CN218976677U - 一种可调节信号传输天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节信号传输天线，涉及通信技术领域，包括第一隔离输入模块和第二隔离输入模块，均用于对输入射频信号进行隔离和滤波处理；混合调理模块，用于功率吸收处理和频率合并；射频处理模块，用于耦合放大和调谐处理；输出采样模块，用于输出电压电流采样；智能控制模块，用于接收信号并控制模块的工作；保护控制模块，用于电路保护；输出模块，用于发送信号。本实用新型可调节信号传输天线分别对输入的射频信号进行隔离和滤波处理，并通过混合调理模块进行功率吸收处理和频率合并控制，在不降低辐射频率的情况下，通过一根天线进行数据的发送，并由射频处理模块和保护控制模块对合并后的网络进行阻抗网络配置和保护处理。

Description

一种可调节信号传输天线

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体是一种可调节信号传输天线。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的飞速发展以及网络覆盖区域的日益增多，人们对现代化通信多业务、高效率、高质量的要求也在急剧增加，天线处于无线通信系统架构的最前端，在无线通信中起着至关重要的作用，目前天线向着多天线的发展，一条独立的天线需要一条独立的发送端，导致多天线所需的体积较大，通时对每条天线进行信号调节的手段较为复杂，无法满足移动终端对多信号的控制，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种可调节信号传输天线，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种可调节信号传输天线，该可调节信号传输天线包括：第一隔离输入模块，第二隔离输入模块，混合调理模块，射频处理模块，输出采样模块，智能控制模块，保护控制模块，输出模块；

所述第一隔离输入模块，用于对输入的第一射频信号进行隔离和滤波处理并输出；

所述第二隔离输入模块，用于对输入的第二射频信号进行隔离和滤波处理并输出；

所述混合调理模块，与所述第一隔离输入模块和第二隔离输入模块连接，用于将所述第一隔离输入模块和第二隔离输入模块输出的信号进行功率吸收处理并混合输出第三射频信号；

所述射频处理模块，与所述混合调理模块连接，用于将所述第三射频信号进行耦合放大和调谐处理并输出；

所述输出采样模块，与所述射频处理模块连接，用于对所述射频处理模块输出的电能进行电压电流采样并输出电压信号和电流信号；

所述智能控制模块，与所述输出采样模块连接，用于接收所述电压信号和电流信号并进行相位差处理，用于输出控制信号并调节射频处理模块的调谐工作，用于输出保护信号并控制保护控制模块的工作；

所述保护控制模块，与智能控制模块和射频处理模块连接，用于接收所述保护信号并通过三极管电路进行电路保护；

所述输出模块，与所述输出采样模块连接，用于接收所述输出采样模块输出的信号并由天线电路进行发送。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可调节信号传输天线由第一隔离输入模块和第二隔离输入模块分别对输入的射频信号进行隔离和滤波处理，并通过混合调理模块进行功率吸收处理和频率合并控制，实现高效率低损耗的网络合并，在不降低辐射频率的情况下，通过一根天线进行数据的发送，节省所需的电路面积，并由射频处理模块和保护控制模块对合并后的网络进行阻抗网络配置和保护处理，提高信号传输的安全性和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型实例提供的一种可调节信号传输天线的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种可调节信号传输天线的电路图。

图3为本实用新型实例提供的输出采样模块的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，请参阅图1，一种可调节信号传输天线包括：第一隔离输入模块1，第二隔离输入模块2，混合调理模块3，射频处理模块4，输出采样模块5，智能控制模块6，保护控制模块7，输出模块8；

具体地，所述第一隔离输入模块1，用于对输入的第一射频信号进行隔离和滤波处理并输出；

第二隔离输入模块2，用于对输入的第二射频信号进行隔离和滤波处理并输出；

混合调理模块3，与所述第一隔离输入模块1和第二隔离输入模块2连接，用于将所述第一隔离输入模块1和第二隔离输入模块2输出的信号进行功率吸收处理并混合输出第三射频信号；

射频处理模块4，与所述混合调理模块3连接，用于将所述第三射频信号进行耦合放大和调谐处理并输出；

输出采样模块5，与所述射频处理模块4连接，用于对所述射频处理模块4输出的电能进行电压电流采样并输出电压信号和电流信号；

智能控制模块6，与所述输出采样模块5连接，用于接收所述电压信号和电流信号并进行相位差处理，用于输出控制信号并调节射频处理模块4的调谐工作，用于输出保护信号并控制保护控制模块7的工作；

