一种手持终端对讲天线加Tuner调谐的系统及方法与流程

一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统及方法
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统及方法。


背景技术：

2.对讲机最早使用于第二次世界大战的军队通信，经过近一个世纪的发展，对讲机的应用已十分普遍，已从专业化领域走向普通消费，目前已广泛应用在公共安全、交通运输、建筑、制造、水利、电力、林业、旅游、酒店、服务等各种领域。随着经济的发展和社会的进步，人们更关注自身的安全、工作效率和生活质量，对无线电对讲机的需求也将日益增长，对手持对讲机的传输距离和通话质量也有较高的要求。
3.为保证绝大多数用户通话不受干扰以及合理地利用频率资源，各个国家会对频率的使用进行了划分，比如中国：409
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410mhz；美国：462
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467mhz；欧洲：433mhz。目前手持类对讲模块频段支持400
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470mhz，这个频段处于低频且频段较宽，在天线调试时很难兼容到全频段都有较理想的天线效率，占用天线面积较大。手持类无线对讲机产品有wifi/bt/gps/2/3/4g/nfc等天线和功能，为了产品外形美观轻巧，对讲天线需要集成到机器内部，这对天线调试带来了很大的困难，很难满足同一产品兼容各个国家和地区客户对通话距离和质量的要求。
4.现有技术，对讲天线设计在机器外部，天线效率较高且基本能满足70mhz带宽，但不适用于手持类带4g通话数据消费类的产品，机器外部有一段长天线露在外面，外形不美观影响id设计，不便携带。
5.而且对讲天线设计在机器内部，但对天线环境和净空距离、结构空间有很大的要求，会加大整机的长度和宽度，无法做到既满足天线全频段带宽要求又满足整机理想设计。因此本文提出一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统及方法予以解决。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明公开了一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统及方法，用于解决上述存在的问题。
7.本发明通过以下技术方案予以实现：
8.第一方面，本发明提供了一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统，包括手持对讲机，所述系统将手持对讲机的两个天线弹片中一个连接rf收发通路，另一天线地脚连接天线调谐开关，其中所述天线调谐开关设置n组，并通过n组通路的电容匹配调整改变天线无源谐波，实现全频段的天线效率，其中n为0＜n≤4的整数。
9.更进一步的，所述手持对讲机包含上层数据处理终端、供电模块、mcu射频功率控制模块、对讲机收发器、pa、switch、天线调谐开关和对讲天线。
10.更进一步的，所述上层数据处理终端用于收发数据处理和音频信息，同时下达各种场景下的对讲模块控制指令。
11.更进一步的，所述供电模块用于给mcu射频功率控制模块供电，所述mcu功率控制模块用于执行对讲射频收发器的发射功率和接收信号的控制，并通过所述对讲天线进行发射和接收信号。
12.更进一步的，所述天线调谐开关由匹配网络、检测电路和控制电路组成，用于发射机与对讲天线之间的阻抗匹配。
13.更进一步的，所述天线调谐开关进行调谐时，通过微处理器控制模数转换器将检测电路提供的取样参数量化为数字信号读入到内存中，并控制匹配网络状态变化。
14.第二方面，本发明提供了一种手持终端对讲天线加tuner调谐的方法，所述方法使用第一方面所述的一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统，所述方法对天线进行发射和接收信号时，将两个天线弹片，一个连接rf收发通路，一个天线地脚连接天线调谐开关，在对通信距离要求高的产品进行通信时，通过多个通路的电容匹配调整来改变天线无源谐波，从而满足全频段天线效率的实现。
15.本发明的有益效果为：
16.本发明与现有技术相比具有更好的技术效果，可以覆盖400
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470mhz低频带宽的天线调试需求和对讲传输远距离要求，且不带来功率和功耗的提升。其技术效果能够基本上达到现有技术的水平。在频段覆盖和天线性能提升上有很大的助益。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统的原理示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1
21.本实施例提供如图1所示的一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统，包括手持对讲机，其中手持对讲机包含上层数据处理终端，供电模块，mcu射频功率控制模块，对讲机收发器，pa，switch，天线调谐开关，对讲天线。
22.本实施例对讲机是一种双向移动通信，一点对多点进行通信的终端设备，包含模拟对讲机、数字对讲机、ip对讲机。
23.本实施例上层数据处理终端负责收发数据处理和音频信息，负责下达各种场景下的对讲模块控制指令。
24.本实施例供电模块负责给mcu供电，mcu功率控制模块负责执行对讲射频收发器的发射功率和接收信号的控制，通过天线进行发射和接收信号。
25.本实施例对讲天线包括两个天线弹片，一个连接rf收发通路，一个天线地脚连接天线调谐开关，通过rf1/2/3/4等4个通路的电容匹配调整来改变天线无源谐波，从而满足全频段天线效率的实现。
