基于蓝牙通信和5G网络通信的天线及其控制方法与流程

基于蓝牙通信和5g网络通信的天线及其控制方法
技术领域
[0001]
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙通信和5g网络通信的天线及其控制方法。


背景技术：

[0002]
蓝牙通信技术是一种支持设备短距离无线传输的技术，目前广泛应用在物联网相关的应用场景中，如，智能家居、设备管理等。
[0003]
然而，实践发现，由于蓝牙通信的有效距离大约为10米。通常，为了保障蓝牙通信的可靠性，需要将蓝牙标签与蓝牙信标的距离限制在10米以内。当应用场景的面积较大时，需要布置更多的蓝牙天线，以保证蓝牙通信网络能够覆盖该应用场景。


技术实现要素：

[0004]
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于蓝牙通信和5g网络通信的天线及其控制方法，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，有利于增大天线的信号覆盖范围。
[0005]
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，所述天线包括蓝牙通信模块、3db电桥、第一耦合器、第二耦合器和至少两个5g网络通信模块，其中：
[0006]
第一5g网络通信模块包括第一射频馈线和第一天线振子，
[0007]
第二5g网络通信模块包括第二射频馈线和第二天线振子，
[0008]
所述第一耦合器设置有至少四个端口，所述第一射频馈线与所述第一耦合器的第一端口连接，所述第一天线振子与所述第一耦合器的第二端口连接，
[0009]
所述3db电桥设置有至少三个端口，所述第一耦合器的第三端口与所述3db电桥的第一端口连接，所述第一耦合器的第四端口与所述3db电桥的第二端口连接，
[0010]
所述第二耦合器设置有至少三个端口，所述3db电桥的第三端口通过所述蓝牙通信模块与所述第二耦合器的第一端口连接，所述第二耦合器的第二端口与所述第二射频馈线连接，所述第二耦合器的第三端口与所述第二天线振子连接。
[0011]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述天线还包括直流偏置器和直流电源模块，所述直流偏置器设置有至少三个端口，其中：
[0012]
所述直流偏置器的第一端口与所述第一射频馈线连接，所述直流偏置器的第二端口与所述第一耦合器的第一端口连接，使得所述第一射频馈线通过所述直流偏置器与所述第一耦合器的第一端口连接，
[0013]
所述直流偏置器的第三端口与所述直流电源模块连接，并且所述直流电源模块对所述直流偏置器供电。
[0014]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述直流偏置器为t型直流偏置器。
[0015]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述直流电源模块还与所述蓝牙通信模块连接，并且所述直流电源模块对所述蓝牙通信模块供电。
[0016]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述天线包括至少两个所述蓝牙通信模块，其中：
[0017]
所述3db电桥的第三端口与第一蓝牙通信模块连接，
[0018]
所述第二耦合器的第一端口与第二蓝牙通信模块连接，
[0019]
所述第一蓝牙通信模块与所述第二蓝牙通信模块通信连接。
[0020]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述第一蓝牙通信模块和所述第二蓝牙通信模块分别设置有rs-232通信接口,其中：
[0021]
所述第一蓝牙通信模块和所述第二蓝牙通信模块通过所述rs-232通信接口实现通信连接。
[0022]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述天线还包括第一匹配网络、第二匹配网络和第三匹配网络，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络设置在所述第一耦合器与所述3db电桥之间，所述第三匹配网络设置在所述蓝牙通信模块与所述第二耦合器之间，其中：
[0023]
所述第一耦合器的第三端口通过所述第一匹配网络与所述3db电桥的第一端口连接，
[0024]
所述第一耦合器的第四端口通过所述第二匹配网络与所述3db电桥的第二端口连接，
[0025]
所述蓝牙通信模块通过所述第三匹配网络与所述3db电桥的第一端口连接。
