CN104993856A - 无线路由器及其主备天线切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线路由器。所述无线路由器包括主用天线、备用天线、天线开关电路和无线处理芯片，其中，所述主用天线和所述备用天线通过所述天线开关电路连接到所述无线处理芯片，所述天线开关电路包括天线开关，所述无线处理芯片用于检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度，并在所述主用天线的信号强度比所述备用天线的信号强度低预设值时，控制所述天线开关切换到采用所述备用天线进行无线信号收发。本发明还同时提供一种无线路由器的主备天线切换方法。

Description

无线路由器及其主备天线切换方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别地，涉及一种无线路由器及主备天线切换方法。
背景技术
随着无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)技术的发展，家庭、公共场所和个人共享网络设备越来越多地使用无线局域网技术，来方便使用者的网络接入访问。通常来说，网络运营商使用有线方式连接到固定位置，再使用无线局域网来组成无线接入点(Access Point,AP)，使用者再通过个人终端设备(比如智能手机、平板电脑或者笔记本电脑等)来与无线接入点建立连接，从而实现网络接入。
无线局域网一般需要使用无线路由器来提供无线接入点和宽带路由功能，而无线路由器利用其内置的天线系统来实现与终端设备之间的无线信号发送和接收。传统的无线路由器一般仅是配备主天线系统，当主天线系统出现接触不良或者损坏时，无线路由器便无法有效地进行无线信号接收，比如可能会造成无线信号时好时坏或者无线信号覆盖范围小等问题，从而影响使用者正常的无线网络访问需求。
有鉴于此，有必要提供一种可以解决上述问题的新型无线路由器。
发明内容
本发明的其中一个目的在于为解决上述技术问题而提供一种具有主备天线的无线路由器，本发明的另一个目的在于提供一种所述无线路由器的主备天线切换方法。
本发明提供的无线路由器，包括主用天线、备用天线、天线开关电路和无线处理芯片，其中，所述主用天线和所述备用天线通过所述天线开关电路连接到所述无线处理芯片，所述天线开关电路包括天线开关，所述无线处理芯片用于检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度，并在所述主用天线的信号强度比所述备用天线的信号强度低预设值时，控制所述天线开关切换到采用所述备用天线进行无线信号收发。
在本发明提供的无线路由器的一种优选的实施例中，所述天线开关为二选一天线开关，其包括第一天线收发端、第二天线收发端和公共端，其中所述主用天线和所述备用天线分别连接到所述第一天线收发端和所述第二天线收发端，所述无线处理芯片连接到所述公共端。
在本发明提供的无线路由器的一种优选的实施例中，所述天线开关电路还包括阻抗匹配支路，所述阻抗匹配支路连接在所述第二天线收发端和所述公共端之间。
在本发明提供的无线路由器的一种优选的实施例中，所述天线开关还包括第一控制端和第二控制端，其中所述天线开关通过所述第一控制端和所述第二控制端接收来自无线路由器内部的控制信号，且根据所述控制信号控制所述公共端与所述第一天线收发端和第二天线收发端之间的开关切换。
在本发明提供的无线路由器的一种优选的实施例中，所述主用天线和所述备用天线的增益相同。
本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法，应用在如上所述的无线路由器，所述无线路由器包括主用天线、备用天线、天线开关电路和无线处理芯片，所述主用天线和所述备用天线通过所述天线开关电路连接到所述无线处理芯片，所述无线路由器的主备天线切换方法包括：通过主用天线发出第一无线广播信号，并接收终端设备返回的第一反馈信号；通过备用天线发出第二无线广播信号，并接收所述终端设备反馈的第二反馈信号；根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度；在所述主用天线的信号强度比所述备用天线的信号强度是否低预设值时，通过所述天线开关电路切换到所述备用天线进行无线信号收发。
在本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法的一种优选的实施例中，所述第一无线广播信号和所述第二无线广播信号均为bean信号。
