CN1734955B - 具有隔离电路的微波双向传输装置 - Google Patents

Abstract

一种具有隔离电路的微波双向传输装置，其包含第一开关组件及第二开关组件设于两端端口，及该两开关组件间有至少两个信号传输路径，该两个信号传输路径中至少有一路径设有一隔离电路。当另一传输路径进行微波信号传输及处理时，一般由于该第一开关组件及第二开关组件的隔离度不佳，所以仍会有信号反射到设有该隔离电路的传输路径。但是因该隔离电路与传输路径的接点处于短路状态，又该隔离电路的另一端为开路，因此该反射的信号会被该隔离电路阻断反馈至该第一开关组件。

Description

具有隔离电路的微波双向传输装置

技术领域

本发明是关于一种具有隔离电路的微波双向传输装置，可避免反射信号反馈而造成回波损耗的微波双向传输网络。

背景技术

随着无线局域网络(wireless LAN)的逐渐普及，不仅各公司内以笔记本电脑无线上网的室内(indoor)用户的需求逐渐提升，且所谓的点对点(point-to-point)或点对多点(point to multipoint)模式的各公司间或各建筑物间的无线传输等户外(outdoor)应用也逐渐受到重视。

目前一般无线传输多采用时分双工(Time Division Duplexing；TDD)模式，其是将数据以突发模式(burst mode)分别进行信号发射及接收处理。图1是已知的发射及接收装置。该发射及接收装置10之一端以第一开关组件11连接至一天线，另一端也通过一第二开关组件14连接至无线传输设备或基站的系统(图未示出)。该第一开关组件11及第二开关组件14可决定该发射及接收装置10的传输路径，亦即选择第一传输线15及信号接收电路12或第一传输线16及信号发射电路13的其中一个路径以进行信号发射或接收。当该发射及接收装置10处于接收状态时，由于该第一开关组件11及第二开关组件14的隔离度不佳，虽然发射的路径为暂时关闭，但仍会有接收信号经信号发射电路13反射回第一开关组件11。因该反射信号会造成天线端口端的回波损耗(return loss)，如此将影响接收信号的品质或造成失真。

综上所述，市场上亟需要一种能降低回波损耗的微波双向传输装置，俾使信号传输的品质更稳定及清楚。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有隔离电路的微波双向传输装置，当选择其中一路径传输信号时，其它路径的反射信号会被隔离电路阻绝而无法反馈至该传输信号的起始端，如此可降低回波损耗而提升信号传输的品质。

为达上述目的，本发明揭示一种具有隔离电路的微波双向传输装置，其包含第一开关组件及第二开关组件设于两端端口，及该两开关组件间有至少两个信号传输路径，该两个信号传输路径中至少有一路径设有一隔离电路。当另一传输路径进行微波信号传输及处理时，一般由于该第一开关组件及第二开关组件的隔离度不佳，所以仍会有信号反射到设有该隔离电路的传输路径。但是因该隔离电路与传输路径的接点处于短路状态，又该隔离电路的另一端为开路，因此该反射的信号会被该隔离电路阻断反馈至该第一开关组件。

该微波双向传输装置可以是一用于无线传输的发射及接收装置，其中该两个信号传输路径是发射信号传输路径及接收路径。且该隔离电路设于该发射信号传输路径上，可阻挡该反射信号经由该发射信号传输路径反馈至该第一开关组件。

附图说明

图1是已知的发射及接收装置；

图2是本发明具有隔离电路的微波双向传输装置的方块图；

图3是本发明的时分双工模式的发射及接收装置之一实施例；

图4是本发明的隔离电路另一实施例的电路图。

图中组件符号说明：

10发射及接收装置	11第一开关组件
		12信号接收电路	13信号发射电路
14第二开关组件	15第一传输线
		16第一传输线
20微波双向传输装置	21第一开关组件
		22第一处理电路	23第二处理电路
24第二开关组件	25第一传输线
		26第二传输线	27隔离电路
28输入/输出端口	29信号处理端口
		30发射及接收装置	31四分之一波长线路
32直流成分接地线路	33失效监测电路
		34天线连接端	35基站连接端
36地端	37、37′、38、39传输线
		AMP1放大器	BPF1带通率波器
CIR1、CIR2循环器	D1～D5二极管
		LPF1低通率波器	R1～R5电阻
SW1～SW3开关组件	3a隔离电路
		40开路线

具体实施方式

图2是本发明具有隔离电路的微波双向传输装置的方块图。该微波双向传输装置20有输入/输出端口(port)28及信号处理端口29，微波信号可由输入/输出端口28传输至信号处理端口29，也可由信号处理端口29传输至输入/输出端口28，其中信号传输方向及路径是由第一开关组件21及第二开关组件24控制。

当微波信号由输入/输出端口28传输至信号处理端口29时，信号会经过第一传输线25上的第一处理电路22进行信号的放大、滤除或补偿等处理，该处理后的信号会经过第二开关组件24传送至信号处理端口29。虽然此时的第二开关组件24与第二传输线26间并未接通，但因为一般开关对高频信号的隔离度不佳，所以仍有信号会自第二开关组件24反射至第二传输线26，但藉由本发明的隔离电路27则会阻断该反射信号经由第二处理电路23反馈至输入/输出端口28。该反射信号若未被隔离就会造成输入/输出端口28要传送的信号的回波损耗，也就是产生噪声干扰而降低信号传输的品质。当然微波信号由信号处理端口29传输至输入/输出端口28时，该隔离电路27会设定为不导通的状态，如此信号才能经过第二处理电路23进行信号处理而传送至输入/输出端口28。

