CN112203365A - 基于双天线的无线多模芯片 - Google Patents

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连育广
丁佳佳
陈磊
韩洪征
宋永华
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Abstract

本发明揭示了一种基于双天线的无线多模芯片，所述无线多模芯片包括第一天线、第二天线；所述第一天线设有第一无线通讯模块，所述第二天线设有第二无线通讯模块；使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。本发明提出的基于双天线的无线多模芯片，提高了现有市场上无线多模产品中多种无线技术同时工作时的可靠性、稳定性。

Description

基于双天线的无线多模芯片
技术领域
本发明属于无线通讯技术领域，涉及一种通讯芯片，尤其涉及一种基于双天线的无线多模芯片。
背景技术
近几年市场上无线多模产品越来越多，例如某些智能音箱包含了Wi-Fi、BT、BLE、zigbee等四项无线技术，其中Wi-Fi一般用于连接路由器，BT用于连接手机播放音乐，BLE用于连接手机进行设备配置等操作，也用于连接/控制BLE Mesh设备，升级到BLE5.2之后还可进行BLE audio传输，zigbee用于连接/控制zigbee设备。
但是上述无线多模产品有一个特征，多种无线技术无法同时工作，或者多种无线技术通过动态切换方式分时进行工作，无法做到真正意义上的同时工作，在一定程度上影响了系统可靠性、稳定性以及用户体验。例如Wi-Fi进行大数据量信息传输时，BLE Mesh大概率会出现丢包现象，从而导致BLE Mesh设备控制延时，影响用户体验。再例如BLE Mesh和zigbee同时工作，而两者往往都是充当中继角色，这种场景下BLE Mesh或zigbee都希望自己始终处于接收状态，但实际情况是在同一时间只有BLE Mesh或zigbee中的一方可以处于接收状态，从而导致另一方出现丢包现象，降低整个Mesh网络的稳定性、可靠性。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的无线通信系统，以便克服现有无线通信系统存在的上述至少部分缺陷。
发明内容
本发明提供一种基于双天线的无线多模芯片，提高了现有市场上无线多模产品中多种无线技术同时工作时的可靠性、稳定性。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：
一种基于双天线的无线多模芯片，所述无线多模芯片包括：第一天线、第二天线；
所述第一天线设有至少一第一无线通讯模块，所述第二天线设有至少一第二无线通讯模块；使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
作为本发明的一种实施方式，所述第一天线还设有第三无线通讯模块。
作为本发明的一种实施方式，所述第二天线还设有第四无线通讯模块。
作为本发明的一种实施方式，所述第一天线设有蓝牙BT通讯模块及低功耗蓝牙BLE通讯模块，所述第二天线设有Wi-Fi通讯模块及zigbee通讯模块。
作为本发明的一种实施方式，所述第一天线设有zigbee通讯模块，所述第二天线设有BLE Mesh通讯模块。
作为本发明的一种实施方式，所述第一天线设有蓝牙BT通讯模块，所述第二天线设有低功耗蓝牙BLE通讯模块。
作为本发明的一种实施方式，所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块及第二无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块及第二无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
作为本发明的一种实施方式，所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
作为本发明的一种实施方式，所述第一天线还设有第三无线通讯模块，所述第二天线还设有第四无线通讯模块；所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
本发明的有益效果在于：本发明提出的基于双天线的无线多模芯片，提高了现有市场上无线多模产品中多种无线技术同时工作时的可靠性、稳定性。
附图说明
图1为无线多模芯片的机制示意图。
图2为本发明一实施例中无线多模芯片的组成示意图。
图3为本发明一实施例中无线多模芯片的组成示意图。
图4为本发明一实施例中无线多模芯片的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
图1是本发明天线多模芯片的机制示意图。无线多模芯片拥有两根天线，其中任意一根天线均可被Wi-Fi、zigbee、蓝牙BT(Bluetooth BR/EDR)、低功耗蓝牙BLE(BluetoothLow Energy)中的一者或多者使用，实际使用中可以任意组合，并不局限于具体实施方式中列举的场景。zigbee基于802.15.4协议，可扩展为所有基于802.15.4的协议，例如Thread。
本发明揭示了一种基于双天线的无线多模芯片，所述无线多模芯片包括第一天线10、第二天线20；所述第一天线10设有第一无线通讯模块，所述第二天线20设有第二无线通讯模块；使得设置于第一天线10的无线通讯模块及设置于第二天线20上的无线通讯模块在设定时间(如可以是大部分时间)内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
在本发明的一实施例中，所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块及第二无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块及第二无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
此外，所述第一天线还可以设有第三无线通讯模块。在本发明的一实施例中，所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
在一实施例中，所述第二天线20还设有第四无线通讯模块。图2为本发明一实施例中无线多模芯片的组成示意图；请参阅图2，在本发明的一实施例中，所述第一天线10设有BT通讯模块11及BLE通讯模块12，所述第二天线20设有Wi-Fi通讯模块21及zigbee通讯模块22。
请参阅图2，在该实施例中，Wi-Fi通讯模块21和zigbee通讯模块22共享第二天线20，BT通讯模块11及BLE通讯模块12共享第一天线10。
第一天线10和第二天线20是两根独立的天线，但是因为隔离度等技术上的原因，当第一天线10和第二天线20工作在同一信道时，两者之间还是会存在干扰，例如第一天线10在发送时，第二天线20大概率无法准确收取空气中的其他信号。并且当Wi-Fi工作在station(工作站)模式、zigbee工作在router(路由设备)/end-device(终端设备)模式时，信道是由Wi-FiAP(热点)、zigbee coordinator(协调器)决定，无法从无线多模芯片这一端来保证第一天线10和第二天线20一定工作在不同信道。
因此，将BT通讯模块11、BLE通讯模块12与Wi-Fi通讯模块21、zigbee通讯模块22分布在不同天线上。BT通讯模块11及BLE通讯模块12具有跳频的特性，所以第一天线21和第二天线20大部分时间处于不同信道，可以互不干扰地同时工作。
在本发明的一实施例中，所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块(分别对应BT通讯模块11、BLE通讯模块12、Wi-Fi通讯模块21、zigbee通讯模块22)，用以控制第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
图3为本发明一实施例中无线多模芯片的组成示意图；请参阅图3，在本发明的一实施例中，所述第一天线10设有zigbee通讯模块13，所述第二天线20设有BLE Mesh通讯模块23。在一实施例中，zigbee通讯模块13使用第一天线10，BLE Mesh通讯模块23使用第二天线20。其中，Mesh指无线网格网络。
当zigbee通讯模块13工作在coordinator(协调器)/router(路由设备)模式时，需要长期处于接收/转发模式。同样，当BLE Mesh通讯模块23工作在BLE mesh relay(中继)/friend(友谊)模式时，也需要长期处于接收/转发模式。其中，BLE Mesh的接收/转发模式使用跳频模式(3个不同信道)。为了解决这个问题，图2实施例中将zigbee和BLE Mesh分布在不同天线上，可以实现同时接收/发送的功能，并且BLE Mesh的跳频功能又可以在一定程度上避开两个天线之间的干扰。
在本发明的一实施例中，所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接zigbee通讯模块13及BLE Mesh通讯模块23，用以控制zigbee通讯模块13及BLEMesh通讯模块23的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
图4为本发明一实施例中无线多模芯片的组成示意图；请参阅图4，在本发明的一实施例中，所述第一天线10设有BT通讯模块14，所述第二天线设有BLE Mesh通讯模块24。在一实施例中，BT通讯模块14使用第一天线10，BLE Mesh通讯模块24使用第二天线20。
当BT通讯模块14用于音乐播放或者进行语音传输时，对天线有很高的占用率。同样，当BLE Mesh通讯模块24工作在BLE mesh relay(中继)/friend(友谊)模式时，也需要长期处于接收/转发模式。为了解决这个问题，图4中将BT和BLE Mesh分布在不同天线上，可以实现同时接收/发送的功能。并且BT通讯模块和BLE mesh通讯模块又分别具有跳频功能，所以第一天线10和第二天线20大部分时间处于不同信道，可以互不干扰地同时工作。
综上所述，本发明提出的基于双天线的无线多模芯片，提高了现有市场上无线多模产品中多种无线技术同时工作时的可靠性、稳定性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (12)

