CN107707265A - 一种双通信芯片共用单天线 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种双通信芯片共用单天线。本发明包括双模块单天线自动切换电路，具体的包括一个射频开关切换芯片、二个限流电阻、两个滤波电容、四个阻抗匹配电容、二个阻抗匹配电感以及一个RF天线座。本发明天线应用于无线抄表现场出现两种通信模块，频点相近，共用同一根天线通信的电路，具体是通过射频开关切换通道，并为两个通道各自重新匹配阻抗，解决单个设备里出现两个通信模块，如果各自安装天线，出现两根天线信号干扰的问题。

Description

一种双通信芯片共用单天线
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，涉及一种设计电路，具体是一种双通信芯片共用单天线的设计电路，应用于无线抄表现场出现两种通信模块，频点相近，共用同一根天线通信的电路。
背景技术
随着微处理器，人工智能技术并行的发展，这给仪器仪表行业向智能化发展，也就是说智能化的机器人的仪器仪表，智能水平的提高而较快提高的速度，这将让人们的生活更加轻松。随着科技的发展，仪表种类繁多，需要大量的人力、物力去抄取仪表数据。组网并且远传成为新的一种趋势。
当前，国家对无线抄表行业没有统一的标准。各地区燃气公司没有统一的方案，统一的协议，各个仪表公司纷纷推出自己的解决方案，用的无线通信技术，协议也各不相同。当前主流无线的有基于FSK、lora、GSM物联网、zigbee等技术方案。在不久的将来，loraWan、NB-IoT会占据越来越大的份额。采用同一技术的不同公司，也存在协议不同，通信频点不同的兼容问题。燃气表具端因成本、体积等限制条件，只安装基于一种技术的燃气表。在实际现场，会出现同一小区混装同一公司，不同技术的燃气表，或混装不同公司、同一无线技术、同一协议、要求可以互联互通的燃气表。这时就出现一个抄表端需要两种及以上通信芯片(或模块)去分别抄取数据。如果同一抄表端不同通信芯片(或模块)各自引出天线，则存在信号相互干扰，两根天线距离越近，干扰越强。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种双通信芯片共用单天线。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种双通信芯片共用单天线，包括双模块单天线自动切换电路。
所述的双模块单天线自动切换电路包括一个射频开关切换芯片、二个限流电阻、两个滤波电容、四个阻抗匹配电容、二个阻抗匹配电感以及一个RF天线座。
天线与第一RF天线座W1的一端连接，第一RF天线座W1的另一端与第一射频开关切换芯片U3的第5脚相连。
第一限流电阻R23的一端与外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH相连，第一限流电阻R23的另一端和第一滤波电容C17的一端、第一射频开关切换芯片U3的第4脚相连，第一滤波电容C17的另一端接地。
第二限流电阻R24的一端与外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH相连，第二限流电阻R24的另一端和第二滤波电容C18的一端、第一射频开关切换芯片U3的第6脚相连，第二滤波电容C18的另一端接地。
第一通信模块Ⅰ的天线端ANT2与第一阻抗匹配电容C22的一端、第一阻抗匹配电感LC1的一端相连，第一阻抗匹配电容C22的另一端与系统GND相连，第一阻抗匹配电感LC1的另一端与第二匹配电容C19的一端、第一射频开关切换芯片U3的第3脚相连，第二匹配电容C19的另一端接地。
第二通信模块Ⅱ的天线端ANT1与第三阻抗匹配电容C23的一端、第二阻抗匹配电感LC2的一端相连，第一阻抗匹配电容C23的另一端与系统GND相连，第二阻抗匹配电感LC2的另一端与第四匹配电容C20的一端、第一射频开关切换芯片U3的第1脚相连，第四匹配电容C20的另一端接地。
第一射频开关切换芯片U3的第2脚接地。
本发明工作过程如下：
