帶自身功能性檢查的大功率信道處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶自身功能性檢查的大功率信道處理設(shè)備，包括定向耦合器一、高速電子開關(guān)、帶通濾波器、定向耦合器二、阻抗變換器、控制模塊、顯示模塊、電源模塊,主要用于甚高頻和超高頻的某些頻率范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)上百瓦功率的高頻信號(hào)的濾波、檢測、阻抗變換等功能，并實(shí)現(xiàn)了發(fā)射通道和接收通道的切換，通過嵌入式單片機(jī)技術(shù)，使設(shè)備根據(jù)需要工作于不同的狀態(tài)，并能夠?qū)υO(shè)備自身進(jìn)行功能性檢查，有益效果是實(shí)現(xiàn)了設(shè)備研制的集成化、小型化，縮短了裝備維護(hù)的時(shí)間，提高了可維修性，同時(shí)，設(shè)備組裝布局合理，提高了安全性、可靠性。
【專利說明】帶自身功能性檢查的大功率信道處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大功率信道處理設(shè)備,特別涉及一種帶自身功能性檢查的大功率 信道處理設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 在無線通信系統(tǒng)中，為了特殊需要，通常采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、分時(shí)收發(fā)技術(shù)，同時(shí)要求信 號(hào)功率不斷提升，并且設(shè)備具備自我故障診斷功能，能夠?qū)崟r(shí)顯示故障發(fā)生位置，方便維 護(hù)，這就對(duì)無線通信系統(tǒng)中的設(shè)備提出了更高的要求，現(xiàn)有的大功率信道處理設(shè)備無法滿 足上述技術(shù)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種帶自身功能性檢查的大功率信道處 理設(shè)備，主要用于甚高頻（VHF)和超高頻（UHF)的某些頻率范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)上百瓦功率的高頻 信號(hào)的濾波、檢測、阻抗變換等功能，并實(shí)現(xiàn)了發(fā)射通道和接收通道的切換，通過嵌入式單 片機(jī)技術(shù)，使設(shè)備根據(jù)需要工作于不同的狀態(tài)，并能夠?qū)υO(shè)備自身進(jìn)行功能性檢查，從而為 大功率高頻信號(hào)的處理提供了保障，具體技術(shù)方案是，大功率信道處理設(shè)備包括定向耦合 器一、高速電子開關(guān)、帶通濾波器、定向耦合器二、阻抗變換器、控制模塊、顯示模塊、電源模 塊，定向耦合器一對(duì)輸入到設(shè)備中的高頻信號(hào)進(jìn)行檢測，高速電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道和接 收通道的切換，帶通濾波其實(shí)現(xiàn)信號(hào)的濾波，定向耦合器二對(duì)通過設(shè)備后的高頻信號(hào)進(jìn)行 檢測，阻抗變換器實(shí)現(xiàn)50 Q到75 Q的變換，控制模塊實(shí)現(xiàn)的功能有：與設(shè)備外部進(jìn)行控制 信號(hào)連接、控制高速電子開關(guān)的狀態(tài)、接收定向耦合器一和定向耦合器二的檢波電壓、控制 顯示模塊進(jìn)行狀態(tài)顯示。
[0004] 單片機(jī)按以下步驟進(jìn)行各功能控制， ?進(jìn)行第1次判斷，判斷是否收到"無線系統(tǒng)控制器"的控制信號(hào)，如果判斷為"Y"，進(jìn) 行第2次判斷，否則進(jìn)行第4次判斷； ?第2次判斷，判斷控制信號(hào)內(nèi)容是否為切換發(fā)射通道，如果判斷為"Y"，則將高速電 子開關(guān)切換到發(fā)射通道，并標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)為"發(fā)射"，否則進(jìn)行第3次判斷； ?第3次判斷，判斷控制信號(hào)內(nèi)容是否為切換到接收通道，如果判斷為"Y"，則將高速 電子開關(guān)切換到接收通道，并標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)為"接收"，然后返回第1次判斷，否則直接返回 第1次判斷； @第4次判斷，判斷設(shè)備狀態(tài)是否為"發(fā)射"，如果判斷為"Y"，則讀取定向耦合器一、定 向耦合器二的電平檢測結(jié)果，與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，大于設(shè)定值時(shí)結(jié)果正確，小于設(shè)定值時(shí)結(jié) 果錯(cuò)誤，然后進(jìn)行第5次判斷，否則返回第1次判斷； ?