專利名稱：無線接收機的天線自動選擇電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線接收裝置，尤其是一種無線接收機的天線自動選擇電路。
背景技術：
在無線電波的傳輸過程中，由于環境物體的阻隔和反射等因素影響，會使電波在有效范圍內的某些位置上產生干涉效應而引起信號的衰落。目前的接收機一般只設置一根接收天線，當接收機的接收天線剛好處于信號衰落的位置上，接收機的接收信噪比急劇下降，甚至接收不到信號，從而引起引至斷音和雜音的產生，影響了使用效果。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種無線接收機的天線自動選擇電路，采用多根接收天線進行信號接收，通過電路根據接收信號的強弱對接收天線進行選擇，確保接收器獲得較好的接收效果。
本實用新型是這樣來實現上述目的的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于包括至少兩根接收天線、開關模塊、比較模塊、觸發模塊，接收天線經開關模塊與接收器連接，接收器有場強信號輸出端與比較模塊連接，比較模塊的輸出端與觸發模塊連接，觸發模塊的輸出端與開關模塊的控制端連接。
本實用新型的有益效果是接收機設有多根接收天線，首先接收到其中一根天線的信號并鎖定為當前使用天線，當鎖定使用的天線接收效果變差時，立即切換到另一天線嘗試接收，如果在延時時間內效果變好則將該天線鎖定為當前天線，如果在延時時間內效果未變好，則在延時結速時又立即切換到另一天線嘗試接收，直到選擇接收效果較好的一根天線并鎖定使用，這樣就可以避免由于一根天線處于信號衰落的位置上使得接收機的接收信噪比急劇下降、甚至接收不到信號的問題，確保接收器獲得較好的接收效果；由于本電路設計簡單易行，只要在現有接收機上加設即可，成本低廉。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1，無線接收機的天線自動選擇電路設有至少兩根接收天線ANT1、ANT2以及開關模塊U1、比較模塊U2、觸發模塊U3。接收天線ANT1、ANT2經開關模塊U1與接收器Receiver連接，接收器Receiver有場強信號輸出端與比較模塊U2連接，比較模塊U2的輸出端與觸發模塊U3連接，觸發模塊U3的輸出端與開關模塊U1的控制端連接。接收天線ANT1、ANT2輸入的射頻信號送至開關模塊U1，經開關選擇后輸入到接收器Receiver的射頻輸入端RF INPUT，接收器Receiver有一場強信號輸出端SIGNAL METER OUPUT，當接收器接收的信號較強時輸出的電壓較高，而當接收電路接收的信號較弱時輸出的電壓較低，該電壓信號送至比較模塊U2，將該電壓與參考電壓作比較，將比較結果輸出高或低電平，經反相后送至觸發模塊U3控制開關模塊U1進行切換或保持目前使用的天線，這樣就可以根據天線的接收信號進行判斷和選擇接收效果較好的天線。由于可能出現兩根接收天線的信號都較差，而發射器或接收器的位置可能會產生變化，如發射器會隨用戶移動，這樣天線的接收效果也會隨之變化，因此應考慮采取以下的判斷方法如當前使用的天線接收效果變差時立即切換到另一天線試接收，如果接收效果變好則鎖定為當前使用天線，如果效果未變好，則應給予一定的時間進行接收，如果效果仍無改善再切換回原來的接收天線，直至使接收效果變好為止。這樣可以有效的減少開關模塊U1切換的次數，保證接收器Receiver在天線切換后有足夠的時間來判斷接收效果是否變好，同時也避免接收器在接收效果好與差的臨界狀態的頻繁切換導致的噪聲。根據上述的方法，本實用新型優先采用的實施方案為在比較模塊U2與觸發模塊U3之間連接有延時模塊U4，以實現上述延時接收功能。
參照圖2，下面兩根接收天線為例，根據電路原理圖對本實用新型的各個模塊作詳細的描述1.開關模塊U1，主要實現接收天線間的切換，包括三極管Q1、Q2、二極管D1、D2以及外圍元件組成。接收天線ANT1、ANT2分別串連電容C1、C2、二極管D1、D2和電容C5后與接收器Receiver的天線輸入端連接；三極管Q1、Q2的基極為開關模塊U1的控制端，其串連電阻R8、R9后與觸發模塊U3的D觸發器IC3A輸出端Q和 連接，三極管的Q1、Q2集電極串連電阻R1、R2后分別與二極管D1、D2連接。由于D觸發器IC3A輸出端Q和 分別輸出高電平和低電平，當Q為高電平時，三極管Q1導通，也就是其集電極為低電平，同時二極管D1正向導通，使得接收天線ANT1的信號可以通過二極管D1與接收機Receiver的射頻輸入端RF INPUT連接，而此時 為低電平，三極管Q2截至，其集電極為高電平，二極管D2兩端都處于高電平而截至，接收天線ANT2的信號無法與接收機Receiver的射頻輸入端RF INPUT連接。如果D觸發器IC3A輸出狀態翻轉，相應的三極管Q1與二極管D1截至，接收天線ANT1斷開與接收機Receiver連接，同時三極管Q2與二極管D2導通，接收天線ANT1與接收機Receiver的射頻輸入端RF INPUT連接。
