CN204168259U - 一种智能天线多工器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能天线多工器，多工器一端连接天线接口，多工器另一端连接有数个电台接口，每个电台接口在多工器内部对应有一个射频限幅器、射频开关一和功率检测模块，射频限幅器与电台接口对应连接，每个电台接口与射频限幅器之间的电路上均安装有射频开关一，各射频开关一之间并联，每个射频限幅器均与传输线功分器连接，传输线功分器连有低噪声放大器，每个射频开关一连接控制模块，控制模块对应的连接每个功率检测模块，低噪声放大器、控制模块和射频开关一与天线接口之间通过射频开关二连接，射频开关一和射频开关二由PIN二极管构成。本技术通用性强、适合任何电台和天线配接，避免了工作时需要向电台提供握手信号，加快了切换速度。

Description

一种智能天线多工器

技术领域

本实用新型涉及信号处理的设备技术领域，尤其涉及一种智能天线多工器。

背景技术

已知天线多工器主要应用于天线与电台之间，主要起射频通路切换的作用。通过多工器，可以将多部电台可以分时使用同一根天线，节约了天线的数量，改善了整个通信系统的电磁兼容特性。天线多工器主要由开关构成，通过多路开关矩阵建立天线与不同电台之间的射频通路。天线多工器最重要的指标是：一，电台通信，电台通信决定了天线多工器的应用范围；二，通带的插入损耗，通带内的插入损耗决定天线多工器对射频信号的损耗程度，越小越好；三，切换速度，切换速度越快越好，可以更加高效的工作；四，功率容量决定了天线多工器可以应用的功率范围。

现有的天线多工器绝大多数在工作时都需要和电台进行握手通信，而这种天线多工器只能应用于特定型号的电台，因此通用性不强，例如平时所有的电台都处于接受状态，当某一部电台需要发射功率时，首先发出握手信号通知多工器切断其他电台与天线之间的射频通路，然后开始发射功率。而现在电台的种类很多，每种电台在发射和接收状态之间转换时所发出的握手信号都不尽相同，因此现有的天线多工器的适用范围均比较小；另外，现有技术中的天线多工器中采用的开关均为大功率的机械开关，一方面体积大，使得开关的速度慢，另一方面机械结构存在导致故障发生率高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于客服现有技术的不足，提供一种通用性强、小型化、减少故障发生率、加快切换速度和运行更加稳定的智能天线多工器。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种智能天线多工器，多工器一端连接有天线接口，多工器另一端连接有数个电台接口，每个电台接口在多工器内部对应有一个射频限幅器、射频开关一和功率检测模块，所述射频限幅器与电台接口对应连接，每个电台接口与射频限幅器之间的电路上均安装有射频开关一，所述各射频开关一之间并联连接，每个射频限幅器均与传输线功分器连接，传输线功分器连接有低噪声放大器，每个射频开关一连接到控制模块，控制模块对应的连接有每个功率检测模块，每个功率检测模块与外部电台连接，所述低噪声放大器、控制模块和射频开关一与外部的天线接口之间通过射频开关二连接导通，射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成。

所述每个射频限幅器连接到到对应的射频开关一的第一端子上，控制模块与对应的射频开关一的第二端子连接，各个射频开关一之间并联连接在第二端子上，每个电台接口连接到对应的射频开关的第三个端子上，从而可以控制天线与电台之间的通断。

所述低噪声放大器连接到射频开关二的第一个端子上，控制模块和射频限幅器均连接到射频开关二的第二个端子上，天线接口连接到射频开关二第三个端子上，其有利于控制天线与多工器之间的通断。

