信号分发以及浪涌检测和保护的模块和方法技术

本发明专利技术考虑了用于分发ＲＦ和ＤＣ信号并且检测、记录和抑制与诸如雷电和电力线浪涌之类的浪涌事件相关联的浪涌能量的系统和方法。检测和记录被提供以便判断故障的可能原因以及谁可能负责修理。抑制被提供以便保护诸如拼装的无线的无线电系统之类的电气设备免遭由浪涌事件引起的灾难性故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及浪涌保护，并且更具体地涉及用于在包括拼装的无 线的无线电系统的各种系统中的信号分发以及浪涌检测和保护的系统和方 法。
技术介绍
浪涌保护电路被设计以保护电子设备免受由浪涌事件引起的损坏，浪 涌事件可导致大的瞬态过电压或电流尖峰。浪涌事件可由雷击、开关冲 击、电气线路噪声以及其他瞬态或异常状况和故障而产生。例如，雷击可导致20kV的浪涌，该浪涌可毁坏缺少防止这样的破坏的浪涌保护的设 备。浪涌保护可通过限制电压、经替代信号路径分流电流或者这两种手段 一起，来在浪涌到达电子设备之前阻隔浪涌。浪涌保护器的示例包括初级和次级保护装置。 一般地，初级保护装置 是通常控制电力进线口的保护装置，作为主隔离而操作，并且次级保护装 置可连接在主隔离的上游或下游。浪涌保护装置可利用熔断器，电感器， 诸如金属氧化物变阻器(metal oxide varistor， MOV)、齐纳二极管、气体 放电管(gas tube)之类的箝位装置，或者这样装置的各种组合等等来构 建。不同的系统可能需要不同的保护措施以及可能不同类型的浪涌保护机制。在这样的系统中，无线通信或无线的无线电系统可被配置为由多个终 端组成的点到点的、点到多点的以及网格状的网络。在一些无线通信系统 中，每个终端或节点包括数字和模拟的收发器部分。模拟部分可包括IF(中频)和RF (射频)内容。利用拼装(split mount)配置，每个节点都 具有户内单元(IDU)和户外单元(ODU) 。 IDU连接至网络(例如，以 太网或因特网网络)并且ODU连接至天线。在此情况下，IDU具有电源 以及调制解调器或网络接口，并且ODU具有RF收发器。IDU可向ODU 供应DC电力和经调制的IF信号用于发送，并且它可自ODU接收从天线 接收的经调制的IF信号。对此，IDU和ODU利用同轴线缆来具有它们之 间的上下连接，同轴线缆可运载电力和IF信号(即DC和非DC信号)。在诸如上述的无线的无线电系统之类的拼装系统中，ODU和IDU都 可能需要防范浪涌事件的保护。根据管理方针，IDU通常需要初级浪涌保 护，即在电力进线口处以及在同轴线缆连接点处。在这样的方针下，ODU 的浪涌保护可被设置在ODU外壳之内或之外，并且它可以是初级的或者 次级的。在ODU中，内部的浪涌抑制电路仅提供次级保护，并且外部的 浪涌放电器可能是昂贵的且需要分别的外壳。外部的浪涌放电器通常被密 封隔开环境，并且需要适当地接地。然而，即使利用了如上所述的保护机制，故障也可能发生。例如，在 拼装系统中，上下线缆连接器可能容许浪涌能量进入到无线的无线电系统 内的部件，并且表现出这样系统中的弱点。因此，当存在故障时，系统制 造商(例如，ODU和IDU制造商)可能被要求执行保修(warranty repair)，而未必知道故障是否由浪涌事件、不适当的安装或另一原因引 起。因此还存在如下的需要，检测并且更好地判断这样的故障的原因，以 便例如判断谁可能负责修理。
技术实现思路
考虑到以上所描述的，本专利技术的各种实施例包括分发信号的浪涌分 量、RF和DC以及检测、抑制和记录浪涌事件。以下概述了用于执行这些 功能的系统和方法的一些示例。根据一个实施例， 一种用于分发信号并用于检测、抑制和记录浪涌事 件的系统，包括RF (射频)路径；DC (直流)路径，该DC路径电感 地耦合至RF路径；以及浪涌保护和检测部件。浪涌保护和检测部件包括 浪涌保护部件，该浪涌保护部件具有操作为连接在DC路径和地之间的一 个或多个箝位装置，以箝位与浪涌事件相关联的浪涌能量，以及浪涌检测 器，该浪涌检测器操作为连接至RF路径，浪涌检测器从RF路径接收与这 样的浪涌事件相关联的经衰减的浪涌能量，其中浪涌检测器适用于提供浪 涌事件的标记以便记录浪涌事件以供将来参考。这样的系统还可包括处理器和存储器，该处理器和该存储器被操作为 连接，用于处理和记录来自浪涌检测器的标记，并且它还可包括显示、记 录或打印装置，该显示、记录或打印装置操作为连接至处理器并且适用于 从处理器接收与浪涌事件相关联的信息。该信息可优选地表示所记录的浪 涌事件，并且还可表示当前的浪涌事件，或者可表示所记录的浪涌事件以 及当前的浪涌事件。