CN207664981U - 可切换外接天线的天线系统及其无线分享器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可切换外接天线的天线系统，包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路及第一外接天线连接器。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线，第一内建天线及第二内建天线用于接收或传送射频信号。切换电路用于切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。外接天线控制电路用于传送控制信号至切换电路。当第一外接天线连接器连接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号。

Description

可切换外接天线的天线系统及其无线分享器

技术领域

本实用新型涉及一种天线系统，特别是涉及一种可切换外接天线的天线系统。

背景技术

请参照图1，图1为传统的天线系统的电路图。传统的天线系统100 包括第一内建天线110、第二内建天线120、切换电路130及微控制器 140。切换电路130电性连接第一内建天线110、第二内建天线120及微控制器140。微控制器140用于传送微电脑信号MS至切换电路130。微电脑信号MS用于控制切换电路130以切换第一内建天线110或第二内建天线120来进行传送或接收射频信号RFS。

然而，当天候不佳时，会严重影响射频信号RFS的传送质量，意即第一内建天线110及第二内建天线120的通信质量都很差，导致微控制器140所传送的微电脑信号MS会随机切换第一内建天线110或第二内建天线120。或是当有阻挡物严重影响射频信号RFS的传送质量时，控制器140也同样会随机切换第一内建天线110或第二内建天线120。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可切换外接天线的天线系统。

为了解决上述的技术问题，本实用新型实施例提供一种可切换外接天线的天线系统，包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路及第一外接天线连接器。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线，第一内建天线及第二内建天线用于接收或传送射频信号。切换电路耦接第一内建天线及第二内建天线，切换电路用于切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。外接天线控制电路耦接切换电路，用于传送控制信号至切换电路。第一外接天线连接器的一端耦接外接天线控制电路及切换电路，第一外接天线连接器的另一端用于耦接外接天线。其中，当第一外接天线连接器耦接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号。

更进一步地，当第一外接天线连接器没有耦接外接天线时，外接天线控制电路传送第二逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号；其中外接天线为接地天线。

更进一步地，第一逻辑电平的控制信号为逻辑低电平的控制信号；第二逻辑电平的控制信号为逻辑高电平的控制信号。

更进一步地，切换电路还包括第一输入端、第二输入端、射频输入端、第一接脚、第二接脚及外接天线接脚，第一输入端用于接收控制信号，第二输入端用于接收微电脑信号，射频输入端用于接收或传送射频信号，第一接脚耦接第一内建天线，第二接脚耦接第二内建天线；当第一外接天线连接器连接外接天线时，外接天线接脚耦接射频输入端并接收射频信号；当第一外接天线连接器没有耦接外接天线时，第一接脚或第二接脚连接射频输入端并接收射频信号。

更进一步地，天线系统还进一步包括：接地电路，接地电路耦接于外接天线及第一外接天线连接器，接地电路用于接收漏电流；接地电路具有第二外接天线连接器、第三外接天线连接器、电容及第一电感，电容的一端耦接第二外接天线连接器的一端，第二外接天线连接器的另一端用于耦接外接天线，电容的另一端耦接第三外接天线连接器的一端及第一电感的一端，第一电感的另一端接地，第三外接天线连接器的另一端用于耦接第一外接天线连接器的另一端。

更进一步地，外接天线为接地天线、指向天线或偶极天线。

更进一步地，外接天线控制电路具有电压源、电阻与第二电感，电压源耦接电阻的一端并提供电压，电阻的另一端耦接第二电感的一端，第二电感的另一端耦接第一外接天线连接器及切换电路。

更进一步地，其中第一、二、三外接天线连接器为SMA接头、SMC接头、 BNC接头、M-type接头或P-type接头。

本实用新型实施例提供一种可切换外接天线的无线分享器，包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路、第一外接天线连接器及发光装置。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线，第一内建天线及第二内建天线用于接收或传送射频信号。切换电路耦接第一内建天线及第二内建天线，切换电路用于切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。第一外接天线连接器的一端耦接外接天线控制电路及切换电路，第一外接天线连接器的另一端用于耦接外接天线。发光装置用于根据无线分享器的通信质量而调整发光颜色。其中，当第一外接天线连接器耦接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号。

更进一步地，当第一外接天线连接器没有耦接外接天线时，外接天线控制电路传送第二逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号；其中外接天线为接地天线。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型技术方案所提供的天线系统能通过“当天线系统的外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路时，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号的功能。”的技术特征，本实用新型的可切换外接天线的天线系统可以在天候不佳或是遮蔽物影响导致通信质量不佳时，由外接天线代替内建天线执行收发射频信号的功能。如此，在内建天线的通信质量不佳时，由外接天线来提升其通信质量。

