CN202268461U - 多频合路器及其信号智能选通电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种信号智能选通电路，包括至少两个选通支路，所有选通支路彼此以一端合路形成合路端口，各选通支路的另一端为自由端口，所述选通支路设有：场效应晶体管，作为所述综合信号的开关，当其栅极与源极压差超过预设值时，导通其源极与漏极之间的通路；第一二极管，用于允许所述综合信号中的直流信号从该自由端口传送到所述场效应晶体管的栅极；第二二极管，用于允许综合信号中的直流信号从所述场效应晶体管的漏极传送到所述合路端口；电容，用于允许综合信号中的射频信号通过以从所述场效应晶体管的漏极传送到所述合路端口。本实用新型通过为每个选通支路设计自适应导通综合信号的电路，使得合路器的信号智能选通成为可能，从而摒弃传统的手动设置，提高产品的智能化程度。

Description

多频合路器及其信号智能选通电路

【技术领域】

本实用新型属移动通信设备领域，尤其涉及一种多频合路器及其信号智能选通电路。 

【背景技术】

使用于天馈系统的合路器往往需要提供包含直流信号(DC)与射频信号(AISG)的信号选通电路，用于给塔顶放大器及电调控制设备进行电力和控制信号的传输。以双频合路器为例，参阅图1.1至图1.3所示，包括两个选通支路，两个支路一端合并以形成一合路端口和两个支路端口，这种选通电路的选通状态有三种，分别是图1.1所示的支路端口INPUT_1至合路端口COM间被导通的状态；图1.2所示的支路端口INPUT_2至合路端口COM间导通的状态；以及图1.3所示的支路端口INPUT_1和INPUT_2至合路端口COM间均导通的状态。 

现有处理方式为根据需求直接用导线连接相应的选通支路，一种常见的方式是在相应的选通支路中断部分采用金属珠状件按需连接。这类解决方案导致同一时间只能独立满足上述三种状态中的一种，对合路器的生产和使用都容易造成不便。 

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种信号智能选通电路，使多路包含了直流信号和射频信号的综合信号能按需导通。 

本实用新型的另一目的在于提供一种合路器，使合路器中的多路由直流信号与射频信号构成的综合信号能被智能化地导通。 

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案： 

本实用新型的信号智能选通电路，对包含了直流信号和射频信号的综合 信号进行选通，包括至少两个选通支路，所有选通支路彼此以一端合路形成合路端口，各选通支路的另一端为自由端口，所述选通支路设有： 

场效应晶体管，用于作为所述选通支路的开关，当其栅极与源极压差超过预设值时，导通其源极与漏极之间的通路； 

第一二极管，连接于场效应晶体管栅极与本选通支路的自由端口之间，用于允许所述综合信号中的直流信号从该自由端口传送到所述栅极； 

第二二极管，连接于所述合路端口与场效应晶体管的漏极之间，用于允许综合信号中的直流信号从所述漏极传送到所述合路端口； 

电容，连接于所述合路端口与所述漏极之间，用于允许综合信号中的射频信号通过以从所述漏极传送到所述合路端口。 

本实用新型的多频合路器，其内置有前述的信号智能选通电路。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点： 

首先，由于场效应晶体管能根据自身栅极与源极之间的压差大小执行开、关动作，因而，每个选通支路均具备根据自由端口输入的直流信号实现自适应智能选通的功能，而无需提供额外的控制信号。 

其次，每个选通支路均相互独立于其它选通支路，彼此之间不存在相互影响的问题，多个选通支路的综合信号在合路端口处汇合，既确保单选通支路进行信号传输时的可靠性，又保证多选通支路进行信号传输时能并行不悖。 

再者，由于选通支路的独立性较强，因此，不局限于双频合路器，对于其它频段数量大于2的多频合路器，仅需对应频段数量增加相应个数的选通支路即可满足需求，因此，在合路器中，本实用新型具有普遍适应性。 

