[实用新型]单天线实现4G和GNSS通讯电路

说明书

本实用新型单天线实现4G和GNSS的通讯电路，含有微处理器、数据存储模块、水表数据读取接口、系统状态监控接口、4G‑CAT1模组、射频IC 模块、供电系统、物联网卡，电源模块将外供电源隔离转换成各个模块需要的电源电压；水表数据读取接口用于读取水表流量数据；系统状态监控接口用于将水表的实时状态上传到PC，射频IC模块根据微处理器的控制信号来决定天线供给4G网络模块还是GNSS定位模块；4G‑CAT1模组含有4G模块和GNSS模块，4G模块用于上传水表的数据信息，GNSS模块接收GPS信号获取水表的位置信息，本实用新型4G网络和GNSS定位中共用一根天线，减小设备体积，降低设备成本，使设备户外安装更加方便。

技术领域

本实用新型涉及远程抄表领域，具体地说涉及到一种单天线实现4G和GNSS的通讯电路。

背景技术

现如今的水表传输模块大部分是基于传统的GPRS 2G移动通信网络，随着移动通信网络的快速发展演变出很多不同需求的应用场景，比如：4G-CAT6、4G-CAT4、4G-CAT1，NB-IoT等都属于移动通信网络的范畴，其中Cat.1属于4G系列，全称是LTEUE-Category1，可以完全重用现有的4G资源。尽管Cat.4下载速率可以达到150M，但是大多数IOT场景并没有如此高的速率要求。与NB-IoT和2G网络相比，Cat.1在网络覆盖范围，速度和延迟方面具有优势。与传统的Cat.4模块相比，它具有成本低，功耗低的优点。同时，Cat.1适用于当前现有的4G网络，非常适合需要成本性能，延迟，覆盖范围和通信速度的应用场景。

自来水行业的远传抄表设备大多是安装在户外、地下室等隐蔽地方，查找这些设备给维护人员带来很多困难。随着电子技术的不断进步使得开发带有位置计算能力的远传设备得以实现，这些设备的应用可以帮助维护人员快速、准确的找到设备位置。全球卫星定位系统有很多种类，比如GPS、BDS、GLONASS统称为GNSS。凡是利用电磁波来传递信息的，都要依靠天线来进行工作，例如：4G网络、GNSS定位、广播、电视等。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的，这就是天线的互易定理。因此天线在电磁波传递信息中承担着举足轻重的作用。

信息的传输离不开网络，无论4G网络和GNSS定位都需要天线的支持。常规的设计思路是给4G和GNSS分别接入一根天线，这样天线会占据设备很大一部分空间，对于户外安装也不方便。针对这个问题我们提出一种思路在天线上做减法，在射频电路以及软件上做加法，实现用一根天线在4G网络和GNSS定位中共用。基于这种单天线实现4G和GNSS传输电路，对于降低设备成本和减小设备体积都有很大优势。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用一根天线在4G网络和GNSS定位中共用的通讯电路。基于这种单天线实现4G和GNSS传输电路，对于降低设备成本和减小设备体积都有很大优势。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下所述：

单天线实现4G和GNSS通讯电路，含有微处理器、数据存储模块、水表数据读取接口、系统状态监控接口、4G-CAT1模组、射频IC 模块、供电系统、物联网卡，其特征是：电源模块将外供电源隔离转换成各个模块需要的电源电压；水表数据读取接口用于读取水表流量数据；系统状态监控接口用于将水表的实时状态上传到PC，一端与PC连接，一端与微处理器连接；所述的射频IC模块为单极双掷高功率开关，射频IC模块根据微处理器的控制信号来决定天线供给4G-CAT1模组内部的4G网络模块还是GNSS定位模块；所述4G-CAT1模组含有4G模块和GNSS模块，其中4G模块用于上传水表的数据信息，GNSS模块接收GPS信号获取水表的位置信息；所述的数据存储模块用于存储水表的重要数据信息；所述的物联网卡用于三大运营商针对设备联网提供通信接入服务。

本实用新型的有益效果：

（1） 本实用新型单天线实现4G和GNSS通讯电路，4G网络和GNSS定位中共用一根天线，减小设备体积，降低设备成本。