为了能够更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为传统的天线系统的电路图。

图2A为本实用新型实施例的可切换外接天线的天线系统的电路图。

图2B为本实用新型实施例的另一可切换外接天线的天线系统的电路图。

图2C为本实用新型实施例的又一可切换外接天线的天线系统的电路图。

图2D为图2C的切换电路的真值表。

图3为本实用新型实施例的将可切换外接天线的天线系统应用于无线分享器的外观示意图。

图4为本实用新型实施例的可切换外接天线的天线系统的控制方法流程图。

具体实施方式

为改善如图1所示的传统的天线系统100在天候不佳或是遮蔽物严重影响通信质量时，微控制器140并无法辨识出第一内建天线110或第二内建天线120中的哪一个通信质量较佳，导致微控制器140所传送的微电脑信号MS 来控制切换电路130随机切换第一内建天线110或第二内建天线120执行收发射频信号RFS。换言的，在天候不佳或是遮蔽物严重影响通信质量时，传统的天线系统100无法有效地切换至通信质量较好的内建天线。以下将对本实用新型的实施例提供的有效提升通信质量所使用的技术方案作进一步说明。

请同时参阅图2A及图2B，图2A为本实用新型实施例的可切换外接天线的天线系统的电路图，图2B为本实用新型实施例的另一可切换外接天线的天线系统的电路图。

在图2A中，可切换外接天线的天线系统200包括多个内建天线，多个内建天线至少包括第一内建天线210、第二内建天线220。可切换外接天线的天线系统200还包括切换电路230、微控制器240、外接天线控制电路250 及第一外接天线连接器260。当外接天线控制电路250并未传送控制信号CS 至切换电路230时，微控制器240可以控制由第一内建天线210或第二内建天线220接收或传送射频信号RFS。换句话说，微控制器240所传送的微电脑信号MS用于令切换电路230切换至第一内建天线210及第二内建天线220 其中通信质量较佳者。

切换电路230包括第一输入端231、第二输入端232、射频输入端233、第一接脚236、外接天线接脚237及第二接脚238。第一输入端231用于接收控制信号CS。第二输入端232用于接收微电脑信号MS。射频输入端233 用于接收或传送射频信号RFS。第一接脚236耦接第一内建天线210。第二接脚238耦接第二内建天线220。

在图2B中，可切换外接天线的天线系统201包括外接天线290，当第一外接天线连接器260耦接外接天线290时，切换电路230控制外接天线接脚 237耦接射频输入端233并接收射频信号RFS。在图2A中，当第一外接天线连接器260没有耦接外接天线290时，切换电路230控制第一接脚236或第二接脚238耦接射频输入端233并接收射频信号RFS。换句话说，当第一外接天线连接器260没有耦接外接天线290时，切换电路230用于切换第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。

第一外接天线连接器260的一端耦接外接天线控制电路250及切换电路 230，第一外接天线连接器260的另一端用于连接外接天线290。举例来说，当第一内建天线210及第二内建天线220的通信质量皆小于一默认值时，由天线系统201的发光装置(图未示)由绿光转换成红光，提醒用户须以外接天线290来提升天线系统201的通信质量，强制由外接天线290执行收发射频信号RFS的功能，代替第一内建天线210及第二内建天线220的通信功能。外接天线控制电路250耦接于切换电路230与第一外接天线连接器260，外接天线控制电路250用于传送控制信号CS至切换电路230。举例来说，外接天线290可以为接地天线。

当第一外接天线连接器260连接外接天线290时，外接天线控制电路250 传送第一逻辑电平的控制信号CS至切换电路230，第一逻辑电平的控制信号 CS例如为逻辑低电平的控制信号CS，逻辑低电平的控制信号CS用于使切换电路230切换至外接天线290执行接收或传送射频信号RFS的功能，在其他实施例中，第一逻辑电平的控制信号CS可以为逻辑高电平的控制信号CS。当第一外接天线连接器260没有连接外接天线290时，外接天线控制电路250传送第二逻辑电平的控制信号CS至切换电路230，第二逻辑电平的控制信号 CS例如为逻辑高电平的控制信号CS，逻辑高电平的控制信号CS用于使切换电路230切换至第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS，在其他实施例中，第二逻辑电平的控制信号CS可以为逻辑低电平的控制信号CS。

进一步来说，当外接天线控制电路250传送逻辑高电平的控制信号CS 至切换电路230时，由微控制器240所传送的微电脑信号MS来控制切换电路233将射频输入端233切换至第一接脚236或第二接脚238。逻辑低电平的微电脑信号MS用于切换至第一接脚236并通过第一内建天线210以收发射频信号RFS。逻辑高电平的微电脑信号MS用于切换至第二接脚238并通过第二内建天线220以收发射频信号RFS。

