专利名称：基于si4463的物联网能源计量无线收发设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及射频电路设计领域，特别涉及一种基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备。
背景技术：
目前在物联网能源计量领域中，无线收发设备基本上采用发射链路加PA(poweramplifier,功率放大器)、接收链路加LNA (Low Noise Amplifier,低噪声放大器)的方式满足应用要求，这样增加了无线收发设备中设计的难度与整体成本。该方案采用Silicon Labs公司的SI4463芯片，SI4463是一款高性能单芯片无线收发器，适用于物联网能源计量无线收发设备，工作频段425M 525M可选；单芯片在系统供电2.5V下，输出功率可达17dBm，电流消耗约65mA ；1.2Kbps下灵敏度可达_126dBm，电流消耗约15mA ;芯片休眠电流约0.3uA。现有的物联网能源计量无线收发设备中，基本采用两层板的硬件方式，容易在使用过程中导致设备不稳定性，无法保证系统的可靠性；并且现有的无线收发设备存在系统间的电磁兼容问题，无法确保设备在不同应用场合下的可靠性与稳定性。
实用新型内容本实用新型的目的在于:针对现有技术中所存在的上述不足，提供一种能保证系统的可靠性与稳定性的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备。为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案:一种基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，包括SI4463芯片以及LDO供电电路，所述LDO供电电路为SI4463芯片供电；所述SI4463芯片还通过XOUT引脚和XIN引脚连接有时钟电路；所述SI4463芯片还通过TX引脚连接有发射链路，所述SI4463芯片还通过RXP引脚和RXN引脚连接有接收链路，所述接收/发射链路公用射频输入/输出端口还连接有TVS管；所述SI4463芯片、所述LDO供电电路、所述时钟电路以及所述接收/发射链路都安装于同一块PCB板上，所述PCB板的布局叠层为四层，第一层为射频走线层，第二层为地层，第三层为电源层，第四层为信号控制走线。作为本实用新型的优选方案，上述基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中，所述LDO供电电路输入端为VCC，所述VCC连接有PESD管，所述LDO供电电路输入输出两端还并联有电容器。PESD管对LDO供电电路进行静电防护；LD0供电电路输入输出两端并联的电容器可对电源进行滤波处理。作为本实用新型的优选方案，上述基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中，所述LDO供电电路输出端还串联有磁珠。输出端串联的磁珠可抑制电源线上的高频噪声与尖峰干扰，具有吸收静电脉冲的能力。作为本实用新型的优选方案，上述基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中，所述SI4463芯片的SI引脚、SCLK引脚、SO引脚、SND引脚、nIRQ引脚、nSEL引脚、GP102引脚和GP103引脚为所述无线收发设备的对外接口。作为本实用新型的优选方案，上述基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中，所述发射链路通过阻抗匹配与TX引脚组成单端到单端的发射通路，所述接收链路通过阻抗匹配、巴伦与RXP引脚和RXN引脚相连组成单端转差分的接收通路，所述SI4463芯片的接收/发射链路通过单刀双掷开关进行收发链路的切换。作为本实用新型的优选方案，上述基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中，所述S14463芯片、LDO供电电路、时钟电路、接收/发射链路在PCB布局中在同一层。作为本实用新型的优选方案，上述基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中，所述无线收发设备上还设置有屏蔽盖。所述屏蔽盖可保证无线收发设备的电磁兼容性，可以阻隔外界的干扰和设备干扰其他电子系统。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为:1、由于本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中采用了四层PCB布局的方案，使得设备在使用过程中更加稳定，保证了系统的可靠性。2、由于本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中不需要在发射链路上加PA、接收链路上加LNA，降低了设备设计的难度与整体成本。3、由于本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中加强了电源部分与射频输入输出端口 ESD的防护等级，并且设备加装了屏蔽盖，有效的提高了设备使用过程中的抗干扰的能力。
:图1为本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备的SI4463芯片及其外围电路图。图2为本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备的LDO供电电路图。图3为本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备的接收/发射链路电路图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例一种基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，如图1所示，包括SI4463芯片以及LDO供电电路，所述LDO供电电路为SI4463芯片供电；如图2所示，所述LDO供电电路输入端为VCC，所述VCC连接有PESD管，所述LDO供电电路输入输出两端还并联有电容器；所述LDO供电电路输出端还串联有磁珠。