内外天线切换装置的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，更具体地说，它涉及一种内外天线切换装置。

背景技术：

随着北斗卫星导航系统及GPS应用的发展，卫星导航设备在各个领域得到广泛应用。为满足卫星导航设备在车载应用或相对封闭环境中使用，便携式卫星导航设备配置有内置和外置天线，而外置天线使用的关键在于如何实现内置天线和外置天线的自动识别及切换。目前，市面上的导航设备，一般是需要在系统中进行软切换，非常的麻烦。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种内外天线切换装置，能够自动对内置天线和外置天线进行切换。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种内外天线切换装置，包括射频开关、双路单刀单掷模拟开关、采样电阻、电流分流监控器、比较电路、电源模块以及控制芯片；所述射频开关的两个信号输入端分别耦接于内置天线和外置天线，所述射频开关的控制端耦接于控制芯片，所述射频开关的信号输出端耦接于接收器；所述双路单刀单掷模拟开关的两个输入端耦接于电源模块，所述双路单刀单掷模拟开关的两个输出端分别耦接于内置天线和外置天线，所述双路单刀单掷模拟开关的控制端耦接于控制芯片；所述采样电阻串联于所述双路单刀单掷模拟开关的输出端与外置天线之间；所述电流分流监控器的两个输入端耦接于采样电阻的两端以检测流过所述采样电阻的电流，并输出电流检测信号；所述比较电路的输入端耦接于所述电流分流监控器的输出端以接收所述电流检测信号，并将所述电流检测信号与预设值比较，并根据比较结果输出相应的比较信号；所述控制芯片耦接于比较电路，以接收并响应于所述比较信号分别向所述双路单刀单掷模拟开关和射频开关的控制端输出相应的切换控制信号。

优选地，所述电流分流监控器的型号为INA282。

优选地，所述比较电路包括基准电路、比较器；其中，所述基准电路用于输出所述预设值；所述比较器的同相端耦接于所述电流分流监控器的输出端，反相端耦接于基准电路的输出端。

优选地，所述基准电路包括串联连接的第一电阻、第二电阻，第一电阻的另一端耦接于电源模块，第二电阻的另一端接地。

优选地，还包括第一隔离电路、第二隔离电路；其中，所述第一隔离电路耦接于所述双路单刀单掷模拟开关的输出端与内置天线之间；所述第二隔离电路耦接于所述采样电阻与外置天线之间。

优选地，所述第一离电路包括第一电感、第一电容、第二电容；其中，第一电感的一端耦接于双路单刀单掷模拟开关的输出端，另一端耦接于内置天线；第一电容和第二电容的一端均耦接于第一电感的另一端，另一端接地。

优选地，所述第二离电路包括第二电感、第三电容、第四电容；其中，第二电感的一端耦接于采样电阻的一端，另一端耦接于外置天线；第三电容和第四电容的一端均耦接于第二电感的另一端，另一端接地。

优选地，还包括：

计时电路，耦接于比较电路，用于接收并响应于所述比较信号进行计时，并在计满预定时长后输出计时信号；

电压检测电路，耦接于所述双路单刀单掷模拟开关的输出端与内置天线之间，用于检测电源模块是否对内置天线进行供电，并输出相应的供电检测信号；

提示电路，耦接于计时电路和电压检测电路，用于接收并响应于所述计时信号、供电检测信号进行报警提示。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过以上技术方案，当外置天线插入时，电流分流监控器的输出的电流检测信号增大（大于预设值），比较电路输出相应的比较信号至控制芯片，控制芯片分别控制双路单刀单掷模拟开关和射频开关作出切换动作，以停止对内置天线供电，此时射频开关仅传输外置天线的信号。

附图说明

图1为实施例1中内外天线切换装置的电路图；

图2为实施例1中比较电路的电路图；

图3A为实施例1中第一隔离电路的电路图；

图3B为实施例1中第二隔离电路的电路图；

图4为实施例2中提示电路的电路图。

附图标记：100、比较电路；200、第一隔离电路；300、第二隔离电路；400、提示电路。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参照图1，一种内外天线切换装置，包括射频开关、双路单刀单掷模拟开关、采样电阻、电流分流监控器、比较电路100、电源模块以及控制芯片。

