CN107612583A - 可切换外接天线的天线系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种可切换外接天线的天线系统，包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路及外接天线连接器。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线，第一内建天线及第二内建天线用于接收或传送射频信号。切换电路用于切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。外接天线控制电路用于传送控制信号至切换电路。当外接天线连接器连接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号的功能。

Description

可切换外接天线的天线系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种天线系统，特别是涉及一种可切换外接天线的天线系统及控制方法。

背景技术

请参照图1，图1为传统的天线系统的电路图。传统的天线系统100包括第一内建天线110、第二内建天线120、切换电路130及微控制器140。切换电路130电性连接第一内建天线110、第二内建天线120及微控制器140。微控制器140用于传送微电脑信号MS至切换电路130。微电脑信号MS用于控制切换电路130以切换第一内建天线110或第二内建天线120来进行传送或接收射频信号RFS。

然而，当天候不佳时，会严重影响射频信号RFS的传送质量，意即第一内建天线110及第二内建天线120的通信质量都很差，导致微控制器140所传送的微电脑信号MS会随机切换第一内建天线110或第二内建天线120。或是当有阻挡物严重影响射频信号RFS的传送质量时，控制器140也同样会随机切换第一内建天线110或第二内建天线120。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可切换外接天线的天线系统及控制方法。

为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供一种可切换外接天线的天线系统，包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路及外接天线连接器。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线，第一内建天线及第二内建天线用于接收或传送射频信号。切换电路耦接第一内建天线及第二内建天线，切换电路用于切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。外接天线控制电路耦接切换电路，用于传送控制信号至切换电路。外接天线控制连接器耦接外接天线控制电路与第二内建天线。其中，当外接天线连接器连接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号。

更进一步地，当外接天线连接器没有连接外接天线时，外接天线控制电路传送第二逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。

更进一步地，第一逻辑电平的控制信号为逻辑低电平的控制信号；第二逻辑电平的控制信号为逻辑高电平的控制信号。

更进一步地，切换电路还包括与门及切换开关，切换开关包括第一接脚及第二接脚，与门包括第一输入端、第二输入端及输出端；与门的第一输入端接收微电脑信号，与门的第二输入端接收外接天线控制电路所传送的控制信号，与门根据微电脑信号及控制信号而相对产生输出信号至切换开关，输出信号用于切换第一接脚或第二接脚执行接收或传送射频信号。

更进一步地，天线系统还进一步包括：电压源，电压源通过第一电感耦接所述外接天线连接器，当外接天线连接器没有连接所述外接天线时，电压源用于提供电压至外接天线控制电路；当外接天线连接外接天线连接器时，电压源与外接天线控制电路形成断路。

更进一步地，外接天线控制电路具有电阻与第二电感，电阻的一端接地，电阻的另一端耦接第二电感的一端，第二电感的另一端耦接外接天线连接器。

更进一步地，第一内建天线及第二内建天线为偶极天线。

本发明实施例提供一种可切换外接天线的无线分享器，包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路、发光装置及外接天线连接器。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线，第一内建天线及第二内建天线用于接收或传送射频信号。切换电路耦接第一内建天线及第二内建天线，切换电路用于切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。外接天线控制电路耦接切换电路，用于传送控制信号至切换电路。外接天线控制连接器耦接外接天线控制电路与第二内建天线。发光装置用于根据无线分享器的通信质量而调整发光颜色。其中，当外接天线连接器连接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号。

本发明实施例提供一种可切换外接天线的控制方法，适用于天线系统，天线系统包括多个内建天线、切换电路、外接天线控制电路及外接天线连接器。多个内建天线至少包括第一内建天线及第二内建天线。外接天线连接器耦接外接天线控制电路与第二内建天线。控制方法包括由切换电路切换第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号；由外接天线控制电路传送控制信号至切换电路；其中，当外接天线连接器连接外接天线时，外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号。

更进一步地，当外接天线连接器没有连接外接天线时，外接天线控制电路传送第二逻辑电平的控制信号至切换电路，切换电路切换至第一内建天线或第二内建天线以接收或传送射频信号。

