专利名称：无线接收机的天线自动选择电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线接收装置，尤其是一种无线接收机的天线自动选择电路。
背景技术：
在无线电波的传输过程中，由于环境物体的阻隔和反射等因素影响，会使电波在有效范围内的某些位置上产生干涉效应而引起信号的衰落。目前的接收机一般只设置一根接收天线，当接收机的接收天线刚好处于信号衰落的位置上，接收机的接收信噪比急剧下降，甚至接收不到信号，从而引起引至断音和杂音的产生，影响了使用效果。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种无线接收机的天线自动选择电路，采用多根接收天线进行信号接收，通过电路根据接收信号的强弱对接收天线进行选择，确保接收器获得较好的接收效果。
本实用新型是这样来实现上述目的的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于包括至少两根接收天线、开关模块、比较模块、触发模块，接收天线经开关模块与接收器连接，接收器有场强信号输出端与比较模块连接，比较模块的输出端与触发模块连接，触发模块的输出端与开关模块的控制端连接。
本实用新型的有益效果是接收机设有多根接收天线，首先接收到其中一根天线的信号并锁定为当前使用天线，当锁定使用的天线接收效果变差时，立即切换到另一天线尝试接收，如果在延时时间内效果变好则将该天线锁定为当前天线，如果在延时时间内效果未变好，则在延时结速时又立即切换到另一天线尝试接收，直到选择接收效果较好的一根天线并锁定使用，这样就可以避免由于一根天线处于信号衰落的位置上使得接收机的接收信噪比急剧下降、甚至接收不到信号的问题，确保接收器获得较好的接收效果；由于本电路设计简单易行，只要在现有接收机上加设即可，成本低廉。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
参照图1，无线接收机的天线自动选择电路设有至少两根接收天线ANT1、ANT2以及开关模块U1、比较模块U2、触发模块U3。接收天线ANT1、ANT2经开关模块U1与接收器Receiver连接，接收器Receiver有场强信号输出端与比较模块U2连接，比较模块U2的输出端与触发模块U3连接，触发模块U3的输出端与开关模块U1的控制端连接。接收天线ANT1、ANT2输入的射频信号送至开关模块U1，经开关选择后输入到接收器Receiver的射频输入端RF INPUT，接收器Receiver有一场强信号输出端SIGNAL METER OUPUT，当接收器接收的信号较强时输出的电压较高，而当接收电路接收的信号较弱时输出的电压较低，该电压信号送至比较模块U2，将该电压与参考电压作比较，将比较结果输出高或低电平，经反相后送至触发模块U3控制开关模块U1进行切换或保持目前使用的天线，这样就可以根据天线的接收信号进行判断和选择接收效果较好的天线。由于可能出现两根接收天线的信号都较差，而发射器或接收器的位置可能会产生变化，如发射器会随用户移动，这样天线的接收效果也会随之变化，因此应考虑采取以下的判断方法如当前使用的天线接收效果变差时立即切换到另一天线试接收，如果接收效果变好则锁定为当前使用天线，如果效果未变好，则应给予一定的时间进行接收，如果效果仍无改善再切换回原来的接收天线，直至使接收效果变好为止。这样可以有效的减少开关模块U1切换的次数，保证接收器Receiver在天线切换后有足够的时间来判断接收效果是否变好，同时也避免接收器在接收效果好与差的临界状态的频繁切换导致的噪声。根据上述的方法，本实用新型优先采用的实施方案为在比较模块U2与触发模块U3之间连接有延时模块U4，以实现上述延时接收功能。
参照图2，下面两根接收天线为例，根据电路原理图对本实用新型的各个模块作详细的描述1.开关模块U1，主要实现接收天线间的切换，包括三极管Q1、Q2、二极管D1、D2以及外围元件组成。接收天线ANT1、ANT2分别串连电容C1、C2、二极管D1、D2和电容C5后与接收器Receiver的天线输入端连接；三极管Q1、Q2的基极为开关模块U1的控制端，其串连电阻R8、R9后与触发模块U3的D触发器IC3A输出端Q和 连接，三极管的Q1、Q2集电极串连电阻R1、R2后分别与二极管D1、D2连接。由于D触发器IC3A输出端Q和 分别输出高电平和低电平，当Q为高电平时，三极管Q1导通，也就是其集电极为低电平，同时二极管D1正向导通，使得接收天线ANT1的信号可以通过二极管D1与接收机Receiver的射频输入端RF INPUT连接，而此时 为低电平，三极管Q2截至，其集电极为高电平，二极管D2两端都处于高电平而截至，接收天线ANT2的信号无法与接收机Receiver的射频输入端RF INPUT连接。如果D触发器IC3A输出状态翻转，相应的三极管Q1与二极管D1截至，接收天线ANT1断开与接收机Receiver连接，同时三极管Q2与二极管D2导通，接收天线ANT1与接收机Receiver的射频输入端RF INPUT连接。
