CN207251616U - 一种多模通讯装置和车载导航设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多模通讯装置和车载导航设备，其中，所述多模通讯装置包括电源、天线和用于通信信号处理的主控模块，其还包括用于收发通信信号的多模射频收发模块，用于对通信信号进行放大处理以及频段切换的功率放大模块；所述主控模块连接所述多模射频收发模块，所述多模射频收发模块通过所述功率放大模块连接所述天线，所述主控模块、多模射频收发模块和功率放大模块均连接所述电源。通过多模射频收发与频段切换实现多模通讯，能满足不同应用场景的频段要求，仅需采用一个主控模块，电路简单且功耗低。

Description

一种多模通讯装置和车载导航设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种多模通讯装置和车载导航设备。

背景技术

随着4G无线网络的迅速普及，具备4G多模通讯功能的车载导航设备越来越受用户欢迎，但目前大多是以4G通讯模块加上ARM主芯片系统来实现，需要使用两个主控芯片和两个电源电路，电路臃肿、功耗大且成本高昂，因此方式对产品的微型化和低价普及化带来难度，而且不方便调整模块来快速适用不同国家和地区的频率要求。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种多模通讯装置和车载导航设备，通过多模射频收发与频段切换实现多模通讯，能满足不同应用场景的频段要求，仅需采用一个主控模块，电路简单且功耗低。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种多模通讯装置，包括电源、天线和用于通信信号处理的主控模块，其还包括用于收发通信信号的多模射频收发模块，用于对通信信号进行放大处理以及频段切换的功率放大模块；所述主控模块连接所述多模射频收发模块，所述多模射频收发模块通过所述功率放大模块连接所述天线，所述主控模块、多模射频收发模块和功率放大模块均连接所述电源。

所述的多模通讯装置中，所述功率放大模块包括第一放大切换单元、第二放大切换单元和用于网络匹配的匹配单元，所述第一放大切换单元连接所述多模射频收发模块、第二放大切换单元和匹配单元，所述第二放大切换单元还连接所述匹配单元和所述天线。

所述的多模通讯装置中，所述多模射频收发模块包括射频芯片，所述第一放大切换单元包括第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关；所述第一功率放大器的输入端连接所述射频芯片的TX_DA3端，所述第一功率放大器的输出端连接所述第一切换开关的第2端、第4端、第6端和第8端；所述第一切换开关的第1端连接所述射频芯片的PRX_HB2端，所述第一切换开关的第3端、第5端和第7端连接所述射频芯片的PRX_HB1端，所述第一切换开关的第9端至第12端均连接所述匹配单元；所述第二功率放大器的输入端连接所述第二放大切换单元，所述第二功率放大器的输出端连接所述第二切换开关的第6端；所述第二切换开关的第1端至第5端均连接所述匹配单元；所述第三功率放大器的输入端连接所述第二放大切换单元，所述第三功率放大器的输出端连接所述第三切换开关的第6端；所述第三切换开关的第1端至第5端均连接所述匹配单元；所述匹配单元还连接射频芯片的PRX_MB1端、PRX_MB2端、PRX_MB3端、PRX_LB2端和PRX_LB3端。

所述的多模通讯装置中，所述第二放大切换单元包括第四功率放大器、第五功率放大器、第四切换开关、第五切换开关和第六切换开关；所述第四切换开关的第1端连接所述射频芯片的TX_DA2端，所述第四切换开关的第2端连接所述第二功率放大器的输入端，所述第四切换开关的第3端连接所述第四功率放大器的输入端；所述第五切换开关的第1端连接所述射频芯片的TX_DA1端，所述第五切换开关的第2端连接所述第三功率放大器的输入端，所述第五切换开关的第3端连接所述第五功率放大器的输入端；所述第四功率放大器的输出端连接所述第六切换开关的第15端；所述第五功率放大器的输出端连接所述第六切换开关的第16端；所述第六切换开关的第17端连接所述天线，所述第六切换开关的第1端至第14端均连接所述匹配单元。

