CN105990772A - 连接检测方法、装置及射频连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了连接检测方法、装置及射频连接器，其中，该射频连接器，包括：外壳导体、中心导体和隔离介质，外壳导体，分隔为多个组成部分，其中，多个组成部分之间彼此绝缘，多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个引脚，以及在外接设备的插头通过该引脚连接到射频连接器时，多个组成部分通过该插头短接。通过本发明解决了相关现有技术中射频同轴连接器无法检测是否有插头连接的问题，进而实现了射频连接器能够判断是否有射频线缆接入。

Description

连接检测方法、装置及射频连接器

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种连接检测方法、装置及射频连接器。

背景技术

随着射频技术的发展，大量的射频同轴连接器被使用在各种工业和民用领域如无线通信和雷达等。这些连接器规格种类很多，如SMA，MCX，卡扣配合型连接器(BayonetNut Connector，简称为BNC)等，但通常都由三部分组成：外壳导体，中心导体，以及隔离介质。同轴连接器的具体的尺寸和材质，要根据所需的特征阻抗，由成熟的电磁场理论计算来确定。

但在这些同轴连接器上，缺乏一个共同的功能，就是无法检测是否有插头连接。这会带来两个缺陷：第一，设备无法进行射频连接是否完好的自检，不利于设备的使用和维护；第二，在某些有大功率传输的场合，连接器上没有连接还可能导致设备的损坏。

在无线用户端设备(Customer Premises Equipment，简称为CPE)上，这个问题表现得尤为突出。无线CPE往往同时拥有内置天线和可分离的外置天线(在信号弱的环节下使用)，需要用户选择其中一个天线使用。在用户通过UI界面或者别的方式选择了外置天线后，CPE内部的切换电路就会将射频通路切换到对应的外置天线上。但如果用户有意或无意地选择了外置天线后，实际上并未安装外置天线，就会出现外置天线的射频接口悬空，轻则导致设备无信号给用户造成困扰，重则会导致设备损坏。

针对相关技术中，射频同轴连接器无法检测是否有插头连接的问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种连接检测方法、装置及射频连接器，以至少相关现有技术中射频同轴连接器无法检测是否有插头连接的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种射频连接器，包括：外壳导体、中心导体和隔离介质，所述外壳导体，分隔为多个组成部分，其中，所述多个组成部分之间彼此绝缘，所述多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个引脚，以及在外接设备的插头通过所述引脚连接到射频连接器时，所述多个组成部分通过所述插头短接。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种连接检测方法，包括：将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，所述多个组成部分之间彼此绝缘，所述多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个用于连接所述射频连接器与外接设备的插头的引脚；检测所述多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，依据所述变化判断所述射频连接器是否有所述插头接入。

进一步地，依据所述变化判断所述射频连接器是否有所述插头接入包括：在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压各不相同的情况下，判定所述射频连接器没有所述插头接入；在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压相同的情况下，判定所述射频连接器有所述插头接入。

进一步地，判定所述射频连接器没有所述插头接入之后包括：将射频信号切换至所述射频连接器的内置天线。

进一步地，判定所述射频连接器有所述插头接入之后包括：将射频信号切换至外置天线。

进一步地，将射频信号切换至所述射频连接器的内置天线包括：在检测到高电平信号时，控制所述射频连接器的射频开关将所述射频信号切换至所述内置天线，其中，在所述插头未通过所述引脚连接到射频连接器时，确定检测到所述高电平信号。

进一步地，将射频信号切换至外置天线包括：在检测到低电平信号时，控制所述射频连接器的射频开关将所述射频信号切换至所述外置天线，其中，在所述外接设备的插头通过所述引脚连接到射频连接器时，确定检测到所述低电平信号。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种连接检测装置，所述装置包括：分隔模块，用于将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，所述多个组成部分之间彼此绝缘，所述多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个用于连接所述射频连接器与外接设备的插头的引脚；判断模块，用于检测所述多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，依据所述变化判断所述射频连接器是否有所述插头接入。

进一步地，所述判断模块还包括：第一判定单元，用于在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压各不相同的情况下，判定所述射频连接器没有所述插头接入；第二判定单元，用于在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压相同的情况下，判定所述射频连接器有所述插头接入。

