无线通信模组的制作方法

本发明属于通信领域，特别是一种无线通信模组，具体是一种基于cors系统的高精度rtk定位无线通信模组。

背景技术：

rtc:(real-timekinematic)载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。

cors站：(continuousoperationalreference)连续运行卫星定位服务系统。连续运行运行卫星定位服务系统可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的北斗参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(lan/wan)技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的北斗观测量(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他相关北斗服务项目的系统。

rtcm协议：radiotechincalcommissionformaritimeservices,rtk差分定位从基准站获取差分信息的标准协议。

高精度是北斗卫星导航系统从“有没有”到“好不好”转变的关键，北斗要完成对gps的替换，就必须在北斗芯片和系列模组的性能和可靠性上与gps芯片及其模组相当。性能的主要指标之一就是高精度。我国高精度gnss产业仅在测绘于地理信息方面发展较快，其它行业应用基本处于初始期甚至空白。仅就测绘于地理信息市场而言，2020年有可能达到100亿元的市场规模。而其它行业的应用，比如精准农业、智能交通等，有可能在未来三五年内得到快速增长。目前，驾考、共享产业(譬如共享单车)、航空、精准农业、高铁、地理测绘等领域对高精度需求明确。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种高精度的无线通信模组。

根据本发明提供的一种无线通信模组，包括：

mt6261dgsm/gprssoc处理器①；

泰斗芯片td1030②；

蓝牙芯片nrf51822③；

2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④；

cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤；

mt6261dgsm/gprssoc处理器①分别与泰斗芯片td1030②、蓝牙芯片nrf51822③、2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④进行交互；

cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤提供电源。

优选地，mt6261dgsm/gprssoc处理器①承担通信和数据交互任务；联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①采用mt6261dgsm/gprssoc芯片，mt6261dgsm/gprssoc芯片包括gsm/gprsrf、bb、abb部分。

优选地，2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④作为mtk芯片gsm射频收发口的放大芯片。

优选地，cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤作为ldo芯片。

优选地，gsm天线信号经过端口rf_ant进入到2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④中，hs8269s④与mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的gsm/gprsrf部分通过管脚3,5,9,10,11,12,15,17与d2,c1,a9,m8,b8,b9,,b2,a1一一对应连接实现信号传输；

mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的基带部分(baesband)管脚e15,e14与泰斗芯片td1030②管脚18,19相连，h12,h13,d14,c16与nordic半导体超低功耗蓝牙芯片nrf51822③的8,9,47,48管脚一一相连。bb部分管脚a10,a12,b3,b13,b15,c14,d4,d15,d16,f15,f16,g16,h14,h15，p10,p11共16个直接输出变成模组的管脚；

mt6261dgsm/gprssoc处理器①中abb部分的m1,n1,j1,h2,h4,j13,g2,r12,p12,m11,k1,k2直接输出形成最终模组的12个pin脚；

gnss_ant天线接入口经过一个低噪放芯片和声表滤波器及由电感电容组成的滤波电路后接入到泰斗芯片td1030②的射频端输入管脚；泰斗芯片td1030②的外部需要一颗26m的tcxo；泰斗芯片td1030②的rtc部分需要一颗32.768k的无源晶振，泰斗芯片td1030②的供电部分是由模块供电口经由内部低功耗低噪声低压cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑥统一转成2.8v提供；泰斗芯片td1030②的i/0口管脚18,19配置成串口与联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①中bb部分的管脚e15,e14交联进行数据交换，数据协议为标准的rtcm协议；

蓝牙芯片nrf51822③同样通过串口与联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①进行数据交互；具体连接蓝牙芯片nrf51822③的管脚8,9,47,48与mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的基带部分的h12,h13,d14,c16一一对应；为并预留了蓝牙调试口23、24脚直接输出到模块管脚上；

2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④内部tx/rx50ω匹配,直流阻断tx/ant和谐波滤波电路集成；

