CN112087243B - 一种信号转发装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种信号转发装置，该装置包括:天线、切换电路、隔离电路、接收电路和发射电路；其中，切换电路分别连接于天线、隔离电路的输入端和发射电路，用于将天线切换为与隔离电路的输入端或发射电路连接；隔离电路的输出端与接收电路连接，隔离电路用于在天线与发射电路连接时，至少吸收部分发射电路的振荡信号，在天线与隔离电路的输入端连接时，使接收电路通过隔离电路的输入端与天线连接。通过本申请所提供的信号转发装置，可实现减少在信号转发过程中发射电路所产生的发射杂散信号对接收灵敏度的影响。

Description

一种信号转发装置

技术领域

本申请涉及信号转发领域，特别是涉及一种信号转发装置。

背景技术

随着通信业的飞速发展，通信系统复用方式也出现了多种形式，其中TDMA方式被广泛使用。目前TDMA通信系统在解决覆盖范围或者是解决通信距离的问题时，需使用中继转发器系统。转发器的功能是把接收到的信号解码后，在相邻时隙中以相同的频率转发出去。这样就需要在转发器工作时，需在发射模式和接收模式之间无时隙间隔的切换，但是在切换的过程中转发器的接收灵敏度就会受到发射杂散信号的干扰，以及其他由于快速切换所导致的接收灵敏度降低。故需要一种可以解决上述技术问题的装置。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种信号转发装置，可实现减少发射杂散信号的干扰，提高信号转发装置的接收灵敏度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种信号转发装置，所述信号转发装置包括：天线、切换电路、隔离电路、接收电路和发射电路；

其中，所述切换电路分别连接于天线、所述隔离电路的输入端和所述发射电路，用于将天线切换为与所述隔离电路的输入端或所述发射电路连接；

所述隔离电路的输出端与所述接收电路连接，所述隔离电路用于在所述天线与所述发射电路连接时，至少吸收部分所述发射电路的振荡信号，在天线与所述隔离电路的输入端连接时，使所述接收电路通过所述隔离电路的输入端与所述天线连接。

以上方案，提供一种包括天线、切换电路、隔离电路、接收电路和发射电路的信号转发装置，隔离电路的输出端与接收电路连接，该信号转发装置通过该隔离电路，可吸收在天线与发射电路连接时发射电路的部分振荡信号，减少当天线连接接收电路时影响接收电路的该上述振荡信号的量，实现减小如该振荡信号等发射杂散信号对于接收电路灵敏度的影响，从而提高信号转发装置的接收灵敏度。

附图说明

图1是本申请一种信号转发装置一实施例中的结构示意图；

图2是本申请一种信号转发装置另一实施例的结构示意图；

图3是本申请一种信号转发装置又一实施例中的结构示意图；

图4是图3所示的信号转发装置的详细电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

首先，需要说明的是，本申请所提供的信号转发装置用于解决通信覆盖范围大小或通信距离长短的问题。信号转发装置在工作时把接收到的信号解码之后，会在相邻的时隙以相同的频率转发出去，以解决通信范围和通信距离的问题，所以这就需要信号转发装置在发射模式和接收模式之间无时隙间隔的切换，但是由发射模式切换至接收模式时，发射电路中所产生的振荡信号并不会全部成功通过天线发射出去，而没有成功发射的振荡信号则会影响发射电路的工作，即在切换的过程中信号转发装置的接收灵敏度就会受到发射电路中的发射杂散信号的干扰，而本申请所提供的信号转发装置则可以较好的减少这样的发射杂散信号对于接收灵敏度的影响。

请参见图1，为本申请提供的信号转发装置1100在一实施例中的结构示意图。在当前实施例中，信号转发装置1100包括：天线1150、切换电路1120、隔离电路1110、接收电路1130和发射电路1140。需要说明的是，切换电路1120、隔离电路1110、接收电路1130和发射电路1140均是用其所执行的主要功能进行划分的，且各个电路会包含至少一个元器件。

