CN217406739U - 一种usb接口的2.4g-ipc无线网络接入模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无线网络接入模组技术领域，具体公开了一种USB接口的2.4G‑IPC无线网络接入模组，其特征在于，包括，WiFi芯片、射频匹配电路、ESD原件、USB接口、模组天线引脚、晶振模块以及晶振匹配电路；所述模组天线引脚经ESD原件及射频匹配电路连接至WiFi芯片的射频管脚，用于与IPC底板的天线引脚连接；所述晶振模块经晶振匹配电路连接至WiFi芯片上的晶振信号输入/输出管脚。所述USB接口与WiFi芯片的USB DM/DP管脚连接，用于与IPC底板上的USB接口连接；所述LC滤波电路连接在WiFi芯片的内部电源与外部电源之间。解决了现有技术中用于IPC设备的无线网络接入模组接口定义复杂，信号质量不佳的技术问题。

Description

一种USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组

技术领域

本实用新型属于无线网络接入模组领域，尤其涉及一种USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组。

背景技术

IPC是一种由传统摄像机与网络技术结合所产生的新一代摄像机，网络摄像机，IPC可以与路由器、交换机、NVR(网络硬盘录像机)等设备组建成为监控系统。国内IPC市场迅速发展，已经的公共监控逐渐应用到民用，国内IPC市场火热。

目前，IPC因成本低廉、效费比高、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点在民用领域已得到越来越广泛的应用。随着IPC的应用领域越来越广泛，IPC对无线WiFi的信号质量要求越来越高，现有的WiFi无线网络接入模组，尺寸大，接口定义复杂，满足不了客户的多种要求。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组，以解决现有技术中用于IPC设备的无线网络接入模组接口定义复杂，信号质量不佳的技术问题。

本实用新型中的USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组，包括，WiFi芯片、射频匹配电路、ESD原件、USB接口、模组天线引脚、晶振模块以及晶振匹配电路；

所述模组天线引脚经ESD原件及射频匹配电路连接至WiFi芯片的射频管脚，用于与IPC 底板的天线引脚连接；

所述晶振模块经晶振匹配电路连接至WiFi芯片上的晶振信号输入/输出管脚；

所述USB接口与WiFi芯片的USB DM/DP管脚连接，用于与IPC底板上的USB接口连接；

还包括LC滤波电路，连接在WiFi芯片的内部电源与外部电源之间。

进一步的，所述WiFi芯片为ATBM6032型号的WiFi芯片。

进一步的，所述晶振模块为3.2mm×2.5mm规格的24MHz晶振。

进一步的，所述晶振匹配电路为连接在晶振信号输入/输出管脚与地线之间的电容。

进一步的，所述ESD原件包括连接在模组天线引脚与地线之间双向TVS二极管。

进一步的，所述射频匹配电路包括连接在模组天线引脚与射频管脚间的第一射频电感，以及依次串连在第一射频电感靠近模组天线引脚一端与地线之间的第二射频电感和第一射频电容，以及连接在第一射频电感靠近射频管脚一端与地线之间的第二射频电容。

进一步的，所述第一射频电感的电感值为3.6nH。

进一步的，所述第二射频电感的电感值为1.0nH。

进一步的，所述第一射频电容的电容值为0.5pF。

进一步的，所述第二射频电容的电容值为1.0pF。

进一步的，所述模组天线引脚与IPC底板的天线引脚间的连接结构为邮票孔连接结构。

本方案中的USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组对比SDIO以及PCIE接口的WiFi接入模组，接口更加的简便，数据线少，应用起来也很稳定，射频信号从模组中的芯片射频管脚出来，然后通过匹配电路，实现WIIFI信号质量的调试，使得发射功率、方向矢量满足WiFi规范要求。另外本方案在晶振与芯片的晶振信号输入/输出管脚之间增加了晶振的匹配电路，可以调节该电路来保证WiFi信号的频偏在WiFi规范的范围内。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组的示意性逻辑框图。

图2为本实用新型实施例中的WiFi芯片的电气原理图。

图3为本实用新型实施例中的晶振模块及晶振匹配电路的电气原理图。

图4为本实用新型实施例中的ESD元件及射频匹配电路的电气原理图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用于限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用于限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素。

本实施例中的USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组基本如1所示，包括，WiFi芯片、射频匹配电路、ESD原件、USB接口、模组天线引脚、晶振模块以及晶振匹配电路。

如图2所示，本实施例中的WiFi芯片为ATBM6032型号的WiFi芯片，其上主要的功能管脚包括：

第10管脚，USB DP管脚DM，

第11管脚，USB DM管脚DP，

第23管脚，射频管脚ANT，

第26管脚，晶振输出管脚XTAL_N，

第27管脚，晶振输入管脚XTAL_P；

第29管脚，地线GND；

图中其他的管脚及相应的匹配电路可参见ATBM6032型号WiFi芯片的技术文档，在此不做赘述。

如图1所示，晶振模块经晶振匹配电路连接至WiFi芯片上的晶振信号输入/输出管脚。如图3所示，晶振模块为3.2mm×2.5mm规格的24MHz晶振XTAL-32×25，晶振匹配电路为连接在晶振信号输入/输出管脚与地线之间的电容，具体的：

