一种V2X有源天线电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种V2X有源天线电路，包括T

【技术实现步骤摘要】
一种V2X有源天线电路


[0001]本技术属于车联网
，具体涉及一种V2X有源天线电路。

技术介绍

[0002]所谓V2X，意为vehicle to everything，即车对外界的信息交换。车联网通过整合全球定位系统(GPS)导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，实现手动驾驶和自动驾驶的兼容。
[0003]简单来说，搭配了该系统的车型，在自动驾驶模式下，能够通过对实时交通信息的分析，自动选择路况最佳的行驶路线，从而大大缓解交通堵塞。除此之外，通过使用车载传感器和摄像系统，还可以感知周围环境，做出迅速调整，从而实现“零交通事故”。例如，如果行人突然出现，可以自动减速至安全速度或停车。
[0004]然而，由于V2X使用了5.9GHz频点，在空间、线束上的损耗极大，并且受限于车体，影响了V2X的覆盖范围。在以往的三跨四跨测试中，车辆V2X实际的覆盖范围往往只有200～300m。V2X目前最常见的天线设计方案为双发双收方案。若V2X天线为无源天线，要求天线装配在车顶，射频线束为较短的超低损耗线材，以保持对车辆四周的覆盖，这对于汽车外形设计、成本都有很高的要求。另有设计方案，由于布置方案所限，必须使用较长射频线材连接，使用超低损耗线材成本太高，且效果不好，因此增加了类似GNSS天线方案类似的LNA放大器，单向放大V2X方案。但这样牺牲了V2X的上行信号，会产生覆盖死角，覆盖范围并不理想。因此，业界希望，能有对V2X上下行都进行放大的有源天线方案。
[0005]由于V2X是TDD方案，对V2X上下行信号都进行放大，需要令V2X天线与模块上行、下行同步切换，并且对上下行分别进行增益控制。如使用单独的控制信号线，由于其寄生电感电容，以及接口器件延迟，无法达到TDD发射与接收切换的同步时间要求。此外，由于车辆上所需的通讯距离，远远大于串口的可靠通讯距离。串口等通讯方案，也不能满足车载EMC的测试标准。因此，V2X双向有源天线，必须要有高可靠、低延迟、低成本的控制方案，本案由此产生。

