一種射頻信號閉鎖器的製作方法
2023-12-08 09:53:06 1
專利名稱：一種射頻信號閉鎖器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及採用射頻開關和匹配負載的設備，具體涉及一種射頻信號閉鎖控制裝置。
背景技術：
當同一環境中有多種同頻的、具有發射和接收裝置的電子設備時，各設備相互之間會發生幹擾而無法正常工作，尤其是有大功率發射的同頻電子設備在同一環境中工作時，甚至會燒壞小功率設備的接收前端，而此時又不允許對該設備或該設備的任何部分電路斷電。為了排除各設備之間相互幹擾或避免燒毀接收前端，可採用在其發射和接收前端與天線之間加裝射頻信號閉鎖裝置使它們分時工作。但目前，國內和國外還沒有關於射頻信號閉鎖裝置的信息。
實用新型內容目前某些具有發射和接收裝置的電子設備沒有閉鎖功能，當其與大功率發射的同頻電子設備在同一環境中工作時，會被幹擾而無法正常工作，甚至燒壞其接收前端，而此時又不允許對其或其任何部分電路斷電，為了解決這一問題，採用本實用新型的射頻信號閉鎖器使其可以與大功率發射的同頻電子設備分時工作。具體為一種單通道射頻信號閉鎖器，具有第一埠、第二埠和開關組件；該開關組件包括第一開關和第二開關；其中，第一開關一端與第一埠連接，另一端與第二埠連接；第二開關一端與第一埠連接，另一端通過匹配負載接地。上述單通道射頻信號閉鎖器的實現方法為當閉鎖控制信號為低電平時，第一開關導通，第二開關截止，射頻信號閉鎖器處於打開狀態；當閉鎖控制信號為高電平時，第一開關截止，第二開關導通，射頻信號閉鎖器處於閉鎖狀態。進一步的，本實用新型的射頻信號閉鎖器有如下變形—種雙通道射頻信號閉鎖器，具有第一輸入埠、第二輸入埠、第一輸出埠、第二輸出埠和開關組件；該開關組件包括第一開關、第二開關和第三開關；其中，第一開關一端與第一輸入埠連接，另一端與第一輸出埠連接；第二開關一端與第一輸入埠連接，另一端通過匹配負載接地；第三開關一端與第二輸入埠連接，另一端與第二輸出埠連接。上述雙通道射頻信號閉鎖器的實現方法為當閉鎖控制信號為低電平時，第一開關和第三開關導通，第二開關截止，射頻信號閉鎖器處於打開狀態；當閉鎖控制信號為高電平時，第一開關和第三開關截止，第二開關導通，射頻信號閉鎖器處於閉鎖狀態。進一步的，上述兩種射頻信號閉鎖器還具有第三輸入埠，用於接收控制信號；該控制信號經過電平轉換電路和/或取反電路後控制所述的開關組件。進一步的，上述兩種射頻信號閉鎖器還具有電源組件，將外部提供的一級電源轉換為射頻信號閉鎖器使用的二級電源。[0011]進一步的，上述兩種射頻信號閉鎖器連接在電子設備的發射前端和/或接收前端與外部發射天線和/或接收天線之間。本實用新型具有如下有益效果本實用新型的射頻信號閉鎖器實現了某些具有發射和接收裝置的電子設備與大功率發射的同頻電子設備在同一環境中分時工作的目的，起到了對這些具有發射和接收裝置的電子設備進行保護的作用。
圖I為本實用新型雙通道射頻信號閉鎖器的原理框圖。圖2為本實用新型雙通道射頻信號閉鎖器的結構示意圖。圖3為本實用新型單通道射頻信號閉鎖器的原理框圖。·圖4為本實用新型單通道射頻信號閉鎖器的結構示意圖。圖5為本實用新型雙通道射頻信號閉鎖器與外部電子設備連接時的頂視示意圖。圖6為本實用新型雙通道射頻信號閉鎖器與外部電子設備連接時的側視示意圖
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。作為本實用新型的第一實施例，如圖I和圖2所示，為具有發射通道和接收通道的雙通道結構的射頻信號閉鎖器。如圖I所示，該雙通道射頻信號閉鎖器具有第一輸入埠 II、第二輸入埠 12、第一輸出埠 01、第二輸出埠 02、第三輸入埠 13、三個電平轉換電路101以及開關組件；該開關組件包括開關K1、開關K2和開關K3 ;其中，作為發射通道，開關Kl 一端與第一輸入埠 Il連接，另一端與第一輸出埠 01連接，開關K2 —端與第一輸入埠 Il連接，另一端通過匹配負載R接地；作為接收通道，開關K3 —端與第二輸入埠 12連接，另一端與第二輸出埠 02連接；來自系統的閉鎖控制信號通過第三輸入埠 13輸入，其中兩路通過電平轉換電路101分別控制開關Kl和開關K3，還有一路經過取反電路102後再通過電平轉換電路101控制開關K2。