信息突發無線傳輸傳感發射機的製作方法

2023-06-29 11:19:01

專利名稱：信息突發無線傳輸傳感發射機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線電通信領域中的信息突發無線傳輸傳感發射機，特別適用於作震動、聲振、紅外、磁場、壓力等傳感信息的突發無線傳輸發射裝置。
目前在無線電通信領域中使用的信息突發無線傳輸發射裝置均採用直接脈衝鎖相調頻技術作信息突發無線傳輸，這種技術在鎖相調頻過程中數位訊號的相位突變，易引起調頻的相位畸變，造成數據中誤碼率增高。例如在目前市場常用的手持通信機，其進行通話通信性能還可以，但是要傳輸數據就容易出錯，不能滿足在一些特殊場合傳輸信息數據的要求，而且目前使用的信息突發無線傳輸發射裝置其工作環境溫度只能在-20℃以上使用，若要在低於-20℃以下的特殊環境使用滿足不了要求。
本實用新型的目的在於避免上述背景技術中的不足之處而提供一種相位連續變化的正弦調製信號，從而使傳輸數據不易出錯的信息突發無線傳輸傳感發射機，並且本實用新型還具有集成化程度高、保密性強、誤碼率低、體積小、結構簡單、成本較低廉、重量輕、密封性好、性能可靠，能在-40℃至+50℃寬溫度範圍及風雨等野外惡劣環境下工作。
本實用新型是這樣實現的它由電源1、微處理器2、調製器3、頻率綜合器4、激勵放大器5、功放器6、天線7、電子開關8、功放開關10、電源變換器9、11組成。其中傳感信號輸入端A、編碼頻率信號輸入端B分別與微處理器2入端1、2腳連接，微處理器2出端3腳分別依次串接調製器3、頻率綜合器4、激勵放大器5的1、2腳後與功放器6入端1腳連接，功放器6出端3腳與天線7連接，電源1的一路出端與電子開關8入端連接、另一路出端與功放開關10的3腳連接，電子開關8出端一路串接電源變換器9後與微處理器2入端4腳連接、另一路串接電源變換器11後再分別與調製器3、頻率綜合器4、激勵放大器5的各入端3腳並接，微處理器2出端5與功放開關10的1腳連接，功放開關10出端2腳與功放器6入端2腳連接。
本實用新型調製器3由函數發生集成塊13、電位器RP1至RP4、電阻R1至R8、電容C1至C4組成，其中函數發生集成塊13入端1腳接地端、入端2腳串接電位器RP2後接地端，電位器RP2中心抽頭串接電阻R3、電容C3後與頻率綜合器4入端1腳連接，函數發生集成塊13入端3腳串接電位器RP1、電阻R1後接地端，電位器RP1中心抽頭並接在電阻R1與電位器RP1一端之間和電阻R2與電容C1正極間，電容C1負極接地端，函數發生集成塊13入端4腳與電阻R2一端、電源變換器11入端並接、入端5腳串接電容C2後接6腳、入端7腳串接電阻R4、電位器RP4後接地端、入端8腳串接電阻R5、電位器RP3後接地端，電位器RP3、RP4中心抽頭並接地端，函數發生集成塊13入端9腳串接電阻R8後與微處理器2出端3腳連接、入端10腳串接電容C4後接地端、入端12腳接地端、入端13腳串接電阻R7後接14腳、入端15腳串接電阻R6後接16腳。
本實用新型與背景技術相比有如下優點1．本實用新型採用連續移頻鍵控調頻式的調製器3，它把編碼脈衝數據信號變換成兩個相關頻率的正弦信號，然後進行鎖相調頻，完成CP-FSK調製，這種調製方法使在鎖相調相時，在信息碼轉換時刻沒有相位突跳，信號頻譜在頻帶之外的滾降加塊，在傳送數據速率較高時佔用較窄的頻帶，具有很好的抗噪聲性能，使傳輸數據不易出錯。
2．本實用新型採用大規模集成電路製作，因而集成化程度高，體積小，重量輕，性能穩定可靠。
3．本實用新型製作由於集成化程度高，而且結構密封性好，能在-40℃至+50℃寬溫度範圍及風雨等野外惡劣環境下工作，滿足特殊場合的使用。
4．本實用新型電路製作容易，成本較低廉，具有實用推廣應用價值。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。


圖1是本實用新型的原理方塊圖。
圖2是本實用新型調製器3的電原理圖。
