大功率无线通信模块、系统和通信设备技术方案

本技术提供大功率无线无线通信模块、系统和通信设备，所述大功率无线通信模块，包括开关电源电路；所述开关电源电路包括电源芯片U1、电容C6、电容C18、电阻R2和电阻R4；所述电源芯片U1的FB引脚分三路，第一路经由所述电容C18接地，第二路经由所述电阻R4接地，第三路经由所述电阻R2连接输出端VCC；所述电容C6与所述电阻R2并联连接；模块还包括一系列滤波电路；以及利用RF模块的背面覆铜地与电源底板覆铜地形成一个屏蔽效应。本技术分别从结构和电路两方面减小无线系统的电源纹波，特别是瞬态发射时的纹波。将能够使得电路系统工作更加稳定，同时有利于提高无线通信模块、系统和通信设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信领域，具体涉及大功率无线无线通信模块、系统和通信设备。

技术介绍

1、目前大部分sub-1g无线通信方案的最大发射功率都在20dbm(100mw)以内，其在当前复杂的城市环境中的有效通信距离普遍在500米以内。因此需要密集部署中继器或集中器才能保障无线通信系统的网络质量。为压缩网络设备部署成本，减少楼宇公共资源的占用，在获得无线电管理委员会许可的情况下，通常会提高发射功率来实现通信距离的有效增加。已知无线功率每提升3dbm，其功率就会提升一倍，比如27dbm(500mw)的无线模块功耗是20dbm的5倍，30dbm(1000mw)的无线模块功率是20dbm的10倍。

2、无线功率的提高虽然可以有效提升通信距离，但其带来的传导或辐射干扰也会相应的提高。特别是使用内置天线方案时，天线距电源电路更近，pcb上的任何环路都容易感应到天线辐射功率。特别是电源反馈回路受到干扰时，经过电源ic内部运放反馈后干扰值会被放大，产生纹波。另外，直接辐射在电源环路上，也会产生纹波。再有，无线模块功耗还有一个特点，常态工作时电流很小，发射瞬间电流很大，因此发射瞬间极易因电源芯片负载响应度不够而导致电压波动，产生纹波。

3、综合来看，发射期间的电源纹波大小是评价无线系统电源设计优劣的一个重要指标。

技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是：提供大功率无线无线通信模块、系统和通信设备，能有效减少电源纹波，增强电源稳定性。

2、为了解决上述技术问题，本技术采用的第一个技术方案为：

3、大功率无线通信模块，包括开关电源电路；所述开关电源电路包括电源芯片u1、电容c6、电容c18、电阻r2和电阻r4；

4、所述电源芯片u1的fb引脚分三路，第一路经由所述电容c18接地，第二路经由所述电阻r4接地，第三路经由所述电阻r2连接输出端vcc；所述电容c6与所述电阻r2并联连接。

5、优选地，还包括主路滤波电路、大功率支路滤波电路、小功率支路滤波电路、mcu支路滤波电路和rf模块；

6、所述主路滤波电路的一端连接所述输出端vcc，另一端分别连接所述大功率支路滤波电路、小功率支路滤波电路和mcu支路滤波电路后，再与所述rf模块连接。

7、优选地，所述主路滤波电路包括电感l3和电容c13；所述电感l3的一端连接所述输出端vcc，另一端经由所述电容c13接地。

8、优选地，所述rf模块包括大功率射频功率放大器；所述大功率支路滤波电路包括电感l2、电容c9和电容c10；所述电感l2的一端连接所述主路滤波电路的输出端，另一端连接所述大功率射频功率放大器；所述电容c9的一端和所述电容c10的一端分别连接所述电感l2的两端，所述电容c9的另一端和所述电容c10的另一端接地。

9、优选地，所述rf模块包括小功率射频功率放大器；所述小功率支路滤波电路包括电感l4和电容c12；所述电感l4的一端连接所述主路滤波电路的输出端，另一端连接所述小功率射频功率放大器；所述电容c12的一端连接至所述电感l4和所述小功率射频功率放大器之间，另一端接地。

10、优选地，所述rf模块包括mcu；所述mcu支路滤波电路包括电感l5、电容c14、电容c15、电容c16和电容c17；所述电容c14、电容c15、电容c16和电容c17分别并联连接在所述主路滤波电路的输出端和接地端之间；所述电感l5连接在所述电容c14和所述电容c15之间；所述mcu连接在所述c15和所述电容c16之间。

11、优选地，还包括pcb底板和rf模块；所述pcb底板上设有对应所述开关电源电路的覆铜区域；所述rf模块设于所述pcb底板上，且所述rf模块的覆铜背面与所述覆铜区域相对。