保护控制模块7，与智能控制模块6和射频处理模块4连接，用于接收所述保护信号并通过三极管电路进行电路保护；

输出模块8，与所述输出采样模块5连接，用于接收所述输出采样模块5输出的信号并由天线电路进行发送。

在具有实施例中，上述第一隔离输入模块1和第二隔离输入模块2均可选用陷波隔离电路对输入的射频信号进行隔离调理，降低第一隔离输入模块1和第二隔离输入模块2输出信号之间的相互影响；上述混合调理模块3可采用吸收电路和合并电路，由吸收电路进行功率吸收，由合并电路合并俩输入的信号；上述射频处理模块4可采用变压器耦合隔离电路、功率管放大电路和调谐电路，由变压器耦合隔离电路进行隔离放大滤波传输，由功率管放大电路进行信号放大处理，再由调谐电路进行阻抗匹配；上述输出采样模块5可采用电压采样电路和电流采样电路对输出的信号进行电压电流采样；上述智能控制模块6可采用，但并不限于单片机、DSP等微控制器实现对采样信号的计算和对调谐电路的调谐控制，在此不做赘述；上述保护控制模块7可采用三极管保护电路，用于限制输入输出模块8的电能幅值；上述输出模块8可采用天线电路进行信号发送。

实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，所述第一隔离输入模块1包块第一输入端口、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1；

具体地，所述第一输入端口连接第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端连接第二电感L2的第一端并通过第一电容C1连接第二电感L2的第二端和所述混合调理模块3，第一电感L1的第三端连接地端。

进一步地，所述第二隔离输入模块2包括第二输入端口、第三电感L3、第四电感L4、第二电容C2；

具体地，所述第二输入端口连接第三电感L3的第一端，第三电感L3的第二端连接第四电感L4的第一端并通过第二电容C2连接第四电感L4的第二端和所述混合调理模块3，第三电感L3的第三端连接地端。

在具体实施例中，上述第二电感L2和第一电容C1，第四电感L4和第二电容C2均组成陷波隔离电路，对输入的射频信号进行隔离调理。

进一步地，所述混合调理模块3包括第五电感L5、第一变压器W1、第六电感L6、第一电阻R1、第三电容C3；

具体地，所述第五电感L5的第一端连接第一变压器W1的第三端和所述第二电感L2的第二端，第五电感L5的第二端连接第六电感L6的第二端，第五电感L5的第三端连接第一变压器W1的第一端和所述第四电感L4的第二端，第一变压器W1的第二端接地，第一变压器W1的第四端通过第一电感L1连接地端，第六电感L6的第三端接地，第六电感L6的第一端连接所述射频处理模块4并通过第三电容C3连接地端。

在具体实施例中，上述第一变压器W1和第一电阻R1组成吸收电路，在第一隔离输入模块1和第二隔离输入模块2输出的信号非相关时，由第一电阻R1进行功率消耗，降低输出的信号功率；上述第五电感L5、第六电感L6和第三电容C3组成合并电路进行信号网络合并。

进一步地，所述射频处理模块4包括第二变压器W2、第四电容C4、第五电容C5、第二电阻R2、第三电阻R3、第一功率管M1、第一电源VCC1、第六电容C6；

具体地，所述第二变压器W2的第一端连接所述第六电感L6的第一端，第二变压器W2的第二端接地，第二变压器W2的第三端连接第四电容C4的一端和第五电容C5的一端并通过第二电阻R2连接第一功率管M1的栅极，第二变压器W2的第四端、第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端均接地，第一功率管M1的漏极连接第六电容C6的第一端并通过第三电阻R3连接第一电源VCC1，第一功率管M1的源极接地。

在具体实施例中，上述第二变压器W2对输入的信号进行耦合以提高放大量，再由第四电容C4和第五电容C5进行滤波调节；上述第一功率管M1可选用N沟道耗尽型MOS管，配合第三电阻R3、第一电源VCC1和第六电容C6组成功率管放大电路，进一步进行信号放大。

进一步地，所述射频处理模块4还包括第一开关S1、第二开关S2、第七电感L7、第八电感L8、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；