參照圖1、圖2，本實用新型由電源1、微處理器2、調製器3、頻率綜合器4、激勵放大器5、功放器6、天線7、電子開關8、功放開關10、電源變換器9、11組成。其中傳感信號輸入端A、編碼頻率信號輸入端B分別與微處理器2入端1、2腳連接，由A端把傳感頭的震動、聲/振、紅外、磁場、壓力等被測傳感信號輸入微處理器2，由B端輸入各種編碼頻率信號給微處理器2，由微處理器2對各種被測傳感信號進行編碼，實施例用程控編碼器預置好傳輸發射頻率(每隔25kHz選一個頻率點)後處於守機狀態。微處理器2出端3腳分別依次串接調製器3、頻率綜合器4、激勵放大器5的各1、2腳後與功放器6入端1腳連接。微處理器2按編碼信號對功放器6、功放開關10控制發射時間，並存貯B端輸入的程控編碼頻率信號對頻率綜合器4進行頻率預置，同時微處理器2還將輸入的傳感信息編碼脈衝系列信號變換成兩個相關頻率的正弦信號，進行調製。調製器3採用連續相位移頻鍵控調頻，把兩個相關頻率的正弦信號再調到頻率綜合器4進行鎖相正弦調頻，完成CP-FSK調製體制，採用這種調製方法使在鎖相調頻時在信息碼轉換時刻沒有相位突跳。信號頻譜在頻帶之外的滾降加塊。在傳送信息速率較高時佔用較窄的頻帶。具有很好的抗噪聲性能。實施例微處理器2採用市售87C51型單片機製作。調製器3其電原理連接線路如下它由函數發生集成塊13、電位器RP1至RP4、電阻R1至R8、電容C1至C4組成。其中函數發生集成塊13入端1腳接地端、入端2腳串接電位器RP2後接地端，電位器RP2中心抽頭串接電阻R3、電容C3後與頻率綜合器4入端1腳連接，函數發生集成塊13入端3腳串接電位器RP1、電阻R1後接地端，電位器RP1中心抽頭並接在電阻R1與電位器RP1一端之間和電阻R2與電容C1正極之間，電容C1負極接地端，函數發生集成塊13入端4腳與電阻R2一端、電源變換器11入端並接、入端5腳串接電容C2後接6腳、入端7腳串接電阻R4、電位器RP4後接地端、入端8腳串接電阻R5、電位器RP3後接地端，電位器RP3、RP4中心抽頭並接地端，函數發生集成塊13入端9腳串接電阻R8後與微處理器2出端3腳連接、入端10腳串接電容C4後接地端、入端12腳與地端連接、入端13腳串接電阻R7後接14腳、入端15腳串接電阻R6後接16腳。其作用函數發生集成塊13把微處理器2輸入的編碼脈衝系列變換成兩個相關頻率的低頻正弦信號，電位器RP2和RP4分別用來調節兩個相關低頻正弦信號的頻率，電位器RP1用於調節二個正弦信號的振蕩幅度，電位器RP4用來改變二個正弦信號的輸出幅度以達到所需要的調製指數。實施例函數發生集成塊13採用市售，XR-2206型集成塊製作，電位器RP1至RP4採用市售10KΩ的貼片型電位器製作，電阻R1至R8採用市售貼片2.4KΩ的電阻製作，電容C1至C4採用市售0.01μf貼片電容製作。
本實用新型功放器6出端3腳與天線7連接，電源1的一路出端與電子開關8入端連接、另一路出端與功放開關10的3腳連接。電子開關8出端一路串接電源變換器9後與微處理器2入端4腳連接、另一路串接電源變換器11後再分別與調製器3、頻率綜合器4、激勵放大器5的各入端3腳並接，微處理器2出端5腳與功放開關10的1腳連接，功放開關10出端2腳與功放器6入端2腳連接。頻率綜合器4其作用是對調製器3輸入的信號進行鎖相正弦調頻，提供頻率發射源輸入激勵放大器5，激勵放大器5對鎖相正弦調頻信號進行放大，並輸入功放器6對鎖相正弦調頻信號進行功率放大，再由天線7把信號進行全向發射。實施例頻率綜合器4採用市售MC145156，MC12028、OP-07C貼片集成電路製作，激勵放大器5採用市RA03型集成塊製作，功放器6採用市售BJ018A型集成功放電路製作，天線7採用單根鋼絲天線自製而成。
本實用新型電源變換器9把電源1輸入的12V直流電壓變換穩壓成5V直流電壓輸出，實施例採用市售MX738A型集成穩壓塊製作。電源變換器11把電源1輸入的12V直流電壓變換穩壓成10V直流電壓，實施例採用市售MAX667型集成穩壓塊製作。電源1提供12V直流工作電壓，實施例採用10節可充電電池組裝而成。電子開關8控制電源變換器9、11的供電。功放開關10控制功放器6供電，平時守機狀態，只有微處理器2的存貯器處於有電記憶加電工作，實施例電子開關8、功放開關10採用市售普通的3DK型晶本三極體製作成常用電子開關電路。
