CN114584168A - 一种信号输出装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信号输出装置及电子设备，装置包括：第一天线、第二天线、双刀开关、第一放大单元、第二放大单元、相移单元、第一处理单元和第二处理单元，其中：双刀开关的第一端连接第一天线，双刀开关的第二端连接第一放大单元的输入端，且双刀开关的第一端和第二端连通；双刀开关的第三端连接第二天线，双刀开关的第四端连接第二放大单元的输入端，且双刀开关的第三端和第四端连通；第一放大单元的输出端连接第一处理单元的输入端，且第一放大单元的输出端连接第二处理单元的输入端；第二放大单元的输出端连接第一处理单元的输入端，且第二放大单元的输出端通过相移单元连接第二处理单元的输入端。本申请可以提高信号接收的时效性。

Description

一种信号输出装置及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及一种信号输出装置及电子设备。

背景技术

随着定位市场以及需求的高速发展，近年来精准定位业务的需求呈现爆炸式发展，通过获取信号的到达角方向，可以确定待定位设备相对于接收信号基站的位置。信号到达基站接收天线时有一定的到达角度，信号到达各天线阵子的路程长度不同，所以各天线接收的信号具有相同频率不同相位，即不同天线接收的信号具有相位差，基站接收天线多采用矩形或者环形设计，现有方案中通过单刀开关以一定周期轮询每个天线阵子，得到不同天线接收的信号并计算信号的相位差，通过相位差得到信号的到达角度，从而进行定位。但是通过单刀开关轮询每个天线阵子获取不同天线接收的信号有间隔时间，从而导致接收所述信号的时效性较差。

发明内容

本申请实施例提供一种信号输出装置及电子设备，以解决接收信号的时效性较差的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种信号输出装置，包括：第一天线、第二天线、双刀开关、第一放大单元、第二放大单元、相移单元、第一处理单元和第二处理单元，其中：

所述双刀开关的第一端连接所述第一天线，所述双刀开关的第二端连接所述第一放大单元的输入端，且所述双刀开关的第一端和第二端连通；

所述双刀开关的第三端连接所述第二天线，所述双刀开关的第四端连接所述第二放大单元的输入端，且所述双刀开关的第三端和第四端连通；

所述第一放大单元的输出端连接所述第一处理单元的输入端，且所述第一放大单元的输出端连接所述第二处理单元的输入端；

所述第二放大单元的输出端连接所述第一处理单元的输入端，且所述第二放大单元的输出端通过所述相移单元连接所述第二处理单元的输入端；

所述第一处理单元用于接收到两路信号进行处理，并输出第一处理信号，所述第二处理单元用于接收到两路信号进行处理，并输出第二处理信号。

第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括本申请实施例第一方面公开的所述信号输出装置。

这样，本实施例中，根据所述第一天线和所述第二天线接收的两路频率相同但相位不同的信号进行处理，并输出所述第一处理信号和所述第二处理信号，通过所述第一天线和所述第二天线同时接收的两路信号进行处理可以实现提高信号接收时效性的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种信号输出装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种信号输出装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种信号输出装置的结构示意图，如图1所示，装置100包括：第一天线101、第二天线102、双刀开关103、第一放大单元104、第二放大单元105、相移单元106、第一处理单元107和第二处理单元108，其中：

所述双刀开关103的第一端连接所述第一天线101，所述双刀开关103的第二端连接所述第一放大单元104的输入端，且所述双刀开关103的第一端和第二端连通；

所述双刀开关103的第三端连接所述第二天线，所述双刀开关103的第四端连接所述第二放大单元105的输入端，且所述双刀开关103的第三端和第四端连通；

所述第一放大单元104的输出端连接所述第一处理单元107的输入端，且所述第一放大单元104的输出端连接所述第二处理单元108的输入端；

所述第二放大单元105的输出端连接所述第一处理单元107的输入端，且所述第二放大单元105的输出端通过所述相移单元106连接所述第二处理单元108的输入端；

所述第一处理单元107用于接收到两路信号进行处理，并输出第一处理信号，所述第二处理单元108于接收到两路信号进行处理，并输出第二处理信号。

其中，上述第一天线101和上述第二天线102可以是装置100中多个天线中的任意两个天线，例如：装置100的天线阵列包括天线1、天线2和天线3时，上述第一天线101和上述第二天线102可以分别是上述天线1和上述天线2，上述第一天线101和上述第二天线102也可以分别是上述天线2和上述天线3，另外，上述双刀开关103可以以一定周期轮询装置100所有的天线，通过上述第一天线101和上述第二天线102可以同时接收两路频率相同但相位不同的信号。