具体地，所述第一开关S1的一端连接第七电容C7的一端、第八电容C8的一端和所述第六电容C6的第二端并通过第七电感L7连接第一开关S1的另一端、第八电感L8的第一端和第二开关S2的一端，第二开关S2的另一端连接第八电感L8的第二端、第九电容C9的一端、第十电容C10的一端和所述输出采样模块5，第七电容C7的另一端通第三开关S3接地，第八电容C8的另一端通过第四开关S4接地，第九电容C9的另一端通过第五开关S5接地，第十电容C10的另一端通过第六开关S6接地。

在具体实施例中，上述第一开关S1、第二开关S2、第七电感L7、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6组成调谐电路，其中第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6由第一控制器U1控制，通过第一控制器U1对当前频率状态下的天线阻抗进行测量，根据天线阻抗完成对开关的闭断控制，完成调谐过程，对阻抗匹配网络进行配置。

进一步地，所述保护控制模块7包括第五电阻R5、第四电阻R4、第一开关管VT1；所述智能控制模块6包括第一控制器U1；

具体地，所述第五电阻R5的一端连接所述第一控制器U1的第一IO端，第五电阻R5的另一端连接第一开关管VT1的基极并通过第四电阻R4连接地端，第一开关管VT1的发射极接地，第一开关管VT1的集电极连接所述第一功率管M1的栅极。

在具体实施例中，上述第一开关管VT1可选用NPN型三极管，限制输入输出模块8的电能幅值；上述第一控制器U1可选用，但并不限于STM32单片机、STC89C52单片机等微控制器。

进一步地，所述输出采样模块5包括第一传感器J1、第二传感器J2、第一二极管D1、第二二极管D2、第十一电容C11、第十二电容C12、第六电阻R6、第七电阻R7、第一运放U2；所述输出模块8包括第一天线X1；

具体地，所述第一传感器J1的第一端连接第二传感器J2的第一端和所述第八电感L8的第二端，第一传感器J1的第二端连接第一天线X1，第一传感器J1的第三端连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接第七电阻R7的一端和所述第一控制器U1的第二IO端并通过第十二电容C12连接第一传感器J1的第四端、第七电阻R7的另一端和地端，第二传感器J2的第二端连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极连接第一运放U2的输入端和第六电阻R6的一端并通过第十一电容C11连接地端、第六电阻R6的另一端和第二传感器J2的第四端，第一运放U2的输出端连接第一控制器U1的第三IO端。

在具体实施例中，上述第一传感器J1和第二传感器J2均选用霍尔传感器，第一传感器J1进行电流采样，第二传感器J2进行电压采样；上述第一二极管D1和第十一电容C11，第二二极管D2和第十二电容C12均用于检波处理；上述第一运放U2可调节电压采样时运放的增益，具体性型号不做限定，实现线路阻抗的归一化处理，为第一控制器U1提供准确的电压信号和阻抗变化。

本实用新型一种可调节信号传输天线，通过第一输入端口和第二输入端口分别输入第一射频信号和第二射频信号，并分别由第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，第三电感L3、第四电感L4和第二电容C2进行隔离处理，由第五电感L5和第六电感L6进行合并处理，当输入的第一射频信号与第二射频信号相关时，合并后的第三射频信号的功率为第一射频信号的功率与第二射频信号的功率之和，当输入的第一射频信号与第二射频信号非相关时，第一电阻R1进行功率吸收，使得合并后的第三射频信号的功率为第一射频信号的功率与第二射频信号的功率之和的一半，输出的第三射频信号通过第二变压器W2进行耦合放大处理，再由第一功率管M1进行信号放大处理，通过第一控制器U1根据输出采样模块5反馈的电压电流进行进行天线阻抗计算和相位计算，根据天线阻抗完成对第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6的闭断控制，完成调谐控制和阻抗匹配控制，并将处理后的信号由第一天线X1发送，当采样的电压电流信号不符合设定时，第一控制器U1将控制第一开关管VT1导通，断开第一功率管M1截止，信号停止传输。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种可调节信号传输天线，其特征在于，

