实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路及方法转让专利

申请号 : CN202010475633.3

文献号 : CN111740916B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 陈文卿杜军红汤肖迅

申请人 : 上海龙旗科技股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路及方法,包括:无线路由器的射频收发模块;无线路由器的天线;第一切换开关和第二切换开关,所述第一切换开关和第二切换开关分别包括三端,所述第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接,所述第一切换开关的第二端与所述射频收发模连接,所述第二切换开关的第二端与所述天线连接;方向回溯射频模块,所述方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。本发明在不改变现有无线路由器的天线设计的模式下,采用方向回溯技术,使用天线前端的射频电路,提供一种天线定向发射信号的实现方法,并且兼容全向天线设计。

权利要求 :

1.一种实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路,其中,包括:无线路由器的射频收发模块;

无线路由器的天线;

第一切换开关和第二切换开关,所述第一切换开关和第二切换开关分别包括三端,所述第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接,所述第一切换开关的第二端与所述射频收发模块连接,所述第二切换开关的第二端与所述天线连接;

方向回溯射频模块,所述方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接;

所述第一切换开关和第二切换开关,用于当路由器检测到连接到路由器的终端的数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连通所述方向回溯射频模块和天线;

及用于当路由器检测到连接到路由器的终端的数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换开关和天线。

2.根据权利要求1所述的实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路,其中,所述第一切换开关和第二切换开关分别为单刀双掷开关。

3.根据权利要求1所述的实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路,其中,所述预设阈值为4。

4.一种实现无线路由器定向天线功能的方法,其中,该方法包括:将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;

将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模块连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;

将方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接;

将方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接之后,还包括:当路由器检测到连接到路由器的终端的数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连通所述方向回溯射频模块和天线;

当路由器检测到连接到路由器的终端的数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换开关和天线。

5.根据权利要求4所述的实现无线路由器定向天线功能的方法,其中,将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接之前,还包括:分别将单刀双掷开关作为所述第一切换开关和第二切换开关。

6.根据权利要求4所述的实现无线路由器定向天线功能的方法,其中,所述预设阈值为

4。

7.一种基于计算的设备,其中,包括:处理器;以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器:

将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;

将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模块连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;

将方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接;

将方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接之后,还包括:当路由器检测到连接到路由器的终端的数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连通所述方向回溯射频模块和天线;

当路由器检测到连接到路由器的终端的数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换开关和天线。

8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,其中,该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器:将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;

将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模块连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;

将方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接;

将方向回溯射频模块的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模块的另一端与所述第二切换开关的第三端连接之后,还包括:当路由器检测到连接到路由器的终端的数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连通所述方向回溯射频模块和天线;

当路由器检测到连接到路由器的终端的数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换开关和天线。

说明书 :

实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种应用于无线路由器,实现其定向天线功能的射频前端电路及方法。

背景技术

[0002] 目前的无线路由器使用的天线大都是全向天线,以全向状态接收和发射射频信号,具有覆盖面广的优点。但是在无线路由器覆盖范围内人数较少的情况下,就会造成能量
浪费,效率较低。

