低功耗藍(lán)牙通信模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種低功耗藍(lán)牙通信模塊，該模塊包括基板、設(shè)置于所述基板上的藍(lán)牙芯片和天線，所述藍(lán)牙芯片和所述天線通信連接，所述藍(lán)牙芯片為CC2540芯片，所述天線為3dBi陶瓷天線。本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊，具有通信距離長(zhǎng)、價(jià)格低廉、可全向通信、體積小、易集成等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】 低功耗藍(lán)牙通信模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及藍(lán)牙通信領(lǐng)域，特別涉及一種低功耗的藍(lán)牙通信模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)牙4.0是新一代的高速并且低功耗的藍(lán)牙規(guī)格。目前的藍(lán)牙4.0通信模塊均采用板載天線，而這些板載天線具有增益低、可通信距離短(比如跟手機(jī)之間的穩(wěn)定通信距離在60米左右)、有一定的向性等缺點(diǎn)，導(dǎo)致現(xiàn)有藍(lán)牙4.0模塊的應(yīng)用范圍受到了極大的限制。同時(shí)，現(xiàn)有藍(lán)牙4.0模塊的成本高，導(dǎo)致其價(jià)格較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種穩(wěn)定通信距離遠(yuǎn)、成本低廉、可全向通信的低功耗藍(lán)牙通信模塊。
[0004]為此，本實(shí)用新型提供了一種低功耗藍(lán)牙通信模塊，該模塊包括基板、設(shè)置于所述基板上的藍(lán)牙芯片和天線，所述藍(lán)牙芯片和所述天線通信連接，其特征在于，所述藍(lán)牙芯片為CC2540芯片，所述天線為3dBi陶瓷天線。
[0005]具體地，所述CC2540芯片包括微控制器，所述微控制器包括藍(lán)牙通信協(xié)議棧程序運(yùn)行單元。
[0006]進(jìn)一步地，該模塊還包括連接在所述藍(lán)牙芯片和所述天線之間的巴倫電路和/或阻抗匹配電路。
[0007]優(yōu)選地，該模塊還包括與所述巴倫電路或所述阻抗匹配電路連接的外置天線接□。
[0008]優(yōu)選地，該模塊還包括與所述藍(lán)牙芯片連接的UART接口。
[0009]優(yōu)選地，所述基板的邊緣區(qū)域設(shè)置有郵票孔。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊，其有益效果在于:
[0011]1、由于使用了 3dBi陶瓷天線作為板載天線，這種天線的增益較高，比現(xiàn)有技術(shù)中的板載天線，極大地提高了藍(lán)牙模塊的通信距離，實(shí)測(cè)其穩(wěn)定通信距離為80米。
[0012]2、該模塊使用的元器件的價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)便，可以降低成本。
[0013]3、由于3dBi陶瓷天線為全向天線，可實(shí)現(xiàn)該模塊與其他設(shè)備之間的全向通信。
[0014]4、3dBi陶瓷天線的體積較小，易于集成，同時(shí)有利于藍(lán)牙模塊的小型化。
[0015]5、由于設(shè)置了外置天線接口，使用者可以方便地外接高增益的外置天線，以增加通信距離。
[0016]6、由于該模塊使用了郵票孔，安裝簡(jiǎn)易，使得該模塊可以很容易地集成到其他電路中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖2為本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0021]第一實(shí)施方式
[0022]參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊包括基板以及設(shè)置于該基板上的藍(lán)牙芯片和天線，該藍(lán)牙芯片和該天線通信連接，其中，該藍(lán)牙芯片為CC2540芯片，該天線為3dBi陶瓷天線。該模塊還包括連接在藍(lán)牙芯片和天線之間的巴倫電路和/或阻抗匹配電路。
[0023]CC2540藍(lán)牙芯片是TI公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的SOC芯片，其包括8051微控制器，在該8051微控制器上運(yùn)行低功耗藍(lán)牙(BLE)通信的協(xié)議棧程序以及其他軟硬件控制程序(例如藍(lán)牙的物理層程序、硬件驅(qū)動(dòng)程序、射頻電路的控制程序等)。CC2540芯片的射頻接口可以處理的是平衡信號(hào)，而天線發(fā)送/接收的信號(hào)是不平衡信號(hào)，因此需要用巴倫電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)時(shí)可以采用分立的LC元件來(lái)實(shí)現(xiàn)巴倫電路。經(jīng)過(guò)平衡轉(zhuǎn)換的信號(hào)再經(jīng)過(guò)阻抗匹配處理進(jìn)入3dBi陶瓷天線。3dBi陶瓷天線的增益較高而且是全向天線，有利于該模塊通信距離的增加，并且可以實(shí)現(xiàn)全向通信。同時(shí)這種天線體積較小，易于集成，有利于模塊的小型化。