其中，上述第一放大单元104和上述第二放大单元105可以放大接收信号的振幅，例如：若向上述第一放大单元104输入一个初相为

的正弦信号，那么经过上述第一放大单元104可以输出信号

即振幅为a₁的正弦信号；若向上述第二放大单元105输入一个初相为

的正弦信号，那么经过上述第二放大单元105可以输出信号

即振幅为a₂的正弦信号。

其中，通过上述第一处理信号和上述第二处理信号可以得到上述第一天线101和上述第二天线102分别接收到信号的相位差，作为一个示例，上述第一天线101接收的信号经过上述第一放大单元104放大后为

上述第二天线102接收的信号经过上述第二放大单元105放大后为

上述第一处理单元107和上述第二处理单元108可以分别接收经上述第一放大单元104放大后分成两路相同的信号

上述经上述第二放大单元105放大后分成两路相同的信号

分别传输到上述第一处理单元107和上述相移单元106，上述相移单元106可以将上述接收的信号进行90度相移，输出

到上述第二处理单元108，即上述第一处理单元107分别接收信号

和信号

并进行处理，上述第二处理单元108分别接收信号

和信号

并进行处理，上述第一处理单元107的输出为信号

上述第二处理单元108的输出为信号

其中相位差为

根据上述第一处理单元107的输出和上述第二处理单元108的输出即可得到上述相位差

从而可以根据上述相位差获取信号的到达角度。

本实施例中，根据所述第一天线101和所述第二天线102接收的两路频率相同但相位不同的信号进行处理，并输出所述第一处理信号和所述第二处理信号，通过所述第一天线101和所述第二天线102同时接收的两路信号进行处理可以实现提高信号接收时效性的技术效果。

另外，所述装置100使用接收的两路信号进行处理并输出所述第一处理信号和所述第二处理信号，可以避免物体高速移动时由于多普勒效应使不同天线接收的信号之间产生频偏，并且免除了本机振荡器，不需要高精确度本机振荡器输出的信号来对接收的信号进行处理，可以降低装置100的成本。

可选的，如图2所示，所述第一处理单元107包括第一混频器1071，所述第一放大单元104的输出端连接所述第一混频器1071的输入端，所述第二放大单元105的输出端连接所述第一混频器1071的输入端；

所述第一混频器1071用于接收到两路信号进行混频，并输出第一混频信号。

其中，上述第一混频器1071可以将接收的两路信号相乘后输出，例如：接收到的两路信号可以分别为

和

时，经过上述第一混频器1071后，输出为

该实施方式中，通过所述第一混频器1071可以将接收的两路信号进行混频，即对经过处理后的所述第一天线101和所述第二天线102分别接收的信号进行混频，避免了使用高精度的本机振荡器输出的信号，从而可以降低装置100的成本。

可选的，如图2所示，所述第一处理单元107还包括第一滤波器1072，所述第一混频器1071的输出端连接所述第一滤波器1072的输入端；

所述第一滤波器1072用于接收到所述第一混频信号进行滤波，并输出所述第一处理信号。

其中，上述第一滤波器1072可以滤除接收到的信号中特定频率成分，例如：上述第一混频器1071输出信号可以是

经过上述第一滤波器1072处理后，可以输出信号

另外，通过上述输出信号

可以得到

的值，即得到相位差信息。

该实施方式中，通过上述第一滤波器1072对上述第一混频信号进行滤波，可以输出所述第一处理信号，根据所述第一处理信号可以快速得到相位差信息。

可选的，如图2所示，所述第二处理单元108包括第二混频器1081，所述第一放大单元104的输出端连接所述第二混频器1081的输入端，所述第二放大单元105的输出端通过所述相移单元连接所述第二混频器1081的输入端；

所述第二混频器1081用于接收到两路信号进行混频，并输出第二混频信号。

其中，上述第二混频器1081可以将接收的两路信号相乘后输出，例如：接收到的两路信号可以分别为

和

时，经过上述第二混频器1081后，输出为

该实施方式中，通过所述第二混频器1081可以将接收的两路信号进行混频，即对经过处理后的所述第一天线101和所述第二天线102分别接收的信号进行混频，避免了使用高精确度本机振荡器输出信号，从而可以降低装置100的成本。

