專利名稱：基于si4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前在物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量領(lǐng)域中，無線收發(fā)設(shè)備基本上采用發(fā)射鏈路加PA(poweramplifier,功率放大器)、接收鏈路加LNA (Low Noise Amplifier,低噪聲放大器)的方式滿足應(yīng)用要求，這樣增加了無線收發(fā)設(shè)備中設(shè)計(jì)的難度與整體成本。該方案采用Silicon Labs公司的SI4463芯片，SI4463是一款高性能單芯片無線收發(fā)器，適用于物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，工作頻段425M 525M可選；單芯片在系統(tǒng)供電2.5V下，輸出功率可達(dá)17dBm，電流消耗約65mA ；1.2Kbps下靈敏度可達(dá)_126dBm，電流消耗約15mA ;芯片休眠電流約0.3uA。現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，基本采用兩層板的硬件方式，容易在使用過程中導(dǎo)致設(shè)備不穩(wěn)定性，無法保證系統(tǒng)的可靠性；并且現(xiàn)有的無線收發(fā)設(shè)備存在系統(tǒng)間的電磁兼容問題，無法確保設(shè)備在不同應(yīng)用場(chǎng)合下的可靠性與穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種能保證系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:一種基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，包括SI4463芯片以及LDO供電電路，所述LDO供電電路為SI4463芯片供電；所述SI4463芯片還通過XOUT引腳和XIN引腳連接有時(shí)鐘電路；所述SI4463芯片還通過TX引腳連接有發(fā)射鏈路，所述SI4463芯片還通過RXP引腳和RXN引腳連接有接收鏈路，所述接收/發(fā)射鏈路公用射頻輸入/輸出端口還連接有TVS管；所述SI4463芯片、所述LDO供電電路、所述時(shí)鐘電路以及所述接收/發(fā)射鏈路都安裝于同一塊PCB板上，所述PCB板的布局疊層為四層，第一層為射頻走線層，第二層為地層，第三層為電源層，第四層為信號(hào)控制走線。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，所述LDO供電電路輸入端為VCC，所述VCC連接有PESD管，所述LDO供電電路輸入輸出兩端還并聯(lián)有電容器。PESD管對(duì)LDO供電電路進(jìn)行靜電防護(hù)；LD0供電電路輸入輸出兩端并聯(lián)的電容器可對(duì)電源進(jìn)行濾波處理。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，所述LDO供電電路輸出端還串聯(lián)有磁珠。輸出端串聯(lián)的磁珠可抑制電源線上的高頻噪聲與尖峰干擾，具有吸收靜電脈沖的能力。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，所述SI4463芯片的SI引腳、SCLK引腳、SO引腳、SND引腳、nIRQ引腳、nSEL引腳、GP102引腳和GP103引腳為所述無線收發(fā)設(shè)備的對(duì)外接口。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，所述發(fā)射鏈路通過阻抗匹配與TX引腳組成單端到單端的發(fā)射通路，所述接收鏈路通過阻抗匹配、巴倫與RXP引腳和RXN引腳相連組成單端轉(zhuǎn)差分的接收通路，所述SI4463芯片的接收/發(fā)射鏈路通過單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行收發(fā)鏈路的切換。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，所述S14463芯片、LDO供電電路、時(shí)鐘電路、接收/發(fā)射鏈路在PCB布局中在同一層。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中，所述無線收發(fā)設(shè)備上還設(shè)置有屏蔽蓋。所述屏蔽蓋可保證無線收發(fā)設(shè)備的電磁兼容性，可以阻隔外界的干擾和設(shè)備干擾其他電子系統(tǒng)。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為:1、由于本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中采用了四層PCB布局的方案，使得設(shè)備在使用過程中更加穩(wěn)定，保證了系統(tǒng)的可靠性。2、由于本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中不需要在發(fā)射鏈路上加PA、接收鏈路上加LNA，降低了設(shè)備設(shè)計(jì)的難度與整體成本。3、由于本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中加強(qiáng)了電源部分與射頻輸入輸出端口 ESD的防護(hù)等級(jí)，并且設(shè)備加裝了屏蔽蓋，有效的提高了設(shè)備使用過程中的抗干擾的能力。


:圖1為本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備的SI4463芯片及其外圍電路圖。圖2為本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備的LDO供電電路圖。圖3為本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備的接收/發(fā)射鏈路電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。實(shí)施例一種基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，如圖1所示，包括SI4463芯片以及LDO供電電路，所述LDO供電電路為SI4463芯片供電；如圖2所示，所述LDO供電電路輸入端為VCC，所述VCC連接有PESD管，所述LDO供電電路輸入輸出兩端還并聯(lián)有電容器；所述LDO供電電路輸出端還串聯(lián)有磁珠。