CN205961112U - 信道切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种信道切换装置，包括检测电路、信道切换控制电路、第一信道切换电路和第二信道切换电路；检测电路与天线连接，接收天线的信号，根据天线信号输出结果信号至信道切换控制电路，信道切换控制电路接收控制信号，信道切换控制电路根据接收的控制信号以及检测电路的输出信号可以输出第一切换信号至第一信道切换电路，输出第二切换信号至第二信道切换电路，第一信道切换电路根据第一切换信号来控制天线与发射设备间的连接，第二信道切换电路根据第二切换信号来控制天线与接收设备间的连接，通过对信号的接收和发射进行切换控制，提高了通信系统收发信号之间的抗干扰度，确保发射设备和接收设备共用天线工作时具备良好的收发性能。

Description

信道切换装置

技术领域

本实用新型涉及短波通信技术领域，特别是涉及一种信道切换装置。

背景技术

随着通信事业的不断发展，人们对短波通信的通信效果与质量的要求越来越高，短波通信的模式与功能越来越多样化。现在的短波通信已不仅仅是简单的报文传输与模拟话的通信，随之而来的是短波跳频通信、自适应通信、自动控制通信、分集接收、选频接收等通信方式。

因此，对短波电台的性能指标与新颖的设计方案的要求也越来越严格，一部优秀电台除了具备自身良好的收发性能外，连接天线的接收前端与发射后端的信号处理也至关重要。

传统的短波电台在半双工模式下常常会或多或少的存在着一些问题，譬如接收端常常因为收发信机间的抗干扰度较低而出现发射信号干扰接收信号的接收与解调。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的短波电台接收端因收发信机间的抗干扰度较低而导致发射信号干扰接收信号的接收与解调的问题，提供一种信道切换装置。

一种信道切换装置，包括检测电路、信道切换控制电路、第一信道切换电路和第二信道切换电路；

检测电路与信道切换控制电路连接，信道切换控制电路还分别与第一信道切换电路、第二信道切换电路连接，第一信道切换电路还与发射设备连接，第二信道切换电路还与接收设备连接，检测电路、第一信道切换电路和第二信道切换电路均与天线连接。

根据上述信道切换装置，其主要包括检测电路、信道切换控制电路、第一信道切换电路和第二信道切换电路，检测电路与天线连接，接收天线的信号，根据天线信号输出相应的信号至信道切换控制电路，信道切换控制电路可以接收控制信号，信道切换控制电路根据接收的控制信号以及检测电路的输出信号可以输出第一切换信号至第一信道切换电路，输出第二切换信号至第二信道切换电路，第一信道切换电路根据第一切换信号来决定是否使天线与发射设备连接，第二信道切换电路根据第二切换信号来决定是否使天线与接收设备连接，本发明的信道切换装置通过检测电路、信道切换控制电路、第一信道切换电路和第二信道切换电路对信号的接收和发射进行切换控制，提高了通信系统收发信号之间的抗干扰度，确保发射设备和接收设备共用天线工作时具备良好的收发性能。

附图说明

图1为其中一个实施例的信道切换装置的结构示意图；

图2为其中一个实施例的信道切换装置的结构示意图；

图3为其中一个实施例的信道切换装置的结构示意图；

图4为其中一个实施例的检测电路的结构示意图；

图5为其中一个实施例的信道切换控制电路的结构示意图；

图6为其中一个实施例的信道切换控制电路的结构示意图；

图7为其中一个实施例的信道切换装置的具体结构示意图；

图8为其中一个实施例的过流保护电路、钳位保护电路和陷波电路的结构示意图；

图9为其中一个实施例的过流保护电路、钳位保护电路和陷波电路的结构示意图；

图10为其中一个实施例的雷电保护电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

参见图1所示，为本实用新型的信道切换装置的结构示意图。该实施例中的信道切换装置，包括检测电路110、信道切换控制电路120、第一信道切换电路130和第二信道切换电路140；

检测电路110与信道切换控制电路120连接，信道切换控制电路120还分别与第一信道切换电路130、第二信道切换电路140连接，第一信道切换电路130还与发射设备连接，第二信道切换电路140还与接收设备连接，检测电路110、第一信道切换电路130和第二信道切换电路140均与天线连接。