2.比较模块U2，实现接收器Receiver场强信号输出端SIGNALMETER OUPUT的输出电压与参考电压作比较，将比较结果输出高或低电平。其由比较器IC1B及可变电阻VR1组成，接收器Receiver的场强信号输出端与比较器IC1B的同向输入端连接，反向输入端与可变电阻VR1连接。可变电阻VR1经分压后给比较器IC1B反相输入端一个参考电压，当场强信号输出端的电压高于此参考电压时比较器IC1B输出高电平使后续模块维持当前状态，否则输出低电平控制后续模块维持动作实现接收天线ANT1、ANT2的切换。
3.延时模块U4，实现延时功能，包括与非门IC2A、IC2B、电阻R7、电容C6，其中与非门IC2A、IC2B组成RS触发器，RS触发器的输入端G1与比较模块U2输出端连接，输入端H2串联电容C6后接地，电阻R7接于RS触发器的输入端H2和输出端H0之间。
4.触发模块U3包括由比较器IC1A和外围元件组成的非门电路以及D触发器IC3A，比较器IC1A的反相输入端与延时模块U4的与非门IC2B输出端H0连接，比较器IC1A的输出端与D触发器IC3A的CLK端连接，D触发器的D端与 相连后与开关模块U1一输入端相连，D触发器的Q端与开关模块U1另一输入端相连，D触发器的S端和R端接地。D触发器IC3A的逻辑状态为，当其CLK端由低电平跳变为高电平时，其输出端Q和 的电平翻转，从而实现两根天线之间的切换。
整个电路的工作原理如下A.假设初始状态为D触发器IC3A的Q端输出高电平，三极管Q1、二极管D1导通，接收天线ANT1为当前使用天线且其接收信号较强，则接收器Receiver的场强信号输出端SIGNAL METER OUPUT输出电压高于比较模块U2反向端的参考电压，那么比较器IC1B输出高电平到非门IC2A输入端G1，此时需要分两种情况进行讨论i.与非门IC2B的输出端H0初始值为高电平，则与非门IC2A的两个输入端G1和G2都为高电平，因此与非门IC2A的输出端G0为低电平，从而使与非门IC2B的输出端H0锁定为高电平，经比较器IC1A反相后输出低电平到D触发器IC3A的CLK端，D触发器IC3A的输出端Q和 的输出电平维持不变，也就是接收天线ANT1保持与接收器射频输入端RF INPUT的连接。
ii.与非门IC2B的输出端H0初始值为低电平，该低电平经电阻R7对电容C6放电使与非门IC2B的输入端H2也为低电平，则非门IC2B的输出端H0跳变为高电平，其后的工作过程与i相同。
与非门IC2B的输入端H2经电阻R7对电容C6充电后也为高电平。
总之，只要接收天线ANT1的接收信号较强，接收天线ANT1就能够保持与接收器射频输入端RF INPUT的持续连接，不会出现接收天线的切换。
B.当接收天线ANT1的接收信号变弱时，接收器Receiver的场强信号输出端SIGNAL METER OUPUT输出电压低于比较模块U2反向端的参考电压，那么比较器IC1B输出低电平到非门IC2A输入端G1，则输出端G0变为高电平，而此时与非门IC2B的输入端H2为高电平，那么其输出端H0变为低电平，经比较器IC1A反相后输出高电平到D触发器IC3A的CLK端，D触发器IC3A的输出端Q和 的电平翻转，Q输出低电平， 输出高电平，所以三极管Q1、二极管D1截至，而三极管Q2、二极管D2导通，变为接收天线ANT2与接收机Receiver的射频输入端RF INPUT连接。同时电容C6经过电阻R7放电也就是进入延时状态，电容C6的放电时间即为延时时间。
当接收天线由ANT1切换到ANT2后也可能出现两种情况I.在延时时间内接收天线ANT2的接收信号较强，这时接收器Receiver的场强信号输出端SIGNAL METER OUPUT输出电压高于比较模块U2反向端的参考电压，那么比较器IC1B输出高电平到非门IC2A输入端G1，也就是说进入上述A中描述的工作状态，接收天线ANT2就能够保持与接收器射频输入端RF INPUT的持续连接，不会出现接收天线的切换。
II.在延时时间内接收天线ANT2未能接收到较强的信号，则接收器Receiver的场强信号输出端SIGNAL METER OUPUT输出电压仍低于比较模块U2反向端的参考电压，那么比较器IC1B保持输出低电平到与非门IC2A输入端G1，与非门IC2A输出端G0和与非门IC2B输入端H1仍为高电平，在与非门IC2B输出端H0的低电平经电阻R7对电容C6放电后使与非门IC2B输入端H2也变为低电平，从而使与非门IC2B输出端H0变为高电平，此时D触发器IC3A的输出端Q和 的电平不变，但与非门IC2B输出端H0变为高电平后又对C6充电，与非门IC2B输入端H2又变为高电平，与非门IC2B输出端H0又变为低电平，此时经比较器IC1A反相后输出高电平到D触发器IC3A的CLK端，D触发器IC3A的输出端Q和 的电平又翻转，Q输出高电平， 输出低电平，所以三极管Q1、二极管D1导通，而三极管Q2、二极管D2截至，变为接收天线ANT1与接收机Receiver的射频输入端RF INPUT连接，同时也进入延时状态。
