无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，包括第一二极管、λ1/4微带线、耦合电容、第二二极管、第二二极管直流使能电路以及天线系统，发射机分别与第一二极管的正极和λ1/4微带线的连接，λ1/4微带线的另一端分别与耦合电容和第二二极管的负极连接，耦合电容的另一端与天线系统连接，第二二极管的正极分别与接收机和第二二极管直流使能电路的输出端连接，第一二极管的负极接地。该切换开关电路相对于传统使用环形器的射频切换开关，减少了环形器的使用，集成化程度高，体积小，没有环形器发热，无需对切换开关电路进行特别的散热，降低开关切换产生的发热量从而减小系统中热辐射的影响，结构简单，成本低。

Low Cost Time Sharing Switching Circuit for Wireless Communication System

The utility model discloses a low-cost time-sharing switching circuit for wireless communication system, which comprises a first diode, a quarter microstrip line, a coupling capacitor, a second diode, a second diode DC enabling circuit and an antenna system. The transmitter is respectively connected with the positive pole of the first diode and a quarter microstrip line, and the other end of the quarter Microstrip line is respectively connected with the coupling capacitor and the second one. The negative pole of the diode is connected, the other end of the coupling capacitor is connected with the antenna system, the positive pole of the second diode is connected with the output end of the receiver and the DC enabling circuit of the second diode respectively, and the negative pole of the first diode is grounded. Compared with the traditional RF switching switch using ring, the switching switch circuit reduces the use of the ring, has high integration, small size, no heat generated by the ring, does not need special heat dissipation of the switching switch circuit, reduces the heat generated by the switching switch, thereby reducing the impact of thermal radiation in the system, has simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】
无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路
本技术属于无线通信通信功率切换
，具体地说，涉及无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路。
技术介绍
在当代信息技术发展的潮流中，无线通信技术应用非常广泛影响非常深远，在通信系统中可谓是起着举足轻重的地位。无线信息传输系统相对于有线传输具有覆盖范围广、基础设备架设成本低、终端连接设备使用灵活方便等优点。如二十世纪的有线电话，每部电话需要对应牵引一条电话线。通过有线电缆传输信号，电话并不能随意移动，这让我们经常容易错过电话。但到了二十一世纪无线电话手机的应用使我们不再受原本有线传输线缆的束缚。目前信息通信系统分为以下几大类：①光纤通信②卫星通信③数字微波通信④毫米波通信，在以上4中通信方式中除光纤外其余都为无线电波通信方式。在信息技术的不断发展中，我们身边的的无线电波信号源越来越密集，波段范围越来越宽泛。我们对无线电波信号传输的需求也是越来越高。如低成本，远距离传输等一些需求。在提升传输距离的方案中，增大发射功率是最直接、效果最明显的方法，而在实际应用中对产品的体积与成本有一定的要求。所以在发射和接收电磁波时，我们往往需要使用同一根(一组)天线完成发射和接收。在这种情况我下，我们就需要把电磁波发射通路信号与接收通路的信号使用开关进行分时切换。而目前市面上的射频切换开关使用了环形器实现切换，但是很难实现大功率切换效果。如果需要实现大功率切换那么在设计成本上将支付昂贵的器件费用，而且因为散热的原因也不便于集成。
技术实现思路
针对现有技术中上述的不足，本技术提供无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，该切换开关电路相对于传统使用环形器的射频切换开关，减少了环形器的使用，集成化程度高，体积小，没有环形器发热，无需对切换开关电路进行特别的散热，降低开关切换产生的发热量从而减小系统中热辐射的影响，结构简单，成本低，功率能够有效提高。为了达到上述目的，本技术采用的解决方案是：无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，包括第一二极管、λ1/4微带线、耦合电容、第二二极管、第二二极管直流使能电路以及天线系统，发射机分别与第一二极管的正极和λ1/4微带线的连接，λ1/4微带线的另一端分别与耦合电容和第二二极管的负极连接，耦合电容的另一端与天线系统连接，第二二极管的正极分别与接收机和第二二极管直流使能电路的输出端连接，第一二极管的负极接地。进一步地，所述的天线系统包括滤波电路和天线，耦合电容的另一端经滤波电路与天线电连接。进一步地，所述的滤波电路包括第四电感，第四电感的一端与耦合电容连接，耦合电容还与第八电容和第七电容连接，第七电容的另一端、第四电感的另一端与第六电容、第三电感和第五电容连接，第三电感和第五电容的另一端共同与第四电容、第三电容和第二电感连接，三电容和第二电感的另一端与第二电容和第一电容连接，第一电容的另一端与天线连接，第八电容、第六电容、第四电容和第二电容的另一端接地。进一步地，所述的第二二极管直流使能电路的使能信号输入端与第十一电容、第十五电容、第一电阻连接，第一电阻的另一端与第一电感连接，第一电感的另一端与第二二极管的正极连接，第十一电容、第十五电容的另一端接地。进一步地，述的第二二极管直流使能电路还包括低压差线性稳压器，所述的低压差线性稳压器的使能端与通用输入输出端连接，所述的低压差线性稳压器的输出端与第十一电容、第十五电容、第一电阻连接。进一步地，所述的第二二极管直流使能电路还包括DC-DC电路，所述的DC-DC电路的输出端与第十一电容、第十五电容、第一电阻连接。进一步地，所述的第二二极管的正极还与第十二电容和第十三电容连接，第十二电容的另一端与第九电容连接，第九电容的另一端与接收机连接，所述的第十三电容的另一端接地。进一步地，所述的第九电容与第十二电容之间还连接有ESD保护器。进一步地，所述的发射机通过第十电容后与第一二极管的正极和λ1/4微带线的连接，第一二极管的负极接地。本技术的有益效果是：(1)该切换开关电路相对于传统使用环形器的射频切换开关，减少了环形器的使用，集成化程度高，体积小，没有环形器发热，无需对切换开关电路进行特别的散热，降低开关切换产生的发热量从而减小系统中热辐射的影响，结构简单，成本低，功率能够有效提高，本结构有着超低的插入损耗，实现较低的发热量与功率损耗，从而提高整机数据收发时效率。(2)使用低压差线性稳压器实现第二二极管直流使能控制，让电路的偏置更稳定且电路简单效果好。(3)设置ESD保护器，防护接收端口不被静电击穿，保障电路使用寿命。附图说明图1为本技术收发分时切换开关电路结构示意图；图2为本技术收发分时切换开关电路图；附图中：C1-第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-第四电容，C5-第五电容，C6-第六电容，C7-第七电容，C8-第八电容，C9-第九电容，C10-第十电容，C11-第十一电容，C12-第十二电容，C13-第十三电容，C14-第十四电容，C15-第十五电容，D1-第一二极管，D2-第二二极管，L1-第一电感，L2-第二电感，L3-第三电感，L4-第四电感，R1-第一电阻，E1-ESD保护器。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述：本专利技术基于传输线终端短路理论和终端开路理论基础进行设计。终端短路ZL＝0的情况下表达式如下：Zin(d)＝jZtan(βd)Zin(d)＝V(d)/I(d)＝JZ0tan(βd)随着测量点至负载之间的距离增加，阻抗呈现周期性变化。假设d＝0阻抗等于负载阻抗，其值为零。随着距离d增加，传输线的阻抗为纯虚数，而且幅度增大。当前位置的电信号为正好，表示传输线呈现感性。当d达到1/4波长时阻抗趋于无穷大，这对应于开路情况。距离再增加，出现负的电抗，它等效为容性。当d＝λ/2，阻抗换为零，而当d>λ/2后，整个周期不断重复。在实际情况下，对传输线上的不同位置，或者对一组长度不同的传输线进行电测量都很困难。较为容易的方法是使用矢量网络分析仪，测量阻抗随频率的变化。d固定不变，在矢量网络分析仪扫过的频带上可以看到阻抗会成周期性的变化。终端开路ZL＝∞表达式如下：Zin(d)＝jZ0*1/tan(βd)从该公式可以看出终端开路传输线的表达式与终端短路传输线的表达式取反。从而可以得出终端开路与终端短路的限流电压相位在相同传输线距离上相位取反。该理论在物理实验上的现象为在矢量网络分析仪中测试时，如测量d＝λ1/4时。在终端短路的情况下阻抗趋于无穷大既开路，而在终端开路情况下测试时传输线趋于零，既短路。在本专利技术中，利用二极管来实现传输线的终端开路与短路状态切换，从而实现电信号通断。实现大功率射频信号的收发切换。如图1所示，无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，包括第一二极管D1、λ1/4微带线、耦合电容、第二二极管D2、第二二极管直流使能电路以及天线系统，发射机分别与第一二极管D1的正极和λ1/4微带线的连接，λ1/4微带线的另一端分别与耦合电容和第二二极管D2的负极连接，耦合电容的另一端与天线系统连接，第二二极管的正极分别与接收机和第二二极管D2直流使能电路的输出端连接，第一二极管D1的负极接地。进一步地，所述的天线系统包括滤波电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，其特征在于：包括第一二极管(D1)、λ1/4微带线、耦合电容、第二二极管(D2)、第二二极管直流使能电路以及天线系统，发射机分别与第一二极管(D1)的正极和λ1/4微带线的连接，λ1/4微带线的另一端分别与耦合电容和第二二极管(D2)的负极连接，耦合电容的另一端与天线系统连接，第二二极管(D2)的正极分别与接收机和第二二极管直流使能电路的输出端连接，第一二极管(D1)的负极接地。

