手持式微波監測天線主控電路及方法
2023-10-17 19:59:59 3
手持式微波監測天線主控電路及方法
【專利摘要】本發明公開了一種手持式微波監測天線主控電路及方法，它包括監測天線、信號比對模塊、選通開關、放大器和輸出模塊，監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間通過信號比對模塊相連，選通開關的一路輸出直接與輸出模塊相連，另一路輸出通過放大器與輸出模塊相連，所述的選通開關為單刀雙擲開關。本發明可對監測天線所接收到的微波信號強弱進行判斷，從而選擇直通通路或放大通路，提高了測量結果的準確度，採用PIN單刀雙擲開關，降低了微波信號的非線性變化，整個電路結構簡單，實用性強。
【專利說明】手持式微波監測天線主控電路及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種天線主控電路，特別是涉及一種可對監測天線所接收到的微波信號強弱進行判斷的手持式微波監測天線主控電路及方法。
【背景技術】
[0002]現有的微波測量方式為:監測天線接收空氣中傳播的微波信號，並將接收到的微波信號直接傳送至微波測量設備或將接收到的微波信號經過放大後再傳送至微波測量設備，便於微波測量設備對微波信息進行處理，從而得到測量結果。上述方式能夠有效的對微波信號進行測量，從而得到相應的溫度、溼度、距離、速度和厚度等信息，但是，上述方式存在以下問題:
1、對接收到的微波信號直接傳送至測量設備，若此時微波信號的強度較弱，測量設備對其進行處理時，不易提取出有用信息，從而影響測量結果；
2、對接收到的微波信號經放大後傳送至測量設備，若此時監測天線接收到的微波信號的強度足夠強時，再對微波信號進行放大，則會造成微波信號的失真，從而導致測量結果不準確。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種可對監測天線所接收到的微波信號強弱進行判斷的手持式微波監測天線主控電路及方法，通過信號比對模塊將接收到的微波信號和基準微波信號進行比對，並根據比對結果輸出高電平或低電平，從而控制PIN單刀雙擲開關，實現通路的選擇。當接收到的微波信號強度足夠強時，則選擇直通通路；當接收到的微波信號強度較弱時，則選擇放大通路，從而保證測量結果的準確度。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:手持式微波監測天線主控電路，它包括監測天線、信號比對模塊、選通開關、放大器和輸出模塊，監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間通過信號比對模塊相連，選通開關的一路輸出直接與輸出模塊相連，另一路輸出通過放大器與輸出模塊相連，所述的選通開關為單刀雙擲開關。
[0005]所述的信號比對模塊包括帶通濾波器和中央處理器，帶通濾波器和中央處理器依次串聯在監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間。
[0006]所述的信號比對模塊包括數字比較器和微波基準信號產生電路，監測天線的輸出端和微波基準信號產生電路的輸出端分別與數字比較器的輸入端連接，數字比較器的輸出端和選通開關的輸入端連接，監測天線的輸出端還和選通開關的輸入端連接。
[0007]所述的單刀雙擲開關為PIN單刀雙擲開關。
[0008]所述的手持式微波監測天線主控電路，它還包括負責為帶通濾波器、中央處理器、數字比較器、微波基準信號產生電路和放大器提供工作電壓的電源管理模塊，所述的電源管理模塊包括電壓檢測單元、電流檢測單元、報警單元和單片機，電壓檢測單元和電流檢測單元分別與單片機的輸入端連接，報警單元和單片機的輸出端連接。[0009]手持式微波監測天線主控電路實現方法，它包括以下幾個步驟:
步驟1:監測天線將接收到的微波信號傳送至信號比對模塊；
步驟2:信號比對模塊將接收到的微波信號和基準微波信號進行比對，得到比對結果:步驟3:若比對結果小於或等於零，則信號比對模塊輸出高電平，若比對結果大於零，則信號比對模塊輸出低電平；
步驟4:若信號比對模塊輸出為高電平，則監測天線所接收到的微波信號經放大通路傳送至輸出模塊；若信號比對模塊輸出為低電平，則監測天線所接收到的微波信號經直通通路傳送至輸出模塊；
步驟5:輸出模塊將接收到的微波信號傳送至微波測量設備。