所述的多模通讯装置中，所述射频芯片的型号为WRT4905。

所述的多模通讯装置中，所述第一放大切换单元采用型号为SKY77643-21的第一功率放大芯片。

所述的多模通讯装置中，所述第二放大切换单元采用型号为SKY77916-21的第二功率放大芯片。

一种车载导航设备，包括外壳，所述外壳内设置有如上所述的多模通讯装置。

相较于现有技术，本实用新型提供的多模通讯装置和车载导航设备中，所述多模通讯装置包括电源、天线和用于通信信号处理的主控模块，其还包括用于收发通信信号的多模射频收发模块，用于对通信信号进行放大处理以及频段切换的功率放大模块；所述主控模块连接所述多模射频收发模块，所述多模射频收发模块通过所述功率放大模块连接所述天线，所述主控模块、多模射频收发模块和功率放大模块均连接所述电源。通过多模射频收发与频段切换实现多模通讯，能满足不同应用场景的频段要求，仅需采用一个主控模块，电路简单且功耗低。

附图说明

图1为本实用新型提供的多模通讯装置的结构框图。

图2为本实用新型提供的多模通讯装置的电路图。

图3为本实用新型提供的多模通讯装置中第一功率放大芯片的管脚图。

图4为本实用新型提供的多模通讯装置中第二功率放大芯片的管脚图。

具体实施方式

本实用新型提供的多模通讯装置和车载导航设备，通过多模射频收发与频段切换实现多模通讯，能满足不同应用场景的频段要求，仅需采用一个主控模块，电路简单且功耗低。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的多模通讯装置包括电源10、天线20、主控模块30、多模射频收发模块40和功率放大模块50，所述主控模块30用于通信信号处理，所述多模射频收发模块40用于收发通信信号，所述功率放大模块50用于对通信信号进行放大处理以及频段切换，所述主控模块30连接所述多模射频收发模块40，所述多模射频收发模块40通过所述功率放大模块50连接所述天线20，所述主控模块30、多模射频收发模块40和功率放大模块50均连接所述电源10。本实用新型通过多模射频收发模块40实现不同频段通信信号的发射和接收，通过功率放大模块50对通信信号进行放大以及信号输入输出通路切换，在主控模块30的控制处理下实现多模通讯功能，能满足不同应用场景的频段要求，仅需采用一个主控模块30，电路简单且功耗低，有效解决目前多模通讯模块体积大耗电大的问题。本实施例中，所述主控模块30采用型号为MSM8916的主控芯片，实现android系统运行、导航功能和通信信号处理等功能，当然，在其它实施例中，也可采用其它具有相同功能的主控芯片，本实用新型对此不作限定。

进一步地，请一并参阅图2，所述功率放大模块50包括第一放大切换单元51、第二放大切换单元52和用于网络匹配的匹配单元53，所述第一放大切换单元51连接所述多模射频收发模块40、第二放大切换单元52和匹配单元53，所述第二放大切换单元52还连接所述匹配单元53和所述天线20，采用所述第一放大切换单元51和第二放大切换单元52分别对不同频段的通信信号进行信号放大并通过对应的切换通路进行输入输出，例如可实现五模切换，即无线通讯网络制式中的五种模式，分别是LTE-TDD、LTE-FDD、TD-SCDMA、WCDMA和GSM的4G/3G/2G网络，同时通过匹配单元53实现网络匹配，有效降低信号传输的失真和损耗。

具体地，所述多模射频收发模块40包括射频芯片U1，所述第一放大切换单元51包括第一功率放大器PA1、第二功率放大器PA2、第三功率放大器PA3、第一切换开关SW1、第二切换开关SW2和第三切换开关SW3；所述第一功率放大器PA1的输入端连接所述射频芯片U1的TX_DA3端，所述第一功率放大器PA1的输出端连接所述第一切换开关SW1的第2端、第4端、第6端和第8端；所述第一切换开关SW1的第1端连接所述射频芯片U1的PRX_HB2端，所述第一切换开关SW1的第3端、第5端和第7端连接所述射频芯片U1的PRX_HB1端，所述第一切换开关SW1的第9端至第12端均连接所述匹配单元53，具体所述第一切换开关SW1的第9端至第12端对应连接所述匹配单元53的第1端至第4端；所述第二功率放大器PA2的输入端连接所述第二放大切换单元52，所述第二功率放大器PA2的输出端连接所述第二切换开关SW2的第6端；所述第二切换开关SW2的第1端至第5端均连接所述匹配单元53，具体所述第二切换开关SW2的第1端至第5端对应连接所述匹配单元53的第5端至第9端；所述第三功率放大器PA3的输入端连接所述第二放大切换单元52，所述第三功率放大器PA3的输出端连接所述第三切换开关SW3的第6端；所述第三切换开关SW3的第1端至第5端均连接所述匹配单元53，具体所述第三切换开关SW3的第1端至第5端对应连接所述匹配单元53的第10端至第14端；所述匹配单元53的第29端还连接射频芯片U1的PRX_LB2端和PRX_LB3端，所述匹配单元53的第30端还连接射频芯片U1的PRX_MB1端、PRX_MB2端和PRX_MB3端。本实施例中，所述射频芯片U1的型号为WRT4905，所述第一放大切换单元51采用型号为SKY77643-21的第一功率放大芯片（如图3所示），所述匹配单元53包括滤波器和双工器，实现信号滤波和发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。

