CN200997528Y - 防雷型射频模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防雷型射频模块，其包括射频电路、数据通信电路及直流电路，所述防雷型射频模块包括一用于输入射频信号、低频数据通信信号及直流信号的公共端口，其与射频电路连接，并通过一用于滤除射频信号的低通滤波器连接防雷电路，所述防雷电路分别连接数据通信电路和直流电路。由于本实用新型防雷型射频模块的直流馈电、低频数据通信及射频电路共用一个端口和防雷电路，可减少了各种复杂的端口传输线和连接器的成本，并且体积小巧，安装方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于通信设备的防雷型射频模块，尤其涉及一种适用于通信设备中的塔顶放大器，有源合路器等有源、无源一体化的模块产品的防雷型射频模块。
背景技术
现今无线通信射频产品越来越趋向于高集成化和多功能模块化，各个模块间的直流馈电端口、低频数据通信端口和射频端口都需要安装防雷装置来保护各个端口。
目前，现有射频模块的防雷方案通常都是在射频端口加避雷器来保护射频端口，在直流馈电端口和低频数据通信端口加防雷装置来保护相应端口，如中国第03249428.9揭示的防雷型射频连接器电缆组件。
然而，上述现有射频模块的防雷具有以下缺陷：首先，射频和直流馈电、低频数据通信各个端口分离，造成传输线和连接器的成本增加，整个射频模块的体积尺寸增大；其次，各个端口都需要安装防雷装置来保护相应端口，进一步导致成本增加；再次，现有防雷装置中通常使用压敏电阻，其易老化，可靠性不高，且在低频数据通信电路中具有较大的损耗。
实用新型内容
为了克服现有射频模块体积大和成本高的不足，本实用新型提供一种防雷型射频模块，其体积小且成本低廉。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种防雷型射频模块，其包括射频电路、数据通信电路及直流电路，所述防雷型射频模块包括一用于输入射频信号、低频数据通信信号及直流信号的公共端口，其与射频电路连接，并通过一用于滤除射频信号的低通滤波器连接防雷电路，所述防雷电路分别连接数据通信电路和直流电路。
所述公共端口通过第一直流隔离单元与射频电路连接。
所述防雷电路分别通过第二直流隔离单元和低频信号隔离单元连接数据通信电路和直流电路。
所述第一直流隔离单元、第二直流隔离单元为空气介质电容，所述低频信号隔离单元为磁芯电感。
所述低通滤波器由扼流电感和旁路电容串接组成。
所述防雷电路包括气体放电管、磁芯电感及TVS管，气体放电管是第一级放电回路，磁芯电感和TVS管组成启动电路，为第二级防雷电路。
所述气体放电管与低通滤波器的旁路电容并联对地。
所述磁芯电感连接气体放电管和TVS管，TVS管对地并联。
本实用新型的有益效果在于：由于本实用新型防雷型射频模块的直流馈电、低频数据通信及射频电路共用一个端口和防雷电路，可减少了各种复杂的端口传输线和连接器的成本，并且体积小巧，安装方便。
附图说明
图1是本实用新型防雷型射频模块的原理示意图；
图2是本实用新型防雷型射频模块的电原理图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型防雷型射频模块包括一用于输入射频信号、直流信号及低频数据通信信号的公共端口10，也是雷击端口，其通过一隔直电容C1与射频电路20连接，隔直电容C1是一个空气介质电容，对射频信号是低差损，并起隔离直流作用。公共端口10还通过一用于滤除射频信号的低通滤波器30连接防雷电路40，防雷电路40分别通过一电容C3和一电感L3连接数据通信电路50和直流电路60，其中电容C3用于隔离滤除直流部分的作用，L3对低频通信信号为高阻抗，对直流信号为低阻抗，为直流信号提供通路。
请一并参阅图2，本实施例的低通滤波器由扼流电感L1和旁路电容C2串接组成，其对射频信号呈高阻抗，对直流信号和低频数据通信信号呈低阻抗。可以理解，低通滤波器30又与隔直电容C1组成高通滤波器，对射频信号呈低阻抗，对直流信号、低频数据通信信号、雷击信号呈高阻抗，可有效的将射频信号与直流信号、低频数据通信信号、雷击信号分离从而保护后面的射频电路20，并将雷击信号通过低通滤波器30引入防雷电路40进行泄放。
防雷电路40由气体放电管D1，磁芯电感L2，TVS管D2组成，气体放电管D1是第一级放电回路，磁芯电感L2和TVS管D2组成启动电路，为第二级防雷电路。其中气体放电管D1与旁路电容C2并联对地，磁芯电感L2连接着气体放电管D1和TVS管D2，TVS管D2对地并联，磁芯电感L2和TVS管D2组成防雷启动电路，当雷击信号从公共端口10输入时，由于TVS管D2的反映速度比气体放电管D1灵敏，所以TVS管D2先导通，并钳位在TVS管D2的最大钳位电压V2，而瞬间脉冲在磁芯电感L2上产生瞬间的电压V1，V1＝L2*di/dt，当V1+V2的电压比气体放电管D1的脉冲导通电压V0时，气体放电管D1启动，雷击信号的主要能量从气体放电管D1排放到地上，TVS管D2上的最大电压即为后面直流电路的电压，所以只要选择合适的TVS管D2略大于直流工作电压即可保护后面直流电路60的安全。可以理解，TVS管D2的对地电容的选择对低频数据通信信号的匹配起到了至关紧要的作用，实际上，旁路电容C2和气体放电管D1对地的电容与电感L2和TVS管D2对地电容组成了低通滤波器，对在低通数据通信信号的频率上呈良好匹配状态，从而保证低频数据通信信号在公共端口10呈良好匹配状态。此外，数据通信电路50由电容C3连接着TVS管D2，电容C3起隔直作用，保护了数据通信电路50的安全。磁芯电感L3对低频数据通信信号呈高阻抗，可避免能量从直流信号通道损失。
可以理解，由于本实用新型防雷型射频模块没有采用传统的压敏电阻，在增加了可靠性的同时可保证射频信号和数据通信信号的良好匹配和传输功能。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1、一种防雷型射频模块，其包括射频电路、数据通信电路及直流电路，其特征在于：所述防雷型射频模块包括一用于输入射频信号、低频数据通信信号及直流信号的公共端口，其与射频电路连接，并通过一用于滤除射频信号的低通滤波器连接防雷电路，所述防雷电路分别连接数据通信电路和直流电路。
2、如权利要求1所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述公共端口通过第一直流隔离单元与射频电路连接。
3、如权利要求2所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述防雷电路分别通过第二直流隔离单元和低频信号隔离单元连接数据通信电路和直流电路。
4、如权利要求3所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述第一直流隔离单元、第二直流隔离单元为空气介质电容，所述低频信号隔离单元为磁芯电感。
5、如权利要求1至4任一项所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述低通滤波器由扼流电感和旁路电容串接组成。
6、如权利要求5所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述防雷电路包括气体放电管、磁芯电感及TVS管，气体放电管是第一级放电回路，磁芯电感和TVS管组成启动电路，为第二级防雷电路。
7、如权利要求6所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述气体放电管与低通滤波器的旁路电容并联对地。
8、如权利要求7所述的防雷型射频模块，其特征在于：所述磁芯电感连接气体放电管和TVS管，TVS管对地并联。
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