在这样的系统中，RF路径、DC路径以及浪涌保护和检测部件可被一 起实现在信号分发和保护模块(SDPM)中。SDPM可适用于抑制、检测 和提供由雷电浪涌或电力浪涌产生的浪涌事件的标记，其中标记采用数字 信息的形式。RF路径包括RF匹配网络，该RF匹配网络具有阻抗匹配电 感器。RF匹配网络包括DC阻隔器，DC阻隔器在每一端连接至电感器。 RF路径还可包括两个RF连接器，RF匹配网络插入在这两个RF连接器之 间。DC路径经由电感器电感地耦合至RF路径，该电感器适用于允许DC 和低频信号分量到达DC路径并且防止更高频的分量通到DC路径。DC路 径经由另一电感器电感地耦合至RF路径，该另一电感器适用于允许低频 浪涌能量的部分绕过DC阻隔器而到达RF路径。浪涌检测器适用于采样电力浪涌能量和雷电浪涌能量。浪涌检测器包 括采样器以及适用于接收来自采样器的信号的模数转换器(ADC)。浪涌 检测器还包括操作为地插入在采样器和ADC之间的缓冲器。在示例性系统中，箝位装置包括气体放电管、金属氧化物变阻器以及齐纳二极管的任何组合。这样的箝位装置适用于以预定的顺序对浪涌事件 作出反应。浪涌事件通常与雷击、电力浪涌或电噪声相关联。此外，浪涌 保护部件还可包括一个或多个电容器，这一个或多个电容器中的每一个连接在箝位装置中的一个两端。DC路径包括插入在每对箝位装置之间的电 感器。此外，DC路径包括与电感器串联的电力供应连接器。根据本专利技术的另 一 实施例的系统包括浪涌检测和保护模块 (SDPM)，该SDPM包括RP路径，DC路径，该DC路径电感地耦合 至RF路径，浪涌保护部件，该浪涌保护部件操作为耦合在DC路径和地 之间，并且适用于抑制与浪涌事件相关联的浪涌能量，以及浪涌检测器， 该浪涌检测器适用于提供浪涌事件的标记。这样的系统还包括处理器，该 处理器操作为耦合至浪涌检测器，并且适用于接收和处理标记以便管理浪 涌事件的记录；存储器，该存储器适用于保存浪涌事件的记录；以及输出 装置，该输出装置操作为地耦合至处理器，并且适用于对与浪涌事件相关 联的信息进行发送、打印和显示中的一种或多种。在此系统中，浪涌检测 器经由到RF路径的连接来接收浪涌能量的至少一部分，其中DC路径适 用于运载DC和低频信号分量，同时包括RF匹配网络的RF路径适用于运 载更高频的信号分量，并且其中低频信号分量绕过了 RF匹配网络，经由 DC路径以及DC路径和RF路径之间的电感耦合来到达到RF路径的连 接。根据另一实施例，系统还可包括户内单元(IDU)、户外单元 (ODU)以及连接在IDU禾卩ODU之间的线缆，其中IDU、 ODU或者 IDU和ODU两者具有与自己相关联的SDPM。 ODU包括操作为连接至 RF路径的收发器，其中RF路径适用于运载去往和来自收发器的IF (中 频)信号分量，并且其中收发器适用于无线地发送和接收与IF信号分量相 关联的微波信号。根据这里实施的并且广泛描述的本专利技术的目的， 一种用于分发信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分发信号并用于检测、抑制和记录浪涌事件的系统，包括：　ＲＦ（射频）路径；　ＤＣ（直流）路径，所述ＤＣ路径感性地耦合至所述ＲＦ路径；以及浪涌保护和检测部件，所述浪涌保护和检测部件包括　浪涌保护部件，所述浪涌保护部件具 有操作为连接在所述ＤＣ路径和地之间的一个或多个箝位装置，以箝位与浪涌事件相关的浪涌能量，以及　浪涌检测器，所述浪涌检测器操作为连接至所述ＲＦ路径，所述浪涌检测器从所述ＲＦ路径接收与这样的浪涌事件相关的经衰减的浪涌能量，其中所述浪涌检测 器适用于提供所述浪涌事件的标记以便用于记录所述浪涌事件供将来参考。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-10-2 11/542,3731. 一种用于分发信号并用于检测、抑制和记录浪涌事件的系统，包括RF(射频)路径；DC(直流)路径，所述DC路径感性地耦合至所述RF路径；以及浪涌保护和检测部件，所述浪涌保护和检测部件包括浪涌保护部件，所述浪涌保护部件具有操作为连接在所述DC路径和地之间的一个或多个箝位装置，以箝位与浪涌事件相关的浪涌能量，以及浪涌检测器，所述浪涌检测器操作为连接至所述RF路径，所述浪涌检测器从所述RF路径接收与这样的浪涌事件相关的经衰减的浪涌能量，其中所述浪涌检测器适用于提供所述浪涌事件的标记以便用于记录所述浪涌事件供将来参考。2. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述RF路径、DC路径以及浪 涌保护和检测部件被一起实现在信号分发和保护模块(SDPM)中。