【附图说明】

图1.1至图1.3为公知的双频合路器中两路综合信号在不同传输状态下的传输路径示意图； 

图2为本实用新型信号智能选通电路的原理示意图； 

图3为本实用新型信号智能选通电路的具体实现电路示意图。 

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明： 

请参阅图1，本实用新型在双频合路器中应用的信号智能选通电路的原理图中，示出了自由端口INPUT_1、INPUT_2以及合路端口COM共三个端口两个选通支路，其中，两个选通支路等效于单刀单掷开关S1、S2，当仅自由端口INPUT_1输入信号时，单刀单掷开关S1导通自由端口INPUT_1与合路端口COM，使综合信号得以从自由端口INPUT_1传输到合路端口COM；同理，单刀单掷开关S2导通自由端口INPUT_2到合路端口COM之间的综合信号传输；当自由端口INPUT_1和INPUT_2均有综合信号输入时，则S1、S2将同时将两路综合信号传送到合路端口COM以便合成输出。 

所述的综合信号，包含了用于提供电力的DC信号和用于完成功能控制的AISG信号，前者为直流信号，后者为射频信号，在本领域中常被简称为DC&AISG信号。 

推而广之，用于处理两个或者两个以上频段的综合信号的多频合路器，按照频段数量，仅需设置一一对应设置多个选通支路并且将这些选通支路在同一端合路即可。 

请参阅图2、图3，一个双频合路器中，设有两个选通支路，以下详述两个选通支路的构成及其工作原理。 

电性连接于公共端口COM与自由端口INPUT_1之间的选通支路，包含一个起开关作用的场效应晶体管Q2，场效应晶体管Q2的栅极与自由端口INPUT_1之间串接有第一二极管D3，该第一二极管D3的阳极接自由端口INPUT_1，阴极接栅极，由此使得经由自由端口INPUT_1进入的综合信号中的直流信号能单向通过该二极管D2而作用于场效应晶体管Q2的栅极，而综合信号中的射频信号则被第一二极管D3滤除。第一二极管D3与场效应晶体管Q2的栅极之间串接有分压电阻R1，且场效应晶体管Q2的栅极还经另一分压电阻R2接地，两个分压电阻R1、R2起到对直流信号进行分压的作用。场效应晶体管Q2的源极直接与自由端口INPUT_1电性连接，以便综合信号直接作用于场效应晶体管Q2的源极。场效应晶体管Q2的漏极与源极之间设有起反向截止作用的二极管D2。当综合信号进入场效应晶体管Q2时，场效应晶体管Q2的栅极上加载的直流信号与源极综合信号之间形成压差，从而使场效应晶体管Q2的源极和漏极之间的通路得以导通，自由端口INPUT_1的综合信号 经由场效应晶体管Q2的源极传输至场效应晶体管Q2的漏极。若压差未达预设值，则断开该通路。场效应晶体管Q2的漏极与合路端口COM之间，并联有第二二极管D5和电容C1，第二二极管D5的阳极接该漏极，阴极则接公共端口COM。第二二极管D5起隔交通直作用，电容C1则起隔直通交作用，由此使得从漏极输出的综合信号，其中的直流信号经第二二极管D5流向公共端口COM，其中的射频信号经电容C1流向公共端口COM，直流信号与射频信号在公共端口COM完成合路。 

电性连接于公共端口COM与自由端口INPUT_2之间的选通支路，包含一个起开关作用的场效应晶体管Q1，场效应晶体管Q1的栅极与自由端口INPUT_2之间串接有二极管D4，该二极管D4的阳极接自由端口INPUT_2，阴极接栅极，由此使得经由自由端口INPUT_2进入的综合信号中的直流信号能单向通过该二极管D4而作用于场效应晶体管Q1的栅极，而综合信号中的射频信号则被二极管D4滤除。二极管D4与场效应晶体管Q1的栅极之间串接有分压电阻R3，且场效应晶体管Q1的栅极还经另一分压电阻R4接地，两个分压电阻R3、R4起到对直流信号进行分压的作用。场效应晶体管Q1的源极直接与自由端口INPUT_2电性连接，以便综合信号直接作用于场效应晶体管Q1的源极。场效应晶体管Q1的漏极与源极之间设有起反向截止作用的第三二极管D1。当综合信号进入场效应晶体管Q1时，场效应晶体管Q1的栅极上加载的直流信号与源极综合信号之间形成压差，从而使场效应晶体管Q1的源极和漏极之间的通路导通，自由端口INPUT_2的综合信号经由场效应晶体管Q1的源极传输至场效应晶体管Q1的漏极。若压差未达预设值，则断开该通路。场效应晶体管Q1的漏极与合路端口COM之间，并联有二极管D6和电容C2，二极管D6的阳极接该漏极，阴极则接公共端口COM。二极管D6起隔交通直作用，电容C2则起隔直通交作用，由此使得从漏极输出的综合信号，其中的直流信号经二极管D6流向公共端口COM，其中的射频信号经电容C2流向公共端口COM，直流信号与射频信号在公共端口COM完成合路。 

