CN105262502A - 基于无线电台的pin管控制收/发信道共用电路模件 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,包括有第Ⅰ频段PIN管控制选通电路(1),第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路(2),第Ⅱ频段PIN管控制选通电路(3),第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路(4),第Ⅲ频段PIN管控制选通电路(5),第Ⅲ频段椭圆低通滤波电路(6),共6部分相结合构成一个整件。MCU通过控制晶体管基极电位,可控制PIN管的通断,从而选通或者关断特定通路,从而实现收发共用一个信道。将收发信道细分为三个频段,通过PIN管进行开关控制,针对每个频段特点,选择不同电感、电容值,设计了三级椭圆低通滤波器。总之,本发明在一定程度上减小了传统电台体积和降低了研发成本,明显增强了系统可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及收发信道共用电路,特别是一种基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件。
背景技术
近年来通信技术获得了惊人的发展,而无线通信技术是其中发展最为迅速的一个分支,无线电台在无线通信领域内起步较早,目前已广泛应用在航空航天、铁路、气象、地震等领域。然而,目前国内大部分电台体积较大,成本居高不下。本发明针对电台收发信道不能共用一个信道,且收发信道不同频段不能分开控制的缺点,设计了基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件。为我国电台小型化和低成本化的发展方向提供探索思路和实例。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述已有技术的不足,为适应电台小型化和低成本化的发展趋势,而提供一种基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,包括有第Ⅰ频段PIN管控制选通电路1,第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路2,第Ⅱ频段PIN管控制选通电路3,第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路4,第Ⅲ频段PIN管控制选通电路5,第Ⅲ频段椭圆低通滤波电路6,共6部分相结合构成一个整件,其中:
所述第Ⅰ频段PIN管控制选通电路1,又包含第Ⅰ频段三极管控制电路11,第Ⅰ频段PIN管开关电路12,三极管V5基极与MCU相连,当MCU给出第Ⅰ频段导通控制信号,继而三极管V5和V3随之导通,产生导通后级PIN管开关电路阀值电平,用以确保当V5基极给出高电平控制信号,三极管V5、V3以及PIN管V1、V4导通,实现从该通路输出RX/TX信号,当V5基极给出低电平控制信号,三极管V5、V3以及PIN管V1、V4处于截止状态,保证从其他通路输出RX/TX信号。
所述第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路2,又包含第Ⅰ频段第一级椭圆低通滤波电路21、第Ⅰ频段第二级椭圆低通滤波电路22、第Ⅰ频段第三级椭圆低通滤波电路23,由电感、电容组组成三级低通无源滤波器,用以在TX通路起滤除第Ⅰ频段高次谐波的作用,在RX通路起抑制第Ⅰ频段干扰信号(中频干扰、镜像干扰)的作用;
所述第Ⅱ频段PIN管控制选通电路3,又包含第Ⅱ频段三极管控制电路31,第Ⅱ频段PIN管开关电路32,三极管V10基极与MCU相连,当MCU给出第Ⅱ频段导通控制信号,继而三极管V10和V8随之导通,产生导通后级PIN管开关电路阀值电平,用以确保当V10基极给出高电平控制信号,三极管V10、V8以及PIN管V6、V9导通,实现从该通路输出RX/TX信号,当V10基极给出低电平控制信号,三极管V10、V8以及PIN管V6、V9处于截止状态,保证从其他通路输出RX/TX信号。