第5次判斷，判斷結(jié)果是否正確，如果判斷為"Y"，則顯示模塊顯示設(shè)備工作正常，并 返回正常信號(hào)給"無線系統(tǒng)控制器"，返回第1次判斷，否則顯示模塊顯示設(shè)備工作故障，并 返回故障信號(hào)給"無線系統(tǒng)控制器"，返回第1次判斷。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是實(shí)現(xiàn)了設(shè)備研制的集成化、小型化，縮短了裝備維護(hù)的時(shí)間， 提高了可維修性，同時(shí)，設(shè)備組裝布局合理，提高了安全性、可靠性。
[0006]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1是本發(fā)明的連接框圖。
[0007] 圖2是本發(fā)明的使用框圖。
[0008] 圖3是本發(fā)明的定向耦合器一和定向耦合器二功能框圖。
[0009] 圖4是本發(fā)明的高速電子開關(guān)功能框圖。
[0010] 圖5是本發(fā)明的控制模塊功能框圖。
[0011] 圖6是本發(fā)明的單片機(jī)功能框圖。
[0012] 圖7是本發(fā)明的顯示模塊功能框圖。
[0013] 圖8流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1~8所示，一種帶自身功能性檢查的大功率信道處理設(shè)備，包括定向耦合器 一、高速電子開關(guān)、帶通濾波器、定向耦合器二、阻抗變換器、控制模塊、顯示模塊、電源模 塊，其特征在于：定向耦合器一、定向耦合器二包括信號(hào)耦合模塊、信號(hào)檢波模塊，單向連 接，高速電子開關(guān)包括開關(guān)控制模塊、電源變換模塊、高頻開關(guān)模塊，依次單向連接，電源變 換模塊連接高頻開關(guān)模塊，開關(guān)控制模塊分別連接高頻開關(guān)模塊、電源變換模塊，控制模塊 包括單片機(jī)、電平檢測模塊，單向連接，采用射頻線定向耦合器一單向連接高速電子開關(guān)， 高速電子開關(guān)雙向連接帶通濾波器，帶通濾波器雙向連接定向耦合器二，定向耦合器二（4) 雙向連接阻抗變換器，采用數(shù)據(jù)線控制模塊分別連接定向耦合器一的信號(hào)檢波模塊、高速 電子開關(guān)的開關(guān)控制模塊、定向耦合器二信號(hào)檢波模塊、顯示模塊、電源模塊，顯示模塊包 括LED燈陣列和顯示驅(qū)動(dòng)芯片。
[0015] 控制模塊發(fā)送指令給高速電子開關(guān)、接收定向f禹合器一和定向f禹合器二的檢測電 平信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)給顯示模塊，電源模塊為定向耦合器一、高速電子開關(guān)、定向耦合器二、控 制模塊提供工作電壓電流。當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，控制模塊將高速電子開關(guān)切換到發(fā)射通道，發(fā)射 信號(hào)從發(fā)射接口進(jìn)入設(shè)備，依次通過定向耦合器一、高速電子開關(guān)、帶通濾波器、定向耦合 器二、阻抗變換器后，從天線接口送給天線。當(dāng)接收信號(hào)時(shí)，控制模塊將高速電子開關(guān)切換 到接收通道，接收信號(hào)從天線接口進(jìn)入設(shè)備，依次通過阻抗變換器、定向耦合器二、帶通濾 波器、高速電子開關(guān)后，從接收接口送給接收機(jī)。
[0016] 如圖3所不，定向f禹合器一和定向f禹合器二相同，包括2個(gè)功能模塊：信號(hào)f禹合模 塊、信號(hào)檢波模塊。信號(hào)耦合模塊的功能是在對(duì)原有高頻信號(hào)不衰減的基礎(chǔ)上，耦合出一路 功率較小的信號(hào)，信號(hào)檢波模塊的功能是對(duì)耦合出的小信號(hào)進(jìn)行檢波，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓 信號(hào)。當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，發(fā)射信號(hào)正向通過信號(hào)耦合模塊，信號(hào)耦合模塊輸出耦合信號(hào)，信號(hào) 檢波模塊對(duì)其檢波后，輸出電壓信號(hào)，送給控制模塊。當(dāng)接收信號(hào)時(shí)，接收信號(hào)反向通過信 號(hào)耦合模塊，信號(hào)耦合模塊沒有耦合信號(hào)輸出，信號(hào)檢波模塊也不進(jìn)行檢波。
