CN217643374U - 一种隔离组件、隔离装置和通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种隔离组件、隔离装置和通信系统，隔离组件包括第一连接端口和第二连接端口，第一连接端口和第二连接端口之间并联设置有射频通道和供电通道，供电通道的第一控制端口和第二控制端口用于外接可控开关，控制供电通道接通或断开，在供电通道断开后，射频通道也中断传输射频信号。本实用新型的电路结构简单，使用元器件较少，制造成本低，安装使用方便，对射频信号隔离效果好。

Description

一种隔离组件、隔离装置和通信系统

技术领域

本实用新型属于无线通信和导航领域，特别是涉及一种隔离组件、隔离装置和通信系统。

背景技术

目前，无线通信和导航终端设备通过天线接收射频信号，如果没有干扰或欺骗防护能力，那么这些终端设备在接收的射频信号是干扰信号和欺骗信号的时候，导致终端设备接收输出的信息，如时间信息、位置信息等出现偏差或错误。

现有技术中，为了对天线接收到的射频信号是干扰信号或欺骗信号时，能够进行检测和隔离，通常是对接收的射频信号进行检测，当发现该射频信号是干扰信号或欺骗信号时，就控制连接天线和终端设置之间的射频开关，使其阻止天线向终端设备传输射频信号，当检测没有干扰信号或欺骗信号时，还能够恢复正常传输。

但是，射频开关并不能实现完全的射频信号隔离，而是以信号衰减来实现隔离，但是高隔离度的信号衰减控制(典型值如衰减110dB)难以实现，导致射频开关出现无法完全关断的情况，则终端设备仍能接收到射频信号，输出错误信息。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种隔离组件、隔离装置以及通信系统，解决现有技术中隔离装置与天线连接不便捷，对射频信号不能完全隔离阻断的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提供一种隔离组件，隔离组件包括第一连接端口和第二连接端口，所述第一连接端口和第二连接端口之间设置有并联的射频通道和供电通道，所述射频通道上仅用于传输射频信号，所述供电通道包括第一控制端口和第二控制端口，所述第一控制端口与所述第一连接端口之间连接有第一电感，所述第二控制端口与所述第二连接端口之间连接有第二电感，所述第一控制端口和第二控制端口用于外接可控开关，控制所述供电通道接通或断开。

优选的，所述射频通道包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线的一端与所述第一连接端口电连接，所述第一微带线的另一端电连接一个隔直电容的一端，所述第二微带线的一端与所述第二连接端口电连接，所述第二微带线的另一端电连接所述隔直电容的另一端。

优选的，所述第一电感的一端电连接第一微带线，所述第一电感的另一端电连接所述第一控制端口；所述第二电感的一端电连接第二微带线，所述第二电感的另一端电连接所述第二控制端口。

优选的，所述第一电感与所述第一控制端口的电连接处还电连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地；所述第二电感与所述第二控制端口的电连接处还电连接第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。

优选的，所述第一微带线和第二微带线，以及所述隔直电容、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容均设置在电路板上。

优选的，所述隔离组件还包括壳体，所述电路板固定在所述壳体的开口面，所述第一连接端口和第二连接端口焊接在所述电路板上，所述第一控制端口和第二控制端口分别设置在所述壳体的另一侧面，所述第一控制端口和第二控制端口，分别电连接设置在所述电路板上的第一电感和第二电感。

优选的，所述射频通道包括第一同轴线和第二同轴线，所述第一同轴线与所述第一连接端口电连接，所述第一同轴线的另一端电连接一隔直电容的一端，所述第二同轴线与所述第二连接端口电连接，所述第二同轴线另一端电连接所述隔直电容的另一端；

所述第一电感的一端电连接所述第一同轴线，所述第一电感的另一端电连接所述第一控制端口；所述第二电感的一端电连接第二同轴线，所述第二电感的另一端电连接所述第二控制端口。

优选的，所述射频通道包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线的一端与所述第一连接端口电连接，所述第一微带线的另一端电连接一个高通滤波器或带通滤波器的一个滤波输入输出端，所述第二微带线的一端与所述第二连接端口电连接，所述第二微带线的另一端电连接所述高通滤波器或带通滤波器的另一个滤波输入输出端；