所述的低噪声放大器采用AT36408为主芯片设计，采用反馈的方式可以保证覆盖整个工作频段以及低噪声特性。

所述的控制模块主要由单片机以及模/数转换模块构成，从而方便控制所有的射频开关一和射频开关二，也有利于控制天线到电台之间射频通路的通断。

本实用新型的有益效果：本实用新型功率检测模块用来检测电台是否处于发射状态，当其中的电台转换为发射状态时，功率检测模块即会输出一个高电平给控制模块，由控制模块控制开关，切断天线与其他电台之间的射频通路，其不需要首先发出握手信号通知多工器切断其他电台与天线之间的射频通路，然后开始发射功率，这样不仅可以加快切换速度，也使得可以配接任何电台和天线，通用性更强；其中射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成，使得射频开关一和射频开关二具有切换速度快，功率容量大，加快了接通或者断开天线与电台之间射频通路的速度，减少了时间；射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成，存在的机械结构较少，使得发生故障率较小，稳定性更好，而且射频开关一和射频开关二体积小，减少了天线多工器的体积，便于实现小型化。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型功率检测模块示意图；

图3为本实用新型射频开关示意图；

图4为本实用新型射频限幅器示意图；

图5为本实用新型传输线功分器示意图。

图中的标号含义为：11，第一电台接口；12，第二电台接口；13，第三电台接口；14，第四电台接口；21，第一功率检测模块；22，第二功率检测模块；23，第三功率检测模块；24，第四功率检测模块；31，第一射频开关一；32，第二射频开关一；33，第三射频开关一；34，第四射频开关一；41，第一射频限幅器；42，第二射频限幅器；43，第三射频限幅器；44，第四射频限幅器；5，传输线功分器；6，低噪声放大器；7，控制模块；8，射频开关二；9，天线接口。

具体实施方式

一种智能天线多工器，多工器一端连接有天线接口，多工器另一端连接有数个电台接口，每个电台接口在多工器内部对应有一个射频限幅器、射频开关一和功率检测模块，所述射频限幅器与电台接口对应连接，每个电台接口与每个射频限幅器之间的电路上均安装有射频开关一，所述各射频开关一之间并联连接，每个射频限幅器均与传输线功分器连接，射频限幅器主要起限幅功能，使得在其中的电台切换为发射状态后，功率检测模块以及控制模块处理这个信息和控制开关切换只需要几毫秒的时间，此时需要射频限幅器将由发射电台耦合过来的大功率射频信号限幅，保证了处于接受状态的电台不被烧毁，传输线功分器连接有低噪声放大器，低噪声放大器从天线接口接收到的射频信号放大，补偿由于功分器所带来的增益损失，功分器低噪声放大器收到的射频信号平均分成多路，保证每一部电台都能够正确的接收到信号，每个射频开关一连接到控制模块，控制模块对应的连接有每个功率检测模块，每个功率检测模块与外部电台连接，其中功率检测模块用来检测电台是否处于发射状态，当某部电台转换为发射状态时，功率检测模块即会输出一个高电平给控制模块，由控制模块控制开关，即可以切断天线与其他电台之间的射频通路，则可以提高切换速度，所述低噪声放大器、控制模块和射频开关一与外部的天线接口之间通过射频开关二连接导通，射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成，其主要起接通或者断开天线与电台之间射频通路的功能，不仅机械结构较少，减少了机械发生的故障率，也大大提高了切换速度和功率容量，也减少了占用的体积，从而便于向小型化方向发展所有的射频开关一和射频开关二均由控制模块控制，从而可以自动控制天线到电台之间射频通路的通断，所述每个射频限幅器连接到到对应的射频开关一的第一端子上，控制模块与对应的射频开关一的第二端子连接，各个射频开关一之间并联连接在第二端子上，每个电台接口连接到对应的射频开关的第三个端子上，从而可以控制天线与电台之间的通断，所述低噪声放大器连接到射频开关二的第一个端子上，控制模块和射频限幅器均连接到射频开关二的第二个端子上，天线接口连接到射频开关二第三个端子上，其有利于控制天线与多工器之间的通断。

