用于有源天線的有源電路及抗干擾有源接收天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于有源天線的有源電路，包括：信號保護(hù)電路，用于接收天線振子的射頻信號，將射頻信號中的大信號進(jìn)行濾除保護(hù)處理后輸出至濾波電路；濾波電路，用于對信號保護(hù)電路輸出的射頻信號進(jìn)行頻帶濾波處理后輸出至增益控制電路；增益控制電路，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的功率門限值對濾波電路輸出的射頻信號進(jìn)行增益控制處理然后輸出至后級接收設(shè)備。本實(shí)用新型的技術(shù)，使得抗干擾有源接收天線具有更高的收發(fā)隔離度，提高了靈敏弱信號的接收性能，增大了天線的動態(tài)范圍，整體提高了抗干擾有源接收天線的共址抗干擾能力。另外還提供一種抗干擾有源接收天線，具有更高的收發(fā)隔離度，靈敏弱信號的接收性能強(qiáng)，天線的動態(tài)范圍大，共址抗干擾能力強(qiáng)。
【專利說明】用于有源天線的有源電路及抗干擾有源接收天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及無線電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于有源天線的有源電路及抗干擾有源接收天線。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，多種無線通信設(shè)備同時應(yīng)用已經(jīng)較為常見，例如，同一艦船或同一車輛上往往配裝多種無線通信設(shè)備，它們之間往往會相互干擾，特別是發(fā)射機(jī)對接收機(jī)的干擾；一方面會引起接收機(jī)的飽和，另一方面，發(fā)射信號在接收機(jī)端形成的互調(diào)產(chǎn)物也可能影響接收機(jī)的接收。
[0003]傳統(tǒng)的抗干擾有源接收天線，在收發(fā)天線距離較近的共址環(huán)境下，其有源電路的抗共址干擾能力較差，而且由于信號大小變化大，所以一般增益較低，同時，工作時隔離度指標(biāo)均較低，從而出現(xiàn)發(fā)射機(jī)工作時接收設(shè)備會受到干擾無法正常工作，導(dǎo)致收發(fā)不能同時工作或接收效果不佳等狀態(tài)，一旦有大信號灌入抗干擾有源接收天線，會造成有源電路與后級接收設(shè)備受到損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有抗干擾有源接收天線中存在的抗共址干擾能力較差的問題，提供一種用于有源天線的有源電路及抗干擾有源接收天線。
[0005]一種用于有源天線的有源電路，包括:信號保護(hù)電路、濾波電路以及增益控制電路；
[0006]所述信號保護(hù)電路、濾波電路以及增益控制電路依次連接；
[0007]所述信號保護(hù)電路的輸入端連接天線振子的射頻信號端口，所述增益控制電路的輸出端連接后級接收設(shè)備。
[0008]上述用于有源天線的有源電路，通過信號保護(hù)電路對將射頻信號中的大信號進(jìn)行濾除，由濾波電路進(jìn)行濾波處理，然后輸出至增益控制電路進(jìn)行增益控制后輸出至后級接收設(shè)備。使得抗干擾有源接收天線具有更高的收發(fā)隔離度，提高了靈敏弱信號的接收性能，增大了天線的動態(tài)范圍，整體提高了抗干擾有源接收天線的共址抗干擾能力。
[0009]一種抗干擾有源接收天線，其特征在于，包括:上述的用于有源天線的有源電路、天線振子以及天線底座；其中，所述天線振子設(shè)于天線底座上方，所述用于有源天線的有源電路設(shè)于天線底座的內(nèi)部。
[0010]上述抗干擾有源接收天線，具有更高的收發(fā)隔離度，靈敏弱信號的接收性能強(qiáng)，天線的動態(tài)范圍大，共址抗干擾能力強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為一個實(shí)施例的用于有源天線的有源電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為優(yōu)選實(shí)施例的信號保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為信號保護(hù)電路的電路設(shè)計(jì)示意圖；
[0014]圖4為一個實(shí)施例的增益控制電路示意圖；
[0015]圖5為增益控制電路的一個實(shí)例的示意圖；
