一種天線自動(dòng)識(shí)別切換裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及外置天線與內(nèi)置天線識(shí)別切換領(lǐng)域，特別是涉及一種自動(dòng)識(shí)別并切換外置天線與內(nèi)置天線的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及GPS應(yīng)用的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為滿足衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備在車載應(yīng)用或相對(duì)封閉環(huán)境中使用，便攜式衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備配置有內(nèi)置和外置天線，而外置天線使用的關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)置天線和外置天線的自動(dòng)識(shí)別及切換。
[0003]傳統(tǒng)的便攜式導(dǎo)航設(shè)備外置天線使用方式為:關(guān)機(jī)狀態(tài)下連接好外置天線，開機(jī)手動(dòng)設(shè)定選擇外置天線，該方式操作復(fù)雜，不支持熱插拔連接，使用不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種天線自動(dòng)識(shí)別切換裝置與方法，克服內(nèi)置天線與外置天線切換操作復(fù)雜，且不支持熱插拔連接的困難。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種天線自動(dòng)識(shí)別切換裝置與方法，它包括電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測(cè)模塊，所述的射頻開關(guān)模塊的信號(hào)輸入分別與內(nèi)置天線和外置天線連接，射頻開關(guān)模塊的信號(hào)輸出與接收機(jī)連接，射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入與電流檢測(cè)模塊的通道/電源控制輸出連接，電源開關(guān)模塊的電源控制輸入與電流檢測(cè)模塊的通道/電源控制輸出連接，電流檢測(cè)模塊還與外置天線連接，電源開關(guān)模塊的電源輸出與內(nèi)置天線連接。
[0006]所述的電流檢測(cè)模塊包括采樣電阻、電壓檢測(cè)電路、電壓比較電路、放大器和電壓參考源，采樣電阻串聯(lián)在電源模塊與負(fù)載即外置天線之間，電壓檢測(cè)電路的兩個(gè)取樣端與采樣電阻兩端連接，電壓檢測(cè)電路的輸出與放大器的輸入連接，放大器的輸出與電壓比較電路的一個(gè)輸入端連接，電壓比較電路的另一個(gè)輸入端與電壓參考源輸出連接，電壓比較電路的通道/電源控制輸出分別與電源開關(guān)模塊和射頻開關(guān)模塊連接。
[0007]它還包括隔離電路A和隔離電路B，所述的隔離電路A串聯(lián)在電源開關(guān)模塊和內(nèi)置天線之間；所述的隔離電路B串聯(lián)在電流檢測(cè)模塊和外置天線之間。
[0008]它還包括電源模塊，所述的電源模塊分別與電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測(cè)模塊連接，為其提供工作電源。
[0009]一種天線自動(dòng)識(shí)別切換方法，它包括以下步驟:
51:當(dāng)未連接外置天線時(shí)或外置天線熱插拔斷開后，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓差U1，產(chǎn)生控制信號(hào)A，；
52:電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號(hào)A后，使內(nèi)置天線與電源模塊導(dǎo)通，內(nèi)置天線進(jìn)入工作狀態(tài)；射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號(hào)A后，自動(dòng)切換信號(hào)輸出通道，控制射頻開關(guān)模塊輸出內(nèi)置天線所輸入的信號(hào)； 53:當(dāng)連接外置天線時(shí)，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓差U1，產(chǎn)生控制信號(hào)
B ；
54:電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號(hào)B后，使內(nèi)置天線與電源模塊斷開，內(nèi)置天線停止工作；射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號(hào)B后，自動(dòng)切換信號(hào)輸出通道，控制射頻開關(guān)模塊輸出外置天線所輸入的信號(hào)。
[0010]所述的電流檢測(cè)模塊檢測(cè)步驟包括以下子步驟:
551:電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓差，輸出電壓差U1 ；
552:電壓差U1經(jīng)放大器放大后輸入電壓比較器，與電壓參考源電壓U2在電壓比較器中進(jìn)行比較；
553:當(dāng)電壓差U1放大后小于或等于參考電壓U2時(shí)，輸出控制信號(hào)A，當(dāng)電壓差U1放大后大于參考電壓U2時(shí),輸出控制信號(hào)B。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)外置天線的工作電流自動(dòng)識(shí)別是否裝入外置天線，具有良好的實(shí)時(shí)性且不易受到外界信號(hào)的干擾；同時(shí)產(chǎn)生通道控制和電源控制信號(hào)自動(dòng)切換射頻開關(guān)通路和內(nèi)置天線電源，避免手動(dòng)設(shè)置和切換內(nèi)外天線信號(hào)和電源，支持外置天線熱拔插，提升了衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)外置天線使用的便捷性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理框圖；
