CN101183905A - 天馈故障检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天馈故障检测的装置及方法。本发明天馈故障检测的装置包括：取样模块：串联在电源和天馈系统之间，用于取样电流信号，并将电流信号转换为电压信号；告警模块，用于将所述电压信号与门限值比较，若所述电压信号超出所述门限值的范围，则输出告警信号。本发明天馈故障检测的方法包括：取样电流信号，并将电流信号转换为电压信号；将所述电压信号与门限值进行比较；若所述电压信号超出门限值的范围，则输出告警信号。本发明可以方便地实现天馈系统的故障检测。

Description

天馈故障检测装置及方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天馈故障检测装置及方法。
背景技术
天馈系统作为无线通信系统的重要组成部分，其工作的可靠性对于系统正常工作有着决定性的影响，因此对天馈系统故障的检测显的异常重要；天馈系统一般都架设在室外，所处环境恶劣，而且为了能覆盖较远的通讯距离，通常天线会被架设在比较高的地方，因此天馈故障的检测显得异常困难。
目前现有技术通常在收发信子系统天线连接口利用检测该端口的输出电压驻波比，或者通过检测该端口天线的回波功率的方式来检测天线的工作状态，由于需要考虑收发信机内部反向电路功率提取电路精度的影响以及与反向功率提取电路有关的射频功率检波器精度的影响，通常也需要采用高方向性的定向器件提取反向功率，以及在反向检波电路中采用高性能的射频检波器将提取的反向功率转换成相应的直流信号以进行相应比较处理，同时在电路设计中还要考虑必要的温度补偿方式，部分电路为了进一步改进检测精度克服误报警和漏报警仍需要在利用特定负载对通讯系统的反向功率状态进行初始校准，将校准的数据存入到系统软件资源。
在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现该现有技术存在以下问题：检测端口天线的驻波比或回波功率的方式会受到周围环境如温度、树木、建筑物遮挡、雨雪、馈线电缆长度的影响；且通过检测天馈系统的驻波比和回波功率的方法检测天馈系统的工作状态是否正常，存在电路形式复杂、对器件要求高的问题，在部分系统中为了克服可能的误报警进一步提高系统可靠性，还需要采用软件校正的方法，因此需要占用部分系统软件资源，同时也存在成本高的问题。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种天馈故障检测的方法及装置，能够方便地实现天馈系统的故障检测。
为解决上述技术问题，本发明所提供的天馈故障检测装置实施例是通过以下技术方案实现的：
一种天馈故障检测装置，包括：取样模块：串联在电源和天馈系统之间，用于取样电流信号，并将电流信号转换为电压信号；告警模块，用于将所述电压信号与门限值比较，若所述电压信号超出所述门限值的范围，则输出告警信号。
本发明提供的天馈故障检测方法实施例是通过以下技术方案实现的：
一种天馈故障检测方法，包括步骤：
取样天馈系统与电源回路上的电流信号，并将所述电流信号转换为电压信号；将所述电压信号与门限值比较；若所述电压信号超出门限值的范围，则输出告警信号。
上述技术方案具有如下有益效果：由于本发明实施例取样模块串联在电源和天馈系统之间，先取样电流信号，转换为电压信号后，告警模块与门限值进行比较，使得天馈系统的故障检测不再受环境的干扰，非常方便地实现了天馈系统故障的检测，极大降低故障定位的难度，同时降低故障检测的成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的天馈故障检测的原理图；
图2是本发明实施例提供的天馈故障检测装置图；
图3是本发明实施例提供的天馈故障检测的方法图；
图4是本发明实施例提供的天馈故障检测的整体方案图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种天馈故障检测的方法及装置，用于实现天馈系统的故障检测。
