一种车载天线系统及其天线补偿器和补偿方法技术方案

一种车载天线系统及其天线补偿器和补偿方法，车载天线系统包含车头天线、车尾天线、天线补偿器和射频收发器，射频收发器中的V2X模组通过无线方式发送同步控制信号给天线补偿器中的BLE模组，由BLE模组控制天线补偿器切换到对应的发射通路和接收通路，并分别对V2X发射信号和V2X接收信号进行放大补偿，且BLE模组采集天线端口功率信息，健康状态和诊断信息，通过无线方式回传给射频收发器，实现闭环功率控制和健康状态监测，以及故障诊断。本发明专利技术通过V2X天线和BLE天线的复用实现了对V2X发射信号的闭环功率控制和对V2X接收信号的功率补偿，同时利用天线补偿器中和射频收发器中的BLE模组实现了车钥匙定位，降低了设计和安装成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种车载天线系统及其天线补偿器和补偿方法


[0001]本专利技术涉及一种车载天线系统及其天线补偿器和补偿方法。

技术介绍

[0002]随着车联网的发展，越来越多的车型配备了V2X(vehicle to everything，车与万物互联)功能，是未来智能交通运输系统的关键技术。V2X功能使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信，从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，以提高驾驶安全性，减少拥堵，提高交通效率，提供车载娱乐信息等。
[0003]为保证通信质量、通信距离以及覆盖范围，V2X的两根天线就需要拉开距离分别布置在车头和车尾的位置，这样的布置就会导致天线距离V2X的射频收发器(T
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BOX)较远，射频线缆过长导致衰减过大，有效通信距离大大减小。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种车载天线系统及其天线补偿器和补偿方法，实现了对V2X发射信号的闭环功率控制和V2X接收信号的功率补偿，降低了设计和安装成本。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供一种用于车载天线系统的天线补偿器，所述车载天线系统包含车头天线、车尾天线和射频收发器，所述天线补偿器包含：
[0006]端口切换模块，其用于根据同步控制信号来切换车头天线和/或车尾天线处于发射状态或接收状态，并对发射或接收的V2X射频信号的功率进行放大补偿；
[0007]BLE模组，其用于接收来自射频收发器的同步控制信号发送给所述端口切换模块，并实时采集所述端口切换模块的天线端口功率将天线端口功率通过车头天线和/或车尾天线反馈至所述射频收发器；
[0008]双工器，其连接所述端口切换模块和BLE模组，用于接收和发射V2X射频信号和BLE射频信号。
[0009]所述端口切换模块包含单刀双掷射频开关，以及接收通路和发射通路；
[0010]所述单刀双掷射频开关的公共端口连接至所述射频收发器，所述单刀双掷射频开关的剩余两个端口分别连接至所述接收通路和发射通路；
[0011]所述接收通路上串联有第一放大器，用于对接收状态时的V2X射频信号进行功率放大；
[0012]所述发射通路上串联有第二放大器，用于对发射状态时的V2X射频信号进行功率放大。
[0013]所述天线补偿器还包含：供电电路，其连接所述通路切换模块中的射频前端模块、射频开关和BLE模组，用于提供电能。
[0014]本专利技术还提供一种车载天线系统，包含：设置在车头位置的车头天线和设置在车尾位置的车尾天线，所述车头天线和车尾天线采用V2X天线和BLE天线共用设计，实现V2X天线和BLE天线的功能复用；所述车头天线和所述车尾天线分别连接至所述的天线补偿器，所
述车头天线补偿器和所述车尾天线补偿器分别连接至射频收发器，所述射频收发器控制所述车头天线和车尾天线的收发状态与射频收发器保持一致，并控制天线补偿器对发射的V2X射频信号进行闭环功率补偿。
[0015]所述射频收发器包含：V2X模组，BLE模组和一根内置的BLE天线，以及车身处理器VP和应用处理器AP；所述V2X模组用于发射和接收V2X射频信号，并发射同步控制信号；所述BLE模组和所述BLE天线用于将所述同步控制信号传输至所述天线补偿器，以切换所述车头天线和车尾天线的发射接收状态，并控制所述天线补偿器对所述车头天线和车尾天线进行功率补偿。
[0016]所述车头天线集成在所述车头天线补偿器中，和/或，车尾天线集成在所述车尾天线补偿器中。
[0017]所述射频收发器包含：电源，所述电源连接所述V2X模组、车身处理器VP、应用处理器AP和BLE模组，用于提供电能。
[0018]所述射频收发器包含：与所述BLE模组连接的车身处理器VP，用于计算车钥匙位置。
[0019]所述射频收发器包含：与所述V2X模组连接的应用处理器AP，用于提供蜂窝通信功能，实现C
