内外置天线自动切换电路的制作方法

1.本实用新型涉及天线技术领域，特别是一种内外置天线自动切换电路。


背景技术：

2.传统的xpon终端设备，大都采用固定增益的内置天线或者外置天线方式来实现信号发射和通讯。但在实际使用中，存在不同的用户有着不同的天线增益的需求。且随着无线终端的增多，wifi6的推广，使用场景的多样化，传统的固定方式已经不能满足大部分用户的需求。
3.外置天线，在对节点的外形及尺寸要求较高的情况下，外接的天线需要在空间上占用很大的一块体积，可能不适用一些场合的应用。同时外接天线在外形上降低了用户的可接受度。内置天线，设计不仅面临着尺寸大小的限制，而且更为重要的是性能上的挑战，且安装在设备内部，有机械刚性，不易被损坏，无需考虑天线质量参差不齐，减少网络隐患。天线高度一体化，可保障设备完美运行。
4.一般情况下，xpon设备默认使用内置天线发射和接收信号，用户有更高需求时，设备厂商采用外置天线以增强信号，但一般设备二选其一。用户在有更高或更多样化需求时，不得不对设备进行更换，难以达到良好的用户体验。或者采用手动方式、微处理器控制方式进行天线切换，无法满足用户多样化需求，或者成本偏高，很难获得较好的用户体验。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种内外置天线自动切换电路，本实用新型无需用户配置便可实现内外置天线的自动切换，极大的提升了用户体验。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种内外置天线自动切换电路，包括自动切换芯片u12、内置天线链路、外置天线链路和自动切换电路，所述外置天线链路包括ipex座子wj3，所述自动切换电路包括电感l3和电阻r16，所述自动切换芯片u12的rf1脚与射频芯片的输出端连接，自动切换芯片u12的rf3脚与所述内置天线链路连接，自动切换芯片u12的rf2脚与所述ipex座子wj3的1脚连接，ipex座子wj3的g1脚和g2脚分别通过电容c125和电容c124接地，g3脚通过电感l3和电阻r16与电源vcc连接后进行上拉，并输出一个反馈信号到自动切换芯片u12的vc1脚。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述内外置天线自动切换电路还包括接入状态显示电路，所述接入状态显示电路包括三极管q9，所述三极管q9的基极与所述反馈信号连接，三极管q9的发射极接地，三极管q9的集电极通过电阻r95与电源vcc连接，且三极管q9的集电极还与cpu连接，用于反馈电平信号给所述cpu，以显示当前外置天线的接入状态。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述三极管q9的基极与所述反馈信号之间串联有电阻r94。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述射频芯片的输出端与自动切换芯片u12的rf1
脚之间串联有电阻r83，所述电阻r83的两端还连接有接地的电容c116和电容c117。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述内置天线链路包括ipex座子wj1，所述自动切换芯片u12的rf2脚与所述ipex座子wj1的1脚连接，ipex座子wj1的1脚通过电容c121接地，ipex座子wj1的g1脚、g2脚和g3脚均接地。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述自动切换芯片u12的rf2脚与所述ipex座子wj3的1脚之间串联有电阻r90，电阻r90靠近自动切换芯片u12的rf2脚的一端通过电容c122接地，电阻r90靠近ipex座子wj3的1脚的一旦通过电感l5接地。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述ipex座子wj3的g3脚还通过电容c126接地。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述电感l3和电阻r16的公共端通过电阻r92后作为反馈信号连接至自动切换芯片u12的vc1脚，且电感l3和电阻r16的公共端还通过并联的电容c285和电容c127接地。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述自动切换芯片u12的型号为rtc8612rh。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型实现了一种用于xpon+wifi6终端的内外置天线自动切换电路，默认采用内置天线进行发射和接收信号，在用户对无线信号有更高的需求时，可自行选配不同增益和形状的外置天线，只需要用户把选配的外置天线拧在外壳上面，终端自动切换外外置天线模式，无需用户配置，极大的提升了用户体验。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的整体电路结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
19.实施例
20.如图1所示，一种内外置天线自动切换电路，本实施例中电阻r83、电容c116和电容c117组成天线与射频芯片之间的链接电路，用于调试接收和发射的射频信号频率响应和反射损耗；自动切换芯片u12、电阻r89、电容c121、ipex座子wj1组成内置天线链路，实现内置天线的接入，实现内置天线发送和接收信号，满足用户基本需求；自动切换芯片u12、电阻r90、电容c122、电感l5、ipex座子wj3组成外置天线链路，用于用户更高的需求；电容c124、电容c125、电容c126、电感l3、电阻r16、电阻r92、电容c127、电容c285为自动切换电路，实现当外置天线接入时进行自动切换，电阻r94、电阻r95和三极管q9为接入状态显示电路，提供信号给cpu以显示当前外置天线的接入状态。
21.自动切换芯片u12的型号为rtc8612rh，自动切换芯片u12的rf1脚接射频芯片的输出，rf3脚接内置天线链路，rf2脚接外置天线链路及自动切换电路。rf2脚通过电阻r90接到ipex座子wj3上面，ipex座子wj3的g1脚和g2脚通过电容c125和电容c124到地，g3脚的一端通过电感l3、电阻r6和电阻r92上拉，输出一个反馈信号switch_ctrl1到自动切换芯片u12的vc1脚；另一端连接到三极管q9的基极，通过外置天线的接入情况来反馈一个电平信号给cpu，以显示当前的外置天线接入状态，用来判定当前的电路是否生效。