在本实施例中，信道切换装置主要包括检测电路110、信道切换控制电路120、第一信道切换电路130和第二信道切换电路140，检测电路110与天线连接，接收天线的信号，根据天线信号输出相应的信号至信道切换控制电路120，信道切换控制电路120可以接收控制信号，信道切换控制电路120根据接收的控制信号以及检测电路110的输出信号可以输出第一切换信号至第一信道切换电路130，输出第二切换信号至第二信道切换电路140，第一信道切换电路130根据第一切换信号来决定是否使天线与发射设备连接，第二信道切换电路140根据第二切换信号来决定是否使天线与接收设备连接，本实施例的信道切换装置通过检测电路110、信道切换控制电路120、第一信道切换电路130和第二信道切换电路140对信号的接收和发射进行切换控制，提高了通信系统收发信号之间的抗干扰度，确保发射设备和接收设备共用天线工作时具备良好的收发性能。

在其中一个实施例中，如图2所示，信道切换装置还包括过流保护电路150、钳位保护电路160和陷波电路170；

过流保护电路150、钳位保护电路160和陷波电路170依次连接在第二信道切换电路140与接收设备之间。

在本实施例中，信道切换装置还包括过流保护电路150、钳位保护电路160和陷波电路170；过流保护电路150是在接收天线信号时，当信号电流过大时对切断天线与接收设备之间的连接，防止接收设备因电流过大而损坏；钳位保护电路160用于对接收的天线信号进行钳位，限制信号幅度；陷波电路170对大于预设幅度的信号进行进一步限幅，获得合适的信号传输至接收设备。

在其中一个实施例中，如图3所示，信道切换装置还包括雷电保护电路180，雷电保护电路180分别与第一信道切换电路130、第二信道切换电路140连接。

在本实施例中，雷电保护电路180主要用于保护信道切换装置中的其他电路，避免因天线接收到雷电信号而损坏。

在其中一个实施例中，如图4所示，检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管V1、二极管V2、稳压管V3和比较器；

电阻R1和电阻R2串联在天线和接地极之间，电阻R2与接地极连接，电容C1和电阻R1并联，电容C2和电阻R2并联，二极管V1的正极端与接地极连接，电阻R1和电阻R2的连接点与二极管V1的负极端连接，二极管V2的正极端与二极管V1的负极端连接，二极管V2的负极端与比较器的异相输入端连接，电容C3和电阻R3分别连接在异相输入端和接地极之间；

电容C4连接在直流电源和接地极之间，电阻R4连接在直流电源和比较器的同相输入端之间，稳压管V3的正极端与接地极连接，稳压管V3的负极端与同相输入端连接，比较器的供电正极端与直流电源连接，比较器的供电负极端与接地极连接，电阻R5连接在直流电源和比较器的输出端之间，输出端与信道切换控制电路120连接。

在本实施例中，将电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管V1、二极管V2、稳压管V3和比较器以上述连接关系组成检测电路，配合直流电源VCC和接地极，可以接收天线信号，并输出相应的结果信号，提供给信道切换控制电路120使用。其中，天线信号从电阻R1未与电阻R2连接的那一端输入，利用电阻R1和电阻R2对天线信号进行分压衰减，电容C1和电容C2用于滤除无用信号，直流电源对比较器进行供电，比较器的同相输入端通过稳压管V3保持在一个稳定电压，天线信号变化时，比较器的异相输入端的电压也会变化，当天线信号为小信号时，异相输入端的电压低于同相输入端的稳定电压，比较器输出高电平，当天线信号为大信号时，异相输入端的电压高于同相输入端的稳定电压，比较器输出低电平，检测电路输出的高低电平信号送至信道切换控制电路。

优选的，比较器输出的信号为Detect检测信号，比较器为N2A检波管LM393，稳压管为BZX55C2V7稳压管，稳定电压为2.7V。

在其中一个实施例中，如图5所示，信道切换控制电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4；

电阻R6连接在三极管Q1的基极和接地极之间，三极管Q1的集电极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与第一信道切换电路130连接，三极管Q1的基极与直流电源连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，电阻R8连接在三极管Q2的基极与接地极之间，电阻R9连接在三极管Q2的发射极与接地极之间，三极管Q2的基极与直流电源连接；

