一种通信主板和天线

文档序号:172287 发布日期:2021-10-29 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 一种通信主板和天线 (Communication mainboard and antenna ) 是由 丁高泉 王志刚 付海旋 于 2021-07-26 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种通信主板和天线,通过N个射频开关通过M个模组端口连接至所述通信模组的各个频段的天线发射端口、天线接收端口,通过控制所述射频开关的天线端口和模组端口之间的导通状态,可以控制所述通信主板能够发送或接收不同频段的信号,从而实现控制所述通信主板的网络环境在不同的运营商网络之间进行切换,降低了天线的配件数量,简化了天线结构,降低了天线的硬件维护成本和管理成本。(The application provides a communication mainboard and antenna is connected to through a plurality of module ports of M through a plurality of radio frequency switch antenna emission port, the antenna receiving port of each frequency channel of communication module, through control conduction state between radio frequency switch&#39;s antenna port and the module port can control the signal of different frequency channels can be sent or received to the communication mainboard, thereby realizes control the network environment of communication mainboard switches between the operator network of difference, has reduced the accessory quantity of antenna, has simplified antenna structure, has reduced the hardware maintenance cost and the administrative cost of antenna.)

一种通信主板和天线

技术领域

本发明涉及通讯设备技术领域,具体涉及一种通信主板和天线。

背景技术

目前5G电力通信终端使用的都是通过通信模组集成开发的终端设备,由于通信模组需要支持不同的频段和制式,通过通信模组集成开发出来的天线接口数量较多。现有的5G终端产品采用的大多是引出多根天线,以实现同一台设备在不同运营商网络环境下工作,其主板结构如图1所示;另一种方式是采用不同的终端形态(内部连接天线方式的改变)以适应不同运营商网络环境下工作;其主板结构如图2a和图2b所示;至于采用哪种方式,取决于对产品成本控制和产品美观的需求。

现有5G终端为了能够在各个运营商(移动,联通,电信和广电四大运营商)的网络环境下都能工作;一种方式是把通信模组支持的所有频段的天线都引到机壳,天线数量庞大,使配附件成本增加一倍,使得机壳体积小型化难度增加;另一种方式是使用较少的天线通过增加多种终端形态,使不同形态的终端适应不同的运营商网络;这样多形态终端产品大大增加了硬件维护和管理成本;同时大大降低了生产效率。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例提供一种通信主板和天线数量简化方案,以实现降低终端的制造成本和维护成本。

为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

一种通信主板,包括:

射频开关、主控单元以及通信模组;

射频开关,所述射频开关设置于外部天线接口与所述主控单元以及所述通信模组之间,所述射频开关的数量为N,所述N为不小于2的正整数;

所述射频开关的天线端口与所述外部天线接口相连,所述射频开关的M模组端口分别连接到所述通信模组的射频天线出口,所述M为不小于2的正整数;

所述主控单元的输出端与所述射频开关的控制端相连,用于向所述射频开关下发开关控制指令,所述控制指令用于控制所述射频开关的天线端口与模组端口之间的导通状态。

可选的,上述通信主板中,所述主控单元具体用于:

当获取运营商网络切换指令时,对所述运营商网络切换指令进行解析,得到所需切换的目标运营商网络;获取与所述目标运营商网络相匹配的控制指令,基于所述控制指令控制所述射频开关的天线端口与模组端口之间的导通状态,使得所述通信主板切入所述目标运营商网络。

可选的,上述通信主板中,所述M的值为2,所述N的值为4。

可选的,上述通信主板中,所述主控单元具体用于:

当所述目标运营商网络为第一运营商网络时,基于与所述第一运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关中的第一个射频开关的第一模组端口与所述第一个射频开关的天线端口接通,4个射频开关中的第三个射频开关的第一模组端口与所述第三个射频开关的天线端口接通,以使得所述通信主板接入第一网络运营商提供的第一运营商网络;

当所述目标运营商网络为第二运营商网络时,基于与所述第二运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关中的第一个射频开关的第二模组端口与所述第一个射频开关的天线端口接通,4个射频开关中的第三个射频开关的第二模组端口与所述第三个射频开关的天线端口接通,以使得所述通信主板接入第一网络运营商提供的第二运营商网络;

当所述目标运营商网络为第三运营商网络时,基于与所述第三运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关中的第二个射频开关的第一模组端口与所述第二个射频开关的天线端口接通,4个射频开关中的第四个射频开关的第一模组端口与所述第四个射频开关的天线端口接通,以使得所述通信主板接入第三网络运营商提供的第三运营商网络;