1.一种基于双天线的无线多模芯片，其特征在于，所述无线多模芯片包括：第一天线、第二天线；
所述第一天线设有至少一第一无线通讯模块，所述第二天线设有至少一第二无线通讯模块；使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
2.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第一天线还设有第三无线通讯模块。
3.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第二天线还设有第四无线通讯模块。
4.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第一天线设有蓝牙BT通讯模块及低功耗蓝牙BLE通讯模块，所述第二天线设有Wi-Fi通讯模块及zigbee通讯模块。
5.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第一天线设有zigbee通讯模块，所述第二天线设有BLE Mesh通讯模块。
6.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第一天线设有蓝牙BT通讯模块，所述第二天线设有低功耗蓝牙BLE通讯模块。
7.根据权利要求2所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第一无线通讯模块及第三无线通讯模块具有跳频特性。
8.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块及第二无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块及第二无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
9.根据权利要求2所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
10.根据权利要求9所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述控制模块包括：
第一控制单元，与所述第一无线通讯模块连接，用以控制所述第一无线通讯模块的工作状态；
第二控制单元，与所述第二无线通讯模块连接，用以控制所述第二无线通讯模块的工作状态；
第三控制单元，与所述第三无线通讯模块连接，用以控制所述第三无线通讯模块的工作状态；
综合控制单元，分别连接第一控制单元、第二控制单元及第三控制单元，用以为所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块及第三无线通讯模块分配工作时间，并向第一控制单元、第二控制单元及第三控制单元发送控制信号。
11.根据权利要求1所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述第一天线还设有第三无线通讯模块，所述第二天线还设有第四无线通讯模块；
所述无线多模芯片进一步包括控制模块，所述控制模块分别连接第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块，用以控制第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块的工作状态，使得设置于第一天线的无线通讯模块及设置于第二天线上的无线通讯模块在设定时间内处于不同信道，互不干扰地同时工作。
12.根据权利要求11所述的无线多模芯片，其特征在于：
所述控制模块包括：
第一控制单元，与所述第一无线通讯模块连接，用以控制所述第一无线通讯模块的工作状态；
第二控制单元，与所述第二无线通讯模块连接，用以控制所述第二无线通讯模块的工作状态；
第三控制单元，与所述第三无线通讯模块连接，用以控制所述第三无线通讯模块的工作状态；
第四控制单元，与所述第四无线通讯模块连接，用以控制所述第四无线通讯模块的工作状态；
综合控制单元，分别连接第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元及第四控制单元，用以为所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块及第四无线通讯模块分配工作时间，并向第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元及第四控制单元发送控制信号。
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