当外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH拉高，外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH拉低，则天线与连接ANT2的通信模块Ⅰ相连，简称通道一；当外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH拉低，外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH拉高，则天线与连接ANT1的通信模块Ⅱ相连，简称通道二。当单片机切到通道一时，通信模块Ⅰ就可以正常和天线相连，远距离和安装通信模块Ⅰ的燃气表传输数据，此时通道二关闭，通信模块Ⅱ暂时不发送、接收数据，同理当单片机切到通道二时，通信模块Ⅱ就可以正常和天线相连，远距离和安装通信模块Ⅱ的燃气表传输数据，此时通道一关闭，通信模块Ⅰ暂时不发送、接收数据。这样就解决了单一设备去抄安装不同模块的燃气表，如果单一设备里二个模块各自用各自天线引发的信号干扰问题。
其中，第二匹配电容C19、第一阻抗匹配电感LC1、第一阻抗匹配电容C22共同组成的通道一；第四匹配电容C20、第二阻抗匹配电感LC2、第三阻抗匹配电容C23共同组成的通道二，均是π型射频阻抗匹配电路。
本发明有益效果如下：
本发明具体是通过射频开关切换通道，并为两个通道各自重新匹配阻抗，解决单个设备里出现两个通信模块，解决了单一设备去抄安装不同模块的燃气表，如果各自安装天线，出现两根天线信号干扰的问题。
附图说明
图1为本发明中双模块单天线自动切换电路；
图2为本发明中切换一通道示意图；
图3为本发明中切换另一通道示意图；
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特点、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详细说明。
如图1所示，一种双通信芯片共用单天线，包括双模块单天线自动切换电路。
所述的双模块单天线自动切换电路包括一个射频开关切换芯片、二个限流电阻、两个滤波电容、四个阻抗匹配电容、二个阻抗匹配电感以及一个RF天线座。
天线与第一RF天线座W1的一端连接，第一RF天线座W1的另一端与第一射频开关切换芯片U3的第5脚相连。
第一限流电阻R23的一端与外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH相连，第一限流电阻R23的另一端和第一滤波电容C17的一端、第一射频开关切换芯片U3的第4脚相连，第一滤波电容C17的另一端接地。
第二限流电阻R24的一端与外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH相连，第二限流电阻R24的另一端和第二滤波电容C18的一端、第一射频开关切换芯片U3的第6脚相连，第二滤波电容C18的另一端接地。
第一通信模块Ⅰ的天线端ANT2与第一阻抗匹配电容C22的一端、第一阻抗匹配电感LC1的一端相连，第一阻抗匹配电容C22的另一端与系统GND相连，第一阻抗匹配电感LC1的另一端与第二匹配电容C19的一端、第一射频开关切换芯片U3的第3脚相连，第二匹配电容C19的另一端接地。
第二通信模块Ⅱ的天线端ANT1与第三阻抗匹配电容C23的一端、第二阻抗匹配电感LC2的一端相连，第一阻抗匹配电容C23的另一端与系统GND相连，第二阻抗匹配电感LC2的另一端与第四匹配电容C20的一端、第一射频开关切换芯片U3的第1脚相连，第四匹配电容C20的另一端接地。
第一射频开关切换芯片U3的第2脚接地。
本发明工作过程如下：
当外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH拉高，外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH拉低，则天线与连接ANT2的通信模块Ⅰ相连，简称通道一,参看图2；当外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH拉低，外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH拉高，则天线与连接ANT1的通信模块Ⅱ相连，简称通道二，参看图3。当单片机切到通道一时，通信模块Ⅰ就可以正常和天线相连，远距离和安装通信模块Ⅰ的燃气表传输数据，此时通道二关闭，通信模块Ⅱ暂时不发送、接收数据，同理当单片机切到通道二时，通信模块Ⅱ就可以正常和天线相连，远距离和安装通信模块Ⅱ的燃气表传输数据，此时通道一关闭，通信模块Ⅰ暂时不发送、接收数据。这样就解决了单一设备去抄安装不同模块的燃气表，如果单一设备里二个模块各自用各自天线引发的信号干扰问题。