本发明的有益效果在于，本发明技术方案所提供的天线系统能通过“当天线系统的外接天线控制电路传送第一逻辑电平的控制信号至切换电路时，切换电路切换至外接天线执行接收或传送射频信号的功能。”的技术特征，本发明的可切换外接天线的天线系统可以在天候不佳或是遮蔽物影响导致通信质量不佳时，由外接天线代替内建天线执行收发射频信号的功能。如此，在内建天线的通信质量不佳时，由外接天线来提升其通信质量。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为传统的天线系统的电路图。

图2A为本发明实施例的可切换外接天线的天线系统的电路图。

图2B为图2A的切换电路的真值表。

图3为本发明实施例的将可切换外接天线的天线系统应用于无线分享器的外观示意图。

图4为本发明实施例的可切换外接天线的天线系统的控制方法流程图。

具体实施方式

为改善如图1所示的传统的天线系统100在天候不佳或是遮蔽物严重影响通信质量时，微控制器140并无法辨识出第一内建天线110或第二内建天线120中的哪一个通信质量较佳，导致微控制器140所传送的微电脑信号MS来控制切换电路130随机切换第一内建天线110或第二内建天线120执行收发射频信号RFS。换言的，在天候不佳或是遮蔽物严重影响通信质量时，传统的天线系统100无法有效地切换至通信质量较好的内建天线。以下将对本发明的实施例提供的有效提升通信质量所使用的技术方案作进一步说明。

请参阅图2A，图2A为本发明实施例的可切换外接天线的天线系统的电路图。可切换外接天线的天线系统200包括多个内建天线，多个内建天线至少包括第一内建天线210、第二内建天线220。天线系统200还包括切换电路230、微控制器240、外接天线控制电路250、外接天线连接器260及电压源270。

微控制器240控制由第一内建天线210或第二内建天线220接收或传送射频信号RFS。换句话说，微控制器240所传送的微电脑信号MS用于令切换电路230中的切换开关233切换至由第一内建天线210及第二内建天线220其中一通信质量较佳者。

切换电路230耦接于第一内建天线210及第二内建天线220，切换电路230用于切换第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。进一步来说，切换电路230包括与门231及切换开关233，与门231的输出端2313耦接切换开关233。与门231包括第一输入端2311及第二输入端2312。与门231的第一输入端2311接收微电脑信号MS。切换开关233包括第一接脚2331及第二接脚2332。与门231的第二输入端2312接收外接天线控制电路250所传送的控制信号CS，与门231根据微电脑信号MS及外接天线控制电路250所传送的控制信号CS而相对产生输出信号OS至切换开关233。换句话说，与门231的输出端2313用于传送输出信号OS至切换开关233，输出信号OS可用于执行切换开关233的切换功能。

外接天线连接器260耦接外接天线控制电路250与第二内建天线220，外接天线连接器260用于连接外接天线。举例来说，当第一内建天线210及第二内建天线220的通信质量皆小于默认值时，由天线系统200的发光装置(图未示)由绿光转换成红光，提醒用户须以外接天线来提升天线系统200的通信质量，强制由外接天线执行收发射频信号RFS的功能，代替第一内建天线210及第二内建天线220的通信功能。外接天线控制电路250耦接于切换电路230与第二内建天线220，外接天线控制电路250用于传送控制信号CS至切换电路230。

当外接天线连接器260连接外接天线时，外接天线控制电路250传送第一逻辑电平的控制信号CS至切换电路230，第一逻辑电平的控制信号CS为逻辑低电平的控制信号CS，逻辑低电平的控制信号CS用于使切换电路230切换至外接天线执行接收或传送射频信号RFS的功能。当外接天线连接器260没有连接外接天线时，外接天线控制电路250传送第二逻辑电平的控制信号CS至切换电路230，第二逻辑电平的控制信号CS为逻辑高电平的控制信号CS，逻辑高电平的控制信号CS用于使切换电路233切换至第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。