26.本实施例天线调谐开关由匹配网络，检测电路和控制电路组成，是连接发射机与天线的一种阻抗匹配网络，它能使发射机与天线之间阻抗匹配。从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率。
27.进行具体的调谐时，微处理器控制模数转换器将检测电路提供的取样参数量化为数字信号，然后读入到内存中，处理后控制匹配网络状态变化，实现阻抗匹配从而使天线在任何频率上有最大的无源效率辐射功率。
28.实施例2
29.本实施例提供一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统，应用在对对讲传输距离要求不高的产品上。
30.本实施例默认选用不上件天线调谐开关的方案，器件r1和天线开关通路空贴，上件r2,ant2弹片直接接地。
31.本实施例调试天线时，中间频段无源效率比较容易调试，首末部分信道可能会出现效率较低的情况，但基本能满足近距离通信的需求。
32.在不加天线调谐开关，做内置对讲天线实际调试的无源数据如下，此时搭配2w的输出功率的对讲模块，可以满足空旷环境1km，城市环境300m的通信要求。
33.freqeffieffi(mhz)(％)(db)4003.45
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14.624104.27
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13.74207.78
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11.094309.65
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10.1543312.59
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944010.35
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9.854508.64
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10.634606.58
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11.824704.37
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13.6
34.本实施例即能节省调谐开关的成本又可以满足近距离通信的客户需求，天线面积和结构环境也不会有很高的要求。
35.实施例3
36.本实施例提供一种手持终端对讲天线加tuner调谐的系统，应用在对对讲通信距离要求比较高的时候，且天线很难兼容到全频段效率的情况下，可以空贴r2，上件r1和天线调谐开关。针对调不出效率的频段范围通过调整对应的rf通路的匹配来输出不同的阻抗，从而达到此频段范围内有最大的无源效率输出。
37.本实施例中，天线输入阻抗随频率而发生很大的变化，而发射机输出阻抗是一定的，若发射机与天线直接连接，当发射机频率改变时，发射机与天线之间阻抗不匹配，天线的频率失谐以及天线与馈线之间的阻抗失配都会使馈线送来的一部分功率被天线反射回
去，反射功率在传输线上作无效流动，这部分电流在导线电阻上产生额外的发热损耗，就会降低辐射功率。
38.本实施例使用天线调谐器，就能使发射机与天线之间阻抗匹配，从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率。
39.本实施例对讲天线加上天线调谐开关调试预估数据如下，可以满足全频段都能达到目前调试较好的无源数据，此时搭配2w的输出功率的对讲模块，可以满足空旷环境2km，城市环境1km的通信要求,且能覆盖全频段的使用国家和地区。
40.freqeffieffi(mhz)(％)(db)40020.28
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7.0341026.54
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6.4242029.54
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5.243030.16
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5.1243329.82
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5.3944028.72
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5.7945028.51
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5.6346027.08
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5.9347025.54
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6.35
41.此方案可以解决现在手持终端类对讲产品天线走线和净空面积局限，结构环境复杂，对讲天线调试很难覆盖全频段的困境，在有限的结构环境内且和手机同样的外形下400
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470mhz全频段覆盖达到最高的天线效率，实现对讲机远距离通信的效果，满足广大客户的实际使用场景和需求。
42.综上，本发明与现有技术相比具有更好的技术效果，可以覆盖400
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470mhz低频带宽的天线调试需求和对讲传输远距离要求，且不带来功率和功耗的提升。其技术效果能够基本上达到现有技术的水平。在频段覆盖和天线性能提升上有很大的助益。
43.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。