一种通信设备驻波比功率自动测量仪的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种通信设备驻波比功率自动测量仪，涉及通讯领域，包括：耦合器，其信号输入端连接通信设备的发射机，其信号输出端连接天线；微处理器单元，其检波电压输入端连接所述耦合器的检波电压输出端；液晶显示单元，其数据输入端连接所述微处理器单元的数据显示输出端。本实用新型实现了自动测试通信设备的驻波功率。
【专利说明】一种通信设备驻波比功率自动测量仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信领域，特别涉及一种通信设备驻波比功率自动测量仪。
【背景技术】
[0002]目前，通信设备驻波比功率测量仪采用模拟方式，也就是说，模拟式驻波比功率计采用指针表进行显示，显示区域有限，读数误差较大，而且无法对检波二极管的非线性进行修正，导致测量误差较大。
[0003]根据现代通信系统使用要求，原来的模拟显示和手动测试的方法已经不能满足需要，急需数字化自动测试、数据采集的驻波比功率自动测量仪。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种通信设备驻波比功率自动测量仪，能更好地解决模拟式功率计测量误差大等的问题。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种通信设备驻波比功率自动测量仪，包括:
[0006]耦合器，其信号输入端连接通信设备的发射机，其信号输出端连接天线；
[0007]微处理器单元，其检波电压输入端连接所述耦合器的检波电压输出端；
[0008]液晶显示单元，其数据输入端连接所述微处理器单元的数据显示输出端。
[0009]优选地，所述耦合器是无接触定向耦合器。
[0010]优选地，所述微处理器单元包括:
[0011]数据采集器，其连接所述耦合器的检波电压输出端；
[0012]微处理器，其数据输入输出端连接所述数据采集器的输出端。
[0013]优选地，所述微处理器单元包括:
[0014]数据采集器，其连接所述耦合器的检波电压输出端；
[0015]模数转换器，其模拟数据输入端连接所述数据采集器的输出端；
[0016]微处理器，其数据输入输出端连接所述模数转换器的数字数据输出端。
[0017]优选地，所述微处理器是芯片PIC18F4523。
[0018]优选地，还包括:
[0019]隔离器，其第一数据发送端和第一数据接收端分别连接所述微处理器的数据接收端和数据发送端；
[0020]USB接口转换器，其数据接收端和数据发送端分别连接所述隔离器的第二数据发送端和第二数据接收端；
[0021]USB接口座，其连接所述USB接口转换器的USB数据收发端。
[0022]优选地，所述隔离器是芯片ADuM1201。
[0023]优选地，所述USB接口转换器是芯片PL2303。
[0024]优选地，还包括:分别连接所述微处理器的第一输入端、第二输入端、第三输入端的开关机键、正反功率显示切换按键、背光控制按键。
[0025]优选地,还包括:
[0026]用来提供电能的锂电池；
[0027]电源监控单元，其输入端连接所述锂电池，第一输出端连接所述微处理器单元；
[0028]稳压器，其输入端连接所述电源监控单元的第二输出端，其第一输出端连接所述微处理器单元，其第二输出端连接所述隔离器。
[0029]与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于:
[0030]利用本实用新型提供的通信设备驻波比功率自动测量仪的硬件架构，能够实现了通信设备驻波功率的数字化测试，读数清晰、测量精度高、可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型实施例提供的通信设备驻波比功率自动测量仪第一原理图；
[0032]图2是图1所示微处理器单元的第一结构示意图；
[0033]图3是图1所示微处理器单元的第二结构示意图；
[0034]图4是本实用新型实施例提供的通信设备驻波功率自动测试第二原理图；
[0035]图5是本实用新型实施例提供的通信设备驻波功率自动测试第三原理图；
[0036]图6是本实用新型实施例提供的通信设备驻波功率自动测试第四原理图；
[0037]图7是本实用新型实施例提供的耦合器电路原理图；
[0038]图8是本实用新型实施例提供的微处理器单元电路图；
[0039]图9是本实用新型实施例提供的液晶显示单元电路图；