电压源270通过第一电感271耦接外接天线连接器260，当外接天线连接器260没有连接外接天线时，电压源270用于提供电压至外接天线控制电路250，电压源270所提供的电压用于使外接天线控制电路250传送逻辑高电平的控制信号CS至切换电路230的与门230的第二输入端2312。逻辑高电平的控制信号CS开启切换开关233的切换功能。此时，由微控制器240所传送的微电脑信号MS来决定切换开关233切换第一内建天线210或第二内建天线220执行收发射频信号RFS的功能。当外接天线连接外接天线连接器260时，电压源270与外接天线控制电路250形成断路，根据电路原理来说，电压源270并无法提供电压至外接天线控制电路250，外接天线控制电路250传送逻辑低电平的控制信号CS至切换电路230的与门231的第二输入端2312。逻辑低电平的控制信号CS用于使切换开关233切换至外接天线执行收发射频信号RFS的通信功能。举例来说，控制信号CS可以为直流电压的控制信号CS。

外接天线控制电路250具有电阻251与第二电感253，电阻251的一端接地，电阻251的另一端耦接第二电感253的一端，并由电阻251与第二电感253的接点传送控制信号CS至与门231的第二输入端2312，第二电感253的另一端耦接外接天线连接器260及切换电路230。其中第一内建天线210及第二内建天线220为偶极天线。偶极天线可以为半波长偶极天线。

请同时参阅图2A及图2B，图2B为图2A的切换电路的真值表。当外接天线连接器260未连接外接天线时，电压源270提供电压至外接天线控制电路250，以令外接天线控制电路250传送逻辑高电平的控制信号CS至与门231，用于令切换开关233切换至第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS，此时，由微控制器240来控制切换开关233切换至第一内建天线210或第二内建天线220执行收发射频信号RFS的功能。当第一内建天线210或第二内建天线220的通信质量都不佳时，可以通过外接天线连接器260连接外接天线，此时，外接天线控制电路250与电压源270形成断路，电压源270并无法提供电压至外接天线控制电路250。外接天线控制电路250传送逻辑低电平的控制信号CS至与门231，逻辑低电平的控制信号CS用于使切换开关233切换至外接天线执行收发射频信号RFS的功能。

请参阅图3，图3为本发明实施例的可切换外接天线的天线系统应用于无线分享器的外观示意图。无线分享器300至少包括第一内建天线310、第二内建天线320、外接天线连接器360及发光装置380。一般来说，用户位于室内使用移动装置时，会以WIFI模式连接无线分享器300，无线分享器300包括有多个内建天线，各内建天线所指向的方向并不相同，以令室内的每一处的通信质量保持优良。当第一内建天线310及第二内建天线320指向室内的每个角落所造成通信质量都不佳时，可以由外接天线连接器360连接外接天线，强制由外接天线执行收发射频信号RFS的功能。另外，当室内的通信质量不佳时，发光装置380可以由绿灯转为红灯，以提醒用户需要将外接天线连接到外接天线连接器360。

请同时参阅图2A及图4，图4为本发明实施例的可切换外接天线的天线系统的控制方法流程图。在步骤S405中，由内建天线收发射频信号RFS，切换电路230切换第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。在步骤S410中，由外接天线控制电路250传送控制信号CS至切换电路230。在步骤S415中，判断是否连接外接天线，若是，进入步骤S420，若否，进入步骤S425。在步骤S420中，外接天线连接器260连接外接天线时，外接天线控制电路250传送逻辑低电平的控制信号CS至切换电路230，逻辑低电平的控制信号CS用于使切换电路230切换至外接天线执行接收或传送射频信号RFS的功能。在步骤S425中，外接天线连接器260没有连接外接天线时，外接天线控制电路250传送逻辑高电平的控制信号CS至切换电路230，逻辑高电平的控制信号CS用于使切换电路230切换至第一内建天线210或第二内建天线220以接收或传送射频信号RFS。

