一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线的制作方法

文档序号:26586163发布日期:2021-09-10 19:17阅读:328来源:国知局
一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线的制作方法

1.本发明涉及一种北斗卫星导航天线,具体地说,涉及一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线。


背景技术:

2.目前市面上的北斗卫星导航天线基本都是通过单天线来接收卫星信号进行定位,一旦天线出现异常就无法正常的定位导航,因此会在天线的输出端装有机械开关让外接天线和现有天线进行信号切换保障接收机的正常运作。
3.机械开关主要采用机械触碰方式改变电路的通断,但触碰有误差,可靠性相对较低,精度较低,直接接触,有磨损、有寿命次数,可靠性较差,体积相对大,影响设计的小型化和可靠性,鉴于此,本发明提供一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,提供了一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线,包括北斗导航主天线、北斗导航从天线、射频开关u4信号切换电路和接收机;北斗导航主天线、北斗导航从天线均用于接收卫星信号,北斗导航从天线用于提供备用信号,以和北斗导航主天线形成可切换信号;接收机用于接收射频开关u4信号切换电路的输出信号,其中:
6.射频开关u4信号切换电路用于自动关闭北斗导航主天线,并切换至北斗导航从天线。
7.作为本技术方案的进一步改进,所述射频开关u4信号切换电路包括射频开关u4、电容c11和c15,其中:
8.射频开关u4的rf2端与北斗导航主天线连接,射频开关u4的rf1端与北斗导航从天线连接,且北斗导航主天线和北斗导航从天线与射频开关u4之间分别连接有电容c4和c9,所述射频开关u4的信号输出端rfc与模拟集成电路连接,射频开关u4的vdd端与电容c11和c15并联,电容15的输出端连接有电感l4,电感l4与电容c9连接。
9.作为本技术方案的进一步改进,所述射频开关u4还包括vctl控制管脚和ven管脚,其中:
10.括vctl控制管脚和ven管脚根据高低电平进行逻辑显示。
11.作为本技术方案的进一步改进,所述逻辑显示包括逻辑显示1和逻辑显示0,具体的:
12.低电平信号北斗导航从天线连接rf1的输入端时,vctl控制管脚逻辑显示0,ven管脚逻辑显示0,信号输出端rfc输出的信号为北斗导航主天线;高电平信号北斗导航从天线连接rf1的输入端时,vctl控制管脚逻辑显示1,ven管脚逻辑显示0,信号输出端rfc输出的信号为北斗导航从天线。
13.作为本技术方案的进一步改进,所述射频开关u4均处于正常供电状态。
14.作为本技术方案的进一步改进,所述模拟集成电路包括放大管u1和u2,其中:
15.放大管u2的输入端连接有电容c5,电容c5的输入端与信号输出端rfc连接,放大管u2的输出端与电容c7连接,电容c7的输出端与放大管u1连接。
16.作为本技术方案的进一步改进,所述电容c7的输出端与放大管u1之间设有滤波器f1,其中:
17.滤波器f1的输入端与电容c7输出端连接,滤波器f1的输出端连接c1,c1再与放大管u1连接。
18.作为本技术方案的进一步改进,所述滤波器f1为声表带通滤波器。
19.作为本技术方案的进一步改进,所述放大管u1的输出端连接电阻r1,电阻r1与电阻r2和r3并联,r2和r3的输出端连接稳压管u3,稳压管u3的输出端连接电感l3,以形成稳定的输出信号。
20.作为本技术方案的进一步改进,所述输出信号为有源信号输出。
21.与现有技术相比,本发明的有益效果:
22.该基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线中,通过使用射频开关u4是通过新入信号的高低电平来控制信号切换,相比机械开关,没有直接进行触碰,可靠性强,精度高,硬件损耗小,寿命更长,尺寸小可以直接设计在原来单天线的电路中,隔离度高,插损损耗小,从而改进原有通过机械开关进行信号切换的弊端,并解决单天线在导航定位过程中出现异常的问题。
附图说明
23.图1为本发明的整体模块框图;
24.图2为本发明的射频开关原理图;
25.图3为本发明的机械开关原理图。
