本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種NB-IoT(基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng))無(wú)線通信裝置。
背景技術(shù)：
目前，用于高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)臒o(wú)線通信模塊采用Wi-Fi(無(wú)線保真)技術(shù)、LTE(一種移動(dòng)通信技術(shù))、GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))或WCDMA(一種3G蜂窩網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)。但是，現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線通信模塊均存在功耗大，導(dǎo)致的耗電量大的問(wèn)題，即使在睡眠模式，其耗電量也達(dá)到3mA左右，占無(wú)線通信模塊整體耗電量的很大一部分。從而，現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線通信模塊常因電池電量耗盡而無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線通信模塊耗電量大的缺陷，提供一種NB-IoT無(wú)線通信裝置。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：
一種NB-IoT無(wú)線通信裝置，其特點(diǎn)在于，所述NB-IoT無(wú)線通信裝置包括處理器、電源管理模塊、存儲(chǔ)器、電源輸入接口和第一開關(guān)；
所述處理器與所述電源管理模塊電連接，所述存儲(chǔ)器通過(guò)SPI(串行外設(shè)接口)與所述處理器通信連接，所述電源輸入接口通過(guò)所述第一開關(guān)與所述電源管理模塊電連接；
所述處理器包括基帶處理單元和射頻單元，所述基帶處理單元和所述射頻單元電連接；所述射頻單元用于接收第一射頻信號(hào)，并將所述第一射頻信號(hào)發(fā)送至所述基帶處理單元，所述基帶處理單元用于通過(guò)所述SPI將所述第一射頻信號(hào)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器；
所述處理器還用于在所述NB-IoT無(wú)線通信裝置處于睡眠狀態(tài)時(shí)發(fā)送開關(guān)信號(hào)至所述第一開關(guān)，所述第一開關(guān)用于在接收到所述開關(guān)信號(hào)時(shí)斷開所述電源輸入接口與所述電源管理模塊的電連接。
本方案中，基帶處理單元通過(guò)SPI將接收到的第一射頻信號(hào)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，SPI不僅傳輸速度快，而且功耗低，從而，大大降低了NB-IoT無(wú)線通信裝置的功耗。另外，第一開關(guān)可在NB-IoT無(wú)線通信裝置處于睡眠狀態(tài)時(shí)通過(guò)斷開電源輸入接口與電源管理模塊的電連接，從而避免了睡眠狀態(tài)下的NB-IoT無(wú)線通信裝置的耗電，進(jìn)而延長(zhǎng)了NB-IoT無(wú)線通信裝置的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)。
較佳地，所述NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，與所述處理器電連接。
較佳地，所述NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，與所述處理器電連接。
較佳地，所述NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括射頻前端，與所述射頻單元電連接；
所述射頻單元還用于通過(guò)所述射頻前端向外發(fā)射第二射頻信號(hào)。
較佳地，所述射頻前端包括接收通路、發(fā)射通路、第二開關(guān)和天線；
所述接收通路包括第一濾波器，所述第一濾波器的輸出端與所述射頻單元的接收端電連接，所述第一濾波器的輸入端與所述第二開關(guān)的第一不動(dòng)端電連接；
所述發(fā)射通路包括依次電連接的射頻功率放大器和第二濾波器，所述射頻功率放大器的輸入端與所述射頻單元的發(fā)射端電連接，所述第二濾波器的輸出端與所述第二開關(guān)的第二不動(dòng)端電連接；
所述第二開關(guān)的動(dòng)端與所述天線電連接；
當(dāng)所述射頻單元接收第一射頻信號(hào)時(shí)，所述動(dòng)端與所述第一不動(dòng)端電連接，當(dāng)所述射頻單元發(fā)射第二射頻信號(hào)時(shí)，所述動(dòng)端與所述第二不動(dòng)端電連接。
較佳地，所述NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括電源調(diào)整模塊，連接于所述第一開關(guān)的輸出端和所述射頻功率放大器之間；
所述電源調(diào)整模塊用于獲取所述射頻功率放大器的工作功率并輸出相應(yīng)的電壓值至所述射頻功率放大器。
較佳地，所述射頻前端還包括兩個(gè)反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，所述兩個(gè)反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管的一端分別與所述第二開關(guān)的動(dòng)端和所述天線電連接，另一端接地。該兩個(gè)反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管對(duì)無(wú)線通信裝置起到靜電保護(hù)的作用。
較佳地，所述NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)，所述LDO的輸入端與所述電源輸入接口電連接，輸出端與所述處理器電連接。
較佳地，所述處理器還包括SIM(客戶識(shí)別模塊)卡，與所述基帶處理單元電連接。
本方案中，SIM卡內(nèi)嵌于處理器，從而無(wú)需額外設(shè)計(jì)SIM卡座，一方面降低了裝置尺寸及生產(chǎn)成本，另一方面避免了SIM卡外部的走線過(guò)長(zhǎng)造成SIM卡因干擾產(chǎn)生的掉卡問(wèn)題。