PESD管對(duì)LDO供電電路進(jìn)行靜電防護(hù)；LD0供電電路輸入輸出兩端并聯(lián)的電容器可對(duì)電源進(jìn)行濾波處理；VCC為5V供電，V為2.5V供電；輸出端串聯(lián)的磁珠可抑制電源線上的高頻噪聲與尖峰干擾，具有吸收靜電脈沖的能力。所述SI4463芯片還通過XOUT引腳和XIN引腳連接有時(shí)鐘電路；[0027]所述SI4463芯片的SI引腳、SCLK引腳、SO引腳、SND引腳、nIRQ引腳、nSEL引腳、GP102引腳和GP103引腳為所述無線收發(fā)設(shè)備的對(duì)外接口。如圖3所示，所述SI4463芯片還通過TX引腳連接有發(fā)射鏈路，所述發(fā)射鏈路通過阻抗匹配與TX引腳組成單端到單端的發(fā)射通路；所述SI4463芯片還通過RXP引腳和RXN引腳連接有接收鏈路，所述接收鏈路通過阻抗匹配、巴倫與RXP引腳和RXN引腳相連組成單端轉(zhuǎn)差分的接收通路；所述SI4463芯片的接收/發(fā)射鏈路通過單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行收發(fā)鏈路的切換，所述接收/發(fā)射鏈路公用射頻輸入/輸出端口還連接有TVS管。射頻輸入輸出端口加裝了 TVS管可以提高設(shè)備的ESD防護(hù)能力。所述無線收發(fā)設(shè)備上還設(shè)置有屏蔽蓋。所述屏蔽蓋可保證無線收發(fā)設(shè)備的電磁兼容性，可以阻隔外界的干擾和設(shè)備干擾其他電子系統(tǒng)。所述PCB板的布局疊層為四層，第一層為射頻走線層，第二層為地層，第三層為電源層，第四層為信號(hào)控制走線，所述SI4463芯片、所述LDO供電電路、所述時(shí)鐘電路以及所述接收/發(fā)射鏈路都安裝于同一塊PCB板上。所述SI4463芯片、LDO供電電路、時(shí)鐘電路、接收/發(fā)射鏈路在PCB布局中在同一層，在微帶線特性阻抗為50歐的條件下，第一層射頻微帶線與第二層地的距離決定了微帶線的線寬，第一層微帶線走線應(yīng)避免走直角，設(shè)備中各個(gè)功能塊盡量集中放置布局，元器件與屏蔽蓋之間要有一個(gè)安全間距，PCB覆地要求不能出現(xiàn)孤島、毛刺，各層地之間要通過過孔連接以保證形成一個(gè)完整統(tǒng)一的參考地。設(shè)備使用SI4463單芯片能夠達(dá)到理想的發(fā)射功率，就需要在發(fā)射鏈路上進(jìn)行輸出阻抗匹配，達(dá)到一個(gè)理想的功耗功率比，這樣鏈路上就可以減少一個(gè)外加PA，如此就降低了設(shè)備設(shè)計(jì)的難度與整體成本；設(shè)備使用SI4463單芯片能夠達(dá)到良好的接收靈敏度，就需要在接收鏈路上進(jìn)行輸入阻抗匹配，達(dá)到一個(gè)理想的接收狀態(tài)，這樣要達(dá)到_126dBm就可以減少一個(gè)LNA，如此就降低了設(shè)備設(shè)計(jì)的難度與整體成本；設(shè)備使用SI4463單芯片可以提供很低的休眠電流(0.3uA)，這樣可以使設(shè)備整體的休眠電流小于1.5uA。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，包括SI4463芯片以及LDO供電電路，所述LDO供電電路為SI4463芯片供電；所述SI4463芯片還通過XOUT引腳和XIN引腳連接有時(shí)鐘電路；所述SI4463芯片還通過TX引腳連接有發(fā)射鏈路，所述SI4463芯片還通過RXP引腳和RXN引腳連接有接收鏈路，所述接收/發(fā)射鏈路公用射頻輸A /輸出端口還連接有TVS管；所述S14463芯片、所述LDO供電電路、所述時(shí)鐘電路以及所述接收/發(fā)射鏈路都安裝于同一塊PCB板上，所述PCB板的布局疊層為四層，第一層為射頻走線層，第二層為地層，第三層為電源層，第四層為信號(hào)控制走線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述LDO供電電路輸入端為VCC，所述VCC連接有PESD管，所述LDO供電電路輸入輸出兩端還并聯(lián)有電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述LDO供電電路輸出端還串聯(lián)有磁珠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述SI4463芯片的SI引腳、SCLK引腳、SO引腳、SND引腳、nIRQ引腳、nSEL引腳、GP102引腳和GP103引腳為所述無線收發(fā)設(shè)備的對(duì)外接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射鏈路通過阻抗匹配與TX引腳組成單端到單端的發(fā)射通路，所述接收鏈路通過阻抗匹配、巴倫與RXP引腳和RXN引腳相連組成單端轉(zhuǎn)差分的接收通路，所述SI4463芯片的接收/發(fā)射鏈路通過單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行收發(fā)鏈路的切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述SI4463芯片、LDO供電電路、時(shí)鐘電路、接收/發(fā)射鏈路在PCB布局中在同一層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述無線收發(fā)設(shè)備上還設(shè)置有屏蔽蓋。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備，涉及射頻電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備包括SI4463芯片以及LDO供電電路，所述LDO供電電路為SI4463芯片供電；所述SI4463芯片還通過XOUT引腳和XIN引腳連接有時(shí)鐘電路；所述SI4463芯片還通過TX引腳連接有發(fā)射鏈路，所述SI4463芯片還通過RXP引腳和RXN引腳連接有接收鏈路，所述接收/發(fā)射鏈路公用射頻輸入/輸出端口還連接有TVS管；所述SI4463芯片、所述LDO供電電路、所述時(shí)鐘電路以及所述接收/發(fā)射鏈路都安裝于同一塊PCB板上，所述PCB板的布局疊層為四層。由于本實(shí)用新型基于SI4463的物聯(lián)網(wǎng)能源計(jì)量無線收發(fā)設(shè)備中采用了四層PCB布局的方案，使得設(shè)備在使用過程中更加穩(wěn)定，保證了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H04B1/40GK203057142SQ201320054008
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者程體飛, 趙勇, 胡蕓華 申請(qǐng)人:成都千嘉科技有限公司