[0010]所述的步驟2的具體步驟為:
步驟101:對中央處理器進行編程，設置好微波信號的幅值閥值；
步驟102:監測天線將接收到的微波信號傳送至帶通濾波器；
步驟103:帶通濾波器對接收到的微波信號進行濾波後，輸入至中央處理器；
步驟104:中央處理器將接收到的微波信號進行處理，提取其幅值大小；
步驟105:將提取到的幅值和預設幅值閥值進行作差；
步驟106:中央處理器根據差值大小輸出控制信號，差值小於或等於零，則中央處理器輸出高電平，差值大於零，則中央處理器輸出低電平。
[0011]所述的步驟2的具體步驟為:
步驟201:數字比較器接收由微波基準信號產生電路所產生的基準微波信號和監測天線將接收到的微波信號；
步驟202:數字比較器將接收基準微波信號和監測天線接收到的微波信號進行比對，根據比對結果輸出高電平或低電平；
步驟203:若比對結果小於或等於零，則數字比較器輸出高電平，若比對結果大於零，則數字比較器輸出低電平。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
I)通過信號比對模塊將接收到的微波信號和基準微波信號進行比對，並根據比對結果輸出高電平或低電平，從而控制PIN單刀雙擲開關，實現通路的選擇，當接收到的微波信號強度足夠強時，則選擇直通通路；當接收到的微波信號強度較弱時，則選擇放大通路，從而提高了測量結果的準確度；
2)電源管理模塊中的電壓檢測單元、電流檢測單元能夠對電路中的欠壓、過壓和過流等情況進行檢測，將檢測結果傳送至單片機，當電路中出現欠壓、過壓和過流等情況時，單片機則輸出控制信號，使報警單元發出報警，從而提高了電路的安全性。
[0013]3)採用PIN單刀雙擲開關，降低了微波信號的非線性變化，整個電路結構簡單，實用性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的連接框圖；
圖2為本發明的方法流程圖；
圖3為本發明第一種實施方式的連接框圖； 圖4為本發明的第一實施方式的方法流程圖；
圖5為本發明的第二種實施方式的連接框圖；
圖6為本發明的第二實施方式的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。
[0016]如圖1、3、5所示，手持式微波監測天線主控電路，它包括監測天線、信號比對模塊、選通開關、放大器和輸出模塊，監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間通過信號比對模塊相連，選通開關的一路輸出直接與輸出模塊相連，另一路輸出通過放大器與輸出模塊相連，所述的選通開關為單刀雙擲開關。
[0017]所述的信號比對模塊包括帶通濾波器和中央處理器，帶通濾波器和中央處理器依次串聯在監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間。
[0018]所述的信號比對模塊包括數字比較器和微波基準信號產生電路，監測天線的輸出端和微波基準信號產生電路的輸出端分別與數字比較器的輸入端連接，數字比較器的輸出端和選通開關的輸入端連接，監測天線的輸出端還和選通開關的輸入端連接。
[0019]所述的單刀雙擲開關為PIN單刀雙擲開關。
[0020]所述的手持式微波監測天線主控電路，它還包括負責為帶通濾波器、中央處理器、數字比較器、微波基準信號產生電路和放大器提供工作電壓的電源管理模塊，所述的電源管理模塊包括電壓檢測單元、電流檢測單元、報警單元和單片機，電壓檢測單元和電流檢測單元分別與單片機的輸入端連接，報警單元和單片機的輸出端連接。
[0021]如圖2所示，手持式微波監測天線主控電路實現方法，它包括以下幾個步驟:
步驟1:監測天線將接收到的微波信號傳送至信號比對模塊；
步驟2:信號比對模塊將接收到的微波信號和基準微波信號進行比對，得到比對結果:步驟3:若比對結果小於或等於零，則信號比對模塊輸出高電平，若比對結果大於零，則信號比對模塊輸出低電平；
步驟4:若信號比對模塊輸出為高電平，則監測天線所接收到的微波信號經放大通路傳送至輸出模塊；若信號比對模塊輸出為低電平，則監測天線所接收到的微波信號經直通通路傳送至輸出模塊；
步驟5:輸出模塊將接收到的微波信號傳送至微波測量設備。
[0022]如圖4所示，所述的步驟2的具體步驟為:
步驟101:對中央處理器進行編程，設置好微波信號的幅值閥值；