晶振的第1管脚与晶振输入管脚XTAL_P连接，连接处与地线间还连接有电容C11，

晶振的第3管脚与晶振输入管脚XTAL_N连接，连接处与地线间还连接有电容C12，

晶振的第2、4管脚接地。

如图1所示，模组天线引脚经ESD原件及射频匹配电路连接至WiFi芯片的射频管脚，用于与IPC底板的天线引脚连接。如图4所示，ESD原件包括连接在模组天线引脚ANT_RF与地线之间双向TVS二极管D1，射频匹配电路包括连接在模组天线引脚ANT_RF与射频管脚ANT间的第一射频电感L1，以及依次串连在第一射频电感L1靠近模组天线引脚ANT_RF 一端与地线之间的第二射频电感L3和第一射频电容C14，以及连接在第一射频电感L1靠近射频管脚ANT一端与地线之间的第二射频电容C13，本实施例中优选的采用了以下的设置：

第一射频电感的电感值为3.6nH，第二射频电感的电感值为1.0nH，第一射频电容的电容值为0.5pF，第二射频电容的电容值为1.0pF。

另外本实施例中，模组天线引脚与IPC底板的天线引脚间的连接结构采用了邮票孔连接结构。

如图1所示，USB接口与WiFi芯片的USB DM/DP管脚连接，用于与IPC底板信号连接，接口连接，USB接口中的DM信号管脚连接IPC底板的DM信号，USB接口中的DP信号管脚连接IPC底板的DP信号，IPC底板通过USB连接控制模组进行无线通讯，发送和接收信号，然后IPC底板进行数据处理和反馈。

IPC底板经过模组内的LC滤波电路给模组提供3.3V电源，LC滤波电路连接在模组的内部3.3v电源与外部3.3v电源之间。

对比SDIO以及PCIE接口的WiFi接入模组，USB接口更加的简便，数据线少，应用起来也很稳定，本实施例支持USB2.0协议，同时向下兼容USB1.1 USB1.0。模组的USB接口有设置USB通讯匹配电路，用来调制USB通讯的信号指令和速度。

本实施例中的模组采用13.0mm x 12.2mm的尺寸整体封装，与同类模组相比尺寸比较小，占用的IPC底板空间小，方便布局安排，节省制作底板的成本。此外考虑到实际应用的用户体验，对通讯距离和通讯质量的要求，特意天线采用邮票孔封装，来方便IPC底板接标准的或是定制化的外接2.4G天线。在减少内置天线的占用空间的同时，提升传输效率和延长传输距离。

此外为了保障射频线路的静电冲击，本实施例中的模组预留有ESD器件来做预防，保障设备的射频发射和接收的正常运转。在二次贴片和测试以及后续的使用中，一定程度的减少了外部静电或者不规范操作对模组的射频管脚的损害。

射频信号从模组的芯片的射频管脚出来，然后通过调试过的用电容和电感搭建的匹配电路，实现WiFi信号质量的调试，使得发射功率、方向矢量满足WiFi规范要求。

频偏对WiFi信号之间进行通讯的误码率影响比较大，所以本实施例在24M晶振与芯片的晶振信号输入和输出管脚之间增加了晶振的匹配电路，可以调节该电路来保证WiFi信号的频偏在WiFi规范的范围内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种USB接口的2.4G-IPC无线网络接入模组，其特征在于，包括，WiFi芯片、射频匹配电路、ESD原件、USB接口、模组天线引脚、晶振模块以及晶振匹配电路；

所述模组天线引脚经ESD原件及射频匹配电路连接至WiFi芯片的射频管脚，用于与IPC底板的天线引脚连接；

所述晶振模块经晶振匹配电路连接至WiFi芯片上的晶振信号输入/输出管脚；

所述USB接口与WiFi芯片的USB DM/DP管脚连接，用于与IPC底板上的USB接口连接；

还包括LC滤波电路，连接在WiFi芯片的内部电源与外部电源之间。

2.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述WiFi芯片为ATBM6032型号的WiFi芯片。

3.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述晶振模块为3.2mm×2.5mm规格的24MHz晶振。

4.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述晶振匹配电路为连接在晶振信号输入/输出管脚与地线之间的电容。

5.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述ESD原件包括连接在模组天线引脚与地线之间双向TVS二极管。

6.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述射频匹配电路包括连接在模组天线引脚与射频管脚间的第一射频电感，以及依次串连在第一射频电感靠近模组天线引脚一端与地线之间的第二射频电感和第一射频电容，以及连接在第一射频电感靠近射频管脚一端与地线之间的第二射频电容。

7.根据权利要求6所述的模组，其特征在于，所述第一射频电感的电感值为3.6nH。

8.根据权利要求6所述的模组，其特征在于，所述第二射频电感的电感值为1.0nH。

9.根据权利要求6所述的模组，其特征在于，所述第一射频电容的电容值为0.5pF。

10.根据权利要求6所述的模组，其特征在于，所述第二射频电容的电容值为1.0pF。

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