[0016]圖6為一個實(shí)施例的抗干擾有源接收天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7為一個實(shí)例的抗干擾有源接收天線的外部視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的用于有源天線的有源電路及抗干擾有源接收天線的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述。
[0019]參考圖1所示，圖1為一個實(shí)施例的用于有源天線的有源電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:信號保護(hù)電路10、濾波電路20以及增益控制電路30 ；
[0020]所述信號保護(hù)電路10、濾波電路20以及增益控制電路30依次連接；
[0021]所述信號保護(hù)電路10的輸入端連接天線振子的射頻信號端口，所述增益控制電路30的輸出端連接后級接收設(shè)備。
[0022]在本實(shí)施例中，通過信號保護(hù)電路10可以將射頻信號中的大信號濾除掉，降低了大信號的干擾影響，避免后級電路被灌入的大信號，使得抗干擾有源接收天線具有更強(qiáng)的共址抗干擾能力。濾波電路20可以對信號保護(hù)電路處理后射頻信號進(jìn)行選頻，濾除無用帶外信號，提高了共址抗干擾能力。增益控制電路30可以對射頻信號的功率進(jìn)行增益控制，然后輸出至后級接收設(shè)備，保持了信號功率穩(wěn)定，進(jìn)一步加強(qiáng)了天線的共址抗干擾能力。
[0023]為了更加清晰本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖產(chǎn)生本實(shí)用新型技術(shù)方案的若干優(yōu)選實(shí)施例。
[0024]參考圖2所述，圖2為優(yōu)選實(shí)施例的信號保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖，對于所述信號保護(hù)電路10，可以進(jìn)一步包括:依次連接的接地信號保護(hù)電路101、過流信號保護(hù)電路102、選頻電路103以及限幅電路104 ;其中，接地信號保護(hù)電路101連接射頻信號輸入端，限幅電路104連接濾波電路20輸入端；
[0025]在本實(shí)施例中，通過接地信號保護(hù)電路101將大功率信號旁路下地，濾除干擾瞬時大功率信號和雷電信號。同時，將較大的電流信號通過過流信號保護(hù)電路102進(jìn)行濾除，從而實(shí)現(xiàn)對射頻通道的安全保護(hù)。選頻電路103對接收信道以外的干擾信號進(jìn)行濾波，濾除無用的干擾頻率信號。而限幅電路104則可以將射頻信號的幅值限制在一定幅度后輸出至后級電路。
[0026]接地信號保護(hù)電路101、過流信號保護(hù)電路102均可選用高精度保護(hù)器件，以保證良好的接收效果與起始保護(hù)門限。各保護(hù)電路通過密切的性能配合、指標(biāo)折中與器件選型，在對無用信號進(jìn)行濾除、對后級電路進(jìn)行保護(hù)的同時，以最低的傳輸損耗來保證對有用信號的接收。
[0027]信號保護(hù)電路10的保護(hù)門限可以設(shè)為33dBm ;信道損耗小于0.2dB。
[0028]上述實(shí)施例的信號保護(hù)電路，可以通過控制接收信號門限，降低信道傳輸損耗等原理，在保證良好接收性能的同時極大提高了天線的共址抗干擾能力。
[0029]進(jìn)一步地，對于上述實(shí)施例的信號保護(hù)電路10，在其電路設(shè)計(jì)中，可以通過如下器件來實(shí)現(xiàn)，參考圖3所示，圖3為信號保護(hù)電路的電路設(shè)計(jì)示意圖。
[0030]所述接地信號保護(hù)電路101包括設(shè)于射頻信號輸入端(RF in)與接地之間的防雷保護(hù)管1011 ;在本實(shí)施例中，防雷保護(hù)管1011可以將大功率信號特別是雷電信號迅速通過旁路下地，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)后級電路的作用。
[0031]所述過流信號保護(hù)電路102包括并聯(lián)連接的兩個過流保護(hù)管，如圖中所示過流保護(hù)管1021和過流保護(hù)管1022 ;在本實(shí)施例中，兩個過流保護(hù)管所起的作用是，當(dāng)大電流信號通過時，電流超過一定門限，觸發(fā)過流保護(hù)管，過流保護(hù)管1021和過流保護(hù)管1022斷開，當(dāng)電流恢復(fù)至一定門限內(nèi)后，過流保護(hù)管1021和過流保護(hù)管1022接通，通過兩個過流保護(hù)管并聯(lián)方式，可以實(shí)現(xiàn)分流作用，提高了穩(wěn)定性和安全性。