可选的，如图2所示，所述第二处理单元108还包括第二滤波器1082，所述第二混频器1081的输出端连接所述第二滤波器1082的输入端；

所述第二滤波器1082用于接收到所述第二混频信号进行滤波，并输出所述第二处理信号。

其中，上述第二滤波器1082可以滤除接收到的信号中特定频率成分，例如：上述第二混频器1082输出信号可以是

经过上述第二滤波器1082处理后，可以输出信号

另外，通过上述输出信号

可以得到

的值，即得到相位差信息。

该实施方式中，通过上述第二滤波器1082对上述第一混频信号进行滤波，可以输出所述第一处理信号，根据所述第一处理信号可以快速得到相位差信息。

另外，通过上述第一处理信号和上述第二处理信号可以直接得到接收信号的相位差信息，从而获取到上述接收信号的信号到达角用于对发射信号的设备进行定位，例如：若信号以角度α到达装置100的天线，信号到达第一天线101和第二天线102的路程差为Δd，第一天线101和第二天线102间的距离为L，λ为信号的波长，Δd可以通过第一天线101和第二天线102接收的信号的相位差

确定：

信号的到达角可以通过三角函数关系得到：

代入λ＝c/f，c表示光速，f表示接收信号的频率，待测信号的到达角度可以表示为：

即根据第一天线101和第二天线102接收信号的相位差可以得到信号到达的角度。

另外，所述第一处理单元107可以包括所述第一混频器1071和所述第一滤波器1072，所述第二处理单元108可以包括所述第一混频器1081和所述第二滤波器1082，即所述第二处理单元108与所述第一处理单元107的硬件对称性较高，通过输出的所述第一处理信号和所述第二处理信号得到的相位差用于定位，更易校准。

可选的，如图2所示，所述装置还包括第一功分器109，所述第一放大单元104的输出端连接所述第一功分器109的输入端，所述第一功分器109的输出端连接所述第一混频器1071的输入端，所述第一功分器109的输出端连接所述第二混频器1081的输入端；

所述第一功分器109用于将所述第一放大单元104输出的信号分成第一信号和第二信号，并将所述第一信号发送到所述第一混频器1071，将所述第二信号发送到所述第二混频器1081。

其中，上述第一功分器109可以将输入的信号分成两路相同的信号，例如：输入的信号为

可以输出的两路相同的信号

该实施方式中，通过上述第一功分器109可以将输入的信号分成第一信号和第二信号，将所述第一信号发送到所述第一混频器1071，将所述第二信号发送到所述第二混频器1081，并分别进行混频处理，得到两路输出信号用于获取相位差，从而可以提高定位的准确度。

可选的，如图2所示，所述第一放大单元104包括第一放大器1041和第一可调放大器1042，双刀开关103的第二端连接所述第一放大器1041的输入端，所述第一放大器1041的输出端连接所述第一可调放大器1042的输入端，所述第一可调放大器1042的输出端连接所述第一功分器109的输入端；

所述第一放大器1041和所述第一可调放大器1042用于接收到信号进行放大。

其中，上述第一放大器1041可以是多个放大器，例如：通过上述第一放大器1041和上述第一可调放大器1042可以将上述第一天线101接收的信号振幅放大到一定倍数。

该实施方式中，通过所述第一放大器1041和所述第一可调放大器1042可以将接收到的信号进行放大，从而更易于对所述第一天线101接收到的信号进行处理。

可选的，如图2所示，所述装置还包括第二功分器110，所述第二放大单元105的输出端连接所述第二功分器110的输入端，所述第二功分器110的输出端连接所述第一混频器1041的输入端，所述第二功分器110的输出端连接所述相移单元106的输入端；

所述第二功分器110用于将所述第二放大单元105输出的信号分成第三信号和第四信号，并将所述第三信号发送到所述第一混频器1041，将所述第四信号发送到所述相移单元106。

其中，上述第二功分器110可以将输入的信号分成两路相同的信号，例如：输入的信号为

可以输出的两路相同的信号

该实施方式中，通过上述第二功分器110可以将输入的信号分成第三信号和第四信号，将所述第三信号发送到所述第一混频器1071，将所述第四信号通过所述相移单元106处理后发送到所述第二混频器1081，并分别进行混频处理，得到两路输出信号用于获取相位差，从而可以提高定位的准确度。

可选的，如图2所示，所述第二放大单元105包括第二放大器1051和第二可调放大器1052，双刀开关103的第四端连接所述第二放大器1051的输入端，所述第二放大器1051的输出端连接所述第二可调放大器1052的输入端，所述第二可调放大器1052的输出端连接所述第二功分器110的输入端；