进一步地，所述装置还包括：第一切换模块，用于将射频信号切换至所述射频连接器的内置天线。

进一步地，所述装置还包括：第二切换模块，用于将射频信号切换至外置天线。

通过本发明，采用一种射频连接器，包括：外壳导体、中心导体和隔离介质，外壳导体，分隔为多个组成部分，其中，多个组成部分之间彼此绝缘，多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个引脚，以及在外接设备的插头通过该引脚连接到射频连接器时，多个组成部分通过该插头短接。解决了相关现有技术中射频同轴连接器无法检测是否有插头连接的问题，进而实现了射频连接器能够判断是否有射频线缆接入。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的射频连接器的结构框图；

图2是根据本发明实施例的连接检测方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图(一)；

图5是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图(二)；

图6是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图(三)；

图7是相关技术中SMA连接器示意图；

图8是根据本发明实施例的SMA连接器结构示意图；

图9是根据本发明实施例的SMA连接器原理图符号；

图10是根据本发明实施例的SMA连接器的硬件检测电路；

图11是根据本发明实施例的开关切换的工作流程。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的射频连接器的结构框图，如图1所示，该射频连接器包括：外壳导体12、中心导体14和隔离介质16，该外壳导体12，分隔为多个组成部分，其中，多个组成部分之间彼此绝缘，多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个引脚，以及在外接设备的插头通过引脚连接到射频连接器时，多个组成部分通过该插头短接。

通过上述分隔为多个组成部分的射频连接器，在外接设备的插头通过引脚连接到该射频连接器时，多个组成部分通过该插头短接，从而可以判断是否有插头接入，解决了相关现有技术中射频同轴连接器无法检测是否有插头连接的问题，进而实现了射频连接器能够判断是否有射频线缆接入。

在本实施例中提供了一种连接检测方法，图2是根据本发明实施例的连接检测方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，该多个组成部分之间彼此绝缘，多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个用于连接射频连接器与外接设备的插头的引脚；

步骤S204，检测多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，依据该变化判断射频连接器是否有插头接入。

通过上述步骤将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，检测多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，从而可以判断是否有插头接入，解决了相关现有技术中射频同轴连接器无法检测是否有插头连接的问题，进而实现了射频连接器能够判断是否有射频线缆接入。

上述步骤S204涉及到依据电压值的变化判断射频连接器是否有该插头接入，在一个可选实施例中，在电压值的变化指示该各个组成部分的直流电压各不相同的情况下，判定射频连接器没有插头接入，在电压值的变化指示各个组成部分的直流电压相同的情况下，判定射频连接器有插头接入。

在判定射频连接器没有该插头接入之后，在一个可选实施例中，将射频信号切换至射频连接器的内置天线。

在判定该射频连接器有该插头接入之后，在一个可选实施例中，将射频信号切换至外置天线。

上述步骤涉及到将射频信号切换至该射频连接器的内置天线，在一个可选实施例中，在检测到高电平信号时，控制射频连接器的射频开关将该射频信号切换至内置天线，其中，在该插头未通过该引脚连接到射频连接器时，确定检测到该高电平信号。

上述步骤涉及到将射频信号切换至外置天线，在一个可选实施例中，在检测到低电平信号时，控制该射频连接器的射频开关将射频信号切换至该外置天线，其中，在外接设备的插头通过该引脚连接到射频连接器时，确定检测到该低电平信号。

在本实施例中还提供了一种连接检测装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：分隔模块32，用于将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，该多个组成部分之间彼此绝缘，该多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个用于连接该射频连接器与外接设备的插头的引脚；判断模块34，用于检测该多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，依据该变化判断该射频连接器是否有该插头接入。

图4是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图(一)，如图4所示，判断模块34还包括：第一判定单元342，用于在该变化指示该各个组成部分的直流电压各不相同的情况下，判定该射频连接器没有该插头接入；第二判定单元344，用于在该变化指示该各个组成部分的直流电压相同的情况下，判定该射频连接器有该插头接入。

图5是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图(二)，如图5所示，该装置还包括：第一切换模块52，用于将射频信号切换至该射频连接器的内置天线。

