有源双工器电路的制作方法

1.本技术涉及滤波器技术领域，尤其涉及一种有源双工器电路。


背景技术：

2.在通信系统中，有源双工器电路主要包括增益放大电路，增益放大电路的增益放大器将接收自天线的信号放大，以便于后级的信号处理。由于来自天线的信号一般都非常微弱，增益放大器一般情况下均位于非常靠近天线的部位，以减小信号通过传输线的损耗，因此它的特性直接影响着整个接收机接收信号的质量。
3.增益放大电路在整个通信系统中尤为重要，若增益放大电路出现问题，会对为信号质量造成很大的影响，但是目前的增益放大电路随着工作年限或者部分零部件是损坏，较出厂时候会发生很大变化，导致实际的增益无法满足指标需求。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种有源双工器电路，避免有源双工器电路长期异常工作输出低质量的信号影响整个通信系统的信号质量。
5.本技术公开了一种有源双工器电路，所述有源双工器电路包括增益调节主路、检测电路和控制电路；所述增益调节主路包括增益放大模块和衰减模块，所述增益放大模块与所述衰减模块耦接，所述增益放大模块接收初始射频信号并进行增益放大，所述衰减模块接收根据所述增益放大模块放大后的射频信号进行衰减以输出；所述检测电路与所述增益调节主路耦接，用于检测判断所述增益调节主路的工作状态是否正常，并输出检测结果；所述控制电路接收所述检测结果并根据所述检测结果控制对所述增益调节主路的供电。
6.可选的，所述有源双工器电路还包括增益调节旁路，所述增益调节旁路与所述增益调节主路并联设置，所述增益调节旁路与所述增益调节主路的增益值不同；所述控制电路包括控制芯片和切换电路，所述控制芯片与所述检测电路连接，用于接收所述检测电路输出的检测结果，所述控制芯片根据所述检测结果控制所述切换电路，以控制是否对所述增益调节主路或者增益调节旁路供电；
7.当所述检测电路检测所述增益调节主路的工作状态正常时，所述切换电路维持所述增益调节主路的供电，所述增益调节主路输出所述射频信号，所述切换电路对所述增益调节旁路的供电处于断开状态；当所述检测电路检测所述增益调节主路的工作状态异常时，所述切换电路开启所述增益调节旁路的供电，并由所述增益调节旁路输出射频信号，并断开所述增益调节主路的供电。
8.可选的，所述增益调节旁路包括导线，所述导线两端分别连接所述切换电路和所述增益调节主路的输出端。
9.可选的，所述增益调节主路可以调节的预设增益值至少有两个，所述增益调节旁路的增益值为所有的所述预设增益值中最大的预设增益值和最小的预设增益值的平均值。
10.可选的，所述衰减模块包括数控衰减器，所述控制芯片与所述数控衰减器连接，所
述控制芯片内设置有存储模块，所述存储模块内设置有至少两个预设衰减值，所述控制芯片接收一外部增益选择信号，然后再根据所述外部增益选择信号选择对应的预设衰减值，控制所述数控衰减器对所述射频信号进行信号衰减。
11.可选的，所述检测电路检测到所述增益调节主路的工作状态异常时，所述控制芯片综合所述外部增益选择信号和所述检测结果控制所述数控衰减器对所述射频信号进行衰减，所述控制芯片控制所述切换电路对所述增益调节主路保持供电。
12.可选的，所述控制芯片根据检测结果判断是否所述增益调节主路是否在预设的可调范围内，若在预设的可调范围内，则综合所述检测结果和外部增益信号，计算调整后的衰减值进行调节；若不在预设的可调范围内，则切到所述旁路进行输出。
13.可选的，所述检测电路用于检测所述增益放大模块的供电电路的电流信号，当所述电流信号在预设电流信号范围内，则检测结果判定为所述增益调节主路的工作状态正常；当所述电流信号不在预设电流信号范围内，则检测结果判定为所述增益调节主路的工作状态异常。
14.可选的，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、放大器、电感、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容；所述第一电阻的输入端连接一输入电压以及第二电阻的输入端，所述第一电阻的输出端通过所述电感连接所述增益调节主路的供电端；所述第二电阻的输出端通过所述第六电阻接地，且通过所述第三电容与所述放大器的负极性端连接；所述第三电阻的输入端连接所述第一电阻的输出端，所述第三电阻的输出端连接所述放大器的负极性端；所述第四电阻的输入端连接所述第三电阻的输出端，所述第四电阻的输出端连接所述放大器的输出端；所述第五电阻的输入端连接所述放大器的输出端，所述第五电阻的输出端连接一单片机的检测管脚；所述第六电阻的输入端连接所述放大器的正极性端；所述第一电容的输入端连接所述电感的输入端，输出端连接所述第二电容的的输出端；所述第二电容的输入端连接所述电感的输出端，输出端接地；所述放大器还包括接地端和供电端，所述接地端接地，所述供电端与一输入电压连接。
