CN201725855U - 基于频率分配器的天线切换开关及其构成的无线电频谱监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：主要由N级频率f互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成；其中，每一级低通滤波器的输出端还与下一级的低通滤波器的输入端相连接，位于级联端尾处的第一级二频分器的低通滤波器的输入端形成分路端一，位于级联端首处的第N级低通滤波器的输出端则形成公共端。本实用新型在无线电频谱监测系统中采用由无源器件(频率分配器)作为天线切换开关，因此可以不必考虑切换开关的供电和信号控制需求，从而极大程度的简化了工程实施的复杂度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线电频谱监测系统，具体是指一种基于频率分配器的天线切换开关及其所构成的无线电频谱监测系统。
背景技术
目前，现有无线电频谱监测系统中的天线切换开关都是采用电子开关来实现的，而这些电子开关都是采用有源电子元器件作为其核心器件，即通过电压或电流的控制来实现其链路的通断，从而达到天线的频繁切换的目的。由于这些有源电子元器件在很大程度上增加了无线电频谱监测系统的复杂度，因此，在实际应用中还必需要考虑开关的供电需求和信号控制需求，进而增加了该监测系统的制作成本和维护成本；同时，由于这些有源电子元器件本身就属于易耗产品，其使用寿命较短，从而使得这些监测系统的工作稳定性能较差，在实际应用中还需要考虑有源电子元器件的防水，防尘，防雷击等等问题，进而增加工程实施的难度，也给系统后期维护带来诸多不利。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服目前这些由有源电子元器件构成的无线电频谱监测系统所存在的结构复杂、制作和维护成本较高、以及工作稳定性能较差的缺陷，提供一种结构简单、制作和维护成本较低，以及工作稳定性能较高的基于频率分配器的天线切换开关，以及由该天线切换开关所组成的无线电频谱监测系统。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：基于频率分配器的天线切换开关，主要由N级频率f互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成。其中，每一级低通滤波器的输出端还与下一级的低通滤波器的输入端相连接，位于级联端尾处的第一级二频分器的低通滤波器的输入端形成分路端一，位于级联端首处的第N级低通滤波器的输出端则形成公共端，且第一级二频分器的高通滤波器的输出端至第N级二频分器的高通滤波器的输出端依次形成分路端二、分路端三……分路端N，分路端N+1，N的取值≥1。
进一步地，所述分路端一的频率为f≤fC1，分路端二的频率为fC1≤f≤fC2，分路端三的频率为fC2≤f≤fC3，……，分路端N+1的频率为fCN-1≤f≤fCN，其中fC1、fC2……fCN为截止频率。
所述的截止频率fC1、fC2、……、fCN与无线电频谱监测系统的接收天线的频率范围一一对应。
为了更好的实现本实用新型，经分路端一、分路端二……或分路端N进入的电磁波信号均在所述的公共端内进行频段信号合成，且该频段信号合成为同频信号合成或/和异频信号合成。
由基于频率分配器的天线切换开关所构成的无线电频谱监测系统，主要由低端天线、高端天线、避雷盒、与避雷盒相连接的接收机、以及与接收机相连接的显控单元构成，所述的低端天线和高端天线均与该天线切换开关相连接，所述的避雷盒也与该天线切换开关相连接。
本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型在无线电频谱监测系统中采用由无源器件(频率分配器)作为天线切换开关，因此可以不必考虑切换开关的供电和信号控制需求，从而极大程度的简化了工程实施的复杂度。
(2)由于无源器件的工作稳定性能和使用寿命远大于有源器件的工作稳定性能和使用寿命，因此，不仅本实用新型的工作稳定性和可靠性较强，而且还进一步的降低了系统的后期维护成本。
附图说明
图1为三级二频分器所构成的天线切换开关的整体结构示意图。
图2为N级二频分器所构成的天线切换开关的整体结构示意图。
图3为本实用新型应用时的整体结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图2所示，本实用新型的频率分配器由N级的二频分器依次级联构成，即本实用新型由N个结构相同的二频分器依次串接而成，其中，N的取值范围为N≥1。
每级的二频分器均由低通滤波器和高通滤波器构成，且该高通滤波器的输入端均与低通滤波器的输出端相连接，同时，每级的高通滤波器的输出端还形成一个用于相应频率的电磁波信号输入或输出的分路端。级联时，上一级二频分器的低通滤波器的输出端与下一级二频分器的低通滤波器的输入端相连接，且位于级联端首处的二频分器的低通滤波器的输出端为公共端，用于统一接收外部的电磁波信号；位于级联端尾处的二频分器的低通滤波器的输入端也形成一个用于相应频率的电磁波信号输入或输出的分路端。即，外部的电磁波信号既可以从公共端输入，从相应的分路端输出，也可以从相应的分路端输入，而从公共端输出。