【技术特征摘要】
1.无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，其特征在于：包括第一二极管(D1)、λ1/4微带线、耦合电容、第二二极管(D2)、第二二极管直流使能电路以及天线系统，发射机分别与第一二极管(D1)的正极和λ1/4微带线的连接，λ1/4微带线的另一端分别与耦合电容和第二二极管(D2)的负极连接，耦合电容的另一端与天线系统连接，第二二极管(D2)的正极分别与接收机和第二二极管直流使能电路的输出端连接，第一二极管(D1)的负极接地。2.根据权利要求1所述的无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，其特征在于：所述的天线系统包括滤波电路和天线，耦合电容的另一端经滤波电路与天线电连接。3.根据权利要求2所述的无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，其特征在于：所述的滤波电路包括第四电感(L4)，第四电感(L4)的一端与耦合电容连接，耦合电容还与第八电容(C8)和第七电容(C7)连接，第七电容(C7)的另一端、第四电感(L4)的另一端与第六电容(C6)、第三电感(L3)和第五电容(C5)连接，第三电感(L3)和第五电容(C5)的另一端共同与第四电容(C4)、第三电容(C3)和第二电感(L2)连接，第三电容(C3)和第二电感(L2)的另一端与第二电容(C2)和第一电容(C1)连接，第一电容(C1)的另一端与天线连接，第八电容(C8)、第六电容(C6)、第四电容(C4)和第二电容(C2)的另一端接地。4.根据权利要求1所述的无线通信系统的低成本收发分时切换开关电路，其特征在于：所述的第二二极管直流使能电路的使能信号输入端与第十一电容(C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，
申请(专利权)人：成都泽耀科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51