进一步地，所述第二放大切换单元52包括第四功率放大器PA4、第五功率放大器PA5、第四切换开关SW4、第五切换开关SW5和第六切换开关SW6；所述第四切换开关SW4的第1端连接所述射频芯片U1的TX_DA2端，所述第四切换开关SW4的第2端连接所述第二功率放大器PA2的输入端，所述第四切换开关SW4的第3端连接所述第四功率放大器PA4的输入端；所述第五切换开关SW5的第1端连接所述射频芯片U1的TX_DA1端，所述第五切换开关SW5的第2端连接所述第三功率放大器PA3的输入端，所述第五切换开关SW5的第3端连接所述第五功率放大器PA5的输入端；所述第四功率放大器PA4的输出端连接所述第六切换开关SW6的第15端；所述第五功率放大器PA5的输出端连接所述第六切换开关SW6的第16端；所述第六切换开关SW6的第17端连接所述天线20，所述第六切换开关SW6的第1端至第14端均连接所述匹配单元53，具体所述第六切换开关SW6的第1端至第14端对应连接所述匹配单元53的第15端至第28端。本实施例中，所述第二放大切换单元52采用型号为SKY77916-21的第二功率放大芯片（如图4所示），通过第一功率放大芯片和第二功率放大芯片中的功率放大部分和切换开关部分，实现不同频段对应信号通路的切换与信号放大。

为更好地理解本实用新型提供的多模通讯装置的工作过程，以下结合图2至图4，举具体应用实施例，对本实用新型提供的多模通讯装置的信号发射和信号接收过程进行详细描述：

信号发射过程：

射频芯片U1发射输出端口TX_DA1通过第二放大切换单元52的第五切换开关SW5换到第五功率放大器PA5时，经功率放大与第六切换开关SW6到天线20端，实现GSM(1800/1900MHz）、TD-SCDMA 的B34/B39和TDD-LTE的B39网络频率信号发射；TX_DA1通过第五切换开关SW5切换到第一放大切换单元51的第三功率放大器PA3时，经功率放大与第三切换开关SW3多选一（分别为MB1、MB4、MB3）后，经过匹配单元53进行网络匹配，再由第六切换开关SW6到天线20端，实现WCDMA的B1/B2和FDD-LTE的B1/B3网络频率信号发射。

射频芯片U1发射输出端口TX_DA2通过第二放大切换单元52的第四切换开关SW4换到第四功率放大器PA4时，经功率放大与第六切换开关SW6到天线20端，实现GSM（850/900MHz）网络频率信号发射；TX_DA2通过第四切换开关SW4切换到第一放大切换单元51的第二功率放大器PA2时，经功率放大与第二切换开关SW2多选一(分别为LB2/LB4)后，经过匹配单元53进行网络匹配，再由第六切换开关SW6到天线20端，实现WCDMA的B5/B8网络频率信号发射。

射频芯片U1发射输出端口TX_DA3通过第一放大切换单元51的第一功率放大器PA1进行功率放大以及第一切换开关SW1多选一(分别为HB4/HB3)后，经过匹配单元53进行网络匹配，再由第六切换开关SW6到天线20端，实现TDD-LTE的B38/B41/B40网络频率信号发射。

信号接收过程：

信号从天线20端通过第六切换开关SW6，选择端口10后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_LB2端，实现GSM900和WCDMA的B8网络频率信号接收；

信号从天线20端通过第六切换开关SW6，选择端口13后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_LB3端，实现GSM850和WCDMA B5网络频率信号接收；

信号从天线20端通过第六多选一切换开关，选择端口6后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_MB1端，实现TD-SCDMA B34/B39和TDD-LTE B39网络频率信号接收；

信号从天线20端通过第六切换开关SW6，选择端口1后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_MB2端，实现WCDMA B1和FDD-LTE B1网络频率信号接收；

信号从天线20端通过第六切换开关SW6，选择端口9后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_MB3端，实现GSM1800/GSM1900、WCDMA B2和FDD-LTE B1网络频率信号接收；