请参阅图2C，图2C为本实用新型实施例的又一可切换外接天线的天线系统的电路图。可切换外接天线的天线系统202包括第一内建天线210、第二内建天线220、切换电路230、微控制器240、外接天线控制电路250及第一外接天线连接器260、接地电路270及外接天线292。其中，第一内建天线210、第二内建天线220、切换电路230、微控制器240、外接天线控制电路250及第一外接天线连接器260请参考图2A及图2B的说明，在此不再赘述。

接地电路270耦接于外接天线292及第一外接天线接头260。接地电路 270具有第二外接天线连接器262、第三外接天线连接器265、电容271及第一电感273，电容271的一端用于连接第二外接天线连接器262的一端，第二外接天线连接器262的另一端用于耦接外接天线292，电容271的另一端耦接第三外接天线接头265的一端及第一电感273的一端，第一电感273的另一端接地，第三外接天线连接器265的另一端用于耦接第一外接天线连接器260的另一端。举例来说，电容271的容值可以为10pF，第一电感273 的感值可以为47nH。

当第一外接天线接头260通过接地电路270连接外接天线292时，接地电路270用于接收漏电流，并将漏电流导流至地，以避免天线系统202内部电路组件发生损坏。在一实施例中，外接天线292可以为接地天线、指向天线或偶极天线。

外接天线控制电路250具有电阻251、第二电感253与电压源255，电压源255连接电阻251的一端并提供电压，电阻251的另一端连接第二电感 253的一端，由电阻251及第二电感253的连接点传送控制信号CS至切换电路230。控制信号CS可以为直流电压的控制信号CS。第二电感253的另一端连接外接天线接头260及切换电路230。外接天线连接器260、262、265 可以为SMA接头、SMC接头、BNC接头、M-type接头或P-type接头。第一内建天线210及第二内建天线220可以为接地天线、指向天线或偶极天线，本实用新型不以内建天线的种类为限。举例来说，电阻251的阻值可以为 1MΩ，第二电感253的感值可以为47nH。

请同时参阅图2B及图2D，图2D为图2B的切换电路的真值表。在图2D 中，当第一外接天线连接器260未连接外接天线290时，外接天线接脚237 为断开，外接天线控制电路250传送逻辑高电平的控制信号CS至切换电路 230，逻辑高电平的控制信号CS用于令切换电路230切换至第一内建天线210 或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS，此时，由微控制器240来控制切换电路230切换至第一内建天线210或第二内建天线220执行收发射频信号RFS的功能。逻辑低电平的微电脑信号MS用于切换至第一接脚236 并通过第一内建天线210以收发射频信号RFS，此时，第一接脚236为连接，外接天线接脚237及第二接脚238为断开。逻辑高电平的微电脑信号MS用于切换至第二接脚238并通过第二内建天线220以收发射频信号RFS，此时，第二接脚238为连接，第一接脚236及外接天线接脚237为断开。当第一内建天线210或第二内建天线220的通信质量都不佳时，可以通过第一外接天线连接器260连接外接天线290。外接天线控制电路250传送逻辑低电平的控制信号CS至开关电路230的第一输入端231，逻辑低电平的控制信号CS 用于使切换电路230切换至外接天线接脚237执行收发射频信号RFS的功能，此时，外接天线接脚237为连接，第一接脚236及第二接脚238皆为断开。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例的可切换外接天线的天线系统应用于无线分享器的外观示意图。无线分享器300至少包括第一内建天线310、第二内建天线320、第一外接天线连接器360及发光装置380。一般来说，用户位于室内使用移动装置时，会以WIFI模式连接无线分享器300，无线分享器300包括有多个内建天线，各内建天线所指向的方向并不相同，以令室内的每一处的通信质量保持优良。当第一内建天线310及第二内建天线320 指向室内的各角落造成通信质量都不佳时，可以由第一外接天线连接器360 连接外接天线，强制由外接天线执行收发射频信号RFS的功能。另外，当室内的通信质量不佳时，发光装置380可以由绿灯转为红灯，以提醒用户需要将外接天线连接到第一外接天线连接器360。

请同时参阅图2A及图4，图4为本实用新型实施例的可切换外接天线的天线系统的控制方法流程图。在步骤S405中，由内建天线收发射频信号RFS，切换电路230切换第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。在步骤S410中，由外接天线控制电路250传送控制信号CS至切换电路230。在步骤S415中，判断第一外接天线连接器260是否连接外接天线，若是，进入步骤S420，若否，进入步骤S425。在步骤S420中，当第一外接天线连接器260连接外接天线时，外接天线控制电路250传送逻辑低电平的控制信号CS至切换电路230。在步骤S422中，逻辑低电平的控制信号 CS用于使切换电路230切换至外接天线执行接收或传送射频信号RFS。在步骤S425中，当外接天线连接器260没有连接外接天线时，外接天线控制电路250传送逻辑高电平的控制信号CS至切换电路230，逻辑高电平的控制信号CS用于使切换电路230切换至第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。在步骤S430中，判断是否为低电平的微电脑信号 MS，若是，进入步骤S435，若否，进入步骤S438。在步骤S435中，由第一内建天线210收发射频信号RFS。在步骤S438中，由第二内建天线220收发射频信号RFS。

