切换收发信号通路的装置的制作方法

本发明涉及信号控制领域，特别是涉及一种切换收发信号通路的装置。

背景技术：

随着通信事业的不断发展，对短波通信的通信效果与质量的要求越来越高；对短波通信的模式与功能越来越多样化。现在的短波通信已不仅仅是简单的报文传输与模拟话的通信。随之而来的是短波跳频通信、自适应通信、自动控制通信、分集接收、选频接收等通信方式。因此，对短波电台的性能指标与新颖的设计方案的要求也越来越严格，一部性能良好的电台除了具备自身良好的收发性能外，连接天线的接收前端与发射后端的信号处理也至关的重要。然而，传统的短波电台在半双工模式下接收端常常因为收发射设备间的隔离度较低而出现发射信号干扰接收信号的接收与解调。

技术实现要素：

基于此，为了提升了收发信号之间的抗干扰度，提供一种切换收发信号通路的装置。

一种切换收发信号通路的装置，包括：射频通路、控制通路和检测电路；所述射频通路包括第一信道切换单元、第二信道切换单元和保护单元；所述第一信道切换单元，用于对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换；所述第二信道切换单元，用于对天线到接收设备的接收信号通路的接通与否进行切换；所述保护单元与所述第二信道切换单元连接，用于保护接收设备；所述检测电路，用于检测所述天线接收到的信号大小，并将检测到的信号大小发送给所述控制通路；所述控制通路，用于根据所述天线的信号大小控制第一信道切换单元和第二信道切换单元的切换，确保发射信号通路和接收信号通路中只有一个通路接通。

本方案的有益效果：所述射频通路中的第一信道切换单元对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换，所述射频通路中的第二信道切换单元对天线到接收设备的接收信号通路的接通与否进行切换；通过控制通路控制第一信道切换单元和第二信道切换单元的切换，确保发射信号通路和接收信号通路中只有一个通路接通，能够有效避免发射信号干扰接收信号的接收与解调，提高抗干扰能力。

附图说明

图1为一实施例的切换收发信号通路的装置的示意性结构图；

图2为一实施例的保护电路的示意性结构图；

图3为一实施例的射频通路的电路图；

图4为一实施例的控制通路的电路图；

图5为一实施例的检测通路的电路图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

图1为一实施例的切换收发信号通路的装置的示意性结构图；如图1所示，一种切换收发信号通路的装置，包括：射频通路、控制通路和检测电路；所述射频通路包括第一信道切换单元、第二信道切换单元和保护单元；所述第一信道切换单元，用于对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换；所述第二信道切换单元，用于对天线到接收设备的接收信号通路的接通与否进行切换；所述保护单元与所述第二信道切换单元连接，用于保护接收设备；所述检测电路，用于检测所述天线接收到的信号大小，并将检测到的信号大小发送给所述控制通路；所述控制通路，用于根据所述天线的信号大小控制第一信道切换单元和第二信道切换单元的切换，确保发射信号通路和接收信号通路中只有一个通路接通。

作为一优选实施例，第一信道切换单元包括第一继电器、第二信道切换单元包括第二继电器；第一信道切换单元通过所述第一继电器对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换；第二信道切换单元通过所述第二继电器对接收设备接口到天线的接收信号通路的接通与否进行切换。从而实现发射设备发射通路与接收设备接收通路共用一条天线。初始状态为发射设备到天线的发射信号通路接通，即天线默认接入电台发射端用于对信号的发射；当第一继电器和第二继电器跳转，即第一继电器断开、第二继电器接至后面的保护电路，接收设备接口到天线的接收信号通路接通，接收设备对天线信号进行接收。

作为一优选实施例，图2为一实施例的保护电路的示意性结构图；如图2所示，所述保护电路包括：过流保护电路101、雷电及大信号保护电路102、钳位保护电路103和陷波电路104中的至少一种。所述第二信号切换单元和过流保护电路，所述陷波电路还连接至接收设备接口；所述过流保护电路，用于对超过第一预设电流幅值的接收信号进行断流；所述陷波电路，用于对超过预设频率值的接收信号进行衰减滤波。所述雷电及大信号保护电路连接至所述第二信号切换单元，所述过流保护电路通过嵌位保护电路和陷波电路连接；所述雷电与大信号保护电路，用于对超过第二预设电流幅值的接收信号进行分流，和/或对超过第一预设电压幅值的接收信号进行分压；所述钳位保护电路，用于将超过第二预设电压幅度的接收信号钳位至第二预设电压幅度之下。