22.进一步剖析此电路，在未接外置天线时，ipex座子wj3的g3脚对地呈现高阻态，上
拉信号vcc和ctrl电平一样为高电平，自动切换芯片u12的vc1脚在高电平时默认为直通rf3即内置天线，此时三极管q9导通，det信号被拉低，传给cpu低电平，cpu对用户显示终端此时连接的是内置天线；在接外置天线时，ipex座子wj3的g3脚对地有2.2k的阻抗，ctrl信号被拉低到0.3v以下，自动切换芯片u12的vc1脚在低电平时为直通rf2即外置天线链路，此时三极管q9截止，det信号为高电平，传给cpu，cpu对用户显示终端此时连接的是外置天线。
23.链接电路的电容c116、电容c117和内置天线链路的电容c121作为射频电路预留的匹配电容，调试接收和发射的射频信号频率响应和反射损耗；电感l5作为高频电感，与电容一起组成匹配网络，消除器件与传输线之间的阻抗失配。
24.再如图1所示，本实施例中，自动切换电路的原理如下：
25.当没有接外置天线时，外置天线链路通过vcc_rmii的上拉信号，经过电阻r16和和电阻r92，将反馈信号switch_ctrl1信号拉高，此时自动切换芯片u12的rf1脚-rf3脚直通；当插上外置天线时，通过信号线和地之间的阻抗变化，将电阻r92两端的电压拉低到0.3v以下，此时反馈信号switch_ctrl1为低电平，自动切换芯片u12的rf1脚-rf2脚直通自动切换为外置天线。
26.接入状态显示电路的原理如下：
27.当电阻r92两端为高电平时，三极管q9导通，集电极的电压被拉低，通过ant_det信号反馈给cpu,此时显示为内置天线状态；当电阻r92两端为低电平时，三极管q9截止，集电极为高电压，通过ant_det信号反馈给cpu,此时显示为外置天线状态。
28.本实施例实现了一种用于xpon+wifi6终端的内外置天线自动切换电路，默认采用内置天线进行发射和接收信号，在用户对无线信号有更高的需求时，可自行选配不同增益和形状的外置天线，在具体实施时，外置天线内部一端通过rf conn和主板连接，另一端通过cable线和sma座子固定在外壳上面，用户把选配的外置天线拧在外壳上面，终端自动切换外外置天线模式，无需用户配置，极大的提升了用户体验。
29.以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种内外置天线自动切换电路，其特征在于，包括自动切换芯片u12、内置天线链路、外置天线链路和自动切换电路，所述外置天线链路包括ipex座子wj3，所述自动切换电路包括电感l3和电阻r16，所述自动切换芯片u12的rf1脚与射频芯片的输出端连接，自动切换芯片u12的rf3脚与所述内置天线链路连接，自动切换芯片u12的rf2脚与所述ipex座子wj3的1脚连接，ipex座子wj3的g1脚和g2脚分别通过电容c125和电容c124接地，g3脚通过电感l3和电阻r16与电源vcc连接后进行上拉，并输出一个反馈信号到自动切换芯片u12的vc1脚。2.根据权利要求1所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述内外置天线自动切换电路还包括接入状态显示电路，所述接入状态显示电路包括三极管q9，所述三极管q9的基极与所述反馈信号连接，三极管q9的发射极接地，三极管q9的集电极通过电阻r95与电源vcc连接，且三极管q9的集电极还与cpu连接，用于反馈电平信号给所述cpu，以显示当前外置天线的接入状态。3.根据权利要求2所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述三极管q9的基极与所述反馈信号之间串联有电阻r94。4.根据权利要求1或2或3所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述射频芯片的输出端与自动切换芯片u12的rf1脚之间串联有电阻r83，所述电阻r83的两端还连接有接地的电容c116和电容c117。5.根据权利要求4所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述内置天线链路包括ipex座子wj1，所述自动切换芯片u12的rf2脚与所述ipex座子wj1的1脚连接，ipex座子wj1的1脚通过电容c121接地，ipex座子wj1的g1脚、g2脚和g3脚均接地。6.根据权利要求1或5所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述自动切换芯片u12的rf2脚与所述ipex座子wj3的1脚之间串联有电阻r90，电阻r90靠近自动切换芯片u12的rf2脚的一端通过电容c122接地，电阻r90靠近ipex座子wj3的1脚的一旦通过电感l5接地。7.根据权利要求6所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述ipex座子wj3的g3脚还通过电容c126接地。8.根据权利要求6所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述电感l3和电阻r16的公共端通过电阻r92后作为反馈信号连接至自动切换芯片u12的vc1脚，且电感l3和电阻r16的公共端还通过并联的电容c285和电容c127接地。9.根据权利要求1或8所述的内外置天线自动切换电路，其特征在于，所述自动切换芯片u12的型号为rtc8612rh。

技术总结
本实用新型公开了一种内外置天线自动切换电路，包括自动切换芯片U12、内置天线链路、外置天线链路和自动切换电路，外置天线链路包括IPEX座子WJ3，自动切换电路包括电感L3和电阻R16，自动切换芯片U12的RF1脚与射频芯片的输出端连接，自动切换芯片U12的RF3脚与内置天线链路连接，自动切换芯片U12的RF2脚与IPEX座子WJ3的1脚连接，IPEX座子WJ3的G1脚和G2脚分别通过电容C125和电容C124接地，G3脚通过电感L3和电阻R16与电源VCC连接后进行上拉，并输出一个反馈信号到自动切换芯片U12的VC1脚；本实用新型无需用户配置便可实现内外置天线的自动切换，极大的提升了用户体验。极大的提升了用户体验。极大的提升了用户体验。


技术研发人员：何川 薛瑶 李伟 范雨荷
受保护的技术使用者：四川九州电子科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/8/19