所述第一电感的一端电连接第一微带线，所述第一电感的另一端电连接所述控制端口；所述第二电感的一端电连接第二微带线，所述第二电感的另一端电连接所述第二控制端口。

优选的，所述高通滤波器或带通滤波器适配所述射频通传输的射频信号的频段范围。

本实用新型的又一实施例提供了一种隔离装置，包括前述的隔离组件，以及可控开关，隔离组件的第一控制端口和第二控制端口分别电连接可控开关的两个连接端，可控开关用于控制接通或断开第一控制端口和第二控制端口。

本实用新型的又一实施例提供了一种通信系统，包括前述的隔离装置，以及还包括有源天线和终端设备，所述隔离装置的第一连接端口或第二连接端口通过第一馈线连接所述有源天线，对应的，所述隔离装置的第二连接端口或第一连接端口通过第二馈线连接所述终端设备；隔离装置用于控制所述终端设备和有源天线之间传输射频信号和供电，或者控制断开传输射频信号和供电。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种隔离组件、隔离装置和通信系统，隔离组件包括第一连接端口和第二连接端口，第一连接端口和第二连接端口之间并联设置有射频通道和供电通道，第一控制端口和第二控制端口用于外接可控开关，控制所述供电通道接通或断开，在供电通道断开后，射频通道也中断传输射频信号。本实用新型的电路结构简单，使用元器件较少，制造成本低，安装使用方便，对射频信号隔离效果好。

附图说明

图1是本实用新型的隔离组件的一实施例的电路结构示意图；

图2是本实用新型隔离组件一实施例的电路板的电路结构示意图；

图3是本实用新型隔离组件一实施例的壳体正视结构示意图；

图4是本实用新型的通信系统一实施例的结构示意图。

图标：100：隔离装置，10：隔离组件，D1：第一连接端口，D11：第一连接端口的内芯，D2：第二连接端口，D22：第二连接端口的内芯，J1：第一控制端口，J2：第二控制端口，C：隔直电容，C1：第一电容，C2：第二电容，L1：第一电感，L2：第二电感，101：第一微带线，102：第二微带线，103：壳体，20：可控开关，200：终端设备，300：天线。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种隔离组件10，如图1所示，图1为本实用新型的隔离组件的一实施例的电路结构示意图，隔离组件10包括第一连接端口D1和第二连接端口D2，这两个端口分别用于连接天线和终端设备，并且具有可交换性，即第一连接端口D1连接天线，则第二连接端口D2连接终端设备，或者第一连接端口D1连接终端设备，则第二连接端口D2连接天线。

优选的，这两个连接端口的类型包括同轴连接端口，如BNC接口、SMA接口、N型接口等，即是可以和同轴射频线缆连接的端口接插座。

优选的，这两个连接端口均可以传输射频信号和供电传输，对应的，第一连接端口D1和第二连接端口D2之间设置有并联的射频通道和供电通道。通过射频通道，用于在该隔离组件内部传输射频信号，通过供电通道，用于进行供电传输。

优选的，射频通道上串接有隔直电容C，隔直电容C将射频通道的射频信号进行耦合传输，同时将供电传输进行隔离中断，这里的供电主要是指直流供电，因此来自第一连接端口D1或第二连接端口D2直流供电，在射频通道上将会被阻断。因此，这里的射频通道仅是传输射频信号。

优选的，射频通道上串接有高通滤波器或带通滤波器，这些滤波器也可以对直流供电信号进行阻断，同时能够是对应频段的射频信号通过该高通滤波器或带通滤波器。因此，所述高通滤波器或带通滤波器适配所述射频通传输的射频信号的频段范围。

优选的，供电通道包括第一控制端口J1和第二控制端口J2，第一控制端口J1与第一连接端口D1之间连接有第一电感L1，第二控制端口J2与第二连接端口D2之间连接有第二电感L2，第一电感L1和第二电感L2用于阻挡射频信号进入供电通道，避免射频信号对供电通道产生干扰，第一控制端口J1和第二控制端口J2用于外接可控开关20，控制供电通道接通或断开。

优选的，第一控制端口J1和第二控制端口J2也是具有可互换性，没有正负极性的差别。第一控制端口J1和第二控制端口J2在实现形式上可以是连接电导线的插座，该插座有一个金属导电芯，该导电芯外覆绝缘层，电导线也是常见的如铜线、铝线等金属线外覆绝缘橡胶的电连接线。

可以看出，通过图1所示实施例，第一连接端口D1和第二连接端口D2分别可以与终端设备和天线通过射频线缆电连接，该射频线缆可以同时传输射频信号和供电传输，因此通过该端口以及馈线连接天线，就可以实现向天线供电和射频信号传输，不需要现有技术中的隔离装置的射频信号接口和电源接口分别连接线缆与天线电连接。由此，图1所示实施例使用的便捷性大大增强，也不受限于临近天线设置隔离装置