[0040]图10是本实用新型实施例提供的USB接口转换部分电路图；
[0041]图11是本实用新型实施例提供的电源部分电路图。
【具体实施方式】
[0042]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0043]图1是本实用新型实施例提供的通信设备驻波比功率自动测量仪第一原理图，如图1所示，包括:耦合器1、微处理器单元2、液晶显示单元3，其中:所述耦合器I的信号输入端连接通信设备的发射机，信号输出端连接天线；所述微处理器单元2的检波电压输入端连接所述耦合器I的检波电压输出端，以获取所述耦合器I检波得到的正向/反向模拟电压，以便对所述正向/反向模拟电压进行模数转换等处理，最终得到正向/反向标准功率；所述液晶显示单元3的数据输入端连接所述微处理器单元2的数据显示输出端，以便显示所得到的正向/反向标准功率。
[0044]进一步地，所述微处理器单元2还可以利用对所述正向/反向模拟电压进行模数转换而得到的正向/反向检波电压，确定驻波比，并通过液晶显示单元3进行显示。或者，将所述正向和反向模拟电压输入至加法器，得到所述正向和反向模拟电压之和，将所述正向和反向模拟电压输入至减法器，得到所述正向和反向模拟电压之差，最后将所述正向和反向模拟电压之和除以所述正向和反向模拟电压之差，确定驻波比，并通过液晶显示单元3进行显示。
[0045]图2是图1所示微处理器单元的第一结构示意图，如图2所示，所述微处理器单元2包括数据采集器和微处理器，其中:所述数据采集器连接所述耦合器I的检波电压输出端，以获取所述耦合器I检波得到的正向/反向模拟电压；所述微处理器的数据输入输出端连接所述数据采集器的输出端，其利用自身的模数转换器对正向/反向模拟电压进行模数转换等处理，最终得到的正向/反向标准功率，并通过液晶显示单元3进行显示。
[0046]图3是图1所示微处理器单元的第二结构示意图，如图3所示，所述微处理器单元包括数据采集器、模数转换器和微处理器，其中:所述数据采集器连接所述耦合器的检波电压输出端，以获取所述耦合器I检波得到的正向/反向模拟电压；所述模数转换器模拟数据输入端连接所述数据采集器的输出端，接入所述正向/反向模拟电压，并将所述正向/反向模拟电压进行模数转换处理，得到正向/反向检波电压；所述微处理器的数据输入输出端连接所述模数转换器的数字数据输出端，其通过在查找存储器中预存的映射表，得到正向/反向检波电压对应的正向/反向标准功率，并通过液晶显示单元3进行显示。
[0047]图4是本实用新型实施例提供的通信设备驻波功率自动测试第二原理图，如图4所示，与图1至图3比较，增加了连接微处理器单元2的键盘4，具体地说，所述键盘4包括:连接微处理器的第一输入端的开关机键、连接微处理器的第二输入端的正反功率显示切换按键、连接微处理器的第三输入端的背光控制按键。
[0048]本实用新型所述测试仪在平时不工作时处于待机状态，全部期间处于低功耗状态，减少功率损耗。当需要工作时按动开关机键打开，CPU(即微处理器)识别到该键后，启动液晶显示，进行数据采集等工作，当再次识别到该按键时，关闭显示进入待机状态。
[0049]开机后显示正向通过功率(即正向标准功率)及驻波比，如果按动正反功率显示切换键则显示反向通过功率(即反向标准功率)及驻波比。
[0050]在开机工作时，液晶背光不亮，如果环境光线变暗，看不清楚液晶显示内容，可以按动背光控制按键启动液晶背光显示。
[0051 ] 为节省电池能量，规定5分钟内ADC采集分析没有功率通过则自动进入待机状态；背光启动后5秒钟后自动关闭背光。
[0052]图5是本实用新型实施例提供的通信设备驻波功率自动测试第三原理图，如图5所示，与图4比较，增加了 USB接口转换部分，具体地说，所述USB接口转换部分包括隔离器5、USB接口转换器6、USB接口座7，其中:
[0053]所述隔离器5的第一数据发送端和第一数据接收端分别连接所述微处理器单元2的数据接收端和数据发送端；所述USB接口转换器6的数据接收端和数据发送端分别连接所述隔离器5的第二数据发送端和第二数据接收端；所述USB接口座7连接所述USB接口转换器6的USB数据收发端。
[0054]为方便用户使用，本实用新型提供的测试仪特别设计了用来与计算机通信的USB接口转换部分，用户可以通过计算机对该机程控操作，读取数据，并可以保存数据并用于分析。
[0055]所述测试仪的接口芯片可以由计算机供电，不消耗本机电池能量，达到省电目的，同时也可防止电源干扰，为此在接口芯片6和CPU2之间设有隔离芯片5。