具体实施方式
26.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做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。
27.实施例1
28.请参阅图1所示,本实施例目的在于,提供了一种基于射频开关做信号切换的北斗卫星导航天线,包括北斗导航主天线、北斗导航从天线、射频开关u4(射频开关u4型号为rfsw6024)信号切换电路和接收机;北斗导航主天线、北斗导航从天线均用于接收卫星信号,北斗导航从天线用于提供备用信号,以和北斗导航主天线形成可切换信号;接收机用于接收射频开关u4信号切换电路的输出信号,其中:
29.射频开关u4信号切换电路用于自动关闭北斗导航主天线,并切换至北斗导航从天线。
30.在机械开关中,请参阅图3所示,北斗导航主天线接收卫星信号,经过放大管u2(放
大管型号为spf5043z,此外以下放大管均采用该型号的放大管)对信号进行一级放大,然后经过滤波器f1进行滤波,对无用和干扰信号进行衰减和抑制,再通过放大管u1对信号进行二级放大输出给接收机进行信号处理,当北斗导航主天线出现异常或想用其他外来天线进行验证接收机性能时,就要通过机械开关手拨切换至北斗导航从天线,即将开关s1的1接入点与3接入点闭合。
31.实施例2
32.为了实现开关s1的自动切换,本实施例与实施例1不同的是,请参阅图3所示,射频开关u4信号切换电路包括射频开关u4、电容c11和c15,其中:
33.射频开关u4的rf2端与北斗导航主天线连接,射频开关u4的rf1端与北斗导航从天线连接,且北斗导航主天线和北斗导航从天线与射频开关u4之间分别连接有电容c4和c9,射频开关u4的信号输出端rfc与模拟集成电路连接,射频开关u4的vdd端与电容c11和c15并联,电容15的输出端连接有电感l4,电感l4与电容c9连接。
34.进一步的,射频开关u4还包括vctl控制管脚和ven管脚,其中:
35.括vctl控制管脚和ven管脚根据高低电平进行逻辑显示。
36.再进一步的,逻辑显示包括逻辑显示1和逻辑显示0,具体的:
37.低电平信号北斗导航从天线连接rf1的输入端时,vctl控制管脚逻辑显示0,ven管脚逻辑显示0,信号输出端rfc输出的信号为北斗导航主天线;高电平信号北斗导航从天线连接rf1的输入端时,vctl控制管脚逻辑显示1,ven管脚逻辑显示0,信号输出端rfc输出的信号为北斗导航从天线。
38.工作时,北斗导航主天线接收卫星信号,此外模拟集成电路包括放大管u1和u2,其中:
39.放大管u2的输入端连接有电容c5,电容c5的输入端与信号输出端rfc连接,放大管u2的输出端与电容c7连接,电容c7的输出端与放大管u1连接,经过放大管u2对信号进行一级放大,然后经过电容c7的输出端与放大管u1之间设有的滤波器f1进行滤波(滤波器f1为声表带通滤波器),滤波器f1的输入端与电容c7输出端连接,滤波器f1的输出端连接c1,c1再与放大管u1连接,以对无用和干扰信号进行衰减和抑制,再通过放大管u1对信号进行二级放大输出给接收机进行信号处理;
40.当北斗导航主天线出现异常或想用其他外来天线进行验证接收机性能时,首先,正常情况下,没有外来高电平信号(即:底电平信号)北斗导航从天线接在rf1输入处时,vctl控制管脚的逻辑显示0,ven管脚的逻辑显示0,射频开关u4在正常供电的情况下信号输出端rfc处输出的信号时北斗导航主天线,然后接入高电平信号,此时,vctl控制管脚的逻辑显示1,ven管脚的逻辑显示0,射频开关u4在正常供电的情况下信号输出端rfc处输出的信号时北斗导航从天线,从而通过接入信号的高低电平来控制北斗导航天线的切换,且当北斗导航从天线和射频开关u4联通后就自动关闭北斗导航主天线的通路。
41.具体的,射频开关u4均处于正常供电状态。
42.此外,放大管u1的输出端连接电阻r1,电阻r1与电阻r2和r3并联,r2和r3的输出端连接稳压管u3(稳压管u3型号为s1112),稳压管u3保障电压的稳定并给放大管进行供电,稳压管u3的输出端连接电感l3,以形成稳定的输出信号。
43.除此之外,输出信号为有源信号输出。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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