本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于：本實(shí)用新型中，基帶處理單元通過(guò)SPI將接收到的第一射頻信號(hào)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，SPI不僅傳輸速度快，而且功耗低，從而，大大降低了NB-IoT無(wú)線通信裝置的功耗。另外，第一開關(guān)可在NB-IoT無(wú)線通信裝置處于睡眠狀態(tài)時(shí)通過(guò)斷開電源輸入接口與電源管理模塊的電連接，從而避免了睡眠狀態(tài)下的NB-IoT無(wú)線通信裝置的耗電，進(jìn)而延長(zhǎng)了NB-IoT無(wú)線通信裝置的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的NB-IoT無(wú)線通信裝置的模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
下面舉個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來(lái)更清楚完整地說(shuō)明本實(shí)用新型。
如圖1所示，本實(shí)施例的NB-IoT無(wú)線通信裝置包括電源管理模塊1、處理器2、存儲(chǔ)器3、電源輸入接口4、第一開關(guān)5和射頻前端6。處理器2與電源管理模塊1電連接，存儲(chǔ)器3通過(guò)SPI21與處理器2通信連接，電源輸入接口4通過(guò)第一開關(guān)5與電源管理模塊1電連接，電源輸入接口用于外接電池10，電池為NB-IoT無(wú)線通信裝置供電。本實(shí)施例的處理器還包括基帶處理單元22、射頻單元23和SIM卡24。射頻單元23分別與基帶處理單元22和射頻前端6電連接，SIM卡24與基帶處理單元22電連接。射頻單元23用于接收第一射頻信號(hào)，并將第一射頻信號(hào)發(fā)送至基帶處理單元22，基帶處理單元22用于通過(guò)SPI21將第一射頻信號(hào)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器3；射頻單元23還用于通過(guò)射頻前端6向外發(fā)射第二射頻信號(hào)。SPI不僅傳輸速度快，而且功耗低，經(jīng)實(shí)踐證明，本實(shí)施例的NB-IoT無(wú)線通信裝置最大耗流僅為300mA，功耗低(通信頻率可降低至8MHz)，大大降低了裝置對(duì)電池的需求，也即使用相同電量電池對(duì)無(wú)線通信裝置進(jìn)行供電的前提下，本實(shí)施例的無(wú)線通信裝置的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)。另外，本實(shí)施例的NB-IoT無(wú)線通信裝置的接收靈敏度達(dá)-135dbm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于GSM或者WCDMA的-110dbm左右的靈敏度，且裝置單小區(qū)用戶支持100000個(gè)，遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)，不用擔(dān)心用戶網(wǎng)絡(luò)擁堵問(wèn)題。
本實(shí)施例中，處理器還用于在NB-IoT無(wú)線通信裝置處于睡眠狀態(tài)時(shí)發(fā)送開關(guān)信號(hào)至第一開關(guān)5，第一開關(guān)5用于在接收到開關(guān)信號(hào)時(shí)斷開電源輸入接口4與電源管理模塊1的電連接。從而避免了睡眠狀態(tài)下的NB-IoT無(wú)線通信裝置的耗電，進(jìn)一步延長(zhǎng)了NB-IoT無(wú)線通信裝置的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)。
本實(shí)施例中，射頻前端包括接收通路、發(fā)射通路、第二開關(guān)61、天線62和兩個(gè)反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管D。其中，接收通路包括第一濾波器64，第一濾波器64的輸出端與射頻單元23的接收端電連接，第一濾波器64的輸入端與第二開關(guān)61的第一不動(dòng)端電連接；發(fā)射通路包括依次電連接的射頻功率放大器65和第二濾波器66，射頻功率放大器65的輸入端與射頻單元23的發(fā)射端電連接，第二濾波器66的輸出端與第二開關(guān)61的第二不動(dòng)端電連接；第二開關(guān)61的動(dòng)端與天線62電連接。當(dāng)射頻單元接收第一射頻信號(hào)時(shí)，動(dòng)端與第一不動(dòng)端電連接，此時(shí)天線與第一濾波器電連接，天線將接收到的第一射頻信號(hào)通過(guò)第一濾波器發(fā)送至射頻單元；當(dāng)射頻單元發(fā)射第二射頻信號(hào)時(shí)，動(dòng)端與第二不動(dòng)端電連接，此時(shí)天線與第二濾波器電連接，射頻單元將第二射頻信號(hào)依次通過(guò)射頻功率放大器、第二濾波器和天線向外發(fā)射。兩個(gè)反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管D的一端分別與第二開關(guān)的動(dòng)端和天線電連接，另一端接地，其對(duì)無(wú)線通信裝置起到靜電保護(hù)的作用。
本實(shí)施例中，NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括電源調(diào)整模塊7(APT DCDC)，連接于第一開關(guān)5的輸出端和射頻功率放大器65之間。電源調(diào)整模塊用于獲取射頻功率放大器的工作功率并輸出相應(yīng)的電壓值至射頻功率放大器，也即若無(wú)線通信裝置低功率工作，則電源調(diào)整模塊輸出低電壓；若無(wú)線通信裝置高功率工作，則電源調(diào)整模塊輸出高電壓。本實(shí)施例使用了APT技術(shù)，將睡眠狀態(tài)下的功耗降低到5uA左右，最大限度的降低了裝置的功耗，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)待機(jī)。
本實(shí)施例中，NB-IoT無(wú)線通信裝置還包括LDO11、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元8和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元9，LDO的輸入端與電源輸入接口電連接，輸出端與處理器的基帶處理單元電連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元均與處理器電連接。本實(shí)施例的無(wú)線通信的裝置的對(duì)外接口可包括供電接口，射頻接口，網(wǎng)絡(luò)燈指示接口，2路串口，ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)接口和DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)接口。
雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。