CN114513233A - 一种多天线合路装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多天线合路装置及系统。多天线合路装置包括:至少两个天线、天线切换模块和至少两个合路器;天线切换模块,天线切换模块包括至少两个检测端,至少两个第一连接端和至少两个第二连接端,至少两个检测端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第一连接端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第二连接端与所述至少两个第一连接端一一对应,且每个所述第二连接端均与所述合路器的合路端电连接;所述天线切换模块用于通过检测端检测对应的天线的预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定第一连接端与第二连接端之间的导通状态。本发明能够实现自动选择正常工作的天线,实现天线冗余功能,提高了通信稳定性。

Description

一种多天线合路装置及系统
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种多天线合路装置及系统。
背景技术
随着通信技术的飞速发展,通信设备越来越多,为了保障数据传输,天线的类型和数量也越来越多,这导致在列车等环境相对狭小的场合下,天线的安装位置空间受限,容易造成天线之间距离太近,从而使得信号的接收与处理存在相互干扰的问题,降低了通信质量。目前,主要通过合路器尽可能减少天线数量,从而改善通信环境。
现有的多天线合路器能够将多种天线整合起来,但是天线在使用过程中可能会出现故障,而无法及时发现,或者需要人工进行更换,使得故障天线不能及时进行更换导致通信系统出现异常,有很大的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种多天线合路装置及系统,以实现自动选择可以正常工作的天线的功能。
第一方面,本发明实施例提供了一种多天线合路装置,所述多天线合路装置包括:
至少两个天线、天线切换模块和至少两个合路器;
天线切换模块,所述天线切换模块包括至少两个检测端,至少两个第一连接端和至少两个第二连接端,所述至少两个检测端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第一连接端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第二连接端与所述至少两个第一连接端一一对应,且每个所述第二连接端均与所述合路器的合路端电连接;所述天线切换模块用于通过检测端检测对应的天线的预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定第一连接端与第二连接端之间的导通状态。
所述至少两个合路器包括一分四的合路器和一分六的合路器;所述合路器的信号传输频段为400赫兹至5900兆赫兹。
所述预设参数信息包括入射功率和电压驻波比。
所述天线切换模块配置为:若检测到所述天线的预设参数满足预设要求,则将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端导通;若检测到所述天线的预设参数不满足预设要求,则将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端关断。
进一步地,所述天线切换模块包括与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个功率检测单元、控制器和与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个继电器;
所述功率检测单元的输入端与对应的第一连接端电连接,所述功率检测单元的输出端与所述控制器电连接,所述功率检测单元用于检测所述天线的功率;
所述控制器用于根据所述功率检测单元检测的功率确定所述预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定生成开关信号;
所述继电器的线圈与所述控制器电连接,所述继电器的开关连接于对应的第一连接端与第二连接端之间,所述继电器用于根据所述开关信号确定其开关的导通状态。
所述天线切换模块还包括与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个耦合器,所述第一连接端通过对应的耦合器与所述功率检测单元的输入端电连接。
进一步地,所述多天线合路装置还包括信号放大模块,所述天线切换模块的第二连接端通过所述信号放大模块与所述合路器的合路端电连接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种多天线合路系统,所述多天线合路系统包括:如第一方面所述的多天线合路装置和多个通讯设备。
所述多个通讯设备与所述合路器的分路端一一对应通讯连接。
进一步地,所述通讯设备与所述合路器的分路端通过馈线通讯连接。
本发明实施例提供的一种多天线合路装置与系统中,所述多天线合路装置包括:至少两个天线、天线切换模块和至少两个合路器;天线切换模块,所述天线切换模块包括至少两个检测端,至少两个第一连接端和至少两个第二连接端,所述至少两个检测端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第一连接端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第二连接端与所述至少两个第一连接端一一对应,且每个所述第二连接端均与所述合路器的合路端电连接;所述天线切换模块用于通过检测端检测对应的天线的预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定第一连接端与第二连接端之间的导通状态。本发明能够自动选择可以正常工作的天线,实现了天线冗余功能。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种多天线合路装置的结构示意图;
