天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，所述天線系統(tǒng)包括一天線、一天線接口、一第一射頻開關(guān)和一第二射頻開關(guān)；所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均包括一第一端、一第二端和一第三端；所述第一射頻開關(guān)的第二端電連接所述天線，所述第一射頻開關(guān)的第三端電連接所述天線接口，所述第一射頻開關(guān)的第一端與所述第二射頻開關(guān)的第一端電連接；所述第二射頻開關(guān)的第二端用于將接收的一待發(fā)送射頻信號傳輸至所述第一射頻開關(guān)的第一端，所述第二射頻開關(guān)的第三端用于輸出所述第一射頻開關(guān)的第一端輸出的射頻信號。本發(fā)明還公開了一種使用上述天線系統(tǒng)的無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備。本發(fā)明可以簡單實現(xiàn)內(nèi)置天線與外置天線的完美共存從而滿足不同客戶群的要求。
【專利說明】天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，特別是涉及一種適用于WIFI(wireless-fidelity,無線保真度)的天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著筆記本電腦、手機(jī)、平板電腦對WIFI的支持越來越多，用戶對通過WIFI上網(wǎng)的需求也越來越依賴，家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品支持WIFI的趨勢是必然的，隨著人們對家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品外觀的要求越來越高，內(nèi)置WIFI天線目前已成為主流設(shè)計。
[0003]然而內(nèi)置天線在提升審美觀的同時由于受到板子、外殼等影響、在性能上不如同規(guī)格的外置天線，另外一旦選定了內(nèi)置天線就固定了增益、方向性等用戶關(guān)注比較多的參數(shù)；而且WIFI的發(fā)射功率一旦出廠固定下來后，是不允許用戶隨意更改的，后面留給用戶的只有通過改變天線增益來改變需求。
[0004]雖然內(nèi)置天線可以滿足大部分用戶的需求，但有些客戶還是需求更大的覆蓋范圍(比如大面積的房屋或者小型辦公室)，或者在固定某個方向上WIFI的信號更強(qiáng)(比如上下兩層空間)。所以現(xiàn)有的內(nèi)置天線極大的限制了用戶對天線參數(shù)的選擇和要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)置天線不能覆蓋不同用戶對WIFI的各種要求的缺陷，提供一種天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，通過提供天線接口以及射頻開關(guān)，在實現(xiàn)滿足普通用戶的同時，其他用戶通過在天線接口接入外置天線，從而實現(xiàn)特殊用戶的特殊要求。
[0006]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0007]本發(fā)明提供了一種天線系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，所述天線系統(tǒng)包括一天線、用于接入外界的天線的一天線接口、一第一射頻開關(guān)和一第二射頻開關(guān)；
[0008]其中所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均包括一第一端、一第二端和一第三端；所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)分別基于一第一電平控制信號在第一端和第二端之間建立導(dǎo)電通路、或者分別基于一第二電平控制信號在第一端和第三端之間建立導(dǎo)電通路；
[0009]所述第一射頻開關(guān)的第二端電連接所述天線，所述第一射頻開關(guān)的第三端電連接所述天線接口，所述第一射頻開關(guān)的第一端與所述第二射頻開關(guān)的第一端電連接；
[0010]所述第二射頻開關(guān)的第二端用于將接收的一待發(fā)送射頻信號傳輸至所述第一射頻開關(guān)的第一端，所述第二射頻開關(guān)的第三端用于輸出所述第一射頻開關(guān)的第一端輸出的射頻信號。
[0011]由于天線接口用于接入外部的天線，所以本發(fā)明中通過所述第一射頻開關(guān)來切換接入至所述第二射頻開關(guān)的天線或外部天線，其中再任意一個時間點(diǎn)內(nèi)，接入所述第二射頻開關(guān)的天線只有一個，所述第二射頻開關(guān)用于切換接入所述第二射頻開關(guān)的天線的功能，即利用接入所述第二射頻開關(guān)的天線發(fā)送射頻信號，或者利用接入所述第二射頻開關(guān)的天線從外界接收射頻信號。