[0024]第二實(shí)施方式
[0025]參照?qǐng)D2，為本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊包括基板、設(shè)置于該基板上的CC2540藍(lán)牙芯片和3dBi陶瓷天線、連接在CC2540藍(lán)牙芯片和3dBi陶瓷天線之間的巴倫電路和/或阻抗匹配電路，該模塊還包括與巴倫電路或阻抗匹配電路連接的外置天線接口以及與CC2540藍(lán)牙芯片連接的UART接口。
[0026]當(dāng)使用者需要增加該模塊的通信距離時(shí)，可以不用該模塊的內(nèi)置3dBi的陶瓷天線，而使用其他更高增益的外置天線。實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以通過(guò)外置天線接口連接外置天線，同時(shí)需要斷開(kāi)內(nèi)置3dBi陶瓷天線與巴倫電路和/或阻抗匹配電路之間的連接。當(dāng)連接外置天線時(shí)，無(wú)需修改巴倫電路和阻抗匹配電路。當(dāng)使用9dBi的外置天線時(shí)，可使該模塊的穩(wěn)定通信距離達(dá)到150?200米(空曠場(chǎng)合)。該模塊的UART接口可用來(lái)和外部進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙數(shù)據(jù)的傳輸功能；同時(shí)該UART接口還支持用AT指令對(duì)該模塊的參數(shù)(設(shè)備名稱、輸出功率、串口波特率等)進(jìn)行設(shè)置。
[0027]第三實(shí)施方式
[0028]參照?qǐng)D3，為本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的低功耗藍(lán)牙通信模塊包括基板、設(shè)置于該基板上的CC2540藍(lán)牙芯片和3dBi陶瓷天線、連接在CC2540藍(lán)牙芯片和3dBi陶瓷天線之間的巴倫電路和/或阻抗匹配電路、與巴倫電路或阻抗匹配電路連接的外置天線接口以及與CC2540藍(lán)牙芯片連接的UART接口，并且在基板的邊緣區(qū)域設(shè)置有郵票孔。
[0029]使用郵票孔，使得該模塊可以很容易地集成到其他電路中，便于集成和安裝。需要說(shuō)明的是，圖示的郵票孔的位置僅是示意性的位置，其只要設(shè)置在基本的邊緣區(qū)域即可，并不局限于基板的左右側(cè)邊。
[0030]以上【具體實(shí)施方式】?jī)H為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式，不能用于限定本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這些修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低功耗藍(lán)牙通信模塊，該模塊包括基板、設(shè)置于所述基板上的藍(lán)牙芯片和天線，所述藍(lán)牙芯片和所述天線通信連接，其特征在于，所述藍(lán)牙芯片為CC2540芯片，所述天線為3dBi陶瓷天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗藍(lán)牙通信模塊，其特征在于，所述CC2540芯片包括微控制器，所述微控制器包括藍(lán)牙通信協(xié)議棧程序運(yùn)行單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗藍(lán)牙通信模塊，其特征在于，該模塊還包括連接在所述藍(lán)牙芯片和所述天線之間的巴倫電路和/或阻抗匹配電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低功耗藍(lán)牙通信模塊，其特征在于，該模塊還包括與所述巴倫電路或所述阻抗匹配電路連接的外置天線接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的低功耗藍(lán)牙通信模塊，其特征在于，該模塊還包括與所述藍(lán)牙芯片連接的UART接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低功耗藍(lán)牙通信模塊，其特征在于，所述基板的邊緣區(qū)域設(shè)置有郵票孔。
【文檔編號(hào)】H01Q1/22GK203590224SQ201320759317
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】李明 申請(qǐng)人:羅森伯格（上海）通信技術(shù)有限公司