MIMO天线系统技术方案

本发明专利技术提供一种检测与报警装置以及运用该检测与报警装置的MIMO天线系统，检测与报警装置通过第一传输线及第二传输线的耦合检测有无天线连接，输出检测结果后经过比较模块，开关模块输出控制信号控制报警模块、功率放大器及系统的工作。MIMO天线系统除包括检测与报警装置以外还包括控制模块，功率放大器，低噪声放大器，控制开关及天线。本发明专利技术还提供一种检测天线连接状态的方法。本发明专利技术可以在检测到天线未扣合连接时发出控制指令关闭功率放大器及报警，从而保护设备免受损坏，节约成本。本发明专利技术结构简单，可靠性高，可以稳定运用在各种无线通信用用上。

MIMO antenna system

The invention provides a detection device and alarm system and the use of MIMO antenna and the alarm detection device, the detection and alarm of the coupling device through a first transmission line and a second transmission line detection with antenna connection, the output test results after comparison module, switch module output control signal control module, power amplifier and alarm system work. The MIMO antenna system includes a control module, a power amplifier, a low noise amplifier, a control switch and an antenna, in addition to a detection and alarm device. The invention also provides a method for detecting the connection state of the antenna. The invention can send out the control command when the antenna is not fastened, and turn off the power amplifier and alarm, so as to protect the equipment from damage and save cost. The invention has the advantages of simple structure, high reliability, and can be used steadily in various wireless communication applications.

【技术实现步骤摘要】
MIMO天线系统
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，简称MIMO)天线系统。
技术介绍
目前，随着无线通信技术的不断发展，人们对无线通信的要求越来越高，传统的天线系统已经不能满足人们对于信道容量的要求。利用MIMO技术能够显着提升信道容量，通过同时在发射端和接收端使用多个天线，能够大大提升频谱利用率，提升传输效率。然而，现有的MIMO天线系统当天线在天线连接器上扣合不良产生开路情况下，功率放大器(poweramplifier,简称PA)在天线连接器产生强反射，加上开路时出现的尖峰电压，容易造成PA损坏。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种MIMO天线系统，可以防止PA损坏及保护整个天线装置，增加天线系统使用寿命，从而节约成本。本专利技术提供一种检测报警模块，所述检测报警模块包括:检测模块，耦接于天线连接器，所述天线连接器用于连接天线，所述检测模块包括第一传输线及第二传输线，所述第一传输线及第二传输线并行设置，用于检测所述天线的连接状态，并通过所述第一传输线及第二传输线的耦合作用发出状态信息；比较模块，耦接于所述检测模块，用于接收所述状态信息，并将所述状态信息与预设电平信号进行比较，并输出比较信号；以及开关模块，耦接于所述比较模块，用于接收所述比较信号，并根据所述比较信号控制开关模块的通断状态。优选地，所述第一传输线第一端口通过第一电容接地，所述第一传输线第二端口电耦接于所述天线连接器，所述第二传输线第三端口通过第一电阻接地，所述第二传输线第四端口通过第一电感及第二电阻接地。优选地，所述第二传输线具有第一长度，所述第一长度为所述天线的中心频率对应波长的十六分之一，所述第一传输线的长度至少为所述第一长度，二者间距为4mil。优选地，所述检测模块包括一二极管，所述第一电感耦接于所述二极管的正极，所述二极管的负极耦接于比较器。优选地，所述二极管为肖特基二极管。优选地，所述开关模块包括一开关。优选地，所述检测报警模块还包括报警装置，根据所述通断状态进行报警。优选地，所述报警装置耦接于所述开关模块，所述报警装置包括至少一个LED灯。本专利技术还提供一种MIMO天线系统，所述MIMO天线系统包括：控制模块；至少一个功率放大器，耦接于所述控制模块；至少一个低噪声放大器，耦接于所述控制模块；至少一个控制开关，分别耦接于所述控制模块及所述低噪声放大器；至少一个所述的检测报警模块，分别耦接于所述控制开关、所述控制模块及所述功率放大器；以及至少一个天线，耦接于所述检测报警模块。优选地，所述控制开关为单刀双掷开关。优选地，所述第一传输线第一端口通过第一电容接地，所述第一传输线第二端口电耦接于所述天线连接器，所述第二传输线第三端口通过第一电阻接地，所述第二传输线第四端口通过第一电感及第二电阻接地。优选地，所述第二传输线长度为所述天线的中心频率的十六分之一，所述第一传输线的长度至少为第二传输线的长度，二者间距为4mil。优选地，所述比较模块包括一二极管，所述检测模块耦接于所述二极管正极，所述二极管负极耦接于比较器，所述二极管为肖特基二极管。优选地，所述开关模块包括一开关，所述开关为场效应管。优选地，所述MIMO天线系统还包括报警模块，根据所述通断状态进行报警，所述报警模块耦接于所述控制模块，所述报警模块包括至少一个LED灯。本专利技术还提供一种检测天线状态的方法，所述检测天线的方法包括：系统开机后，检测报警模块检测天线是否连接；若检测到天线开路，则所述检测报警模块发送第一控制信号到功率放大器使能端，所述功率放大器停止工作；所述检测报警模块同时发送第二控制信号到控制模块，所述控制模块根据所述第二控制信号控制报警模块进行报警，并停止发送射频信号；若所述检测报警模块检测到天线正常连接，则所述检测报警模块发送所述第一控制信号到功率放大器使能端，所述功率放大器正常工作；所述检测报警模块同时发送第二控制信号到控制模块，所述控制模块根据所述第二控制信号控制系统正常工作；以及所述检测报警模块实时检测MIMO天线系统状态。本专利技术实施方式的MIMO天线系统10，采用MIMO天线技术以增大系统信道容量和传输效率，还设计有检测天线连接状态及报警的装置，可以在检测到天线未扣合连接时发出控制指令关闭功率放大器及报警，从而保护设备免受损坏，节约成本。本专利技术结构简单，可靠性高，可以稳定运用在各种无线通信用用上。附图说明图1为本专利技术MIMO天线系统的一实施方式的模块示意图。图2为图1中MIMO天线系统中检测报警模块的一实施方式的方块图。图3为图2中检测报警模块的内部电路图。图4-图7为图2中检测报警模块中检测模块的一实施方式的效果仿真图。图8为图2中检测报警模块中第一二极管输入电压及输入能量关系图。图9为本专利技术MIMO天线系统的检测天线状态方法一实施方式的流程图。主要元件符号说明MIMO天线系统10控制模块110功率放大器120低噪声放大器130控制开关140检测报警模块150检测模块1501比较模块1502开关模块1503天线连接器1504报警模块1505第一输入端E1第一输出端E2第二输出端E3第三输出端E4电容C1-C6第一传输线T1第二传输线T2电阻R1-R7第一电感L1第一二极管D1第一比较器U1第一开关Q1具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术作进一步的详细描述。请参阅图1，图1为本专利技术一实施方式所述的MIMO天线系统的方塊圖。在本实施方式中，控制模块110用于向天线发送射频信号、接受来自天线的射频信号并对整个MIMO天线系统进行控制。控制模块110可以是中央处理单元、射频收发器及其他电路组成的控制电路。控制模块110将射频信号及控制信号发送到功率放大器120，功率放大器120是指在给定失真率条件下，可以产生最大功率输出以驱动负载的放大器。功率放大器120分别电连接于控制模块110以及控制开关140，控制开关140还与低噪声放大器130及检测报警模块150电连接。控制开关140根据相关控制信号控制检测报警模块150与功率放大器120及低噪声放大器130的电连接，当控制模块110发送射频信号到天线时，控制开关140使功率放大器120与检测报警模块150电连接，当控制模块110接受射频信号时，控制开关140切换使低噪声放大器130与检测报警模块150电连接，在本实施方式中，控制开关140可以是单刀双掷开关，但是在其他实施方式中，控制开关140也可以是其他类型的开关，比如，可以为由晶体管组成的开关电路。检测报警模块150还与功率放大器120使能端及控制模块110电连接，并且还与天线电连接。MIMO天线系统10包括天线160，如图1所示，在本实施方式中，MIMO天线系统10包括多根天线，此处以两根为例进行说明，当然，不管采用多少天线，每一天线与控制模块之间的模块组成大致相同，比如控制模块110还包括功率放大器121，低噪声放大器131，控制开关141，检测报警模块151及天线161。避免赘述，在此以图1示出二天线结构图为例进行说明，应该明白的是，在其他实施方式中，MIMO天线系统10可以为其他任意数目的天线，本专利技术并不以此为限。请一并参阅图2及图3，图2为图1中MIMO天线系统10中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测报警模块，其特征在于，所述检测报警模块包括:检测模块，耦接于一天线连接器，所述天线连接器用于连接天线，所述检测模块包括第一传输线及第二传输线，所述第一传输线及第二传输线并行设置，用于检测所述天线的连接状态，并通过所述第一传输线及第二传输线的耦合作用发出状态信息；比较模块，耦接于所述检测模块，用于接收所述状态信息，并将所述状态信息与预设电平信号进行比较，并输出比较信号；以及开关模块，耦接于所述比较模块，用于接收所述比较信号，并根据所述比较信号控制开关模块的通断状态。