图3是本发明的时分双工模式的发射及接收装置之一实施例。该发射及接收装置30有天线连接端34及基站连接端35，可在不同时间切换信号传输的方向。当发射及接收装置30被设定为接收模式时，循环器CIR1的端口1与端口2为通路，并且循环器CIR2的端口1与端口2亦为通路。此时天线连接端34所接收的信号经过开关组件SW1及带通滤波器(band-pass filter)BPF1，然后再由低噪声放大器AMP1进行信号功率放大。放大后的信号经低通滤波器(low-passfilter)LPF1滤除高频的噪声，并由开关组件SW3及循环器CIR2传送至基站连接端35。该低噪声放大器AMP1是提高系统接收灵敏度，并进而增加基站的信号涵盖范围。当低噪声放大器AMP1不正常工作或失效时，失效监测电路33将控制开关组件SW1、SW2及SW3，并使接收信号直接经过开关组件SW1、SW2及传输线39，然后由开关组件SW3传送至循环器CIR2的端口3以防止接收信号的中断。

在发射及接收装置30被设定为接收模式的同时，要施加直流电使二极管D1、D2及D4处于导通状态，但D3及D5则需要处于不导通状态。二极管D1导通会使循环器CIR1的端口3经由电阻R1(50欧姆)而接至地端36，可改善天线连接端34的回波损耗，该二极管D1及电阻R1可视为一组虚拟负载(dummy load)。二极管D2导通会使循环器CIR2的端口2经由电阻R2(50欧姆)而接至地端36，同样可改善基站连接端35的回波损耗。又，二极管D4导通会使其与传输线间的接点为短路电路，因此增加循环器CIR1的端口3及CIR2的端口3间的隔离度，同时大幅降低接收路径的放大信号经由发射路径(传输线37)反馈至天线连接端34而造成的回波损耗。

该二极管D4与传输线37的接点是位于传输线37的约中间位置，而第一循环器CIR1及第二循环器CIR2至中点的距离皆等于该发射信号的四分之一波长的长度。又与该二极管D4连接的四分之一波长线路31的另一端是处于开路状态，因此发射信号会经过导通的二极管D4而导入四分之一波长线31，此对应至史密斯图(Smith chart)将翻转180度。故此隔离电路3a可有效阻绝37的反馈路径。另外，利用直流成分接地线路32可将发射信号中的直流成分设定为接地状态，该直流成分接地线路32的长度亦为四分之一波长的长度，且呈弯折的路径，而该直流成分将导入地端36。

反之，当被设定为发射模式时，发射信号由基站连接端35输入而自天线连接端34输出，其中第一循环器CIR1的端口1与端口3为通路，并且第二循环器CIR2的端口2与端口3亦为通路。又，二极管D3及D5要设定为导通状态，但二极管D1、D2及D4要处于不导通状态。由于开关组件SW1及SW2被选择切换方向，会使得第一循环器CIR1的端口2透过电阻R3(50欧姆)而接至地端36，因此可改善发射模式下天线连接端34的回波损耗。此外二极管D5导通后，将使低噪声放大器AMP1的输入端连接至电阻R4(50欧姆)及其后方的地端36，可避免低噪声放大器AMP1产生振荡现象。由于发射及接收装置30被设定为发射模式时，二极管D1、D2及D4并未施加直流电压而处于不导通状态，因此不会增加传输线37的插入损耗(insertion loss)。除了利用二极管D4及四分之一波长线路31组成隔离电路3a外，亦可采用高频传输线理论中常用的开路线(openstub)40取代，如图4所示。该开路线40与传输线37′相串联，也可以达到降低接收信号反馈至天线连接端34的回波损耗。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种具有隔离电路的微波双向传输装置，其位于一输入/输出端口及一信号处理端口之间，该微波双向传输装置包含：

一接收信号传输路径；

一发射信号传输路径；

一第一开关组件，用于将该输入/输出端口切换至该接收信号传输路径或该发射信号传输路径；

一第二开关组件，用于将该信号处理端口切换至该接收信号传输路径或该发射信号传输路径；

一隔离电路，其连接至该发射信号传输路径，当该接收信号传输路径被该第一开关组件和该第二开关组件选择时，该隔离电路可阻断该发射信号传输路径的反馈反射信号；

其特征在于，所述隔离电路包含一二极管及一四分之一波长的线路，所述二极管的一端与该发射信号传输路径相连接，又，其另一端与该四分之一波长的线路相连接。

2.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于当该接收信号传输路径被该第一开关组件和该第二开关组件选择时，该二极管则设定为导通的状态。

3.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于当该发射信号传输路径被该第一开关组件和该第二开关组件选择时，该二极管则设定为不导通的状态。

4.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于所述隔离电路是与该发射信号传输路径的中点相连接，该中点与该第一开关组件及第二开关组件的距离为四分之一波长的长度。

5.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于其还包含两虚拟负载，分别与邻近该第一开关组件及第二开关组件的该发射信号传输路径相连接。

6.如权利要求5所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于虚拟负载是一二极管串联一电阻，且该电阻连接至地端。

7.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于所述接收信号传输路径包括至少一信号放大器及一带通滤波器。

8.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于所述接收信号传输路径还包括至少两开关组件及一替代路径，当该接收信号传输路径的放大处理产生错误时，该两开关组件可被切换以选择该替代路径传送该接收信号。

9.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于所述隔离电路是一开路线。

10.如权利要求1所述的具有隔离电路的微波双向传输装置，其特征在于其还包含一具有四分之一波长长度的曲折线路，其一端与该发射信号传输路径相连接，另一端连接至地端。

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