综上所述，本实用新型实施例的可切换外接天线的天线系统具有外接天线连接器，可以提供用户在内建天线的通信质量都不佳时，由外接天线代替内建天线执行收发射频信号的功能。另外，在一般的无线分享器内，仅需要加装外接天线接脚、外接天线连接器、电压源及外接天线控制电路即能取代由微控制器执行切换内建天线的通信功能，并不需要更改微控制器内部的程序代码，因此，可以有效降低成本。另外，减少切换开关随机切换内建天线的次数，可以延长天线系统的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，其并非用以限定本实用新型的专利保护范围。任何熟习相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神与范围内，所作的变动及润饰的等效替换，仍为本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可切换外接天线的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括：

多个内建天线，至少包括一第一内建天线及一第二内建天线，所述第一内建天线及所述第二内建天线用于接收或传送一射频信号；

一切换电路，耦接所述第一内建天线及所述第二内建天线，所述切换电路用于切换所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号；

一外接天线控制电路，耦接所述切换电路，用于传送一控制信号至所述切换电路；以及

一第一外接天线连接器，一端耦接所述外接天线控制电路及所述切换电路，另一端用于耦接一外接天线；

其中，当所述第一外接天线连接器耦接所述外接天线时，所述外接天线控制电路传送一第一逻辑电平的控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述外接天线执行接收或传送所述射频信号。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，当所述第一外接天线连接器没有耦接所述外接天线时，所述外接天线控制电路传送一第二逻辑电平的控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号；其中所述外接天线为接地天线。

3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一逻辑电平的控制信号为一逻辑低电平的控制信号；所述第二逻辑电平的控制信号为一逻辑高电平的控制信号。

4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述切换电路还包括一第一输入端、一第二输入端、一射频输入端、一第一接脚、一第二接脚及一外接天线接脚，所述第一输入端用于接收所述控制信号，所述第二输入端用于接收一微电脑信号，所述射频输入端用于接收或传送所述射频信号，所述第一接脚耦接所述第一内建天线，所述第二接脚耦接所述第二内建天线；当所述第一外接天线连接器连接所述外接天线时，所述外接天线接脚耦接所述射频输入端并接收所述射频信号；当所述第一外接天线连接器没有耦接所述外接天线时，所述第一接脚或所述第二接脚连接所述射频输入端并接收所述射频信号。

5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括：

一接地电路，所述接地电路耦接于所述外接天线及所述第一外接天线连接器，所述接地电路用于接收一漏电流；所述接地电路具有一第二外接天线连接器、一第三外接天线连接器、一电容及一第一电感，所述电容的一端耦接所述第二外接天线连接器的一端，所述第二外接天线连接器的另一端用于耦接所述外接天线，所述电容的另一端耦接所述第三外接天线连接器的一端及所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端接地，所述第三外接天线连接器的另一端用于耦接所述第一外接天线连接器的另一端。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，其中所述外接天线为接地天线、指向天线或偶极天线。

7.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述外接天线控制电路具有一电压源、一电阻与一第二电感，所述电压源耦接所述电阻的一端并提供一电压，所述电阻的另一端耦接所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端耦接所述第一外接天线连接器及所述切换电路。

8.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，其中所述第一、二、三外接天线连接器为SMA接头、SMC接头、BNC接头、M-type接头或P-type接头。

9.一种可切换外接天线的无线分享器，其特征在于，所述无线分享器包括：

多个内建天线，至少包括一第一内建天线及一第二内建天线，所述第一内建天线及所述第二内建天线用于接收或传送一射频信号；

一切换电路，耦接所述第一内建天线及所述第二内建天线，所述切换电路用于切换所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号；

一外接天线控制电路，耦接所述切换电路，用于传送一控制信号至所述切换电路；

一第一外接天线连接器，一端耦接所述外接天线控制电路及所述切换电路，另一端用于耦接一外接天线；以及

一发光装置，用于根据所述无线分享器的一通信质量而调整发光颜色；

其中，当所述第一外接天线连接器耦接所述外接天线时，所述外接天线控制电路传送一第一逻辑电平的控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述外接天线执行接收或传送所述射频信号。

10.根据权利要求9所述的无线分享器，其特征在于，当所述第一外接天线连接器没有耦接所述外接天线时，所述外接天线控制电路传送一第二逻辑电平的控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号；其中所述外接天线为接地天线。