所述第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路4,又包含第Ⅱ频段第一级椭圆低通滤波电路41、第Ⅱ频段第二级椭圆低通滤波电路42、第Ⅱ频段第三级椭圆低通滤波电路43,由电感、电容组组成三级低通无源滤波器,用以在TX通路起滤除第Ⅱ频段高次谐波的作用,在RX通路起抑制第Ⅱ频段干扰信号(中频干扰、镜像干扰)的作用;
所述第Ⅲ频段PIN管控制选通电路5,又包含第Ⅲ频段三极管控制电路51,第Ⅲ频段PIN管开关电路52,三极管V15基极与MCU相连,当MCU给出第Ⅲ频段导通控制信号,继而三极管V15和V13随之导通,产生导通后级PIN管开关电路阀值电平,用以确保当V15基极给出高电平控制信号后,三极管V15、V13以及PIN管V11、V14导通,实现从该通路输出RX/TX信号,当V15基极给出低电平控制信号,三极管V15、V13以及PIN管V11、V14处于截止状态,保证从其他通路输出RX/TX信号。
所述第Ⅲ频段椭圆低通滤波电路6,又包含第Ⅲ频段第一级椭圆低通滤波电路61、第Ⅲ频段第二级椭圆低通滤波电路62、第Ⅲ频段第三级椭圆低通滤波电路63,由电感、电容组组成三级低通无源滤波器,用以在TX通路起滤除第Ⅲ频段高次谐波的作用,在RX通路起抑制第Ⅲ频段干扰信号(中频干扰、镜像干扰)的作用;
本发明主要设计思想:采用PIN管开关电路和三极管控制电路,实现电台收发信道共用一个通路,简化电路结构,减少使用器件,降低研发成本,增强系统可靠性;RX/TX信号频段分布在VHF之间,若共用一个滤波电路,信号的二次谐波不能有效被滤除,进而不能保证系统的抗干扰能力。本发明采用了分段滤波的方法,即把整个工作频段细分为三个频段,选择不容容值和感值的电容、电感组成椭圆低通滤波电路。RX/TX信号从该通道经滤波电路后,送至后续电路,从而安全可靠实现数据的收/发。
本发明的显著效果:
本操作方法可实现电台收发信道共用一个传输通路,简化了电路结构,减少了使用器件,使电台体积更小,成本更低,可靠性更高。
附图说明:
图1为本发明PIN管控制收/发信道共用电路原理图;
图中符号说明:
1是第Ⅰ频段PIN管控制选通电路;
2是第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路;
3是第Ⅱ频段PIN管控制选通电路;
4是第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路;
5是第Ⅲ频段PIN管控制选通电路;
6是第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路;
11、31、51分别为是第Ⅰ频段、第Ⅱ频段、第Ⅲ频段三极管控制电路;
12、32、52分别为是第Ⅰ频段、第Ⅱ频段、第Ⅲ频段PIN管开关电路;
21、22、23分别为第Ⅰ频段第一级、第二级、第三级椭圆低通滤波电路;
41、42、43分别为第Ⅱ频段第一级、第二级、第三级椭圆低通滤波电路;
61、62、63分别为第Ⅲ频段第一级、第二级、第三级椭圆低通滤波电路;
具体实施方式
请参阅图1,为本发明具体实施例。
结合图1可见:本发明包括有第Ⅰ频段PIN管控制选通电路1,第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路2,第Ⅱ频段PIN管控制选通电路3,第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路4,第Ⅲ频段PIN管控制选通电路5,第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路6,共6部分相结合构成一个整件,其中:
所述第Ⅰ频段PIN管控制选通电路1,又包含三极管控制电路11,PIN管开关电路12;且:
V1一端接RX/TX信号,一端与L4、V4依次串接;
V4的1、2管脚串接后接R3、C10,并与V3的集电极相连,R3、C10另一端接地;
V3发射极外接MCU;V3基极接R2与V5集电极相连;
R1跨接V3基极和发射极;
V5发射极接地,基极接第Ⅰ频段PIN管控制选通信号(与MCU相连)。
所述第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路2,又包含第Ⅰ频段第一级椭圆低通滤波电路21、第Ⅰ频段第二级椭圆低通滤波电路22、第Ⅰ频段第三级椭圆低通滤波电路23,由C1~C9、L1~L3组成三级椭圆低通滤波器,且:
C1、L2并联两端分别接C4、C5接地,C2、L1并联两端分别接C6、C7接地,C3、L3并联两端分别接C8、C9接地,且L2、L1、L3依次串接,L2接V1的1、2脚,L3接V2的1、2脚。
所述第Ⅱ频段PIN管控制选通电路3,又包含三极管控制电路31,PIN管开关电路32;且:
V6一端接RX/TX信号,一端与L8、V9依次串接;
V9的1、2管脚串接后接R6、C20,并与V8的集电极相连,R6、C20另一端接地;
V8发射极外接MCU;V8基极接R5与V10集电极相连;
R4跨接V8基极和发射极;
V10发射极接地,基极接第Ⅱ频段PIN管控制选通信号(与MCU相连)。
所述第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路4,又包含第Ⅱ频段第一级椭圆低通滤波电路41、第Ⅱ频段第二级椭圆低通滤波电路42、第Ⅱ频段第三级椭圆低通滤波电路43,由C11~C19、L5~L7组成三级椭圆低通滤波器,且:
C11、L5并联两端分别接C14、C15接地,C12、L7并联两端分别接C16、C17接地,C13、L6并联两端分别接C18、C19接地,且L5、L7、L6依次串接,L5接V6的1、2脚,L6接V7的1、2脚。
所述第Ⅲ频段PIN管控制选通电路5,又包含三极管控制电路51,PIN管开关电路52;且:
V11一端接RX/TX信号,一端与L12、V14依次串接;
V14的1、2管脚串接后接R9、C30,并与V13的集电极相连,R9、C30另一端接地;
V13发射极外接MCU;V13基极接R8与V15集电极相连;
R7跨接V13基极和发射极;
V15发射极接地,基极接第Ⅲ频段PIN管控制选通信号(与MCU相连)。
所述第Ⅲ频段椭圆低通滤波电路6,又包含第Ⅲ频段第一级椭圆低通滤波电路61、第Ⅲ频段第二级椭圆低通滤波电路62、第Ⅲ频段第三级椭圆低通滤波电路63,由C21~C29、L9~L11组成三级椭圆低通滤波器,且:
C21、L11并联两端分别接C24、C25接地,C22、L9并联两端分别接C26、C27接地,C23、L10并联两端分别接C28、C29接地,且L11、L9、L10依次串接,L11接V11的1、2脚,L10接V12的1、2脚。
值得特别说明的是:
本发明选用主要器件型号:V1、V2、V4、V6、V7、V9、V11、V12、V14为HSMP-482B,V5、V10、V15为DTC64EET1,V3、V8、V13为MMBT3906WT1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的前提上,还可以做出若干改进和润饰,这些修改、等同替换和改进等,均应包含在发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,包括有第Ⅰ频段PIN管控制选通电路(1),第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路(2),第Ⅱ频段PIN管控制选通电路(3),第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路(4),第Ⅲ频段PIN管控制选通电路(5),第Ⅲ频段椭圆低通滤波电路(6),共6部分相结合构成一个整件,其特征是:
所述第Ⅰ频段PIN管控制选通电路(1),又包含第Ⅰ频段三极管控制电路(11),第Ⅰ频段PIN管开关电路(12),用以确保当第Ⅰ频段三极管控制电路(11)中的V5基极给出高电平控制信号,继而三极管V5、V3以及PIN管V1、V4导通,实现从该通路输出RX/TX信号,当V5基极给出低电平控制信号,三极管V5、V3和PIN管V1、V4处于截止状态,保证从其他通路输出RX/TX信号,且:
V1一端接RX/TX信号,一端与L4、V4依次串接;
V4的1、2管脚串接后接R3、C10,并与V3的集电极相连,R3、C10另一端接地;
V3发射极外接MCU;V3基极接R2与V5集电极相连;
R1跨接V3基极和发射极;
V5发射极接地,基极接第Ⅰ频段PIN管控制选通信号(与MCU相连)。
2.如权利要求1所述的基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,其特征是:
所述第Ⅰ频段椭圆低通滤波电路(2),又包含第Ⅰ频段第一级椭圆低通滤波电路(21)、第Ⅰ频段第二级椭圆低通滤波电路(22)、第Ⅰ频段第三级椭圆低通滤波电路(23),由C1~C9、L1~L3组成三级椭圆低通滤波器,用以在TX通路起滤除第Ⅰ频段高次谐波的作用,在RX通路起抑制第Ⅰ频段干扰信号(中频干扰、镜像干扰)的作用;且:
C1、L2并联两端分别接C4、C5接地,C2、L1并联两端分别接C6、C7接地,C3、L3并联两端分别接C8、C9接地,且L2、L1、L3依次串接,L2接V1的1、2脚,L3接V2的1、2脚。
3.如权利要求1所述的基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,其特征是:
所述第Ⅱ频段PIN管控制选通电路(3),又包含第Ⅱ频段三极管控制电路(31),第Ⅱ频段PIN管开关电路(32),用以确保当第Ⅱ频段三极管控制电路(31)中的V10基极给出高电平控制信号,继而三极管V10、V8以及PIN管V6、V9导通,实现从该通路输出RX/TX信号,当V10基极给出低电平控制信号,三极管V10、V8和PIN管V6、V9处于截止状态,保证从其他通路输出RX/TX信号,且:
V6一端接RX/TX信号,一端与L8、V9依次串接;
V9的1、2管脚串接后接R6、C20,并与V8的集电极相连,R6、C20另一端接地;
V8发射极外接MCU;V8基极接R5与V10集电极相连;
R4跨接V8基极和发射极;
V10发射极接地,基极接第Ⅱ频段PIN管控制选通信号(与MCU相连)。
4.如权利要求1所述的基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,其特征是:
所述第Ⅱ频段椭圆低通滤波电路(4),又包含第Ⅱ频段第一级椭圆低通滤波电路(41)、第Ⅱ频段第二级椭圆低通滤波电路(42)、第Ⅱ频段第三级椭圆低通滤波电路(43),由C11~C19、L5~L7组成三级椭圆低通滤波器,用以在TX通路起滤除第Ⅱ频段高次谐波的作用,在RX通路起抑制第Ⅱ频段干扰信号(中频干扰、镜像干扰)的作用;且:
C11、L5并联两端分别接C14、C15接地,C12、L7并联两端分别接C16、C17接地,C13、L6并联两端分别接C18、C19接地,且L5、L7、L6依次串接,L5接V6的1、2脚,L6接V7的1、2脚。
5.如权利要求1所述的基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,其特征是:
所述第Ⅲ频段PIN管控制选通电路(5),又包含第Ⅲ频段三极管控制电路(51),第Ⅲ频段PIN管开关电路(52),用以确保当第Ⅲ频段三极管控制电路(51)中的V15基极给出高电平控制信号,继而三极管V15、V13以及PIN管V11、V14导通,实现从该通路输出RX/TX信号,当V15基极给出低电平控制信号,三极管V15、V13和PIN管V11、V14处于截止状态,保证从其他通路输出RX/TX信号,且:
V11一端接RX/TX信号,一端与L12、V14依次串接;
V14的1、2管脚串接后接R9、C30,并与V13的集电极相连,R9、C30另一端接地;
V13发射极外接MCU;V13基极接R8与V15集电极相连;
R7跨接V13基极和发射极;
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6.如权利要求1所述的基于无线电台的PIN管控制收/发信道共用电路模件,其特征是:
所述第Ⅲ频段椭圆低通滤波电路(6),又包含第Ⅲ频段第一级椭圆低通滤波电路(61)、第Ⅲ频段第二级椭圆低通滤波电路(62)、第Ⅲ频段第三级椭圆低通滤波电路(63),由C21~C29、L9~L11组成三级椭圆低通滤波器,用以在TX通路起滤除第Ⅲ频段高次谐波的作用,在RX通路起抑制第Ⅲ频段干扰信号(中频干扰、镜像干扰)的作用;且:
C21、L11并联两端分别接C24、C25接地,C22、L9并联两端分别接C26、C27接地,C23、L10并联两端分别接C28、C29接地,且L11、L9、L10依次串接,L11接V11的1、2脚,L10接V12的1、2脚。
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