3. 根据权利要求2所述的系统，其中，所述SDPM适用于抑制、检测 和提供由雷电浪涌或电力浪涌产生的浪涌事件的标记。4. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述标记是数字信息形式的。5. 根据权利要求1所述的系统，还包括处理器和存储器，所述处理器 和所述存储器被操作为被连接用于处理和记录来自所述浪涌检测器的标 记。6. 根据权利要求5所述的系统，还包括显示、记录或打印装置，所述 显示、记录或打印装置操作为连接至所述处理器，并且适用于从所述处理 器接收与浪涌事件相关联的信息。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述信息表示所记录的浪涌事 件、当前的浪涌事件、或者所记录的浪涌事件和当前的浪涌事件两者。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述RF路径包括DC阻隔器。9. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述RF路径包括具有阻抗匹 配电感器的RF匹配网络。10. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述RF路径包括RF匹配网 络，所述RF匹配网络包括所述DC阻隔器，所述DC阻隔器在每一端连接 至电感器。11. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述RF路径包括两个RF连 接器，RF匹配网络插入在所述两个RF连接器之间。12. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述DC路径经由电感器感性 地耦合至所述RF路径，所述电感器适用于允许DC和低频信号分量到达 所述DC路径并防止更高频的分量通到所述DC路径。13. 根据权利要求12所述的系统，其中，所述RF路径包括DC阻隔 器，并且其中，所述DC路径经由另一电感器或电阻器感性地耦合至所述 RF路径，所述另一电感器或电阻器适用于允许低频浪涌能量的部分绕过 所述DC阻隔器而到达所述RF路径。14. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述浪涌检测器适用于接收 电力浪涌能量和雷电浪涌能量。15. 根据权利要求14所述的系统，其中，所述浪涌检测器适用于经由 所述DC路径接收电力浪涌能量，经由所述RF路径接收雷电浪涌能量。16. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个箝位装置包 括气体放电管、金属氧化物变阻器、齐纳或瞬态电压抑制器(TVS) 二极 管的任何组合。17. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述浪涌保护部件还包括一 个或多个电容器，所述一个或多个电容器中的每个跨越所述箝位装置中的 一个而连接。18. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述DC路径包括插入在每对 箝位装置之间的电感器或电阻器。19. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述DC路径包括串联的两个 电感器以及三个箝位装置，所述三个箝位装置操作为耦合在所述两个电感 器或电阻器与地之间，每个电感器或电阻器适用于向通过所述电感器或电阻器传播至所述电感器或电阻器连接的箝位装置的浪涌能量引入时间延 迟。20. 根据权利要求19所述的系统，其中，所述DC路径包括与所述电 感器串联的电力供应连接器。21. 根据权利要求1所述的系统，其中，当多于一个的箝位装置出现 在所述浪涌保护部件中时，这样的箝位装置适用于以预定的顺序对浪涌事 件作出反应。22. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述浪涌保护部件中的所述 一个或多个箝位装置包括气体放电管、金属氧化物变阻器以及齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：友明秦，弗兰克S马苏莫托，大卫CM潘姆，
申请(专利权)人：哈里斯施特拉特克斯网络运行公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]