进一步的，图1所示实施例，其中的供电通道可以通过可控开关20接通或断开，当接通时，则直接可以向天线供电，天线正常开机工作,通过隔离组件10向终端设备输出射频信号，当可控开关20断开时，供电通道则停止向天线供电，天线不能再输出射频信号，因此射频通道也就没有来自天线的射频信号传输。因此，图1所示实施例不会出现现有技术中射频开关不能完全隔离中断射频信号的问题。因为可控开关20断开后，供电通道未形成供电通路，则切断向天线供电，等于切断了射频信号的来源，那么在图1实施例的射频通道中就没有了来自天线的射频信号，这是与现有技术完全不同的设计构思。

优选的，如图1与图2所示，图2为隔离组件一实施例的电路板的电路结构示意图，射频通道包括第一微带线101和第二微带线102，第一微带线101和第二微带线102可以供直流以及传输射频信号，第一微带线101的一端与第一连接端口D1电连接，具体可以是与第一连接端口的内芯D11电连接，第一微带线101的另一端电连接隔直电容C的一端，第二微带线102的一端与第二连接端口D2电连接，具体可以是与第二连接端口的内芯D22电连接，第二微带线102的另一端电连接隔直电容C的另一端。

第一电感L1的一端电连接第一微带线101，第一电感L1的另一端电连接第一控制端口J1；第二电感L2的一端电连接第二微带线102，第二电感L2的另一端电连接第二控制端口J2。

第一电感L1与第一控制端口J1的电连接处还电连接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地，第一电感L1和第一电容C1组成第一馈电通路，第二电感L2与第二控制端口J2的电连接处还电连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接地，第二电感L2和第二电容C2组成第二馈电通路。

优选的，射频通道在具体实现形式上还可以通过高通滤波器或带通滤波器替代隔直电容，这些滤波器不仅可以阻断直流供电，还可以更加精准的对射频信号所处的频段进行信号滤波，从而确保射频信号所在频段以外的射频信号也不能通过该射频通道。

因此，在实现形式上，可以是射频通道包括第一微带线101和第二微带线102，第一微带线101和第二微带线102可以供直流以及传输射频信号，第一微带线101的一端与第一连接端口D1电连接，第一微带线101的另一端电连接一个高通滤波器或带通滤波器的一个滤波输入输出端，第二微带线102的一端与第二连接端口D2电连接，第二微带线102的另一端电连接该高通滤波器或带通滤波器的另一个滤波输入输出端。

这里的高通滤波器和带通滤波器在实现形式上，既可以是由分离电子元器件电容、电阻等电连接而成的无源滤波器，也可以采用无源的集成电路滤波器。其中，这些滤波器的滤波输入输出端具有可逆性，就是这些滤波器包括两个输入输出端，可以互逆分别可以作为射频信号的输入端或输出端。

在本实施例中，隔离组件10的第一连接端口D1用于连接终端设备，第二连接端口D2用于连接天线；或者隔离组件10的第一连接端口D1用于连接天线，第二连接端口D2用于连接终端设备。当隔离组件10的第一连接端口D1用于连接终端设备，第二连接端口D2用于连接天线，终端设备上电后，终端设备通过第一连接端口馈入直流电，直流电流过第一微带线101、第一馈电通路、第一控制端口J1、可控开关20(闭合条件下)、第二控制端口J2、第二馈电通路、第二微带线102后，通过第二连接端口D2向天线进行直流供电。

本实施例将隔离组件10的第一控制端口J1与第二控制端口J2之间串接可控开关20，在正常工作状态，可控开关20接通，终端设备向天线进行馈电，天线能够通过射频通道向终端设备传输射频信号；当检测到射频信号是干扰信号时，控制可控开关20断开，终端设备无法向天线进行馈电，天线不能再输出射频信号，因此射频通道也就没有来自天线的射频信号传输，终端设备无法接收到射频信号，也不会接收到干扰信号，当检测到干扰信号消失时，控制可控开关20接通，则供电通道恢复通路，终端设备正常向天线进行馈电。本实用新型通过将可控开关20外接在隔离组件10上，在检测到干扰信号时，能够准确无误的断开可控开关20，避免终端设备受到干扰信号的欺骗，输出错误的信息，本实用新型的电路不仅结构简单，使用的元器件少，节约制造成本，且应用使用方便。