[0032]所述選頻電路103包括連接在過流信號保護(hù)電路與限幅電路之間的電容C，以及連接在過流保護(hù)管的輸出端與接地之間的電感L，其中，所述電感并聯(lián)一電阻R ;在本實(shí)施例中，電容C、電感L、電阻R構(gòu)成選頻電路，可以將射頻信號中殘留的干擾信號中的無用頻率濾除；其中，電容C可以取值為4700pF，電阻R為51ΚΩ。
[0033]所述限幅電路104包括連接在選頻電路與接地之間的電壓鉗位電路，該電壓鉗位電路包括兩個反向并聯(lián)的二極管，如圖中所示二極管1041和二極管1042 ;通過電壓鉗位電路，將殘留干擾信號的幅值鉗位至一定幅度，再通過射頻信號輸出端(RF out)輸出至后級接收設(shè)備，提高了共址抗干擾能力。
[0034]對于所述濾波電路20，可以包括一個5階橢圓高通T型配置濾波器和一個9階橢圓低通Pi型配置濾波器。其中，頻率通帶可以設(shè)為1.6MHZ-30MHZ，一般情況下，帶內(nèi)插損小于0.3dB，帶內(nèi)波動小于0.4dB，大于50MHz的頻段的帶外抑制大于70dB。
[0035]通過濾波電路20實(shí)現(xiàn)對射頻信號的選頻和濾除帶外信號，增強(qiáng)了天線的共址抗干擾能力。
[0036]對于所述增益控制電路30，可以采用共軛放大電路模式對射頻信號進(jìn)行放大，優(yōu)選的，參考圖4所示，圖4為一個實(shí)施例的增益控制電路示意圖，在增益控制電路30的電路設(shè)計(jì)中，可以包括功率檢測電路301，包含η個輸出端的選通開關(guān)302，以及η個級聯(lián)的低噪聲放大電路3031~303η，n ^ 2 ；
[0037]所述功率檢測電路301的輸入端連接濾波電路輸出端，輸出端連接選通開關(guān)302的控制端；
[0038]所述選通開關(guān)302的信號輸入端連接濾波電路輸出端，η個信號輸出端分別連接所述η個級聯(lián)的低噪聲放大電路3031~303η的信號輸入端；
[0039]所述功率檢測電路301檢測濾波電路20輸出的射頻信號的功率，根據(jù)預(yù)設(shè)的功率門限值判決所述功率，并根據(jù)所述判決的結(jié)果控制選通開關(guān)302將射頻信號通過對應(yīng)的輸出端輸出至低噪聲放大電路3031~303η進(jìn)行放大。
[0040]需要說明的是，對于功率檢測電路301和選通開關(guān)302，可以直接利用目前市面上成熟的電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，也無需改進(jìn)檢測的算法或控制流程。
[0041]參考圖5所示，圖5為增益控制電路的一個實(shí)例的示意圖，本實(shí)例采用2個個級聯(lián)的低噪聲放大電路，即η2，如圖中所示，分別為低噪聲放大電路3031和低噪聲放大電路3032，選通開關(guān)302有2個輸出端，分別為輸出端3021和輸出端3022，分別連接低噪聲放大電路3031和低噪聲放大電路3032的輸入端；作為一個例子，可以在此設(shè)定低噪聲放大電路3031的增益為12dB，設(shè)定低噪聲放大電路3032的增益為8dB。
[0042]在本應(yīng)用實(shí)例中，功率檢測電路301對射頻信號進(jìn)行實(shí)時檢測，若檢測到射頻信號低于電路預(yù)設(shè)的功率門限值，則進(jìn)入高增益放大模式，控制選通開關(guān)302通過輸出端3021輸出射頻信號，射頻信號依次通過兩級低噪聲放大電路，從而輸出20dB的高增益放大信號；若檢測信號高于預(yù)設(shè)的功率門限值，則控制選通開關(guān)302通過輸出端3022輸出射頻信號，此時射頻信號僅通過低噪聲放大電路3032，輸出SdB的增益放大信號。經(jīng)過放大后的射頻信號通過射頻輸出端口輸出到后級接收設(shè)備。
[0043]上述實(shí)施例的增益控制電路30，采用共軛放大電路模式對接收信號進(jìn)行放大，增強(qiáng)了天線的共址抗干擾能力。
[0044]參考圖6所示，圖6為一個實(shí)施例的抗干擾有源接收天線的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:本實(shí)用新型任一實(shí)施例所述的用于有源天線的有源電路110、天線振子120以及天線底座130 ;其中，所述天線振子120設(shè)于天線底座130上方，所述用于有源天線的有源電路110設(shè)于天線底座130的內(nèi)部。
[0045]參考圖7所示，圖7為一個實(shí)例的抗干擾有源接收天線的外部視圖。
[0046]對于所述天線振子120，其振子1201可以由長1.3米、直徑3厘米的銅管組成。
[0047]對于所述天線底座130，其外部結(jié)構(gòu)可以設(shè)置為流線型結(jié)構(gòu)，天線底座130的側(cè)方設(shè)有連接用于有源天線的有源電路I1的信號輸出端的N頭射頻插座140，N頭射頻插座140與天線底座130的連接處使用密封圈與密封膠水進(jìn)行密封。通過部件間連接處均使用密封圈與密封膠水進(jìn)行密封，提高了天線的防水性能，確保在暴雨、潮濕環(huán)境下保持良好的接收效果。
