一种接收机及其防雷电路的制作方法

本实用新型属于无线通信技术领域，尤其涉及接收机及其防雷电路。

背景技术：

通信系统中，为了防止雷击对通信线路产生影响，通常会在通信线路中加入防雷电路。图1示出了现有通信线路中的防雷电路，如图1所示，现有的防雷电路包括由电感L1、电感L2、电容C1与电容C2组成的第一滤波模块、放电管G1、由电感L3与电阻R1组成的第二滤波模块以及由超快速二极管D1、超快速二极管D2以及瞬态抑制二极管(Transient Voltage suppressor，TVS)D3组成的保护模块。其中，电感L1、电感L2、电感L3、电容C1组成的第一滤波模块滤除掉天线端的高频微波信号，放电管G1对雷击所引起的大电流进行泄放，电感L3和电阻R1对雷击信号进行第二次滤波处理。

此外，由于通信线路对电源残压要求较为严苛，而电源残压太高容易损害通信线路中的元器件，因此，现有的防雷电路中必须增加后级保护电路，即在防雷电路中增加后级保护器件TVS二极管D3，但是，图2示出了现有不同规格的TVS二极管的结电容值与其工作电压的曲线示意图，其中，A为型号为SCMJ5.0A的TVS二极管的结电容值曲线图，B为型号为SCMJ18A的TVS二极管的结电容值曲线图，C为型号为SCMJ33A的TVS二极管的结电容值曲线图，D为型号为SCMJ58A的TVS二极管的结电容值曲线图，E为型号为SCMJ188A的TVS二极管的结电容值曲线图，如图2所示，不管是型号为SCMJ5.0A、SCMJ18A、SCMJ33A的TVS二极管，还是型号为SCMJ58A、SCM188A的TVS二极管，其结电容的值均非常大，而在通信线路中出现并联大电容或串联大电感的情况将会直接损害射频二进制幅移键控(On-Off-Key，OOK)信号的传输功率，因此，为了消除TVS二极管D3的结电容对射频OOK信号的传输功率的影响，现有的防雷电路中增加了超快速二极管D1、超快速二极管D2，然而如此一来，将会增大现有防雷电路的电路结构复杂，且增大了现有防雷电路的体积，并提高了现有防雷电路的成本。

综上所述，现有防雷电路存在结构复杂、体积大且成本高的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防雷电路，旨在解决现有防雷电路存在的电路结构复杂、体积大且成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种防雷电路，与后端处理电路连接，所述防雷电路包括第一滤波模块、放电模块以及第二滤波模块；

所述第一滤波模块的输入端与外部的天线口连接，所述第一滤波模块的输出端与所述放电模块的正端以及所述第二滤波模块的输入端共接，所述放电模块的负端接地，所述第二滤波模块的输出端与所述后端处理电路连接；

所述第一滤波模块对天线所接收到的输入信号进行滤波处理，以输出雷击信号以及射频OOK信号，所述输入信号包括微波信号、雷击信号以及射频OOK信号；所述放电模块对所述雷击信号进行泄放处理，所述第二滤波模块对所述雷击信号与所述射频OOK信号进行滤波处理，以输出所述射频OOK信号至所述后端处理电路。

进一步地，所述第一滤波模块包括第一电感、第二电感以及第一电容；

所述第一电感的第一端为所述第一滤波模块的输入端，所述第一电感的第二端与所述第二电感的第一端以及所述第一电容的第一端共接，所述第二电感的第二端为所述第一滤波模块的输出端，所述第一电容的第二端接地。

进一步地，所述放电模块包括放电管，所述放电管的正极为所述放电模块的正端，所述放电管的负极为所述放电模块的负端。

进一步地，所述第二滤波模块包括第二电容、第三电感、第一电阻以及第一TVS二极管；

所述第二电容的第一端与所述第三电感的第一端共接形成所述第二滤波模块的输入端，所述第二电容的第二端接地，所述第三电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一TVS二极管的阴极共接形成所述第二滤波模块的输出端，所述第一TVS二极管的阳极接地。

进一步地，所述第二滤波模块包括第四电感、第五电感以及第二TVS二极管；

所述第四电感的第一端为所述第二滤波模块的输入端，所述第四电感的第二端与所述第二TVS二极管的阴极以及所述第五电感的第一端共接，所述第二TVS二极管的阳极接地，所述第五电感的第二端为所述第二滤波模块的输出端。