在本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法的一种优选的实施例中，所述主用天线和所述备用天线的增益相同。
在本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法的一种优选的实施例中，检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度包括：通过所述天线开关电路将所述主用天线和所述备用天线接收到的第一反馈信号和第二反馈信号输出给所述无线处理芯片；所述无线处理芯片根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号检测所述主用天线和所述备用天线的干扰信号强度。
在本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法的一种优选的实施例中，所述天线开关电路包括具有第一控制端和第二控制端的天线开关，且通过所述天线开关电路切换到所述备用天线进行无线信号收发包括：通过所述无线路由器的内部软件控制使得所述天线开关的第一控制端和第二控制端分别为低电平和高电平；所述天线开关根据所述第一控制端和所述第二控制端的电平，切换到采用所述备用天线进行无线信号收发。
相较于现有技术，本发明提供的无线路由器及其主备天线切换方法通过同时配备主用天线和备用天线，并在检测到主用天线的信号强度无法满足正常信号收发时切换到使用所述备用天线进行无线信号收发，从而解决主用天线出现故障时的信号接收问题，保证使用者的无线网络访问需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明提供的无线路由器一种实施方式的电路结构示意图；
图2是本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，是本发明提供的无线路由器一种实施方式的结构示意图。所述无线路由器100包括主用天线110、备用天线120、天线开关电路130和无线处理芯片140，其中所述主用天线110和所述备用天线120的增益相同，二者连接到所述天线开关130，并且通过所述天线开关130进一步连接到所述无线处理芯片140。
具体地，所述天线开关电路130包括天线开关138，其可以是二选一天线开关，比如型号为SKY13446的天线开关；所述天线开关138可以根据控制端接收到的控制信号进行二选一开关操作。如图1所示，所述天线开关138包括公共端131、第一天线收发端132、第二天线收发端133、第一控制端135和第二控制端136。其中，所述公共端131连接到所述无线处理芯片140，所述第一天线收发端132连接到所述主用天线110，而所述第二天线收发端133连接到所述备用天线133。
并且，所述第一控制端135和所述第二控制端136可以分别接收来自所述无线路由器100内部软件处理提供的软件控制信号V1和V2，比如，所述控制信号可以是由所述无线处理芯片140提供，也可以由所述无线路由器100内部的其他处理器或控制器提供。在具体实施例中，所述天线开关138可以根据所述控制信号进行所述公共端131与所述第一天线收发端132和第二天线收发端133之间的开关切换。
比如，当所述第一控制端135和所述第二控制端136接收到的控制信号分别为V1＝1、V2＝0时，即是所述第一控制端135为高电平而所述第二控制端136为低电平时，所述天线开关138可以将所述公共端131切换到与所述第一天线收发端口132相连接，此时所述无线路由器100启用所述主用天线110进行无线信号收发。
而当所述第一控制端135和所述第二控制端136接收到的控制信号分别为V1＝0、V2＝1时，即是所述第一控制端135为低电平而所述第二控制端136为高电平时，所述天线开关138可以将所述公共端131切换到与所述第二天线收发端口133相连接，此时所述无线路由器100启用所述备用天线110进行无线信号收发。
在具体实施例中，为保证所述无线路由器100的天线收发性能，所述天线开关138的公共端131、第一天线收发端132和第二天线收发端133可以采用直流阻隔(DC Block)，比如，所述公共端131和所述无线处理芯片140之间可以串接有第一隔直电容C1，所述第一天线收发端132与所述主用天线110之间可以串接有第二隔直电容C2，而所述第二天线收发端133和所述备用天线120之间可以串接有第三隔直电容C3。其中，所述第二隔直电容C2和第三隔直电容C3的电容值可以是相同的，比如二者可以均为3.3皮法(pF)，而所述第一隔直电容C1的电容值可以小于其他两个隔直电容C2和C3，比如所述第一隔直电容C1的电容值可以为2.7皮法(pF)。