所述第二放大器1051和所述第二可调放大器1052用于接收到信号进行放大。

其中，上述第二放大器1051可以是多个放大器，例如：通过上述第二放大器1051和上述第二可调放大器1052可以将上述第二天线102接收的信号振幅放大到一定倍数。

该实施方式中，通过所述第二放大器1051和所述第二可调放大器1052可以将接收到的信号进行放大，从而更易于对所述第二天线102接收到的信号进行处理。

可选的，如图2所示，所述装置还包括开关111，所述第二可调放大器1052的输出端连接所述开关111的第一端，所述开关111的第二端连接所述第二功分器110的输出端，且所述开关111的第一端和第二端连通；

所述开关111用于控制所述第二可调放大器1052与所述第二功分器110之间的连接。

该实施方式中，通过所述开关111可以控制所述第二天线102接收的信号经过放大后是否用于输出所述第一处理信号和所述第二处理信号，在所述开关111的第一端和第二端连通的情况下，可以使用所述第一天线101和所述第二天线接收的信号进行处理，而不需要使用高精确度的本机振荡器输出信号对接收的信号进行处理。

本申请实施例进一步提供一种电子设备，所述电子设备包括上述信号输出装置。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种信号输出装置，其特征在于，包括：第一天线、第二天线、双刀开关、第一放大单元、第二放大单元、相移单元、第一处理单元和第二处理单元，其中：

所述双刀开关的第一端连接所述第一天线，所述双刀开关的第二端连接所述第一放大单元的输入端，且所述双刀开关的第一端和第二端连通；

所述双刀开关的第三端连接所述第二天线，所述双刀开关的第四端连接所述第二放大单元的输入端，且所述双刀开关的第三端和第四端连通；

所述第一放大单元的输出端连接所述第一处理单元的输入端，且所述第一放大单元的输出端连接所述第二处理单元的输入端；

所述第二放大单元的输出端连接所述第一处理单元的输入端，且所述第二放大单元的输出端通过所述相移单元连接所述第二处理单元的输入端；

所述第一处理单元用于接收到两路信号进行处理，并输出第一处理信号，所述第二处理单元用于接收到两路信号进行处理，并输出第二处理信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元包括第一混频器，所述第一放大单元的输出端连接所述第一混频器的输入端，所述第二放大单元的输出端连接所述第一混频器的输入端；

所述第一混频器用于接收到两路信号进行混频，并输出第一混频信号。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元还包括第一滤波器，所述第一混频器的输出端连接所述第一滤波器的输入端；

所述第一滤波器用于接收到所述第一混频信号进行滤波，并输出所述第一处理信号。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元包括第二混频器，所述第一放大单元的输出端连接所述第二混频器的输入端，所述第二放大单元的输出端通过所述相移单元连接所述第二混频器的输入端；

所述第二混频器用于接收到两路信号进行混频，并输出第二混频信号。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元还包括第二滤波器，所述第二混频器的输出端连接所述第二滤波器的输入端；

所述第二滤波器用于接收到所述第二混频信号进行滤波，并输出所述第二处理信号。

6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一功分器，所述第一放大单元的输出端连接所述第一功分器的输入端，所述第一功分器的输出端连接所述第一混频器的输入端，所述第一功分器的输出端连接所述第二混频器的输入端；

所述第一功分器用于将所述第一放大单元输出的信号分成第一信号和第二信号，并将所述第一信号发送到所述第一混频器，将所述第二信号发送到所述第二混频器。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一放大单元包括第一放大器和第一可调放大器，双刀开关的第二端连接所述第一放大器的输入端，所述第一放大器的输出端连接所述第一可调放大器的输入端，所述第一可调放大器的输出端连接所述第一功分器的输入端；

所述第一放大器和所述第一可调放大器用于接收到信号进行放大。

8.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二功分器，所述第二放大单元的输出端连接所述第二功分器的输入端，所述第二功分器的输出端连接所述第一混频器的输入端，所述第二功分器的输出端连接所述相移单元的输入端；

所述第二功分器用于将所述第二放大单元输出的信号分成第三信号和第四信号，并将所述第三信号发送到所述第一混频器，将所述第四信号发送到所述相移单元。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二放大单元包括第二放大器和第二可调放大器，双刀开关的第四端连接所述第二放大器的输入端，所述第二放大器的输出端连接所述第二可调放大器的输入端，所述第二可调放大器的输出端连接所述第二功分器的输入端；

所述第二放大器和所述第二可调放大器用于接收到信号进行放大。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括开关，所述第二可调放大器的输出端连接所述开关的第一端，所述开关的第二端连接所述第二功分器的输入端，且所述开关的第一端和第二端连通；

所述开关用于控制所述第二可调放大器与所述第二功分器之间的连接。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至10中任一项所述的信号输出装置。

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