本實用新型工作原理如下它採用超高頻頻段實現突發數據傳輸，使用時將若干臺帶各種傳感頭的本裝置布設在選定區域或地段，並用程控編碼器對各臺預置好傳輸發射頻率(信道間隔為25kHz)，傳感裝置處於守機狀態，其它各裝置處於掉電狀態，只有微處理器3存儲器處於有電記憶狀態，因此此時消耗電流很小，功耗低。當傳感頭截獲到傳感信息後微處理器2對傳感信號進行編碼處理並控制電子開關8加電工作，經微處理器2編碼後的信息輸入調製器3，調製器3對編碼脈衝系列信號變換成兩個相關頻率的低頻正弦信號，這信號再調製到頻率綜合器4進行鎖相正弦調頻。並經激勵放大器5、功放器6放大後由天線7全向發射。微處理器2編碼好後並給出預定突發時間的開關信號，控制功放開關10使功放器6加電工作完成突發發射任務。
本實用新型安裝結構如下把圖1、圖2中的微處理器2、調製器3、電源變換器9、11、電子開關8、功放開關10、功放器6的元器件按連接線路安裝在一塊發射機的長×寬為110×80毫米的印製板上，功放器6集成塊可裝在屏蔽盒的內側壁上以增加散熱面和減小體積。頻率綜合器4、激勵放大器5表面貼裝在一塊長×寬為58×33毫米的印製板上，並安裝在長×寬×高為60×35×10毫米屏蔽盒內。把此屏蔽盒再安裝到發射機的印製板上，然後把整個發射機印製板安裝在一個長×寬×高為120×95×25毫米的屏蔽盒內，電源1安裝在屏蔽盒的下部，在屏蔽盒的上端面上安裝有外接傳感頭信號輸入端A和編碼器信號輸入端B的電纜插座，以及與天線7連接的插座並與天線7組裝成一體，通過電纜與外接傳感頭連接，屏蔽盒結構上採用密封結構，使本實用新型能在室外風雨外接惡劣環境下正常使用。
權利要求1．一種由電源(1)、微處理器(2)、頻率綜合器(4)、激勵放大器(5)、功放器(6)、天線(7)、電子開關(8)、功放開關(10)、電源變換器(9)、(11)組成的信息突發無線傳輸傳感發射機，其特徵在於還有調製器(3)組成，其中傳感信號輸入端A、編碼頻率信號輸入端B分別與微處理器(2)入端1、2腳連接，微處理器(2)出端3腳分別依次串接調製器(3)、頻率綜合器(4)、激勵放大器(5)的1、2腳後與功放器(6)入端1腳連接，功放器(6)出端3腳與天線(7)連接，電源(1)的一路出端與電子開關(8)入端連接、另一路出端與功放開關(10)的3腳連接，電子開關(8)出端一路串接電源變換器(9)後與微處理器(2)入端4腳連接，另一路串接電源變換器(11)後再分別與調製器(3)、頻率綜合器(4)、激勵放大器(5)的各入端3腳並接，微處理器(2)出端5腳與功放開關(10)的1腳連接，功放開關(10)出端2腳與功放器(6)入端2腳連接。
2．根據權利要求1所述的信息突發無線傳輸傳感發射機，其特徵在於調製器(3)由函數發生集成塊(13)、電位器RP1至RP4、電阻R1至R8、電容C1至C4組成，其中函數發生集成塊(13)入端1腳接地端、入端2腳串接電位器RP2後接地端，電位器RP2中心抽頭串接電阻R3、電容C3後與頻率綜合器(4)入端1腳連接，函數發生集成塊(13)入端3腳串接電位器RP1、電阻R1後接地端，電位器RP1中心抽頭並接在電阻R1與電位器RP1一端之間和電阻R2與電容C1正極之間，電容C1負極接地端，函數發生集成塊(13)入端4腳與電阻R2一端、電源變換器(11)入端並接、入端5腳串接電容C2後接6腳、入端7腳串接電阻R4、電位器RP4後接地端、入端8腳串接電阻R5、電位器RP3後接地端，電位器RP3、RP4中心抽頭並接地端，函數發生集成塊(13)入端9腳串接電阻R8後與微處理器(2)出端3腳連接、入端10腳串接電容C4後接地端、入端12腳與地端連接、入端13腳串接電阻R7後接14腳、入端15腳串接電阻R6後接16腳。
專利摘要本實用新型公開了一種信息突發無線傳輸傳感發射機,它由微處理器、調製器、頻率綜合器、激勵放大器、功放器、電子開關、功放開關、天線、電源變換器、電源等部件組成。採用連續移頻鍵控調頻的調製器把編碼脈衝系列信號變換成兩個相關頻率的低頻正弦信號進行鎖相調頻,因此傳輸信息佔用較窄頻帶、抗噪聲性能好、保密性強、信息碼轉換時無相位突跳、誤碼率低,並具有集成化程度高,體積小,結構簡單,成本低廉，性能可靠，能在惡劣環境下工作等特點。
文檔編號H04K1/00GK2310425SQ9722693
公開日1999年3月10日 申請日期1997年9月10日 優先權日1997年9月10日
發明者易遠倫, 王躍國, 馮強, 趙玉民, 王秋動, 樂嘉智, 程銀才, 黨利華, 孫愛軍 申請人:電子工業部第五十四研究所