CN207835444U - 数据收发电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种数据收发电路和电子设备，属于电子技术领域。所述数据收发电路包括处理器、调制解调器、信号通路控制部件、数据发送天线和数据接收天线；处理器与调制解调器电连接；调制解调器与信号通路控制部件的第一接口电连接；信号通路控制部件的第二接口与数据发送天线电连接；信号通路控制部件的第三接口与数据接收天线电连接。采用本申请，设置两个天线，每个天线用于覆盖一个较宽的信号传输带宽的子频段，即用于发送数据的频段和用于接收数据的频段。这样，就能解决单个较短天线不能覆盖连续的较宽的频宽范围的信号的问题。本实施例提供的天线的长度可以被大大缩减，从而缩短的天线就便于安装在小型终端中。

Description

数据收发电路和电子设备

技术领域

本申请是关于电子技术领域，尤其是关于一种数据收发电路和电子设备。

背景技术

在现有技术中，可以在终端中设置一个天线，用于接收发送数据。

在实现本申请的过程中，发明人发现至少存在以下问题：

要使得一个天线覆盖连续的较宽的频宽范围的信号(即天线的品质因数Q较小)，就要增长天线的长度，这基本无法在小型终端中实现。

实用新型内容

为了克服相关技术中存在的问题，本申请提供了以下技术方案：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种数据收发电路，所述数据收发电路包括处理器、调制解调器、信号通路控制部件、数据发送天线和数据接收天线；

所述处理器与所述调制解调器电连接；

所述调制解调器与所述信号通路控制部件的第一接口电连接；

所述信号通路控制部件的第二接口与所述数据发送天线电连接；

所述信号通路控制部件的第三接口与所述数据接收天线电连接。

可选地，所述数据收发电路还包括第一匹配电路和第二匹配电路；

所述第一匹配电路的第一接口和所述数据发送天线电连接，所述第一匹配电路的第二接口和所述信号通路控制部件的第二接口电连接；

所述第二匹配电路的第一接口和所述数据接收天线电连接，所述第二匹配电路的第二接口和所述信号通路控制部件的第三接口电连接。

可选地，所述第一匹配电路包括π型或L型匹配电路；

所述第二匹配电路包括π型或L型匹配电路。

可选地，所述数据收发电路还包括第三匹配电路；

所述第三匹配电路的第一接口和所述信号通路控制部件的第一接口电连接，所述第三匹配电路的第二接口和所述调制解调器电连接。

可选地，所述第三匹配电路包括π型或L型匹配电路。

可选地，所述信号通路控制部件为电控选择开关，所述第二接口和所述第三接口为所述电控选择开关的开关选择接口；

所述电控选择开关还包括控制接口，所述控制接口与所述调制解调器电连接。

可选地，所述信号通路控制部件为电控选择开关，所述第二接口和所述第三接口为所述电控选择开关的开关选择接口；

所述电控选择开关还包括控制接口，所述控制接口与所述处理器电连接。

可选地，所述控制接口包括写接口和读接口。

可选地，所述信号通路控制部件为环形器。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括上述数据收发电路。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过本实施例提供的数据收发电路，设置两个天线，每个天线用于覆盖一个较宽的信号传输带宽的子频段，即用于发送数据的频段和用于接收数据的频段。这样，就能解决单个较短天线不能覆盖连续的较宽的频宽范围的信号的问题。本实施例提供的天线的长度可以被大大缩减，从而缩短的天线就便于安装在小型终端中。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种数据收发电路的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种数据收发电路的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种数据收发电路的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种数据收发电路的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种数据收发电路的结构示意图。

110处理器 120调制解调器

130信号通路控制部件 140数据发送天线

150数据接收天线 210第一匹配电路

220第二匹配电路 230第三匹配电路

310电控选择开关 510环形器

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请一示例性实施例提供了一种数据收发电路，数据收发电路可以安置于电子设备中，如物联网设备、手机、平板电脑、台式计算机、笔记本计算机等。这样，安置了数据收发电路的电子设备就可以进行无线通信了。

本申请一示例性实施例提供了一种数据收发电路，如图1所示，该数据收发电路包括处理器110、调制解调器120、信号通路控制部件130、数据发送天线140和数据接收天线150。

连接关系为，处理器110与调制解调器120电连接；调制解调器120与信号通路控制部件130的第一接口电连接；信号通路控制部件130的第二接口与数据发送天线140电连接；信号通路控制部件130的第三接口与数据接收天线150电连接。