[0048]另外，對于抗干擾有源接收天線，還可以包括6條7*100mm的地網(wǎng)150 ;通過設(shè)置地網(wǎng)，在天線架設(shè)接地不良可通過加裝地網(wǎng)來降低天線電流損耗，從而加大接收效率。
[0049]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于有源天線的有源電路，其特征在于，包括:依次連接的信號保護(hù)電路、濾波電路以及增益控制電路； 所述信號保護(hù)電路、濾波電路以及增益控制電路依次連接； 所述信號保護(hù)電路的輸入端連接天線振子的射頻信號端口，所述增益控制電路的輸出端連接后級接收設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有源天線的有源電路，其特征在于，所述信號保護(hù)電路包括:依次連接的接地信號保護(hù)電路、過流信號保護(hù)電路、選頻電路以及限幅電路； 其中，接地信號保護(hù)電路連接射頻信號輸入端，限幅電路連接濾波電路輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于有源天線的有源電路，其特征在于，所述接地信號保護(hù)電路包括設(shè)于射頻信號輸入端與接地之間的防雷保護(hù)管； 所述過流信號保護(hù)電路包括并聯(lián)連接的兩個過流保護(hù)管； 所述選頻電路包括連接在過流信號保護(hù)電路與限幅電路之間的電容C，以及連接在過流保護(hù)管的輸出端 與接地之間的電感L，其中，所述電感并聯(lián)一電阻R ; 所述限幅電路包括連接在選頻電路與接地之間的電壓鉗位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有源天線的有源電路，其特征在于，所述濾波電路包括一個5階橢圓高通T型配置濾波器和一個9階橢圓低通Pi型配置濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有源天線的有源電路，其特征在于，所述濾波電路的頻率通帶為1.6MHz-30MHz，帶內(nèi)插損小于0.3dB，帶內(nèi)波動小于0.4dB，大于50MHz的頻段的帶外抑制大于70dB。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于有源天線的有源電路，其特征在于，所述增益控制電路包括功率檢測電路，包含η個輸出端的選通開關(guān)，以及η個級聯(lián)的低噪聲放大電路，η^2； 所述功率檢測電路的輸入端連接濾波電路輸出端，輸出端連接選通開關(guān)的控制端； 所述選通開關(guān)的信號輸入端連接濾波電路輸出端，η個信號輸出端分別連接所述η個級聯(lián)的低噪聲放大電路的信號輸入端； 所述功率檢測電路檢測濾波電路輸出的射頻信號的功率，根據(jù)預(yù)設(shè)的功率門限值判決所述功率，并根據(jù)所述判決的結(jié)果控制選通開關(guān)將射頻信號通過對應(yīng)的輸出端輸出至低噪聲放大電路進(jìn)行放大。
7.一種抗干擾有源接收天線，其特征在于，包括:權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的用于有源天線的有源電路、天線振子以及天線底座；其中，所述天線振子設(shè)于天線底座上方，所述用于有源天線的有源電路設(shè)于天線底座的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗干擾有源接收天線，其特征在于，所述天線振子的振子由長1.3米、直徑3厘米的銅管組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗干擾有源接收天線，其特征在于，所述天線底座的外部結(jié)構(gòu)為流線型結(jié)構(gòu)，天線底座的側(cè)方設(shè)有連接用于有源天線的有源電路的信號輸出端的N頭射頻插座，N頭射頻插座與天線底座的連接處使用密封圈與密封膠水進(jìn)行密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗干擾有源接收天線，其特征在于，還包括6條7*100_的地網(wǎng)。
【文檔編號】H01Q23/00GK203859233SQ201420244940
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】劉剛 申請人:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司