【技术特征摘要】
1.一种检测报警模块，其特征在于，所述检测报警模块包括:检测模块，耦接于一天线连接器，所述天线连接器用于连接天线，所述检测模块包括第一传输线及第二传输线，所述第一传输线及第二传输线并行设置，用于检测所述天线的连接状态，并通过所述第一传输线及第二传输线的耦合作用发出状态信息；比较模块，耦接于所述检测模块，用于接收所述状态信息，并将所述状态信息与预设电平信号进行比较，并输出比较信号；以及开关模块，耦接于所述比较模块，用于接收所述比较信号，并根据所述比较信号控制开关模块的通断状态。2.如权利要求1所述的检测报警模块，其特征在于，所述第一传输线具有第一端口以及第二端口，所述第二传输线具有第三端口以及第四端口，所述第一端口通过第一电容接地，所述第二端口电耦接于所述天线连接器，所述第三端口通过第一电阻接地，所述第四端口通过第一电感及第二电阻接地。3.如权利要求1所述的检测报警模块，其特征在于，所述第二传输线具有第一长度，所述第一长度为所述天线的中心频率对应波长的十六分之一，所述第一传输线的长度至少为所述第一长度，二者间距为4mil。4.如权利要求1所述的检测报警模块，其特征在于，所述检测模块还包括二极管，所述第一电感耦接于所述二极管的正极，所述二极管的负极耦接于比较器。5.如权利要求4所述的检测报警模块，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。6.如权利要求1所述的检测报警模块，其特征在于，所述开关模块包括一开关。7.如权利要求1所述的检测报警模块，其特征在于，所述检测报警模块还包括报警模块，根据所述通断状态进行报警。8.如权利要求7所述的报警模块，其特征在于，所述报警模块耦接于所述开关模块，所述报警模块包括至少一个LED灯。9.一种MIMO天线系统，其特征在于，所述MIMO天线系统包括：控制模块；至少一个功率放大器，耦接于所述控制模块；至少一个低噪声放大器，耦接于所述控制模块；至少一个控制开关，分别耦接于所述控制模块及所述低噪声放大器；至少一个如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑光伟，
申请(专利权)人：国基电子上海有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31