一種sd卡接口的td-scdma通訊卡的製作方法

2023-12-11 19:13:27

專利名稱：一種sd卡接口的td-scdma通訊卡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡。尤其是一種SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，集成了天線、射頻晶片、TD-SCDMA基帶晶片、程序存儲器和數據存儲器、電源管理和 SIM身份卡接口以及標準SD卡接口。隨著技術的發展，也可以將射頻晶片、基帶晶片和程序 與數據存儲器甚至電源部分的部分或全部設計在同一顆晶片內.上述晶片可以是未封裝 的晶片或封裝後的晶片。其顯著特點是利用SD卡接口和PC以及MP4等產品進行TD-SCDMA 的語音和數據傳送，以及將SIM身份卡接口設計在SD卡上。可以插入各種帶有SD卡插座 的MP3、MP4、PMP、多媒體播放器、數位相機和數碼學習機、以及筆記本電腦等設備，通過升級 主機程序即可以將上述設備升級為一臺支持TD-SCDMA語音和數據通訊的通訊設備。
背景技術：
現有市場上的TD-SCDMA數據通訊卡都是針對PC和筆記本電腦的上網應用，普遍 採用PCMCIA接口，體積大，不能在帶SD卡擴展插槽的可攜式產品裡面使用，而且只有數據 傳輸通道沒有語音傳輸通道，沒有針對PDA、MP3、PMP、多媒體播放器、數位相機和數碼學習 機等產品的可高速移動上網的小型化的TD-SCDMA通訊卡，本發明的目的是解決上述問題， 設計出一種小型化的SD卡接口的TD-CDMA通訊卡，同時支持語音和數據通道，可以插入各 種帶有SD卡插座的MP3、MP4、PMP、多媒體播放器、數位相機和數碼學習機、以及筆記本電腦 等設備，通過升級主機程序即可以使上述設備具有基於TD-SCDMA網絡的語音和數據通訊 功能。

發明內容
為了解決以上問題，特別是解決TD-SCDMA通訊卡的小型化問題，設計出一種適合 於上述可攜式產品的通訊擴展應用的標準SD卡大小的通訊卡。本發明設計了一種SD卡接 口的TD-SCDMA通訊卡，集成了天線、射頻晶片、TD-SCDMA基帶晶片、程序存儲器和數據存儲 器、電源管理和SIM身份卡接口以及標準SD卡接口。隨著技術的發展，也可以將射頻晶片、 基帶晶片和程序與數據存儲器甚至電源部分的部分或全部設計在同一顆晶片內.上述芯 片可以是未封裝的晶片或封裝後的晶片。其顯著特點是利用SD卡接口和PC以及MP4等產 品進行TD-SCDMA的語音和數據傳送，以及將SIM身份卡接口設計在SD卡上。可以插入各 種帶有SD卡插座的MP3、MP4、PMP、多媒體播放器、數位相機和數碼學習機、以及筆記本電腦 等設備，通過升級主機程序即可以將上述設備升級為一臺支持TD-SCDMA語音和數據通訊 的通訊設備。本發明的顯著特點之一是採用SD卡接口，而不是目前普遍採用的PCMCIA接口，便 於將TD-SCDMA通訊卡小型化，更加有利於攜帶，除了支持筆記本電腦之外，可以在各種多 媒體播放器和數碼產品上使用。可以採用標準大小的SIM身份識別卡，為了降低設計和生產難度，也可以採用更 加小型化封裝的SIM卡。
通訊天線可以採用微型化的集成陶瓷天線；或布在PCB板上的金屬走線作為天 線；或採用SD卡外殼上的金屬片和SD卡PCB板上的金屬地線配合，實現PIFA皮法天線。