发明内容

[0003] 本发明的一个目的是提供一种应用于无线路由器,可实现其定向天线功能的射频前端电路及其实现方法。
[0004] 根据本发明的一个方面,提供了应用于无线路由器,实现其定向天线功能的射频前端电路,包括:
[0005] 无线路由器的射频收发模块;
[0006] 无线路由器的天线;
[0007] 第一切换开关和第二切换开关,所述第一切换开关和第二切换开关分别包括三端,所述第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接,所述第一切换开关的第二
端与所述射频收发模连接,所述第二切换开关的第二端与所述天线连接;
[0008] 方向回溯射频模块,所述方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0009] 进一步的,上述实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路中,所述第一切换开关和第二切换开关分别为单刀双掷开关。
[0010] 进一步的,上述实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路中,所述第一切换开关和第二切换开关,用于当所述天线检测到终端到数量小于等于预设阈值时,所述第一
切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连
通所述方向回溯射频模块和天线;
[0011] 及用于当所述天线检测到终端到数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换
开关和天线。
[0012] 进一步的,上述实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路中,所述预设阈值为4。
[0013] 根据本发明的另一面,还提供一种实现无线路由器定向天线功能的方法,该方法包括:
[0014] 将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;
[0015] 将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;
[0016] 将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0017] 进一步的,上述方法中,将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接之前,还包括:
[0018] 分别将单刀双掷开关作为所述第一切换开关和第二切换开关。
[0019] 进一步的,上述方法中,将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接之后,还包括:
[0020] 当所述天线检测到终端到数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连通所述方向回溯射
频模块和天线;
[0021] 当所述天线检测到终端到数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换开关和
天线。
[0022] 进一步的,上述方法中,所述预设阈值为4。
[0023] 根据本发明另一面,还提供一种基于计算的设备,其中,包括:
[0024] 处理器;以及
[0025] 被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器:
[0026] 将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;
[0027] 将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;
[0028] 将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0029] 根据本发明另一面,还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,其中,该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器:
[0030] 将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;
[0031] 将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;
[0032] 将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0033] 与现有技术相比,本发明包括:无线路由器的射频收发模块;无线路由器的天线;第一切换开关和第二切换开关,所述第一切换开关和第二切换开关分别包括三端,所述第
一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接,所述第一切换开关的第二端与所述射
频收发模连接,所述第二切换开关的第二端与所述天线连接;方向回溯射频模块,所述方向
回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,所述方向回溯射频模的另一端与所
述第二切换开关的第三端连接。方向回溯天线技术可以自动追踪来波信号方向,具有优良
的波数自动导向性能,在短距离无线通信中拥有广阔的前景。本发明在现有无线路由器的
基础上,在射频收发模块和天线之间,为每一个天线都单独增加了一路方向回溯射频模块。
本发明在不改变现有无线路由器的天线设计的模式下,采用方向回溯技术,使用天线前端
的射频电路,提供一种天线定向发射信号的实现方法,并且兼容全向天线设计。

