CN204795021U - 阻抗匹配模块可替换的无线设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了阻抗匹配模块可替换的无线设备，包括：无线模块主板、对接模块及阻抗匹配模块，无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；所述对接模块上焊接有多组对应连接的排针和排座。本实用新型在进行阻抗匹配时不需要更换整个电路板，只需要更换阻抗模快就可以，为调试提供了方便，无需重新设计电路板，降低了pcb板设计成本，提高了电路板的使用率。提高天线的发送和接收能力，从而能够灵活地根据需要调整天线阻抗。

Description

阻抗匹配模块可替换的无线设备

技术领域

本实用新型涉及无线设备技术领域，尤其涉及一种阻抗匹配模块可替换的无线设备。

背景技术

无线通信自起步至今，发展速度在不断加快，发展规模在不断扩大。随着物联网的兴起，无线模块作为传输的主要方式被广泛应用于智能交通，工业设备数据采集，水、电、煤气，自动抄表收费***，楼宇自动化、安防、机房设备无线监控，医疗和电子仪器仪表自动化控制；银行和政府排队管理***，车载GPS记录仪，汽车防盗，无线电子显示屏、抢答器等，无线点菜***，智能无线PDA终端。在这些无线模块应用的电子产品中，普遍存在一个或多个无线接收或发射装置，天线是发射或接收电磁波的关键器件。但有些天线单纯依靠它本身的结构及特性，很难达到最佳接收或发射效果。如何根据不同的天线特点在大规模生产的时候进行有效匹配，满足这些天线收发性能指标的设计要求就成了一个重要的条件。

用户设备的天线阻抗易受到外部环境的影响，例如，安装现场温度湿度等，均可能导致无线暖气表水表无线集抄器等天线的阻抗显著变化。对于射频收发机***，天线端口出现阻抗失配时会恶化通信性能，例如，降低功率放大器的效率，导致发射功率减小，整机功耗增加，接收机噪声系数恶化，导致灵敏度降低。在无线天线尺寸的前提下，天线的效率难以提升，导致通信性能降低。天线阻抗匹配(AntennaImpedanceMatching)装置，例如，天线调谐器(AntennaTuner)，是一个用于调谐天线阻抗的器件，安装在天线反馈端口处。一方面，天线调谐器可以降低天线阻抗变化对射频收发机的性能的影响，改善通信质量。另一方面，对于宽带天线，天线调谐器还可以对天线阻抗进行调谐，提高天线在工作频段内的效率，从而提高通信质量。

再一种现有方案中，天线调谐器可以由多个可调电容芯片与芯片外的固定电感结合来实现，其中每个可调电容芯片可以通过多个固定电容和多个开关来切换不同大小的电容值。天线调谐器可以使用多颗可调电容芯片配合芯片外部的多颗贴片电感/电容器件来实现。然而，这几种方式都不能灵活地根据需要调谐天线的阻抗匹配。

在采用多个具有独立可调电容的半导体芯片的天线调谐器中，天线调谐器的阻抗匹配网络的结构在调试完成后是固定的。对于不同的用户设备，需要根据用户设备的天线特性重新设计并调试新的天线调谐器，从而使得开发周期延长。而且，由于天线调谐器需要多颗具有独立可调电容的半导体芯片来实现，成本高，而且占用了很大的PCB面积。

尽管可以将多颗具有独立可调电容的半导体芯片集成为一颗具有多个可调电容的半导体芯片中来形成天线调谐器，以降低成本，减小PCB面积。然而，这样的阻抗匹配网络结构仍然是固定的，对于不同的用户设备，还需要根据天线特性重新设计并调试天线调谐器半导体芯片的外部元件，使得开发周期延长。而且固定的阻抗匹配网络的结构使得频率调谐范围是有限的。因此，这样的天线调谐器无法满足***的要求。

在现在的pcb板制作中，单片机各种芯片以及电阻电容电感等阻抗匹配器件密集分布在个电路板上。如果外界环境改变，导致天线阻抗不匹配。我们在进行阻抗匹配时就得重新设计pcb板或者重新焊接电阻电容电感器件，但是由于无线模块PCB板比较小，重新焊接的电阻电容电感器件分布分散，电子器件比较密集，在焊接时容易出现错误焊接或者在焊接由于温度高，不可避免的损坏一些耐高温比较差的器件。由于以上问题，导致我们在更改阻抗时成功率非常低，费时，费力，而且效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种阻抗匹配模块可替换的无线设备，阻抗模块可以通过对接模块与无线模块主板连接，阻抗模块需要进行更换时可以直接进行更换，无需对无线模块主板进行修正。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

阻抗匹配模块可替换的无线设备，包括：无线模块主板、对接模块及阻抗匹配模块，无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；所述对接模块上焊接有多组对应连接的排针和排座。

第一种连接方式具体为：所述无线模块主板的输入端口和输出端口分别对应连接对接模块上的两个排针，对接模块上的所述两个排针与两个排座分别对应连接，所述两个排座分别与阻抗匹配模块上的输出端口和输入端口对应连接。