本发明实施例在本地设备中设置电源，在电源与天馈之间串联取样模块，取样模块取样电源和天馈回路上的电流信号，并将电流信号转换为电压信号，告警模块将电压信号与门限值进行比较，电压信号超出门限值的范围，则输出告警信号。
请参阅图1是本发明实施例提供的天馈故障检测的原理图。
如图所示，本地设备里设置电源给天馈系统供电，取样模块串联在电源与天馈系统之间，告警模块与取样模块连接；收发信机发出的射频信号与电源发出的电流信号通过馈线的内部芯传送到天线，天线通过馈线的金属外壳与电源形成回路；为了防止射频信号的干扰，本发明实施例还提供在取样模块与收发信机间安装射频信号隔离设备。
以下结合附图对天馈故障检测的方法及装置进行详细的介绍。
请参阅图2是本发明实施例提供的天馈故障检测装置图。
取样模块100：串联在电源和天馈系统之间，用于取样电流信号，并将电流信号转换为电压信号；取样模块取样电源与天馈系统回路上的电流信号。
告警模块200，用于将所述电压信号与门限值，若所述电压信号超出门限值的范围，则输出告警信号。
为实现天馈系统开路和短路故障的分别检测，所述告警模块包括：第二比较器10、第二比较器20和告警输出模块；
比较器210，用于将所述电压信号与第一门限值比较；
比较器220，用于将电压信号与第二门限值比较；
告警输出模块230，在所述第一比较器比较电压信号小于所述第一门限值或所述第二比较器比较电压信号大于第二门限值时，输出告警信号。
第一门限值为设定的电压信号下限，第二门限值为设定的电压信号的上限，本发明实施例中，门限设定可以根据实际情况进行设定，如只设定一个门限，即只采用一个比较器。
为避免天馈回路短路时，因为电流过大损坏天馈系统以及其他设备，所述天馈故障检测装置还包括：
过流保护模块300，串联在所述电源与天馈系统之间，用于将输出电流限定在固定值。
过流保护模块连接在取样模块和电源之间，或连接在取样模块和天馈系统之间，自身检测输出电流的大小，在输出电流过大时，将输出电流限定在固定值；过流保护模块可以连接在取样模块和电源之间，也可以连接在取样模块和天馈系统之间。另外，过流保护模块也可以与第二比较器连接，不需要自身检测输出电流的大小，在所述电压信号大于第二门限值时，将输出电流限定在固定值。
为更好的进行电压比较，所述天馈故障检测装置还包括：
放大器400，连接在取样模块与告警模块之间，用于放大所述电压信号，并将所述放大后的电压信号输出到告警模块；
所述第一比较器将所述放大的电压信号与第一门限值比较；所述第二比较器将所述放大的电压信号与第二门限值比较。
输出告警信号后，本发明实施例还提供将告警信号上报到后台，所述天馈故障检测的装置还包括：
上报模块500，用于将输出的告警信号上报到后台。
为防止射频信号的干扰，所述天馈故障检测装置还包括：
射频信号隔离模块600，安装在天馈系统和取样模块之间，用于隔离射频信号的干扰。
至此本发明实施例提供的天馈故障检测装置介绍完毕，如下介绍本发明实施例提供的天馈故障检测方法。
请参阅图3是本发明实施例提供的天馈故障检测的方法图。
步骤101、取样电流信号；
取样模块取样电源与天馈系统回路上的电流信号IR。
步骤102、将电流信号转换为电压信号；
取样模块可以为取样电阻R，将电流信号IR转换为电压信号VR，VR随IR线性变化。
步骤103、分别将电压信号与第一门限值比较，与第二门限值比较；
本发明实施例可以将电压信号放大后，在取值模块与告警模块中间安装放大器，将电压信号放大A倍，VRL＝A*R*IRL，第一比较器将VRL与第一门限值比较，第二比较器将VRL与第二门限值比较；第一门限值V1＝(1/3～1/5)VRL，第二门限值V2＝(3～5)VRL。第一门限值和第二门限值的设置可根据实际情况调整，本发明对此不做限制。该步骤中，本发明实施例提供电压信号也可以与一个门限值进行比较，检测天馈系统的故障；且可以依据实际检测的需要规定门限值的个数，本发明对于比较的门限值个数不做限制。
若电压信号小于第一门限值或电压信号大于第二门限值，则执行步骤104输出告警信号。
步骤104、输出告警信号；
由告警输出模块输出告警信号；在本地设备中适用软件定时查询是否有告警信号输出，有告警信号输出时，执行步骤105。