作为一优选实施例，所述控制通路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管；当所述第一三极管和第二三极管均导通时，所述控制通路输出控制信号使第一继电器的公共端和常闭端断开，第一继电器的公共端和常开端连接，发射设备到天线的发射信号通路断开；当所述第三三极管和第四三极管导通时，所述控制通路输出控制信号使第二继电器的公共端和常开端断开，第二继电器的公共端和常闭端连接，天线到接收设备的接收信号通路接通。

作为一优选实施例，所述检测电路还包括运算放大器；所述运算放大器将接收信号和预设的电压幅值进行比较，并将比较结果输出到控制通路；

本实施例通过所述射频通路中的第一信道切换单元对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换，所述射频通路中的第二信道切换单元对天线到接收设备的接收信号通路的接通与否进行切换；通过控制通路控制第一信道切换单元和第二信道切换单元的切换，确保发射信号通路和接收信号通路中只有一个通路接通，能够有效避免发射信号干扰接收信号的接收与解调，提高抗干扰能力。

为了更好的实施本发明，更好的实现装置对收发信号的切换，下面结合图3、图4和图5，且一并参照图1和图2进行说明。图3为一实施例射频通路的电路，图4为一实施例的控制通路的电路图，图5为一实施例的检测通路的电路图。

一种切换收发信号通路的装置，包括：射频通路、控制通路和检测电路；所述射频通路包括第一信道切换单元、第二信道切换单元和保护单元；所述第一信道切换单元，用于对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换；所述第二信道切换单元，用于对天线到接收设备的接收信号通路的接通与否进行切换；所述保护单元与所述第二信道切换单元连接，用于保护接收设备；所述检测电路，用于检测所述天线接收到的信号大小，并将检测到的信号大小发送给所述控制通路；所述控制通路，用于根据所述天线的信号大小控制第一信道切换单元和第二信道切换单元的切换，确保发射信号通路和接收信号通路中只有一个通路接通。

作为一优选实施例，第一信道切换单元包括第一继电器K1、第二信道切换单元包括第二继电器K2；第一信道切换单元通过所述第一继电器K1对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换；第二信道切换单元通过所述第二继电器K2对接收设备接口到天线的接收信号通路的接通与否进行切换。第一信道切换单元还包括第一电容C1，第二信道切换单元还包括第二电容C2；所述第一继电器K1的第二线圈端还通过第一电容C1接地，所述第一继电器K1的第一线圈端STATION和控制通路的状态端连接；所述第二继电器K2的第二线圈端还通过第二电容C2接地，所述第二继电器K2的第一线圈端RECEIVE和控制通路的接收端连接。

作为一优选实施例，所述保护电路包括：过流保护电路101和陷波电路104；所述第二信号切换单元依次通过所述过流保护电路101、所述陷波电路104连接所述装置的接收设备接口；所述过流保护电路101，用于对超过第一预设电流幅值的接收信号进行断流；所述陷波电路104，用于对超过预设频率值的接收信号进行衰减滤波。所述保护电路包括：雷电及大信号保护电路102和钳位保护电路；所述雷电及大信号保护电路102连接至所述第二信号切换单元，所述过流保护电路101通过嵌位保护电路103和陷波电路104连接；所述雷电与大信号保护电路，用于对超过第二预设电流幅值的接收信号进行分流，和/或对超过第一预设电压幅值的接收信号进行分压；所述钳位保护电路，用于将超过第二预设电压幅度的接收信号钳位至第二预设电压幅度之下。

