基于频率分配器的天线切换开关及其构成的无线电频谱监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：主要由Ｎ级频率ｆ互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成；其中，每一级低通滤波器的输出端还与下一级的低通滤波器的输入端相连接，位于级联端尾处的第一级二频分器的低通滤波器的输入端形成分路端一，位于级联端首处的第Ｎ级低通滤波器的输出端则形成公共端。本实用新型专利技术在无线电频谱监测系统中采用由无源器件（频率分配器）作为天线切换开关，因此可以不必考虑切换开关的供电和信号控制需求，从而极大程度的简化了工程实施的复杂度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无线电频谱监测系统，具体是指一种基于频率分配器的天线 切换开关及其所构成的无线电频谱监测系统。
技术介绍
目前，现有无线电频谱监测系统中的天线切换开关都是采用电子开关来实现的， 而这些电子开关都是采用有源电子元器件作为其核心器件，即通过电压或电流的控制来实 现其链路的通断，从而达到天线的频繁切换的目的。由于这些有源电子元器件在很大程度 上增加了无线电频谱监测系统的复杂度，因此，在实际应用中还必需要考虑开关的供电需 求和信号控制需求，进而增加了该监测系统的制作成本和维护成本；同时，由于这些有源电 子元器件本身就属于易耗产品，其使用寿命较短，从而使得这些监测系统的工作稳定性能 较差，在实际应用中还需要考虑有源电子元器件的防水，防尘，防雷击等等问题，进而增加 工程实施的难度，也给系统后期维护带来诸多不利。
技术实现思路
本技术的目的在于克服目前这些由有源电子元器件构成的无线电频谱监测 系统所存在的结构复杂、制作和维护成本较高、以及工作稳定性能较差的缺陷，提供一种结 构简单、制作和维护成本较低，以及工作稳定性能较高的基于频率分配器的天线切换开关， 以及由该天线切换开关所组成的无线电频谱监测系统。本技术的目的通过下述技术方案实现基于频率分配器的天线切换开关，主 要由N级频率f互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、 以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成。其中，每一级低通滤波器 的输出端还与下一级的低通滤波器的输入端相连接，位于级联端尾处的第一级二频分器的 低通滤波器的输入端形成分路端一，位于级联端首处的第N级低通滤波器的输出端则形成 公共端，且第一级二频分器的高通滤波器的输出端至第N级二频分器的高通滤波器的输出 端依次形成分路端二、分路端三……分路端N，分路端N+l，N的取值> 1。进一步地，所述分路端一的频率为f彡fa，分路端二的频率为fa彡f彡fC2'分路 端三的频率为f C2 ^ f ^ fC3，……，分路端N+1的频率为fn ^f ^ fCN，其中fC1> fC2…… feN为截止频率。所述的截止频率fa、f。2、……、f。N与无线电频谱监测系统的接收天线的频率范围--对应。为了更好的实现本技术，经分路端一、分路端二……或分路端N进入的电磁波 信号均在所述的公共端内进行频段信号合成，且该频段信号合成为同频信号合成或/和异 频信号合成。由基于频率分配器的天线切换开关所构成的无线电频谱监测系统，主要由低端天3线、高端天线、避雷盒、与避雷盒相连接的接收机、以及与接收机相连接的显控单元构成，所 述的低端天线和高端天线均与该天线切换开关相连接，所述的避雷盒也与该天线切换开关 相连接。本技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果(1)本技术在无线电频谱监测系统中采用由无源器件(频率分配器)作为天 线切换开关，因此可以不必考虑切换开关的供电和信号控制需求，从而极大程度的简化了 工程实施的复杂度。(2)由于无源器件的工作稳定性能和使用寿命远大于有源器件的工作稳定性能和 使用寿命，因此，不仅本技术的工作稳定性和可靠性较强，而且还进一步的降低了系统 的后期维护成本。附图说明图1为三级二频分器所构成的天线切换开关的整体结构示意图。图2为N级二频分器所构成的天线切换开关的整体结构示意图。图3为本技术应用时的整体结构框图。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不 限于此。