其中，切换电路1120分别连接于天线1150、隔离电路1110的输入端和发射电路1130。切换电路1120用于在不同的时隙内，在信号转发装置1100中的处理器(图未示)控制下将天线1150切换为与隔离电路1110的输入端连接，或者是与发射电路1140连接。需要说明的是，在图1所示意的图中并没有画出切换电路的具体细节，具体细节请参见图2中对应的切换电路2120。

进一步的，请参见图。图2中详细展示了切换电路2120和隔离电路2110的具体结构。在当前实施例中，切换电路2120包括射频集成开关(即图2中的2120)。其中，射频集成开关2120包括第一端2121、第二端2122和第三端2123。射频集成开关2120的第一端2121与天线2150连接，第二端2122与隔离电路2111的输入端连接，第三端2123与发射电路2140连接。

需要说明的是，由于切换电路2120(当前实施例中，切换电路是指射频集成开关)在不同的时隙内，在信号转发装置2100中的处理器(图未示)控制下将天线2150切换为与隔离电路2110的输入端连接，或者是与发射电路2140连接，所以在当前实施例中，在信号转发装置2100工作的过程中，射频集成开关2120通过第一端2121始终与天线2150保持连接的状态；射频集成开关2121第二端2122与隔离电路2110的输入端、第三端2123与发射电路2140之间则根据当前时隙的需要，由处理器控制是否要断开或者保持连接。

隔离电路2110的输出端与接收电路2130连接，隔离电路2110用于在天线2150与发射电路2140连接时，至少吸收部分发射电路2140的振荡信号(在其他实施例中，也可称为是发射杂散信号，或发射残余信号)。其中，隔离电路2110所吸收的部分发射电路2140的振荡信号是指发射电路中2140产生的，但没有经由天线2150发射出去的振荡信号。在其他实施例中，也可以将这一部分由发射电路2140产生的，但是没有经由天线2150发射出去的振荡信号称为发射杂散信号。隔离电路2110还用于在天线2150与隔离电路2110的输入端连接时，使接收电路2130通过隔离电路2110的输入端与天线2150连接，使得接收回路2130可以经过隔离电路2110接收天线2150所接收到的信号，并对所接收到信号做进一步处理获得所需频段内的信号。

进一步的，在当前实施例中，隔离电路2110包括：开关2111和吸收电阻2112。其中，开关2111包括双刀开关，吸收电阻2112包括：50欧姆的吸收电阻，吸收电阻2112远离开关的一端(即图中D点所在端)接地，用于将所吸收的振荡信号传输至接地端，以减少可影响接收电路2130的振荡信号。

其中，开关2111的第一端A作为隔离电路2111的输入端，用于与射频集成开关2120的第二端2122连接，在天线2150与发射电路2140连接时，将发射电路2140所产生的但没有成功经天线2150发射出的振荡信号传输至隔离电路2110，或者是在天线2150与隔离电路2110连接时(即是切换电路2120导通射频集成开关的第二端2122时)，用于接收天线2150所接收到的射频信号，并将射频信号经与开关2111第一端A导通的开关2111第三端C传输至接收电路2130。

开关的第二端B连接吸收电阻2112的一端，开关2111的第二端B作为隔离电路2111的输出端，用于将隔离电路2111所接收到的来自发射电路2140的振荡信号输出至吸收电阻2112。

而隔离电路2110中的第一端A与第二端B、第一端A和第三端C均是由信号转发装置2100中的处理器控制，可在不同时隙内在闭合状态和断开状态之间进行切换，控制依据是依据处理器对于切换电路2120控制。具体的，当处理器控制切换电路2120将天线2150切换为与发射电路2140连接，即天线2150与发射电路2140连接时，则同时控制隔离电路2110中的第一端A与第二端B闭合接通，用于在切换电路2120切换的过程中，吸收发射电路2140中没有成功发射出去的振荡信号(由于在信号转发装置2100中，切换电路2120的切换频次很高，即切换时间很短暂，所以也可以理解成隔离电路2110吸收的是切换电路2120接通隔离电路2110那一时刻时,没有被天线2150发射出去的振荡信号)；当处理器控制切换电路2120与隔离电路2110的输入端A连接时，则处理器会控制隔离电路2110中的第一端A与第三端C闭合连接，用于接收天线2150所接收到的射频信号。