如图2所示，第二匹配电容C19、第一阻抗匹配电感LC1、第一阻抗匹配电容C22共同组成的通道一；第四匹配电容C20、第二阻抗匹配电感LC2、第三阻抗匹配电容C23共同组成的通道二，均是π型射频阻抗匹配电路。
本发明中：第一射频开关切换芯片U3的型号为AS179-92；第二匹配电容C19为2P,第一阻抗匹配电感LC1为100P，第一阻抗匹配电容C22为NC；第四匹配电容C20为4P，第二阻抗匹配电感LC2为100P，第三阻抗匹配电容C23为NC；第一限流电阻R23和第二限流电阻R24为100Ω，第一滤波电容C17和第二滤波电容C18为100pF。

Claims (4)

1.一种双通信芯片共用单天线，包括双模块单天线自动切换电路，其特征在于：
所述的双模块单天线自动切换电路包括一个射频开关切换芯片、二个限流电阻、两个滤波电容、四个阻抗匹配电容、二个阻抗匹配电感以及一个RF天线座；
天线与第一RF天线座W1的一端连接，第一RF天线座W1的另一端与第一射频开关切换芯片U3的第5脚相连；
第一限流电阻R23的一端与外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH相连，第一限流电阻R23的另一端和第一滤波电容C17的一端、第一射频开关切换芯片U3的第4脚相连，第一滤波电容C17的另一端接地；
第二限流电阻R24的一端与外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH相连，第二限流电阻R24的另一端和第二滤波电容C18的一端、第一射频开关切换芯片U3的第6脚相连，第二滤波电容C18的另一端接地；
第一通信模块Ⅰ的天线端ANT2与第一阻抗匹配电容C22的一端、第一阻抗匹配电感LC1的一端相连，第一阻抗匹配电容C22的另一端与系统GND相连，第一阻抗匹配电感LC1的另一端与第二匹配电容C19的一端、第一射频开关切换芯片U3的第3脚相连，第二匹配电容C19的另一端接地；
第二通信模块Ⅱ的天线端ANT1与第三阻抗匹配电容C23的一端、第二阻抗匹配电感LC2的一端相连，第一阻抗匹配电容C23的另一端与系统GND相连，第二阻抗匹配电感LC2的另一端与第四匹配电容C20的一端、第一射频开关切换芯片U3的第1脚相连，第四匹配电容C20的另一端接地；
第一射频开关切换芯片U3的第2脚接地。
2.根据权利要求1所述的一种双通信芯片共用单天线，其特征在于该双通信芯片共用单天线的工作过程如下：
当外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH拉高，外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH拉低，则天线与连接ANT2的通信模块Ⅰ相连，简称通道一；当外部单片机控制管脚RF4_ANT_CH拉低，外部单片机控制管脚RF2_ANT_CH拉高，则天线与连接ANT1的通信模块Ⅱ相连，简称通道二；当单片机切到通道一时，通信模块Ⅰ就可以正常和天线相连，远距离和安装通信模块Ⅰ的燃气表传输数据，此时通道二关闭，通信模块Ⅱ暂时不发送、接收数据，同理当单片机切到通道二时，通信模块Ⅱ就可以正常和天线相连，远距离和安装通信模块Ⅱ的燃气表传输数据，此时通道一关闭，通信模块Ⅰ暂时不发送、接收数据。
3.根据权利要求2所述的一种双通信芯片共用单天线，其特征在于该双通信芯片工作过程中：第二匹配电容C19、第一阻抗匹配电感LC1、第一阻抗匹配电容C22共同组成的通道一；第四匹配电容C20、第二阻抗匹配电感LC2、第三阻抗匹配电容C23共同组成的通道二，均是π型射频阻抗匹配电路。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种双通信芯片共用单天线，其特征在于第一射频开关切换芯片U3的型号为AS179-92；第二匹配电容C19为2P,第一阻抗匹配电感LC1为100P，第一阻抗匹配电容C22为NC；第四匹配电容C20为4P，第二阻抗匹配电感LC2为100P，第三阻抗匹配电容C23为NC；第一限流电阻R23和第二限流电阻R24为100Ω，第一滤波电容C17和第二滤波电容C18为100pF。
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