CN113746465A - 一种被动式大功率tr开关及tr组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种被动式大功率TR开关及TR组件，其中TR开关包括发射信号端口，所述发射信号端口与第一高频板连接，所述第一高频板通过至少一对反向并联的二极管与第二高频板连接，所述第二高频板通过第一电感与第三高频板连接，所述第三高频板与公共端口连接；所述第二高频板通过电容与第四高频板连接，所述第四高频板通过至少一对反向并联的二极管与第五高频板连接；所述第三高频板通过电容与第六高频板连接，第六高频板通过至少一对反向并联的二极管与第七高频板连接；利用了开关二极管的关断、导通和整流特性，实现大信号下的导通和小信号下截止，采用滤波器特性将发射和接收信号隔离，从而实现了被动式的大功率TR开关特性。

Description

一种被动式大功率TR开关及TR组件
技术领域
本发明涉及微波射频领域，特别涉及一种被动式大功率TR开关及TR组件。
背景技术
在当代相控阵体制雷达、大功率短波通信系统中，功率TR开关（发射接收信号转换开关）具有广泛的应用，T、R信号转换时间、功率损耗、稳定性、大功率信号切换等指标要求是制作功率TR开关的难点。
传统功率TR开关实现大功率信号切换功能，提高隔离度，一般选用高电压去控制开关二极管在大功率下的关断特性，这就需要引入高压控制电路，增加了系统的复杂性和实现难度，在这样的控制电路模式下，特别是在HF-VHF频段下工作，如果需要提高T、R信号转换速度，就需要更多的辅助设计和器件去实现，大大增加了成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种结构简单、成本低而且响应速度快的TR开关及TR组件。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种被动式大功率TR开关，包括发射信号端口，所述发射信号端口与第一高频板连接，所述第一高频板通过至少一对反向并联的二极管与第二高频板连接，所述第二高频板通过第一电感与第三高频板连接，所述第三高频板与公共端口连接；所述第二高频板通过电容与第四高频板连接，所述第四高频板通过至少一对反向并联的二极管与第五高频板连接；所述第三高频板通过电容与第六高频板连接，所述第六高频板通过至少一对反向并联的二极管与第七高频板连接；所述第六高频板与接收信号端口连接。
作为优选的一种技术方案，所述第一高频板与第二高频板之间还连接有线圈。
作为优选的一种技术方案，所述线圈包括磁环，所述磁环上缠绕有铜线，所述铜线的一端与所述第一高频板连接，另一端与所述的第二高频板连接。
作为优选的一种技术方案，所述第五高频板上开设有多个接地孔。
作为优选的一种技术方案，所述第七高频板上开设有多个接地孔。
作为优选的一种技术方案，所述第四高频板与第五高频板之间连接有第二电感。
作为优选的一种技术方案，所述第六高频板与第七高频板之间连接有第三电感。
另一方面，本发明提供一种TR组件，包括上述任意一技术方案所述的一种被动式大功率TR开关。
本发明相对于现有技术的有益效果是：该TR开关利用了开关二极管的关断、导通和整流特性，在高频板之间设置反向并联的二极管，从而实现大信号下的导通和小信号下截止，采用滤波器特性将发射和接收信号隔离，从而实现了被动式的大功率TR开关特性，同时该TR开关还具有快速的响应时间的效果，简化了大功率TR开关的设计，大大降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明的整体结构图；
图3是本发明中反向并联的二极管的结构图；
图4是发射信号通过时本发明的等效电路图；
图5是发射信号通过时本发明的波形图；
图6是发射信号关闭时本发明的等效电路图；
图7是发射信号关闭时本发明的波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
参照图1和图2，本实施例提供一种被动式大功率TR开关，包括发射信号端口11，发射信号端口11与第一高频板连接21，第一高频板21通过至少一对反向并联的二极管T1与第二高频板22连接，如图3所示，反向并联的二极管指的是相邻的两个二极管正极与负极相反设置；在此需要说明的是，在本实施例中，第一高频板21与第二高频板22之间设置有5对反向并联的二极管。
进一步的，第二高频板22通过第一电感L1与第三高频板23连接，第三高频板23与公共端口连接12；第二高频板12通过电容C1与第四高频板24连接，第四高频板24通过至少一对反向并联的二极管T2与第五高频板25连接；在此需要说明的是，在本实施例中，第四高频板24与第五高频板25之间设置有5对反向并联的二极管。
进一步的，第三高频板23通过电容C2与第六高频板26连接，第六高频板26通过至少一对反向并联的二极管T3与第七高频板27连接；在此需要说明的是，在本实施例中，第六高频板26与第七高频板27之间设置有5对反向并联的二极管。
进一步的，第六高频板26与接收信号端口13连接。
另外，第一高频板21与第二高频板22之间还连接有线圈3，在本实施例中，线圈3包括磁环，所述磁环上缠绕有铜线，铜线的一端与第一高频21板连接，另一端与第二高频22板连接。
在一些实施例中，第五高频板25上开设有多个接地孔。
同样的，在一些实施例中，第七高频板27上也开设有多个接地孔。
进一步的，在本实施例中，第四高频板24与第五高频板25之间连接有第二电感L2，第六高频板26与第七高频板27之间连接有第三电感L3。
本实施例提供的被动式大功率TR开关利用了开关二极管的关断、导通和整流特性，采用二极管双极并联的方式实现大信号下的导通和小信号下截止，采用滤波器特性将发射和接收信号隔离，从而实现了被动式的大功率TR开关特性。
当发射通道通过大功率信号时，接收通路二极管连接方式被动等效于接地隔离，发射通道大功率信号关闭时，二极管不导通，发射通道等效于被开路，小信号从公共端口顺利进入接收端口，具体的原理如下：当有大功率发射信号通过时，所有的二极管均导通，等效为短路，此时的电路等效图如图4所示，此时可等效为大功率信号经低通滤波器后输出到公共端口，由图5所示（左纵坐标<三角形标识曲线>指示输入驻波参数，数值越小说明该频率下存在的反射信号越小；右纵坐标<方形标识曲线>指示的是信号在此电路传输时的损耗），通路损耗很小。
当发射信号关闭时，接收信号（一般电平较低，等效电平一般≤100mVPP）经过公共端口12，根据二极管特性，此时所有的二极管均截止，等效为开路，此时的电路等效图如图6所示，此时可等效为接收到的信号经高通滤波器后输出到接收信号端口，由图7所示（左纵坐标<三角形标识曲线>指示输入驻波参数，数值越小说明该频率下存在的反射信号越小；右纵坐标<方形标识曲线>指示的是信号在此电路传输时的损耗），通路损耗很小。