[0026]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述天线还包括第一滤波网络，所述第一滤波网络设置在所述3db电桥与所述蓝牙通信模块之间，其中：
[0027]
所述3db电桥的第三端通过所述第一滤波网络与所述蓝牙通信模块连接。
[0028]
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述天线还包括第二滤波网络，所述第二滤波网络设置在所述蓝牙通信模块与所述第二耦合器之间，其中：
[0029]
所述蓝牙通信模块通过所述第二滤波网络与所述第二耦合器的第一端口连接。
[0030]
可见，本发明第一方面公开的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，能够实现蓝牙信号和5g信号的耦合处理，并对外输出耦合蓝牙信号的5g信号，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，使得该天线不但可以实现蓝牙通信，还可以实现5g网络通信，丰富了蓝牙天线的输入信号的信号类型，从而有利于该天线在不同通信网络的应用场景中，具备良好适用性。相比于传统的蓝牙天线，本发明实施例的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，有利于增大该天线的信号覆盖范围，从而有利于蓝牙通信技术的进一步推广应用。
[0031]
本发明第二方面公开了一种控制方法，应用于如本发明第一方面公开的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，所述控制方法包括：
[0032]
所述天线通过所述蓝牙通信模块获取蓝牙信号；
[0033]
所述天线通过所述第一5g网络通信模块获取第一5g信号；
[0034]
所述天线通过所述第一耦合器，将所述第一5g信号和所述蓝牙信号耦合，获得第一耦合信号，
[0035]
所述天线通过所述第二天线振子和/或所述第二射频馈线输出所述第一耦合信号。
[0036]
可见，本发明第二方面公开的控制方法，能够实现蓝牙信号和5g信号的耦合处理，并对外输出耦合蓝牙信号的5g信号，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，使得基于蓝牙通信和5g网络通信的天线不但可以实现蓝牙通信，还可以实现5g网络通信，丰富了蓝牙天线的输入信号的信号类型，从而有利于该天线在不同通信网络的应用场景中，具备良好适用性。
[0037]
本发明第三方面公开了一种控制方法，应用于如本发明第一方面公开的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，所述控制方法包括：
[0038]
所述天线通过所述蓝牙通信模块获取蓝牙信号；
[0039]
所述天线通过所述第二5g网络通信模块获取第二5g信号；
[0040]
所述天线通过所述第二耦合器，将所述第二5g信号和所述蓝牙信号耦合，获得第二耦合信号，
[0041]
所述天线通过所述第一天线振子和/或所述第一射频馈线输出所述第二耦合信号。
[0042]
可见，本发明第三方面公开的控制方法，能够实现蓝牙信号和5g信号的耦合处理，并对外输出耦合蓝牙信号的5g信号，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，使得基于蓝牙通信和5g网络通信的天线不但可以实现蓝牙通信，还可以实现5g网络通信，丰富了蓝牙天线的输入信号的信号类型，从而有利于该天线在不同通信网络的应用场景中，具备良好适用性。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
[0044]
图1是本发明实施例的一种基于蓝牙通信和5g网络通信的天线的结构示意图；
[0045]
图2是本发明实施例的一种控制方法的流程示意图；
[0046]
图3是本发明实施例的另一种控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0047]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0049]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0050]
请参见图1，图1是本发明第一方面公开的一种基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，天线包括蓝牙通信模块、3db电桥、第一耦合器、第二耦合器和至少两个5g网络通信模块，其中：
[0051]