第二种连接方式具体为：所述无线模块主板的输入端口和输出端口分别对应连接对接模块上的两个排座，对接模块上的所述两个排座与两个排针分别对应连接，所述两个排针分别与阻抗匹配模块上的输出端口和输入端口对应连接。

第三种连接方式具体为：无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；无线模块主板的输入端口与对接模块上的第一排针连接，对接模块上的所述第一排针与第一排座连接，所述第一排座与阻抗匹配模块上的输出端口连接；无线模块主板的输出端口与对接模块上的第二排座连接，对接模块上的所述第二排座与第二排针连接，所述第二排针与阻抗匹配模块上的输入端口连接。

第四种连接方式具体为：无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；无线模块主板的输入端口与对接模块上的第三排座连接，对接模块上的所述第三排座与第三排针连接，所述第三排针与阻抗匹配模块上的输出端口连接；无线模块主板的输出端口与对接模块上的第四排针连接，对接模块上的所述第四排针与第四排座连接，所述第四排座与阻抗匹配模块上的输入端口连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在进行阻抗匹配时不需要更换整个电路板，只需要更换阻抗模快就可以，为调试提供了方便，无需重新设计电路板，降低了pcb板设计成本，提高了电路板的使用率。提高天线的发送和接收能力，从而能够灵活地根据需要调整天线阻抗。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实施例中的无线模块主板上的电路图；

图3为本实施例中阻抗匹配模块中的电路图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，阻抗匹配模块可替换的无线设备，包括：无线模块主板、对接模块及阻抗匹配模块，无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；所述对接模块上焊接有多组对应连接的排针和排座。

阻抗模块中的电路是由电阻、电容、电感及天线根据不同的需要连接组成的，采用常规的连接方式即可。无线模块主板为常规所用的无线模块。

无线模块主板上设有电路，本实施例中给出一个具体的电路连接图如图2所示，采用PE4259芯片，PE4259的电源端ADD连接电源接口，同时通过电容C43接地，也同时接AS179-92，RFC引脚接电容C39后留有输入端口，CTRL引脚接出输出端口，输入端口与对接模块上的排针或者排座连接，对接模块上排针和排座是成对存在的，输出端口也与对接模块上的排针或者排座连接。

阻抗匹配模块的电路图在本实施例中如图3所示，包括接口1和接口2，分别为阻抗匹配模块的输入端口和输出端口。接口2同时连接电容C40的一端和电感L11的一端，电感L11的另一端连接电容C41的一端，电容C40的另一端同时接地和接口2，电容C41的另一端同时接地和接口2，电感L11和电容C41之间的连线上引出天线接口ANT_LF，天线接口ANT_LF也接地。接口1和接口2都可以接排座或排针，但其因为与无线模块主板的输出端口和输入端口是对应连接的，排座和排针又是对应连接的，所以当无线模块主板的输出端口或输入端口接排座时，阻抗匹配模块的输出端口或输入端口就要接排针。

本实施例中，无线模块主板的输出端口或输入端口对应的连接对接模块上的两个排针，阻抗匹配模块的接口1和接口2对应接两个排座。2个排座和2个排针都焊接在对接模块上。

阻抗匹配模块的电阻和电容对于不同的天线需要进行不同的设计，本实用新型当需要重新设计时不需要对无线模块主板和阻抗匹配模块都进行重新设计，只需修改阻抗匹配模块即可，对接模块为两者实现独立设计提供了可能。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (5)

1.阻抗匹配模块可替换的无线设备，其特征是，包括：无线模块主板、对接模块及阻抗匹配模块，无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；所述对接模块上焊接有多组对应连接的排针和排座。

2.如权利要求1所述阻抗匹配模块可替换的无线设备，其特征是，所述无线模块主板的输入端口和输出端口分别对应连接对接模块上的两个排针，对接模块上的所述两个排针与两个排座分别对应连接，所述两个排座分别与阻抗匹配模块上的输出端口和输入端口对应连接。

3.如权利要求1所述阻抗匹配模块可替换的无线设备，其特征是，所述无线模块主板的输入端口和输出端口分别对应连接对接模块上的两个排座，对接模块上的所述两个排座与两个排针分别对应连接，所述两个排针分别与阻抗匹配模块上的输出端口和输入端口对应连接。

4.如权利要求1所述阻抗匹配模块可替换的无线设备，其特征是，无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；无线模块主板的输入端口与对接模块上的第一排针连接，对接模块上的所述第一排针与第一排座连接，所述第一排座与阻抗匹配模块上的输出端口连接；无线模块主板的输出端口与对接模块上的第二排座连接，对接模块上的所述第二排座与第二排针连接，所述第二排针与阻抗匹配模块上的输入端口连接。

5.如权利要求1所述阻抗匹配模块可替换的无线设备，其特征是，无线模块主板的输入端口和输出端口分别与阻抗匹配模块的输出端口和输入端口通过对接模块对应连接；无线模块主板的输入端口与对接模块上的第三排座连接，对接模块上的所述第三排座与第三排针连接，所述第三排针与阻抗匹配模块上的输出端口连接；无线模块主板的输出端口与对接模块上的第四排针连接，对接模块上的所述第四排针与第四排座连接，所述第四排座与阻抗匹配模块上的输入端口连接。