优选的，如图2所示，第一微带线101和第二微带线102，以及隔直电容C、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1和第二电容C2均设置在电路板上，第一微带线101和第二微带线102为电路板上的覆铜导线，直接通过电路板上的印制铜线实现，使得电路结构更加紧凑，节省空间。

优选的，隔离组件10还包括壳体103，如图3所示，图3为隔离组件一实施例的壳体正视结构示意图，电路板固定在壳体103的开口面，第一连接端口D1的同轴接口和第二连接端口D2的同轴接口分别焊接在电路板的第一微带线101和第二微带线102上，且第一连接端口D1和第二连接端口D2均凸设于壳体103表面；第一控制端口和第二控制端口分别设置在第一连接端口D1和第二连接端口D2的相对面(图中未示出)，并且绝缘贯穿壳体103的侧面，第一控制端口的第一内芯和第二控制端口的第二内芯分别与电路板上的第一电感L1和第二电感L2连接，例如通过导线电连接，且第一控制端口和第二控制端口均凸设于壳体103表面。将电路板封装在壳体103上，第一连接端口D1和第二连接端口D2设于壳体103的一侧，第一控制端口和第二控制端口设于壳体103的另一侧，元器件空间布局紧凑，合理利用电路板的两侧，缩小电路板的使用面积，节省成本。

优选的，在电路板上，隔直电容C设置在第一微带线101和第二微带线102之间，如图2所示，第一连接端口D1和第二连接端口D2、第一微带线101和第二微带线102、第一电感L1和第二电感L2，以及第一电容C1和第二电容C2均相对于隔直电容C对称设置。元器件对称设置，元器件布局合理且美观，无需使用额外的线缆进行焊接。

优选的，本实用新型的其他实施例中，射频通道包括第一同轴线(替代之前的第一微带线)和第二同轴线(替代之前的第二微带线)，第一同轴线和第二同轴线均包括内芯，第一同轴线的第三内芯和第二同轴线的第四内芯均可以传输射频信号和供电传输，第一连接端口D1和第二连接端口D2均为同轴接口，这两个端口分别用于连接天线和终端设备，并且具有可交换性，即第一连接端口D1连接天线，则第二连接端口D2连接终端设备，或者第一连接端口D1连接终端设备，则第二连接端口D2连接天线。第一同轴线的第三内芯的一端与第一连接端口的内芯D11电连接，第一同轴线的第三内芯的另一端电连接隔直电容C的一端，第二同轴线的第四内芯的一端与第二连接端口的内芯D22电连接，第二同轴线的第四内芯的另一端电连接隔直电容C的另一端。隔直电容C将射频通道的射频信号进行耦合传输，同时将供电传输进行隔离中断，因此来自第一连接端口D1或第二连接端口D2直流供电，在射频通道上将会被阻断。在本实施例中，将第一同轴线和第二同轴线、隔直电容C焊接连接，即可形成射频通道，制作过程简单、快捷，可以作为临时使用。另外，其中的隔直电容也可以用高通滤波器或带通滤波器来代替。

基于同一构思，本实用新型还提供一种隔离装置100，如图1所示，包括前述的隔离组件10，以及可控开关20，在这里可控开关设置在隔离组件外部(可控开关也可以设置在隔离组件内部)，隔离组件10的第一控制端口J1和第二控制端口J2分别电连接可控开关20的两个连接端，可控开关20用于控制接通或断开第一控制端口J1和第二控制端口J2。

优选的，在正常状态下，可控开关20处于常闭状态，射频通道和供电通道接通，当隔离装置100检测到干扰信号时，控制可控开关20断开，则射频通道和供电通道断开，隔离装置100无法向天线进行馈电，天线300停止传输射频信号，避免终端设备接收到干扰信号。

这里，由于可控开关20处于常闭状态，当该开关出现控制失效时，即不能进行关断控制，由于是默认常闭状态，不会影响射频信号的正常传输。因此，即便是可控开关20出现控制失效，也能保证正常工作的持续进行，只是对干扰出现时不能进行关断控制了。

