一种大功率LTE嵌入式CPE模块制造技术

本发明专利技术提供了一种大功率LTE嵌入式CPE模块，包括依次连接的数据处理模块、LTE模块、功放模块和腔体滤波器，用户设备数据经过对应的接口进入数据处理模块，数据处理模块处理后送给LTE模块，LTE模块将信号变成LTE射频信号，通过功放模块将信号放大，外接腔体滤波器滤波，再发送到LTE基站，其中，数据处理模块、LTE模块和功放模块采用多层PCB射频板材局部混压和嵌铜集成在一块PCB电路板上。本发明专利技术将CPE的电路板和功放模块整合在一起，做成一个小巧的CPE模块，嵌入到客户的板卡中完成LTE无线通信功能，实现用户设备的远距离接入，用以替代外置独立CPE设备。

A high power LTE embedded CPE module

The invention provides a high power LTE embedded CPE module, including the data processing module, the LTE module, the amplifier module and the cavity filter which are connected in turn. The user equipment data enters the data processing module through the corresponding interface. The data processing module is processed to the LTE module, and the LTE module turns the signal into a LTE radio frequency signal. Through the amplifier module, the signal is amplified and filtered by the outer cavity filter, and then sent to the LTE base station. The data processing module, the LTE module and the power amplifier module are integrated on a PCB circuit board by using the multi-layer PCB radio frequency plate local mixed pressure and copper embedded. The invention integrates the CPE's circuit board and the amplifier module together to make a small CPE module, which is embedded in the client's board to complete the LTE wireless communication function, and realizes the remote access of the user equipment to replace the external independent CPE device.

