CN219761023U - 一种无线通信模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线通信模块，涉及无线射频技术领域，解决了现有无线通信模块的单刀双掷开关连接需要两个IO口，会使模块体积变大，增加制作成本的技术问题。该模块包括无线射频芯片、本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元；所述本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元均与所述无线射频芯片连接；所述射频开关电路用于对所述天线单元进行控制，包括单刀双掷开关U3、三级管Q、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C15。本实用新型的射频开关电路只需要与无线射频芯片的一个IO口连接，设计简单，能降低生产成本。

Description

一种无线通信模块

技术领域

本实用新型涉及无线射频技术领域，尤其涉及一种无线通信模块。

背景技术

无线通信模块是智能终端接入物联网的核心，让各终端设备接入物联网获得信息传输能力，将物与物之间联系起来。它连接物联网感知层和应用层，感知层终端设备产生的数据通过无线通信模块传输至应用层，通过云平台对设备进行远程管理和控制。无线通信模块的工作原理是将接收的电磁波信号转换成人们能够理解的信息，让物联网终端设备实现信息传输功能，被广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

一般情况下，与单刀双掷开关连接都需要两个IO口，即单刀双掷开关需要和射频芯片的两个IO口连接，这样会使采用单刀双掷开关作为射频开关的无线通信模块的体积变大，增加模块的制作成本。

在实现本实用新型过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有无线通信模块的单刀双掷开关连接需要两个IO口，会使模块体积变大，增加制作成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线通信模块，以解决现有技术中存在的现有无线通信模块的单刀双掷开关连接需要两个IO口，会使模块体积变大，增加制作成本的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种无线通信模块，包括无线射频芯片、本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元；所述本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元均与所述无线射频芯片U1连接；所述射频开关电路用于对所述天线单元进行控制，包括单刀双掷开关U3、三级管、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C15；所述三极管Q的基极通过所述第一电阻R1连接所述无线射频芯片U1的引脚12，且通过所述第一电阻R1和所述第四电阻R4连接所述单刀双掷开关U3的VC2端，所述三级管的发射极接地，集电极分别通过所述第二电阻R2、第三电阻R3连接电源端、所述单刀双掷开关U3的VC1端；所述第一电容C15的一端连接所述MOS管的基极，另一端接地。

优选的，所述本振电路包括第二电容C1、第三电容C4、第四电容C5、第五电容C20及晶振Y；所述晶振Y的引脚1和引脚3分别所述无线射频芯片U1的引脚3和引脚4连接，引脚2和引脚4接地；所述第二电容C1的一端连接所述无线射频芯片U1的引脚1，另一端接地；所述第五电容C20与所述第二电容C1并联；所述第三电容C4的一端连接所述晶振Y的引脚3，另一端接地；所述第三电容C5的一端连接所述晶振Y的引脚1，另一端接地。

优选的，所述晶振Y的标称频率为32MHz，负载电容为12pF，驱动电平最大为100uW。

优选的，所述天线单元包括I-PEX连接器U2、第六电容C16、第七电容C17、第八电容C18、第九电容C19和第一电感L7；所述第八电容C18的一端连接所述单刀双掷开关U3的RFC端，另一端连接所述第六电容C16和所述第一电感L7的一端；所述第六电容C16另一端接地；所述第一电感L7的另一端连接所述第七电容C17、第九电容C19；所述第七电容C17另一端接地；所述第九电容C19另一端接所述I-PEX连接器U2。

优选的，所述单刀双掷开关U3的RF1端、RF2端分别连接所述接收电路、发射电路。

优选的，所述单刀双掷开关U3的VC1端还连接有第十电容C43，所述第十电容C43的另一端接地；所述双掷开关的VC2端还连接有第十一电容C41，所述第十一电容C41的另一端接地。