如图1所示，本实施例中多工器一端连接有天线接口，多工器另一端连接有第一电台接口11、第二电台接口12、第三电台接口13、第四电台接口14，第一电台接口11、第二电台接口12、第三电台接口13、第四电台接口14分别对应的连接有第一射频开关一31、第二射频开关一32、第三射频开关一33、第四射频开关一34，第一射频开关一31、第二射频开关一32、第三射频开关一33、第四射频开关一34之间互相并联，而且第一射频开关一31、第二射频开关一32、第三射频开关一33、第四射频开关一34还分别对应的连接有第一射频限幅器41、第二射频限幅器42、第三射频限幅器43、第四射频限幅器44，第一射频限幅器41、第二射频限幅器42、第三射频限幅器43、第四射频限幅器44连接到传输线功分器5，传输线功分器5连接到低噪声放大器6，第一射频开关一31、第二射频开关一32、第三射频开关一33、第四射频开关一34均连接到控制模块中，控制模块7、低噪声放大器6和第一射频开关一31、第二射频开关一32、第三射频开关一33、第四射频开关一34通过射频开关二8与天线接口9连接，控制模块7与连接有第一功率检测模块21、第二功率检测模块22、第三功率检测模块23、第四功率检测模块24。

如图2所示，功率检测模块主要由磁环耦合器构成，其中A端口到B端口为射频功率主传输通道，C端口即为耦合端口，C端口输出的信号即为耦合出来的信号，图中的变压器Ts由磁环上绕两个不同圈数的线圈构成，调节圈数比即可以调节耦合度。

如图3所示，射频开关一和射频开关二主要由大功率PIN二极管构成，射频开关通过给B1和B2添加不同的偏置电压，控制端口J0到J1和J2的导通。

如图4所示，射频限幅器主要由大功率PIN二极管构成，无论输入的信号电平多大，只要不超过PIN二极管的击穿电压，此电路均可以输出幅度在二极管导通电压以下的信号，为了进一步提高限幅器的功率容量，利用了双PIN二极管的方式。

如图5所示，功分器主要由磁环和传输线构成，其中D端输入的功率平均被分成两部分，分别在A端和B端输出，C端无输出。

本实用新型的有益效果：本实用新型功率检测模块用来检测电台是否处于发射状态，当其中的电台转换为发射状态时，功率检测模块即会输出一个高电平给控制模块，由控制模块控制开关，切断天线与其他电台之间的射频通路，其不需要首先发出握手信号通知多工器切断其他电台与天线之间的射频通路，然后开始发射功率，这样不仅可以加快切换速度，也使得可以配接任何电台和天线，通用性更强；其中射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成，使得射频开关一和射频开关二具有切换速度快，功率容量大，加快了接通或者断开天线与电台之间射频通路的速度，减少了时间；射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成，存在的机械结构较少，使得发生故障率较小，稳定性更好，而且射频开关一和射频开关二体积小，减少了天线多工器的体积，便于实现小型化。

Claims (5)

1.一种智能天线多工器，多工器一端连接有天线接口，多工器另一端连接有数个电台接口，其特征在于，每个电台接口在多工器内部对应有一个射频限幅器、射频开关一和功率检测模块，所述射频限幅器与电台接口对应连接，每个电台接口与射频限幅器之间的电路上均安装有射频开关一，所述各射频开关一之间并联连接，每个射频限幅器均与传输线功分器连接，传输线功分器连接有低噪声放大器，每个射频开关一连接到控制模块，控制模块对应的连接有每个功率检测模块，每个功率检测模块与外部电台连接，所述低噪声放大器、控制模块和射频开关一与外部的天线接口之间通过射频开关二连接，射频开关一和射频开关二均由PIN二极管构成。

2.如权利要求1所述的一种智能天线多工器，其特征在于，所述每个射频限幅器连接到到对应的射频开关一的第一端子上，控制模块与对应的射频开关一的第二端子连接，各个射频开关一之间并联连接在第二端子上，每个电台接口连接到对应的射频开关的第三个端子上。

3.如权利要求1所述的一种智能天线多工器，其特征在于，所述低噪声放大器连接到射频开关二的第一个端子上，控制模块和射频限幅器均连接到射频开关二的第二个端子上，天线接口连接到射频开关二第三个端子上。

4.如权利要求1所述的一种智能天线多工器，其特征在于，所述低噪声放大器采用AT36408为主芯片。

5.如权利要求1所述的一种智能天线多工器，其特征在于，所述控制模块主要由单片机以及模/数转换模块构成。