2.比較模塊U2，實現接收器Receiver場強信號輸出端SIGNALMETER OUPUT的輸出電壓與參考電壓作比較，將比較結果輸出高或低電平。其由比較器IC1B及可變電阻VR1組成，接收器Receiver的場強信號輸出端與比較器IC1B的同向輸入端連接，反向輸入端與可變電阻VR1連接。可變電阻VR1經分壓后給比較器IC1B反相輸入端一個參考電壓，當場強信號輸出端的電壓高于此參考電壓時比較器IC1B輸出高電平使后續模塊維持當前狀態，否則輸出低電平控制后續模塊維持動作實現接收天線ANT1、ANT2的切換。
3.延時模塊U4，實現延時功能，包括與非門IC2A、IC2B、電阻R7、電容C6，其中與非門IC2A、IC2B組成RS觸發器，RS觸發器的輸入端G1與比較模塊U2輸出端連接，輸入端H2串聯電容C6后接地，電阻R7接于RS觸發器的輸入端H2和輸出端H0之間。
4.觸發模塊U3包括由比較器IC1A和外圍元件組成的非門電路以及D觸發器IC3A，比較器IC1A的反相輸入端與延時模塊U4的與非門IC2B輸出端H0連接，比較器IC1A的輸出端與D觸發器IC3A的CLK端連接，D觸發器的D端與 相連后與開關模塊U1一輸入端相連，D觸發器的Q端與開關模塊U1另一輸入端相連，D觸發器的S端和R端接地。D觸發器IC3A的邏輯狀態為，當其CLK端由低電平跳變為高電平時，其輸出端Q和 的電平翻轉，從而實現兩根天線之間的切換。
整個電路的工作原理如下A.假設初始狀態為D觸發器IC3A的Q端輸出高電平，三極管Q1、二極管D1導通，接收天線ANT1為當前使用天線且其接收信號較強，則接收器Receiver的場強信號輸出端SIGNAL METER OUPUT輸出電壓高于比較模塊U2反向端的參考電壓，那么比較器IC1B輸出高電平到非門IC2A輸入端G1，此時需要分兩種情況進行討論i.與非門IC2B的輸出端H0初始值為高電平，則與非門IC2A的兩個輸入端G1和G2都為高電平，因此與非門IC2A的輸出端G0為低電平，從而使與非門IC2B的輸出端H0鎖定為高電平，經比較器IC1A反相后輸出低電平到D觸發器IC3A的CLK端，D觸發器IC3A的輸出端Q和 的輸出電平維持不變，也就是接收天線ANT1保持與接收器射頻輸入端RF INPUT的連接。
ii.與非門IC2B的輸出端H0初始值為低電平，該低電平經電阻R7對電容C6放電使與非門IC2B的輸入端H2也為低電平，則非門IC2B的輸出端H0跳變為高電平，其后的工作過程與i相同。
與非門IC2B的輸入端H2經電阻R7對電容C6充電后也為高電平。
總之，只要接收天線ANT1的接收信號較強，接收天線ANT1就能夠保持與接收器射頻輸入端RF INPUT的持續連接，不會出現接收天線的切換。
B.當接收天線ANT1的接收信號變弱時，接收器Receiver的場強信號輸出端SIGNAL METER OUPUT輸出電壓低于比較模塊U2反向端的參考電壓，那么比較器IC1B輸出低電平到非門IC2A輸入端G1，則輸出端G0變為高電平，而此時與非門IC2B的輸入端H2為高電平，那么其輸出端H0變為低電平，經比較器IC1A反相后輸出高電平到D觸發器IC3A的CLK端，D觸發器IC3A的輸出端Q和 的電平翻轉，Q輸出低電平， 輸出高電平，所以三極管Q1、二極管D1截至，而三極管Q2、二極管D2導通，變為接收天線ANT2與接收機Receiver的射頻輸入端RF INPUT連接。同時電容C6經過電阻R7放電也就是進入延時狀態，電容C6的放電時間即為延時時間。
當接收天線由ANT1切換到ANT2后也可能出現兩種情況I.在延時時間內接收天線ANT2的接收信號較強，這時接收器Receiver的場強信號輸出端SIGNAL METER OUPUT輸出電壓高于比較模塊U2反向端的參考電壓，那么比較器IC1B輸出高電平到非門IC2A輸入端G1，也就是說進入上述A中描述的工作狀態，接收天線ANT2就能夠保持與接收器射頻輸入端RF INPUT的持續連接，不會出現接收天線的切換。
II.在延時時間內接收天線ANT2未能接收到較強的信號，則接收器Receiver的場強信號輸出端SIGNAL METER OUPUT輸出電壓仍低于比較模塊U2反向端的參考電壓，那么比較器IC1B保持輸出低電平到與非門IC2A輸入端G1，與非門IC2A輸出端G0和與非門IC2B輸入端H1仍為高電平，在與非門IC2B輸出端H0的低電平經電阻R7對電容C6放電后使與非門IC2B輸入端H2也變為低電平，從而使與非門IC2B輸出端H0變為高電平，此時D觸發器IC3A的輸出端Q和 的電平不變，但與非門IC2B輸出端H0變為高電平后又對C6充電，與非門IC2B輸入端H2又變為高電平，與非門IC2B輸出端H0又變為低電平，此時經比較器IC1A反相后輸出高電平到D觸發器IC3A的CLK端，D觸發器IC3A的輸出端Q和 的電平又翻轉，Q輸出高電平， 輸出低電平，所以三極管Q1、二極管D1導通，而三極管Q2、二極管D2截至，變為接收天線ANT1與接收機Receiver的射頻輸入端RF INPUT連接，同時也進入延時狀態。