图6是根据本发明实施例的连接检测装置的结构框图(三)，如图6所示，该装置还包括：第二切换模块62，用于将射频信号切换至外置天线。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述各个模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块分别位于第一处理器、第二处理器、第三处理器…中。

针对相关技术中存在的上述问题，下面结合可选实施例进行说明，在本可选实施例中结合了上述可选实施例及其可选实施方式。

本可选实施例提出一种可对是否有插头连接进行自检的射频同轴连接器结构。本可选实施例采用如下的技术方案：

第一，维持射频同轴连接器的中心导体不变，将射频同轴连接器的外壳导体分隔为多个部分，每个部分之间彼此绝缘，每个部分都分配有至少1个印制电路板(PrintedCircuit Board，简称为PCB)焊接引脚。当有插头连接到此射频连接器时，插头的外壳会将这几个彼此绝缘的部分短接。上述的分隔间距，应在工艺和可靠性允许的条件下尽可能缩小，以免对射频信号造成影响。

第二，在设备内部，上述连接器外壳的几个部分在交流上是短接在一起的，确保射频信号能正常传输；但直流上他们彼此分离并且施加有不同的直流电压。当有射频线缆插入将它们短接后，这几个部分的电压值会变得相同。设备内的检测电路通过检测外壳导体上的电压值的变化，就能判断是否有射频线缆插入。

第三，在检测到没有线缆插入后，设备将给用户提示信息，并禁止射频信号输出到该悬空的射频通道上，以避免设备损坏。

一个普通的SMA规格的立式连接器如图7所示，它由外壳和中心2个导体以及外壳导体内填充的绝缘介质组成。外壳导体包括上下两个部分。其上半部分是圆柱形，圆柱形外侧有外螺纹(图中省略)，用于跟线缆连接器的内螺纹连接固定。其下半部分用于将连接器焊接在PCB上，是一个正方形的结构，并在正方形的四个角伸出4条用于焊接的引脚。

上述SMA连接器的中心导体是一个细圆柱，从连接器的顶部贯穿整个连接器直达底部。中心导体的上端用于接触并连接线缆连接器的插头，下端用作PCB焊接的引脚。

上述连接器的外壳导体内部，填充有绝缘介质，将中心导体固定在外壳导体的中央位置。

而应用本可选实施例的SMA连接器在上述的普通SMA连接器基础上进行改进而来，如图8所示。跟普通SMA连接器的差异是，其外壳导体沿纵向被分离为完全对称的左右两个部分，两部分之间使用绝缘介质隔离，彼此之间绝缘。外壳导体分离后，左右每个部分各包含有2个引脚。

应用本专利技术的SMA插座的原理图符号如图9所示，共包含5个引脚。其中引脚1、2、连接到外壳导体的左半部分，3、4连接到外壳导体的右半部分，很显然，1和2、3和4都是在插座内部短接的，但1、2和3、4之间是彼此绝缘的。引脚5连接到中心导体。

图10是根据本发明实施例的SMA连接器的硬件检测电路，如图10所示，应用了本实施例中的SMA插座的一个无线CPE的天线接口电路的原理示意图。该CPE的一路射频信号，可以切换到2个可选的天线，分别是不可拆卸的内置天线ANT1和可拆卸的外置天线ANT2。其切换逻辑是：当没有外置天线插入时，就连接到内置天线ANT1；当有外部天线插入时，就立即切换到外置天线ANT2。

为了实现上述的切换逻辑，图10中，射频信号通过一个由处理器的I/O接口控制的切换开关(SW1)分别连接到内置天线(ANT1)和本专利描述的外置天线插座(X1)。X1外壳导体的2对引脚中，一对直接接地，另一对引脚由一个电容C1实现交流接地，由一个电阻R1实现直流上拉至电源VCC，并通过电阻R2后，该信号被作为外置天线检测信号，送至处理器的另一个I/O接口。