图2是本发明实施例一中的所述天线切换模块的内部结构示意图;
图3是本发明实施例一提供的一种多天线合路装置的另一结构示意图;
图4是本发明实施例二提供的一种多天线合路系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种多天线合路装置的结构示意图,本实施例可适用于通过多天线接收和处理信号的情况,具体地,所述多天线合路装置包括:
至少两个天线110、天线切换模块120和至少两个合路器130;
所述天线切换模块120包括至少两个检测端,至少两个第一连接端和至少两个第二连接端,所述至少两个检测端与所述至少两个天线110一一对应电连接,所述至少两个第一连接端与所述至少两个天线110一一对应电连接,所述至少两个第二连接端与所述至少两个第一连接端一一对应,且每个所述第二连接端均与所述合路器130的合路端电连接;所述天线切换模块120用于通过检测端检测对应的天线的预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定第一连接端与第二连接端之间的导通状态。
其中,所述预设参数信息包括入射功率和电压驻波比。
所述天线可以是超宽带组合天线,所述超宽带组合天线覆盖频段400赫兹至5900兆赫兹。
所述至少两个合路器包括一分四的合路器和一分六的合路器;所述合路器的信号传输频段为400赫兹至5900兆赫兹;所述合路器可以用于连接多个通信设备。
优选地,所述合路器的信号传输频段包括:3G信号频段、4G信号频段、WiFi信号频段以及导航信号频段中的至少一种。
具体地,所述天线切换模块120配置为:若检测到所述天线的预设参数满足预设要求,则将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端导通;若检测到所述天线的预设参数不满足预设要求,则将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端关断。
示例性地,所述天线切换模块120通过所述检测端对天线的入射功率和电压驻波比进行检测,并与预设要求进行对比;若检测到的所述入射功率和所述电压驻波比至少一个不满足预设要求,则表明所述天线工作异常,此时将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端关断,使得所述天线停止工作,从而避免所述天线在异常状态下工作,导致通信系统中元器件损坏,进而使得通信系统异常的情况;若检测到的所述入射功率和所述电压驻波比都满足预设要求,则表明所述天线工作正常,此时将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端接通,实现了根据对所述天线的入射功率和电压驻波比的检测结果,自动选择可以正常工作的天线,进而实现了天线冗余功能。
如图2所示,所述天线切换模块120包括与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个功率检测单元121、控制器122和与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个继电器123;
所述功率检测单元121的输入端与对应的第一连接端电连接,所述功率检测单元121的输出端与所述控制器电连接,所述功率检测单元121用于检测所述天线的功率;
所述控制器122用于根据所述功率检测单元121检测的功率确定所述预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定生成开关信号;
所述继电器123的线圈与所述控制器122电连接,所述继电器123的开关连接于对应的第一连接端与第二连接端之间,所述继电器123用于根据所述开关信号确定其开关的导通状态。
示例性地,所述功率检测单元121通过对所述第一连接端接收所述天线发出的信号,通过对所述天线发出的信号进行处理得到所述天线的功率,根据所述天线的功率确定所述预设参数信息,根据所述预设参数信息是否满足所述预设要求,生成开关信号。具体地,若所述预设参数信息满足所述预设要求,则所述控制器122生成一个导通信号,并将所述导通信号发送给所述继电器123,所述继电器123根据所述导通信号确定其开关为导通状态;若所述预设参数信息满足所述预设要求不满足所述预设要求,则所述控制器122生成一个关断信号,并将所述关断信号发送给所述继电器123,所述继电器123根据所述关断信号确定其开关为关断状态。
所述天线切换模块120还包括与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个耦合器124,所述第一连接端通过对应的耦合器与所述功率检测单元121的输入端电连接。
所述耦合器可以将一路微波功率分成几路,实现功率分配。
所述多天线合路装置还包括信号放大模块140,所述天线切换模块120的第二连接端通过所述信号放大模块140与所述合路器130的合路端电连接。
所述合路器130可以具有3个,分别为合路器131、合路器132、合路器133。其中,合路器131为BDS/GPS(北斗卫星导航系统/全球定位系统)合路器,所述合路器132和所述合路器133的信号传输频段为400赫兹至5900兆赫兹。