圖1是本發明的原理框圖，圖中天線可以使用陶瓷天線，PIFA皮法天線或PCB金 屬走線天線；圖中的TD-SCMDA基帶晶片可以選用不同晶片供應商的解決方案，圖中的存儲 器部分包含數據存儲器和程序存儲器兩顆晶片，也可以是將兩種存儲晶片採用MCP技術封 裝在一個晶片內，以後隨著技術的發展，也可以和基帶晶片設計成一顆晶片或封裝在一起， 用於存放通訊模塊的支持程序和與主機通訊是的數據緩衝存儲；電源部分根據射頻晶片和 基帶晶片的不同電流需求，需要修改其輸出電流能力和輸出電壓值。圖2是本發明的一種SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡的接口示意圖和各種接口信號 的定義。其中頂部為SD卡的接口定義，下面的信號為SIM身份識別卡的接口信號定義
具體實施例方式在圖1中，可以按照不同的基帶晶片和射頻晶片供應商提供的參考設計原理圖， 先確立天線和射頻晶片、射頻晶片和基帶晶片、基帶晶片和SD卡接口、基帶晶片和存儲器、 電源晶片和SD卡接口、電源和射頻晶片和基帶晶片和存儲晶片等各個元器件之間的電氣 連接，然後繪製PCB板，焊接好全部元器件後封裝成SD卡接口的通訊卡。隨著晶片技術的 發展可以將基帶晶片、射頻晶片、存儲器和電源等幾個部分進行組合集成設計，甚至可以將 四個部分集成在同一顆單晶片上，這是只需要根據晶片供應商的參考設計原理圖，將組合 後的晶片之間、晶片和身份卡接口以及SD卡接口等器件的電氣連接確認，然後繪製PCB板， 焊接好全部元器件後封裝成標準SD卡的產品形式。由於需要將數據通道和語音通道都經過SD接口進行傳送，因此必須修改通訊卡 的AT指令集，使基帶處理晶片將語音數據通過SDIO或UART接口進行傳送，而不是輸出到 基帶晶片內部的語音編解碼器或基帶晶片外部的語音編解碼器。由於目前有的TD-SCDMA的基帶晶片供應商的數據傳輸接口採用高速UART接口， 我們需要將其TXD發送信號和RXD接收信號連接到SDIO接口的時鐘信號之外的數據信號 線上，這樣主機程序一旦檢測到有卡插入，就可以先用UART方式查詢到插入的卡是哪種性 質的卡，如果查不出插入卡的性質，主機程序再自動改用SDIO方式去查詢，從而做到將目 前採用UART接口的TD-SCDMA卡和SD接口兼容。對於採用SPI或SDIO傳輸數據的晶片 方案可以將AT命令和數據都改成SDIO接口方式，直接將命令和數據通過SDIO接口進行傳 送。天線的實施方案如下三種可以採用PCB金屬走線方式的天線，直接在PCB板上繪製一根適合於TD-SCDMA頻 率的粗細長短合適的金屬走線即可。可以採用中心頻率針對TD-SCDMA的陶瓷天線，在PCB設計的時候根據不同廠家提 供的天線引腳排列修改PCB板上的封裝圖庫即可完成PCB設計，生產時直接將陶瓷天線焊 接在PCB板上，之後封裝成標準SD卡的產品形式。可以採用PIFA天線，需要在PCB板上放置兩個PIFA天線的接觸點，需要根據TD-SCDMA的載波頻率設計面積合適的PIFA天線，然後在封裝時將PIFA天線和PCBA封裝在 一起成為標準SD卡的產品形式。存儲器分為程序存儲器和數據存儲器兩種，分別用於存放支持通訊協議的程序代 碼和與主機通訊時適當的數據緩衝存儲器，其容量大小根據實際需要選擇，以容量夠用為 原則。可以是一顆Flash和一顆SRAM晶片，也可以採用將Flash和SRAM封裝在一起的MCP 晶片，也可以將這兩種存儲和基帶晶片封裝在一起，隨著技術的發展，可以將存儲和基帶芯 片設計在同一顆晶片上。電源晶片輸出電流大小和電壓值可以根據不同基帶晶片的要求進行修改。由於SD卡本身很小，採用標準的SIM卡可能使得本發明的設計和生產難度較高，因此也可以改變SIM卡的封裝，使之更加小型化，從而給其他部分器件留下更多的空間。為了在有限的空間內集成完整的TD-SCDMA通訊卡的功能，包括基帶處理晶片和 存儲器晶片等主要的晶片可以採用未封裝的晶片，直接綁定在PCB板上，之後進行整體的 封裝，成為一張SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡。為了降低設計和生產難度，以及降低成本，開始時可以在SD卡插座外面適當的外 露一部分，外露的這一部分可以突破SD卡要求的2. 2毫米的厚度限制，可以將比較厚的天 線、電源部分需要的大電容和電感等厚度超過2. 2mm的器件放在這突出的部分。當然可以 選用超薄的上述器件，從而使得設計出的TD-SCDMA卡大小完全為標準SD卡的尺寸，在插入 PC、手機或MP4等產品後沒有外露部分。在電腦上使用本發明的TD-SCDMA通訊卡，需要在電腦上安裝相應的驅動程序和 應用程式，在手機、學習機、數位相機、MP4等產品上使用本發明的TD-SCDMA通訊卡，需要升 級上述設備的軟體，使之能夠支持通過UART或SDIO接口和通訊卡進行數據傳送。
權利要求
一種SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡。尤其是一種SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，集成了天線、射頻晶片、TD-SCDMA基帶晶片、程序存儲器和數據存儲器、電源管理和SIM身份卡接口以及標準SD卡接口。隨著技術的發展，也可以將射頻晶片、基帶晶片和程序與數據存儲器甚至電源部分的部分或全部設計在同一顆晶片內.上述晶片可以是未封裝的晶片或封裝後的晶片。其顯著特點是利用SD卡接口和PC以及MP4等產品進行TD-SCDMA的語音和數據傳送，以及將SIM身份卡接口設計在SD卡上。
2.根據權利要求1所述的SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，天線採用安裝在PCB板上的 微型陶瓷集成天線。
3.根據權利要求1所述的SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，採用PCB板上直接布上金屬 走線作為天線。
4.根據權利要求1所述的SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，採用SD卡外殼上的金屬片和 SD卡PCB板上的金屬地線配合，實現PIFA皮法天線。
5.根據權利要求1所述的SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，SIM卡可以採用標準的SIM 卡或更小型化封裝的SIM卡。
全文摘要
一種SD卡接口的TD-SCDMA通訊卡，集成了天線、射頻晶片、TD-SCDMA基帶晶片、程序存儲器和數據存儲器、電源管理和SIM身份卡接口以及標準SD卡接口。隨著技術的發展，也可以將射頻晶片、基帶晶片和程序與數據存儲器甚至電源部分的部分或全部設計在同一顆晶片內.上述晶片可以是未封裝的晶片或封裝後的晶片。其顯著特點是利用SD卡接口和PC以及MP4等產品進行TD-SCDMA的語音和數據傳送，以及將SIM身份卡接口設計在SD卡上。天線採用安裝在PCB板上的微型陶瓷集成天線；也可以採用PCB板上直接布上金屬走線作為天線；也可以採用SD卡外殼上的金屬片和SD卡PCB板上的金屬地線配合，實現PIFA皮法天線。
文檔編號H04W88/02GK101799881SQ20081020171
公開日2010年8月11日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者楊心懷 申請人:上海吉芯電子有限公司