內外天線切換裝置的製作方法

2023-08-10 05:58:06

本實用新型涉及通信技術領域，更具體地說，它涉及一種內外天線切換裝置。

背景技術：

隨著北鬥衛星導航系統及GPS應用的發展，衛星導航設備在各個領域得到廣泛應用。為滿足衛星導航設備在車載應用或相對封閉環境中使用，可攜式衛星導航設備配置有內置和外置天線，而外置天線使用的關鍵在於如何實現內置天線和外置天線的自動識別及切換。目前，市面上的導航設備，一般是需要在系統中進行軟切換，非常的麻煩。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種內外天線切換裝置，能夠自動對內置天線和外置天線進行切換。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種內外天線切換裝置，包括射頻開關、雙路單刀單擲模擬開關、採樣電阻、電流分流監控器、比較電路、電源模塊以及控制晶片；所述射頻開關的兩個信號輸入端分別耦接於內置天線和外置天線，所述射頻開關的控制端耦接於控制晶片，所述射頻開關的信號輸出端耦接於接收器；所述雙路單刀單擲模擬開關的兩個輸入端耦接於電源模塊，所述雙路單刀單擲模擬開關的兩個輸出端分別耦接於內置天線和外置天線，所述雙路單刀單擲模擬開關的控制端耦接於控制晶片；所述採樣電阻串聯於所述雙路單刀單擲模擬開關的輸出端與外置天線之間；所述電流分流監控器的兩個輸入端耦接於採樣電阻的兩端以檢測流過所述採樣電阻的電流，並輸出電流檢測信號；所述比較電路的輸入端耦接於所述電流分流監控器的輸出端以接收所述電流檢測信號，並將所述電流檢測信號與預設值比較，並根據比較結果輸出相應的比較信號；所述控制晶片耦接於比較電路，以接收並響應於所述比較信號分別向所述雙路單刀單擲模擬開關和射頻開關的控制端輸出相應的切換控制信號。

優選地，所述電流分流監控器的型號為INA282。

優選地，所述比較電路包括基準電路、比較器；其中，所述基準電路用於輸出所述預設值；所述比較器的同相端耦接於所述電流分流監控器的輸出端，反相端耦接於基準電路的輸出端。

優選地，所述基準電路包括串聯連接的第一電阻、第二電阻，第一電阻的另一端耦接於電源模塊，第二電阻的另一端接地。

優選地，還包括第一隔離電路、第二隔離電路；其中，所述第一隔離電路耦接於所述雙路單刀單擲模擬開關的輸出端與內置天線之間；所述第二隔離電路耦接於所述採樣電阻與外置天線之間。

優選地，所述第一離電路包括第一電感、第一電容、第二電容；其中，第一電感的一端耦接於雙路單刀單擲模擬開關的輸出端，另一端耦接於內置天線；第一電容和第二電容的一端均耦接於第一電感的另一端，另一端接地。

優選地，所述第二離電路包括第二電感、第三電容、第四電容；其中，第二電感的一端耦接於採樣電阻的一端，另一端耦接於外置天線；第三電容和第四電容的一端均耦接於第二電感的另一端，另一端接地。

優選地，還包括：

計時電路，耦接於比較電路，用於接收並響應於所述比較信號進行計時，並在計滿預定時長後輸出計時信號；

電壓檢測電路，耦接於所述雙路單刀單擲模擬開關的輸出端與內置天線之間，用於檢測電源模塊是否對內置天線進行供電，並輸出相應的供電檢測信號；

提示電路，耦接於計時電路和電壓檢測電路，用於接收並響應於所述計時信號、供電檢測信號進行報警提示。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：通過以上技術方案，當外置天線插入時，電流分流監控器的輸出的電流檢測信號增大（大於預設值），比較電路輸出相應的比較信號至控制晶片，控制晶片分別控制雙路單刀單擲模擬開關和射頻開關作出切換動作，以停止對內置天線供電，此時射頻開關僅傳輸外置天線的信號。

附圖說明

圖1為實施例1中內外天線切換裝置的電路圖；

圖2為實施例1中比較電路的電路圖；

圖3A為實施例1中第一隔離電路的電路圖；

圖3B為實施例1中第二隔離電路的電路圖；

圖4為實施例2中提示電路的電路圖。

附圖標記：100、比較電路；200、第一隔離電路；300、第二隔離電路；400、提示電路。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不僅限於此。

