小型化与模组技术

有使用无线模块可以帮助获得的产品迅速推向市场，缓解资格审查程序，一个看法，但它是在一个更大尺寸的价格。

现代材料和设计现在可以帮助无线系统的小型化，优化天线设计和匹配无线电元素。即使有可对额外大小点球，使用一个模块可通过分离设计的噪声敏感元件，提高了系统的整体性能有帮助。最终这可能导致一个更小的设计，因为它消除了对无线电前端的隔离，其可占据空间，或者需要在印刷电路板多个层，以提供隔离。同时使设计更小，这可以是显著更昂贵。

在某些情况下，使用一个模块可能不会招致大小点球。事实上，集成的关键部件到模块本身的基底可以减少占地面积，在无线系统的小型化，提供更多的好处。

对于一些应用，如智能卡，模块是必不可少的，但即使在这里有创新的小型化。例如，英飞凌科技开发了“线圈模块”(COM)包，它认为可以彻底改变的双界面智能卡的无线设计和制造技术。

该技术简化并改进制造电子身份证(EID)，电子驾驶执照或健康保险卡的非接触界面。这些双界面卡建立接触式卡的应用目前主要用于和新兴的无线移动解决方案之间的桥梁。据市场研究公司IHS的最新估计，双界面卡，为政府和医疗保健的数量将在2013年至2019年间以每年22%，而同比增长百分之十四的纯非接触式卡增长。

英飞凌线圈天线上的RF芯片模块图片

图1：英飞凌使用的线圈天线上的RF芯片模块链接到天线上的智能卡。

的关键设计是一个射频链路，而不是芯片模块和卡天线之间的公共机电连接，电耦合模块到卡(见图1)。这使得跳绳卡生产过程中互连芯片模块到卡上天线的复杂的过程。因为这里的芯片模块与卡的天线之间没有连接，这可能会通过机械应力而损坏，该卡是更健壮，也更安全的，因为芯片模块比通用模块更薄20%，从而使附加的安全功能可以是集成在卡。使用COM的技术也意味着芯片和模块具有集成天线是完全调整，并且不需要由卡制造商的附加调谐。

蓝牙

蓝牙模块的小型化是推动无线技术成为越来越多的应用在空间溢价。对于一个简单的蓝牙串行链路，无线模块可以提供在尺寸仅为6.1毫米×9.1毫米×1.2毫米的微小的第六球包的接口。德州仪器(TI)的LMX9830蓝牙串行端口模块是需要通过蓝牙堆栈的完整的下层和上层，提供从天线的完整解决方案，达到了一个高度集成的蓝牙2.0基带控制器，并与所有硬件2.4 GHz无线电和固件应用包括通用访问配置文件(GAP)，服务发现应用规范(SDAP)和串行端口配置文件(SPP)。

德州仪器LMX9830蓝牙串行连接模块的图像

图2：六球包德州仪器LMX9830蓝牙串行连接模块。

它不仅是小，但其他软件也减少了上市时间，因为模块是通过资格预审的蓝牙集成组件，包括一个可配置的服务数据库，以满足服务请求的主机上的其他配置文件。

小型化来自TI的CompactRISC 16位处理器架构与数字智能无线技术的结合。在片内ROM存储器提供的固件提供了完整的蓝牙(V2.0)堆栈，包括配置文件和命令接口，以及点至点和点对点到多点链路管理支持数据传输速率高达理论最大值超过704 kbps的具备多达7个有效的蓝牙数据链路RFCOMM。

对于更复杂的模块，无线传感器，工业，医疗和汽车领域，松下的下一代智能手机兼容的地方 - 和 - 播放PAN1322蓝牙模块集成了一个32位微控制器，蓝牙2.1 + EDR协议栈，串行端口配置文件(SPP )，AT命令集API和陶瓷天线。

松下图PAN1322模块的图像

图3：从松下PAN1322模块包括一个陶瓷天线。[!--empirenews.page--]

这种成本设计​​的产品是基于单芯片解决方案，集成了ARM7TDMI处理器，蓝牙控制器，使用安全简单削皮(SSP)的安全，可靠，高速数据连接，省去手动创建密码。嵌入式串行端口配置文件(SPP)释放应用程序资源，而AT命令集API创建使用调制解调器命令一个简单的固件接口。板载天线消除了2.4 GHz射频电路的复杂性的设计师，都在15.6毫米×8.7毫米×2.8毫米模块，完全屏蔽，以提高免疫力。

有需要的模块还包括一个片上稳压器支持电压为2.7〜3.6 V无需外部元件，并支持工业级温度范围为-40〜+ 85℃。

松下PAN1322模块的图像

图4：包括在PAN1322天线和电压调节器无需外部元件。

令人惊讶的是，软件架构的选择上也可以帮助一个无线模块的小型化。

对于更复杂的蓝牙低功耗(BLE)和智能协议，Laird的BL600模块集成了Nordic半导体nRF51822芯片组RF提供低功耗，长无线覆盖范围，都在19毫米×12.5mm的小巧的足迹。而模块包含所有支持的BLE应用程序的开发所要求的硬件和固件，它是编程环境，有助于降低无线节点的总尺寸甚至进一步。

Laird的事件驱动smartBASIC编程语言显著简化BLE集成和允许模块从而传感器可通过任何的接口被连接，而不需要外部处理器，减少节点的尺寸的独立操作。一个简单的smartBASIC应用封装的阅读，写作和传感器数据处理的完整的端至端程序，然后使用BLE将其传送到任何蓝牙4.0版设备 - 智能手机，平板电脑，网关或计算机。最终smartBASIC由模块内提供BLE专长加速初始开发，创作原型，并批量生产。

莱尔德BL600蓝牙智能模块的图像

图5：莱尔德BL600蓝牙智能模块比其电池小。

细胞的

还有其他的方法来推动小型化无线模块。使用陶瓷基板可以似乎是一种昂贵的方法，但可以允许组件，如电容器，电阻器和电感器连到衬底的不同层。这使得过滤器可以很容易地在该模块中包括，减少了总体尺寸，因为不需要外部离散组件。

陶瓷技术还可以帮助无线系统在其他方面的小型化。对(在多个，多出)使用MIMO拓扑来提高性能的蜂窝系统中，SAW滤波器的大小是一个重要的考虑因素。其结果是，京瓷公司开发用于分集的微型SAW滤波器模块，它适用于要求小型化和薄型通信终端。

从京瓷SAW滤波器的图像

图6：将分立元件到模块的基板降低来自京瓷SAW滤波器的尺寸。

模块尺寸为2.5毫米×2.0毫米×1.1毫米通过使用小SAW滤波器集成在匹配电路和双工器为陶瓷基板，由专用的树脂成型结构支撑。具有低插入损耗和高衰减的滤波器特性来自匹配电路和双工器的设计，和更小的尺寸来自集成外部元件到陶瓷多层基板。该模块也由更坚固的和可靠的通过那里的SAW滤波器，电容器或电感器安装在基片上涂布树脂。

结论

模块可用于减少无线系统的时间 - 市场和认证的时间，但与创新的设计技术它们也被用作小型化的主要驱动力。减少无线链路的大小和复杂性是推入技术越来越多的应用。在几平方毫米一个简单的蓝牙模块，设计人员可以很容易地实现无线连接，升压，要更复杂的设计以不同的模块。通过集成天线和匹配电路与优化的硅控制器和电源管理模块，该接口的整体尺寸可以减小。集成的外部元件到模块的基板扩展了这种小型化，甚至进一步降低了设计的尺寸。