图11是根据本发明实施例的开关切换的工作流程，如图11所示，上述的天线切换电路的工作原理是：当没有外置天线插入时，SMA插座外壳导体的2个部分彼此分离，外置天线检测信号是高电平，这个高电平被送至处理器的I/O。处理器判断出外置天线检测信号为高电平后，就会输出一个高电平的开关控制信号，控制射频开关SW1，将射频信号切换到内置天线ANT1上。

当上述电路有外置天线插入时，SMA插座外壳导体的2个部分，会被外接天线ANT2的插头所短接。此时，SMA插座的外壳导体的所有引脚全部变为低电平，所以外置天线检测信号也会变为低电平。处理器在判断出外置天线检测信号为低电平后，就输出一个低电平的控制信号，控制射频开关SW1，将射频信号切换到外部天线接口X1上,继而连接到天线ANT2。

上述电路中，采用本可选实施例的SMA插座，外壳导体的2个引脚脚直接接地，而剩余2个引脚通过电容C1实现了射频的接地。电路中射频信号的传输线阻抗按照50欧姆设计，而电阻R1和R2取值为10K欧姆，远大于传输线的阻抗，因此，电阻R1和R2对射频信号传输的不利影响可以忽略。

需要说明的是，本实施例虽然是基于SMA立式插座进行描述的，但只要是射频同轴插座，如SMA卧式，或者BNC，MCX等规格，都可以使用本发明所描述的技术进行改造，实现插入检测功能，这些也都属于本专利的覆盖范围。

此外，虽然本实施例根据一个CPE为对象进行说明，但本专利的覆盖范围，能够包含所有用到射频同轴连接器的设备，包括通信终端，通信基站，测试仪表，雷达等设备上。

综上所述，通过本发明的连接器，设备可以对射频接口上是否有插头连接进行自检。如自检不通过，不但可以提示用户检查射频连接，方便用户使用；并且能够避免将高功率输出到自检不通过的射频接口上，避免了设备的损坏。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种射频连接器，包括：外壳导体、中心导体和隔离介质，其特征在于，

所述外壳导体，分隔为多个组成部分，其中，所述多个组成部分之间彼此绝缘，所述多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个引脚，以及在外接设备的插头通过所述引脚连接到射频连接器时，所述多个组成部分通过所述插头短接。

2.一种连接检测方法，其特征在于，包括：

将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，所述多个组成部分之间彼此绝缘，所述多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个用于连接所述射频连接器与外接设备的插头的引脚；

检测所述多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，依据所述变化判断所述射频连接器是否有所述插头接入。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述变化判断所述射频连接器是否有所述插头接入包括：

在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压各不相同的情况下，判定所述射频连接器没有所述插头接入；

在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压相同的情况下，判定所述射频连接器有所述插头接入。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，判定所述射频连接器没有所述插头接入之后包括：

将射频信号切换至所述射频连接器的内置天线。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，判定所述射频连接器有所述插头接入之后包括：

将射频信号切换至外置天线。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将射频信号切换至所述射频连接器的内置天线包括：

在检测到高电平信号时，控制所述射频连接器的射频开关将所述射频信号切换至所述内置天线，其中，在所述插头未通过所述引脚连接到射频连接器时，确定检测到所述高电平信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将射频信号切换至外置天线包括：

在检测到低电平信号时，控制所述射频连接器的射频开关将所述射频信号切换至所述外置天线，其中，在所述外接设备的插头通过所述引脚连接到射频连接器时，确定检测到所述低电平信号。

8.一种连接检测装置，其特征在于，所述装置包括：

分隔模块，用于将射频连接器的外壳导体分隔为多个组成部分，所述多个组成部分之间彼此绝缘，所述多个组成部分中的每个组成部分至少包括一个用于连接所述射频连接器与外接设备的插头的引脚；

判断模块，用于检测所述多个组成部分中的各个组成部分的电压值的变化，依据所述变化判断所述射频连接器是否有所述插头接入。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断模块还包括：

第一判定单元，用于在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压各不相同的情况下，判定所述射频连接器没有所述插头接入；

第二判定单元，用于在所述变化指示所述各个组成部分的直流电压相同的情况下，判定所述射频连接器有所述插头接入。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一切换模块，用于将射频信号切换至所述射频连接器的内置天线。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二切换模块，用于将射频信号切换至外置天线。