步驟102:監測天線將接收到的微波信號傳送至帶通濾波器；
步驟103:帶通濾波器對接收到的微波信號進行濾波後，輸入至中央處理器；
步驟104:中央處理器將接收到的微波信號進行處理，提取其幅值大小；
步驟105:將提取到的幅值和預設幅值閥值進行作差；
步驟106:中央處理器根據差值大小輸出控制信號，差值小於或等於零，則中央處理器輸出高電平，差值大於零，則中央處理器輸出低電平。
[0023]如圖6所示，所述的步驟2的具體步驟為: 步驟201:數字比較器接收由微波基準信號產生電路所產生的基準微波信號和監測天線將接收到的微波信號；
步驟202:數字比較器將接收基準微波信號和監測天線接收到的微波信號進行比對，根據比對結果輸出高電平或低電平；
步驟203:若比對結果小於或等於零，則數字比較器輸出高電平，若比對結果大於零，則數字比較器輸出低電平。
【權利要求】
1.手持式微波監測天線主控電路，其特徵在於:它包括監測天線、信號比對模塊、選通開關、放大器和輸出模塊，監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間通過信號比對模塊相連，選通開關的一路輸出直接與輸出模塊相連，另一路輸出通過放大器與輸出模塊相連，所述的選通開關為單刀雙擲開關。
2.根據權利要求1所述的手持式微波監測天線主控電路，其特徵在於:所述的信號比對模塊包括帶通濾波器和中央處理器，帶通濾波器和中央處理器依次串聯在監測天線的輸出端和選通開關的輸入端之間。
3.根據權利要求1所述的手持式微波監測天線主控電路，其特徵在於:所述的信號比對模塊包括數字比較器和微波基準信號產生電路，監測天線的輸出端和微波基準信號產生電路的輸出端分別與數字比較器的輸入端連接，數字比較器的輸出端和選通開關的輸入端連接，監測天線的輸出端還和選通開關的輸入端連接。
4.根據權利要求1所述的手持式微波監測天線主控電路，其特徵在於:所述的單刀雙擲開關為PIN單刀雙擲開關。
5.根據權利要求1所述的手持式微波監測天線主控電路，其特徵在於:它還包括負責為帶通濾波器、中央處理器、數字比較器、微波基準信號產生電路和放大器提供工作電壓的電源管理模塊，所述的電源管理模塊包括電壓檢測單元、電流檢測單元、報警單元和單片機，電壓檢測單元和電流檢測單元分別與單片機的輸入端連接，報警單元和單片機的輸出端連接。
6.手持式微波監測天線主控電路實現方法，其特徵在於:它包括以下幾個步驟: 步驟1:監測天線將接收到的微波信號傳送至信號比對模塊； 步驟2:信號比對模塊將接收到的微波信號和基準微波信號進行比對，得到比對結果:步驟3:若比對結果小於或等於零，則信號比對模塊輸出高電平，若比對結果大於零，則信號比對模塊輸出低電平； 步驟4:若信號比對模塊輸出為高電平，則監測天線所接收到的微波信號經放大通路傳送至輸出模塊；若信號比對模塊輸出為低電平，則監測天線所接收到的微波信號經直通通路傳送至輸出模塊； 步驟5:輸出模塊將接收到的微波信號傳送至微波測量設備。
7.根據權利要求6所述的手持式微波監測天線主控電路實現方法，其特徵在於:所述的步驟2的具體步驟為: 步驟101:對中央處理器進行編程，設置好微波信號的幅值閥值； 步驟102:監測天線將接收到的微波信號傳送至帶通濾波器； 步驟103:帶通濾波器對接收到的微波信號進行濾波後，輸入至中央處理器； 步驟104:中央處理器將接收到的微波信號進行處理，提取其幅值大小； 步驟105:將提取到的幅值和預設幅值閥值進行作差； 步驟106:中央處理器根據差值大小輸出控制信號，差值小於或等於零，則中央處理器輸出高電平，差值大於零，則中央處理器輸出低電平。
8.根據權利要求6所述的手持式微波監測天線主控電路實現方法，其特徵在於:所述的步驟2的具體步驟為: 步驟201:數字比較器接收由微波基準信號產生電路所產生的基準微波信號和監測天線將接收到的微波信號； 步驟202:數字比較器將接收基準微波信號和監測天線接收到的微波信號進行比對，根據比對結果輸出高電平或低電平； 步驟203:若比對結果小於或等於零，則數字比較器輸出高電平，若比對結果大於零，則數字比較器輸出低電平 。
【文檔編號】H01Q23/00GK103647158SQ201310602590
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】寧濤, 王潤洪, 肖聰, 吳偉冬, 寧昕 申請人:成都九華圓通科技發展有限公司