基于同一构思，本实用新型还提供一种通信系统，如图4所示，包括前述的的隔离装置100，以及还包括天线300和终端设备200，在本实施例中，隔离装置100的第一连接端口D1通过馈线连接终端设备200，隔离装置100的第二连接端口D2通过馈线连接天线300；隔离装置100用于控制终端设备200和天线300之间传输射频信号和供电，即当隔离装置100的可控开关20在正常状态时，处于闭合状态，形成直流通路，隔离装置100向天线300进行供电，天线300通过隔离装置100的射频通道向终端设备200传输射频信号，终端设备200能够正常接收射频信号；当隔离装置100检测到干扰信号时，为避免终端设备200接收到干扰信息，进而输出错误的信息，因此，隔离装置100控制可控开关20断开，隔离装置100停止向天线300进行供电，天线300不能再输出射频信号，因此终端设备200也无法接收射频信号，当隔离装置100检测到干扰信号消失时，控制可控开关20接通，则供电通道恢复通路，终端设备200正常向天线300进行馈电。在本实用新型的其他实施例中，隔离装置100的第一连接端口D1通过第一馈线连接天线300，隔离装置100的第二连接端口D2通过第二馈线连接终端设备200。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种隔离组件，其特征在于，所述隔离组件包括第一连接端口和第二连接端口，所述第一连接端口和第二连接端口之间设置有并联的射频通道和供电通道，所述射频通道用于传输射频信号，所述供电通道用于供电传输；

所述供电通道包括第一控制端口和第二控制端口，所述第一控制端口与所述第一连接端口之间连接有第一电感，所述第二控制端口与所述第二连接端口之间连接有第二电感，所述第一控制端口和第二控制端口用于外接可控开关，控制所述供电通道接通或断开。

2.根据权利要求1所述的隔离组件，其特征在于，所述射频通道包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线的一端与所述第一连接端口电连接，所述第一微带线的另一端电连接一个隔直电容的一端，所述第二微带线的一端与所述第二连接端口电连接，所述第二微带线的另一端电连接所述隔直电容的另一端。

3.根据权利要求2所述的隔离组件，其特征在于，所述第一电感的一端电连接所述第一微带线，所述第一电感的另一端电连接所述第一控制端口；所述第二电感的一端电连接所述第二微带线，所述第二电感的另一端电连接所述第二控制端口。

4.根据权利要求3所述的隔离组件，其特征在于，所述第一电感与所述第一控制端口的电连接处还电连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地；所述第二电感与所述第二控制端口的电连接处还电连接第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的隔离组件，其特征在于，所述第一微带线和所述第二微带线，以及所述隔直电容、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容均设置在电路板上。

6.根据权利要求5所述的隔离组件，其特征在于，所述隔离组件还包括壳体，所述电路板固定在所述壳体的开口面，所述第一连接端口和第二连接端口焊接在所述电路板上，所述第一控制端口和所述第二控制端口分别设置在所述壳体的另一侧面，所述第一控制端口和所述第二控制端口分别电连接设置在所述电路板上的第一电感和第二电感。

7.根据权利要求1所述的隔离组件，其特征在于，所述射频通道包括第一同轴线和第二同轴线，所述第一同轴线与所述第一连接端口电连接，所述第一同轴线的另一端电连接一隔直电容的一端，所述第二同轴线与所述第二连接端口电连接，所述第二同轴线另一端电连接所述隔直电容的另一端；

所述第一电感的一端电连接所述第一同轴线，所述第一电感的另一端电连接所述第一控制端口；所述第二电感的一端电连接第二同轴线，所述第二电感的另一端电连接所述第二控制端口。

8.根据权利要求1所述的隔离组件，其特征在于，所述射频通道包括第一微带线和第二微带线，所述第一微带线的一端与所述第一连接端口电连接，所述第一微带线的另一端电连接一个高通滤波器或带通滤波器的一个滤波输入输出端，所述第二微带线的一端与所述第二连接端口电连接，所述第二微带线的另一端电连接所述高通滤波器或带通滤波器的另一个滤波输入输出端；

所述第一电感的一端电连接第一微带线，所述第一电感的另一端电连接所述控制端口；所述第二电感的一端电连接第二微带线，所述第二电感的另一端电连接所述第二控制端口。

9.一种隔离装置，其特征在于，包括权利要求1至权利要求8任一项所述的隔离组件，以及可控开关，所述隔离组件的所述第一控制端口和第二控制端口分别电连接所述可控开关的两个连接端，所述可控开关用于控制接通或断开所述第一控制端口和第二控制端口。

10.一种通信系统，其特征在于，包括权利要求9所述的隔离装置，以及还包括有源天线和终端设备，所述隔离装置的第一连接端口或第二连接端口通过第一馈线连接所述有源天线，对应的，所述隔离装置的第二连接端口或第一连接端口通过第二馈线连接所述终端设备。

Images