本实用新型的另一目的还在于提供一种接收机，所述接收机包括上述的防雷电路。

在本实用新型中，通过采用包括第一滤波模块、放电模块以及第二滤波模块的防雷电路，使得第一滤波模块对天线所接收到的输入信号进行滤波处理，以输出雷击信号以及射频OOK信号，输入信号包括微波信号、雷击信号以及射频OOK信号；放电模块对雷击信号进行泄放处理，第二滤波模块对雷击信号与射频OOK信号进行滤波处理，以输出射频OOK信号至后端处理电路，从而使得后端电路可进行正常的信号处理，由于该防雷电路结构简单，因此，该防雷电路体积小、成本低，进而解决了现有防雷电路存在的电路结构复杂、体积大且成本高的问题。

附图说明

图1是现有的防雷电路的电路结构图；

图2是现有不同规格的TVS二极管的结电容值与其工作电压的曲线示意图；

图3是本实用新型一实施例所提供的防雷电路的模块结构示意图；

图4是本实用新型一实施例所提供的防雷电路的电路结构图；

图5是本实用新型另一实施例所提供的防雷电路的电路结构图；

图6是本实用新型一实施例所提供的防雷电路的射频OOK信号的衰减度与射频OOK信号的反射强度随频率变化的曲线示意图；

图7是本实用新型一实施例所提供的防雷电路的驻波比随频率变化的曲线示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图3示出了本实用新型一实施例所提供的防雷电路的模块结构，为了便于说明，仅示出与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

本实施例所提供的防雷电路与后端处理电路连接，该后端处理电路包括OOK收发电路，馈电电路等，该防雷电路主要应用于移动通信基站的防雷及OOK信号通信线路中。

如图3所示，本实施例所述的防雷电路10包括第一滤波模块100、放电模块101以及第二滤波模块102。其中，第一滤波模块100的输入端与外部双工器的天线口(图中未示出)连接，第一滤波模块100的输出端与放电模块101的正端以及第二滤波模块102的输入端共接，放电模块101的负端接地，第二滤波模块102的输出端与后端处理电路(图中未示出)连接。

具体的，第一滤波模块100对天线所接收到的输入信号进行滤波处理，以输出雷击信号以及射频OOK信号，输入信号包括微波信号、雷击信号以及射频OOK信号；放电模块101对雷击信号进行泄放处理，第二滤波模块102对雷击信号与射频OOK信号进行滤波处理，以输出射频OOK信号至后端处理电路。

在本实施例中，当外部环境发生雷击，并且天线在接收通信基站、卫星等信号发射设备发送的信号时，由于雷击的产生，使得天线端所接收的信号中包括高频的微波信号、雷击所产生的雷击信号以及有用信号，该有用信号即为射频OOK信号，由于天线接收的信号中包含有高频的微波信号与雷击信号，因此，需要对这两种信号进行处理。而本实施例所提供的防雷电路10中的第一滤波模块100是低通滤波电路，其可以将天线端接收的高频的微波信号滤除，并且本实施例所提供的防雷电路10中的放电模块101可对雷击信号进行泄放处理，以降低雷击时所产生的大电流，此外，本实施例提供的防雷电路10中的第二滤波模块102对雷击信号进行滤波处理，以使防雷电路10最后只输出射频OOK信号至后端处理电路。

作为本实用新型一优选实施例，如图4所示，第一滤波模块100包括第一电感L11、第二电感了L12以及第一电容C11；

第一电感L11的第一端为第一滤波模块100的输入端，第一电感L11的第二端与第二电感L12的第一端以及第一电容C11的第一端共接，第二电感L12的第二端为第一滤波模块100的输出端，第一电容C11的第二端接地。

作为本实用新型一优选实施例，如图4所示，放电模块101包括放电管Q1，该放电管Q1为气体放电管，并且该放电管Q1的正极为放电模块101的正端，该放电管Q1的负极为放电模块101的负端。

作为本实用新型一优选实施例，如图4所示，第二滤波模块102包括第二电容C12、第三电感L13、第一电阻R11以及第一TVS二极管D11；

第二电容C12的第一端与第三电感L13的第一端共接形成第二滤波模块102的输入端，第二电容C12的第二端接地，第三电感L13的第二端与第一电阻R11的第一端连接，第一电阻R11的第二端与第一TVS二极管D11的阴极共接形成第二滤波模块102的输出端，第一TVS二极管D11的阳极接地。

进一步地，图5示出了本实用新型实施例所提供的防雷电路10的另一具体电路结构，如图5所示，本实施例所示的防雷电路10的电路结构与图4所示的防雷电路10的电路结构的不同之处仅在于第二滤波模块102。

具体的，本实施例所示的第二滤波模块102包括第四电感CL14、第五电感CL15以及第二TVS二极管D12；第四电感CL14的第一端为第二滤波模块102的输入端，第四电感L14的第二端与第二TVS二极管D12的阴极以及第五电感L15的第一端共接，第二TVS二极管D12的阳极接地，第五电感L15的第二端为第二滤波模块102的输出端。