12、优选地，还包括天线；所述天线设于所述pcb底板上，且与所述rf模块连接。

13、本技术采用的第二个技术方案为：

14、大功率无线通信系统，包括上述大功率无线通信模块。

15、通信设备，包括上述大功率无线通信模块。

16、本技术的有益效果在于：本实施例首先从电路原理角度出发，通过减小开关电源电路的异常纹波来达到纹波优化效果。具体通过提高电源芯片的负载响应度以及避免辐射噪声耦合到电源芯片两方面进行优化；又通过减小主回路及各支路的纹波噪声来进一步降低纹波影响。具体通过分别设计对应主回路和三个支路的滤波电路来对应性滤波降噪。其次，还从结构角度出发，通过利用rf模块背面地与pcb上的电源覆铜地形成一个屏蔽效应，以极大地减弱rf辐射干扰。由此，本技术能够做到有效地减弱电源纹波带来的干扰，特别是瞬态发射时的纹波影响，从而大大增强大功率无线通信模块中电源及整体的稳定性，进而达到有效延长通信模块使用寿命的效果。

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【技术保护点】

1.大功率无线通信模块，其特征在于，包括开关电源电路；所述开关电源电路包括电源芯片U1、电容C6、电容C18、电阻R2和电阻R4；

2.如权利要求1所述的大功率无线通信模块，其特征在于，还包括主路滤波电路、大功率支路滤波电路、小功率支路滤波电路、MCU支路滤波电路和RF模块；

3.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述主路滤波电路包括电感L3和电容C13；所述电感L3的一端连接所述输出端VCC，另一端经由所述电容C13接地。

4.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述RF模块包括大功率射频功率放大器；所述大功率支路滤波电路包括电感L2、电容C9和电容C10；所述电感L2的一端连接所述主路滤波电路的输出端，另一端连接所述大功率射频功率放大器；所述电容C9的一端和所述电容C10的一端分别连接所述电感L2的两端，所述电容C9的另一端和所述电容C10的另一端接地。

5.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述RF模块包括小功率射频功率放大器；所述小功率支路滤波电路包括电感L4和电容C12；所述电感L4的一端连接所述主路滤波电路的输出端，另一端连接所述小功率射频功率放大器；所述电容C12的一端连接至所述电感L4和所述小功率射频功率放大器之间，另一端接地。

6.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述RF模块包括MCU；所述MCU支路滤波电路包括电感L5、电容C14、电容C15、电容C16和电容C17；所述电容C14、电容C15、电容C16和电容C17分别并联连接在所述主路滤波电路的输出端和接地端之间；所述电感L5连接在所述电容C14和所述电容C15之间；所述MCU连接在所述C15和所述电容C16之间。

7.如权利要求1所述的大功率无线通信模块，其特征在于，还包括PCB底板和RF模块；所述PCB底板上设有对应所述开关电源电路的覆铜区域；所述RF模块设于所述PCB底板上，且所述RF模块的覆铜背面与所述覆铜区域相对。

8.如权利要求7所述的大功率无线通信模块，其特征在于，还包括天线；所述天线设于所述PCB底板上，且与所述RF模块连接。

9.大功率无线通信系统，其特征在于，包括上述权利要求1至8任意一项所述的大功率无线通信模块。

10.通信设备，其特征在于，包括上述权利要求1至8任意一项所述的大功率无线通信模块。

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【技术特征摘要】

1.大功率无线通信模块，其特征在于，包括开关电源电路；所述开关电源电路包括电源芯片u1、电容c6、电容c18、电阻r2和电阻r4；

2.如权利要求1所述的大功率无线通信模块，其特征在于，还包括主路滤波电路、大功率支路滤波电路、小功率支路滤波电路、mcu支路滤波电路和rf模块；

3.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述主路滤波电路包括电感l3和电容c13；所述电感l3的一端连接所述输出端vcc，另一端经由所述电容c13接地。

4.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述rf模块包括大功率射频功率放大器；所述大功率支路滤波电路包括电感l2、电容c9和电容c10；所述电感l2的一端连接所述主路滤波电路的输出端，另一端连接所述大功率射频功率放大器；所述电容c9的一端和所述电容c10的一端分别连接所述电感l2的两端，所述电容c9的另一端和所述电容c10的另一端接地。

5.如权利要求2所述的大功率无线通信模块，其特征在于，所述rf模块包括小功率射频功率放大器；所述小功率支路滤波电路包括电感l4和电容c12；所述电感l4的一端连接所述主路滤波电路的输出端，另一端连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世沛，
申请(专利权)人：银河电力集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：