附图说明

[0034] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0035] 图1示出根据本发明一实施例的应用于无线路由器的定向天线的示意图。
[0036] 附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0038] 在本申请一个典型的配置中,终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0039] 内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的
示例。
[0040] 计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。
计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动
态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除
可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、
数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或
任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机
可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0041] 如图1所示,本发明提供一种实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路,包括:
[0042] 无线路由器的射频收发模块1;
[0043] 无线路由器的天线2;
[0044] 第一切换开关4和第二切换开关5,所述第一切换开关4和第二切换开关5分别包括三端,所述第一切换开关4的第一端与第二切换开关5的第一端连接,所述第一切换开关4的
第二端与所述射频收发模1连接,所述第二切换开关5的第二端与所述天线2连接;
[0045] 方向回溯射频模块3,所述方向回溯射频模3的一端与所述第一切换开关4的第三端连接,所述方向回溯射频模3的另一端与所述第二切换开关5的第三端连接。
[0046] 具体的,方向回溯天线技术可以自动追踪来波信号方向,具有优良的波数自动导向性能,在短距离无线通信中拥有广阔的前景。本发明在现有无线路由器的基础上,在射频
收发模块和天线之间,为每一个天线都单独增加了一路方向回溯射频模块。本发明在不改
变现有无线路由器的天线设计的模式下,采用方向回溯技术,使用天线前端的射频电路,提
供一种天线定向发射信号的实现方法,并且兼容全向天线设计。
[0047] 本发明的实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路一实施例中,所述第一切换开关4和第二切换开关5分别为单刀双掷开关(SPDT开关)。
[0048] 本发明的应用于无线路由器的定向天线一实施例中,所述第一切换开关4和第二切换开关5,用于当所述天线2检测到终端6到数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关
4分别连通所述射频收发模块1和方向回溯射频模块3,同时所述第二切换开关5分别连通所
述方向回溯射频模块3和天线2;
[0049] 及用于当所述天线2检测到终端6到数量大于预设阈值时,所述第一切换开关4分别连通所述射频收发模块3和所述第二切换开关4,同时所述第二切换开关5分别连通所述
第一切换开关4和天线2。
[0050] 具体的,路由器可以检测连接上路由器的终端数,利用方向回溯射频模块追踪来波方向,获得终端的位置信息。
[0051] 当检测到环境内人数较多,且人群分散时,信号不走向回溯射频模块,直接通过两个SPDT开关,实现信号直接从天线到射频收发模块的传递,以实现高范围的覆盖。
[0052] 当检测到环境内终端较少(比如小于等于4),或者终端相对集中(比如终端群小于等于4),此时通过两个SPDT开关,实现信号经过方向回溯射频模块,可将一个或者多个天线
单独配置给一个终端或终端群,实现天线的定向传递功能,以提高信号传递的有效性。
[0053] 本发明的实现无线路由器定向天线功能的射频前端电路一实施例中,所述预设阈值为4。
[0054] 如图1所示,本发明还提供一种实现无线路由器定向天线功能的方法,包括:
[0055] 将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;
[0056] 将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;
[0057] 将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0058] 具体的,方向回溯天线技术可以自动追踪来波信号方向,具有优良的波数自动导向性能,在短距离无线通信中拥有广阔的前景。本发明在现有无线路由器的基础上,在射频
收发模块和天线之间,为每一个天线都单独增加了一路方向回溯射频模块。本发明在不改
变现有无线路由器的天线设计的模式下,采用方向回溯技术,使用天线前端的射频电路,提
供一种天线定向发射信号的实现方法,并且兼容全向天线设计。
[0059] 本发明的实现无线路由器定向天线功能的方法一实施例中,将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接之前,还包括:
[0060] 分别将单刀双掷开关(SPDT开关)作为所述第一切换开关和第二切换开关。
[0061] 本发明的实现无线路由器定向天线功能的方法一实施例中,将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换
开关的第三端连接之后,还包括:
[0062] 当所述天线检测到终端到数量小于等于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和方向回溯射频模块,同时所述第二切换开关分别连通所述方向回溯射
频模块和天线;
[0063] 当所述天线检测到终端到数量大于预设阈值时,所述第一切换开关分别连通所述射频收发模块和所述第二切换开关,同时所述第二切换开关分别连通所述第一切换开关和
天线。
[0064] 具体的,路由器可以检测连接上路由器的终端数,利用方向回溯射频模块追踪来波方向,获得终端的位置信息。
[0065] 当检测到环境内人数较多,且人群分散时,信号不走向回溯射频模块,直接通过两个SPDT开关,实现信号直接从天线到射频收发模块的传递,以实现高范围的覆盖。
[0066] 当检测到环境内终端较少(比如小于等于4),或者终端相对集中(比如终端群小于等于4),此时通过两个SPDT开关,实现信号经过方向回溯射频模块,可将一个或者多个天线
单独配置给一个终端或终端群,实现天线的定向传递功能,以提高信号传递的有效性。
[0067] 本发明的实现无线路由器定向天线功能的方法一实施例中,所述预设阈值为4。
[0068] 根据本发明另一面,还提供一种基于计算的设备,其中,包括:
[0069] 处理器;以及
[0070] 被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器:
[0071] 将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;
[0072] 将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;
[0073] 将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0074] 根据本发明另一面,还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可执行指令,其中,该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器:
[0075] 将第一切换开关的第一端与第二切换开关的第一端连接;
[0076] 将第一切换开关的第二端与无线路由器的射频收发模连接,将所述第二切换开关的第二端与无线路由器的天线连接;
[0077] 将方向回溯射频模的一端与所述第一切换开关的第三端连接,将所述方向回溯射频模的另一端与所述第二切换开关的第三端连接。
[0078] 本发明的各设备和存储介质实施例的详细内容,具体可参见各方法实施例的对应部分,在此,不再赘述。
[0079] 显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围
之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
[0080] 需要注意的是,本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施,例如,可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例
中,本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地,本发明的
软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中,例如,RAM存储器,
磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外,本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现,例
如,作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
[0081] 另外,本发明的一部分可被应用为计算机程序产品,例如计算机程序指令,当其被计算机执行时,通过该计算机的操作,可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。
而调用本发明的方法的程序指令,可能被存储在固定的或可移动的记录介质中,和/或通过
广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输,和/或被存储在根据所述程序指令运行的
计算机设备的工作存储器中。在此,根据本发明的一个实施例包括一个装置,该装置包括用
于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器,其中,当该计算机程序指
令被该处理器执行时,触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技
术方案。
[0082] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论
从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此
外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个
单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表
示名称,而并不表示任何特定的顺序。