当所述目标运营商网络为第四运营商网络时,基于与所述第三运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关中的第二个射频开关的第二模组端口与所述第二个射频开关的天线端口接通,4个射频开关中的第四个射频开关的第二模组端口与所述第四个射频开关的天线端口接通时,以使得所述通信主板接入第三网络运营商提供的第四运营商网络。

可选的,上述通信主板中,所述射频开关为工作频段能够覆盖700M~6GHz,且满足Sub6G的频段要求的射频开关。

可选的,上述通信主板中,所述射频开关以插拔方式安装在所述通信主板内。

可选的,上述通信主板中,所述射频开关的型号为HMC536LP2。

一种天线,应用有上述任意一项所述的通信主板。

可选的,所述天线的壳体上,设置有目标运营网络切换按钮,用于向所述主控单元发送运营网络切换指令。

可选的,所述天线上设置有无线信号接收单元,用于接收用户通过无线网络发送的运营网络切换指令,并将所获取到的运营网络切换指令发送给所述主控单元。

基于上述技术方案,本发明实施例提供的上述方案,通过N个射频开关通过M个模组端口连接至所述通信模组的各个频段的天线发射端口、天线接收端口,通过控制所述射频开关的天线端口和模组端口之间的导通状态,可以控制所述通信主板能够发送或接收不同频段的信号,从而实现控制所述通信主板的网络环境在不同的运营商网络之间进行切换,降低了天线的配件数量,简化了天线结构,降低了天线的硬件维护成本和管理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的一种天线的主板结构示意图;

图2a和图2b为现有技术中提供的另一种天线的主板结构示意图;

图3为本申请实施例公开的一种天线的主板结构示意图;

图4为本申请一具体实施例公开的一种天线的主板结构示意图;

图5为本申请实施例公开的主板结构在第一模式下的结构示意图;

图6为本申请实施例公开的主板结构在第二模式下的结构示意图;

图7为本申请实施例公开的主板结构在第三模式下的结构示意图;

图8为本申请实施例公开的主板结构在第四模式下的结构示意图。

具体实施方式

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。

针对于现有技术中公开的天线的体积大、终端形态多样、制造成本高的问题,本申请公开了一种通信主板和天线,本申请提供的通信主板和天线能够将适用于不同运营商网络(移动,联通,电信,广电)场景下在同一台5G终端上、根据不同的运营商网络控制切换使用相同的天线数量,达到同一台5G终端在较少的天线数量下适配在不同运营商网络环境中工作,并达到提高了天线性能;并且可以有效节约天线的硬件成本、便于硬件管理且方便后期维护。

具体的,参见图3,本申请实施例公开的一种通信主板,可以包括:

射频开关100、主控单元200以及通信模组300;

其中所述通信模组300可以为2G模组、3G模组、4G模组、5G模组、6G模组、甚至是7G模组8G模组等;

射频开关100,所述射频开关100设置于所述通信主板的外部天线接口与所述主控单元200以及所述通信模组300之间,在本方案中,所述射频天线具有一个天线端口和多个模组端口,所述天线端口用于与所述天线的外部天线接口(ANT1、ANT2……ANTN)相连,所述模组端口用于与所述通信模组300的射频天线出口相连,且不同的模组端口所连接的射频天线出口不同;在本方案中,所述射频开关100的模组端口可以设为M个,所述M为不小于2的整整数,例如,可以为2、3、4等。在本方案中,所述通信主板内的射频开关100的数量为N所述N为不小于2的正整数。

所述主控单元200的输出端与所述射频开关100的控制端相连,用于向所述射频开关100下发开关控制指令,所述控制指令用于控制所述射频开关100的天线端口与模组端口之间的导通状态。

在本申请实施例公开的技术方案中,所述N个射频开关100通过M个模组端口连接至所述通信模组300的各个频段的天线发射端口、天线接收端口,通过控制所述射频开关100的天线端口和模组端口之间的导通状态,可以控制所述通信主板能够发送或接收不同频段的信号,从而实现控制所述通信主板的网络环境在不同的运营商网络(移动,联通,电信,广电等)之间进行切换,降低了天线的配件数量,简化了天线结构,降低了天线的硬件维护成本和管理成本。

在本申请实施例公开的技术方案中,所述主控单元200除了对所述通信模组300进行控制之外,还用于控制所述射频开关100的天线端口和模组端口之间的导通状态,通过控制各个射频开关100的天线端口和模组端口之间的导通状态,实现所述通信主板接入不同的运营商网络。