三极管Q3的基极与三极管Q1的基极连接，三极管Q3的集电极与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与第二信道切换电路140连接，三极管Q3的发射极与三极管Q4的集电极连接，电阻R11连接在三极管Q4的发射极与接地极之间，三极管Q4的基极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与检测电路连接。

在本实施例中，将电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4以上述连接关系组成信道切换控制电路，配合直流电源和接地极，可以接收控制信号和检测电路110的输出信号，并输出第一切换信号和第二切换信号。

具体的，控制信号有两个，一个为STXZ信号，一个为NWSC信号，STXZ信号从三极管Q2的基极输入，NWSC信号从三极管Q1的基极输入，电阻R12的另一端接收检测电路110的输出信号，电阻R7未与三极管Q1的集电极连接的一端输出第一切换信号STATION，电阻R10未与三极管Q3的集电极连接的一端输出第二切换信号RECEIVE；第一信道切换电路根据第一切换信号STATION来控制天线和发射设备之间连接的通断，第二信道切换电路根据第二切换信号RECEIVE来控制天线和接收设备之间连接的通断。

在其中一个实施例中，如图6所示，信道切换控制电路120还包括电感L1和电容C5；

电感L1的一端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，电感L1的另一端与直流电源连接；

电容C5的一端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，电容C5的另一端与接地极连接。

在本实施例中，电感L1和电容C5主要用于对直流电源进行滤波。

在其中一个实施例中，如图7所示，第一信道切换电路130包括继电器K1，继电器K1的一个激励端与信道切换控制电路120连接，继电器K1的另一个激励端与直流电源连接；继电器K1的一个响应端与天线连接，继电器K1的另一个响应端与发射设备连接；

第二信道切换电路130包括继电器K2，继电器K2的一个激励端与信道切换控制电路120连接，继电器K2的另一个激励端与直流电源连接；继电器K2的一个响应端与天线连接，继电器K1的另一个响应端与接收设备连接。

在本实施例中，第一信道切换电路130主要包括继电器K1，继电器K1通过比较信道切换控制电路120给出的信号和直流电源的信号，判断信道切换控制电路120给出的信号为高电平或是低电平，并根据判断结果来切换天线和发射设备之间的连接通断；第二信道切换电路140主要包括继电器K2，继电器K2通过比较信道切换控制电路120给出的信号和直流电源的信号，判断信道切换控制电路120给出的信号为高电平或是低电平，并根据判断结果来切换天线和接收设备之间的连接通断。

优选的，直流电源通过电容接地，电容用于滤除交流信号。

在其中一个实施例中，如图8所示，过流保护电路150包括过流保护管F1和过流保护管F2，钳位保护电路160包括稳压管V4和稳压管V5，陷波电路170包括陷波器T1；

过流保护管F2与过流保护管F1并联，过流保护管F1的一端与第二信道切换电路连接，过流保护管F1的另一端分别与稳压管V4的负极端、稳压管V5的正极端、陷波器T1的输入端连接，稳压管V4的正极端和稳压管V5的负极端与接地极连接，陷波器T1的输出端与接收设备连接。

在本实施例中，过流保护电路150包括两个过流保护管，可以更好地进行过流保护，钳位保护电路160包括两个稳压管，可以实现对天线信号幅度大小的限制，从而不损坏后级电路，不影响接收设备对信号的接收和解调，陷波器T1可以对天线信号进行进一步的限幅，控制信号小于33dB，获得合适的信号传输至接收设备。

优选的，过流保护管F1和过流保护管F2可以为可恢复电流通路保护器件，当大电流通过时，过流保护管熔断，切断电流通路，当电流小到一定值时过流保护管可恢复到正常工作状态。

在其中一个实施例中，如图9所示，过流保护电路150包括过流保护管F1和过流保护管F2，钳位保护电路160包括稳压管V4、稳压管V5、电容C6和电阻R13，陷波电路170包括陷波器T1；