本申请所提供的信号转发装置2100，通过所设置的隔离电路2110，在天线2150与发射电路2140连接时，吸收发射电路2140的发射的但没有成功经天线输出的振荡信号，减少了可影响接收电路2130发射杂散信号的量，这样在接收电路2130接收天线2150传输的射频信号时可快速反应并处理，从而实现提高了信号转发装置2100的接收灵敏度。

在其他的实施例中，信号转发装置2100中的隔离电路2110具体还用于在切换电路2120将天线2150切换为与隔离电路2110的输入端A连接后达到预设启动间隔时，使接收电路2130通过隔离电路2110的输入端A与天线2150连接。可以理解的，在当前实施例中，信号转发装置中的接收电路的启动，与切换电路2120将天线切换为与隔离电路2110的输入端连接的时间存在预设启动间隔，以优化系统的误码率。

请参见图3，为本申请一种信号转发装置3100在另一实施例中的结构示意图。在当前实施例中，对接收电路3130和发射电路3140所包含的结构做进一步的阐述。

在当前实施例，接收电路3130包括：依序连接的第一放大器3131、第一带通滤波器31332、第一混频电路3133及第一放大滤波电路3134。当前实施例中的信号转发装置3100还包括：与第一混频电路3133连接的压控振荡电路3160。

其中，第一放大器3131的输入端与隔离电路3110的输出端C连接。第一放大器3131用于对天线3150接收到的射频信号进行放大处理。由于天线3150所接收到的射频信号的强度相对较小，并不适合对其直接进行处理，故在对射频信号进行处理前，需要对天线3150所接收到的射频信号进行放大，而当前实施例中对天线3150所接收到的射频信号进行放大处理的是第一放大器3131。当前实施例中，第一放大器3131为低噪声放大器，之所以选用低噪声放大器，是以减少噪声的产生从而减少影响接收电路3130的灵敏度的因素。

第一带通滤波器3132用于对第一放大器3131输出的射频信号进行滤波处理，以获取预设频段内的射频信号。其中，预设频段是由设备出厂设置调整的，可根据信号转发装置实际的应用需要进行更改参数。天线3150所接收到的射频信号包含多个频段的射频信号，但是信号转发装置3100只对预设频段内的射频信号进行转发，所以会在对天线3150所接收的射频信号放大后，紧接着对射频信号进行滤波处理，以滤除预设频段以外的射频信号，以只保留预设频段内的射频信号。

第一混频电路3133用于将预设频段内的射频信号与压控振荡电路3160输出的振荡信号进行混频处理，以获得一预设频段内的射频信号，并输出至第一放大滤波电路3134。第一混频电路3133包括第一混频器和第五放大器(图未示)，第一混频器的第一输入端与第一带通滤波器3132连接，第一混频器的第二输入端通过第五放大器与压控振荡电路3160的第一输出端连接，第一混频器的输出端与第一放大滤波电路3134连接。

第一放大滤波电路3134包括相互连接的第二放大器(图未示)和第二带通滤波器(图未示)，用于对第一混频电路3133输入的混频信号进行放大及滤波处理，即先对第一混频电路3133输入的混频信号进行放大处理，然后再次进行滤波处理以滤除预设频段以外的混频信号，然后将经过放大及滤波处理的混频信号输出至信号转发装置3100中的其他部件，如处理器(图未示)，以进行其他业务操作。

在当前实施例中，第一放大器3131和第一混频电路3133在天线3150与发射电路3140连接时停止工作，且第一放大器3131在切换电路3120将天线3150切换为与隔离电路3110的输入端A连接后达到预设启动间隔时开始工作，即第一放大器3131启动工作的时间相比于天线3150切换为与隔离电路3110的输入端A连接的时间存在一定的时间延迟；第一混频电路3133在切换电路3120将天线3150切换为与隔离电路3110的输入端连接时开始工作，也可以理解成在发射时隙结束后第一混频电路3133会立即开始工作。其中，在本申请中，会将发射电路3140工作的时隙称为是发射时隙，接收电路3130工作的时隙称为是接收时隙。

