一种具有智能切换天线的LTE接入CPE设备的制作方法

专利检索2022-05-10  17


一种具有智能切换天线的lte接入cpe设备
技术领域
1.本实用新型涉及一种网络信号转换设备,尤其涉及一种具有智能切换天线的lte接入cpe设备。


背景技术:

2.随着科技的进步和社会的发展,我们的生活与互联网越来越密切,同时对网络的质量要求也越来越高,但在一些使用环境中,由于cpe设备与基站距离过远,接收到的信号较弱,而传统cpe设备中的lte模块与天线采用一对一连接,无法通过智能切换不能性能的天线来提高信号强度,大大的影响了用户的上网体验。


技术实现要素:

3.为解决现有技术中的问题,本实用新型提供一种具有智能切换天线的lte接入cpe设备。
4.本实用新型包括处理器、分别与处理器相连的lte模块、天线控制电路和射频收发电路,还包括与射频收发电路相连的第三天线,与天线控制电路相连的第一天线和第二天线,所述lte模块通过天线控制电路分别与第一天线和第二天线相连,所述处理器通过天线控制电路智能切换第一天线或/和第二天线收发信号。
5.本实用新型作进一步改进,还包括分别与处理器相连的有线网络接口,提供以太网有线信号。
6.本实用新型作进一步改进,所述处理器采用瑞昱公司的rtl8197fht

vg4处理器,内置存储器,并提供两路2.4g射频信号。
7.本实用新型作进一步改进,还包括与处理器相连的信号强度指示模块。
8.本实用新型作进一步改进,所述天线控制电路包括匹配电路、检测电路、控制电路和开关切换电路,所述开关切换电路的一端分别与第一天线和第二天线相连,另一端分别与匹配电路和检测检测电路的输入端相连,所述匹配电路和检测检测电路的输出端与lte模块的输入端相连,所述开关切换电路的控制端与控制电路输出端相连,所述控制电路的输入端与处理器的控制引脚相连。
9.本实用新型作进一步改进,所述开关切换电路包括信号切换芯片u1、电容c2和电容c3,其中,所述开关切换电路的引脚1通过电容c2与第一天线相连,所述开关切换电路的引脚2通过电容c3与第二天线相连。
10.本实用新型作进一步改进,所述匹配电路包括电阻r1、电容c5、c6,其中,所述电容c5和电容c6的一端接地,另一端分别接电阻r1的两端,所述电阻r1的一端接信号切换芯片u1的引脚5,另一端接lte模块的信号输入端。
11.本实用新型作进一步改进,所述检测电路包括电阻r3和电容c8,所述电阻r3的一端与lte模块的信号检测端相连,所述电阻r3的另一端分别与电容c8的一端和开关切换电路的引脚5相连,所述电容c8的另一端接地;所述控制电路包括电阻r2和电容c4,所述电阻
r2的一端分别与处理器的控制引脚和电容c7的一端相连,所述电阻r2的另一端和开关切换电路的引脚4相连,所述电容c7的另一端接地。
12.本实用新型作进一步改进,所述信号切换芯片u1用电子切换开关替代。
13.本实用新型作进一步改进,所述第一天线为设备外置的可拆卸lte天线,第二天线设备内置的lte天线,所述第一天线、第二天线的工作频段为700

2700mhz,第三天线的工作频段为2400

2483.5mhz。
14.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:可根据信号强度强弱,实现第一天线和第二天线的智能切换;第一天线可拆卸,可根据不同场景,搭配不同的天线使用;信号强度实时显示,根据led显示灯,调整cpe设备位置,以便达到最佳的上网体验。
附图说明
15.图1为本实用新型系统框图;
16.图2为天线控制电路框图;
17.图3为天线控制电路一实施例电路原理图;
18.图4和图5为本实用新型设备结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
20.本实用新型具有智能切换天线的lte接入cpe设备,cpe英文全称为customer premise equipment,直译:客户前置设备,实际是一种接收移动信号并以无线wifi信号转发出来的移动信号接入设备,它也是一种将高速4g或者5g信号转换成wifi信号的设备,可支持同时上网的移动终端数量也较多。
21.如图1所示,本实用新型主要由处理器、lte模块、天线控制系统、天线单元等组成。本例的处理器采用瑞昱公司(realtek)生产的高度集成的rtl8197fht

