天线检测电路及车载设备的制作方法

本申请属于车载设备检测技术领域，尤其涉及一种天线检测电路及车载设备。

背景技术：

目前，传统的有源天线一般是利用外部电源进行供电，且有源天线的短路、开路等故障一般是通过人为排查来判断，但是这种方式费时费力且无法有效识别，当天线内部发生短路故障且无法被识别时，如外部电源继续对天线供电，会造成电源损坏甚至烧毁的情况。

因此，传统的天线的供电电路中存在因天线故障而导致电源损坏甚至烧毁的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种天线检测电路及车载设备，旨在解决传统的天线的供电电路中存在因天线故障而导致电源损坏甚至烧毁的问题。

本申请实施例的第一方面提了一种天线检测电路，包括：

采样电路，所述采样电路与天线连接，所述采样电路用于采集所述天线的电源电压并输出采样电压；

控制电路，所述控制电路与所述采样电路连接，所述控制电路用于将所述采样电压与至少一个预设电压阈值比较并基于比较结果输出控制信号；以及

开关电路，所述开关电路与电源、所述天线以及所述控制电路连接，所述开关电路在所述控制信号的控制下通断以用于控制所述天线的上电或掉电。

在一个实施例中，所述控制电路还用于根据所述采样电压与至少一个所述预设电压阈值的比较结果确定所述天线的工作状态。

在一个实施例中，至少一个所述预设电压阈值包括第一预设电压阈值、第二预设电压阈值以及第三预设电压阈值，所述控制电路与上位机连接，所述控制电路用于将所述采样电压分别与所述第一预设电压阈值、第二预设电压阈值以及第三预设电压阈值比较、根据所述比较结果输出所述控制信号以及根据所述比较结果输出用于表征所述天线的工作状态的电信号到所述上位机。

在一个实施例中，所述第一预设电压阈值为零，在所述采样电压等于所述第一预设电压阈值时，所述控制电路输出用于表征所述天线处于短路状态的第一电信号到所述上位机。

在一个实施例中，所述第二预设电压阈值为所述电源的电压与天线的额定工作电压的差值，在所述采样电压等于所述第二预设电压阈值时，所述控制电路输出用于表征所述天线处于正常状态的第二电信号到所述上位机。

在一个实施例中，所述第三预设电压阈值为所述电源的电压，在所述采样电压等于所述第三预设电压阈值时，所述控制电路用于表征所述天线处于开路状态的第三电信号到所述上位机。

在一个实施例中，所述开关电路包括可控开关，所述可控开关的控制端和所述控制电路连接，所述可控开关的输入端和所述电源连接，所述可控开关的输出端和所述天线连接。

在一个实施例中，所述采样电路包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端和所述开关电路的输出端连接，所述第一电阻的第二端和所述天线连接，所述第一电阻的第一端和所述第一电阻的第二端和所述控制电路连接以输出所述采样电压到所述控制电路。

在一个实施例中，所述控制电路包括微处理器。

在一个实施例中，所述天线检测电路还包括放大电路，所述放大电路与所述采样电路和所述控制电路连接，所述放大电路用于将所述采样电压放大后输出到所述控制电路。

在一个实施例中，所述放大电路包括电压放大器，所述电压放大器的输入端和所述采样电路连接，所述电压放大器的输出端和所述控制电路连接。

本申请实施例的第二方面提了一种车载设备，包括：

天线；和

如本申请实施例的第一方面所述的天线检测电路，所述天线检测电路与所述天线连接。

在一个实施例中，所述车载设备还包括馈电电路，所述馈电电路串联于所述电源和所述天线之间，所述馈电电路用于将所述电源的电能输送到所述天线。

在一个实施例中，所述馈电电路包括电感，所述电感的第一端和所述采样电路连接，所述电感的第二端和所述天线的馈电端连接。

在一个实施例中，还包括车载设备处理器，所述控制电路与所述车载设备处理器连接，所述控制电路还用于将所述采样电压与所述预设电压阈值的比较结果输出用于表征所述天线的工作状态的电信号到所述车载设备处理器。