來自系統的閉鎖控制信號為高低電平信號，例如可以是TTL信號，開關Kl和開關K2工作在兩個相反狀態，電平轉換電路101 —方面把閉鎖控制信號的高低電平電壓轉換為開關需要的控制電壓，另一方面增加閉鎖控制信號的驅動能力。匹配負載R的作用是，如果電路中沒有匹配負載R和開關K2到地電路，發射通道的開關Kl截止時，發射通道的電壓駐波比太大,就會燒壞發射機的功放；而如果沒有匹配負載R,發射通道的開關Kl截止時，開關K2直接連接到地，發射通道的負載太重，也會燒壞發射機的功放。當來自系統的閉鎖控制信號為低電平時，發射通道的開關Kl和接收通道的開關K3導通，發射通道中接匹配負載R到地的開關K2截止，射頻信號閉鎖器處於不閉鎖狀態。當來自系統的閉鎖控制信號為高電平時，發射通道的開關Kl和接收通道的開關K3截止，發射通道中接匹配負載R到地的開關K2導通，射頻信號閉鎖器處於閉鎖狀態。該雙通道射頻信號閉鎖器還具有電源組件103，其作用為，把外部提供的一級電源轉換成射頻信號閉鎖器使用的二級電源。[0027]如圖2所示，該雙通道射頻信號閉鎖器的外部具有微波埠，包括兩個輸入埠和兩個輸出埠，即接發射天線埠 Q1、接發射機埠 PU接接收天線埠 P2和接接收機埠 Q2，還具有一個接電源及控制信號的低頻連接器P3，分別對應連接其內部電路的第一輸出埠 01、第一輸入埠 II、第二輸入埠 12和第二輸出埠 02，以及第三輸入埠13。射頻信號閉鎖器在製作過程中需要制定以下幾個指標一、使用頻帶範圍應不小於需要閉鎖的電子設備的工作頻帶範圍；二、不閉鎖狀態的帶內插入損耗儘可能小，閉鎖狀態的帶內隔離度儘可能大，該指標很重要，關係到射頻信號閉鎖器能否實現、性能能否達到要求；三、注意控制電壓駐波比；四、相位延時應很小，以不影響需要閉鎖的電子設備的性能為準；五、開關在閉鎖狀態和不閉鎖狀態所能承受的射頻功率；六、微波開關的噪聲。如圖5和圖6所示，為本實用新型的雙通道結構的射頻信號閉鎖器100與某外部設備200連接時的頂部和側部示意圖。射頻信號閉鎖器100的接發射機埠 Pl和接接收 機埠 Q2分別與外部設備200的發射端TR和接收端RE相連；射頻信號閉鎖器100的接發射天線埠 Ql和接接收天線埠 P2分別通過高頻電纜105、106與發射天線和接收天線相連；射頻信號閉鎖器100的接電源及控制信號的低頻連接器P3通過低頻電纜107連接電源和接收控制信號。通過上述連接，該雙通道射頻信號閉鎖器100可做為一個獨立的外場可更換單元用於某設備200，從而使該設備200能夠與某一個射頻幹擾很複雜的系統配套。該雙通道射頻信號閉鎖器100的指標如下I)插入損耗發射通道的開關Kl和接收通道的開關K3導通時，輸入與輸出之間在4300MHz ± IOOMHz頻帶內的插入損耗應不大於IdB ;發射通道的開關Kl和接收通道的開關K3截止時，輸入與輸出之間在4300MHz± IOOMHz頻帶內的隔離應不小於100dB。2)電壓駐波比發射通道和接收通道的電壓駐波比應不大於I. 4。3)相位延時發射通道和接收通道的相位延時應不大於10_1(ls。4)承受的射頻功率來自發射機的發射信號功率為150mW ;來自天線口面的外部射頻信號功率為2W。5)通道阻抗發射通道和接收通道的阻抗均為50 Ω。6)隔離度發射通道和接收通道的隔離應不小於150dB。7)外部提供的直流電源；±12V和+5V三路直流供電，要求各路的消耗電流不大於150mAo8)外部提供的控制信號控制信號的特性為TTL信號，低電平為0V+0. 3V，高電平為5V±0. 3V，帶載能力為30uA。該雙通道射頻信號閉鎖器也可以設計在具有發射和接收裝置的電子設備的射頻電路前端，從而與該設備成為一個整體。該雙通道射頻信號閉鎖器也可以使用在具有發射和接收裝置的電子設備不需要工作的時候，為了既不幹擾別的設備，又降低自身的虛警概率，利用大系統數據融合後的閉鎖控制信號對其進行控制。作為本實用新型的第二實施例，如圖3和圖4所示，為單通道結構的射頻信號閉鎖器，以滿足只需要單通道信號閉鎖的使用要求。