步骤105、将告警信号上报到后台。
由上报模块将告警信号上报到后台，后台得知天馈的工作状态。
至此天馈故障检测方法及装置介绍完毕。
另外，本发明实施例提供天馈故障检测的整体实施方案。
请参阅图4是本发明实施例提供的天馈故障检测的整体方案图。
如图所示，取样模块一端与电源连接，一端与射频信号隔离设备连接，射频信号隔离设备另一端连接天馈系统和收发信机；取样模块另外与放大器连接，取样模块取得的电压信号通过放大器放大，放大器连接告警模块的比较器1和比较器2，将放大的电压信号分别输入比较器1和比较器2，分别与第一门限值和第二门限值比较。当输入电压VR＜比较门限V1时输出开路告警信号(假定输出为高电平“1”)，其他情况不告警(输出为低电平“0”)，比较器2的特性为：当输入电压VR＞比较门限V2时输出短路告警信号(假定为高电平“1”)，其他情况不告警(输出为低电平“0”)。下表1是天馈状态和两个比较器输出的对应关系。
    比较器1输出     比较器2输出     天馈状态
    0     0     正常工作
    0     1     短路告警
    1     0     开路告警
    1     1     非法状态
当天馈系统正常工作时，比较器1和比较器2的输出为0；当天馈系统出现短路时，比较器1输出告警信号1；当天馈系统出现开路时，比较器2的输出告警信号1；当告警模块自身出现故障时，比较器1和比较器2的输出都为1。
以上对本发明所提供的一种天馈故障检测的方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种天馈故障检测装置，其特征在于，包括：
取样模块：串联在电源和天馈系统之间，用于取样电流信号，并将电流信号转换为电压信号；
告警模块，用于将所述电压信号与门限值比较，若所述电压信号超出所述门限值的范围，则输出告警信号。
2.根据权利要求1所述的天馈故障检测装置，其特征在于，所述告警模块包括：
第一比较器，用于将所述电压信号与第一门限值比较；
第二比较器，用于将所述电压信号与第二门限值比较；
告警输出模块，在所述第一比较器比较电压信号小于所述第二门限值或所述第二比较器比较电压信号大于第二门限值时，输出告警信号。
3.根据权利要求2所述的天馈故障检测装置，其特征在于，所述天馈故障检测装置还包括：
过流保护模块，串联在所述电源与天馈系统之间，用于将输出电流限定在固定值。
4.根据权利要求3所述的天馈故障检测装置，其特征在于，过流保护模块连接在取样模块和电源之间，或连接在取样模块和天馈系统之间；所述过流保护模块与所述第二比较器连接，在所述电压信号大于第二门限值时，将输出电流限定在固定值。
5.根据权利要求1所述的天馈故障检测装置，其特征在于，所述天馈故障检测装置还包括：
放大器，连接在取样模块与告警模块间，用于放大所述电压信号，并将所述放大后的电压信号输出到告警模块。
6.根据权利要求1至5任一项所述的天馈故障检测装置，其特征在于，所述天馈故障检测装置还包括：
上报模块，用于将所述输出的告警信号上报到后台。
7.根据权利要求6所述的天馈故障检测装置，其特征在于，所述天馈故障检测装置还包括：
射频信号隔离模块，安装在天馈系统和取样模块之间，用于隔离射频信号的干扰。
8.一种天馈故障检测方法，其特征在于，包括步骤：
取样天馈系统与电源回路上的电流信号，并将所述电流信号转换为电压信号；
将所述电压信号与门限值比较；
若所述电压信号超出门限值的范围，则输出告警信号。
9.根据权利要求8所述的天馈故障检测方法，其特征在于，所述将所述电压信号与门限值比较具体为：将所述电压信号与第一门限值比较，与第二门限值比较；
所述若所述电压信号超出门限值的范围具体为：所述电压信号小于所述第一门限值，或所述电压信号大于所述第二门限值。
10.根据权利要求8所述的天馈故障检测方法，其特征在于，将所述电流信号转换为电压信号后，将所述电压信号与门限值进行比较前，将所述电压信号放大。
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