CN217062492U - 天线系统及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线系统及通信设备，涉及无线通信的射频技术领域。该天线系统包括卫星导航系统模块、第一前端射频模块、第二前端射频模块、第一天线及第二天线，卫星导航系统模块通过第一前端射频模块连接第一天线，卫星导航系统模块通过第二前端射频模块连接第二天线，第一前端射频模块和第一天线的工作频率与第二前端射频模块和第二天线的工作频率不同。通过上述方式，本申请的天线系统采用了不同频率的第一前端射频模块和第一天线以及第二前端射频模块和第二天线，提高了本申请天线系统的定位精度，降低了天线系统的定位时间，且提高了天线系统在复杂环境中的抗干扰能力。

Description

天线系统及通信设备

技术领域

本申请涉及无线通信的射频技术领域，具体涉及一种天线系统及通信设备。

背景技术

随着移动通信的迅速发展，通信设备的功能日趋丰富，如全球定位系统(GolbalPositioning System，GPS)和无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)等的逐渐普及，需要更多的天线去覆盖新的频段范围，在窄带对讲机，现有定位仅依靠GPS模块，受环境及用户使用习惯影响大，在一些复杂环境下，普遍存在搜星时间长、定位精度差及位置漂移大等缺陷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种天线系统，该天线系统包括：

卫星导航系统模块、第一前端射频模块、第二前端射频模块、第一天线及第二天线，卫星导航系统模块通过第一前端射频模块连接第一天线，卫星导航系统模块通过第二前端射频模块连接第二天线，第一前端射频模块和第一天线的工作频率与第二前端射频模块和第二天线的工作频率不同。

其中，该天线系统进一步包括：

组合器，组合器的第一端连接卫星导航系统模块；组合器的第二端连接第一前端射频模块；组合器的第三端连接第二前端射频模块。

其中，第一前端射频模块包括：

第一低噪声放大器，第一低噪声放大器的输出端与组合器的第二端连接；第一带通滤波器，第一带通滤波器的一端与第一低噪声放大器的输入端连接，第一带通滤波器的另一端与第一天线连接。

其中，第二前端射频模块包括：

第二低噪声放大器，第二低噪声放大器的输出端与组合器的第三端连接；第二带通滤波器，第二带通滤波器的一端与第二低噪声放大器的输入端连接，第二带通滤波器的另一端与第二天线连接。

其中，该天线系统进一步包括蓝牙模块和无线保真模块，蓝牙模块连接第一天线，无线保真模块连接第二天线。

其中，蓝牙模块包括：

蓝牙芯片；

第三带通滤波器，第三带通滤波器的一端与蓝牙芯片连接，第三带通滤波器的另一端与第一天线连接。

其中，无线保真模块包括：

无线保真芯片；

第四带通滤波器，第四带通滤波器的一端与无线保真芯片连接，第四带通滤波器的另一端与第二天线连接。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种通信设备，该通信设备包括上述任意一项的天线系统。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请的天线系统包括卫星导航系统模块、第一前端射频模块、第二前端射频模块、第一天线及第二天线，卫星导航系统模块通过第一前端射频模块连接第一天线，卫星导航系统模块通过第二前端射频模块连接第二天线，即本申请的天线系统采用不同频率的第一前端射频模块和第一天线以及第二前端射频模块和第二天线，因此能够提高天线系统的定位精度，降低定位的时间；此外，在复杂的环境中，当第一前端射频模块和第二前端射频模块中的一者的信号被屏蔽或接收不到信号时，第一前端射频模块和第二前端射频模块中的另一者也能进行定位，从而提高了天线系统的抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请的天线系统一实施例的结构示意图；

图2是图1中天线系统和现有技术的单频天线的灵敏度对比示意图；

图3是本申请的天线系统另一实施例的结构示意图；

图4是本申请的天线系统又一实施例的结构示意图；

图5是本申请的天线系统的再一实施例的结构示意图；

图6是本申请的天线系统的再一实施例的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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做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。

本申请首先提出一种天线系统，如图1所示，本申请实施例的天线系统100包括：卫星导航系统模块110、第一前端射频模块120、第二前端射频模块130、第一天线140及第二天线150。

其中，卫星导航系统模块110通过第一前端射频模块120连接第一天线140，卫星导航系统模块110通过第二前端射频模块130连接第二天线150，第一前端射频模块120和第一天线140的工作频率与第二前端射频模块130和第二天线150的工作频率不同。

卫星导航系统模块110为全球卫星导航系统(Golbal Navigation SatelliteSystem，GNSS)，GNSS是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，其包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。

其中，GNSS可以包括全球定位系统GPS、格洛纳斯卫星导航系统(Globalorbitingnavigation satellite system,GLONASS)、伽利略卫星导航系统和北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)。