实施例如图2所示，本技术的频率分配器由N级的二频分器依次级联构成，即本实用 新型由N个结构相同的二频分器依次串接而成，其中，N的取值范围为N > 1。每级的二频分器均由低通滤波器和高通滤波器构成，且该高通滤波器的输入端均 与低通滤波器的输出端相连接，同时，每级的高通滤波器的输出端还形成一个用于相应频 率的电磁波信号输入或输出的分路端。级联时，上一级二频分器的低通滤波器的输出端与 下一级二频分器的低通滤波器的输入端相连接，且位于级联端首处的二频分器的低通滤波 器的输出端为公共端，用于统一接收外部的电磁波信号；位于级联端尾处的二频分器的低 通滤波器的输入端也形成一个用于相应频率的电磁波信号输入或输出的分路端。即，外部 的电磁波信号既可以从公共端输入，从相应的分路端输出，也可以从相应的分路端输入，而 从公共端输出。为了便于说明，下面以三级的二频分器为例进行详细说明如图1所示，这三级的二频分器依次串接而成，即第一级二频分器的低通滤波器 的输出端与第二级二频分器的低通滤波器的输入端相连接，第二级二频分器的低通滤波器 的输出端与第三级二频分器的低通滤波器的输入端相连接。所述的第一级二频分器的低通 滤波器的输入端形成分路端一，第一级二频分器的高通滤波器的输出端形成分路端二 ；第 二级二频分器的高通滤波器的输出端形成分路端三；第三级二频分器的高通滤波器的输出 端形成分路端四。同时，第三级二频分器的输出端形成公共端。通过以上方式，该频率分配器便形成了四个具有不同截止频率的频段，即分路端 一用于输出频率范围为f ( fcl的电磁波信号，分路端二用于输出频率范围为 α彡f彡fC2的电磁波信号，分路端三用于输出频率范围为fe2彡f彡fC3的电磁波信号，分路端四则用于 输出频率范围为f ^ fC3的电磁波信号。为了更好的实现本技术，每一个分路端都与一个外部天线相匹配，即每一个 分路端所输出的电磁波的频率都经与之相对应的外部天线发射出去。此时，每个外部天线 的频率范围均需要与之相匹配的分路端的截止频率相同。当电磁波信号从公共端进入时，该电磁波信号首先在接收机内部进行过滤，过滤 后的电磁波信号再输入到公共端进行同频信号合成或异频信号合成，此时，该频率分配器 便自动选择对应的分路端进行输出，而其余分路端则无信号输出，从而实现将接收的多路 接收信号转换成单路合成信号输出的功能。如，当合成后的信号频率为f ^ fa，则该信号 便只能从分路端一进行输出，而其他的分路端则没有相应的信号输出。反之，当电磁波信号 从分路端输入时，则只有当该电磁波的信号频率与该分路端的频率段相同时，才自动在公 共端输出，而其余分路端则无输出。如，当电磁波信号的频率为fC3时，则该电磁 波信号只能经分路端三输入，再经公共端进行频率合成后输出。由基于频率分配器的天线切换开关所构成的无线电频谱监测系统，如图3所示， 该无线电频谱监测系统还包括有用于接收或发射电磁波信号的低端天线和高端天线，用于 防止雷击的避雷盒、用于接收电磁波信号的接收机和显示频率分布的显控单元构成。其中，所述的低端天线、高端天线及避雷盒均与该天线切换开关相连接，而接收机 则与该避雷盒相连接，显控单元则与该接收机相连接。考虑到系统的监测灵敏度等技术指标要求，该天线切换开关需要安装在离接收天 线，如低端天线和高端天线很近的位置。如上所述，便可以很好的实现本技术。权利要求基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于主要由N级频率f互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成；其中，每一级低通滤波器的输出端还与下一级的低通本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于频率分配器的天线切换开关，其特征在于：主要由Ｎ级频率ｆ互不相同的二频分器依次级联而成，所述的每级二频分器均由低通滤波器、以及输入端与该低通滤波器的输出端相连接的高通滤波器组成；其中，每一级低通滤波器的输出端还与下一级的低通滤波器的输入端相连接，位于级联端尾处的第一级二频分器的低通滤波器的输入端形成分路端一，位于级联端首处的第Ｎ级低通滤波器的输出端则形成公共端，且第一级二频分器的高通滤波器的输出端至第Ｎ级二频分器的高通滤波器的输出端依次形成分路端二、分路端三……分路端Ｎ，分路端Ｎ＋１，Ｎ的取值≥１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峥嵘，
申请(专利权)人：杨峥嵘，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]