[实用新型]一种高度集成化的NB-IoT无线通信模块

说明书

本实用新型公开了一种高度集成化的NB‑IoT无线通信模块，包括NB‑IoT SoC处理芯片，所述NB‑IoT SoC处理芯片包括电源管理单元PMU、嵌入式处理器ARM CPU、外围设备Peripherals和通信子系统，所述NB‑IoT SoC处理芯片与外部供电电源VBAT、对外输出电源VDD_IO、外设接口、射频开关相连，同时外接两个时钟源。上述技术方案采用NB‑IoT无线通信模块，支持的频段覆盖能力高，高频和低频信号覆盖国内工作频段需求和部分国外的频段需求，低功耗模式下，功耗由微安降低到纳安级别，最大限度降低了设备的整体功耗，实现超长时间待机，且NB‑IoT处理器需求的外设电路少，功能齐全。

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种高度集成化的NB-IoT无线通信模块。

背景技术

随着物联网不断发展壮大的市场，为了满足物联网设备的连接需求，低功耗广域网LPWAN应运而生，LPWAN专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。以NB－IoT作为一种授权频段物联网技术，其基于蜂窝技术用于连接使用无线蜂窝网络的各种智能传感器和设备，聚焦于低功耗广覆盖物联网IoT市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。NB－IoT技术能不断深入物联网的各行各业，离不开其具备的4大特点：低功耗、低成本、强连接、广覆盖。

现有的NB-IoT无线通信模块方案基于多核处理器、外置电源控制、外置功率放大器、滤波器、巴伦、射频开关等多种组合，导致模块的uA级待机功耗和成本无法做到特别低，限制了部分领域的应用门槛，如烟感、可穿戴市场对低功耗能力的需求，由于穿戴市场、物流行业对低成本的高敏感性，导致此类领域无法广泛推广应用。

中国专利文献CN108156652A公开了一种“基于NB-IoT的无线通信模块”。包括：射频功率放大器模块；Boost模块，Boost模块包括使能端、输入端和输出端；NB-IoT处理器，NB-IoT处理器包括GPIO端口、用户身份识别模块；使能端与GPIO端口电连接，输出端分别与射频功率放大器模块的供电端和用户身份识别模块的供电端电连接；当NB-IoT处理器进入省电模式时，GPIO端口由高电平变为低电平，使能端为低电平，输出端无输出电压。上述技术方案需求的外设电路较多，不适用于穿戴设备等体积能耗要求较高的领域。

发明内容

本实用新型主要解决原有的技术问题，提供一种高度集成化的NB-IoT无线通信模块，采用NB-IoT无线通信模块，支持的频段覆盖能力高，高频和低频信号覆盖国内工作频段需求和部分国外的频段需求，低功耗模式下，功耗由微安降低到纳安级别，最大限度降低了设备的整体功耗，实现超长时间待机，且NB-IoT处理器需求的外设电路少，功能齐全。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括NB-IoT SoC处理芯片，所述NB-IoT SoC处理芯片包括电源管理单元PMU、嵌入式处理器ARM CPU、外围设备Peripherals和通信子系统，所述NB-IoT SoC处理芯片与外部供电电源VBAT、对外输出电源VDD_IO、外设接口、射频开关相连，同时外接两个时钟源。

作为优选，所述的PMU电源管理单元包括直流电源转换电路DCDC，输入2.2V-4.5V宽电压的外部供电电源VBAT与电源管理单元PMU相连，电源管理单元PMU同时连接有驱动能力为120mA输出电流的对外输出电源VDD_IO。

作为优选，所述的外部供电电源VBAT与电源管理单元PMU之间设有TVS管。TVS管有效增强模块的过压保护、防浪涌能力。

作为优选，所述的通信子系统包括无线收发单元、放大器单元和控制IO。控制IO实现NB-IoT处理器对射频开关的通断控制能力，作用于结构图中6路无线通路的通断控制。