本申请的天线系统100可以采用GPS、GLONASS、伽利略卫星导航系统或BDS来实现城市场景的精准定位。

本申请的第一前端射频模块120和第二前端射频模块130，分别与第一天线140和第二天线150连接，第一天线140和第二天线150主要用于接收对应频率的GNSS信号，第一前端射频模块120和第二前端射频模块130用于基于该GNSS信号产生数字中频信号。

本申请的GNSS信号包括GPS、GLONASS、伽利略卫星导航系统或BDS中至少两者的卫星信号，例如，GNSS信号包括L1信号及L5信号，L1信号和L5信号分别包括GPS、GLONASS、伽利略卫星导航系统、BDS中至少两者的卫星信号。第一天线140和第二天线150可以采用通信天线、雷达天线、微波天线、短波天线或超短波天线，在此不作限定。

当天线系统100工作时，第一天线140接收L1信号，L1信号经过第一前端射频模块120的滤波和降噪发送至卫星导航系统模块110。第二天线150接收L5信号，L5信号经过第二前端射频模块130的滤波和降噪发送至卫星导航系统模块110。

第一前端射频模块120和第一天线140与第二前端射频模块130和第二天线150的工作频率不同，即L5信号采用的是与L1信号不同的工作频段，L5信号的测距精度比L1信号的测距精度更高，将L5信号和L1信号都发送至卫星导航系统模块110可以提高系统的定位精度。

区别于现有技术，本申请的天线系统100在第一天线140和第二天线150与卫星导航系统模块110之间设置了双频前端射频链路模块，即第一前端射频模块120和第二前端射频模块130，且采用了不同工作频率的第一前端射频模块120和第一天线140以及第二前端射频模块130和第二天线150，因此能够提高天线系统的定位精度。

其中，本申请的天线系统100的定位精度可以提高约66.8％；如图2所示，图2是图1中天线系统100和现有技术的单频天线的灵敏度对比示意图。从图2可以得出，本申请的天线系统100在GPS、BD3及GLONASS系统中的捕获灵敏度分别为-149.5dBm、-148.5dBm及-146.0dBm，但通过单频信号在GPS、BD3及GLONASS系统中的捕获灵敏度分别为-146.3dBm、-144.2dBm及-142.3dBm；因此与现有技术的单频天线相比，本申请的天线系统100的捕获灵敏度都更小。本申请的天线系统100在GPS、BD3及GLONASS系统中的跟踪灵敏度分别为-163.9dBm、-164.2dBm及-161.7dBm，但现有技术的单频信号在GPS、BD3及GLONASS系统中的跟踪灵敏度分别为-159.9dBm、-158.7dBm及-163.1dBm，可以看出除GLONASS系统外，本申请的天线系统100在其他2个定位系统中的跟踪灵敏度都更小。相较于现有技术可以看出本申请的天线系统可以提高定位精度，捕获灵敏度和跟踪灵敏度都更小，拥有精准的城市场景定位系统，可以更好的满足当前客户的需求。

请参见图3所示，图3是本申请另一实施例的天线系统的结构示意图，本申请的天线系统100进一步包括组合器160。

组合器160的第一端连接卫星导航系统模块110；组合器160的第二端连接第一前端射频模块120；组合器160的第三端连接第二前端射频模块130。

组合器160可同时接收第一天线140的L1信号和第二天线150的L5信号，可以减小受电离层延迟影响的差异性，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，提高天线系统100的定位精度。

在一实施例中，如图4所示，本申请的天线系统100的第一前端射频模块120包括第一低噪声放大器121和第一带通滤波器122。

其中，第一低噪声放大器121的输出端与组合器160的第二端连接，第一带通滤波器122的一端与第一低噪声放大器121的输入端连接，第一带通滤波器122的另一端与第一天线140连接。

带通滤波器(Band-pass filter，BPF)是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备，通过第一带通滤波器122可以将第一天线140的L1信号中的干扰信号滤除，得到带通滤波信号，再经过第一低噪声放大器121发送给卫星导航系统模块110。

低噪声放大器常用于接收系统的前端，在放大信号的同时抑制噪声干扰，提高系统灵敏度。将第一天线140的L1信号滤除干扰信息得到带通滤波信号后，再经过第一低噪声放大器121时，第一低噪声放大器121将带通滤波信号进行降噪处理并且将其放大，可以有效地将带通滤波信号中的噪声干扰滤除，并放大有效的定位信息。

在一实施例中，如图4所示，本申请的天线系统100的第二前端射频模块130包括第二低噪声放大器131和第二带通滤波器132。

其中，第二低噪声放大器131的输出端与组合器160的第三端连接，第二带通滤波器132的一端与第二低噪声放大器131的输入端连接，第二带通滤波器132的另一端与第二天线150连接。

第二带通滤波器132用于将第二天线150的L5信号中的干扰信号滤除，得到带通滤波信号，再经过第二低噪声放大器131发送给卫星导航系统模块110进行定位。

当第二天线150的L5信号滤除干扰信号得到带通滤波信号后，再经过第二低噪声放大器131时，第二低噪声放大器131将带通滤波信号进行降噪处理并且将其放大，可以有效地将带通滤波信号中的噪声干扰滤除，并放大有效的定位信息。