上述的天线检测电路，通过加入采样电路、控制电路以及开关电路，实现了对天线的电源电压采集、将天线的电源电压与至少一个预设电压阈值比较、以及根据比较结果控制电源与天线的连接，即可以通过将预设电压阈值设定为短路电路、开路电压等，进而使得控制电路可以通过判定天线的电源电压是否为短路电压、开路电压等故障电压，从而识别天线的工作状态进而自动控制电源与天线是否连接，减少人工和时间成本，且避免出现当天线短路等故障时，电源还持续给天线供电，从而造成电源损毁的情况出现，解决了传统的天线的供电电路中存在因天线故障而导致电源损坏甚至烧毁的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的天线检测电路的电路示意图；

图2为图1所示的天线检测电路的另一电路示意图；

图3为图2所示的天线检测电路的示例电路原理图；

图4为本申请一实施例提供的车载设备的电路示意图；

图5为图4所示的车载设备的另一电路示意图；

图6为图4所示的车载设备的另一电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请的实施例的第一方面提供的天线检测电路30的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的天线检测电路30，包括：采样电路100、控制电路200以及开关电路300，采样电路100与天线20连接，控制电路200与采样电路100连接，开关电路300与电源10、天线20以及控制电路200连接；采样电路100用于采集天线20的电源电压并输出采样电压；控制电路200用于将采样电压与至少一个预设电压阈值比较并基于比较结果输出控制信号；开关电路300用于在控制信号的控制下通断以用于控制天线20的上电或掉电。

应理解，天线20可以为gps天线、射频天线等天线。

应理解，控制信号可以为高低电平、或者由高低电平组成的脉冲宽度调制信号或地址信号等。预设电压阈值可以为与天线20的短路、开路、正常等状态下相对应的电压值，通过比较天线20的实时电压与其在短路、开路或正常状态下的电压阈值，从而判定天线20的工作状态，从而控制供电与天线20的连接。

请参阅图3，在一个实施例中，开关电路300包括可控开关q1，可控开关q1的控制端和控制电路200连接，可控开关q1的输入端和电源10连接，可控开关q1的输出端和天线20连接。其中，可控开关q1可以为开关管、射频开关、多路选择开关等，开关管包括mos管、三极管等；例如，当可控开关q1为开关管时，开关管的控制信号可为高低电平，即通过为高低电平的控制信号控制开关管的导通或截止从而控制电源10与天线20的连接等。

应理解，采样电路100可以由具备电压检测或者采集功能的器件或芯片构成，例如采样电阻、电压传感器等。可选的，请参阅图3，在一个实施例中，采样电路100包括：第一电阻r1，第一电阻r1的第一端和开关电路300的输出端连接，第一电阻r1的第二端和天线20连接，第一电阻r1的第一端和第一电阻r1的第二端和控制电路200连接以输出采样电压到控制电路200。本实施例中的第一电阻r1与天线20串联，通过采集第一电阻r1的电压从而得到天线20的电源电压。

控制电路200可以由比较器或者微处理器构成，可选的，控制电路200由比较器构成时，比较器可以为电压比较器，其中，电压比较器的第一输入端接入采样电路100输出的采样电压，电压比较器的第二输入端接入预设电压阈值；当包括两个及以上预设电压阈值时，可以通过设定多个电压比较器分别比较采样电压与各个预设电压阈值的大小，也可以通过在电压比较器的第二输入端接入一多路模拟开关以接入多个预设电压阈值。可选的，在一个实施例中，控制电路200包括微处理器，微处理器可以为单片机，可以理解的是，在单片机内设预设电压阈值与采样电压进行比较，并根据比较结果输出作为控制信号的高低电平是常规技术。

本实施例中的天线检测电路30，通过加入采样电路100、控制电路200以及开关电路300，实现了对天线20的电源电压采集、将天线20的电源电压与至少一个预设电压阈值比较、以及根据比较结果控制电源10与天线20的连接，即可以通过将预设电压阈值设定为短路电路、开路电压等，进而使得天线检测电路30可以通过判定天线20的电源电压是否为短路电压、开路电压等故障电压，从而识别天线20的工作状态进而自动控制电源10与天线20是否连接，减少人工和时间成本，且避免出现当天线20短路等故障时，电源10还持续给天线20供电，从而造成电源10损毁的情况出现，解决了传统的天线的供电电路中存在因天线故障而导致电源损坏甚至烧毁的问题。

