宽带无线双模通信模块制造技术

宽带无线双模通信模块，包括：MCU，所述MCU与基表或上位机相连；与所述MCU相连的射频单元，射频单元包括射频芯片、与射频芯片连接的射频晶振和射频信号收发电路；与所述MCU相连的宽带载波单元，宽带载波单元包括宽带芯片、与宽带芯片连接的宽带晶振和宽带信号收发电路；为所述MCU、射频单元、宽带载波单元供电的电源模块。本实用新型专利技术利用微功率无线通信技术和电力线宽带载波技术，根据接收信号自动选择宽带载波或者微功率无线的通信方式，以适应现场的复杂的环境因素，规避干扰、整合优势、保证产品通信的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
宽带无线双模通信模块
本技术属于电子电路
，具体涉及一种通用的宽带无线双模模块。
技术介绍
当前，世界范围内各主要公用事业公司，尤其是供电公司在构建新一代AMI系统时，都会考虑将微功率无线网状网络和宽带电力线载波网络及其完整解决方案作为选项之一，以克服现有通信技术固有的一些不足。虽然当前的窄带电力线(PLC)可以满足基本的抄表要求，但如果想用窄带载波更多、更快、更准确的传输数据来实现智能家电的话不太现实，因为窄带载波通信的数据传输速度慢，成功率也不高。与此同时，随着我国房地产的快速发展，各地物业管理企业对小区的多种表计(水、电、气、冷、热)的自动抄表系统产品需求也在迅速增加。随着计算机技术、现代信号处理技术以及微电子技术不断发展，射频技术及宽带载波技术瓶颈得以突破，微功率无线通信和宽带电力线载波通信技术得到了飞速的发展。但是，早期的微功率无线通信模块都是基于点对点通信模型进行设置，存在程序区和RAM区空间偏少，无法实现整个PAN子网自动组网、网络管理、链路自诊断和自恢复、低功耗管理，以及对应用数据的存储分析等功能，如果需要实现更复杂的网络路由算法功能时，往往需要数据采集系统(即更高层应用)介入通信管理，直接影响了该技术在各领域中的推广和应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种宽带无线双模通信模块，利用微功率无线通信技术和电力线宽带载波技术，解决微功率无线通信单元硬件资源瓶颈的问题，实现通信单元与数据采集系统相分离，便于组网。为了实现上述目的，本技术采取如下的技术解决方案：宽带无线双模通信模块，包括：MCU，所述MCU与基表或上位机相连；与所述MCU相连的射频单元，射频单元包括射频芯片、与射频芯片连接的射频晶振和射频信号收发电路；与所述MCU相连的宽带载波单元，宽带载波单元包括宽带芯片、与宽带芯片连接的宽带晶振和宽带信号收发电路；为所述MCU、射频单元、宽带载波单元供电的电源模块。更具体的，所述MCU和射频单元设置在同一块电路板上并封装，宽带载波单元为独立模块，以插针插排的方式通过电路板与所述MCU、射频单元电连接。更具体的，所述MCU采用瑞萨公司的R7F0C902型芯片，通过SPI接口和射频芯片相连，通过UART接口与宽带载波芯片相连。更具体的，所述MCU的PTE1引脚和PTE2引脚为维护用的升级接口；PTE30引脚和PTE31引脚为与外部集中器通讯用的UART接口；PTA17、PTA24、PTA12、PTEA11、PTA16、PTA51、PTA50引脚分别作为射频芯片的SCS信号、SCK信号、MOSI信号、MISO信号、nIRQ信号、SDN信号及GPIO信号的接口；PTA13、PTA14、PTA15引脚分别作为宽带芯片的RX信号、TX信号、RST信号的接口。更具体的，还包括串口接收LED灯和串口发送LED灯，R7F0C902型芯片的PTB60、PTB61分别作为串口接收LED灯、串口发送LED灯的控制接口。更具体的，所述宽带芯片采用珠海慧信微电子公司的型号为WTBPZ11的宽带芯片。更具体的，所述射频芯片采用Silabs公司的型号为Si4438C的射频芯片。由以上技术方案可知，本技术的宽带无线双模通信模块采用RF+BPLC方式进行数据的传输，RF为无线射频，其工作频点为260MHz～930MHz，通过天线的发送/接收传输频点在260MHz～930MHz之间的微波信号；BPLC为电力线载波宽带，其工作频点为2～30MHz，以电力线为通信线路，通过载波信号的耦合完成系统中设备的信息交换，具有成本低、通信速率高、数据实时性好、抗干扰能力强、组网速度快、节点容量大等特点，可应用于智能抄表、智能家居、路灯控制、能源管理、工业监控等领域。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。图1为本技术实施例的框图；图2为本技术实施例MCU的电路图；以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。具体实施方式如图1所示，本技术的宽带无线双模通信模块包括MCU、射频单元、宽带载波单元及电源模块，电源模块为各模块供电。MCU具有与基表(或上位机)相连的UART接口，并分别与射频单元及宽带载波单元相连。本实施例的MCU和射频单元设置在同一块电路板上并封装，宽带载波单元为独立模块，宽带载波单元以插针插排的方式与电路板相连并通过电路板内部的电路与MCU、射频单元电连接。MCU、射频单元、宽带载波单元的对外交互端通过管脚引出封装外。本实施例的封装外形尺寸为：长78.77mm×宽64.97mm，采用2×11及2×4的双列直插针与基表或上位机电气连接，插针间距为2.54mm。宽带载波单元包括宽带芯片、与宽带芯片连接的宽带晶振及宽带信号收发电路，宽带晶振为宽带芯片提供稳定的25MHz时钟信号(未图示)。射频单元包括射频芯片、与射频芯片连接的射频晶振及射频信号收发电路，射频晶振为射频芯片提供稳定的30MHz时钟信号(未图示)。本技术的宽带信号收发电路及射频信号收发电路为常规的宽带载波信号收发电路和射频信号收发电路，宽带信号收发电路与宽带芯片各引脚间的连接关系、宽带芯片与宽带晶振的连接关系，以及射频信号收发电路与射频芯片各引脚间的连接关系、射频芯片与射频晶振的连接关系，与常规的宽带信号收发电路与宽带芯片各引脚间的连接关系、宽带芯片与宽带晶振的连接关系，以及射频信号收发电路与射频芯片各引脚间的连接关系、射频芯片与射频晶振的连接关系相同，是本领域技术人员公知的常识，不属于本技术的专利技术点，此处不作赘叙。本实施例的MCU采用瑞萨公司的R7F0C902型芯片，MCU通过独立SPI接口和射频芯片相连，MCU通过UART接口与宽带载波芯片相连。图2所示为本实施例MCU的电路图，R7F0C902型芯片工作稳定，串口资源丰富，经济适用。本实施例MCU的PTE1引脚和PTE2引脚为维护用的升级接口；PTE30引脚和PTE31引脚为与集中器通讯用的UART接；PTA17、PTA24、PTA12、PTEA11、PTA16、PTA51、PTA50引脚分别作为射频芯片的SCS信号、SCK信号、MOSI信号、MISO信号、nIRQ信号、SDN信号及GPIO信号的接口；PTA13、PTA14、PTA15引脚分别作为宽带芯片的RX信号、TX信号、RST信号的接口，表1和表2分别为MCU的UART接口管脚定义表和MCU与射频单元接口管脚定义。表1表2作为本技术的优选实施方案，本技术的双模通信模块还包括串口接收LED灯和串口发送LED灯，R7F0C902型芯片的PTB60、PTB61分别作为串口接收LED灯、串口发送LED灯的控制接口。MCU与LED接口管脚定义表如表3所示。表3功能信号名K20引脚号串口接收灯控制DCE_RXD_LEDPin10(PTB61)串口发送灯控制DCE_TXD_LEDPin9(PTB60)本技术宽带单元的工作频率为2～30MHz，调制方式为OFDM，通信速率达10Mbp本文档来自技高网...