在本实施例中，发射电路3140包括：依序连接的第三放大器3141、第三带通滤波器3142、第二混频电路3143和第二滤波放大电路3144。其中第二滤波放大电路3144的输出端与切换电路3120相连，用于在切换电路3120与发射电路3140连接时，将经过滤波放大的基带信号传输至切换电路3120，经由切换电路3120传输至天线3150，或是在切换电路3120切换的瞬间将发射电路3140中的发射杂散信号经切换电路3120传输至隔离电路3110，被吸收电阻3112吸收传输至地端。

其中，第三放大器3141用于对发射信号进行放大并输出至至第三带通滤波器3142。

第三带通滤波器3142用于对第三放大器3141输出的信号进行滤波处理，滤除非预设频段以内的信号，以保留预设频段内的信号。

第二混频电路3143与压控振荡电路3160连接。第二混频电路3143用于将经第三带通滤波器3142滤波处理所得的预设频段内的信号与压控振荡电路3160输出的振荡信号进行混频处理，并输出至第二滤波放大电路3144。第二混频电路3143包括第二混频器(图未示)和第六放大器(图未示)，第二混频器的第一输入端与第三带通滤波器3142连接，第二混频器的第二输入端通过第六放大器与压控振荡电路3160的第二输出端连接，第二混频器的输出端与第二放大滤波电路3144连接。

第二滤波放大电路3144包括相互连接的第四带通滤波器(图未示)和第四放大器(图未示)，用于对输入的混频信号进行滤波及放大处理，然后经由切换电路3120输出至天线，以完成发射射频信号。

在本实施例中，本申请提供的信号转发装置3100还包括低通滤波器3170。天线3150通过低通滤波器3170与切换电路3120连接。低通滤波器3170用于对天线3150接收到的射频信号按照所设定的门限频率进行滤波处理，以留下低于设定的门限频率的射频信号并经由切换电路3120和隔离电路3110输出至接收电路3130。可以理解的，在其他实施例中，天线3150还可以通过一带通滤波器与切换电路3120连接，具体依据实际要求确认。

请参见图4，图4为图3所示的实施例中信号转发装置的详细电路结构示意图。图4中详细展示了图3中的第一放大滤波电路3134、第一混频电路3133、第二混频电路3143、第二滤波放大电路3144的结构。

图4中的4133对应图3中的第一混频电路3133，由图4可知，第一混频电路4133包括第一混频器41331和第五放大器41332，第一混频器41331的第一输入端与第一带通滤波器4132连接，第一混频器41331的第二输入端通过第五放大器41332与压控振荡电路4160的第一输出端连接，第一混频器41331的输出端与第一放大滤波电路4134中的第二放大器41341连接，经第二放大器41341间接与第二带通滤波器41342连接。

发射电路4140中的第二混频电路4143则包括第二混频器41431和第六放大器41432。第二混频器41431的第一输入端与第三带通滤波器43142连接，第二混频器41431的第二输入端通过第六放大器41432与压控振荡电路4160的第二输出端连接，第二混频器41431的输出端与第二放大滤波电路4144中的第四带通滤波器41441连接，然后经过与第四带通滤波器41441与第四放大器41442间接连接。

另外，图4所示的结构图中，部分元器件与图3所示结构中的对应关系如下：4150为天线结构的示意，4131是第一放大器，用于对经隔离电路4110的第一端A和第三端C输入的射频信号进行放大处理，为后续的信号处理提供了基础，4141是第三放大器，用于对发射信号进行第一次的放大处理。图4中其他的元器件与图3中名称相同但标号不同的元器件为一一对应的关系，具体在此就不在详述。

本申请所提供的信号转发装置基于所设置的隔离电路的结构，较好地吸收了可影响接收电路灵敏度的发射杂散信号，在控制成本和实施难度的情况下，较好地提高了信号转发装置的灵敏度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种信号转发装置，其特征在于，所述信号转发装置包括：天线、切换电路、隔离电路、接收电路和发射电路；