也就是说，如果切换接收天线后能够获得较好的接收效果，则保持该接收天线与接收器Receiver连接，否则经过延时时间后又会切换接收天线，直到获得较好的接收效果为止，这样就可以避免由于一根天线处于信号衰落的位置上使得接收机的接收信噪比急剧下降、甚至接收不到信号的问题，确保接收器获得较好的接收效果，而且由于本电路设计简单易行，只要在现有接收机Receiver上加设即可，成本低廉。
权利要求1.无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于包括至少两根接收天线(ANT1、ANT2)、开关模块(U1)、比较模块(U2)、触发模块(U3)，接收天线(ANT1、ANT2)经开关模块(U1)与接收器(Receiver)连接，接收器(Receiver)有场强信号输出端与比较模块(U2)连接，比较模块(U2)的输出端与触发模块(U3)连接，触发模块(U3)的输出端与开关模块(U1)的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于比较模块(U2)与触发模块(U3)之间连接有延时模块(U4)。
3.根据权利要求1所述的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于开关模块(U1)包括三极管(Q1、Q2)、二极管(D1、D2)以及外围元件组成，接收天线(ANT1、ANT2)分别串连电容(C1、C2)、二极管(D1、D2)和电容(C5)后与接收器(Receiver)的天线输入端连接；三极管(Q1、Q2)的基极为开关模块(U1)的控制端，其串连电阻(R8、R9)后与触发模块(U3)的输出端连接，三极管的(Q1、Q2)集电极串连电阻(R1、R2)后分别与二极管(D1、D2)连接。
4.根据权利要求1所述的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于比较模块(U2)由比较器(IC1B)及可变电阻(VR1)组成，接收器(Receiver)的场强信号输出端与比较器(IC1B)的同向输入端连接，反向输入端与可变电阻(VR1)连接。
5.根据权利要求1所述的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于触发模块(U3)包括由比较器(IC1A)和外围元件组成的非门电路以及D触发器(IC3A)，比较器(IC1A)的反相输入端与比较模块(U2)输出端连接，比较器(IC1A)的输出端与D触发器(IC3A)的CLK端连接，D触发器的D端与 相连后与开关模块(U1)一输入端相连，D触发器的Q端与开关模块(U1)另一输入端相连，D触发器的S端和R端接地。
6.根据权利要求2所述的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于触发模块(U3)包括由比较器(IC1A)和外围元件组成的非门电路以及D触发器(IC3A)，比较器(IC1A)的反相输入端与延时模块(U4)的输出端连接，运算放大器(IC1A)的输出端与D触发器(IC3A)的CLK端连接，D触发器的D端与 相连后与开关模块(U1)一输入端相连，D触发器的Q端与开关模块(U1)另一输入端相连，D触发器的S端和R端接地。
7.根据权利要求2所述的无线接收机的天线自动选择电路，其特征在于延时模块(U4)包括与非门(IC2A、IC2B)、电阻(R7)、电容(C6)，其中与非门(IC2A、IC2B)组成RS触发器，RS触发器的输入端(G1)与比较模块(U2)输出端连接，输入端(H2)串联电容(C6)后接地，电阻(R7)接于RS触发器的输入端(H2)和输出端(H0)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种无线接收机的天线自动选择电路，包括至少两根接收天线、开关模块、比较模块、触发模块，接收天线经开关模块与接收器连接，接收器有场强信号输出端与比较模块连接，比较模块的输出端与触发模块连接，触发模块的输出端与开关模块的控制端连接。首先其中一根天线被锁定为当前使用天线，当该天线接收效果变差时，立即切换到另一天线尝试接收，这样就可以避免由于一根天线处于信号衰落的位置上使得接收机的接收信噪比急剧下降、甚至接收不到信号的问题，确保接收器获得较好的接收效果；由于本电路设计简单易行，只要在现有接收机上加设即可，成本低廉。
文档编号H04B1/16GK2927506SQ200620061139
公开日2007年7月25日 申请日期2006年6月26日 优先权日2006年6月26日
发明者施宝新 申请人:施宝新