[0017] 如圖4所示，高速電子開關(guān)功能框圖包括3個(gè)功能模塊：高頻開關(guān)模塊、電源變換 模塊、開關(guān)控制模塊。高頻開關(guān)模塊為高速單刀雙擲開關(guān)，具有通過功率大、開關(guān)時(shí)間短、 收發(fā)通道隔離度高等特點(diǎn)，電源變換模塊是將低壓直流轉(zhuǎn)換成高頻開關(guān)模塊需要的高壓直 流，當(dāng)高壓正向加載到高頻開關(guān)模塊上時(shí)，高頻開關(guān)模塊接通發(fā)射通道，當(dāng)高壓反向加載到 高頻開關(guān)模塊上時(shí)，高頻開關(guān)模塊接通接收通道，開關(guān)控制模塊的作用是根據(jù)控制模塊的 指令，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的控制信號(hào)，控制著電源變換模塊將高壓正向或者是反向加載到高頻開 關(guān)模塊上。當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，開關(guān)控制模塊產(chǎn)生正向控制信號(hào)，電源變換模塊根據(jù)此信號(hào)將高 壓正向加載到高頻開關(guān)模塊上，高頻開關(guān)模塊接通發(fā)射通道，發(fā)射信號(hào)從發(fā)射通道通過。當(dāng) 接收信號(hào)時(shí)，開關(guān)控制模塊產(chǎn)生反向控制信號(hào)，電源變換模塊根據(jù)此信號(hào)將高壓反向加載 到高頻開關(guān)模塊上，高頻開關(guān)模塊接通接收通道，接收信號(hào)從接收通道通過。
[0018] 如圖5所示，控制模塊功能框圖包括2個(gè)模塊：單片機(jī)、電平檢測模塊。單片機(jī)實(shí) 現(xiàn)4方面功能：與無線通信控制器通訊、控制高速電子開關(guān)的切換、接收電平檢測信號(hào)、發(fā) 送數(shù)據(jù)給顯不模塊，電平檢測模塊將來自定向f禹合器一和定向f禹合器二的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成 高低電平信號(hào)。當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，單片機(jī)接收到無線系統(tǒng)控制器的發(fā)射狀態(tài)控制信號(hào)，首先接 通高速電子開關(guān)的發(fā)射通道，發(fā)送相應(yīng)的狀態(tài)給顯示模塊，然后接收電平檢測模塊的信號(hào)， 根據(jù)此信號(hào)判斷設(shè)備工作情況。當(dāng)接收信號(hào)時(shí)，單片機(jī)接收到無線系統(tǒng)控制器的接收狀態(tài) 控制信號(hào)，首先接通高速電子開關(guān)的接收通道，發(fā)送相應(yīng)的狀態(tài)給顯示模塊，在此狀態(tài)下， 單片機(jī)不再接收電平檢測模塊的信號(hào)，直接判定設(shè)備工作情況。
[0019] 如圖6所示，單片機(jī)型號(hào)為C8051F121，管腳接口分為4個(gè)部分，對(duì)外接口與無線系 統(tǒng)控制器連接，開關(guān)控制接口與高速電子開關(guān)連接，電平檢測接口與電平檢測模塊連接，顯 示接口與顯示模塊連接。
[0020] 如圖7所示顯示模塊功能框圖，包括2個(gè)模塊：LED燈陣列、顯示驅(qū)動(dòng)芯片，LED等 陣列由多個(gè)LED燈組成，表示不同的工作狀態(tài)，顯示驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)為CH451，根據(jù)單片機(jī)發(fā) 來的數(shù)據(jù)內(nèi)容，轉(zhuǎn)換成不同的地址，點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。
[0021] 本設(shè)備的使用方式，共有3個(gè)高頻接口和1個(gè)信號(hào)接口，3個(gè)高頻接口為發(fā)射接口、 接收接口、天線接口，發(fā)射接口與功率放大器連接，接收接口與接收機(jī)連接，天線接口與天 線連接，信號(hào)接口與無線系統(tǒng)控制器連接。當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，本設(shè)備切換到發(fā)射通道，功率放 大器產(chǎn)生的高頻信號(hào)經(jīng)過設(shè)備的發(fā)射通道送給天線。當(dāng)接收信號(hào)時(shí)，大功率信道處理設(shè)備 切換到接收通道，來自天線的高頻信號(hào)經(jīng)過設(shè)備的接收通道送給接收機(jī)。