过流保护管F2与过流保护管F1并联，过流保护管F1的一端与第二信道切换电路连接，过流保护管F1的另一端分别与稳压管V4的负极端、稳压管V5的正极端、电容C6的一端连接，稳压管V4的正极端和稳压管V5的负极端与接地极连接，电容C6的另一端分别与电阻R13的一端、陷波器T1的输入端连接，电阻R13的另一端与接地极连接，陷波器T1的输出端与接收设备连接。

在本实施例中，电容C6主要用于阻断电流通路中的直流信号，电阻R13主要用于分流，防止输入陷波器T1的电流过大。

在其中一个实施例中，如图10所示，雷电保护电路包括防雷保护管F3，防雷保护管F3的一端分别与第一信道切换电路、第二信道切换电路、天线连接，防雷保护管F3的另一端与接地极连接。

在本实施例中，防雷保护管F3主要用于保护信道切换装置中的其他电路，避免因天线接收到雷电信号而损坏。

在实际应用中，发射设备为电台发射机，接收设备为电台接收机，信道切换装置的初始状态为发射通路，即天线默认接入电台发射机用于发射信号；当天线用于接收信号时，继电器K1、K2跳转，K1接至悬空脚、K2接通后级电路，并连接至电台接收机，即转换为接收通路；

信道切换控制电路主要用于控制继电器的信号切换，通过控制四个三极管的通断来实现信号切换；当STXZ信号与NWSC同时为高电频时K1跳转，切换至开路状态，此时电台发射机与天线断开，当NWSC控制信号与Detect检测信号同时为高电平时K2跳转，切换至接收通路状态，此时电台接收机与天线连接工作。三极管Q1～Q4及其外围电路用于实现STATION与RECEIVE信号的通断。三极管Q1、Q2导通则STATION信号为低电平，继电器K1动作；三极管Q3、Q4导通则RECEIVE信号为低电平，继电器K2动作。

SIXZ控制信号、NWSC控制信号及Detect检测信号工作真值表见表一：

表一 控制信号工作真值表

通过真值表可发现只有在011和111状态下信号才会切换至接收通路，011状态下射频通路为全双工工作模式即天线同时收发信号；111状态为接收状态，110状态为天线断开状态；其余状态均为发射状态。

信道切换装置通过上述精准的检测与合理的控制不仅有效避免了较大的雷电信号和大电流信号对接收机造成影响与损坏，同时通过切换通信通道，大大地提升了收发信号之间的抗干扰度，确保了接收机与发信机共用一条天线工作时具备良好的收发性能。

本信道切换装置主要用于发射机与接收机共用一条天线时对信号进行切换，致力于提升接收信号对发射信号的抗干扰度，避免接收机被倒灌过来的发射信号、外界大信号与雷电信号所损坏，从而在确保通信系统正常工作的同时，具备较强的抗干扰能力。

本装置可应用于现有短波通信接收机中，能提高其性能指标；还可以应用于短波电磁频谱监测接收机，为其进行短波信号宽带接收和AD采样。本装置也可广泛运用于任何半双工通信领域。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种信道切换装置，其特征在于，包括检测电路、信道切换控制电路、第一信道切换电路和第二信道切换电路；

所述检测电路与所述信道切换控制电路连接，所述信道切换控制电路还分别与所述第一信道切换电路、所述第二信道切换电路连接，所述第一信道切换电路还与发射设备连接，所述第二信道切换电路还与接收设备连接，所述检测电路、所述第一信道切换电路和所述第二信道切换电路均与天线连接。

2.根据权利要求1所述的信道切换装置，其特征在于，还包括过流保护电路、钳位保护电路和陷波电路；

所述过流保护电路、所述钳位保护电路和所述陷波电路依次连接，所述过流保护电路还与所述第二信道切换电路连接，所述陷波电路还与所述接收设备连接。

3.根据权利要求1所述的信道切换装置，其特征在于，还包括雷电保护电路，所述雷电保护电路分别与所述第一信道切换电路、所述第二信道切换电路连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的信道切换装置，其特征在于，所述检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管V1、二极管V2、稳压管V3和比较器；