參照圖1，一種內外天線切換裝置，包括射頻開關、雙路單刀單擲模擬開關、採樣電阻、電流分流監控器、比較電路100、電源模塊以及控制晶片。

其中，射頻開關型號為PE42420，其兩個信號輸入端分別耦接於內置天線和外置天線，以分別從內置天線、外置天線接收射頻信號。射頻開關的控制端耦接於控制晶片，即控制晶片通過向射頻開關的控制端發送切換控制信號，以控制射頻開關進行信道的切換，射頻開關的信號輸出端耦接於接收器。如此，當射頻開關處於第一狀態時，內置天線所接收的射頻信號傳輸至接收器，當射頻開關處於第二狀態時，外置天線所接收的射頻信號傳輸至接收器。

雙路單刀單擲模擬開關具有兩個輸入端（S1、S2）、兩個輸出端（D1、D2）以及控制端A1，其中，雙路單刀單擲模擬開關的兩個輸入端（S1、S2）耦接於電源模塊，雙路單刀單擲模擬開關的兩個輸出端（D1、D2）分別通過第一隔離電路200、第二隔離電路300耦接於內置天線和外置天線，雙路單刀單擲模擬開關的控制端A1耦接於控制晶片。因此，輸入端S1與輸出端D1構成第一通道，輸入端S2與輸出端D2構成第二通道。在默認情況下，控制晶片向雙路單刀單擲模擬開關的控制端A1發送切換控制信號，使雙路單刀單擲模擬開關的第一通道、第二通道均導通。

採樣電阻串聯於雙路單刀單擲模擬開關的輸出端D2與外置天線之間；電流分流監控器的型號為INA282，其兩個輸入端耦接於採樣電阻的兩端以檢測流過採樣電阻的電流ix，並輸出電流檢測信號Vs。

參照圖1、圖2，比較電路100包括基準電路、比較器A1；其中，基準電路用於輸出預設值Vref，包括串聯連接的第一電阻R1、第二電阻R2，第一電阻R1的另一端耦接於電源模塊（接收VCC電壓），第二電阻R2的另一端接地。比較器A1的同相端耦接於電流分流監控器的輸出端以接收電流檢測信號Vs，反相端耦接於基準電路的輸出端以接收預設值Vref。

參照圖1、圖3A，第一離電路包括第一電感L1、第一電容C1、第二電容C2；其中，第一電感L1的一端耦接於雙路單刀單擲模擬開關的輸出端D1，另一端耦接於內置天線；第一電容C1和第二電容C2的一端均耦接於第一電感L1的另一端，另一端接地。

參照圖1、圖3B，第二離電路包括第二電感L2、第三電容C3、第四電容C4；其中，第二電感L2的一端耦接於採樣電阻Rx的一端，另一端耦接於外置天線；第三電容C3和第四電容C4的一端均耦接於第二電感L2的另一端，另一端接地。

本實施例的工作原理是：

在默認情況下，外置天線未接入，電源模塊僅對內置天線進行供電，並且內置天線接收的射頻信號由射頻開關傳輸至接收器；當內置天線所接收到的信號較差時，插入外置天線，電源模塊對外置天線進行供電，使得採樣電阻Rx上的電流增大，進而電流分流監控器所輸出的電流檢測信號Vs增大（超過預設值），比較器A1輸出高電平的比較信號Vp至控制晶片；控制晶片接收到高電平的比較信號Vp後，一方面向雙路單刀單擲模擬開關的控制端A1發送切換控制信號，以控制第一通道斷開（即電源模塊停止向內置天線供電），另一方面向射頻開關的控制端發送切換控制信號，以控制射頻開關作出切換動作。

實施例2：

參照圖1、圖4，在實施例1的基礎上，本實施例增加了提示功能，具體是，還包括計時電路、電壓檢測電路以及提示電路400；其中，計時電路可由觸發器或單片機實現，其工作原理是，計時電路耦接於比較電路，其在接收到高電平的比較信號時進行計時，並在計滿預定時長（一般為5秒）後輸出高電平的計時信號Vj，在計時期間，若比較信號變為低電平（外置天線拔出），則停止計時並復位。電壓檢測電路耦接於雙路單刀單擲模擬開關的輸出端與內置天線之間，用於檢測電源模塊是否對內置天線進行供電；雙路單刀單擲模擬開關的第一通道斷開時，電壓檢測電路輸出低電平的供電檢測信號Vd，反之，則輸出高電平的供電檢測信號Vd。

提示電路400包括與門電路N1、第三電阻R3、第一NPN三極體Q1以及蜂鳴器B1，連接關係如圖所示。其中，與門電路N1的兩個輸入端耦接於計時電路和電壓檢測電路，用於接收並響應於計時信號Vj、供電檢測信號Vd；當計時信號Vj、供電檢測信號Vd均為高電平時，代表在預定時長內，未切斷內置天線的電源，此時與門電路N1輸出高電平的控制信號Vc，使第一NPN三極體Q1導通，進而使蜂鳴器B1通電工作。