该可调节信号传输天线包括：第一隔离输入模块，第二隔离输入模块，混合调理模块，射频处理模块，输出采样模块，智能控制模块，保护控制模块，输出模块；

所述第一隔离输入模块，用于对输入的第一射频信号进行隔离和滤波处理并输出；

所述第二隔离输入模块，用于对输入的第二射频信号进行隔离和滤波处理并输出；

所述混合调理模块，与所述第一隔离输入模块和第二隔离输入模块连接，用于将所述第一隔离输入模块和第二隔离输入模块输出的信号进行功率吸收处理并混合输出第三射频信号；

所述射频处理模块，与所述混合调理模块连接，用于将所述第三射频信号进行耦合放大和调谐处理并输出；

所述输出采样模块，与所述射频处理模块连接，用于对所述射频处理模块输出的电能进行电压电流采样并输出电压信号和电流信号；

所述智能控制模块，与所述输出采样模块连接，用于接收所述电压信号和电流信号并进行相位差处理，用于输出控制信号并调节射频处理模块的调谐工作，用于输出保护信号并控制保护控制模块的工作；

所述保护控制模块，与智能控制模块和射频处理模块连接，用于接收所述保护信号并通过三极管电路进行电路保护；

所述输出模块，与所述输出采样模块连接，用于接收所述输出采样模块输出的信号并由天线电路进行发送。

2.根据权利要求1所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述第一隔离输入模块包块第一输入端口、第一电感、第二电感、第一电容；

所述第一输入端口连接第一电感的第一端，第一电感的第二端连接第二电感的第一端并通过第一电容连接第二电感的第二端和所述混合调理模块，第一电感的第三端连接地端。

3.根据权利要求2所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述第二隔离输入模块包括第二输入端口、第三电感、第四电感、第二电容；

所述第二输入端口连接第三电感的第一端，第三电感的第二端连接第四电感的第一端并通过第二电容连接第四电感的第二端和所述混合调理模块，第三电感的第三端连接地端。

4.根据权利要求3所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述混合调理模块包括第五电感、第一变压器、第六电感、第一电阻、第三电容；

所述第五电感的第一端连接第一变压器的第三端和所述第二电感的第二端，第五电感的第二端连接第六电感的第二端，第五电感的第三端连接第一变压器的第一端和所述第四电感的第二端，第一变压器的第二端接地，第一变压器的第四端通过第一电感连接地端，第六电感的第三端接地，第六电感的第一端连接所述射频处理模块并通过第三电容连接地端。

5.根据权利要求4所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述射频处理模块包括第二变压器、第四电容、第五电容、第二电阻、第三电阻、第一功率管、第一电源、第六电容；

所述第二变压器的第一端连接所述第六电感的第一端，第二变压器的第二端接地，第二变压器的第三端连接第四电容的一端和第五电容的一端并通过第二电阻连接第一功率管的栅极，第二变压器的第四端、第四电容的另一端和第五电容的另一端均接地，第一功率管的漏极连接第六电容的第一端并通过第三电阻连接第一电源，第一功率管的源极接地。

6.根据权利要求5所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述射频处理模块还包括第一开关、第二开关、第七电感、第八电感、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关；

所述第一开关的一端连接第七电容的一端、第八电容的一端和所述第六电容的第二端并通过第七电感连接第一开关的另一端、第八电感的第一端和第二开关的一端，第二开关的另一端连接第八电感的第二端、第九电容的一端、第十电容的一端和所述输出采样模块，第七电容的另一端通第三开关接地，第八电容的另一端通过第四开关接地，第九电容的另一端通过第五开关接地，第十电容的另一端通过第六开关接地。

7.根据权利要求6所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述保护控制模块包括第五电阻、第四电阻、第一开关管；所述智能控制模块包括第一控制器；

所述第五电阻的一端连接所述第一控制器的第一IO端，第五电阻的另一端连接第一开关管的基极并通过第四电阻连接地端，第一开关管的发射极接地，第一开关管的集电极连接所述第一功率管的栅极。

8.根据权利要求7所述的一种可调节信号传输天线，其特征在于，所述输出采样模块包括第一传感器、第二传感器、第一二极管、第二二极管、第十一电容、第十二电容、第六电阻、第七电阻、第一运放；所述输出模块包括第一天线；

所述第一传感器的第一端连接第二传感器的第一端和所述第八电感的第二端，第一传感器的第二端连接第一天线，第一传感器的第三端连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极连接第七电阻的一端和所述第一控制器的第二IO端并通过第十二电容连接第一传感器的第四端、第七电阻的另一端和地端，第二传感器的第二端连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第一运放的输入端和第六电阻的一端并通过第十一电容连接地端、第六电阻的另一端和第二传感器的第四端，第一运放的输出端连接第一控制器的第三IO端。

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