技术实现思路

[0006]本技术的目的，在于提供一种V2X有源天线电路，能够对V2X信号可调放大增益，可实现在天线端对V2X上行、下行信号进行同步与放大，补偿射频线束损耗，增强V2X信号的覆盖范围。
[0007]为了达成上述目的，本技术的解决方案是：
[0008]一种V2X有源天线电路，包括T
‑
BOX电路和天线电路；
[0009]所述T
‑
BOX电路包括应用处理器、V2X模块、第一电源管理模块、第一射频收发器、第二射频收发器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一高通滤波器和第一功分器，其中，第一电源管理模块为T
‑
BOX电路中的各模块提供电源；应用处理器有3个端口，一个端口连接V2X模块，一个端口依次经过第一射频收发器、第一低通滤波器连接至第一功分器，一个
端口依次经过第二射频收发器、第二低通滤波器连接至第一功分器；V2X模块还通过第一高通滤波器连接至第一功分器；第一功分器耦合至射频线缆；
[0010]所述天线电路包括微控制器、第二电源管理模块、第三射频收发器、第四射频收发器、步进衰减器、单刀双掷开关、第一带通滤波器、第二带通滤波器、V2X功率放大器与低噪声放大器二合一IC、第三低通滤波器、第四低通滤波器、第二高通滤波器和第二功分器，其中，第二电源管理模块为天线电路中的各模块提供电源；微控制器有3个端口，一个端口依次经过第四射频收发器、第四低通滤波器连接至第二功分器，一个端口依次经过第三射频收发器、第三低通滤波器连接至第二功分器，一个端口连接步进衰减器；单刀双掷开关的切换端分别通过第一、第二带通滤波器连接V2X功率放大器与低噪声放大器二合一IC的PA端和LNA端，单刀双掷开关的另一端依次经由步进衰减器、第二高通滤波器连接至第二功分器；第二功分器通过天线射频端口连接射频线缆。
[0011]上述应用处理器采用高通M515系列处理器。
[0012]上述第二电源管理模块的输入为射频线缆上的12V电压，输出为5V、3.3V及1.8V电压。
[0013]上述V2X模块连接应用处理器的USB端口。
[0014]上述第二射频收发器连接应用处理器的SPI接口。
[0015]上述第四射频收发器连接微控制器的SPI接口，步进衰减器连接微控制器的I2C接口。
[0016]采用上述方案后，本技术可实现在天线端对V2X上行、下行信号进行同步与放大，补偿射频线束的损耗，增强V2X信号覆盖范围。同时，由于方案实现了单同轴线控制方案，降低了V2X天线的布线成本与布线难度。
附图说明
[0017]图1是本技术中T
‑
BOX电路的架构图；
[0018]图2是本技术中天线电路的架构图；
[0019]图3是本技术中T
‑
BOX电路的原理图；
[0020]图4是本技术中天线电路的原理图。
具体实施方式
[0021]以下将结合附图，对本技术的技术方案及有益效果进行详细说明。
[0022]本技术提供一种V2X有源天线电路，包括T
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BOX电路和天线电路，下面分别介绍。
[0023]如图1所示，是本技术中T
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BOX电路的系统架构图，主要包括应用处理器AP、V2X模块、电源管理模块、射频收发器A，射频收发器B、低通滤波器(LPF)、功分器和高通滤波器(HPF)，各部分功能及特点介绍如下：
[0024]应用处理器AP，可采用高通M515系列处理器，用于V2X收发同步信号控制，发射与接收补偿使能，补偿值计算与发送，并控制电源的使能。
[0025]V2X模块，将AP通过USB接口传来的V2X消息包，调制与上变频成为V2X射频信号，并将接收到的V2X射频信号解调为V2X消息包，传给AP进行处理。
[0026]电源管理模块，用于为有源天线提供电源，通过扼流圈耦合至射频线缆。
[0027]射频收发器A，将V2X收发同步信号控制信号调制、变频至125MHz信号，并通过功分器耦合至射频线缆。
[0028]射频收发器B，将通过SPI接收到的发射与接收补偿使能、补偿值等信息，调制、变频至433MHz，并通过功分器耦合至射频线缆。
[0029]V2X的射频信号通过高通滤波器滤波后，通过功分器耦合至射频线缆。
[0030]如图2所示，是本技术中天线电路的系统架构图，主要包括：微控制器MCU，电源管理模块，射频收发器A，射频收发器B，可编程步进衰减器，单刀双掷开关(SPDT)，V2X功率放大器与低噪声放大器二合一IC，低通滤波器(LPF)，功分器，带通滤波器(BPF)和高通滤波器(HPF)，各部分功能及特点介绍如下：
[0031]微控制器MCU，选择能够支持SPI接口、I2C接口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种V2X有源天线电路，其特征在于：包括T
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BOX电路和天线电路；所述T
‑
BOX电路包括应用处理器、V2X模块、第一电源管理模块、第一射频收发器、第二射频收发器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一高通滤波器和第一功分器，其中，第一电源管理模块为T
‑
BOX电路中的各模块提供电源；应用处理器有3个端口，一个端口连接V2X模块，一个端口依次经过第一射频收发器、第一低通滤波器连接至第一功分器，一个端口依次经过第二射频收发器、第二低通滤波器连接至第一功分器；V2X模块还通过第一高通滤波器连接至第一功分器；第一功分器耦合至射频线缆；所述天线电路包括微控制器、第二电源管理模块、第三射频收发器、第四射频收发器、步进衰减器、单刀双掷开关、第一带通滤波器、第二带通滤波器、V2X功率放大器与低噪声放大器二合一IC、第三低通滤波器、第四低通滤波器、第二高通滤波器和第二功分器，其中，第二电源管理模块为天线电路中的各模块提供电源；微控制器有3个端口，一个端口依次经过第四射频收...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋榕华，游龙星，林伟，黄盖，
申请(专利权)人：慧翰微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：