在实施中，在发送数据的过程中，处理器110可以将待发送的数据输入至调制解调器120中，调制解调器120对待发送的数据进行调制，以获得可以向终端外进行辐射的携带待发送的数据的发射信号。调制解调器120将发射信号输入至信号通路控制部件130，信号通路部件的第二接口可以与数据发送天线140电连接。可以控制信号通路部件开通第一接口到第二接口之间的信号通路。此时，发射信号可以从第一接口进入到信号通路部件内部，再从第二接口输出。发射信号此时可以被输入到数据发送天线140上，从发送天线上以无线电波的状态辐射出去，直至被接收端接收。

在接收数据的过程中，数据接收天线150可以接收空气中或者介质中的无线电波，当数据接收天线150接收到无线电波时，可以将无线电波转换为电信号，可以称作接收信号。接收信号输入至信号通路部件，可以控制信号通路部件开通连接第三接口到第一接口之间的信号通路。此时，接收信号可以从第三接口进入入到信号通路部件内部，再从第一接口输出。接收信号此时可以被输入到调制解调器120中。调制解调器120可以将接收信号进行解调，得到接收的数据，将接收的数据输入到处理器110中。处理器110可以对接收的数据进行相关处理。

由于天线本身的特性所限，每根天线都有其特有的可以发送、接收的无线电波的频段。可选地，数据发送天线140是发送预设的第一频段的信号的天线。数据接收天线150是接收预设的第二频段的信号的天线。

本实施例提供的数据收发电路可以用于物联网设备中。物联网设备之间的通信可以参照通信协议如LoRaWAN(LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构)协议进行通信。在LoRaWAN协议中规定，可以在世界范围内使用470MHz至510MHz频段进行通信。协议中规定，为了避免频谱干扰，需要将发送频率和接收频率之间设置35MHz的频率差。例如，如果发送频率为470MHz，则接收频率为505MHz。本文中的第一频段可以设置为470MHz至480MHz，本文中的第二频段可以设置为500MHz至510MHz。

470MHz至510MHz之间的带宽为40MHz，带宽较宽。如果要用一个天线覆盖40MHz带宽的频段，则这个天线的长度要很长，例如为5m。将这么长的天线安装在小型终端中是不现实的，因此可以考虑将40MHz带宽的频段进行切分，分为两个或者两个以上的子频段，同时设置两个或者两个以上的天线，每个天线用于覆盖一个子频段。这样，天线的长度就可以被大大缩减了。从而缩短的天线就可以安装在小型终端中了。

数据收发电路是在收发分离的情况下运行的。收发分离即为，在数据收发电路进行发送数据时，不接收数据；在数据收发电路进行接收数据时，不发送数据。具体地，可以依据通信协议中的规定，实现收发分离功能。

可选地，如图2所示，数据收发电路还包括第一匹配电路210和第二匹配电路220。

连接关系为，第一匹配电路210的第一接口和数据发送天线140电连接，第一匹配电路210的第二接口和信号通路控制部件130的第二接口电连接；第二匹配电路220的第一接口和数据接收天线150电连接，第二匹配电路220的第二接口和信号通路控制部件130的第三接口电连接。

在实施中，天线长度和发送、接收的无线电波的波长相关，而发送、接收的无线电波的波长又是发送、接收的无线电波的频率的倒数。因此，天线长度和发送、接收的无线电波的频率存在对应关系。当确定了发送、接收的无线电波的频段之后，天线长度也就随之确定。然而天线长度是理论值，在实际制出数据收发电路的成品时，由于不同的原因，如实际天线长度比理论计算的天线长度长或者短，电路板布线问题等，导致实际天线不能满足设计的数据收发电路的发送、接收参数。此时，可以通过调节第一匹配电路210、第二匹配电路220中电器元件的参数来解决这些问题。

可选地，第一匹配电路210包括π型或L型匹配电路；第二匹配电路220包括π型或L型匹配电路。

在实施中，一个简单的π型匹配电路可以包括一个电阻、两个电容或者一个电感、两个电容。可以通过调节电阻、电容、电感的大小，达到阻抗匹配的目的。与之类似，同样可以调节L型匹配电路中的电阻、电容、电感的大小，达到阻抗匹配的目的。

可选地，如图2所示，数据收发电路还包括第三匹配电路230。

连接关系为，第三匹配电路230的第一接口和信号通路控制部件130的第一接口电连接，第三匹配电路230的第二接口和调制解调器120电连接。

在实施中，例如要求在电路板中从处理器110到天线之间的布线的布线阻抗为50Ω。但是由于不同的原因，例如布线需要弯折，布线上存在焊盘等，导致布线阻抗不能保持50Ω。此时，可以通过调节第三匹配电路230中电器件的参数来解决这些问题。