模组上gsm天线接口加一个π型滤波电路接到芯片hs8269s④的ant端；芯片hs8269s④的供电之间由模组的系统供电提供，电压范围3.3v-4.25v；频点切换管脚3、5、15、17都接到mt6261dgsm/gprssoc处理器①上，由mt6261dgsm/gprssoc处理器①控制；

cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤为模组内部的ldo芯片，将系统电压3.3v-4.25v稳压到2.8v供电给mt6261dgsm/gprssoc处理器①、泰斗芯片td1030②、蓝牙芯片nrf51822③。

与现有技术相比，本发明无线通信模组具有以下优点：

基于cors系统彻底改变了传统rtk测量作业方法，传统的rtk定位技术在作业时，首先需要手动架设基准站，然后通过无线数传电台以数据链的形式在基准站与流动站之间传输差分数据。但是，有效作业距离一般只有10km左右，同时在作业时容易受到树木、建筑物的遮挡，导致数据传输不稳定，使定位精度降低。

本发明的无线通信模组用2g网络传输技术代替传统的无线电传输技术，保证数据稳定，远距离的传输，提高定位精度。该模组主要使用在民用高精度应用场合，譬如共享单车的车锁，成本低，指标高。目前模块已经对接了千寻的高精度协议，可以实现厘米级定位精度。具体实现高精度定位过程：联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①通过2g网络与cors站的控制中心进行通信，ntrip是目前cors站主要的数据传输协议，可以在因特网上传输rtk数据。它是基于http协议的通用协议，也是建立在网络tcp/ip协议基础上的协议。①使用ntrip处理中心分配的ip地址通过互联网连接到ntrip处理中心，首先模组需要发送账户和密码到控制中心进行模组接入，模组可以请求到差分数据。判断差分数据的有效性后将数据保存起来。再将这些信息(主要为码相位/载波相位差分修正信息)以rtcm协议通过串口传输给泰斗芯片td1030②实现rtk算法，以便实时解算出模组的精确定位。

本发明将联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器用于通讯芯片，与国内cors站播发的差分数据进行交互，集成了低功耗蓝牙芯片nrf51822，集成国产具有rtk差分解算芯片td1030，实现定位精度大幅提升的高精度无线通信模组。

该发明的优点是芯片国产化使用程度高，并通过集成通讯芯片，使得高精度定位得以实现。主要使用在民用高精度应用场合，譬如共享单车的车锁，成本低，指标高。目前模块已经对接了千寻的高精度协议，可以实现厘米级定位精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为模组50pin引脚图；

图2为发明的结构原理图；

图3为mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的rf部分原理图；

图4为nordic半导体超低功耗蓝牙芯片nrf51822③的部分原理图；

图5为芯片hs8269s④的部分原理图；

图中示出：

mt6261dgsm/gprssoc处理器①；

泰斗芯片td1030②；

蓝牙芯片nrf51822③；

芯片hs8269s④；

cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和修改。

本发明是一款集成了高性能gnss引擎和四频段gsm/gprs引擎高精度无线通信模组。其实现高精度定位的方法是rtk算法结合国内的cors站技术。模块的gsm部分的工作频段：gsm850mhz、egsm900mhz、dcs1800mhz、pcs1900mhz。gnss部分支持bds、gps、glonass三种卫星系统，支持sbas和qzss，支持a-gnss辅助定位，支持d-gnss差分定位。模组主要性能指标为：

定位精度为：

gsm部分：接收信号灵敏度dks1203-109dbm@gsm850/gsm900-108dbm@dcs1800/pcs1900。

本发明的无线通信模组主要由以下五部分组成，分别为联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①、泰斗芯片td1030②、nordic半导体超低功耗蓝牙芯片nrf51822③、2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④、低功耗低噪声低压cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤、26mtxco晶振以及一些芯片外围所需的电容电阻电感滤波器组成。最终形成50pin邮票接口，尺寸33mm*26.50mm*3.0mm。