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V2X通信。本专利技术还提供一种天线补偿方法，射频收发器中的V2X模组根据V2X通路的发射状态或接收状态发送同步控制信号给射频收发器中的BLE模组；BLE模组通过内置的BLE天线发射同步控制信号给车头天线补偿器中的BLE模组和车尾天线补偿器中的BLE模组；由天线补偿器中的BLE模组控制天线补偿器中的端口切换模块切换到对应的发射通路和接收通路，使所述车头天线和车尾天线的收发状态与所述射频收发器保持一致；天线补偿器中的射频前端模块中的发射通路对发射的V2X射频信号的功率进行放大补偿，接收通路对接收的V2X射频信号的功率进行放大补偿。
[0020]所述天线补偿器中的BLE模组实时采集所述射频前端模块的天线端口功率，通过车头天线和车尾天线将天线端口功率回传给射频收发器中的BLE天线，再通过射频收发器中的BLE模组将天线端口功率发送给射频收发器中的V2X模组，所述V2X模组根据天线端口功率实时调节V2X射频信号的发射功率，从而完成V2X功率的闭环反馈控制，并且把健康状态和故障诊断信号上报给应用处理器AP，再由应用处理器AP上报给车身处理器VP，由车身处理器VP完成健康状态监控和故障诊断。
[0021]本专利技术具有以下优点：
[0022]1、利用BLE模组实现了对V2X射频信号的补偿和射频收发器的闭环控制，不需要额外增加用于补偿器的控制电路，节省了资源，降低了成本。
[0023]2、车头天线和车尾天线采用V2X天线和BLE天线共用设计，将不同频的V2X天线和BLE天线使用双工器进行分频，实现了V2X天线和BLE天线的功能复用，减少了天线使用量，大大降低了设计和安装成本，同时解决了天线安装位置紧缺的问题。
附图说明
[0024]图1是本专利技术提供的一种车载天线系统的结构示意图。
[0025]图2是天线补偿器的结构示意图。
[0026]图3是天线处于发射状态时的补偿方法流程图。
[0027]图4是天线处于接收状态时的补偿方法流程图。
具体实施方式
[0028]以下根据图1～图4，具体说明本专利技术的较佳实施例。
[0029]由于V2X天线的工作频率在5.9GHz，低损耗射频线缆在5.9GHz的损耗为1.7dB/m，部分车型的线缆长度会长至7米，那么总共衰减11.9dB，功率大小只有原先的1/16，有效通信距离大大减小。如何解决射频线缆过长导致衰减过大的问题，是迫在眉睫要解决的难题。
[0030]V2X通信和WIFI一样是时分复用的机制，发射和接收共用同一个通路，芯片内部利用不同的时隙进行发射和接收。天线端的有源补偿电路必须和射频收发器保持收发同步，控制开关切换分别对发射和接收信号进行放大，这样才能起到补偿长线束带来的通路损耗。
[0031]如图1所示，本专利技术提供一种车载天线系统，包含设置在车头位置的车头天线ANT1和设置在车尾位置的车尾天线ANT2，所述车头天线ANT1和车尾天线ANT2的结构一样，都可以实现V2X天线和BLE(Bluetooth low energy，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车载天线系统的天线补偿器，所述车载天线系统包含车头天线、车尾天线和射频收发器，其特征在于，所述天线补偿器包含：通路切换模块，其用于根据同步控制信号来切换车头天线和/或车尾天线处于发射状态或接收状态，并对发射或接收的V2X射频信号的功率进行放大补偿；BLE模组，其用于接收来自射频收发器的同步控制信号发送给所述通路切换模块，并实时采集所述通路切换模块的天线端口功率，将天线端口功率通过车头天线和/或车尾天线反馈至所述射频收发器；双工器，其连接所述通路切换模块和BLE模组，用于接收和发射V2X射频信号和BLE射频信号。2.如权利要求1所述的天线补偿器，其特征在于，所述通路切换模块包含单刀双掷射频开关，以及接收通路和发射通路；所述单刀双掷射频开关的公共端口连接至所述射频收发器，所述单刀双掷射频开关的剩余两个端口分别连接至所述接收通路和发射通路；所述接收通路上串联有第一放大器，用于对接收状态时的V2X接收信号进行功率放大；所述发射通路上串联有第二放大器，用于对发射状态时的V2X发射信号进行功率放大。3.如权利要求2所述的天线补偿器，其特征在于，所述天线补偿器还包含：供电电路，其连接所述通路切换模块和BLE模组，用于提供电能。4.一种车载天线系统，其特征在于，包含：设置在车头位置的车头天线和设置在车尾位置的车尾天线，所述车头天线和车尾天线采用V2X天线和BLE天线共用设计，实现V2X天线和BLE天线的功能复用；所述车头天线和所述车尾天线分别连接至如权利要求1
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3中任意一项所述的天线补偿器，所述车头天线补偿器和所述车尾天线补偿器分别连接至射频收发器，所述射频收发器控制所述车头天线和车尾天线的收发状态与射频收发器保持一致，并控制天线补偿器对发射的V2X射频信号进行闭环功率补偿。5.如权利要求4所述的车载天线系统，其特征在于，所述射频收发器包含：V2X模组，BLE模组和一根内置的BLE天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿三朗，樊博，朱沛，
申请(专利权)人：上海麦腾物联网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：