可选地，第三匹配电路230包括π型或L型匹配电路。

可选地，如图3所示，信号通路控制部件130为电控选择开关310，第二接口和第三接口为电控选择开关310的开关选择接口；电控选择开关310还包括控制接口，控制接口与调制解调器120电连接。

在实施中，如果信号通路控制部件130为电控选择开关310，则需要严格控制开关的时序。例如，如果通信协议中规定每个时间单位(1ms)之内，前是接收数据的时隙，后是发送数据的时隙。

首先，安装了数据收发电路的电子设备要进行时序同步，以保持与数据传输端具有相同的时序。接着，在每个时间单位的接收数据的时隙，将电控选择开关310的第三接口接通，在每个时间单位的发送数据的时隙将电控选择开关310的第二接口接通，以正常的接收和发送数据。

具体控制电控选择开关310是接通第二接口还是第三接口，可以通过调制解调器120或者收发器以及其上集成的软件进行控制。可选地，控制接口包括写接口和读接口。可以通过写接口向电控选择开关310写入控制数据，可以通过读接口读取电控选择开关310的状态。

可选地，如图4所示，信号通路控制部件130为电控选择开关310，第二接口和第三接口为电控选择开关310的开关选择接口。电控选择开关310还包括控制接口，控制接口与处理器110电连接。

在实施中，控制电控选择开关310是接通第二接口还是第三接口，可以通过处理器110以及其上集成的软件进行控制。可选地，控制接口包括写接口和读接口。

可选地，如图5所示，信号通路控制部件130为环形器510。

在实施中，环形器510可以不对时序做要求，环形器510可以自动在有信号输入时，将输入的数据按照顺时针方向从下一个接口将信号输出。如图5所示，从“1”口输入的信号可以从“2”口输出，从“3”口输入的信号可以从“1”口输出。

通过本实施例提供的数据收发电路，设置两个天线，每个天线用于覆盖一个较宽的信号传输带宽的子频段，即用于发送数据的频段和用于接收数据的频段。这样，就能解决单个较短天线不能覆盖连续的较宽的频宽范围的信号的问题。本实施例提供的天线的长度可以被大大缩减，从而缩短的天线就便于安装在小型终端中。

本申请一示例性实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括数据收发电路的实施例中所述的数据收发电路。

关于本实施例中的电子设备，其中数据收发电路的具体结构和功能已经在有关数据收发电路的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种数据收发电路，其特征在于，所述数据收发电路包括处理器、调制解调器、信号通路控制部件、数据发送天线和数据接收天线；

所述处理器与所述调制解调器电连接；

所述调制解调器与所述信号通路控制部件的第一接口电连接；

所述信号通路控制部件的第二接口与所述数据发送天线电连接；

所述信号通路控制部件的第三接口与所述数据接收天线电连接。

2.根据权利要求1所述的数据收发电路，其特征在于，所述数据收发电路还包括第一匹配电路和第二匹配电路；

所述第一匹配电路的第一接口和所述数据发送天线电连接，所述第一匹配电路的第二接口和所述信号通路控制部件的第二接口电连接；

所述第二匹配电路的第一接口和所述数据接收天线电连接，所述第二匹配电路的第二接口和所述信号通路控制部件的第三接口电连接。

3.根据权利要求2所述的数据收发电路，其特征在于，所述第一匹配电路包括π型或L型匹配电路；

所述第二匹配电路包括π型或L型匹配电路。

4.根据权利要求1所述的数据收发电路，其特征在于，所述数据收发电路还包括第三匹配电路；

所述第三匹配电路的第一接口和所述信号通路控制部件的第一接口电连接，所述第三匹配电路的第二接口和所述调制解调器电连接。

5.根据权利要求4所述的数据收发电路，其特征在于，所述第三匹配电路包括π型或L型匹配电路。

6.根据权利要求1所述的数据收发电路，其特征在于，所述信号通路控制部件为电控选择开关，所述第二接口和所述第三接口为所述电控选择开关的开关选择接口；

所述电控选择开关还包括控制接口，所述控制接口与所述调制解调器电连接。

7.根据权利要求1所述的数据收发电路，其特征在于，所述信号通路控制部件为电控选择开关，所述第二接口和所述第三接口为所述电控选择开关的开关选择接口；

所述电控选择开关还包括控制接口，所述控制接口与所述处理器电连接。

8.根据权利要求6或7所述的数据收发电路，其特征在于，所述控制接口包括写接口和读接口。

9.根据权利要求1所述的数据收发电路，其特征在于，所述信号通路控制部件为环形器。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-9任一项所述的数据收发电路。