vg4处理器,其内置内存储器、提供2.4g射频信号,最大速率300mbps,内置功率放大器,节约布局空间;本例lte模块网络传输等级为cat4,提供两组天线接口,接两组天线,分别为2根第一天线1和两根第二天线2。其中第一天线1以及第二天线2都包括1根主集天线和1根分集天线。所述lte模块的最大速率150mbps。
22.本实用新型可根据信号强度强弱,实现第一天线和第二天线的智能切换。本例第一天线1可拆卸,可根据不同场景,搭配不同的天线使用。
23.本例的处理器与lte模块连接,将接收到的lte网络信号经过调制解调为wifi无线信号、以太网有线信号,因此,本例还设有以太网有线接口rj45接口及射频收发电路,所述射频收发电路连接有第三天线3,可以收发wifi无线信号。本例第一天线1、第二天线2的工作频段为700

2700mhz,第三天线3的工作频段为2400

2483.5mhz。
24.本例的lte模块通过lte天线接收基站信号,lte信号经过调制解调后传输到处理器,可通过与设备相连的网页界面将lte天线可配置成第一天线、第二天线或者设备根据第一天线和第二天线的信号自动选择采用第一天线或第二天线。
25.如图2所示,本例的智能选择通过天线控制电路实现,本例的所述天线控制电路包括匹配电路、检测电路、控制电路和开关切换电路,所述开关切换电路的一端分别与第一天
线和第二天线相连,另一端分别与匹配电路和检测检测电路的输入端相连,所述匹配电路和检测检测电路的输出端与lte模块的输入端相连,所述开关切换电路的控制端与控制电路输出端相连,所述控制电路的输入端与处理器的控制引脚相连。
26.如图3所示,作为本实用新型的一个实施例,本例开关切换电路包括信号切换芯片u1、电容c2和电容c3,其中,所述开关切换电路的引脚1通过电容c2与第一天线相连,所述开关切换电路的引脚2通过电容c3与第二天线相连。
27.本例的匹配电路包括电阻r1、电容c5、c6,其中,所述电容c5和电容c6的一端接地,另一端分别接电阻r1的两端,所述电阻r1的一端接信号切换芯片u1的引脚5,另一端接lte模块的信号输入端。
28.本例的检测电路包括电阻r3和电容c8,所述电阻r3的一端与lte模块的信号检测端相连,所述电阻r3的另一端分别与电容c8的一端和开关切换电路的引脚5相连,所述电容c8的另一端接地;所述控制电路包括电阻r2和电容c4,所述电阻r2的一端分别与处理器的控制引脚和电容c7的一端相连,所述电阻r2的另一端和开关切换电路的引脚4相连,所述电容c7的另一端接地。
29.作为本实用新型的另一个实施例,所述信号切换芯片u1用电子切换开关或拨码开关替代。
30.本例的工作原理为:
31.lte天线在自动选择配置下,信号检测电路分别检测第一天线和第二天线的信号强度并反馈到lte模块,所述lte模块再发送给处理器,处理器根据获取到的信号强度,进行比较分析,处理器通过控制开关芯片的第四引脚的高低电平实现第一天线与第二天线的切换,当电平为高时,选择第一天线;当电平为低时,选择第二天线。
32.如图4和图5所示,本例的2根第一天线1可拆卸安装在设备背面,在背面下方还设有2个以太网有线接口4,旁边还有电源接口及电源指示灯。
33.本例还设有与处理器相连的多个lte信号强度led状态显示灯5,处理器从lte模块获取信息,根据信号强度强弱点亮不同数量的led,根据面壳上的lte信号强度led状态显示灯,调整cpe设备位置,或者更换不同性能天线,以便达到最佳的上网体验。
34.以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式,并非以此限定本实用新型的具体实施范围,本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式,凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
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