优选的，所述无线通信模块通过连接器J1、连接器J2形成接出接口，所述连接器J1、连接器J2的引脚数量均为8个，均采用SMD封装。

优选的，所述发射电路与所述无线射频芯片U1的引脚23连接。

优选的，所述接收电路与所述无线射频芯片U1的引脚22连接。

实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

本实用新型通过在射频开关电路上设置三极管和多个电阻，使得单刀双掷开关只需与无线射频芯片的一个IO连接，节省了无线射频芯片的一个IO口，使用简单的电路设计，节约了模块体积，大大减少了无线通信模块的制作成本；通常使单刀双掷开关正常工作需要5uA的电流，而通过本实用新型设计的射频开关电路，只需1uA的电路即可使单刀双掷开关正常工作，减小了耗能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本实用新型实施例的一种无线通信模块电路图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

实施例一：

如图1所示，本实用新型提供了一种无线通信模块，包括无线射频芯片U1、本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元；无线射频芯片U1的信号优选为LLCC68QFN，有24个引脚，工作电压为1.8～3.7V，射频输入电平最大为10dBm。射频开关电路本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元均与射频开关电路无线射频芯片U1连接；射频开关电路射频开关电路用于对射频开关电路天线单元进行控制，包括单刀双掷开关U3、三级管、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C15；射频开关电路三极管Q的基极通过射频开关电路第一电阻R1连接射频开关电路无线射频芯片U1的引脚12，且通过射频开关电路第一电阻R1和射频开关电路第四电阻R4连接射频开关电路单刀双掷开关U3的VC2端，射频开关电路三级管的发射极接地，集电极分别通过射频开关电路第二电阻R2、第三电阻R3连接电源端、射频开关电路单刀双掷开关U3的VC1端；射频开关电路第一电容C15的一端连接射频开关电路MOS管的基极，另一端接地。本实施例通过在射频开关电路上设置三极管Q和多个电阻，使得单刀双掷开关只需与无线射频芯片U1的一个IO连接，节省了无线射频芯片U1的一个IO口，使用简单的电路设计，节约了模块体积，大大减少了无线通信模块的制作成本；通常使单刀双掷开关正常工作需要5uA的电流，而通过本实施例设计的射频开关电路，只需1uA的电路即可使单刀双掷开关正常工作，减小了耗能。

作为可选择的实施方式，射频开关电路本振电路包括第二电容C1、第三电容C4、第四电容C5、第五电容C20及晶振Y；射频开关电路晶振Y的引脚1和引脚3分别射频开关电路无线射频芯片U1的引脚3和引脚4连接，引脚2和引脚4接地；射频开关电路第二电容C1的一端连接射频开关电路无线射频芯片U1的引脚1，另一端接地；射频开关电路第五电容C20与射频开关电路第二电容C1并联；射频开关电路第三电容C4的一端连接射频开关电路晶振Y的引脚3，另一端接地；射频开关电路第三电容C5的一端连接射频开关电路晶振Y的引脚1，另一端接地。射频开关电路晶振Y的标称频率为32MHz，负载电容为10pF，驱动电平最大为100uW。12pF的负载电容在本振电路中能提供稳定的工作条件，从而确保晶体振荡器产生准确的频率输出。本振电路中的晶体振荡器具有固有的共振频率，并且其输出波形需要满足一定的标准。因此，在本振电路中使用负载电容可以调整共振频率和改善信号波形，从而使本振电路产生稳定、准确的输出信号。

作为可选择的实施方式，射频开关电路天线单元包括I-PEX连接器U2、第六电容C16、第七电容C17、第八电容C18、第九电容C19和第一电感L7；射频开关电路第八电容C18的一端连接射频开关电路单刀双掷开关U3的RFC端，另一端连接射频开关电路第六电容C16和射频开关电路第一电感L7的一端；射频开关电路第六电容C16另一端接地；射频开关电路第一电感L7的另一端连接射频开关电路第七电容C17、第九电容C19；射频开关电路第七电容C17另一端接地；射频开关电路第九电容C19另一端接射频开关电路I-PEX连接器U2；可以通过I-PEX连接器U2连接FPC天线、弹簧天线、胶棒天线和玻璃钢天线等；IPEX连接器U2便于安装各种天线，保证天线的使用性能。