其中，所述切换电路分别连接于天线、所述隔离电路的输入端和所述发射电路，用于将天线切换为与所述隔离电路的输入端或所述发射电路连接；

所述隔离电路的输出端与所述接收电路连接，所述隔离电路用于在所述天线与所述发射电路连接时，至少吸收部分所述发射电路的振荡信号，在天线与所述隔离电路的输入端连接时，使所述接收电路通过所述隔离电路的输入端与所述天线连接；

所述隔离电路包括：开关和吸收电阻；

其中，所述开关的第一端作为所述隔离电路的输入端，所述开关的第二端连接所述吸收电阻的一端，所述开关的第二端作为所述隔离电路的输出端；所述吸收电阻的另一端接地；其中，所述开关为双刀开关；

所述开关在所述天线与所述发射电路连接时，其所述第一端与所述第二端接通，在所述天线与所述隔离电路的输入端连接时，其所述第一端与所述开关的第三端接通，使所述接收电路通过所述开关的第一端和第三端与所述天线连接；

所述隔离电路具体用于在所述切换电路将天线切换为与所述隔离电路的输入端连接后达到预设启动间隔时，使所述接收电路通过所述隔离电路的输入端与所述天线连接。

2.根据权利要求1所述的信号转发装置，其特征在于，所述切换电路包括射频集成开关，其中，

所述射频集成开关包括第一端、第二端和第三端，所述射频集成开关的第一端与所述天线连接，所述第二端与所述隔离电路的输入端连接，所述第三端与所述发射电路连接。

3.根据权利要求1所述的信号转发装置，其特征在于，所述接收电路包括：依序连接的第一放大器、第一带通滤波器、第一混频电路及第一放大滤波电路；所述信号转发装置还包括与所述第一混频电路连接的压控振荡电路；

所述第一放大器的输入端与所述隔离电路的输出端连接，所述第一放大器用于对所述天线接收到的射频信号进行放大处理；

所述第一带通滤波器用于对所述第一放大器输出的所述射频信号进行滤波处理，以获取预设频段内的所述射频信号；

所述第一混频电路用于将所述预设频段内的射频信号与所述压控振荡电路输出的振荡信号进行混频处理，并输出至第一放大滤波电路；

所述第一放大滤波电路包括相互连接的第二放大器和第二带通滤波器，用于对输入的混频信号进行放大及滤波处理。

4.根据权利要求3所述的信号转发装置，其特征在于，所述第一放大器和所述第一混频电路在所述天线与所述发射电路连接时停止工作，且所述第一放大器在所述切换电路将天线切换为与所述隔离电路的输入端连接后达到预设启动间隔时开始工作，所述第一混频电路在所述切换电路将天线切换为与所述隔离电路的输入端连接时开始工作。

5.根据权利要求3所述的信号转发装置，其特征在于，所述发射电路包括：依序连接的第三放大器、第三带通滤波器、第二混频电路和第二滤波放大电路；且所述第二混频电路与所述压控振荡电路连接；

所述第三放大器用于对发射信号进行放大并输出至所述第三带通滤波器；

所述第三带通滤波器用于对所述第三放大器输出的信号进行滤波处理；

所述第二混频电路用于将经所述第三带通滤波器滤波处理所得的预设频段内的信号与所述压控振荡电路输出的振荡信号进行混频处理，并输出至第二滤波放大电路；

所述第二滤波放大电路包括相互连接的第四带通滤波器和第四放大器，用于对输入的混频信号进行滤波及放大处理。

6.根据权利要求5所述的信号转发装置，其特征在于，所述第一混频电路包括第一混频器和第五放大器，所述第一混频器的第一输入端与所述第一带通滤波器连接，所述第一混频器的第二输入端通过所述第五放大器与所述压控振荡电路的第一输出端连接，所述第一混频器的输出端与所述第一放大滤波电路连接；

所述第二混频电路包括第二混频器和第六放大器，所述第二混频器的第一输入端与所述第三带通滤波器连接，所述第二混频器的第二输入端通过所述第六放大器与所述压控振荡电路的第二输出端连接，所述第二混频器的输出端与所述第二放大滤波电路连接。

7.根据权利要求1所述的信号转发装置，其特征在于，所述装置还包括低通滤波器，所述天线通过所述低通滤波器与所述切换电路连接。

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