基於頻率分配器的天線切換開關及其構成的無線電頻譜監測系統的製作方法
2023-05-26 01:02:56 2
專利名稱：基於頻率分配器的天線切換開關及其構成的無線電頻譜監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線電頻譜監測系統，具體是指一種基於頻率分配器的天線 切換開關及其所構成的無線電頻譜監測系統。
背景技術：
目前，現有無線電頻譜監測系統中的天線切換開關都是採用電子開關來實現的， 而這些電子開關都是採用有源電子元器件作為其核心器件，即通過電壓或電流的控制來實 現其鏈路的通斷，從而達到天線的頻繁切換的目的。由於這些有源電子元器件在很大程度 上增加了無線電頻譜監測系統的複雜度，因此，在實際應用中還必需要考慮開關的供電需 求和信號控制需求，進而增加了該監測系統的製作成本和維護成本；同時，由於這些有源電 子元器件本身就屬於易耗產品，其使用壽命較短，從而使得這些監測系統的工作穩定性能 較差，在實際應用中還需要考慮有源電子元器件的防水，防塵，防雷擊等等問題，進而增加 工程實施的難度，也給系統後期維護帶來諸多不利。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服目前這些由有源電子元器件構成的無線電頻譜監測 系統所存在的結構複雜、製作和維護成本較高、以及工作穩定性能較差的缺陷，提供一種結 構簡單、製作和維護成本較低，以及工作穩定性能較高的基於頻率分配器的天線切換開關， 以及由該天線切換開關所組成的無線電頻譜監測系統。本實用新型的目的通過下述技術方案實現基於頻率分配器的天線切換開關，主 要由N級頻率f互不相同的二頻分器依次級聯而成，所述的每級二頻分器均由低通濾波器、 以及輸入端與該低通濾波器的輸出端相連接的高通濾波器組成。其中，每一級低通濾波器 的輸出端還與下一級的低通濾波器的輸入端相連接，位於級聯端尾處的第一級二頻分器的 低通濾波器的輸入端形成分路端一，位於級聯端首處的第N級低通濾波器的輸出端則形成 公共端，且第一級二頻分器的高通濾波器的輸出端至第N級二頻分器的高通濾波器的輸出 端依次形成分路端二、分路端三……分路端N，分路端N+l，N的取值> 1。進一步地，所述分路端一的頻率為f彡fa，分路端二的頻率為fa彡f彡fC2'分路 端三的頻率為f C2 ^ f ^ fC3，……，分路端N+1的頻率為fn ^f ^ fCN，其中fC1> fC2…… feN為截止頻率。所述的截止頻率fa、f。2、……、f。N與無線電頻譜監測系統的接收天線的頻率範圍
--對應。為了更好的實現本實用新型，經分路端一、分路端二……或分路端N進入的電磁波 信號均在所述的公共端內進行頻段信號合成，且該頻段信號合成為同頻信號合成或/和異 頻信號合成。由基於頻率分配器的天線切換開關所構成的無線電頻譜監測系統，主要由低端天
3線、高端天線、避雷盒、與避雷盒相連接的接收機、以及與接收機相連接的顯控單元構成，所 述的低端天線和高端天線均與該天線切換開關相連接，所述的避雷盒也與該天線切換開關 相連接。本實用新型較現有技術相比，具有以下優點及有益效果(1)本實用新型在無線電頻譜監測系統中採用由無源器件(頻率分配器)作為天 線切換開關，因此可以不必考慮切換開關的供電和信號控制需求，從而極大程度的簡化了 工程實施的複雜度。(2)由於無源器件的工作穩定性能和使用壽命遠大於有源器件的工作穩定性能和 使用壽命，因此，不僅本實用新型的工作穩定性和可靠性較強，而且還進一步的降低了系統 的後期維護成本。
圖1為三級二頻分器所構成的天線切換開關的整體結構示意圖。圖2為N級二頻分器所構成的天線切換開關的整體結構示意圖。圖3為本實用新型應用時的整體結構框圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不 限於此。實施例如圖2所示，本實用新型的頻率分配器由N級的二頻分器依次級聯構成，即本實用 新型由N個結構相同的二頻分器依次串接而成，其中，N的取值範圍為N > 1。每級的二頻分器均由低通濾波器和高通濾波器構成，且該高通濾波器的輸入端均 與低通濾波器的輸出端相連接，同時，每級的高通濾波器的輸出端還形成一個用於相應頻 率的電磁波信號輸入或輸出的分路端。級聯時，上一級二頻分器的低通濾波器的輸出端與 下一級二頻分器的低通濾波器的輸入端相連接，且位於級聯端首處的二頻分器的低通濾波 器的輸出端為公共端，用於統一接收外部的電磁波信號；位於級聯端尾處的二頻分器的低 通濾波器的輸入端也形成一個用於相應頻率的電磁波信號輸入或輸出的分路端。即，外部 的電磁波信號既可以從公共端輸入，從相應的分路端輸出，也可以從相應的分路端輸入，而 從公共端輸出。為了便於說明，下面以三級的二頻分器為例進行詳細說明如圖1所示，這三級的二頻分器依次串接而成，即第一級二頻分器的低通濾波器 的輸出端與第二級二頻分器的低通濾波器的輸入端相連接，第二級二頻分器的低通濾波器 的輸出端與第三級二頻分器的低通濾波器的輸入端相連接。