15.可选的，所述增益放大模块包括依次连接的第一增益放大器、第二增益放大器以及第三增益放大器，所述数控衰减器设置在所述第二增益放大器和所述第三增益放大器之间；所述第一增益放大器和所述第二增益放大器之间设有第一固定衰减器，所述第三增益放大器与所述增益调节主路的输出端之间设有第二固定衰减器；所述第一增益放大器的增益值大于所述第二增益放大器或所述第三增益放大器的增益值；所述第一增益放大器的增益值为17-20db，所述第二增益放大器的增益值为16-17db，所述第三增益放大器的增益值为16-17db；所述第一固定衰减器和所述第二固定衰减器的衰减值为3-5db，所述数控衰减器的衰减值范围为0db-31.5db。
16.相对于对增益调节主路不进行检测直接输出增益信号的方案来说，本技术通过设置检测电路对增益调节主路进行检测，主要检测电路检测判断所述增益调节主路的工作状态是否正常，并输出检测结果到控制电路，控制电路接收所述检测结果并根据所述检测结果控制对所述增益调节主路的供电，避免有源双工器电路长期异常工作输出低质量的信号影响整个通信系统的信号质量。
附图说明
17.所包括的附图用来提供对本技术实施例的进一步地理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
18.图1为本技术第一实施例的有源双工器电路示意图；
19.图2是本技术第二实施例的有源双工器电路示意图；
20.图3是本技术第三实施例的有源双工器电路示意图；
21.图4是本技术第三实施例的有源双工器电路结构示意图；
22.图5是本技术第三实施例的有源双工器电路的检测电路示意图；
23.图6是本技术第四实施例的有源双工器电路结构示意图。
24.其中，100、有源双工器电路；200、增益调节主路；210、增益放大模块；211、第一增益放大器；212、第二增益放大器；213、第三增益放大器；220、衰减模块；221、第一固定衰减器；222、第二固定衰减器；223、数控衰减器；300、检测电路；400、控制电路； 410、切换电路；420、控制芯片；421、存储模块；500、增益调节旁路；510、导线；520、增益放大器；530、衰减器。
具体实施方式
25.需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
26.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
27.另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本技术的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.下面参考附图和可选的实施例对本技术作详细说明。
30.如图1所示，本技术公开了一种有源双工器电路100，所述有源双工器电路100包括增益调节主路200、检测电路300和控制电路400；所述增益调节主路200包括增益放大模块210和衰减模块220，所述增益放大模块210与所述衰减模块220耦接，所述增益放大模块210 接收初始射频信号并进行增益放大，所述衰减模块220接收根据所述增益放大模块210放大
后的射频信号进行衰减以输出；所述检测电路 300与所述增益调节主路200耦接，用于检测判断所述增益调节主路 200的工作状态是否正常，并输出检测结果；所述控制电路400接收所述检测结果并根据所述检测结果控制对所述增益调节主路200的供电。
31.通过检测电路300检测所述增益调节主路200的工作状态是否正常输出检测结果给控制电路400，控制电路400主要接收所述检测结果并根据所述检测结果控制对所述增益调节主路200的供电，若检测到所述增益调节主路200的工作状态不正常，则可以检测结果及时反馈给控制电路400，控制电路400断开对所述增益调节主路200的供电，避免输出低质量的信号；若检测结果正常，则控制电路400继续保持对所述增益调节主路200的供电。
32.如图2作为本技术的第二实施例，是对第一实施例的进一步完善和细化，进一步的，所述有源双工器电路100还包括增益调节旁路500，所述增益调节旁路500与所述增益调节主路200并联设置，增益调节主路200工作的时候，增益调节旁路500是不工作的，一般的，所述增益调节旁路500与所述增益调节主路200的增益值不同；所述控制电路400包括控制芯片420和切换电路410，所述控制芯片420 与所述检测电路300连接，用于接收所述检测电路300输出的检测结果，所述控制芯片420根据所述检测结果控制所述切换电410，以控制是否对所述增益调节主路200或者增益调节旁路500供电，以控制所述增益调节主路200或者增益调节旁路500输出所述射频信号。
