CN101871979B - 一种无线信号检测报警方法及报警器 - Google Patents

一种无线信号检测报警方法及报警器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无线信号检测领域，公开了本发明实施例所提供的无线信号检测报警方法及报警器，主要是利用无线检波，放大，比较等过程，进行无线信号的检测，并增加蜂鸣器和LED，实现无线信号检测报警功能，其在靠近手机等无线发射的设备，会发光警告，并发出蜂鸣响声报警，以提示用户有无线信号，存在电磁辐射。本发明的无线信号报警器即可用于对发出射频信号的设备进行无线信号检测，也可用于探测无线信号报警器周围环境电磁辐射的无线信号，便于采取应对方案，为用户提供了方便，且其结构简单，而且成本很低，携带方便。

Description

一种无线信号检测报警方法及报警器
技术领域
本发明涉及无线信号检测领域，尤其涉及的是一种无线信号检测报警方法及报警器。
背景技术
手机等无线产品在连通的时候，不断的发送射频信号；而目前的无线信号检测设备主要为频谱分析仪，频谱分析仪虽然功能强大，但价格昂贵。
另一方面，由于当今人们在社会生产生活中使用了大量的无线产品，电磁辐射强度是人们所关心的问题。准确检测出环境无线电信号强度有助于人们避开可能的强电磁辐射环境或采取必要的防护措施。频谱分析仪由于价格昂贵和不方便携带，不利于普通人群所接触和使用。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无线信号检测报警方法及报警器，其结构简单，而且成本很低，携带方便。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种无线信号检测报警器，包括一用于感应外界无线信号的感应天线，其中，其还包括：
与所述感应天线连接的储能器件，用于提高所述感应天线接收到的无线信号的能量；
与所述储能器件连接的二极管峰值包络检测器，用于将储能器件输出的无线信号转换成模拟信号；
与所述二极管峰值包络检测器连接的信号放大器，用于将转换后的模拟信号进行放大；
与所述信号放大器连接的信号比较器，用于将放大后的模拟信号转变成数字信号，并与输入信号比较器内的基准电压比较，然后判断是输出低电平信号还是输出高电平信号；
与所述信号比较器连接的蜂鸣器控制电路，用于从所述信号比较器接收相应的电平信号，并根据接收到的电平信号决定是否驱动蜂鸣器工作；
与所述蜂鸣器控制电路连接的蜂鸣器，用于根据所述蜂鸣器控制电路的控制发出报警声；
与所述信号比较器连接的LED控制电路，用于从所述信号比较器接收相应的电平信号，并根据接收到的电平信号决定是否驱动发光二极管工作；
与所述LED控制电路连接的发光二极管，用于根据所述LED控制电路的控制发出相应的发光告警；
其中，当无线信号检测报警器靠近正在工作的无线设备时，放大后的信号与基准电压比较这个信号大于等于基准电压时，信号比较器输出为高电平；当无线信号检测报警器远离正在工作的无线设备时，这个模拟信号变小，小于基准电压时，信号比较器输出为低电平；
将信号比较器的高低电平输入到蜂鸣器控制电路和LED控制电路，当输入信号为高时，蜂鸣器响，LED灯亮；当输入信号为低时，蜂鸣器不响，LED不亮；
其中，所述二极管峰值包络检测器包括一二极管、一电容和一电阻，所述二极管的正极为二极管峰值包络检测器的输入端，负极为二极管峰值包络检测器的输出端，所述二极管的正极与天线的接出端和第一电感的非接地端具有公共接线点；所述电容和电阻并联，且一端接二极管的负极，另一端接地。
所述的无线信号检测报警器，其中，所述信号放大器放大倍数的设定满足放大后的信号能被信号比较器识别。
所述的无线信号检测报警器，其中，所述储能器件包括第一电感，所述第一电感一端接地，另一端连接天线的接出端。
所述的无线信号检测报警器，其中，所述输入信号比较器内的基准电压设置为可调，通过调节基准电压产生器来控制无线信号检测报警器的探测距离。
一种使用上无线信号检测报警器的无线信号检测报警方法，其中，包括以下步骤：
A、感应并接收外界的无线信号；
B、提高接收到的无线信号的能量；
C、将提高能量的无线信号转换为模拟信号；
D、将所述模拟信号放大；
E、将放大后的模拟信号转变为数字信号，并通过与基准电压比较判断是输出高电平还是低电平；
F、根据接收到的高电平或低电平来选择是否驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出相应的报警动作。
所述的无线信号检测报警方法，其中，所述步骤B中通过电感提高信号的能量；