具体的,在申请实施例公开的技术方案中,当所述通信主板上电时,所述主控单元200可以基于一个默认控制指令控制所述射频开关100的天线端口和模组端口之间的导通状态,以使得所述通信主板接入默认的运营商网络,在本方案中,所述默认的运营商网络可以为移动网络、电信网络、联通网络或广电网络等中的任意一个网络。

当所述主控单元200获取运营商网络切换指令时,表明用户具有切换运营商网络的需求,此时,所述主控单元200会对所述运营商网络切换指令(包含有目标运营商网络标识)进行解析,基于解析结果得到所需切换的目标运营商网络,再基于内置的预设映射关系,获取与所述目标运营商网络相匹配的控制指令,基于所述控制指令控制各个所述射频开关100的天线端口与模组端口之间的导通状态,从而使得所述通信主板切入所述目标运营商网络。

在本申请一个实施例公开的技术方案中,所述通信模组300为支持4种运营商网路的通信模组300,参见图4,所述M的值可以为2,所述N的值可以为4,此时,在所述主控单元200的控制下,可以通过4个射频开关100控制所述通信主板在4个运营商网络中任意切换。

所述主控单元200具体用于:

当所述目标运营商网络为第一运营商网络时,参见图5,基于与所述第一运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关100中的第一个射频开关100的第一模组端口与所述第一个射频开关100的天线端口接通,4个射频开关100中的第三个射频开关100的第一模组端口与所述第三个射频开关100的天线端口接通,以使得所述通信主板接入第一网络运营商提供的第一运营商网络;

当所述目标运营商网络为第二运营商网络时,参见图6,基于与所述第二运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关100中的第一个射频开关100的第二模组端口与所述第一个射频开关100的天线端口接通,4个射频开关100中的第三个射频开关100的第二模组端口与所述第三个射频开关100的天线端口接通,以使得所述通信主板接入第一网络运营商提供的第二运营商网络;

当所述目标运营商网络为第三运营商网络时,参见图7,基于与所述第三运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关100中的第二个射频开关100的第一模组端口与所述第二个射频开关100的天线端口接通,4个射频开关100中的第四个射频开关100的第一模组端口与所述第四个射频开关100的天线端口接通,以使得所述通信主板接入第三网络运营商提供的第三运营商网络;

当所述目标运营商网络为第四运营商网络时,参见图8,基于与所述第三运营商网络相匹配的控制指令控制:4个射频开关100中的第二个射频开关100的第二模组端口与所述第二个射频开关100的天线端口接通,4个射频开关100中的第四个射频开关100的第二模组端口与所述第四个射频开关100的天线端口接通时,以使得所述通信主板接入第三网络运营商提供的第四运营商网络。

所述射频开关100可以是典型的选通类器件,用于将所需要的通信模组300的某一频段通道选择连接到所述外部天线接口;在本实施例公开的技术方案中所述射频开关100可以选用四选一开关芯片,典型器件如HMC536LP2;射频开关100的天线端口连接到外部天线口、模组端口分别连接到通信模组300的射频天线出口;如前所述,射频芯片开关切换的信号由主控单元200提供;典型的控制方式为:4个射频开关100通过不同的高低电平组合来控制通信模组300分别工作在不同的运营商网络,通过所述高低电平,来实现所述射频开关100内天线端口与模组端口之间的切换。

在本实施例公开的技术方案中,所采用的射频开关100需要满足以下条件:要保证射频开关100在5G Sub6G频段上的插损小于预设上限值,不影响5G终端的整体射频性能指标,选取射频开关100的工作频段覆盖700M~6GHz、并且开关芯片的有效频段范围要能够覆盖到Sub6G频段。

在本申请另一实施例公开的技术方案中,为了当所述射频开关100故障时,方便更换,在本方案中,所述射频开关100可以以插拔方式安装在所述通信主板内。

对应于上述实施例公开的通信主板,本申请还公开了一种天线,该电梯案可以应用有上述任意一项所述的通信主板。

在本申请另一实施例公开的技术方案中,用户可以现场控制所述天线在各个运营商网络之间进行切换,此时,所述天线的壳体上,设置有目标运营网络切换按钮,用于向所述主控单元200发送运营网络切换指令,用户可以通过操作所述目标运营网络切换按钮向所述主控单元200发送运营网络切换指令。

在本申请另一实施例公开的技术方案中,用户可以远程控制所述天线在各个运营商网络之间进行切换,此时,此时所述天线上设置有无线信号接收单元,用于接收用户通过无线网络发送的运营网络切换指令,并将所获取到的运营网络切换指令发送给所述主控单元200。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

13页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:太赫兹信号网络参数测试扩频装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!