[0042]如圖3所示，該單通道射頻信號閉鎖器具有第一埠 SI、第二埠 S2、第三輸入埠 13、兩個電平轉換電路101以及開關組件；該開關組件包括開關Kl和開關K2;其中，開關Kl 一端與第一埠 SI連接，另一端與第二埠 S2連接，開關K2 —端與第一埠 SI連接，另一端通過匹配負載R接地；來自系統的閉鎖控制信號通過第三輸入埠 13輸入，其中一路通過電平轉換電路101控制開關K1，另一路經過取反電路102後再通過電平轉換電路101控制開關K2。其中，來自系統的閉鎖控制信號、電平轉換電路101、取反電路102、電源組件103以及匹配負載R的作用與上文第一實施例中的相同。這種單通道射頻信號閉鎖器用作發射信號閉鎖時，當來自系統的閉鎖信號為低電平時，通道的開關Kl導通，通道中接匹配負載R到地的開關K2截止，射頻信號閉鎖器處於不閉鎖狀態；當來自系統的閉鎖信號為高電平時，通道的開關Kl截止，通道中接匹配負載R到地的開關K2導通，射頻信號閉鎖器處於閉鎖狀態。 這種單通道結構的射頻信號閉鎖器用作接收信號閉鎖時，當來自系統的閉鎖信號為低電平時，通道的開關Kl導通，通道中接匹配負載R到地的開關K2截止，射頻信號閉鎖器處於不閉鎖狀態；當來自系統的閉鎖信號為高電平時，通道的開關Kl截止，通道中接匹配負載R到地的開關K2導通，射頻信號閉鎖器處於閉鎖狀態。如圖4所示，該單通道結構的射頻信號閉鎖器的外部具有兩個微波埠，即接天線埠 T和接設備埠 E，還具有一個接電源及控制信號的低頻連接器P3，分別對應連接其內部電路的第二埠 S2和第一埠 SI，以及第三輸入埠 13。與上文雙通道射頻信號閉鎖器連接外部設備的方式類似，該單通道射頻信號閉鎖器既可以做為一個獨立的外場可更換單元連接在外部電子設備和天線之間，從而使該設備能夠與某一個射頻幹擾很複雜的系統配套，也可以設計在具有發射或接收裝置的電子設備的射頻電路前端，從而與該設備成為一個整體。同樣的，該單通道射頻信號閉鎖器也可以使用在具有發射或接收裝置的電子設備不需要工作的時候，為了既不幹擾別的設備，又降低自身的虛警概率，利用大系統數據融合後的閉鎖控制信號對其進行控制。
權利要求1.一種單通道射頻信號閉鎖器，其特徵在於，具有第一埠、第二埠和開關組件； 所述開關組件包括第一開關和第二開關； 所述第一開關一端與所述第一埠連接，另一端與所述第二埠連接； 所述第二開關一端與所述第一埠連接，另一端通過匹配負載接地；
2.—種雙通道射頻信號閉鎖器，其特徵在於，具有第一輸入埠、第二輸入埠、第一輸出埠、第二輸出埠和開關組件； 所述開關組件包括第一開關、第二開關和第三開關； 所述第一開關一端與所述第一輸入埠連接，另一端與所述第一輸出埠連接； 所述第二開關一端與所述第一輸入埠連接，另一端通過匹配負載接地； 所述第三開關一端與所述第二輸入埠連接，另一端與所述第二輸出埠連接。
3.如權利要求I或2所述的射頻信號閉鎖器，其特徵在於，還具有第三輸入埠，接收控制信號；所述控制信號經過電平轉換電路和/或取反電路後控制所述開關組件。
4.如權利要求3所述的射頻信號閉鎖器，其特徵在於，所述控制信號為TTL信號。
5.如權利要求I或2所述的射頻信號閉鎖器，其特徵在於，還具有電源組件，將外部提供的一級電源轉換為所述射頻閉鎖器使用的二級電源。
6.如權利要求I或2所述的射頻信號閉鎖器，其特徵在於，所述射頻信號閉鎖器連接在電子設備的發射前端和/或接收前端與外部發射天線和/或接收天線之間。
專利摘要本實用新型提供了一種射頻信號閉鎖器，具有第一輸入埠I1、第二輸入埠I2、第一輸出埠O1、第二輸出埠O2和開關組件；該開關組件包括第一開關K1、第二開關K2和第三開關K3；其中，第一開關K1一端與第一輸入埠I1連接，另一端與第一輸出埠O1連接；第二開關K2一端與第一輸入埠I1連接，另一端通過匹配負載R接地；第三開關K3一端與第二輸入埠I2連接，另一端與第二輸出埠O2連接；第一開關K1和第三開關K3工作在相同狀態，並與第二開關K2工作在兩個相反狀態。該射頻信號閉鎖器可作為獨立的外部可更換單元，用於具有發射和接收裝置的電子設備與天線之間，實現該電子設備與大功率發射的同頻電子設備在同一環境中分時工作而不受幹擾。
文檔編號H04B1/40GK202602628SQ201220285149
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者徐自明 申請人:陝西長嶺電子科技有限責任公司