[0012]所以本發(fā)明中允許用戶自由地設(shè)置接入的天線的參數(shù)，從而在預(yù)設(shè)的天線無法滿足用戶需要時，用戶可以加入?yún)?shù)滿足要求的外部的天線。
[0013]較佳地，所述第一電平控制信號和第二電平控制信號為一高電平信號或一低電平信號。
[0014]較佳地，所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均為NEC公司(日本電氣股份有限公司)的UPG2179芯片。
[0015]優(yōu)選地，所述UPG2179芯片的一電壓控制端接入所述第一電平控制信號或第二電平控制信號，所述U PG2179芯片的另一電壓控制端接入反相后的所述第一電平控制信號或第二電平控制信號。
[0016]本發(fā)明中UPG2179芯片中控制導(dǎo)電通路切換的兩個電平控制端之間的信號是互為非的關(guān)系。
[0017]優(yōu)選地，所述天線和所述外界的天線均為2.4GHz的天線。
[0018]較佳地,所述天線接口為SMA接口(SubMiniature version A接口，一種的微波高頻連接器)或TNC接口(threaded Neill-Concelman接口，一種的微波高頻連接器)。
[0019]本發(fā)明還提供了一種無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特點(diǎn)是，使用如上所述的天線系統(tǒng)。
[0020]較佳地，所述無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括一附加天線，所述附加天線與所述無線系統(tǒng)的天線接口電連接。
[0021]優(yōu)選地，所述附加天線為2.4GHz的天線。
[0022]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
[0023]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:
[0024]本發(fā)明的天線系統(tǒng)和無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，通過提供天線接口以及射頻開關(guān)，既可以簡單實現(xiàn)內(nèi)置天線與外置天線的完美共存，靈活的內(nèi)外置天線切換可以滿足不同客戶群的要求,也可以作為新增功能或者賣點(diǎn)。
[0025]而且使用標(biāo)準(zhǔn)的SMA接口或TNC接口等可拆卸地接入的外置天線相比內(nèi)置天線就有了更多的靈活性，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇使用產(chǎn)品自帶的內(nèi)置天線，還是使用高增益的外置天線等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的天線系統(tǒng)的較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0028]本實施例中利用兩個U PG2179芯片來控制內(nèi)置天線和外置天線之間的切換。
[0029]其中如圖1所示，本實施例的天線系統(tǒng)包括U PG2179芯片Ul、U PG2179芯片U2、一天線ANTl、一天線接口 U3。
[0030]其中所述UPG2179 芯片包括一 INPUT 端、一 0UTPUT1 端、一 0UTPUT2 端、一 Vcontl端和一 Vcont2端。
[0031]所述Vcontl端和Vcont2端用于控制INPUT端和0UTPUT1端之間或者所述INPUT端和0UTPUT2端之間的導(dǎo)通。
[0032]即當(dāng)Vcontl端為低電平，Vcont2端為高電平時，所述INPUT端和0UTPUT1端之間導(dǎo)通，所述INPUT端和0UTPUT2端之間斷開。
[0033]當(dāng)Vcontl端為高電平，Vcont2端為低電平時，所述INPUT端和0UTPUT1端之間斷開，所述INPUT端和0UTPUT2端之間導(dǎo)通。
[0034]具體所述U PG2179芯片的具體邏輯和工作方式可以參考NEC公司的ii PG2179芯片的產(chǎn)品說明書，此處就不再詳細(xì)贅述。
[0035]本實施例中所述U PG2179芯片Ul的0UTPUT1端接外部設(shè)備中CPU (中央處理器)的射頻發(fā)射端TX_0UT_FR0M_CPU，u PG2179芯片Ul的0UTPUT2端接所述CPU的射頻接收端RX_IN_T0_CPU, u PG2179 芯片 Ul 的 INPUT 端與 y PG2179 芯片 U2 的 INPUT 端電連接。