所述的第一級二頻分器的低通 濾波器的輸入端形成分路端一，第一級二頻分器的高通濾波器的輸出端形成分路端二 ；第 二級二頻分器的高通濾波器的輸出端形成分路端三；第三級二頻分器的高通濾波器的輸出 端形成分路端四。同時，第三級二頻分器的輸出端形成公共端。通過以上方式，該頻率分配器便形成了四個具有不同截止頻率的頻段，即分路端 一用於輸出頻率範圍為f ( fcl的電磁波信號，分路端二用於輸出頻率範圍為 α彡f彡fC2的電磁波信號，分路端三用於輸出頻率範圍為fe2彡f彡fC3的電磁波信號，分路端四則用於 輸出頻率範圍為f ^ fC3的電磁波信號。為了更好的實現本實用新型，每一個分路端都與一個外部天線相匹配，即每一個 分路端所輸出的電磁波的頻率都經與之相對應的外部天線發射出去。此時，每個外部天線 的頻率範圍均需要與之相匹配的分路端的截止頻率相同。當電磁波信號從公共端進入時，該電磁波信號首先在接收機內部進行過濾，過濾 後的電磁波信號再輸入到公共端進行同頻信號合成或異頻信號合成，此時，該頻率分配器 便自動選擇對應的分路端進行輸出，而其餘分路端則無信號輸出，從而實現將接收的多路 接收信號轉換成單路合成信號輸出的功能。如，當合成後的信號頻率為f ^ fa，則該信號 便只能從分路端一進行輸出，而其他的分路端則沒有相應的信號輸出。反之，當電磁波信號 從分路端輸入時，則只有當該電磁波的信號頻率與該分路端的頻率段相同時，才自動在公 共端輸出，而其餘分路端則無輸出。如，當電磁波信號的頻率為fC3時，則該電磁 波信號只能經分路端三輸入，再經公共端進行頻率合成後輸出。由基於頻率分配器的天線切換開關所構成的無線電頻譜監測系統，如圖3所示， 該無線電頻譜監測系統還包括有用於接收或發射電磁波信號的低端天線和高端天線，用於 防止雷擊的避雷盒、用於接收電磁波信號的接收機和顯示頻率分布的顯控單元構成。其中，所述的低端天線、高端天線及避雷盒均與該天線切換開關相連接，而接收機 則與該避雷盒相連接，顯控單元則與該接收機相連接。考慮到系統的監測靈敏度等技術指標要求，該天線切換開關需要安裝在離接收天 線，如低端天線和高端天線很近的位置。如上所述，便可以很好的實現本實用新型。
權利要求基於頻率分配器的天線切換開關，其特徵在於主要由N級頻率f互不相同的二頻分器依次級聯而成，所述的每級二頻分器均由低通濾波器、以及輸入端與該低通濾波器的輸出端相連接的高通濾波器組成；其中，每一級低通濾波器的輸出端還與下一級的低通濾波器的輸入端相連接，位於級聯端尾處的第一級二頻分器的低通濾波器的輸入端形成分路端一，位於級聯端首處的第N級低通濾波器的輸出端則形成公共端，且第一級二頻分器的高通濾波器的輸出端至第N級二頻分器的高通濾波器的輸出端依次形成分路端二、分路端三……分路端N，分路端N+1，N的取值≥1。
2.根據權利要求1所述的基於頻率分配器的天線切換開關，其特徵在於所述分路端 一的頻率為f ( fa，分路端二的頻率為fel < f < fC2'分路端三的頻率為f 彡f彡fC3'……， 分路端N+1的頻率為fcH彡f彡feN，其中fcl、fc2……fCN為截止頻率。
3.根據權利要求2所述的基於頻率分配器的天線切換開關，其特徵在於所述的截止 頻率fa、fC2>……、feN與無線電頻譜監測系統的接收天線的頻率範圍一一對應。
4.根據權利要求1 3任一項所述的基於頻率分配器的天線切換開關，其特徵在於 經分路端一、分路端二……或分路端N進入的電磁波信號均在所述的公共端內進行頻段信 號合成。
5.根據權利要求4所述的基於頻率分配器的天線切換開關，其特徵在於所述頻段信 號合成為同頻信號合成或異頻信號合成。
6.由基於頻率分配器的天線切換開關所構成的無線電頻譜監測系統，主要由低端天 線、高端天線、避雷盒、與避雷盒相連接的接收機、以及與接收機相連接的顯控單元構成，其 特徵在於所述的低端天線和高端天線均與該天線切換開關相連接，所述的避雷盒也與該 天線切換開關相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基於頻率分配器的天線切換開關，其特徵在於主要由N級頻率f互不相同的二頻分器依次級聯而成，所述的每級二頻分器均由低通濾波器、以及輸入端與該低通濾波器的輸出端相連接的高通濾波器組成；其中，每一級低通濾波器的輸出端還與下一級的低通濾波器的輸入端相連接，位於級聯端尾處的第一級二頻分器的低通濾波器的輸入端形成分路端一，位於級聯端首處的第N級低通濾波器的輸出端則形成公共端。本實用新型在無線電頻譜監測系統中採用由無源器件(頻率分配器)作為天線切換開關，因此可以不必考慮切換開關的供電和信號控制需求，從而極大程度的簡化了工程實施的複雜度。
文檔編號H03K17/94GK201725855SQ20102024267
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者楊崢嶸 申請人:楊崢嶸