一种基于230MHz/510MHz窄带双频共用天线装置的制作方法

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种双频天线共用装置。

背景技术：

1、sg-longrange是国家电网提出的一种局域网无线通信技术，既支持 230mhz频段，又支持其它sub-1ghz和ism频段，满足物联网入口通信的远距离、低功耗、大容量、安全加密、局域组网、多频融合等业务需求。

2、230mhz电力专网频段是国家划分给电网系统的专用频段，其数据传输具有传输距离远、数据速率快和网络较为成熟的特点。同时，510mhz频段为新的民用计量仪表无线使用频段。所以基于sg-longrange技术的物联网通信系统中器件的工作频段常需要同时涉及230mhz的电力无线专网频段和510mhz的民用计量仪表频段。

3、因此，单个天线已经无法满足基于sg-longrange技术的物联网通信需求，但若是将两个天线设计在不同的空间中，会占用较大的空间，不符合设计中所要求的小型化特点。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种双频共用天线装置，将230mhz频段天线与510mhz频段天线结合于一体。

2、一种双频共用天线装置，包括第一天线主体、第二天线主体、控制模块、第一匹配网络、第二匹配网络、设于第一天线主体与第二天线主体之间的第一切换开关以及设于第二天线主体与第一匹配网络和第二匹配网络之间的第二切换开关。所述第一天线主体一端设有信号馈入点；所述第二天线主体两端之间设有两个第一切换开关连接点，且一端设有第二切换开关连接点；所述第一切换开关连接于所述第一天线主体与所述第二天线主体之间；所述第二切换开关连接于所述第二天线主体与所述第一匹配网络和第二匹配网络之间；所述控制模块用于发出控制信号以控制所述第一切换开关和第二切换开关处于不同的导通状态，从而选择导通所述第一天线主体与所述第二天线主体两端之间的两个第一切换开关连接点之一，使所述第一天线主体与所述第二天线主体的组合支持230mhz 或510mhz的频率，并使所述第二切换开关选择与230mhz或510mhz相对应的第一匹配网络或第二匹配网络。

3、本发明的双频共用天线装置中的天线主体可为铜线螺旋天线、pcb天线、 fpc天线或三种类型的组合，既避免了pcb天线过长导致的电路板体积过大、不利于小型化的问题，又可以防止生产中的装配错误，且成本低、适合大规模量产，同时，如果使用fpc天线作为天线主体时，可以将所述双频共用天线装置应用于穿搭设备、进一步丰富了应用领域。

4、本发明的双频共用天线装置实现了将230mhz频段天线与510mhz频段天线结合于一体，通过控制模块发出控制信号从而控制第一切换开关和第二切换开关的导通状态，实现天线频率在230mhz和510mhz频段切换，并选择频率对应的匹配网络，让同一天线拥有电力无线专网频段和民用计量仪表频段的通信特征，具备在两个频段通信的功能，具有较高的天线利用率，满足了国家电网 sg-longrange物联网应用的要求，适用于基于sg-longrange技术的物联网通信系统。

技术特征：

1.一种双频共用天线装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第一频段的频率低于所述第二频段的频率。

3.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第一天线主体和第二天线主体为铜线螺旋天线、pcb天线、fpc天线或三种类型的组合。

4.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第二天线主体上的第一切换开关的第一开关连接点是距离所述第二切换开关连接点端较远的开关连接点，所述第二天线主体上的第一切换开关的第二开关连接点是距离所述第二天线主体的第二切换开关连接点端较近的开关连接点。

5.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第一天线主体的长度大于或等于所述第二频段的频率所要求的天线长度，所述第二天线主体的长度大于或等于所述第一频段的频率所要求的天线长度与所述第一天线主体的长度之差。

6.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：第一频段所要求的天线长度为32.6cm，第二频段所要求的天线长度为14.7cm。

7.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第一切换开关和第二切换开关为高频mos管组成的电子开关。

8.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第一切换开关包括多个连接端，其中一个连接端与所述第一天线主体连接，其他两个连接端中一个连接端与所述第二天线主体的第一切换开关的第一连接点相连，另一个连接端与所述第二天线主体的第一切换开关的第二连接点相连，所述第一切换开关用于选择导通其中一个连接端与其他两个连接端之一，从而选择导通所述第一天线主体与所述第二天线主体两端之间的两个第一切换开关连接点之一。

9.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第二切换开关包括多个连接端，其中一个连接端与所述第二天线主体的一端连接，其他两个连接端中一个连接端与所述第一匹配网络相连，另一个连接端与所述第二匹配网络相连，所述第二切换开关用于选择导通其中一个连接端与其他两个连接端之一，从而选择导通所述第二天线主体与所述第一匹配网络或第二匹配网络。

10.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述控制模块为mcu，能根据所需工作频段，发出控制信号以控制所述切换开关处于不同的导通状态。当天线需工作在第一频段时，控制信号既控制第一切换开关导通所述第一天线主体与所述第二天线主体上的第一切换开关的第一连接点，又控制所述第二切换开关导通所述第二天线主体与第一匹配网络；当天线需工作在第二频段时，控制信号既控制第一切换开关导通所述第一天线主体与所述第二天线主体上的第一切换开关的第二连接点，又控制所述第二切换开关导通所述第二天线主体与第二匹配网络。

11.如权利要求1所述的双频共用天线装置，其特征在于：所述第一频段为230mhz的电力无线专网频段；第二频段为510mhz的民用计量仪表频段。

技术总结
本发明的双频共用天线装置中的天线主体可用现有的螺旋天线、印刷电路板天线或柔性电路板天线，既避免了天线过长导致的电路板体积过大、不利于小型化的问题，又可以防止生产中的装配错误，且成本低、适合大规模量产；同时，通过控制模块控制切换开关的导通状态，实现了将230MHz与510MHz频段天线结合于一体，让同一天线具备在两个频段通信的功能，具有较高的天线利用率。该天线主是一种双频共用天线装置，包括第一天线主体、第二天线主体、控制模块、第一匹配网络、第二匹配网络、设于第一天线主体与第二天线主体之间的第一切换开关以及设于第二天线主体与第一匹配网络和第二匹配网络之间的第二切换开关。

技术研发人员：钟成,臧志斌,赵光,李静,史善哲,路鹏程,龙强
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13