[0036]所述ii PG2179芯片U2的OUTPUT I端接天線ANTl，本實施例中所述天線ANTl為內(nèi)置天線。所述U PG2179芯片U2的0UTPUT2端接天線接口 U3。所述天線接口 U3與一外置天線ANT2電連接，本實施例中所述天線接口 U3為SMA接口與外置天線ANT2電連接，所以本實施例中所有具有SMA接頭的天線均可以連接至所述天線接口 U3。
[0037]此外，所述天線接口 U3還可以是TNC接口等，從而可以適用于接入具有不同連接頭的天線。
[0038]其中所述天線ANTl和外置天線ANT2均為適用于WIFI通信的2.4GHz的天線。
[0039]本實施例中所述U PG2179芯片Ul的Vcontl端連接一 TRN端，所述ii PG2179芯片Ul的Vcont2端連接一 TRNB端，所述TRN端和TRNB端均來自所述CPU的控制端，而且本實施例中為了滿足所述Vcontl端和Vcont2端的非關(guān)系，所述TRN端和TRNB端中的電平信號是反相的。
[0040]同樣所述y PG2179芯片U2的Vcontl端連接一 GPIOl端，所述y PG2179芯片U2的Vcont2端連接一 GP102端，所述GPIOl端和GP102端也均來自所述CPU的控制端，所述GPIOl端和GP102端中的電平信號是反相的。
[0041]具體的說，本實施例中所述TRN端和TRNB端的電平控制信號為來自CPU中WIFI驅(qū)動，所述GPIOl端和GP102端的電平控制信號則可以通過CPU中預(yù)設(shè)的程序來控制。
[0042]本實施例的天線系統(tǒng)的工作流程如下所述:
[0043]流程1、當(dāng)需要切換至天線ANTl發(fā)射射頻信號時，CPU將TRN端置為低電平，將TRNB置為高電平，此時所述UPG2179芯片Ul的0UTPUT1端和INPUT端之間導(dǎo)通，所述INPUT端和0UTPUT2端之間斷開。此時射頻發(fā)射端TX_0UT_FR0M_CPU通過所述y PG2179芯片Ul的0UTPUT1端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路輸出至所述U PG2179芯片U2的INPUT端。
[0044]然后，CPU將GPIOl端置為低電平，將GP102置為高電平，此時所述ii PG2179芯片U2的0UTPUT1端和INPUT端之間導(dǎo)通，所述INPUT端和0UTPUT2端之間斷開。此時所述ii PG2179芯片U2的INPUT端處的射頻信號通過所述U PG2179芯片U2的OUTPUT I端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路傳輸至所述天線ANT1。
[0045]最后，所述天線ANT將所述射頻信號發(fā)送至外部空間中。
[0046]流程2、當(dāng)需要切換至通過天線ANTl接收射頻信號時，此時所述U PG2179芯片U2中形成的導(dǎo)電通路與流程I中所述UPG2179芯片U2中形成的導(dǎo)電通路是相同的，所以此處不再贅述。
[0047]所以天線ANTl接收的射頻信號通過所述U PG2179芯片U2的0UTPUT1端輸出至INPUT 端。
[0048]本流程中CPU將TRN端置為高電平，將TRNB置為低電平，此時所述ii PG2179芯片Ul的0UTPUT2端和INPUT端之間導(dǎo)通，所述INPUT端和0UTPUT1端之間斷開。此時射頻接收端RX_IN_T0_CPU通過所述y PG2179芯片Ul的0UTPUT2端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路與所述U PG2179芯片U2的INPUT端導(dǎo)通。
[0049]最后，天線ANTl接收的射頻信號通過所述ii PG2179芯片Ul的0UTPUT2端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路輸入至所述射頻接收端RX_IN_T0_CPU。
[0050]流程3、當(dāng)需要切換至與天線接口 U3連接的外置天線ANT2發(fā)射射頻信號時，此時所述ii PG2179芯片Ul中形成的導(dǎo)電通路與流程I中所述U PG2179芯片Ul中形成的導(dǎo)電通路是相同的，所以此處不再贅述。
[0051 ] 所以所述射頻發(fā)射端TX_0UT_FR0M_CPU輸出的射頻信號輸出至所述U PG2179芯片U2的INPUT端。
[0052]此時所述CPU將GPIOl端置為高電平，將GP102置為低電平，此時所述ii PG2179芯片U2的0UTPUT2端和INPUT端之間導(dǎo)通，所述INPUT端和0UTPUT1端之間斷開。此時所述ii PG2179芯片U2的INPUT端處的射頻信號通過所述U PG2179芯片U2的0UTPUT2端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路傳輸至所述天線接口 U3，進(jìn)而通過外置天線ANT2發(fā)送至外部空間中。