另一方面，所述无线处理芯片140、所述主用天线110和所述备用天线120与所述天线开关电路130之间还可以分别通过第一滤波电容C4、第二滤波电容C5和第三滤波电容C6接地，其中，所述第一滤波电容C4的电容值可以为0.3皮法(pF)，而所述第二滤波电容C5和所述第三滤波电容C6的电容值可以分均为3.3皮法(pF)。另外，所述天线开关138的第一控制端135和第二控制端136也可以分别通过第四滤波电容C7和第五滤波电容C8接地，二者的电容值可以均为47皮法(pF)。
为实现阻抗匹配，所述天线开关138的第二天线收发端133与所述公共端131之间还可以连接有阻抗匹配支路139，所述阻抗匹配支路139可以包括两个相互串接的匹配电容C9和C10。并且，在具体实施例中，如图1所示，所述阻抗匹配支路139的其中一端可以连接到所述第二天线收发端133，而另一端可以连接到所述无线处理芯片140和所述第一隔直电容C1之间。
下面结合本发明提供的无线路由器的主备天线切换方法，还介绍图1所示的无线路由器100的工作过程。具体地，基于图1所示的无线路由器100的电路结构，本发明还提供了一种无线路由器的主备天线切换方法，请参阅图2，所述无线路由器的主备天线切换方法包括：
步骤S1，通过主用天线发出第一无线广播信号，并接收终端设备返回的第一反馈信号；
首先，所述无线路由器100内部可以通过软件控制向所述天线开关138的第一控制端和第二控制端发出主用控制信号，即V1＝1、V2＝0，从而控制所述天线开关138的公共端131切换到与所述第一天线收发端132进行连接，以启用所述主用天线110进行无线信号收发；接着，所述无线处理芯片140可以通过所述主用天线110发出第一无线广播信号，所述第一无线广播信号可以为bean信号；所述无线路由器100周围的终端设备在接收到所述第一无线广播信号之后，可以响应所述第一无线广播信号并向所述无线路由器100返回第一反馈信号，所述无线路由器100可以通过所述主用天线110接收到所述第一反馈信号。
步骤S2，通过备用天线发出第二无线广播信号，并接收所述终端设备反馈的第二反馈信号；
具体地，所述无线路由器100内部可以通过软件控制向所述天线开关138的第一控制端和第二控制端发出备用控制信号，即V1＝0、V2＝1，从而控制所述天线开关138的公共端131切换到与所述第二天线收发端133进行连接，以启用所述备用天线120进行无线信号收发；接着，所述无线处理芯片140可以通过所述备用天线120发出第二无线广播信号，所述第二无线广播信号同样可以为bean信号；所述终端设备在接收到所述第二无线广播信号之后，可以响应所述第二无线广播信号并向所述无线路由器100返回第二反馈信号，所述无线路由器100可以通过所述备用天线120接收到所述第二反馈信号。
应当理解，为保证信号强度的准确判断，在步骤S1和步骤S2中，优选地，所述主用天线110和所述备用天线120的增益是相同。
步骤S3，根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度；
具体地，在步骤S1和步骤S2中，所述主用天线110和所述备用天线120接收到的第一反馈信号和第二反馈信号可以分别通过所述天线开关130输出给所述无线路由器100的无线处理芯片140，所述无线处理芯片140可以进一步根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，来检测所述主用天线110和所述备用天线120的信号强度，比如检测所述主用天线110和所述备用天线120的干扰信号强度(Interference SignalStrength Indication,ISSI)。
步骤S4，判断所述主用天线的信号强度是否比所述备用天线的信号强度是否低预设值，如果是，转至步骤S5，否则，转至步骤S6；
根据步骤S3检测到的所述主用天线110和所述备用天线120的信号强度，所述无线处理芯片140可以进一步判断所述主用天线110的信号强度是否比所述备用天线120的信号强度低预设值，所述预设值可以根据实际需要而定，比如，在一种实施例中，所述预设值可以为3dBm。也即是说，如果所述主用天线110的信号强度比所述备用天线120的信号强度低3dBm，则意味着此时所述主用天线110可能无法保证正常接收信号，比如其可以出现老化、接触不良或者其他故障。