在一个实施例中，控制电路200还用于根据采样电压与至少一个预设电压阈值比较的比较结果确定天线20的工作状态。应理解，天线20的工作状态包括短路状态、开路状态以及正常状态。

本实施例中的控制电路200根据采样电压与至少一个预设电压阈值比较的比较结果确定天线20的工作状态，实现对天线20的状态的自动识别和实时监测，减少人工和时间成本。

在一个实施例中，至少一个预设电压阈值包括第一预设电压阈值、第二预设电压阈值以及第三预设电压阈值，控制电路200与上位机连接，控制电路200用于将采样电压分别与第一预设电压阈值、第二预设电压阈值以及第三预设电压阈值比较、根据比较结果输出控制信号以及根据比较结果输出用于表征天线20的工作状态的电信号到上位机。

上位机可以为电脑、中心处理器等设备，电信号可以为高低电平信号，也可以为脉冲信号组或者序列数字信号，上位机根据预设程序，判定不同端口接入的高低电平信号或者判定一个端口接入的脉冲信号组或者序列数字信号所表征的信息为常用技术手段。

在一个实施例中，第一预设电压阈值为零，在采样电压等于第一预设电压阈值时，控制电路200输出用于表征天线20处于短路状态的第一电信号到上位机。应理解，此时控制电路200输出控制信号到开关电路300以断开开关电路300，从而断开电源10与天线20的连接，避免电源10继续给天线20上电，从而避免天线20短路故障时，电源10给天线20上电而造成损毁的情况出现。

在一个实施例中，第二预设电压阈值为电源10的电压与天线20的额定工作电压的差值，在采样电压等于第二预设电压阈值时，控制电路200输出用于表征天线20处于正常状态的第二电信号到上位机。可选的，此时，控制电路200可以输出控制信号到开关电路300以断开开关电路300，从而断开电源10与天线20的连接。

在一个实施例中，第三预设电压阈值为电源10的电压，在采样电压等于第三预设电压阈值时，控制电路200用于表征天线20处于开路状态的第三电信号到上位机。可选的，此时，控制电路200可以输出控制信号到开关电路300以闭合开关电路300。

请参阅图2，在一个实施例中，天线检测电路30还包括放大电路400，放大电路400与采样电路100和控制电路200连接，放大电路400用于将采样电压放大后输出到控制电路200。

应理解，放大电路400可以采用放大芯片、放大器等，可选的，在一个实施例中，请参阅图3，放大电路400包括电压放大器u1，电压放大器u1的输入端和采样电路100连接，电压放大器u1的输出端和控制电路200连接。

本实施例中的天线检测电路30，通过加入放大电路400以放大采样电路100输出的采样电压，避免由于采样电压过小而无法被控制电路200识别的情况出现，提高了天线检测电路30的检测精度。

请参阅图4，本申请实施例的第二方面提供了一种车载设备，包括：天线20和如本申请实施例的第一方面所述的天线检测电路30，天线检测电路30与天线20连接。应理解，天线20可以为gps有源天线。

请参阅图5，在一个实施例中，车载设备还包括馈电电路40，馈电电路40串联于电源10和天线20之间，馈电电路40用于将电源10的电能输送到天线20。

应理解，馈电电路40可以由具备电能隔离馈送功能的器件或芯片构成，例如电容、电感等。在一个实施例中，馈电电路40包括电感，电感的第一端和采样电路100连接，电感的第二端和天线20的馈电端连接。可选的，本实施例中的电感为高频电感，在其他实施例中也可以采用其他类型的电感。

请参阅图6，在一个实施例中，还包括车载设备处理器50，控制电路200与车载设备处理器50连接，控制电路200还用于将采样电压与预设电压阈值的大小的比较结果输出用于表征天线20的工作状态的电信号到车载设备处理器50。

可以理解的是，车载设备处理器50为车载设备本身的处理器，其与上述的上位机可以为同一器件。车载设备处理器50通过与控制电路200连接，从而获知天线20的工作状态，进而可以根据天线20的工作状态作出相应的指令或工作调整。例如，当天线20短路时，发送故障信息到用户或发出故障报警等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。