其中，当无线信号检测报警器靠近正在工作的无线设备时，放大后的信号与基准电压比较这个信号大于等于基准电压时，信号比较器输出为高电平；当无线信号检测报警器远离正在工作的无线设备时，这个模拟信号变小，小于基准电压时，信号比较器输出为低电平；
将信号比较器的高低电平输入到蜂鸣器控制电路和LED控制电路，当输入信号为高时，蜂鸣器响，LED灯亮；当输入信号为低时，蜂鸣器不响，LED不亮；
其中，所述二极管峰值包络检测器包括一二极管、一电容和一电阻，所述二极管的正极为二极管峰值包络检测器的输入端，负极为二极管峰值包络检测器的输出端，所述二极管的正极与天线的接出端和第一电感的非接地端具有公共接线点；所述电容和电阻并联，且一端接二极管的负极，另一端接地。
所述的无线信号检测报警方法，其中，所述步骤E具体判断是：当数字信号大于基准电压时，输出高电平；当数字信号小于基准电压时，输出低电平。
所述的无线信号检测报警方法，其中，步骤F具体为：接收到高电平时驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出报警动作；接收到低电平时不驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出报警动作。
所述的无线信号检测报警方法，其中，所述步骤E中通过调节所述基准电压的范围来控制无线信号检测报警器的探测距离。
本发明所提供的一种无线信号检测报警方法及报警器，主要是利用无线检波，放大，比较等过程，进行无线信号的检测，并增加蜂鸣器和LED，实现无线信号检测报警功能，其在靠近手机等无线发射的设备，会发光警告，并发出蜂鸣响声报警，以提示用户有无线信号，存在电磁辐射，为用户提供了方便，且其结构简单，而且成本很低，携带方便。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的无线信号检测报警方法流程图；
图2是本发明实施例所提供的无线信号检测报警器的结构框图；
图3是天线、储能器件、二极管峰值包络检测器三者的电路连接图；
图4是二极管峰值包络检测器的检波图解图。
具体实施方式
本发明所提供的一种无线信号检测报警方法及报警器，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例所提供的一种无线信号检测报警器，如图1所示为本发明的无线信号检测报警器结构框图，所述无线信号检测报警器包括的依次连接的感应天线111、储能器件112、二极管峰值包络检测器113、信号放大器114、信号比较器115、蜂鸣器控制电路117、蜂鸣器118，以及一基准电压产生器116、该基准电压产生器116产生的基准电压输入信号比较器115中。
本发明中其还包括一与所述信号比较器115连接的LED控制电路119，所述LED控制电路119与发光二极管120连接。
其中，所述感应天线111用于感应外界的无线信号，例如手机射频信号等；所述储能器件112，用于提高所述感应天线11接收到的无线信号的能量。
所述二极管峰值包络检测器113，用于将储能器件112输出的无线信号转换成模拟信号；所述信号放大器114，用于将转换后的模拟信号进行放大。
所述信号比较器114，用于将放大后的模拟信号转变成数字信号，并与输入信号比较器内的基准电压比较，然后判断是输出低电平信号还是输出高电平信号。
所述蜂鸣器控制电路117，用于从所述信号比较器115接收相应的电平信号，并根据接收到的电平信号决定是否驱动蜂鸣器工作；所述蜂鸣器118，用于根据所述蜂鸣器控制电路117的控制发出报警声。
所述LED控制电路119，用于从所述信号比较器115接收相应的电平信号，并根据接收到的电平信号决定是否驱动发光二极管工作；所述发光二极管，用于根据所述LED控制电路119的控制发出相应的发光告警。
在使用上述无线信号检测报警器时，首先，开启该报警器，因为手机会不断发出射频信号，当手机靠近无线信号检测报警器时，无线信号检测报警就通过感应天线111接收到这个微弱的射频信号。
由于射频信号比较微弱，天线接收信号很小(一般为毫瓦级)，所以先将射频信号通过储能器件112储能，提高能量。本发明所选用的提供能量的方法是增加一电感，如图3所示的第一电感L1，该第一电感L1的一端接地，另一端连接天线111的接出端110。
信号经过能量提高之后即升压之后，即被输入二极管峰值包络检测器113中将射频信号转换为模拟信号。参见图3，该二极管峰值包络检测器13包括一二极管D1、一电容C1和一电阻R1，所述二极管D1的正极131为二极管峰值包络检测器的输入端，负极132为二极管峰值包络检测器的输出端，所述二极管的正极131与天线的接出端110和第一电感的非接地端121具有公共接线点；所述电容C1和电阻R1并联，且一端接二极管D1的负极132，另一端接地。