【技术实现步骤摘要】
一种大功率LTE嵌入式CPE模块
本专利技术涉及LTE无线移动通信终端领域，具体是一种大功率LTE嵌入式CPE模块。
技术介绍
CPE是无线信号接入终端，LTECPE使用4G无线通信模块，将客户端终端和LTE基站联接，为距离无线覆盖基站较远的客户提供了一种远程接入的新手段。一般的CPE都是采用外置方式安装。室内型的CPE单独供电，客户设备通过网口、串口、WIFI等和CPE连接，再通过LTE无线方式和远端基站收发数据。室外型的CPE一般采用防水设计，使用抱杆或挂壁方式置于户外和基站通信。CPE有小功率和大功率之分，小功率一般只是板载LTE模块的功率，大致在200mW左右。大功率的一般在1W和5W之间。因为LTE信号峰均比比较高，LTE模块作为终端产品没有DPD功能，只能采用功率回退的方法来保证LTE信号质量和传输速率。所以CPE的效率都不是很高，发射功率无法像RRU那样做到20W、40W。再加上大功率CPE的功放和滤波器都是独立的，所以CPE一般都提及比较大，外部供电，独立安装。这样CPE和用户设备间接口连线比较多，可靠性差。另外CPE内部处理板和功放模块间也有很多接口和连线，可靠性差。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种大功率LTE嵌入式CPE模块，将CPE的电路板和功放模块整合在一起，做成一个小巧的CPE模块，嵌入到客户的板卡中完成LTE无线通信功能，实现用户设备的远距离接入，用以替代外置独立CPE设备。本专利技术包括依次连接的数据处理模块、LTE模块、功放模块和腔体滤波器。用户设备过来的数据经过对应的接口进入CPE的数据处理模块，经过不同应用程序处理后送给LTE模块，LTE模块再经过基带信号处理变成LTE射频信号，小信号应用时直接经过空中接口发送给基站。当用户离基站比较远时，需要功放模块，将信号放大后经过外接腔体滤波器滤波后，再发送给LTE基站。所述的数据处理模块和LTE模块采用FR4板材，功放模块采用射频板材。这样同一块PCB既满足高性能的射频信号要求，也兼顾到数字信号的低成本要求。所述的PCB电路板中内嵌铜块，把功放管产生的热量迅速传导出去，再通过CPE模块的屏蔽壳体向外散。这样整个CPE功能就能在一块电路板上实现，通过仔细设计、仿真可以做成一款结构紧凑的CPE模块，安装在单板上实现CPE功能。。本专利技术有益效果在于：1、本专利实现了CPE功能的高度集成，CPE设备的功能使用一个CPE模块就能实现，可以在板卡上实现LTE远距离接入功能；2、本专利将CPE的功能模块整合到一块电路板上，取消了使用CPE设备必须的各种接口连接器和线缆，使产品结构设计变得简洁、美观，可靠性更高。附图说明图1为嵌入式CPE模块原理框图。图2为嵌入式CPE模块信号流程图。图3为嵌入式CPE模块PCB布局图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。图1是嵌入式CPE模块原理框图。嵌入式CPE模块主要由三部分构成：（1）数据处理模块：完成CPE和用户设备的硬件接口及数据接入，完成用户数据处理；（2）LTE模块：一般是minipci-e或邮票孔式的标准模块，安装在电路板上，完成LTE基带信号处理，LTE信号的编解码、调制解调、变频等处理；（3）功放模块：完成收发LTE信号的放大和滤波。图2为嵌入式CPE模块信号流程图，用户设备过来的数据经过对应的接口进入CPE的数据处理模块，经过不同应用程序处理后送给LTE模块，LTE模块再经过基带信号处理变成LTE射频信号，小信号应用时直接经过空中接口发送给基站。当用户离基站比较远时，需要功放模块，将信号放大后经过外接腔体滤波器滤波后，再发送给LTE基站。图3为嵌入式CPE模块PCB布局图。一般的CPE设备中，数据处理模块、LTE模块和功放模块都是独立的，不是一块电路板。由于考虑散热、电磁屏蔽，功放模块都使用金属壳体，供电和控制通过线缆连接来实现。嵌入式CPE模块则不然，通过采用多层PCB射频板材局部混压和嵌铜工艺，把数据处理模块、LTE模块和功放模块集成到一块电路板上。数字信号部分使用普通低成本的FR4板材，功放部分使用高性能的射频板材，这样同一块PCB既满足高性能的射频信号要求，也兼顾到数字信号的低成本要求。功放由于要散热，制作PCB时可以在PCB中内嵌铜块，把功放管产生的热量迅速传导出去，再通过CPE模块的屏蔽壳体向外散。这样整个CPE功能就能在一块电路板上实现，通过仔细设计、仿真可以做成一款结构紧凑的CPE模块，安装在单板上实现CPE功能。具体实现中，PCB使用局部混压、嵌铜工艺是产品实现的关键。嵌入式CPE模块PCB布局分三部分，用户数据处理区采用FR4材质，用于嵌入式CPU系统走线，完成用户应用数据处理。LTE模块区采用FR4材质，承载LTE模块，完成LTE信号基带处理和空中接口。射频电路区根据射频信号的频段不同采用射频板材，完成LTE收发信号的功率放大，工作频段的信号滤波。射频电路区在功放下面要挖空，然后嵌铜，这样功放产生的大量热量能快速传导出去。嵌入式CPE模块集成度高，体积小，散热要系统考虑。（1）模块自身热设计：整体采用金属腔体结构，功放下涂敷导热硅脂和腔壁保持大面积接触，保持良好传导散热。结构外壁铣高齿，增大散热面积。（2）外部强制散热：嵌入式CPE模块安装在板卡上使用，板卡插在机箱内，设计上机箱应保证风道畅通，有风扇强制吹风散热。本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率LTE嵌入式CPE模块，其特征在于：包括依次连接的数据处理模块、LTE模块、功放模块和腔体滤波器，用户设备数据经过对应的接口进入数据处理模块，数据处理模块处理后送给LTE模块，LTE模块将信号变成LTE射频信号，通过功放模块将信号放大，外接腔体滤波器滤波，再发送到LTE基站，其中，数据处理模块、LTE模块和功放模块采用多层PCB 射频板材局部混压和嵌铜集成在一块PCB电路板上。

【技术特征摘要】
1.一种大功率LTE嵌入式CPE模块，其特征在于：包括依次连接的数据处理模块、LTE模块、功放模块和腔体滤波器，用户设备数据经过对应的接口进入数据处理模块，数据处理模块处理后送给LTE模块，LTE模块将信号变成LTE射频信号，通过功放模块将信号放大，外接腔体滤波器滤波，再发送到LTE基站，其中，数据处理模块、L...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云峰，邵忠军，袁仁富，薄洪光，
申请(专利权)人：南京泰通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32