信号从天线20端通过第六切换开关SW6，选择端口5后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_HB1端，实现TDD-LTE B40网络频率信号接收；

信号从天线20端通过第六切换开关SW6，选择端口8后经过匹配单元53网络匹配，连接到射频芯片U1的PRX_HB2端，实现TDD-LTE 的B38/B41网络频率信号接收。

基于上述多模通讯装置，本实用新型还相应提供一种车载导航设备，包括外壳，所述外壳内设置有如上所述的车载导航设备，由于上文已对所述车载导航设备进行了详细描述，此处不再详述。

综上所述，本实用新型提供的多模通讯装置和车载导航设备中，所述多模通讯装置包括电源、天线和用于通信信号处理的主控模块，其还包括用于收发通信信号的多模射频收发模块，用于对通信信号进行放大处理以及频段切换的功率放大模块；所述主控模块连接所述多模射频收发模块，所述多模射频收发模块通过所述功率放大模块连接所述天线，所述主控模块、多模射频收发模块和功率放大模块均连接所述电源。通过多模射频收发与频段切换实现多模通讯，能满足不同应用场景的频段要求，仅需采用一个主控模块，电路简单且功耗低。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种多模通讯装置，包括电源、天线和用于通信信号处理的主控模块，其特征在于，还包括用于收发通信信号的多模射频收发模块，用于对通信信号进行放大处理以及频段切换的功率放大模块；所述主控模块连接所述多模射频收发模块，所述多模射频收发模块通过所述功率放大模块连接所述天线，所述主控模块、多模射频收发模块和功率放大模块均连接所述电源。

2.根据权利要求1所述的多模通讯装置，其特征在于，所述功率放大模块包括第一放大切换单元、第二放大切换单元和用于网络匹配的匹配单元，所述第一放大切换单元连接所述多模射频收发模块、第二放大切换单元和匹配单元，所述第二放大切换单元还连接所述匹配单元和所述天线。

3.根据权利要求2所述的多模通讯装置，其特征在于，所述多模射频收发模块包括射频芯片，所述第一放大切换单元包括第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关；所述第一功率放大器的输入端连接所述射频芯片的TX_DA3端，所述第一功率放大器的输出端连接所述第一切换开关的第2端、第4端、第6端和第8端；所述第一切换开关的第1端连接所述射频芯片的PRX_HB2端，所述第一切换开关的第3端、第5端和第7端连接所述射频芯片的PRX_HB1端，所述第一切换开关的第9端至第12端均连接所述匹配单元；所述第二功率放大器的输入端连接所述第二放大切换单元，所述第二功率放大器的输出端连接所述第二切换开关的第6端；所述第二切换开关的第1端至第5端均连接所述匹配单元；所述第三功率放大器的输入端连接所述第二放大切换单元，所述第三功率放大器的输出端连接所述第三切换开关的第6端；所述第三切换开关的第1端至第5端均连接所述匹配单元；所述匹配单元还连接射频芯片的PRX_MB1端、PRX_MB2端、PRX_MB3端、PRX_LB2端和PRX_LB3端。

4.根据权利要求3所述的多模通讯装置，其特征在于，所述第二放大切换单元包括第四功率放大器、第五功率放大器、第四切换开关、第五切换开关和第六切换开关；所述第四切换开关的第1端连接所述射频芯片的TX_DA2端，所述第四切换开关的第2端连接所述第二功率放大器的输入端，所述第四切换开关的第3端连接所述第四功率放大器的输入端；所述第五切换开关的第1端连接所述射频芯片的TX_DA1端，所述第五切换开关的第2端连接所述第三功率放大器的输入端，所述第五切换开关的第3端连接所述第五功率放大器的输入端；所述第四功率放大器的输出端连接所述第六切换开关的第15端；所述第五功率放大器的输出端连接所述第六切换开关的第16端；所述第六切换开关的第17端连接所述天线，所述第六切换开关的第1端至第14端均连接所述匹配单元。

5.根据权利要求3所述的多模通讯装置，其特征在于，所述射频芯片的型号为WRT4905。

6.根据权利要求3所述的多模通讯装置，其特征在于，所述第一放大切换单元采用型号为SKY77643-21的第一功率放大芯片。

7.根据权利要求4所述的多模通讯装置，其特征在于，所述第二放大切换单元采用型号为SKY77916-21的第二功率放大芯片。

8.一种车载导航设备，包括外壳，其特征在于，所述外壳内设置有如权利要求1-7任意一项所述的多模通讯装置。