本发明的其中一个核心技术在于二极管峰值包络检测器13，下面详细讲一下二极管峰值包络检测器113的原理：检波过程其实就是信号源通过二极管D1给电容C1充电和电容C1对电阻R1放电的交替重复过程。请参见图4，假设输入信号为正弦波，通过图来解释一下检波过程：
当输入信号Ui从零开始增大时，由于电容C1的高频阻抗很小，Ui几乎全部加到二极管D1的两端，C1倍充电。D1的导通电阻RD很小，充电电流很大，又因为充电时常数RD*C1很小。电容上的电压建立得很快，这个电压又反向加在D1上，此时D1上的电压为信号源电压与电容上的电压之差。
当电容上的电压等于Ui时，D1截至。随着Ui的继续下降，D1存在一定的截止时间，在此期间内电容C1把导通期间存储的电荷通过R1放电。因放电常数RD*C1比较大，放电较慢。在电容电压下降不多时，Ui的下一个周期已到来，当Ui大于电容上的电压时，D1再次导通；电容C1在原有的积累电荷量的基础上又得到补充，电容上的电压得到进一步的提高。然后，继续上述放电、充电过程，直到电容器上的电压与D1截止时C1的放电电荷量相等，便达到动态平衡状态即稳定工作状态。
二极管电流ID包含平均分量Iav以及高频分量。Iav流经电阻R1形成的平均电压Uav，它就是检波器的有用输出电压。由于高频纹波电压很小，这个电压就几乎等同于检波器的输出电压。
继续参见图1，当射频信号被转化成模拟信号之后，因为这个模拟信号也是比较小的信号，所以要将这个模拟信号通过信号放大器114放大，关于信号放大器114放大倍数的确定的标准为：满足放大后的模拟信号能够达到信号比较器115能识别到的信号。
然后将此放大后的模拟信号输入到信号比较器115将信号变成数字信号。即当无线信号检测报警器靠近正在工作的无线设备时，放大后的信号与基准电压比较(基准电压可以调整，以便控制探测距离)这个信号大于等于基准电压时，信号比较器115输出为高电平；当无线信号检测报警器远离正在工作的无线设备时，这个模拟信号变小，小于基准电压时，信号比较器115输出为低电平。
所述的基准电压的大小是可以根据需要调节的，当基准电压较大的时候就必须保证无线信号检测报警器与无线设备的距离要很近才能输出高电平，当基准电压较小的时候无线信号检测报警器与无线设备的距离就可以稍远一些都可以保证输出高电平。
蜂鸣器控制电路117根据信号比较器115输出的低电平或高电平来选择是否驱动蜂鸣器做出报警动作，当蜂鸣器控制电路117接收到的是低电平时就不驱动蜂鸣器118工作，当蜂鸣器控制电路117接收到的是高电平时就会驱动蜂鸣器118工作，即将信号比较器的高低电平输入到蜂鸣器控制电路117和LED控制电路119，当输入信号为高时，蜂鸣器响，LED灯亮；当输入信号为低时，蜂鸣器不响，LED不亮。实现无线信号检测报警功能。
本发明的无线信号检测报警器即可用于对发出射频信号的设备进行无线信号检测，也可用于探测无线信号检测报警器周围环境电磁辐射的无线信号，便于采取应对方案。
基于上述无线信号检测报警器，本发明实施例还提供了一种无线信号报警方法，如图2所示为本发明的方法流程图，其包括以下步骤：
步骤301、感应并接收外界的无线信号；
当无线信号检测报警器靠近手机等无线设备(无线设备在工作状态)时，就可以通过天线接收到这个无线设备发出的射频信号。
步骤302、提高接收到的无线信号的能量；
由于射频信号比较微弱，所以先将射频信号通过“储能器件”储能，提高能量。
步骤303、将提高能量的无线信号转换为模拟信号；
步骤304、将所述模拟信号放大；
这个模拟信号也是比较小的信号，所以要将这个模拟信号通过“信号放大器”放大到“信号比较器”能识别到的信号。
步骤305、将放大后的模拟信号转变为数字信号，并通过与基准电压比较判断是输出高电平还是低电平；
放大后的模拟信号输入到“信号比较器”将信号变成数字信号。即当无线信号检测报警器靠近正在工作的无线设备时，放大后的信号与基准电压比较(基准电压可以调整，以便控制探测距离)，这个信号大于等于基准电压时，信号比较器输出为高电平；当无线信号检测报警器远离正在工作的无线设备时，这个模拟信号变小，小于基准电压时，信号比较器输出为低电平。
步骤306、根据接收到的高电平或低电平来选择是否驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出报警动作。
将信号比较器的高低电平输入到“蜂鸣器控制电路”和“LED控制电路”，当输入信号为高时，蜂鸣器响，LED灯亮；当输入信号为低时，蜂鸣器不响，LED不亮。实现无线信号检测报警功能。