其中，射频开关型号为PE42420，其两个信号输入端分别耦接于内置天线和外置天线，以分别从内置天线、外置天线接收射频信号。射频开关的控制端耦接于控制芯片，即控制芯片通过向射频开关的控制端发送切换控制信号，以控制射频开关进行信道的切换，射频开关的信号输出端耦接于接收器。如此，当射频开关处于第一状态时，内置天线所接收的射频信号传输至接收器，当射频开关处于第二状态时，外置天线所接收的射频信号传输至接收器。

双路单刀单掷模拟开关具有两个输入端（S1、S2）、两个输出端（D1、D2）以及控制端A1，其中，双路单刀单掷模拟开关的两个输入端（S1、S2）耦接于电源模块，双路单刀单掷模拟开关的两个输出端（D1、D2）分别通过第一隔离电路200、第二隔离电路300耦接于内置天线和外置天线，双路单刀单掷模拟开关的控制端A1耦接于控制芯片。因此，输入端S1与输出端D1构成第一通道，输入端S2与输出端D2构成第二通道。在默认情况下，控制芯片向双路单刀单掷模拟开关的控制端A1发送切换控制信号，使双路单刀单掷模拟开关的第一通道、第二通道均导通。

采样电阻串联于双路单刀单掷模拟开关的输出端D2与外置天线之间；电流分流监控器的型号为INA282，其两个输入端耦接于采样电阻的两端以检测流过采样电阻的电流ix，并输出电流检测信号Vs。

参照图1、图2，比较电路100包括基准电路、比较器A1；其中，基准电路用于输出预设值Vref，包括串联连接的第一电阻R1、第二电阻R2，第一电阻R1的另一端耦接于电源模块（接收VCC电压），第二电阻R2的另一端接地。比较器A1的同相端耦接于电流分流监控器的输出端以接收电流检测信号Vs，反相端耦接于基准电路的输出端以接收预设值Vref。

参照图1、图3A，第一离电路包括第一电感L1、第一电容C1、第二电容C2；其中，第一电感L1的一端耦接于双路单刀单掷模拟开关的输出端D1，另一端耦接于内置天线；第一电容C1和第二电容C2的一端均耦接于第一电感L1的另一端，另一端接地。

参照图1、图3B，第二离电路包括第二电感L2、第三电容C3、第四电容C4；其中，第二电感L2的一端耦接于采样电阻Rx的一端，另一端耦接于外置天线；第三电容C3和第四电容C4的一端均耦接于第二电感L2的另一端，另一端接地。

本实施例的工作原理是：

在默认情况下，外置天线未接入，电源模块仅对内置天线进行供电，并且内置天线接收的射频信号由射频开关传输至接收器；当内置天线所接收到的信号较差时，插入外置天线，电源模块对外置天线进行供电，使得采样电阻Rx上的电流增大，进而电流分流监控器所输出的电流检测信号Vs增大（超过预设值），比较器A1输出高电平的比较信号Vp至控制芯片；控制芯片接收到高电平的比较信号Vp后，一方面向双路单刀单掷模拟开关的控制端A1发送切换控制信号，以控制第一通道断开（即电源模块停止向内置天线供电），另一方面向射频开关的控制端发送切换控制信号，以控制射频开关作出切换动作。

实施例2：

参照图1、图4，在实施例1的基础上，本实施例增加了提示功能，具体是，还包括计时电路、电压检测电路以及提示电路400；其中，计时电路可由触发器或单片机实现，其工作原理是，计时电路耦接于比较电路，其在接收到高电平的比较信号时进行计时，并在计满预定时长（一般为5秒）后输出高电平的计时信号Vj，在计时期间，若比较信号变为低电平（外置天线拔出），则停止计时并复位。电压检测电路耦接于双路单刀单掷模拟开关的输出端与内置天线之间，用于检测电源模块是否对内置天线进行供电；双路单刀单掷模拟开关的第一通道断开时，电压检测电路输出低电平的供电检测信号Vd，反之，则输出高电平的供电检测信号Vd。

提示电路400包括与门电路N1、第三电阻R3、第一NPN三极管Q1以及蜂鸣器B1，连接关系如图所示。其中，与门电路N1的两个输入端耦接于计时电路和电压检测电路，用于接收并响应于计时信号Vj、供电检测信号Vd；当计时信号Vj、供电检测信号Vd均为高电平时，代表在预定时长内，未切断内置天线的电源，此时与门电路N1输出高电平的控制信号Vc，使第一NPN三极管Q1导通，进而使蜂鸣器B1通电工作。