33.当所述检测电路300检测所述增益调节主路200的工作状态正常时，所述切换电路410维持所述增益调节主路200的供电，控制所述增益调节主路200输出所述射频信号，并断开所述增益调节旁路500 的供电；当所述检测电路300检测所述增益调节主路200的工作状态异常时，所述切换电路410开启所述增益调节旁路500的供电，并由所述增益调节旁路500输出射频信号，并断开所述增益调节主路200 的供电。
34.如图3作为本技术的第三实施例，是对第一实施例或第二实施例的进一步完善和细化，所述衰减模块包括数控衰减器223，所述控制芯片420与所述数控衰减器323连接，所述控制芯片420内设置有存储模块421，所述存储模块421内设置有至少两个预设衰减值，所述控制芯片420接收一外部增益选择信号，然后再根据所述外部增益选择信号选择对应的预设衰减值，并根据选择的预设衰减值控制所述数控衰减器223对所述射频信号进行信号衰减。
35.具体的，控制芯片420会接受外部增益选择信号，以控制增益调节主路200的增益值，由于在增益调节主路200中，仅数控衰减器 223可控，因而在实际控制时，控制芯片420是根据控制数控衰减器 223的衰减值，来实现目标增益值；具体的，一般根据外部增益选择信号选择对应的预设衰减值对数控衰减器223进行控制以实现增益选择；但是当放大器出现问题的时候，预设衰减值是无法将增益调节主路200的增益值控制到目标增益值的，因而，本技术的检测电路 300用于检测增益调节主路200的实际放大值，再根据实际放大值和外部增益选择信号重新计算数控衰减值。
36.进一步的，所述检测电路300检测到所述增益调节主路200的工作状态异常时，所述控制芯片420综合所述外部增益选择信号和所述检测结果控制所述数控衰减器223对所述射频信号进行衰减，所述控制芯片420控制所述切换电路410对所述增益调节主路200保持供电。
37.控制芯片420根据检测结果可以计算实际放大倍数，然后根据增益调节主路200放
大器的放大倍数(外部选择增益信号对应的增益值＝增益调节主路放大器的放大倍数-固定衰减值-预设衰减值)和实际的放大倍数的差值，对预设衰减值进行调整得到调整后的衰减值，根据调整后的衰减值控制衰减；另一种是，当检测到放大倍数不符时，抛开原来的预设衰减值，根据检测结果和外部增益选择信号，计算得到调整后的衰减值，以进行控制；一般的，第一次计算之后，可以把调整厚度衰减值，存储起来，下次直接用。
38.另外，还需要特别说明的是，如果衰减值无法完全对应，则选择可调衰减值中最靠近的一个来进行衰减；先可调，调不好则切到旁路；或者根据检测结果，判断是切旁路或者通过数控衰减器223来调，即通过所述控制芯片420根据检测结果判断是否所述增益调节主路200 是否在预设的可调范围内，若在预设的可调范围内，则综合所述检测结果和外部增益信号，计算调整后的衰减值进行调节；若不在预设的可调范围内，则切旁路。
39.一般的，所述数控衰减器223的衰减值范围为0db-31.5db，数控衰减器223是0.5db步进，最大可以衰减31.5db的衰减器530，所述数控衰减器223根据所述检测电路300检测结果中的增益放大值选择预设衰减值对所述增益放大模块210放大后的射频信号进行衰减，从而改善增益调节主路200输出的信号质量，即使增益调节主路 200工作异常的情况下，也可以持续保持增益调节主路200的持续工作，通过控制数控衰减器223的衰减量，代替昂贵的射频开关，不仅可以缩小印刷电路板尺寸，同时可以省掉射频开关，能够大幅度的降低成本。
40.进一步的，如图4所示，所述增益放大模块210包括第一增益放大器211、第二增益放大器212以及第三增益放大器213；一般的，第一增益放大器211的增益值大于所述第二增益放大器212或所述第三增益放大器213的增益值；所述第一增益放大器211的增益值为 17-20db，所述第二增益放大器212的增益值为16-17db，所述第三增益放大器213的增益值为16-17db。
41.所述控制芯片420接收一外部增益选择信号signal，其中，外部增益选择型号可以是外部输入设备输出的信号，也可以是远程接收的无线信号，所述第一增益放大器211接收初始射频信号进行第一次增益放大，所述第二增益放大器212对第一次增益放大后的射频信号进行第二次增益放大，所述数控衰减器223接收第二次增益放大后的射频信号并根据预设衰减值进行衰减，第三增益放大器213对衰减后的射频信号进行第三次增益放大以输出，通过软件来控制数控衰减的衰减值31.5db，把低噪声放大器的增益都衰减掉，实现整个通路上技术指标值。