综上可知，本实施例提供的被动式大功率TR开关能够实现在不同幅度信号条件下信号切换输出功能。
另外，根据实验数据得知，本实施例提供的被动式大功率TR开关收发信号响应时间大约5μS，由此可知，通过设置更快速的开关二极管可以加速信号响应时间。
综上所示，本实施例提供的被动式大功率TR开关利用了开关二极管的关断、导通和整流特性，在高频板之间设置反向并联的二极管，从而实现大信号下的导通和小信号下截止，采用滤波器特性将发射和接收信号隔离，从而实现了被动式的大功率TR开关特性，同时该TR开关还具有快速的响应时间的效果，简化了大功率TR开关的设计，大大降低了生产成本。
另外，本实施例还提供一种TR组件，包括上述任意一实施例中所记载的一种被动式大功率TR开关，在此需要说明的是，由于TR组件的其他部件属于本领域的现有技术手段，故在此不在阐述。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种被动式大功率TR开关，包括发射信号端口，其特征在于：所述发射信号端口与第一高频板连接，所述第一高频板通过至少一对反向并联的二极管与第二高频板连接，所述第二高频板通过第一电感与第三高频板连接，所述第三高频板与公共端口连接；
所述第二高频板通过电容与第四高频板连接，所述第四高频板通过至少一对反向并联的二极管与第五高频板连接；
所述第三高频板通过电容与第六高频板连接，所述第六高频板通过至少一对反向并联的二极管与第七高频板连接；
所述第六高频板与接收信号端口连接。
2.根据权利要求1所述的被动式大功率TR开关，其特征在于：所述第一高频板与第二高频板之间还连接有线圈。
3.根据权利要求2所述的被动式大功率TR开关，其特征在于：所述线圈包括磁环，所述磁环上缠绕有铜线，所述铜线的一端与所述第一高频板连接，另一端与所述的第二高频板连接。
4.根据权利要求1所述的被动式大功率TR开关，其特征在于：所述第五高频板上开设有多个接地孔。
5.根据权利要求1所述的被动式大功率TR开关，其特征在于：所述第七高频板上开设有多个接地孔。
6.根据权利要求1所述的被动式大功率TR开关，其特征在于：所述第四高频板与第五高频板之间连接有第二电感。
7.根据权利要求1所述的被动式大功率TR开关，其特征在于：所述第六高频板与第七高频板之间连接有第三电感。
8.一种TR组件，其特征在于：包括权利要求1-7中任意一项所述的一种被动式大功率TR开关。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114401026A (zh) * 2021-12-22 2022-04-26 中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所） 一种射频综合tr组件装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06197041A (ja) * 1992-12-26 1994-07-15 Murata Mfg Co Ltd 高周波スイッチ
CN101416405A (zh) * 2006-04-05 2009-04-22 株式会社村田制作所 低电压控制高频开关以及复合高频部件
WO2009078456A1 (ja) * 2007-12-19 2009-06-25 Soshin Electric Co., Ltd. 高周波スイッチ
CN103344996A (zh) * 2013-07-08 2013-10-09 吉林大学 串联谐振式核磁共振探测装置及探测方法
CN103563165A (zh) * 2011-05-27 2014-02-05 三菱电机株式会社 高频开关
CN205986856U (zh) * 2016-08-23 2017-02-22 海能达通信股份有限公司 收发器及其收发开关
CN107688160A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 布鲁克碧奥斯平有限公司 高频接口电路、有高频接口电路的高频系统和磁共振设备
CN113009393A (zh) * 2019-12-19 2021-06-22 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 一种用于磁共振系统的发射和接收切换开关

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06197041A (ja) * 1992-12-26 1994-07-15 Murata Mfg Co Ltd 高周波スイッチ
CN101416405A (zh) * 2006-04-05 2009-04-22 株式会社村田制作所 低电压控制高频开关以及复合高频部件
WO2009078456A1 (ja) * 2007-12-19 2009-06-25 Soshin Electric Co., Ltd. 高周波スイッチ
CN103563165A (zh) * 2011-05-27 2014-02-05 三菱电机株式会社 高频开关
CN103344996A (zh) * 2013-07-08 2013-10-09 吉林大学 串联谐振式核磁共振探测装置及探测方法
CN107688160A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 布鲁克碧奥斯平有限公司 高频接口电路、有高频接口电路的高频系统和磁共振设备
CN205986856U (zh) * 2016-08-23 2017-02-22 海能达通信股份有限公司 收发器及其收发开关
CN113009393A (zh) * 2019-12-19 2021-06-22 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 一种用于磁共振系统的发射和接收切换开关

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114401026A (zh) * 2021-12-22 2022-04-26 中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所） 一种射频综合tr组件装置
CN114401026B (zh) * 2021-12-22 2023-12-01 中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所） 一种射频综合tr组件装置

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