CN104570007A - 车载gnss终端通讯天线防拆电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车载GNSS终端通讯天线防拆电路，通过无线通讯模块实时采集无线网络信号质量，供MCU比对分析，当无线通讯模块采集到的无线信号有异常变化时，MCU会尝试控制射频开关将天线信号切换到内置天线，若内置天线采集的信号也异常，MCU会根据采集的数据控制射频开关在内外置天线之间反复切换比对分析，以确认是否为无线网络异常；若切换到内置天线采集的信号正常，则说明外置天线故障或被破坏，终端发送外置天线异常预警到监控中心，终端利用内置天线继续工作。本发明解决了外置通讯天线容易被破坏的问题，且在外置通讯天线被破坏或拆除后，能自动识别，启用备用天线，并将外置天线破坏信息发送到监控中心预警。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术，具体涉及的是一种车载GNSS（Global Navigation Satellite System）终端通讯天线防拆电路。
背景技术
天线是车载GNSS终端等无线通讯设备的关键元器件，在车载GNSS终端上一般有两套天线，分别为GNSS天线和通讯天线。GNSS天线属于有源接收天线，用于接收卫星的定位信息，GNSS终端对GNSS 天线上的信号放大电路供电，通过检测天线回路的直流电流便能确定天线是否开路短路；而通讯天线为收发双向天线，负责终端与基站之间的通讯，车载GNSS终端的通讯天线常采用的是无源天线，无直流回路，天线的开短路（破坏）不容易检测；通讯天线分为外置天线和内置天线，内置天线受终端安装位置以及结构限制，存在收发性能较差的问题，因此为了保证良好的信号收发，目前的车载GNSS终端的通讯天线常采用外置天线，虽然外置天线信号收发能力强，但容易被破坏，而且破坏后车载GNSS终端无法判断是终端处于信号盲区还是天线被人为破坏，破坏后也无法与监控中心通讯及时预警。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种车载GNSS终端通讯天线防拆电路，以防止车载GNSS终端外置通讯天线容易被破坏，以及破坏后无法与监控中心通讯及时预警的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种车载GNSS终端通讯天线防拆电路，包括：无线通讯模块、MCU、射频开关D1、内置通讯天线ANT1和外置通讯天线ANT2；所述MCU与无线通讯模块间采用UART通讯，所述无线通讯模块的射频信号（RF）通过电容C1与射频开关D1的COM端连接；所述MCU的输出控制信号K1通过电阻R2与射频开关D1的V1端连接；MCU的输出控制信号K2通过电阻R1与射频开关D1的V2端连接；所述射频开关D1的IO1端通过串联的电容C2、电感L1与内置通讯天线ANT1连接，且电感L1的一端通过电容C5接地，另一端通过电容C7接地；所述射频开关D1的IO2端通过串联的电容C3、电感L2及天线连接器J1、J2与外置通讯天线ANT2连接，且电感L2的一端通过电容C4接地，另一端通过电容C6接地；其中当外置通讯天线ANT2正常使用时，MCU通过控制信号K1，K2控制射频开关D1的COM端与IO2端导通，无线通讯模块的射频信号（RF）将通过电容C1隔直耦合到COM端、COM端与IO2导通、IO2通过电容C3耦合到由C4、L2、C6组成的π型滤波电路，然后通过连接器J1、J2连接到外置通讯天线ANT2，无线通讯模块实时通过外置通讯天线ANT2采集无线网络信号质量，供MCU比对分析；当无线通讯模块采集到的无线信号有异常变化时，MCU会通过K1，K2控制射频开关D1将天线信号切换到COM与IO1导通，无线通讯模块的射频信号（RF）将通过电容C1隔直耦合到COM端，由于COM与IO1导通、IO1通过电容C2耦合到由C5、L1、C7组成的π型滤波电路，连接到内置通讯天线ANT1，若内置天线ANT1采集的信号也异常，MCU会根据采集的数据控制射频开关D1在内置通讯天线ANT1和外置通讯天线ANT2之间进行反复切换采集数据比对，以确认是否为无线网络异常，若切换到内置通讯天线ANT1采集的信号正常，则说明外置天线ANT2故障或被破坏，终端发送外置天线异常预警到监控中心，终端利用内置通讯天线ANT1继续工作。
优选地，所述射频开关D1为SKY13270-92LF。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的车载GNSS终端通讯天线防拆电路，通过无线通讯模块实时采集无线网络信号质量，供MCU比对分析，当无线通讯模块采集到的无线信号有异常变化时，MCU会尝试控制射频开关将天线信号切换到内置天线，若内置天线采集的信号也异常，MCU会根据采集的数据控制射频开关在内外置天线之间反复切换采集数据比对，以确认是否为无线网络异常；若切换到内置天线采集的信号正常，则说明外置天线故障或被破坏，终端发送外置天线异常预警到监控中心，终端利用内置天线继续工作。本发明解决了外置通讯天线容易被破坏的问题，且在外置通讯天线被破坏或拆除后，能自动识别，启用备用天线，并将外置天线破坏信息发送到监控中心预警。
附图说明
图1为本发明车载GNSS终端通讯天线防拆电路的原理框图；
图2为本发明车载GNSS终端通讯天线防拆电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1、图2所示，图1为本发明车载GNSS终端通讯天线防拆电路的原理框图；图2为本发明车载GNSS终端通讯天线防拆电路的电路原理图。本发明提供的是一种车载GNSS终端通讯天线防拆电路，主要用于解决目前车载GNSS终端常采用外置天线，容易被破坏，且破坏后车载GNSS终端无法判断是终端处于信号盲区还是天线被人为破坏，以及破坏后无法与监控中心通讯及时预警的问题。