为了便于说明，下面以三级的二频分器为例进行详细说明：
如图1所示，这三级的二频分器依次串接而成，即第一级二频分器的低通滤波器的输出端与第二级二频分器的低通滤波器的输入端相连接，第二级二频分器的低通滤波器的输出端与第三级二频分器的低通滤波器的输入端相连接。所述的第一级二频分器的低通滤波器的输入端形成分路端一，第一级二频分器的高通滤波器的输出端形成分路端二；第二级二频分器的高通滤波器的输出端形成分路端三；第三级二频分器的高通滤波器的输出端形成分路端四。同时，第三级二频分器的输出端形成公共端。
通过以上方式，该频率分配器便形成了四个具有不同截止频率的频段，即分路端一用于输出频率范围为f≤fC1的电磁波信号，分路端二用于输出频率范围为fC1≤f≤fC2的电磁波信号，分路端三用于输出频率范围为fC2≤f≤fC3的电磁波信号，分路端四则用于输出频率范围为f≥fC3的电磁波信号。
为了更好的实现本实用新型，每一个分路端都与一个外部天线相匹配，即每一个分路端所输出的电磁波的频率都经与之相对应的外部天线发射出去。此时，每个外部天线的频率范围均需要与之相匹配的分路端的截止频率相同。
当电磁波信号从公共端进入时，该电磁波信号首先在接收机内部进行过滤，过滤后的电磁波信号再输入到公共端进行同频信号合成或异频信号合成，此时，该频率分配器便自动选择对应的分路端进行输出，而其余分路端则无信号输出，从而实现将接收的多路接收信号转换成单路合成信号输出的功能。如，当合成后的信号频率为f≤fC1，则该信号便只能从分路端一进行输出，而其他的分路端则没有相应的信号输出。反之，当电磁波信号从分路端输入时，则只有当该电磁波的信号频率与该分路端的频率段相同时，才自动在公共端输出，而其余分路端则无输出。如，当电磁波信号的频率为fC2≤f≤fC3时，则该电磁波信号只能经分路端三输入，再经公共端进行频率合成后输出。
由基于频率分配器的天线切换开关所构成的无线电频谱监测系统，如图3所示，该无线电频谱监测系统还包括有用于接收或发射电磁波信号的低端天线和高端天线，用于防止雷击的避雷盒、用于接收电磁波信号的接收机和显示频率分布的显控单元构成。
其中，所述的低端天线、高端天线及避雷盒均与该天线切换开关相连接，而接收机则与该避雷盒相连接，显控单元则与该接收机相连接。
考虑到系统的监测灵敏度等技术指标要求，该天线切换开关需要安装在离接收天线，如低端天线和高端天线很近的位置。
如上所述，便可以很好的实现本实用新型。
Claims (6)
1.基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：主要由N级频率f互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成；其中，每一级低通滤波器的输出端还与下一级的低通滤波器的输入端相连接，位于级联端尾处的第一级二频分器的低通滤波器的输入端形成分路端一，位于级联端首处的第N级低通滤波器的输出端则形成公共端，且第一级二频分器的高通滤波器的输出端至第N级二频分器的高通滤波器的输出端依次形成分路端二、分路端三……分路端N，分路端N+1，N的取值≥1。
2.根据权利要求1所述的基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：所述分路端一的频率为f≤fC1，分路端二的频率为fC1≤f≤fC2，分路端三的频率为fC2≤f≤fC3，……，分路端N+1的频率为fCN-1≤f≤fCN，其中fC1、fC2……fCN为截止频率。
3.根据权利要求2所述的基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：所述的截止频率fC1、fC2、……、fCN与无线电频谱监测系统的接收天线的频率范围一一对应。
4.根据权利要求1～3任一项所述的基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：经分路端一、分路端二……或分路端N进入的电磁波信号均在所述的公共端内进行频段信号合成。
5.根据权利要求4所述的基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：所述频段信号合成为同频信号合成或异频信号合成。
6.由基于频率分配器的天线切换开关所构成的无线电频谱监测系统，主要由低端天线、高端天线、避雷盒、与避雷盒相连接的接收机、以及与接收机相连接的显控单元构成，其特征在于：所述的低端天线和高端天线均与该天线切换开关相连接，所述的避雷盒也与该天线切换开关相连接。
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