作为一优选实施例，雷电及大信号保护电路102包括第一保护管F1，过流保护电路101包括第二保护管F2和第三保护管F3，钳位保护电路包括第一二极管V1、第二二极管V2、第三电容C3和第一电阻R1，陷波电路104包括陷波器T1；所述第一继电器K1的公共端、第二继电器K2的公共端和第一保护管F1的一端连接至天线接口，所述第一继电器K1的常开端连接至发射设备接口，所述第一继电器K1的常闭端悬空，所述第一继电器K1的第一线圈端STATION和控制通路的状态端STATION连接，所述第一继电器K1的第二线圈端还和控制通路的电源端VCC连接，所述第一保护管F1的另一端接地；所述第二继电器K2的常开端悬空，所述第二继电器K2的常闭端和第二保护管F2的一端、第三保护管F3的一端分别连接，所述第二继电器K2的第一线圈端和控制通路的接收端RECEIVE连接，所述第二继电器K2的第二线圈端还和控制通路的电源端VCC连接；所述第二保护管F2的另一端和第三保护管F3的另一端连接，所述第二保护管F2的另一端还和第一二极管V1的阴极、第二二极管V2的阳极、第三电容C3的一端连接，所述第一二极管V1的阳极接地、第二二极管V2的阴极接地，所述第一电容C1的另一端和第一电阻R1的一端、陷波器T1的输入端分别连接，所述第一电阻R1的另一端接地，所述陷波器T1的输出端连接至接收设备接口，所述陷波器T1的第一接地端和第二接地端均接地。

作为一优选实施例，第一信道切换单元通过所述第一继电器K1对发射设备到天线的发射信号通路的接通与否进行切换；第二信道切换单元通过所述第二继电器K2对接收设备接口到天线的接收信号通路的接通与否进行切换。从而实现发射设备发射通路与接收设备接收通路共用一条天线。初始状态为发射设备到天线的发射信号通路接通，即天线默认接入电台发射端用于对信号的发射；当第一继电器K1和第二继电器K2跳转，第二继电器K2接至后面的保护电路，即接收设备接口到天线的接收信号通路接通，接收设备对天线信号进行接收。接收通路上的过流保护管为可恢复电流通路保护器件。当大电流通过接收通路时，过流保护电路101中的第二保护管F2和第三保护管F3熔断切断接收通路，待电流减小到一定值时过流保护管可恢复到正常工作状态；钳位保护电路中的第一二极管V1和第二二极管V2是稳压二极管，能够限制接收通路上的信号大小，当输入信号较大时可将通路上的信号钳位至预设幅度大小；第三电容C3用于阻断通路上的直流电源；陷波器T1用于对射频通路上大于33dB的信号限幅。

作为一优选实施例，所述控制通路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4；所述第一三极管Q1和第三三极管Q3的栅极均连接至控制接口的NWSC控制信号端(第一控制信号端)，所述第一三极管Q1的源极和所述射频通路的第一继电器K1的第一线圈端STATION连接，所述第一三极管Q1的漏极和第二三极管Q2的源极连接；所述第三三极管Q3的源极和所述射频通路的第二继电器K2的第一线圈端RECEIVE连接，所述第三三极管Q3的漏极和第四三极管Q4的源极连接；第二三极管Q2的栅极连接至控制接口的STXZ控制信号端(第二控制信号端)，所述第二三极管Q2的漏极地；所述第四三极管Q4的栅极和所述检测电路的Detect检测信号端连接，所述第四三极管Q4的漏极接地；当所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均导通时，所述控制通路输出控制信号使第一继电器K1的公共端和常闭端断开，第一继电器K1的公共端和常开端连接，发射设备到天线的发射信号通路断开；当所述第三三极管Q3和第四三极管Q4导通时，所述控制通路输出控制信号使第二继电器K2的公共端和常开端断开，第二继电器K2的公共端和常闭端连接，天线到接收设备的接收信号通路接通。

作为一优选实施例，所述控制通路还包括第四电容C4、电感L1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8；所述电感L1的一端、第四电容C4的一端均连接至控制接口的电源端VCC，所述电感L1的另一端和第一继电器K1的第二线圈端连接，所述第四电容C4的另一端接地；所述第二电阻R2的一端连接至控制接口的第一控制信号端，所述第二电阻R2的另一端接地，所述第一三极管Q1的源极通过第四电阻R4和所述射频通路的第一继电器K1的第一线圈端STATION连接，所述第一三极管Q1的漏极和第二三极管Q2的源极连接；所述第三三极管Q3的源极通过第七电阻R7和所述射频通路的第二继电器K2的第一线圈端连接，所述第三三极管Q3的漏极和第四三极管Q4的源极连接；所述第四三极管Q4的栅极通过第六电阻R6和所述检测电路的Detect检测信号端连接，所述第四三极管Q4的漏极通过第八电阻R8接地；所述第三电阻R3的一端连接至控制接口的第二控制信号端，所述第三电阻R3的另一端接地，所述第二三极管Q2的漏极通过第五电阻R5接地；控制接口的接地端接地。

