CN103051369A - 一种基于无线自组网的无线中继器 - Google Patents

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李美丽
潘世军
李健
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Abstract

本发明公开了一种基于无线自组网的无线中继器，它包括处理器、信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元，各功能单元分别与处理器连接；信号调整单元包括滤波电路、信号衰减补偿电路、信号纠错电路和信号放大电路。本发明在无线中继器内部集成了防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元，可有效防止雷击，也可为中继器的内部电路提供稳定的工作电压和工作温度，为组成控制电路的各电路元件提供了稳定的工作环境，对中继器起到了较好的保护作用，提高了中继器的环境适应能力及使用寿命。

Description

一种基于无线自组网的无线中继器
技术领域
本发明涉及一种基于无线自组网的无线中继器。
背景技术
中继器（Repeater）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器主要完成OSI物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的传输距离。现有的无线中继器存在以下问题：不具备防雷击功能，在雷击较频繁的季节，户外使用的中继器极易被雷击并损坏，使用稳定性和可靠性较差。不具备温度控制功能，特别是在天气炎热的夏季，阳光直晒下的中继器很容易因为内部电路温度过高而烧毁，使用寿命较为有限。
此外，目前，中继器领域的防雷器件有压敏电阻、TVS瞬态电压抑制器、放电管和热敏电阻等。防雷等级要求较低的设备一般采用单个压敏电阻或TVS配合放电管进行差模共模防护；对于防雷等级较高的设备通常需要两级甚至更多级数的防雷电路。而目前常用的用于雷击防护的TVS大部分功率都比较小，而大功率的TVS价格通常都十分昂贵；放电管具有放电慢且残压大等缺点，在应用时较敏感或体积较小的芯片负载很容易失效或损坏。
如图2所示，为目前常用的二级防雷击电路。这种方法虽然使用了两级防雷电路，但是由于压敏电阻存在残压较大的缺陷，其残压会随着雷击能量的增加而增加，很容易对负载造成损坏，防雷性能不可靠，容易损坏无线中继器。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可防雷击且具有恒温控制功能的基于无线自组网的无线中继器。 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于无线自组网的无线中继器，它包括处理器、信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元，信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号放大单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元分别与处理器连接；信号调整单元包括滤波电路、信号衰减补偿电路、信号纠错电路和信号放大电路。
防雷击浪涌单元包括第一压敏电阻MOV1、电感L和第二压敏电阻MOV2，第一压敏电阻MOV1的一端与电源输入端的正极相连，另一端与电源输入端负极相连；电感L的一端与电源输入端正极相连，另一端与第二压敏电阻MOV2的一端及电源输出端正极分别相连；第二压敏电阻MOV2的另一端与电源输入端负极连接。
进一步地，防雷击浪涌单元还包括电解电容C，电解电容C的一端与电源输出端正极连接，另一端与电源输出端负极相连，跨接于第二压敏电阻MOV2的一端上。
第二压敏电阻MOV2的一端与电解电容C的一端之间跨接有缓启动电路，缓启动电路为MOS管。
防雷击浪涌单元的工作原理如下：
电源输入端口的第一压敏电压MOV1进行一级防护，经过退耦电路（电感L），第二压敏电阻MOV2做二级防护，电解电容C吸收能量，作为第三级防护。
当有雷击信号进入时，第二压敏电阻MOV2首先做出动作，释放电流，第一压敏电阻MOV1的电压达到启动电压后再动作，释放能量，因为第三级电解电容C的存在，可以抑制残压，吸收能量，在这种保护后，电源输出端的负载系统所接收到的雷击能量较以往的防雷电路有了非常大的减小，负载可以得到更为有效和可靠的保护。由于电解电容C启动时的冲击电流较大，对前面的电路存在一定的影响，故在电解电容C前增加一个缓启动电路会减小冲击电流，起到更好的缓解雷击的效果。
本发明的有益效果是：
（1）在无线中继器内部集成了防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元，可有效防止雷击，也可为中继器的内部电路提供稳定的工作电压和工作温度，为组成控制电路的各电路元件提供了稳定的工作环境，对中继器起到了较好的保护作用，提高了中继器的环境适应能力及使用寿命；
（2）在原有两级压敏电阻二级防雷击电路的基础上新增了电解电容和缓启动电路，可以有效吸收雷击能量，抑制残压的增加，减小冲击电流，起到第三级防雷击的效果，保证了中继器工作的稳定性。
附图说明
图1为本发明结构示意框图；
图2为现有二级防雷击浪涌单元的电路原理图；
图3为本发明防雷击浪涌单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：
如图1所示，一种基于无线自组网的无线中继器，它包括处理器、信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元，信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号放大单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元分别与处理器连接；信号调整单元包括滤波电路、信号衰减补偿电路、信号纠错电路和信号放大电路。
如图3所示，防雷击浪涌单元包括第一压敏电阻MOV1、电感L和第二压敏电阻MOV2，第一压敏电阻MOV1的一端与电源输入端的正极相连，另一端与电源输入端负极相连；电感L的一端与电源输入端正极相连，另一端与第二压敏电阻MOV2的一端及电源输出端正极分别相连；第二压敏电阻MOV2的另一端与电源输入端负极连接。
进一步地，防雷击浪涌单元还包括电解电容C，电解电容C的一端与电源输出端正极连接，另一端与电源输出端负极相连，跨接于第二压敏电阻MOV2的一端上。
第二压敏电阻MOV2的一端与电解电容C的一端之间跨接有缓启动电路，缓启动电路为MOS管。
电源输入端口的第一压敏电压MOV1进行一级防护，经过退耦电路（电感L），第二压敏电阻MOV2做二级防护，电解电容C吸收能量，作为第三级防护。
当有雷击信号进入时，第二压敏电阻MOV2首先做出动作，释放电流，第一压敏电阻MOV1的电压达到启动电压后再动作，释放能量，因为第三级电解电容C的存在，可以抑制残压，吸收能量，在这种保护后，电源输出端的负载系统所接收到的雷击能量较以往的防雷电路有了非常大的减小，负载可以得到更为有效和可靠的保护。由于电解电容C启动时的冲击电流较大，对前面的电路存在一定的影响，故在电解电容C前增加一个缓启动电路会减小冲击电流，起到更好的缓解雷击的效果。 

Claims (5)

1.一种基于无线自组网的无线中继器，其特征在于：它包括处理器、信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元，信号接收单元、信号数据复制单元、信号筛选单元、信号调整单元、信号放大单元、信号发送单元、防雷击浪涌单元、稳压单元和恒温控制单元分别与处理器连接；信号调整单元包括滤波电路、信号衰减补偿电路、信号纠错电路和信号放大电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线自组网的无线中继器，其特征在于：所述的防雷击浪涌单元包括第一压敏电阻MOV1、电感L和第二压敏电阻MOV2，第一压敏电阻MOV1的一端与电源输入端的正极相连，另一端与电源输入端负极相连；电感L的一端与电源输入端正极相连，另一端与第二压敏电阻MOV2的一端及电源输出端正极分别相连；第二压敏电阻MOV2的另一端与电源输入端负极连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于无线自组网的无线中继器，其特征在于：所述的防雷击浪涌单元还包括电解电容C，电解电容C的一端与电源输出端正极连接，另一端与电源输出端负极相连，跨接于第二压敏电阻MOV2的一端上。
4.根据权利要求2所述的一种基于无线自组网的无线中继器，其特征在于：所述的第二压敏电阻MOV2的一端与电解电容C的一端之间跨接有缓启动电路。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线自组网的无线中继器，其特征在于：所述的缓启动电路为MOS管。
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