每个选通支路均具有相同的结构，且其工作原理亦完全相同。每个选通支路均具有根据综合信号的输入与否而智能开、关该支路的功能。因此，当仅有自由端口INPUT_1有综合信号输入时，场效应晶体管Q2的栅极与源极之间形成的压差超过预设值时，则自动导通自由端口INPUT_1至公共端口COM之间的选通支路；当仅有自由端口INPUT_2有综合信号输入时，场效应晶体 管Q1的栅极与源极之间形成的压差超过预设值时，则自动导通自由端口INPUT_2至公共端口COM之间的选通支路；当自由端口INPUT_1和INPUT_2均有综合信号输入时，场效应晶体管Q2和Q2均满足导通条件，即压差超过预设值，也即自动导通自由端口INPUT_1和INPUT_2分别至公共端口COM之间的两个选通支路。所有选通支路的信号，包括直流信号和射频信号，均在公共端口COM处完成合路。 

较佳的，所述场效应晶体管Q1、Q2选用金属氧化物半导体场效应晶体管，又称金属绝缘体半导体场效应晶体管，业内简称MOS管。尤其适宜选取P沟通MOS管，能取得更好的电气性能，方便调试。当然，亦可不受此限。 

综上所述，本实用新型通过为每个选通支路设计自适应导通综合信号的电路，使得合路器的信号智能选通成为可能，从而摒弃传统的手动设置，提高产品的智能化程度。 

概而言之，以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (7)

1.一种信号智能选通电路，对包含了直流信号和射频信号的综合信号进行选通，包括至少两个选通支路，所有选通支路彼此以一端合路形成合路端口，各选通支路的另一端为自由端口，其特征在于，所述选通支路设有：

场效应晶体管，用于作为所述选通支路的开关，当其栅极与源极压差超过预设值时，导通其源极与漏极之间的通路；

第一二极管，连接于场效应晶体管栅极与本选通支路的自由端口之间，用于允许所述综合信号中的直流信号从该自由端口传送到所述栅极；

第二二极管，连接于所述合路端口与场效应晶体管的漏极之间，用于允许综合信号中的直流信号从所述漏极传送到所述合路端口；

电容，连接于所述合路端口与所述漏极之间，用于允许综合信号中的射频信号通过其从所述漏极传送到所述合路端口。

2.根据权利要求1所述的信号智能选通电路，其特征在于，所述第一二极管与场效应晶体管栅极之间串接有分压电阻。

3.根据权利要求1或2所述的信号智能选通电路，其特征在于，所述场效应晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管。

4.根据权利要求1或2所述的信号智能选通电路，其特征在于，所述场效应晶体管为P沟道的金属氧化物半导体场效应晶体管。

5.根据权利要求1或2所述的信号智能选通电路，其特征在于，所述场效应晶体管的漏极与源极之间串接有第三二极管，用于单向允许漏极向源极的信号传输而反向截止源极向漏极的信号传输。

6.根据权利要求1或2所述的信号智能选通电路，其特征在于：所述场效应晶体管的栅极通过一电阻接地。

7.一种多频合路器，其特征在于，其内置有如权利要求1-6中任意一项所述的信号智能选通电路。 

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