电阻R1和电阻R2串联在所述天线和接地极之间，电阻R2与接地极连接，电容C1和电阻R1并联，电容C2和电阻R2并联，二极管V1的正极端与所述接地极连接，电阻R1和电阻R2的连接点与二极管V1的负极端连接，二极管V2的正极端与二极管V1的负极端连接，二极管V2的负极端与所述比较器的异相输入端连接，电容C3和电阻R3分别连接在所述异相输入端和所述接地极之间；

电容C4连接在直流电源和所述接地极之间，电阻R4连接在所述直流电源和所述比较器的同相输入端之间，稳压管V3的正极端与所述接地极连接，稳压管V3的负极端与所述同相输入端连接，所述比较器的供电正极端与所述直流电源连接，所述比较器的供电负极端与所述接地极连接，电阻R5连接在所述直流电源和所述比较器的输出端之间，所述输出端与所述信道切换控制电路连接。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的信道切换装置，其特征在于，所述信道切换控制电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4；

电阻R6连接在三极管Q1的基极和接地极之间，三极管Q1的集电极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与所述第一信道切换电路连接，三极管Q1的基极与直流电源连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，电阻R8连接在三极管Q2的基极与所述接地极之间，电阻R9连接在三极管Q2的发射极与所述接地极之间，三极管Q2的基极与所述直流电源连接；

三极管Q3的基极与三极管Q1的基极连接，三极管Q3的集电极与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与所述第二信道切换电路连接，三极管Q3的发射极与三极管Q4的集电极连接，电阻R11连接在三极管Q4的发射极与所述接地极之间，三极管Q4的基极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与所述检测电路连接。

6.根据权利要求5所述的信道切换装置，其特征在于，所述信道切换控制电路还包括电感L1和电容C5；

电感L1的一端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，电感L1的另一端与所述直流电源连接；

电容C5的一端分别与三极管Q1的基极、三极管Q2的基极连接，电容C5的另一端与所述接地极连接。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的信道切换装置，其特征在于，所述第一信道切换电路包括继电器K1，继电器K1的一个激励端与所述信道切换控制电路连接，继电器K1的另一个激励端与直流电源连接；继电器K1的一个响应端与所述天线连接，继电器K1的另一个响应端与所述发射设备连接；

所述第二信道切换电路包括继电器K2，继电器K2的一个激励端与所述信道切换控制电路连接，继电器K2的另一个激励端与所述直流电源连接；继电器K2的一个响应端与所述天线连接，继电器K1的另一个响应端与所述接收设备连接。

8.根据权利要求2所述的信道切换装置，其特征在于，所述过流保护电路包括过流保护管F1和过流保护管F2，所述钳位保护电路包括稳压管V4和稳压管V5，所述陷波电路包括陷波器T1；

过流保护管F2与过流保护管F1并联，过流保护管F1的一端与所述第二信道切换电路连接，过流保护管F1的另一端分别与稳压管V4的负极端、稳压管V5的正极端、陷波器T1的输入端连接，稳压管V4的正极端和稳压管V5的负极端与接地极连接，陷波器T1的输出端与所述接收设备连接。

9.根据权利要求2所述的信道切换装置，其特征在于，所述过流保护电路包括过流保护管F1和过流保护管F2，所述钳位保护电路包括稳压管V4、稳压管V5、电容C6和电阻R13，所述陷波电路包括陷波器T1；

过流保护管F2与过流保护管F1并联，过流保护管F1的一端与所述第二信道切换电路连接，过流保护管F1的另一端分别与稳压管V4的负极端、稳压管V5的正极端、电容C6的一端连接，稳压管V4的正极端和稳压管V5的负极端与接地极连接，电容C6的另一端分别与电阻R13的一端、陷波器T1的输入端连接，电阻R13的另一端与所述接地极连接，陷波器T1的输出端与所述接收设备连接。

10.根据权利要求3所述的信道切换装置，其特征在于，所述雷电保护电路包括防雷保护管F3，防雷保护管F3的一端分别与所述第一信道切换电路、所述第二信道切换电路、所述天线连接，防雷保护管F3的另一端与接地极连接。