步骤S5，切换到所述备用天线进行无线信号收发；
如果在步骤S4通过信号强度比较判断出所述主用天线110可能出现故障，则此时所述无线路由器100可以通过内部软件控制实现切换到使用所述备用天线120进行无线信号收发，比如，所述无线路由器100可以通过软件控制使得所述天线开关138的第一控制端135和第二控制端136分别为低电平和高电平，即V1＝0、V2＝1，从而实现切换到所述备用天线120。
步骤S6，采用主用天线进行无线信号收发。
如果在步骤S4通过信号强度比较判断出所述主用天线110信号强度正常，可以保证无线信号的收发质量，此时所述无线路由器100可以通过内部软件控制使得所述天线开关138的第一控制端135和第二控制端136分别维持高电平和低电平，即V1＝1、V2＝0，从而维持使用所述主用天线110继续进行无线信号收发。
相较于现有技术，本发明提供的无线路由器及其主备天线切换方法通过同时配备主用天线和备用天线，并在检测到主用天线的信号强度无法满足正常信号收发时切换到使用所述备用天线进行无线信号收发，从而解决主用天线出现故障时的信号接收问题，保证使用者的无线网络访问需求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线路由器，其特征在于，包括主用天线、备用天线、天线开关电路和无线处理芯片，其中，所述主用天线和所述备用天线通过所述天线开关电路连接到所述无线处理芯片，所述天线开关电路包括天线开关，所述无线处理芯片用于检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度，并在所述主用天线的信号强度比所述备用天线的信号强度低预设值时，控制所述天线开关切换到采用所述备用天线进行无线信号收发。
2.根据权利要求1所述的无线路由器，其特征在于，所述天线开关为二选一天线开关，其包括第一天线收发端、第二天线收发端和公共端，其中所述主用天线和所述备用天线分别连接到所述第一天线收发端和所述第二天线收发端，所述无线处理芯片连接到所述公共端。
3.根据权利要求2所述的无线路由器，其特征在于，所述天线开关电路还包括阻抗匹配支路，所述阻抗匹配支路连接在所述第二天线收发端和所述公共端之间。
4.根据权利要求2所述的无线路由器，其特征在于，所述天线开关还包括第一控制端和第二控制端，其中所述天线开关通过所述第一控制端和所述第二控制端接收来自无线路由器内部的控制信号，且根据所述控制信号控制所述公共端与所述第一天线收发端和第二天线收发端之间的开关切换。
5.根据权利要求1所述的无线路由器，其特征在于，所述主用天线和所述备用天线的增益相同。
6.一种无线路由器的主备天线切换方法，其特征在于，所述无线路由器包括主用天线、备用天线、天线开关电路和无线处理芯片，其中，所述主用天线和所述备用天线通过所述天线开关电路连接到所述无线处理芯片，所述无线路由器的主备天线切换方法包括：
通过主用天线发出第一无线广播信号，并接收终端设备返回的第一反馈信号；
通过备用天线发出第二无线广播信号，并接收所述终端设备反馈的第二反馈信号；
根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度；
在所述主用天线的信号强度比所述备用天线的信号强度是否低预设值时，通过所述天线开关电路切换到所述备用天线进行无线信号收发。
7.根据权利要求6所述的无线路由器的主备天线切换方法，其特征在于，所述第一无线广播信号和所述第二无线广播信号均为bean信号。
8.根据权利要求7所述的无线路由器的主备天线切换方法，其特征在于，所述主用天线和所述备用天线的增益相同。
9.根据权利要求7所述的无线路由器的主备天线切换方法，其特征在于，检测所述主用天线和所述备用天线的信号强度包括：通过所述天线开关电路将所述主用天线和所述备用天线接收到的第一反馈信号和第二反馈信号输出给所述无线处理芯片；所述无线处理芯片根据所述第一反馈信号和所述第二反馈信号检测所述主用天线和所述备用天线的干扰信号强度。
10.根据权利要求7所述的无线路由器的主备天线切换方法，其特征在于，所述天线开关电路包括具有第一控制端和第二控制端的天线开关，且通过所述天线开关电路切换到所述备用天线进行无线信号收发包括：通过所述无线路由器的内部软件控制使得所述天线开关的第一控制端和第二控制端分别为低电平和高电平；所述天线开关根据所述第一控制端和所述第二控制端的电平，切换到采用所述备用天线进行无线信号收发。
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