也就是說，如果切換接收天線后能夠獲得較好的接收效果，則保持該接收天線與接收器Receiver連接，否則經過延時時間后又會切換接收天線，直到獲得較好的接收效果為止，這樣就可以避免由于一根天線處于信號衰落的位置上使得接收機的接收信噪比急劇下降、甚至接收不到信號的問題，確保接收器獲得較好的接收效果，而且由于本電路設計簡單易行，只要在現有接收機Receiver上加設即可，成本低廉。
權利要求1.無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于包括至少兩根接收天線(ANT1、ANT2)、開關模塊(U1)、比較模塊(U2)、觸發模塊(U3)，接收天線(ANT1、ANT2)經開關模塊(U1)與接收器(Receiver)連接，接收器(Receiver)有場強信號輸出端與比較模塊(U2)連接，比較模塊(U2)的輸出端與觸發模塊(U3)連接，觸發模塊(U3)的輸出端與開關模塊(U1)的控制端連接。
2.根據權利要求1所述的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于比較模塊(U2)與觸發模塊(U3)之間連接有延時模塊(U4)。
3.根據權利要求1所述的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于開關模塊(U1)包括三極管(Q1、Q2)、二極管(D1、D2)以及外圍元件組成，接收天線(ANT1、ANT2)分別串連電容(C1、C2)、二極管(D1、D2)和電容(C5)后與接收器(Receiver)的天線輸入端連接；三極管(Q1、Q2)的基極為開關模塊(U1)的控制端，其串連電阻(R8、R9)后與觸發模塊(U3)的輸出端連接，三極管的(Q1、Q2)集電極串連電阻(R1、R2)后分別與二極管(D1、D2)連接。
4.根據權利要求1所述的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于比較模塊(U2)由比較器(IC1B)及可變電阻(VR1)組成，接收器(Receiver)的場強信號輸出端與比較器(IC1B)的同向輸入端連接，反向輸入端與可變電阻(VR1)連接。
5.根據權利要求1所述的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于觸發模塊(U3)包括由比較器(IC1A)和外圍元件組成的非門電路以及D觸發器(IC3A)，比較器(IC1A)的反相輸入端與比較模塊(U2)輸出端連接，比較器(IC1A)的輸出端與D觸發器(IC3A)的CLK端連接，D觸發器的D端與 相連后與開關模塊(U1)一輸入端相連，D觸發器的Q端與開關模塊(U1)另一輸入端相連，D觸發器的S端和R端接地。
6.根據權利要求2所述的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于觸發模塊(U3)包括由比較器(IC1A)和外圍元件組成的非門電路以及D觸發器(IC3A)，比較器(IC1A)的反相輸入端與延時模塊(U4)的輸出端連接，運算放大器(IC1A)的輸出端與D觸發器(IC3A)的CLK端連接，D觸發器的D端與 相連后與開關模塊(U1)一輸入端相連，D觸發器的Q端與開關模塊(U1)另一輸入端相連，D觸發器的S端和R端接地。
7.根據權利要求2所述的無線接收機的天線自動選擇電路，其特征在于延時模塊(U4)包括與非門(IC2A、IC2B)、電阻(R7)、電容(C6)，其中與非門(IC2A、IC2B)組成RS觸發器，RS觸發器的輸入端(G1)與比較模塊(U2)輸出端連接，輸入端(H2)串聯電容(C6)后接地，電阻(R7)接于RS觸發器的輸入端(H2)和輸出端(H0)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種無線接收機的天線自動選擇電路，包括至少兩根接收天線、開關模塊、比較模塊、觸發模塊，接收天線經開關模塊與接收器連接，接收器有場強信號輸出端與比較模塊連接，比較模塊的輸出端與觸發模塊連接，觸發模塊的輸出端與開關模塊的控制端連接。首先其中一根天線被鎖定為當前使用天線，當該天線接收效果變差時，立即切換到另一天線嘗試接收，這樣就可以避免由于一根天線處于信號衰落的位置上使得接收機的接收信噪比急劇下降、甚至接收不到信號的問題，確保接收器獲得較好的接收效果；由于本電路設計簡單易行，只要在現有接收機上加設即可，成本低廉。
文檔編號H04B1/16GK2927506SQ200620061139
公開日2007年7月25日 申請日期2006年6月26日 優先權日2006年6月26日
發明者施寶新 申請人:施寶新