下面以图4所示的具体电路为例对本实用新型提供的防雷电路10的工作原理作具体说明，详述如下：

当通信线路的外部环境发生雷击，且天线在接收通信基站、卫星等信号发射设备发送的信号时，天线接收的输入信号包括高频的微波信号、雷击所产生的雷击信号以及射频OOK信号，该输入信号经过第一电感L11、第一电容C11、第二电感L12组成的低通滤波电路，该低通滤波电路对天线接收的输入信号进行滤波，以滤除高频的微波信号，并将雷击信号与射频OOK信号发送至放电管Q1与由第二电容C12、第三电感L13、第一电阻R11以及第一TVS二极管D11组成的π型网络滤波电路。

放电管Q1对雷击信号进行泄放处理，以降低雷击时所产生的大电流，并且雷击信号与射频OOK信号经过π型网络滤波电路对雷击信号进行第二次滤波处理，以滤除雷击信号，使得防雷电路10只输出有用的射频OOK信号至后端处理电路。

需要说明的是，在本实施例中，当π型网络滤波电路的截止频率高于射频OOK信号的频率，便可有效传输OOK信号，而π型网络滤波电路的截止频率可根据实际需要设置第三电感L13与第二电容C2的值得到；此外，本实施例中的第一TVS二极管D11可以有效地限制雷击所产生的残压，并且由于该第一TVS二极管D11与第二电容C12、第三电感L13、第一电阻R11组成了π型网络滤波电路，该第一TVS二极管D11的结电容值不会影响有用射频信号的传输，进而使得本实施例的防雷电路10相较于现有的防雷电路具有射频损耗小的特点，且无需在电路中设置超快速二极管以消除第一TVS二极管D11由于结电容值大所带来的射频损耗大的弊端，简化了电路结构，进而降低了防雷电路10的成本，并且减小了防雷电路10的体积。

进一步地，图6示出了本实用新型实施例所提供的防雷电路10的射频OOK信号衰减度与射频OOK信号的反射强度随频率变化的曲线示意图。其中，曲线a为射频OOK信号的衰减度随频率变化的曲线示意图，即曲线a表示的是在通信过程中射频OOK信号的衰减程度与频率变化的关系曲线b为射频OOK信号的反射强度随频率变化的曲线示意图，即曲线b表示的是射频OOK信号在通信过程中经过第二滤波模块102时被反射回去的强度与频率变化的关系。如图6所示，输入信号衰减度随频率增大而增大，并且当输入信号信号的频率小于4MHz时，输入信号信号的衰减度为-0.026dB，而由于通信线路中的射频OOK信号的频率通常为2.176MHz，其小于4MHz，因此，从图6可知，本实用新型提供的防雷电路10对有用的射频OOK的衰减度为-0.026dB，即本实用新型所提供的防雷电路10对有用的射频OOK的衰减很小，不影响有用射频OOK信号的传输。

此外，如图6所示，射频OOK信号的反射强度同样随频率增大而增大，并且当信号的频率为2.480MHZ时，射频OOK信号的反射强度最小，而当射频OOK信号的频率为2.180MHZ时，射频OOK信号的反射回波信号的反射强度为-37.954dB，由于雷击信号的频谱分布较为复杂，能量强度较大的主要分布在低频段，而有用射频OOK信号的频率为2.176MHZ，因此，从图6可知，本实用新型的防雷电路10中电阻和电感可有效地对雷击信号进行延时，并且不会影响有用射频OOK信号的传输。

再者，如图7所示，曲线c为本实用新型所提供的防雷电路10的驻波比随频率变化的曲线示意图，当信号的频率为2.1764MHz时，驻波比的值为1.026，而驻波比为1时，则表示有用信号全部被传输至后端电路，因此，从图7可知，本实用新型实施例提供的防雷电路10不会对有用射频OOK信号产生影响。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种接收机，该接收机包括上述的防雷电路10。

在本实用新型中，通过采用包括第一滤波模块100、放电模块101以及第二滤波模块102的防雷电路10，使得第一滤波模块100对天线所接收到的输入信号进行滤波处理，以输出雷击信号以及射频OOK信号，放电模块101对雷击信号进行泄放处理，第二滤波模块102对雷击信号与射频OOK信号进行滤波处理，以输出射频OOK信号至后端处理电路，从而使得后端电路可进行正常的信号处理，由于该防雷电路10结构简单，因此，该防雷电路10体积小、成本低，进而解决了现有防雷电路存在的电路结构复杂、体积大且成本高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。