【技术保护点】
宽带无线双模通信模块，其特征在于，包括：MCU，所述MCU与基表或上位机相连；与所述MCU相连的射频单元，射频单元包括射频芯片、与射频芯片连接的射频晶振和射频信号收发电路；与所述MCU相连的宽带载波单元，宽带载波单元包括宽带芯片、与宽带芯片连接的宽带晶振和宽带信号收发电路；为所述MCU、射频单元、宽带载波单元供电的电源模块。

【技术特征摘要】
1.宽带无线双模通信模块，其特征在于，包括：MCU，所述MCU与基表或上位机相连；与所述MCU相连的射频单元，射频单元包括射频芯片、与射频芯片连接的射频晶振和射频信号收发电路；与所述MCU相连的宽带载波单元，宽带载波单元包括宽带芯片、与宽带芯片连接的宽带晶振和宽带信号收发电路；为所述MCU、射频单元、宽带载波单元供电的电源模块。2.如权利要求1所述的宽带无线双模通信模块，其特征在于：所述MCU和射频单元设置在同一块电路板上并封装，宽带载波单元为独立模块，以插针插排的方式通过电路板与所述MCU、射频单元电连接。3.如权利要求1所述的宽带无线双模通信模块，其特征在于：所述MCU采用瑞萨公司的R7F0C902型芯片，通过SPI接口和射频芯片相连，通过UART接口与宽带载波芯片相连。4.如权利要求3所述的宽带无线双模通信模块，其特征在于：所述MCU的PTE1引脚和PTE2引脚为维护用的升级接口；PTE...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏文，宋智龙，向铭，
申请(专利权)人：珠海中慧微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44