PESD管对LDO供电电路进行静电防护；LD0供电电路输入输出两端并联的电容器可对电源进行滤波处理；VCC为5V供电，V为2.5V供电；输出端串联的磁珠可抑制电源线上的高频噪声与尖峰干扰，具有吸收静电脉冲的能力。所述SI4463芯片还通过XOUT引脚和XIN引脚连接有时钟电路；[0027]所述SI4463芯片的SI引脚、SCLK引脚、SO引脚、SND引脚、nIRQ引脚、nSEL引脚、GP102引脚和GP103引脚为所述无线收发设备的对外接口。如图3所示，所述SI4463芯片还通过TX引脚连接有发射链路，所述发射链路通过阻抗匹配与TX引脚组成单端到单端的发射通路；所述SI4463芯片还通过RXP引脚和RXN引脚连接有接收链路，所述接收链路通过阻抗匹配、巴伦与RXP引脚和RXN引脚相连组成单端转差分的接收通路；所述SI4463芯片的接收/发射链路通过单刀双掷开关进行收发链路的切换，所述接收/发射链路公用射频输入/输出端口还连接有TVS管。射频输入输出端口加装了 TVS管可以提高设备的ESD防护能力。所述无线收发设备上还设置有屏蔽盖。所述屏蔽盖可保证无线收发设备的电磁兼容性，可以阻隔外界的干扰和设备干扰其他电子系统。所述PCB板的布局叠层为四层，第一层为射频走线层，第二层为地层，第三层为电源层，第四层为信号控制走线，所述SI4463芯片、所述LDO供电电路、所述时钟电路以及所述接收/发射链路都安装于同一块PCB板上。所述SI4463芯片、LDO供电电路、时钟电路、接收/发射链路在PCB布局中在同一层，在微带线特性阻抗为50欧的条件下，第一层射频微带线与第二层地的距离决定了微带线的线宽，第一层微带线走线应避免走直角，设备中各个功能块尽量集中放置布局，元器件与屏蔽盖之间要有一个安全间距，PCB覆地要求不能出现孤岛、毛刺，各层地之间要通过过孔连接以保证形成一个完整统一的参考地。设备使用SI4463单芯片能够达到理想的发射功率，就需要在发射链路上进行输出阻抗匹配，达到一个理想的功耗功率比，这样链路上就可以减少一个外加PA，如此就降低了设备设计的难度与整体成本；设备使用SI4463单芯片能够达到良好的接收灵敏度，就需要在接收链路上进行输入阻抗匹配，达到一个理想的接收状态，这样要达到_126dBm就可以减少一个LNA，如此就降低了设备设计的难度与整体成本；设备使用SI4463单芯片可以提供很低的休眠电流(0.3uA)，这样可以使设备整体的休眠电流小于1.5uA。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，包括SI4463芯片以及LDO供电电路，所述LDO供电电路为SI4463芯片供电；所述SI4463芯片还通过XOUT引脚和XIN引脚连接有时钟电路；所述SI4463芯片还通过TX引脚连接有发射链路，所述SI4463芯片还通过RXP引脚和RXN引脚连接有接收链路，所述接收/发射链路公用射频输A /输出端口还连接有TVS管；所述S14463芯片、所述LDO供电电路、所述时钟电路以及所述接收/发射链路都安装于同一块PCB板上，所述PCB板的布局叠层为四层，第一层为射频走线层，第二层为地层，第三层为电源层，第四层为信号控制走线。
2.根据权利要求1所述的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，所述LDO供电电路输入端为VCC，所述VCC连接有PESD管，所述LDO供电电路输入输出两端还并联有电容器。
3.根据权利要求2所述的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，所述LDO供电电路输出端还串联有磁珠。
4.根据权利要求1所述的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，所述SI4463芯片的SI引脚、SCLK引脚、SO引脚、SND引脚、nIRQ引脚、nSEL引脚、GP102引脚和GP103引脚为所述无线收发设备的对外接口。
5.根据权利要求1所述的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，所述发射链路通过阻抗匹配与TX引脚组成单端到单端的发射通路，所述接收链路通过阻抗匹配、巴伦与RXP引脚和RXN引脚相连组成单端转差分的接收通路，所述SI4463芯片的接收/发射链路通过单刀双掷开关进行收发链路的切换。
6.根据权利要求1所述的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，所述SI4463芯片、LDO供电电路、时钟电路、接收/发射链路在PCB布局中在同一层。
7.根据权利要求1所述的基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，其特征在于，所述无线收发设备上还设置有屏蔽盖。
专利摘要本实用新型公开了一种基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备，涉及射频电路设计领域。本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备包括SI4463芯片以及LDO供电电路，所述LDO供电电路为SI4463芯片供电；所述SI4463芯片还通过XOUT引脚和XIN引脚连接有时钟电路；所述SI4463芯片还通过TX引脚连接有发射链路，所述SI4463芯片还通过RXP引脚和RXN引脚连接有接收链路，所述接收/发射链路公用射频输入/输出端口还连接有TVS管；所述SI4463芯片、所述LDO供电电路、所述时钟电路以及所述接收/发射链路都安装于同一块PCB板上，所述PCB板的布局叠层为四层。由于本实用新型基于SI4463的物联网能源计量无线收发设备中采用了四层PCB布局的方案，使得设备在使用过程中更加稳定，保证了系统的可靠性。
文档编号H04B1/40GK203057142SQ201320054008
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者程体飞, 赵勇, 胡芸华 申请人:成都千嘉科技有限公司