圖2為本發(fā)明電流檢測(cè)模塊工作原理框圖；
圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0014]本發(fā)明涉及一種天線自動(dòng)識(shí)別切換裝置與方法，應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航或通信接收機(jī)設(shè)計(jì)。針對(duì)接收機(jī)具有多個(gè)接收天線單元，如便攜式手持設(shè)備，一般包含內(nèi)置天線與外置天線，在開闊地使用時(shí)一般采用內(nèi)置天線，但在車載或其它相對(duì)封閉環(huán)境使用時(shí)需外接外置天線使用，外置天線與接收機(jī)連接后自動(dòng)切換至外置天線，內(nèi)置天線斷開。
[0015]如圖1所示，一種天線自動(dòng)識(shí)別切換裝置與方法，它包括電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測(cè)模塊，所述的射頻開關(guān)模塊的信號(hào)輸入分別與內(nèi)置天線和外置天線連接，射頻開關(guān)模塊的信號(hào)輸出與接收機(jī)連接，射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入與電流檢測(cè)模塊的通道/電源控制輸出連接，電源開關(guān)模塊的電源控制輸入與電流檢測(cè)模塊的通道/電源控制輸出連接，電流檢測(cè)模塊還與外置天線連接，電源開關(guān)模塊的電源輸出與內(nèi)置天線連接。
[0016]如圖2所示，所述的電流檢測(cè)模塊包括采樣電阻、電壓檢測(cè)電路、電壓比較電路、放大器和電壓參考源，采樣電阻串聯(lián)在電源模塊與負(fù)載即外置天線之間，電壓檢測(cè)電路的兩個(gè)取樣端與采樣電阻兩端連接，電壓檢測(cè)電路的輸出與放大器的輸入連接，放大器的輸出與電壓比較電路的一個(gè)輸入端連接，電壓比較電路的另一個(gè)輸入端與電壓參考源輸出連接，電壓比較電路的通道/電源控制輸出分別與電源開關(guān)模塊和射頻開關(guān)模塊連接。
[0017]它還包括隔離電路A和隔離電路B，所述的隔離電路A串聯(lián)在電源開關(guān)模塊和內(nèi)置天線之間；所述的隔離電路B串聯(lián)在電流檢測(cè)模塊和外置天線之間。
[0018]它還包括電源模塊，所述的電源模塊分別與電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測(cè)模塊連接，為其提供工作電源。
[0019]一種天線自動(dòng)識(shí)別切換方法，它包括以下步驟:
51:當(dāng)未連接外置天線時(shí)或外置天線熱插拔斷開后，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓差U1，產(chǎn)生控制信號(hào)A，；
52:電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號(hào)A后，使內(nèi)置天線與電源模塊導(dǎo)通，內(nèi)置天線進(jìn)入工作狀態(tài)；射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號(hào)A后，自動(dòng)切換信號(hào)輸出通道，控制射頻開關(guān)模塊輸出內(nèi)置天線所輸入的信號(hào)；
53:當(dāng)連接外置天線時(shí)，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓差U1，產(chǎn)生控制信號(hào)
B ；
54:電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號(hào)B后，使內(nèi)置天線與電源模塊斷開，內(nèi)置天線停止工作；射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號(hào)B后，自動(dòng)切換信號(hào)輸出通道，控制射頻開關(guān)模塊輸出外置天線所輸入的信號(hào)。
[0020]所述的電流檢測(cè)模塊檢測(cè)步驟包括以下子步驟:
551:電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓差，輸出電壓差U1 ；
552:電壓差U1經(jīng)放大器放大后輸入電壓比較器，與電壓參考源電壓U2在電壓比較器中進(jìn)行比較；
553:當(dāng)電壓差U1放大后小于或等于參考電壓U2時(shí)，輸出控制信號(hào)A，當(dāng)電壓差U1放大后大于參考電壓U2時(shí),輸出控制信號(hào)B。
[0021]如圖3所示，一種天線自動(dòng)識(shí)別切換裝置與方法的具體實(shí)施例。
[0022]所述的電源開關(guān)模塊包括開關(guān)M0S管VI，所述的開關(guān)M0S管VI的源極與電源模塊的電源輸出連接，開關(guān)M0S管VI的漏極與隔離電路A連接，開關(guān)M0S管VI的柵極與電流檢測(cè)電路的控制輸出連接。
[0023]所述的電流檢測(cè)模塊包括采樣電阻R1和電流檢測(cè)模塊N2。所述的電流檢測(cè)模塊N2內(nèi)置電壓檢測(cè)器、電壓比較器、放大器和電壓參考源。
[0024]所述的采樣電阻R1的一端與隔離電路B和電流檢測(cè)模塊N2的檢測(cè)端陰極連接，采樣電阻R1的另一端與電源模塊和電流檢測(cè)模塊N2的檢測(cè)端陽(yáng)極連接。
[0025]所述的電流檢測(cè)模塊N2的驅(qū)動(dòng)電源輸入端VCC與電源模塊連接。
[0026]所述的電流檢測(cè)模塊N2的輸出端OUT與電流檢測(cè)模塊N2的控制信號(hào)輸入端CIN連接。
[0027]所述的電流檢測(cè)模塊N2的控制信號(hào)輸出端C0UT通過(guò)串聯(lián)的電阻R2和電阻R3與地對(duì)接，電阻R2和電阻R3的連接中點(diǎn)與開關(guān)M0S管VI的柵極和射頻