[0053]流程4、當(dāng)需要通過與天線接口 U3連接的外置天線ANT2接收射頻信號時，此時所述UPG2179芯片U2中形成的導(dǎo)電通路與流程3中所述UPG2179芯片U2中形成的導(dǎo)電通路是相同的，所以此處不再贅述。
[0054]所以所述外置天線ANT2接收的射頻信號通過所述U PG2179芯片U2中0UTPUT2端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路輸出至所述U PG2179芯片Ul的INPUT端。
[0055]而且所述y PG2179芯片Ul中形成的導(dǎo)電通路與流程2中所述y PG2179芯片Ul中形成的導(dǎo)電通路是相同的，所以此處不再贅述。
[0056]所以，所述射頻信號通過所述U PG2179芯片Ul的0UTPUT2端和INPUT端之間的導(dǎo)電通路輸入至所述射頻接收端RX_IN_T0_CPU。
[0057]本實施例的天線系統(tǒng)可以應(yīng)用于一無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，所以此時無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備的天線增益等不再僅僅局限于內(nèi)置天線自身的參數(shù)特性，還可以通過天線接口 U3加入適合其要求或需求的外置天線。
[0058]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線系統(tǒng)包括一天線、用于接入外界的天線的一天線接口、一第一射頻開關(guān)和一第二射頻開關(guān)； 所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均包括一第一端、一第二端和一第三端；所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)分別基于一第一電平控制信號在第一端和第二端之間建立導(dǎo)電通路、或者分別基于一第二電平控制信號在第一端和第三端之間建立導(dǎo)電通路； 所述第一射頻開關(guān)的第二端電連接所述天線，所述第一射頻開關(guān)的第三端電連接所述天線接口，所述第一射頻開關(guān)的第一端與所述第二射頻開關(guān)的第一端電連接； 所述第二射頻開關(guān)的第二端用于將接收的一待發(fā)送射頻信號傳輸至所述第一射頻開關(guān)的第一端，所述第二射頻開關(guān)的第三端用于輸出所述第一射頻開關(guān)的第一端輸出的射頻信號。
2.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電平控制信號和第二電平控制信號為一高電平信號或一低電平信號。
3.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于，所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均為NEC公司的UPG2179芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的天線系統(tǒng)，其特征在于，所述UPG2179芯片的一電壓控制端接入所述第一電平控制信號或第二電平控制信號，所述UPG2179芯片的另一電壓控制端接入反相后的所述第一電平控制信號或第二電平控制信號。
5.如權(quán)利要求3所述的天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線和所述外界的天線均為2.4GHz的天線。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的天線系統(tǒng)，其特征在于，所述天線接口為SMA接口或TNC 接口。
7.一種無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用如權(quán)利要求1-6中任一項所述的天線系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括一附加天線，所述附加天線與所述無線系統(tǒng)的天線接口電連接。
9.如權(quán)利要求7或8所述的無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述附加天線為2.4GHz的天線。
【文檔編號】H01Q1/24GK103682634SQ201210333038
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】董糧 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司