作为一优选实施例，电感L1与第四电容C4用于对控制接口的电源端接入的电源滤波，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4及其外围电路用于实现控制通路的状态端STATION与接收端RECEIVE信号的通断。控制接口的STXZ控制信号端、NWSC控制信号端与Detect检测信号端的信号控制第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4的开断，从而引起控制通路的状态端STATION与接收端RECEIVE信号的通断，进而实现第一继电器K1、第二继电器K2的跳转，发射通路和接收通路的切换。当所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均导通时，所述控制通路的状态端STATION信号为低电平使第一继电器K1的公共端和常闭端断开，第一继电器K1的公共端和常开端连接，发射设备到天线的发射信号通路断开；当所述第三三极管Q3和第四三极管Q4导通时，所述控制通路的接收端RECEIVE信号为低电平使第二继电器K2的公共端和常开端断开，第二继电器K2的公共端和常闭端连接，天线到接收设备的接收信号通路接通。

控制接口的STXZ控制信号端、NWSC控制信号端与Detect检测信号端信号工作真值表见表一：

表一控制信号工作真值表

通过真值表可发现只有在011和111状态下信号才会切换至接收通路，011状态下射频通路为全双工工作模式及天线同时收发信号，其中，全双工工作模式是指可以同时(瞬时)进行信号的双向传输，是瞬时同步的；110状态为天线断开状态；其余状态均为发射状态。

作为一优选实施例，所述检测电路还包括运算放大器；所述运算放大器将接收信号和预设的电压幅值进行比较，并将比较结果输出到控制通路；所述运算放大器的反向输入端和天线接口连接，所述运算放大器的同向输入端和控制通路的电源端VCC连接，所述运算放大器的输出端通过第六电阻R6和所述第四三极管Q4的栅极连接。

作为一优选实施例，所述检测电路还包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第三二极管V3、第四二极管V4和第五二极管V5；所述第九电阻R9的一端、第五电容C5的一端均连接至天线接口，所述第九电阻R9的另一端和第五电容C5的另一端连接，所述第九电阻R9的另一端还和第十电阻R10的一端、第六电容C6的一端、第三二极管V3的阳极、第四二极管V4的阴极连接，所述第三二极管V3的阴极和第七电容C7的一端、第十一电阻R11的一端、运算放大器的反向输入端分别连接，所述运算放大器的同向输入端和第十二电阻R12的一端、第五二极管V5的阴极连接，所述第八电容C8的一端、第十二电阻R12的另一端、运算放大器的正电源端、所述第十三电阻R13的一端均连接至第一电容C1的另一端，所述第十三电阻R13的另一端通过第六电阻R6和所述第四三极管Q4的栅极连接，所述第十电阻R10的另一端、第六电阻R6的另一端、第四二极管V4的阳极、第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端、第十一电阻R11的另一端、第五二极管V5的阳极、运算放大器的负电源端均接地。

作为一优选实施例，检测电路通过对天线接口信号进行采集，利用第二电阻R2与第四电阻R4对采集信号进行分压衰减，第七电容C7、第八电容C8用于滤除无用信号；电路使用5V电压给运算放大器进行供电，运算放大器作为比较器，所述运算放大器将采集信号和预设的电压幅值进行比较，并将比较结果输出到控制通路；第五二极管是稳压二极管，正级电压通过第五二极管稳在2.7V，当低于2.7V的负级电压通过第五二极管时输出高电频，高于2.7V时输出低电频，第三二极管V3、第四二极管V4作为检波管使用，交流信号大小可通过该管变成相应幅度的直流电压供给后级电路使用。

本实施例中的控制通路通过三极管控制第一信道切换单元和第二信道切换单元的切换，确保发射信号通路和接收信号通路中只有一个通路接通，能够有效避免发射信号干扰接收信号的接收与解调，提高抗干扰能力，确保了接收设备与发射设备共用一条天线工作时具备良好的收发性能。射频通路设置有保护电路，对过流过压信号进行衰减滤波等处理，有效避免了较大的雷电信号和发射信号对接收设备造成影响与损坏，从而不损坏后级电路、不影响接收设备的接收与解调。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。