本发明实施例所提供的无线信号检测报警方法及报警器，主要是利用无线检波，放大，比较等过程，进行无线信号的检测，并增加蜂鸣器和LED，实现无线信号检测报警功能，其在靠近手机等无线发射的设备，会发光警告，并发出蜂鸣响声报警，以提示用户有无线信号，存在电磁辐射。本发明的无线信号检测报警器即可用于对发出射频信号的设备进行无线信号检测，也可用于探测无线信号检测报警器周围环境电磁辐射的无线信号，便于采取应对方案，为用户提供了方便，且其结构简单，而且成本很低，携带方便。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种无线信号检测报警器，包括一用于感应外界无线信号的感应天线，其特征在于，其还包括：
与所述感应天线连接的储能器件，用于提高所述感应天线接收到的无线信号的能量；
与所述储能器件连接的二极管峰值包络检测器，用于将储能器件输出的无线信号转换成模拟信号；
与所述二极管峰值包络检测器连接的信号放大器，用于将转换后的模拟信号进行放大；
与所述信号放大器连接的信号比较器，用于将放大后的模拟信号转变成数字信号，并与输入信号比较器内的基准电压比较，然后判断是输出低电平信号还是输出高电平信号；
与所述信号比较器连接的蜂鸣器控制电路，用于从所述信号比较器接收相应的电平信号，并根据接收到的电平信号决定是否驱动蜂鸣器工作；
与所述蜂鸣器控制电路连接的蜂鸣器，用于根据所述蜂鸣器控制电路的控制发出报警声；
与所述信号比较器连接的LED控制电路，用于从所述信号比较器接收相应的电平信号，并根据接收到的电平信号决定是否驱动发光二极管工作；
与所述LED控制电路连接的发光二极管，用于根据所述LED控制电路的控制发出相应的发光告警；
其中，当无线信号检测报警器靠近正在工作的无线设备时，放大后的信号与基准电压比较这个信号大于等于基准电压时，信号比较器输出为高电平；当无线信号检测报警器远离正在工作的无线设备时，这个模拟信号变小，小于基准电压时，信号比较器输出为低电平；
将信号比较器的高低电平输入到蜂鸣器控制电路和LED控制电路，当输入信号为高时，蜂鸣器响，LED灯亮；当输入信号为低时，蜂鸣器不响，LED不亮；
其中，所述二极管峰值包络检测器包括一二极管、一电容和一电阻，所述二极管的正极为二极管峰值包络检测器的输入端，负极为二极管峰值包络检测器的输出端，所述二极管的正极与天线的接出端和第一电感的非接地端具有公共接线点；所述电容和电阻并联，且一端接二极管的负极，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的无线信号检测报警器，其特征在于，所述信号放大器放大倍数的设定满足放大后的信号能被信号比较器识别。
3.根据权利要求1所述的无线信号检测报警器，其特征在于，所述储能器件包括第一电感，所述第一电感一端接地，另一端连接天线的接出端。
4.根据权利要求1所述的无线信号检测报警器，其特征在于，所述输入信号比较器内的基准电压设置为可调，通过调节基准电压产生器来控制无线信号检测报警器的探测距离。
5.一种使用权利要求1的无线信号检测报警器的无线信号检测报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、感应并接收外界的无线信号；
B、提高接收到的无线信号的能量；
C、将提高能量的无线信号转换为模拟信号；
D、将所述模拟信号放大；
E、将放大后的模拟信号转变为数字信号，并通过与基准电压比较判断是输出高电平还是低电平；
F、根据接收到的高电平或低电平来选择是否驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出相应的报警动作；
其中，当无线信号检测报警器靠近正在工作的无线设备时，放大后的信号与基准电压比较这个信号大于等于基准电压时，信号比较器输出为高电平；当无线信号检测报警器远离正在工作的无线设备时，这个模拟信号变小，小于基准电压时，信号比较器输出为低电平；
将信号比较器的高低电平输入到蜂鸣器控制电路和LED控制电路，当输入信号为高时，蜂鸣器响，LED灯亮；当输入信号为低时，蜂鸣器不响，LED不亮。
6.根据权利要求5所述的无线信号检测报警方法，其特征在于，所述步骤B中通过电感提高信号的能量。
7.根据权利要求5所述的无线信号检测报警方法，其特征在于，所述步骤E具体判断是：当数字信号大于基准电压时，输出高电平；当数字信号小于基准电压时，输出低电平。
8.根据权利要求5所述的无线信号检测报警方法，其特征在于，步骤F具体为：接收到高电平时驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出报警动作；接收到低电平时不驱动无线信号检测报警器和发光二极管做出报警动作。
9.根据权利要求5所述的无线信号检测报警方法，其特征在于，所述步骤E中通过调节所述基准电压的范围来控制无线信号检测报警器的探测距离。
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