第一5g网络通信模块包括第一射频馈线和第一天线振子，
[0052]
第二5g网络通信模块包括第二射频馈线和第二天线振子，
[0053]
第一耦合器设置有至少四个端口，第一射频馈线与第一耦合器的第一端口连接，第一天线振子与第一耦合器的第二端口连接，
[0054]
3db电桥设置有至少三个端口，第一耦合器的第三端口与3db电桥的第一端口连接，第一耦合器的第四端口与3db电桥的第二端口连接，
[0055]
第二耦合器设置有至少三个端口，3db电桥的第三端口通过蓝牙通信模块与第二耦合器的第一端口连接，第二耦合器的第二端口与第二射频馈线连接，第二耦合器的第三端口与第二天线振子连接。
[0056]
本发明实施例中，第一5g网络通信模块和第二5g网络通信模块用于接收5g信号；蓝牙通信模块用于接收蓝牙信号；3db电桥可以用于对两路输入信号的合路处理，或者用于对一路输入信号的分路处理，3db电桥还可以用于对输入的信号进行功率分配；第一耦合器、第二耦合器用于对5g信号和蓝牙信号进行耦合处理。其中，第一耦合器可以选用双定向耦合器，第二耦合器可以选用定向耦合器。
[0057]
本发明实施例中，该基于蓝牙通信和5g网络通信的天线内部的用于实现5g信号和蓝牙通信信号的耦合的传输路径可以是多样的。例如，第一信号传输路径可以是：5g信号通过第一射频馈线和/或第一天线振子输入，依次经过第一耦合器、3db电桥、蓝牙通信模块和第二耦合器，再经由第二射频馈线和/或第二天线振子输出耦合蓝牙信号的5g信号；第二信号传输路径可以是：5g信号通过第二射频馈线和/或第二天线振子输入，依次经过第二耦合器、蓝牙通信模块、3db电桥和第一耦合器，再经由第一射频馈线和/或第一天线振子输出耦合蓝牙信号的5g信号；第三信号传输路径可以是：蓝牙信号通过蓝牙通信模块输入，经过3db电桥输入第一耦合器，5g信号通过第一天线振子输入第一耦合器当中，第一耦合器通过第一射频馈线输出耦合蓝牙信号的5g信号，
[0058]
可见，本发明实施例的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，能够实现蓝牙信号和5g信号的耦合处理，并对外输出耦合蓝牙信号的5g信号，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，使得该天线不但可以实现蓝牙通信，还可以实现5g网络通信，丰富了蓝牙天线的输入信号的信号类型，从而有利于该天线在不同通信网络的应用场景中，具备良好适用性。相比于传统的蓝牙天线，本发明实施例的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，有利于增大该天线的信号覆盖范围，从而有利于蓝牙通信技术的进一步推广应用。
[0059]
在本发明实施例中，可选的，如图1所示，该天线还包括第一匹配网络、第二匹配网络和第三匹配网络，第一匹配网络和第二匹配网络设置在第一耦合器与3db电桥之间，第三匹配网络设置在蓝牙通信模块与第二耦合器之间，其中：
[0060]
第一耦合器的第三端口通过第一匹配网络与3db电桥的第一端口连接，
[0061]
第一耦合器的第四端口通过第二匹配网络与3db电桥的第二端口连接，
[0062]
蓝牙通信模块通过第三匹配网络与3db电桥的第一端口连接。
[0063]
本发明实施例中，第一匹配网络、第二匹配网络和第三匹配网络作用在于使得信号传输过程中，传输线路处于阻抗匹配状态，有利于信号传输的高效性。
[0064]
在本发明实施例中，可选的，如图1所示，该天线还包括第一滤波网络，第一滤波网络设置在3db电桥与蓝牙通信模块之间，其中：
[0065]
3db电桥的第三端通过第一滤波网络与蓝牙通信模块连接。
[0066]
在本发明实施例中，可选的，如图1所示，该天线还包括第二滤波网络，第二滤波网络设置在蓝牙通信模块与第二耦合器之间，其中：
[0067]
蓝牙通信模块通过第二滤波网络与所述第二耦合器的第一端口连接。
[0068]
本发明实施例中，通过设置第一滤波网络和/或第二滤波网络，能够对信号进行滤波处理，有利于提高该天线内部信号传输的抗干扰能力，从而有利于提高该天线的可靠性。
[0069]
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，该天线还包括直流偏置器和直流电源模块，直流偏置器设置有至少三个端口，其中：
[0070]
直流偏置器的第一端口与第一射频馈线连接，直流偏置器的第二端口与第一耦合器的第一端口连接，使得第一射频馈线通过直流偏置器与第一耦合器的第一端口连接，
[0071]
直流偏置器的第三端口与直流电源模块连接，并且直流电源模块对直流偏置器供电。
[0072]