示例性地,如图3所示,所述信号放大模块140通过第二连接端与所述信号切换模块电连接,所述信号放大模块140通过至少一个第三连接端与所述合路器130电连接。所述合路器131通过BDS/GPS天线接口6接收BDS/GPS信号,并可以将所述BDS/GPS信号无损耗的分成6路信号,用以同时供6个接收机11、12、13、14、15、16使用。所述合路器132用以通过所述第三连接端接收400赫兹至5900兆赫兹信号,并将所述400赫兹至5900兆赫兹信号无损耗分为4路信号,用以通过4个400~5900兆赫兹频段设备接口17、18、19和20,同时供4个设备使用;或者,通过所述的4个400~5900兆赫兹频段设备接口将4个设备发出的信号顺序经过信号合路器132、信号放大模块140以及天线切换模块120后,从超宽带组合天线接口7、8发送出去。所述合路器133用以通过所述第三连接端接收400赫兹至5900兆赫兹信号,并将所述400赫兹至5900兆赫兹信号无损耗分为4路信号,通过6个400~5900兆赫兹接收机接口21、22、23、24、25和26,用以同时供6个设备使用;或者,通过所述的6个400~5900兆赫兹接收机接口将4个设备发出的信号顺序经过信号合路器132、信号放大模块140以及天线切换模块120后,从超宽带组合天线接口9、10发送出去。通过所述信号放大模块能够实现对信号路径损耗的补偿。
本发明实施例提供了一种多天线合路装置,所述多天线合路装置包括:至少两个天线、天线切换模块和至少两个合路器;天线切换模块,所述天线切换模块包括至少两个检测端,至少两个第一连接端和至少两个第二连接端,所述至少两个检测端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第一连接端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第二连接端与所述至少两个第一连接端一一对应,且每个所述第二连接端均与所述合路器的合路端电连接;所述天线切换模块用于通过检测端检测对应的天线的预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定第一连接端与第二连接端之间的导通状态。在减少了天线数量,节省了天线布局空间,避免信号相互干扰,从而改善电磁兼容性的基础上,能够自动选择可以正常工作的天线,实现了天线冗余功能,而且能够通过所述信号放大模块能够实现对信号路径损耗的补偿,提高信号传输的质量。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种多天线合路系统,所述多天线合路系统包括上述实施例中所述的多天线合路装置和多个通讯设备,所述多个通讯设备与所述合路器的分路端一一对应通讯连接。
所述通讯设备与所述合路器的分路端通过馈线通讯连接。
示例性地,所述通讯设备150通过BDS/GPS天线接口与所述合路器130进行连接。所述通讯设备150还可以通过4400~5900兆赫兹频段设备接口与所述合路器130进行连接;所述通讯设备150还可以通过6个400~5900兆赫兹接收机接口与所述合路器130进行连接。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种多天线合路装置,其特征在于,所述多天线合路装置包括:
至少两个天线、天线切换模块和至少两个合路器;
天线切换模块,所述天线切换模块包括至少两个检测端,至少两个第一连接端和至少两个第二连接端,所述至少两个检测端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第一连接端与所述至少两个天线一一对应电连接,所述至少两个第二连接端与所述至少两个第一连接端一一对应,且每个所述第二连接端均与所述合路器的合路端电连接;所述天线切换模块用于通过检测端检测对应的天线的预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定第一连接端与第二连接端之间的导通状态。
2.根据权利要求1所述的多天线合路装置,其特征在于,所述预设参数信息包括入射功率和电压驻波比。
3.根据权利要求2所述的多天线合路装置,其特征在于,所述天线切换模块配置为:若检测到所述天线的预设参数满足预设要求,则将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端导通;若检测到所述天线的预设参数不满足预设要求,则将所述天线对应的第一连接端与对应的第二连接端关断。
4.根据权利要求3所述的多天线合路装置,其特征在于,所述天线切换模块包括与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个功率检测单元、控制器和与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个继电器;
所述功率检测单元的输入端与对应的第一连接端电连接,所述功率检测单元的输出端与所述控制器电连接,所述功率检测单元用于检测所述天线的功率;
所述控制器用于根据所述功率检测单元检测的功率确定所述预设参数信息,并根据所述预设参数信息确定生成开关信号;
所述继电器的线圈与所述控制器电连接,所述继电器的开关连接于对应的第一连接端与第二连接端之间,所述继电器用于根据所述开关信号确定其开关的导通状态。
5.根据权利要求4所述的多天线合路装置,其特征在于,所述天线切换模块还包括与所述至少两个第一连接端一一对应的至少两个耦合器,所述第一连接端通过对应的耦合器与所述功率检测单元的输入端电连接。
6.根据权利要求1所述的多天线合路装置,其特征在于,所述多天线合路装置还包括信号放大模块,所述天线切换模块的第二连接端通过所述信号放大模块与所述合路器的合路端电连接。
7.根据权利要求1所述的多天线合路装置,其特征在于,所述至少两个合路器包括一分四的合路器和一分六的合路器。
8.根据权利要求1所述的多天线合路装置,其特征在于,所述合路器的信号传输频段为400赫兹至5900兆赫兹。
9.一种多天线合路系统,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的多天线合路装置和多个通讯设备,所述多个通讯设备与所述合路器的分路端一一对应通讯连接。
10.根据权利要求9所述的多天线合路系统,其特征在于,所述通讯设备与所述合路器的分路端通过馈线通讯连接。
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