本申请中的第一低噪声放大器121及第二低噪声放大器131可以是跨阻放大器，也可以是源极电感负反馈电路，在此不作限定。

请参见如图5所示，图5是本申请另一实施例的天线系统结构示意图，本申请的天线系统100进一步包括蓝牙模块170和无线保真模块180。

在一实施例中，如图5所示，本申请的天线系统100的蓝牙模块170连接第一天线140，无线保真模块180连接第二天线150。

其中，蓝牙模块170连接第一天线140，蓝牙模块170与第一前端射频模块120共用第一天线140，蓝牙模块170通过第一天线140与其他蓝牙模块170连接，方便用户进行语音沟通；无线保真模块180连接第二天线150，无线保真模块180与第二前端射频模块130共用第二天线150，无线保真模块180通过第二天线150对天线系统100进行配置更新。

在一实施例中，如图6所示，本申请的天线系统100的蓝牙模块170包括蓝牙芯片171和第三带通滤波器172。

其中，第三带通滤波器172的一端与蓝牙芯片171连接，第三带通滤波器172的另一端与第一天线140连接。

第三带通滤波器172用于将第一天线140的语音信号中的干扰信号进行滤除，发送至蓝牙芯片171中对语音信号进行处理。

在一实施例中，如图6所示，本申请的天线系统100的无线保真模块180包括无线保真芯片181和第四带通滤波器182。

其中，第四带通滤波器182的一端与无线保真芯片181连接，第四带通滤波器182的另一端与第二天线150连接。

第四带通滤波器182用于将第二天线150的配置更新信号中的干扰信号进行滤除，发送至无线保真芯片181中，对天线系统100进行配置更新。

在一实施例中，本申请的天线系统100的导航系统模块110为纯定位芯片。

现有技术中导航系统模块110都是基于多合一芯片，本申请的卫星导航系统模块110为纯定位芯片，纯定位芯片是指导航系统模块110只处理天线的定位信号(即GNSS信号)。相较于多合一芯片，纯定位芯片的成本更低，电路更简单。

本申请进一步提出一种通信设备，包括任意一项所述的天线系统100，该通信设备可以是对讲机。

区别于现有技术，本申请的天线系统包括卫星导航系统模块、第一前端射频模块、第二前端射频模块、第一天线及第二天线，卫星导航系统模块通过第一前端射频模块连接第一天线，卫星导航系统模块通过第二前端射频模块连接第二天线，即本申请的天线系统采用不同频率的第一前端射频模块和第一天线以及第二前端射频模块和第二天线，因此提高了本申请的定位精度，使捕获灵敏度和跟踪灵敏度都更小，拥有精准的城市场景定位系统，可以更好的满足当前客户的需求；此外，利用组合器减小了受电离层延迟影响的差异性，消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，同样提高了天线系统的定位精度；在复杂的环境中，当第一前端射频模块和第二前端射频模块中的一者的信号被屏蔽或接收不到信号时，第一前端射频模块和第二前端射频模块中的另一者也能进行定位，从而提高了天线系统的抗干扰能力。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种天线系统，其特征在于，包括卫星导航系统模块、第一前端射频模块、第二前端射频模块、第一天线及第二天线，所述卫星导航系统模块通过所述第一前端射频模块连接所述第一天线，所述卫星导航系统模块通过所述第二前端射频模块连接所述第二天线，所述第一前端射频模块和所述第一天线的工作频率与所述第二前端射频模块和所述第二天线的工作频率不同。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括：

组合器，所述组合器的第一端连接所述卫星导航系统模块；

所述组合器的第二端连接所述第一前端射频模块；

所述组合器的第三端连接所述第二前端射频模块。

3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一前端射频模块包括：

第一低噪声放大器，所述第一低噪声放大器的输出端与所述组合器的第二端连接；

第一带通滤波器，所述第一带通滤波器的一端与所述第一低噪声放大器的输入端连接，所述第一带通滤波器的另一端与所述第一天线连接。

4.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第二前端射频模块包括：

第二低噪声放大器，所述第二低噪声放大器的输出端与所述组合器的第三端连接；

第二带通滤波器，所述第二带通滤波器的一端与所述第二低噪声放大器的输入端连接，所述第二带通滤波器的另一端与所述第二天线连接。

5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括蓝牙模块和无线保真模块，所述蓝牙模块连接所述第一天线，所述无线保真模块连接所述第二天线。

6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述蓝牙模块包括:

蓝牙芯片；

第三带通滤波器，所述第三带通滤波器的一端与所述蓝牙芯片连接，所述第三带通滤波器的另一端与所述第一天线连接。

7.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述无线保真模块包括:

无线保真芯片；

第四带通滤波器，所述第四带通滤波器的一端与所述无线保真芯片连接，所述第四带通滤波器的另一端与所述第二天线连接。

8.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的天线系统。

Images