综上所述，本发明实施例的可切换外接天线的天线系统具有能够连接外接天线的外接天线连接器，外接天线连接器可以在内建天线的通信质量都不佳时，提供外接天线强制执行收发射频信号的功能。另外，通过上述可切换外接天线的天线系统，在一般的无线分享器内仅需要加装与门、电压源及外接天线控制电路即能取代由微控制器执行切换内建天线的通信功能，并不需要更改微控制器内部的程序代码，因此，可以有效降低成本。另外，减少切换开关随机切换内建天线的次数，可以延长天线系统的使用寿命。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的变动及润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可切换外接天线的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括：

多个内建天线，至少包括一第一内建天线及一第二内建天线，所述第一内建天线及所述第二内建天线用于接收或传送一射频信号；

一切换电路，耦接所述第一内建天线及所述第二内建天线，所述切换电路用于切换所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号；

一外接天线控制电路，耦接所述切换电路，用于传送一控制信号至所述切换电路；以及

一外接天线连接器，耦接所述外接天线控制电路与所述第二内建天线；

其中，当所述外接天线连接器连接一外接天线时，所述外接天线控制电路传送第一逻辑电平的所述控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述外接天线执行接收或传送所述射频信号。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，当所述外接天线连接器没有连接所述外接天线时，所述外接天线控制电路传送第二逻辑电平的所述控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号。

3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，第一逻辑电平的所述控制信号为逻辑低电平的所述控制信号；第二逻辑电平的所述控制信号为逻辑高电平的所述控制信号。

4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述切换电路还包括一与门及一切换开关，所述切换开关包括一第一接脚及一第二接脚，所述与门包括一第一输入端、一第二输入端及一输出端；所述与门的所述第一输入端接收一微电脑信号，所述与门的所述第二输入端接收所述外接天线控制电路所传送的所述控制信号，所述与门根据所述微电脑信号及所述控制信号而相对产生一输出信号至所述切换开关，所述输出信号用于切换所述第一接脚或所述第二接脚执行接收或传送所述射频信号。

5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统包括：

一电压源，所述电压源通过一第一电感耦接所述外接天线连接器，当所述外接天线连接器没有连接所述外接天线时，所述电压源用于提供一电压至所述外接天线控制电路；当所述外接天线连接所述外接天线连接器时，所述电压源与所述外接天线控制电路形成断路。

6.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述外接天线控制电路具有一电阻与一第二电感，所述电阻的一端接地，所述电阻的另一端耦接所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端耦接所述外接天线连接器。

7.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，其中所述第一内建天线及所述第二内建天线为偶极天线。

8.一种可切换外接天线的无线分享器，其特征在于，所述无线分享器包括：

多个内建天线，至少包括一第一内建天线及一第二内建天线，所述第一内建天线及所述第二内建天线用于接收或传送一射频信号；

一切换电路，耦接所述第一内建天线及所述第二内建天线，所述切换电路用于切换所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送所述射频信号；

一外接天线控制电路，耦接所述切换电路，用于传送一控制信号至所述切换电路；

一外接天线连接器，耦接所述外接天线控制电路与所述第二内建天线；

一发光装置，用于根据所述无线分享器的一通信质量而调整发光颜色；以及

其中，当所述外接天线连接器连接一外接天线时，所述外接天线控制电路传送第一逻辑电平的所述控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述外接天线执行接收或传送所述射频信号。

9.一种可切换外接天线的控制方法，适用于一天线系统，所述天线系统包括多个内建天线、一切换电路、一外接天线控制电路及一外接天线连接器，多个内建天线至少包括一第一内建天线及一第二内建天线，所述外接天线连接器耦接所述外接天线控制电路与所述第二内建天线，其特征在于，所述控制方法包括：

由所述切换电路切换所述第一内建天线或所述第二内建天线以接收或传送一射频信号；以及

由所述外接天线控制电路传送一控制信号至所述切换电路；

其中，当所述外接天线连接器连接一外接天线时，所述外接天线控制电路传送第一逻辑电平的所述控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述外接天线执行接收或传送所述射频信号。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，当所述外接天线连接器没有连接所述外接天线时，所述外接天线控制电路传送第二逻辑电平的所述控制信号至所述切换电路，所述切换电路切换至所述第一内建天线或所述第二内建天线执行接收或传送所述射频信号。