下面对这五个部分的电路以及之间的连接关系做详细描述：

1.联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①承担了整个模块的通信和数据交互任务。

此款芯片也是目前市场做智能设备的主流芯片。此次模块主要使用了芯片的gsm/gprsrf、bb、abb部分。

gsm天线信号经过端口rf_ant(模组的输入脚)进入到2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④中，hs8269s④与mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的gsm/gprsrf部分通过管脚3,5,9,10,11,12,15,17与d2,c1,a9,m8,b8,b9,,b2,a1一一对应连接实现信号传输。

mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的基带部分(baesband)管脚e15,e14与泰斗芯片td1030②管脚18,19相连，h12,h13,d14,c16与nordic半导体超低功耗蓝牙芯片nrf51822③的8,9,47,48管脚一一相连。bb部分管脚a10,a12,b3,b13,b15,c14,d4,d15,d16,f15,f16,g16,h14,h15，p10,p11共16个直接输出变成模组的管脚(最终管脚见图1)。

mt6261dgsm/gprssoc处理器①中abb部分的m1,n1,j1,h2,h4,j13,g2,r12,p12,m11,k1,k2直接输出形成最终模组的12个pin脚(最终管脚见图1)。

2.模组的gnss_ant天线接入口经过一个低噪放芯片和声表滤波器及由电感电容组成的滤波电路后接入到泰斗芯片td1030②的射频端输入管脚。②的外部需要一颗26m的tcxo(精度要求0.5ppm)。②的rtc部分需要一颗32.768k的无源晶振，②的供电部分是由模块供电口经由内部低功耗低噪声低压cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑥统一转成2.8v提供。②的i/0口管脚18,19配置成串口与联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①中bb部分的管脚e15,e14交联进行数据交换，数据协议为标准的rtcm协议。

3.nordic半导体超低功耗蓝牙芯片nrf51822③是一个2.4ghz无线收发芯片，其指标如下：

a.低功耗模式下灵敏度：-93dbm

b.数据传输速率：250kbps,1mbps,2mbps

c.txpower-20to+4dbmin4dbsteps

d.省电模式下发射功率：-30dbm

e.峰值电流，接收时：13ma,发射时(0dbm)：10.5ma

芯片的蓝牙天线接口管脚直接引出，做为模块的蓝牙天线接口。蓝牙芯片nrf51822③同样通过串口与联发科mt6261dgsm/gprssoc处理器①进行数据交互。具体连接蓝牙芯片nrf51822③的管脚8,9,47,48与mt6261dgsm/gprssoc处理器①中的基带部分(baesband)的h12,h13,d14,c16一一对应。为并预留了蓝牙调试口23、24脚直接输出到模块管脚上。

4.2ggsm/gprsfem射频功放前端芯片hs8269s④是作为mtk芯片gsm射频收发口的放大芯片。该芯片是国产芯片，hs8269s是一个完整的cmos高功率、高效率传输模块，用于低成本的四频段tx(gsm850/egsm900/dcs1800/pcs1900)/双频段rxgsm/gprs手机。在单片机中集成了功率放大器、功率控制器电路和开关电路。内部tx/rx50ω匹配,直流阻断tx/ant和谐波滤波电路集成,这消除了需要额外的外部组件,简化了布局,减少板空间。先进的前端模块体系结构是专门设计用来使用标准的cmos技术在所有操作条件下实现高效率的高输出功率。对于温度、频率或电池，没有外部补偿是满足不同条件下射频性能的另一个优势。模块采用小lga格式封装(7.0mmx6.0mmx0.93mm)。

模组上gsm天线接口加一个π型滤波电路接到④的ant端。④的供电之间由模组的系统供电提供，电压范围3.3v-4.25v。频点切换管脚3、5、15、17都接到①上，由①控制。

5.低功耗低噪声低压cmos线性稳压器sgm2019-2.8yn5g/tr⑤为模组内部的ldo芯片，将系统电压3.3v-4.25v稳压到2.8v供①②③。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。