[0056]图6是本实用新型实施例提供的通信设备驻波功率自动测试第四原理图，如图6所示，与图5比较，增加了电源部分，具体地说，所述电源部分包括:锂电池8、电源监控单元9和稳压器10，其中:所述锂电池8是用来提供电能的7.4V锂电池；所述电源监控单元9的输入端连接所述锂电池8，第一输出端连接所述微处理器单元2 ;所述稳压器10的输入端连接所述电源监控单元9的第二输出端，第一输出端连接所述微处理器单元2，第二输出端连接所述隔离器5。
[0057]本实用新型提供的测试仪的电池采用7.4V电压，通过所述电源监控单元9的MOS开关后接入5V稳压器10，为CPU2及液晶3供电，同时通过所述电源监控单元9的第一比较器对电池电压检测，当电池电压低于6.5V时第一比较器输出低电平,关闭MOS管,断开系统供电，达到保护锂电池的目的，同时通过所述电源监控单元9的第二比较器检测电池电压，当电压低于7V时，第二比较器输出低电平，当CPU识别到该低电平后在液晶面板上显示低电量指示，供用户识别。
[0058]图7是本实用新型实施例提供的耦合器电路原理图，如图7所示，该驻波功率计采用无接触定向耦合器，感知通过的正向和反射功率，并将感知的正向和反射功率转换为对应的正向和反向模拟电压，由微处理器经过ADC读取电压值Vl(正向检波电压)和V2(反向检波电压)，并通过查找存储器得到并显示正向/方向标准功率及驻波比大小，驻波比SWR=(V1+V2)/(V1 - V2)。
[0059]如图7所示，图中的“U2”即为入射电压(即正向模拟电压)Ui，“Ul”即为反射波的电压(即反向模拟电压)Uf。
[0060]当Ll-1上有高频电流通过时，必然在高频变压器的次级线圈L1-2和Ll_4上产生一感应电动势e = j ωΜΙ，这个电动势e在高频变压器的次级线圈Ll_2和Ll_4中形成高频电流，其大小与I成正比，即:i = β? (其中β为比例系数)。
[0061]由于耦合器的结构是对称的，所以在次级线圈L1-3和L1-5中形成高频电流也等于i。于是在电阻Rl，R2上产生的电压相等，S卩:U1 = U2 = iZ = β IZ(I)，其中Z为高频变器的次级回路的负载阻抗。
[0062]通常传输线Ll-1上各点的电压U和电流I都是相等的，并满足下列关系式:U =Ui+Uf, I = Ii+If (2)，同时传输线上各点的阻抗也都是一样的，并满足下面的关系式:ZC =Ui/Ii = Uf/If(3)，将式⑵、式(3)带人式⑴，得:
[0063]Ul = U2 = Ζβ (I1-1f) =Ζβ (U1-Uf)/Zc = K(U1-Uf) (4)，适当选择 L2-1 和 L2-2的匝数比，使L2-2感应到L2-1上的电压为:U3 = KU = K(Ui+Uf) (5)，例如图7中L2-1为I匝，L2-2为21匝。同理，由L3-2感应到L3-1上的电压为:U4 = KU = K (Ui+Uf) (6)，将U3和 Ul 相减，得到:Ua = U3-U1 = 2KUf (7)，将 U4 和 U2 相加，得到:Ub = 2KUi (8)，把 Ua 和Ub分别加到二极管Dl和D2上，检波后输出的电压分别为:“Lu-，，和“Lu+，，。从式(7)和式⑶中可以看到，独立的电压Uf和Ui被分离出来了，因此输出端的电压“Lu-”和“Lu+”就分别代表了反射电压和入射电压。
[0064]利用关于电压和功率的检波功率曲线，即可根据ADC的读值得到通过的正向/反向标准功率。
[0065]驻波比SWR = (Ui+Uf) / (U1-Uf)。
[0066]图8是本实用新型实施例提供的微处理器单元电路图，本实用新型采用微处理器作为控制、显示、和采集处理单元，利用高精度ADC读取正向/反向检波电压，可在较宽的量程内取得理想数据，所述微处理器是芯片PIC18F4523。图9是本实用新型实施例提供的液晶显示单元电路图，本实用新型采用大屏幕液晶显示，提高清晰度和可读性，加入背光控制，节省电池功率。如图8和图9所示，
[0067]数据采集器的连接器C0N3连接耦合器，输出端ADl+和ADl-连接芯片PIC18F4523的引脚24和25，输出端AD2+和AD2-连接芯片PIC18F4523的引脚19和20。
[0068]LCD的数据输入端LCD_DB0-LCD_DB7连接所述芯片PIC18F4523的引脚38-41、2-5，背光控制端LCD_BL连接所述芯片PIC18F4523的引脚11，片选端LCD_CS1和LCD_CS2分别连接所述芯片PIC18F4523的引脚26和27。