42.为了保证增益信号的稳定传输，在所述第一增益放大器211和所述第二增益放大器212之间设有第一固定衰减器221，所述第一固定衰减器221的输入端连接所述第一增益放大器211的输出端，所述第一固定衰减器221的输出端连接所述第二增益放大器212的输入端，所述第一固定衰减器221根据所述第一增益放大器211增益放大后的射频信号进行第一次固定衰减；所述第三增益放大器213与所述增益调节主路的输出端之间设有第二固定衰减器222，所述第二固定衰减器222的输入端连接所述第三增益放大器213的输出端，所述第二固定衰减器222的输出端为所述增益调节主路200的输出端，所述第二固定衰减器222根据所述第三增益放大器213增益放大后的射频信号进行第二次固定衰减；一般的，所述第一固定衰减器221和所述第二固定衰减器222的衰减值为3-5db，所述数控衰减器223的衰减值设有至少两个，所述数控衰减器223的衰减值根据所述检测电路300检测结果中的增益放
大值调整选择对应的衰减值，一般的，增益调节主路正常输出的情况下，外部选择增益信号对应的增益值为增益调节主路上的放大器的放大倍数减去固定衰减值和预设衰减值差值。
43.一般的，所述增益调节旁路500包括导线，所述导线两端分别连接所述切换电路410和所述增益调节主路200的输出端，如此即使在增益调节主路200存在问题的情况下，也可以通过所述增益调节旁路 500输出射频信号，保证所述有源双工器电路100有输出。
44.所述检测电路300用于检测所述第一增益放大器211、第二增益放大器212以及第三增益放大器213的电流信号，当所述电流信号电流值在预设电流值范围内，则检测结果判定为所述增益调节主路200 的工作状态正常；当所述电流信号不在预设电流信号范围内，则检测结果判定为所述增益调节主路200的工作状态异常。
45.一般的，对所述第一增益放大器211、第二增益放大器212以及第三增益放大器213中的一个进行检测时，则对应的预设电流值的取值为40-120毫安，对所述第一增益放大器211、第二增益放大器212 以及第三增益放大器213同时进行检测时，则对应的预设电流值的取值为120-360毫安，无论是对所述第一增益放大器211、第二增益放大器212以及第三增益放大器213中一个进行检测或三个同时检测，检测时对应的电流值都应该在预设范围内才保持增益调节主路200 持续工作，否则切断对所述增益调节主路200的供电。
46.具体的，如图5所示，所述检测电路300包括第一电阻r1、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、放大器u1、电感l、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3以及第四电容c4；所述第一电阻r1的输入端连接一输入电压以及第二电阻 r2的输入端，所述第一电阻r1的输出端通过所述电感l连接所述增益调节主路的供电端；所述供电端通过切换电路连接到单片机的控制管脚；所述第二电阻r2的输出端通过所述第六电阻r6接地，且通过所述第三电容c3与所述放大器u1的负极性端连接；所述第三电阻 r3的输入端连接所述第一电阻r1的输出端，所述第三电阻r3的输出端连接所述放大器u1的负极性端；所述第四电阻r4的输入端连接所述第三电阻r3的输出端，所述第四电阻r4的输出端连接所述放大器u1的输出端；所述第五电阻r5的输入端连接所述放大器u1的输出端，所述第五电阻r5的输出端连接一单片机的检测管脚；所述第六电阻r6的输入端连接所述放大器u1的正极性端；所述第一电容 c1的输入端连接所述电感的输入端，输出端连接所述第二电容c2的的输出端；所述第二电容c2的输入端连接所述电感l的输出端，输出端接地；所述放大器u1还包括接地端和供电端，所述接地端接地，所述供电端与一输入电压连接。
47.检测电路300实际是检测r1电路的电流，r1的电阻阻值为0.39 欧，分压太小，微控制器检测不出来。即采用放大器u1将电压放大 20倍(根据r2,r3,r4,r5,r6值确定)。r1两端的电流＝lna_alarm 电压/20*0.39(a)。a是电流的单位，安培。若上述电流未在预设范围内，则切断对应的供电电压，不在给所述增益调节主路200进行供电。
48.如图6作为本技术的第四实施例，与第三实施例不同的是，所述增益调节主路200可以调节的预设增益值至少有两个，所述增益调节旁路500的增益值为所有预设增益值中最大的预设增益值和最小的预设增益值的平均值；增益调节旁路500可以不是一根导线，而是通过至少一个增益放大器520和至少一个固定衰减器530构成，所述增益调节旁路500中的增益放大器520和固定衰减器530实现增益和衰减后得到的增益值为至少两个预设增益值中最大增益值和最小增益值的平均值，避免直接输出原始的射频信号，导致信号质量偏低，降低通信系统的通信效果。
49.需要说明的是,本技术的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下, 以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。
50.以上内容是结合具体地可选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。