作为可选的实施方式，单刀双掷开关U3型号优选为CKRF2179MM26，包括6个引脚，工作频率0.05～3.0GHz，功耗低，隔离度高。射频开关电路单刀双掷开关U3的RF1端、RF2端分别连接射频开关电路接收电路、发射电路。射频开关电路单刀双掷开关U3的VC1端还连接有第十电容C43，射频开关电路第十电容C43的另一端接地；射频开关电路双掷开关的VC2端还连接有第十一电容C41，射频开关电路第十一电容C41的另一端接地。

作为可选择的实施方式，射频开关电路无线通信模块通过连接器J1、连接器J2形成接出接口，射频开关电路连接器J1、连接器J2的引脚数量均为8个，均采用SMD封装。连接器J2能够提供四线SPI接口，对应的四个针脚分别为SCK、NSS、MOSI、MISO，SCK为同步时钟，NSS为片选信号，当NSS信号为低电平时，片选有效，开始SPI主从模式通讯，MOSI为主输出从输入，MISO为主输入从输出。通过四线SPI方式便于对芯片中的寄存器和FIFO进行配置访问。

作为可选择的实施方式，射频开关电路发射电路与射频开关电路无线射频芯片U1的引脚23连接。射频开关电路接收电路与射频开关电路无线射频芯片U1的引脚22连接。发射电路和接收电路通过与这两个引脚的连接，能够提高本实施例无线通信模块发射和接收信号的强度，便于发送和接收数据信号。

实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种无线通信模块，其特征在于，包括无线射频芯片、本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元；所述本振电路、射频开关电路、发射电路、接收电路和天线单元均与所述无线射频芯片连接；所述射频开关电路用于对所述天线单元进行控制，包括单刀双掷开关U3、三级管Q、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C15；所述三极管Q的基极通过所述第一电阻R1连接所述无线射频芯片U1的引脚12，且通过所述第一电阻R1和所述第四电阻R4连接所述单刀双掷开关U3的VC2端，所述三级管Q的发射极接地，集电极分别通过所述第二电阻R2、第三电阻R3连接电源端、所述单刀双掷开关U3的VC1端；所述第一电容C15的一端连接所述MOS管的基极，另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述本振电路包括第二电容C1、第三电容C4、第四电容C5、第五电容C20及晶振Y；所述晶振Y的引脚1和引脚3分别所述无线射频芯片U1的引脚3和引脚4连接，引脚2和引脚4接地；所述第二电容C1的一端连接所述无线射频芯片U1的引脚1，另一端接地；所述第五电容C20与所述第二电容C1并联；所述第三电容C4的一端连接所述晶振Y的引脚3，另一端接地；所述第三电容C5的一端连接所述晶振Y的引脚1，另一端接地。

3.根据权利要求2所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述晶振Y的标称频率为32MHz，负载电容为12pF，驱动电平最大为100uW。

4.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述天线单元包括I-PEX连接器U2、第六电容C16、第七电容C17、第八电容C18、第九电容C19和第一电感L7；所述第八电容C18的一端连接所述单刀双掷开关U3的RFC端，另一端连接所述第六电容C16和所述第一电感L7的一端；所述第六电容C16另一端接地；所述第一电感L7的另一端连接所述第七电容C17、第九电容C19；所述第七电容C17另一端接地；所述第九电容C19另一端接所述I-PEX连接器U2。

5.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述单刀双掷开关U3的RF1端、RF2端分别连接所述接收电路、发射电路。

6.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述单刀双掷开关U3的VC1端还连接有第十电容C43，所述第十电容C43的另一端接地；所述双掷开关的VC2端还连接有第十一电容C41，所述第十一电容C41的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述无线通信模块通过连接器J1、连接器J2形成接出接口，所述连接器J1、连接器J2的引脚数量均为8个，均采用SMD封装。

8.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述发射电路与所述无线射频芯片U1的引脚23连接。

9.根据权利要求1所述的一种无线通信模块，其特征在于，所述接收电路与所述无线射频芯片U1的引脚22连接。