其中本发明车载GNSS终端包括有：MCU、无线通讯模块、射频开关、内置天线和外置天线，所述MCU与无线通讯模块、射频开关分别连接，所述射频开关分别与内置通讯天线和外置通讯天线连接。
本发明正常使用时，车载GNSS终端默认使用外置天线，通过连接无线基站与监控中心通讯，无线通讯模块实时采集无线网络信号质量，供MCU比对分析，当无线通讯模块采集到的无线信号有异常变化时，MCU会尝试控制射频开关将天线信号切换到内置天线，若内置天线采集的信号也异常，MCU会根据采集的数据控制射频开关反复切换内外置天线分析比对确认是否为无线网络异常，如信号盲区，排除天线故障原因；若切换到内置天线采集的信号正常，则说明外置天线故障或被破坏，终端发送外置天线异常预警到监控中心，终端利用内置天线继续工作。
如图2所示，本发明所述的车载GNSS终端通讯天线防拆电路，主要包括有：电路由无线通讯模块、MCU、射频开关、内置通讯天线、外置通讯天线以及阻容等无源器件；MCU与无线通讯模块间采用UART通讯，MCU通过控制信号K1，K2控制射频开关D1（SKY13270-92LF）的切换。无线通讯模块的射频信号（RF）通过电容C1与射频开关D1的COM端连接；所述MCU的输出控制信号K1通过电阻R2与射频开关D1的V1端连接；MCU的输出控制信号K2通过电阻R1与射频开关D1的V2端连接；所述射频开关D1的IO1端通过串联的电容C2、电感L1与内置通讯天线ANT1连接，且电感L1的一端通过电容C5接地，另一端通过电容C7接地；所述射频开关D1的IO2端通过串联的电容C3、电感L2及天线连接器J1、J2与外置通讯天线ANT2连接，且电感L2的一端通过电容C4接地，另一端通过电容C6接地。
当外置通讯天线正常使用时，MCU通过控制信号K1，K2控制射频开关SKY13270-92LF的COM端与IO2端导通，无线通讯模块的射频信号（RF）将通过电容C1隔直耦合到COM端、COM与IO2导通、IO2通过电容C3耦合到由C4、L2、C6组成的π型滤波电路，然后通过连接器J1、J2连接到外置天线ANT2，无线通讯模块实时通过外置天线ANT2采集无线网络信号质量，供MCU比对分析，当无线通讯模块采集到的无线信号有异常变化时，MCU会控制射频开关SKY13270-92LF将天线信号切换到COM与IO1导通，无线通讯模块的射频信号将通过电容C1隔直耦合到COM端，由于COM与IO1导通、IO1通过电容C2耦合到由C5、L1、C7组成的π型滤波电路，连接到内置天线ANT1，若内置天线采集的信号也异常，MCU会根据采集的数据控制射频开关SKY13270-92LF反复切换内外置天线比对分析确认是否为无线网络异常，如信号盲区，排除天线故障原因；若切换到内置天线ANT1采集的信号正常，则说明外置天线ANT2故障或被破坏，终端发送外置天线异常预警到监控中心，终端利用内置天线继续工作。
综上所述，本发明有效解决了外置通讯天线容易破坏和被拆的问题，本发明外置通讯天线被破坏或拆除后，终端能够自动识别，并通过本发明电路启用备用天线，并将外置天线破坏信息发送到监控中心预警。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种车载GNSS终端通讯天线防拆电路，其特征在于，包括：无线通讯模块、MCU、射频开关D1、内置通讯天线ANT1和外置通讯天线ANT2；所述MCU与无线通讯模块间采用UART通讯，所述无线通讯模块的RF信号通过电容C1与射频开关D1的COM端连接；所述MCU的输出控制信号K1通过电阻R2与射频开关D1的V1端连接；MCU的输出控制信号K2通过电阻R1与射频开关D1的V2端连接；所述射频开关D1的IO1端通过串联的电容C2、电感L1与内置通讯天线ANT1连接，且电感L1的一端通过电容C5接地，另一端通过电容C7接地；所述射频开关D1的IO2端通过串联的电容C3、电感L2及天线连接器J1、J2与外置通讯天线ANT2连接，且电感L2的一端通过电容C4接地，另一端通过电容C6接地；其中当外置通讯天线正常使用时，MCU通过控制信号K1，K2控制射频开关D1的COM端与IO2端导通，无线通讯模块的射频信号（RF）将通过电容C1隔直耦合到COM端、COM端与IO2导通、IO2通过电容C3耦合到由C4、L2、C6组成的π型滤波电路，然后通过连接器J1、J2连接到外置通讯天线ANT2，无线通讯模块实时通过外置通讯天线ANT2采集无线网络信号质量，供MCU比对分析；当无线通讯模块采集到的无线信号有异常变化时，MCU会通过K1、K2控制射频开关D1将信号切换到COM与IO1导通，无线通讯模块的射频信号（RF）将通过电容C1隔直耦合到COM端，由于COM与IO1导通、IO1通过电容C2耦合到由C5、L1、C7组成的π型滤波电路，连接到内置通讯天线ANT1，若内置天线ANT1采集的信号也异常，MCU会根据采集的数据控制射频开关D1在内置通讯天线 ANT1和外置通讯天线ANT2之间进行反复切换比对，以确认是否为无线网络异常，若切换到内置天线ANT1采集的信号正常，则说明外置天线ANT2故障或被破坏，终端发送外置天线异常预警到监控中心，终端利用内置天线ANT1继续工作。
2.根据权利要求1所述的车载GNSS终端通讯天线防拆电路，其特征在于，所述射频开关D1为SKY13270-92LF。
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