[0069]图10是本实用新型实施例提供的USB接口转换部分电路图，所述隔离器是芯片ADuM1201，所述USB接口转换器是芯片PL2303，如图10所示，所述芯片ADuM1201的引脚2和3分别连接芯片PIC18F4523的RXD引脚I和TXD引脚44，所述芯片ADuMl201的引脚6和7分别连接芯片ADuM1201的RXD引脚5和TXD引脚1，所述芯片ADuM1201的数据收发引脚15和16连接USB接口座。
[0070]图11是本实用新型实施例提供的电源部分电路图，如图11所示，大容量小体积的7V锂电池电压通过电源监控单元的开关管Q4后进入稳压器芯片ADP3330，为芯片PIC18F4523 等供电。
[0071]进一步地，还可以设置硬件复位按键SW1，当测试仪出现异常时，通过硬件复位按键SWl切断微控制器的供电电源。
[0072]综上所述，本实用新型具有以下技术效果:
[0073]1、利用本实用新型提供的硬件电路结构，能够实现驻波功率的数字化自动测试；
[0074]2、利用本实用新型提供的硬件电路结构，能够大大提高测量精度，减小测量误差;
[0075]3、利用本实用新型提供的硬件电路结构，能够将采集的数据传输至具有USB接口的计算机等分析设备，以供用户对数据进行分析处理。
[0076]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本【技术领域】技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，包括: 耦合器，其信号输入端连接通信设备的发射机，其信号输出端连接天线； 微处理器单元，其检波电压输入端连接所述耦合器的检波电压输出端； 液晶显示单元，其数据输入端连接所述微处理器单元的数据显示输出端。
2.根据权利要求1所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，所述耦合器是无接触定向I禹合器。
3.根据权利要求1所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，所述微处理器单元包括: 数据采集器，其连接所述耦合器的检波电压输出端； 微处理器，其数据输入输出端连接所述数据采集器的输出端。
4.根据权利要求1所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，所述微处理器单元包括: 数据采集器，其连接所述耦合器的检波电压输出端； 模数转换器，其模拟数据输入端连接所述数据采集器的输出端； 微处理器，其数据输入输出端连接所述模数转换器的数字数据输出端。
5.根据权利要求3或4所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，所述微处理器是芯片PIC18F4523。
6.根据权利要求5所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，还包括: 隔离器，其第一数据发送端和第一数据接收端分别连接所述微处理器的数据接收端和数据发送端； USB接口转换器，其数据接收端和数据发送端分别连接所述隔离器的第二数据发送端和第二数据接收端； USB接口座，其连接所述USB接口转换器的USB数据收发端。
7.根据权利要求6所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，所述隔离器是芯片ADuM1201。
8.根据权利要求6所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，所述USB接口转换器是芯片PL2303。
9.根据权利要求6所述的信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，还包括:分别连接所述微处理器的第一输入端、第二输入端、第三输入端的开关机键、正反功率显示切换按键、背光控制按键。
10.根据权利要求6所述的通信设备驻波比功率自动测量仪，其特征在于，还包括: 用来提供电能的锂电池； 电源监控单元，其输入端连接所述锂电池，第一输出端连接所述微处理器单元； 稳压器，其输入端连接所述电源监控单元的第二输出端，其第一输出端连接所述微处理器单元，其第二输出端连接所述隔离器。
【文档编号】H04B17/00GK204089844SQ201420468864
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】吴成慧, 王震 申请人:北京惠通嘉业科技有限责任公司