在该实施例中，直流电源模块的作用在于对直流偏置器提供直流电，直流偏置器的作用在于对第一耦合器的第一端口供直流电，以通过第一射频馈线对外接设备供电。可选的，该直流偏置器可以选用t型偏置器。
[0073]
在该实施例中，可选的，如图1所示，直流电源模块还与蓝牙通信模块连接，并且直流电源模块对蓝牙通信模块供电。
[0074]
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，该天线包括至少两个蓝牙通信模块，其中：
[0075]
3db电桥的第三端口与第一蓝牙通信模块连接，
[0076]
第二耦合器的第一端口与第二蓝牙通信模块连接，
[0077]
第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块通信连接。
[0078]
在该实施例中，第一蓝牙通信模块可以用于靠近第一耦合器一侧的信号传输中的蓝牙信号的获取，并且第一蓝牙通信模块可以与3db电桥、第一耦合器、第一射频馈线和天线振子组成信号传输路径；第二蓝牙通信模块可以用于靠近第二耦合器一侧的信号传输的蓝牙信号的获取，并且第二蓝牙通信模块可以与第二耦合器、第一射频馈线、天线振子组成信号传输路径。这有利于更加高效地进行信号传输。
[0079]
在该实施例中，可选的，第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块分别设置有rs-232通信接口,其中：第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块通过rs-232通信接口实现通信连接。
[0080]
本发明第二方面实施例的一种控制方法，应用于本发明第一方面实施例的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，如图2所示，该控制方法可以包括以下步骤：
[0081]
101、天线通过蓝牙通信模块获取蓝牙信号。
[0082]
102、天线通过第一5g网络通信模块获取第一5g信号。
[0083]
103、天线通过第一耦合器，将第一5g信号和蓝牙信号耦合，获得第一耦合信号。
[0084]
104、天线通过第二天线振子和/或第二射频馈线输出第一耦合信号。
[0085]
本发明实施例中，第一耦合信号为耦合蓝牙信号的5g信号。
[0086]
本发明实施例中，步骤101与步骤102之间的先后顺序可以改变；步骤101、步骤102还可以同时进行。
[0087]
可见，本发明实施例的控制方法，能够实现蓝牙信号和5g信号的耦合处理，并对外输出耦合蓝牙信号的5g信号，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，使得基于蓝牙通信和5g网络通信的天线不但可以实现蓝牙通信，还可以实现5g网络通信，丰富了蓝牙天线的输入信号的信号类型，从而有利于该天线在不同通信网络的应用场景中，具备良好适用性。
[0088]
本发明第三方面实施例的一种控制方法，应用于本发明第一方面实施例的基于蓝牙通信和5g网络通信的天线，如图3所示，该控制方法可以包括以下步骤：
[0089]
201、天线通过蓝牙通信模块获取蓝牙信号。
[0090]
202、天线通过第二5g网络通信模块获取第二5g信号。
[0091]
203、天线通过第二耦合器，将第二5g信号和蓝牙信号耦合，获得第二耦合信号。
[0092]
204、天线通过第一天线振子和/或第一射频馈线输出第二耦合信号。
[0093]
本发明实施例中，第二耦合信号为耦合蓝牙信号的5g信号。
[0094]
本发明实施例中，步骤201与步骤202之间的先后顺序可以改变；步骤201、步骤202还可以同时进行。
[0095]
可见，本发明实施例的控制方法，能够实现蓝牙信号和5g信号的耦合处理，并对外输出耦合蓝牙信号的5g信号，通过将蓝牙通信技术与5g网络通信技术相融合，使得基于蓝牙通信和5g网络通信的天线不但可以实现蓝牙通信，还可以实现5g网络通信，丰富了蓝牙天线的输入信号的信号类型，从而有利于该天线在不同通信网络的应用场景中，具备良好适用性。
[0096]
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0097]
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于蓝牙通信和5g网络通信的天线及其控制方法所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述的实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明的实施例技术方案的精神和范围。