[0022] 單片機(jī)按以下步驟進(jìn)行各功能控制， ?進(jìn)行第1次判斷，判斷是否收到"無線系統(tǒng)控制器"的控制信號(hào)，如果判斷為"Y"，進(jìn) 行第2次判斷，否則進(jìn)行第4次判斷； ?;i)第2次判斷，判斷控制信號(hào)內(nèi)容是否為切換發(fā)射通道，如果判斷為"Y"，則將高速電 子開關(guān)切換到發(fā)射通道，并標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)為"發(fā)射"，否則進(jìn)行第3次判斷； ?第3次判斷，判斷控制信號(hào)內(nèi)容是否為切換到接收通道，如果判斷為"Y"，則將高速 電子開關(guān)切換到接收通道，并標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)為"接收"，然后返回第1次判斷，否則直接返回 第1次判斷； @第4次判斷，判斷設(shè)備狀態(tài)是否為"發(fā)射"，如果判斷為"Y"，則讀取定向耦合器一、定 向耦合器二的電平檢測結(jié)果，與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，大于設(shè)定值時(shí)結(jié)果正確，小于設(shè)定值時(shí)結(jié) 果錯(cuò)誤，然后進(jìn)行第5次判斷，否則返回第1次判斷； ?第5次判斷，判斷結(jié)果是否正確，如果判斷為"Y"，則顯示模塊顯示設(shè)備工作正常，并 返回正常信號(hào)給"無線系統(tǒng)控制器"，返回第1次判斷，否則顯示模塊顯示設(shè)備工作故障，并 返回故障信號(hào)給"無線系統(tǒng)控制器"，返回第1次判斷。
【權(quán)利要求】
1. 一種帶自身功能性檢查的大功率信道處理設(shè)備，包括定向耦合器一、高速電子開關(guān)、 帶通濾波器、定向耦合器二、阻抗變換器、控制模塊、顯示模塊、電源模塊，其特征在于：定 向耦合器一、定向耦合器二包括信號(hào)耦合模塊、信號(hào)檢波模塊，單向連接，高速電子開關(guān)包 括開關(guān)控制模塊、電源變換模塊、高頻開關(guān)模塊，依次單向連接，電源變換模塊連接高頻開 關(guān)模塊，開關(guān)控制模塊分別連接高頻開關(guān)模塊、電源變換模塊，控制模塊包括單片機(jī)、電平 檢測模塊，單向連接，采用射頻線定向耦合器一單向連接高速電子開關(guān)，高速電子開關(guān)雙向 連接帶通濾波器，帶通濾波器雙向連接定向耦合器二，定向耦合器二（4)雙向連接阻抗變換 器，采用數(shù)據(jù)線控制模塊分別連接定向耦合器一的信號(hào)檢波模塊、高速電子開關(guān)的開關(guān)控 制模塊、定向稱合器二信號(hào)檢波模塊、顯不模塊、電源模塊，顯不模塊包括LED燈陣列和顯 示驅(qū)動(dòng)芯片。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶自身功能性檢查的大功率信道處理設(shè)備，其特征在于：單片 機(jī)按以下步驟進(jìn)行各功能控制， $進(jìn)行第1次判斷，判斷是否收到"無線系統(tǒng)控制器"的控制信號(hào)，如果判斷為"Y"，進(jìn) 行第2次判斷，否則進(jìn)行第4次判斷； S.第2次判斷，判斷控制信號(hào)內(nèi)容是否為切換發(fā)射通道，如果判斷為"Y"，則將高速電 子開關(guān)切換到發(fā)射通道，并標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)為"發(fā)射"，否則進(jìn)行第3次判斷； 2：第3次判斷，判斷控制信號(hào)內(nèi)容是否為切換到接收通道，如果判斷為"Y"，則將高速 電子開關(guān)切換到接收通道，并標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)為"接收"，然后返回第1次判斷，否則直接返回 第1次判斷； $第4次判斷，判斷設(shè)備狀態(tài)是否為"發(fā)射"，如果判斷為"Y"，則讀取定向耦合器一、定 向耦合器二的電平檢測結(jié)果，與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，大于設(shè)定值時(shí)結(jié)果正確，小于設(shè)定值時(shí)結(jié) 果錯(cuò)誤，然后進(jìn)行第5次判斷，否則返回第1次判斷； S第5次判斷，判斷結(jié)果是否正確，如果判斷為"Y"，則顯示模塊顯示設(shè)備工作正常，并 返回正常信號(hào)給"無線系統(tǒng)控制器"，返回第1次判斷，否則顯示模塊顯示設(shè)備工作故障，并 返回故障信號(hào)給"無線系統(tǒng)控制器"，返回第1次判斷。
【文檔編號(hào)】H04B17/13GK104506254SQ201410807758
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】苗堯飛, 謝建庭, 石勇, 宋光偉, 郝冠華 申請(qǐng)人:天津光電通信技術(shù)有限公司