CN101931476A - 微波混频环回检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波混频环回检测装置，包括环形器、第一耦合电路、混频器、第二耦合电路、时钟生成单元和电源模块单元，其中环形器、第一耦合电路、混频器和第二耦合电路依次连接并形成回路，电源模块单元与时钟生成单元相连接，时钟生成单元的输出端与混频器的输入端相连接。本发明微波混频环回检测装置，用于检测本端站5.8GHz微波设备的运行情况，操作简单、设计轻便小巧，便于携带，在不需对端站配合的情况下，独立对本端站微波设备的运行情况进行检查，在微波通信电路的调试、检测、维修等方面具有广阔的应用前景。

Description

微波混频环回检测装置

技术领域

本发明涉及一种微波通信线路的检测装置，尤其是涉及一种用于检测本端站微波设备运行情况的微波混频环回检测装置。

背景技术

微波通信由于其频带宽、容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是中国通信网的一种重要通信手段，也普遍适用于各种专用通信网，微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响，在各种电信业务传送，如电话、电报、数据、传真以及采色电视等领域得到了广泛的应用。

用于微波通信中的微波设备种类、型号繁多，线路结构复杂，检修工作难度大，目前，国内外用于检测微波频段的设备大多是频谱分析仪，如申请号为CN94203888.6的实用新型专利就公开了一种数字示波频谱分析仪，由单片机板、显示板、显示器、调制器、电源、控制面板及放大器组成；控制面板有一条输入线提供放大器信号，分别有三条及二条电源控制线输出到放大器内进行波形的位移和幅度控制，采用了8098芯片的单片机进行快速付里叶变换计算，以实现频谱分析及多种控制。具备上述结构的数字示波频谱分析仪，价格昂贵、体积大、设备重，很难大量配备基层单位，需要交流电源供电，操作过程复杂，不便于高处操作，而微波设备高频单元往往安装在几十米高的铁塔上，当发生故障时，由于缺少微波信号检测设备，基层微波台站人员很难判定是本端还是对端设备故障以及发生故障的单元，给进一步的维修检测工作造成很大困难。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种操作简单、便于携带、可直流供电、专用于微波设备故障检测的微波混频环回检测装置。

为解决现有技术中的问题，本发明采用了如下的技术方案：装置包括环形器、第一耦合电路、混频器、第二耦合电路、时钟生成单元和电源模块单元，所述环形器、所述第一耦合电路、所述混频器和所述第二耦合电路依次连接并形成回路，所述电源模块单元与所述时钟生成单元相连接，所述时钟生成单元的输出端与所述混频器的输入端相连接。

进一步，所述环形器与运放单元、信号检波单元顺序连接，所述运放单元与所述电源模块单元相连接。

进一步，所述第一耦合电路和所述第二耦合电路分别为第一微带线耦合电路和第二微带线耦合电路。

进一步，所述时钟生成单元为产生本地振荡信号的本振器。

本发明微波混频环回检测装置的优点是：

1)设置混频环回电路，即环形器、第一耦合电路、混频器和第二耦合电路依次连接并形成回路，使本发明微波混频环回检测装置具有射频环回功能，操作人员只需将该设备连接在射频端口就可判定故障设备在本端或对端，非常适用于通信维修力量薄弱的基层台站；

2)设置微波信号强度检测电路，即环形器与运放单元、信号检波单元顺序连接，使本发明微波混频环回检测装置还可以准确检测微波设备所发射的微波信号的强度；

3)采用直流供电，操作简单，使用4节干电池供电可持续工作5小时以上，根据需要设计轻便小巧，便于携带，非常适合用作高山、野外等的微波线路检测维修，可避免购买昂贵的频谱仪并同时提高平时维护和临时检修效率，具有明显的经济效益。

综上所述，本发明微波混频环回检测装置，用于检测本端站微波设备的运行情况，具有体积小、重量轻、成本低的特点，它可以在不需对端站配合的情况下，独立对本端站设备运行情况进行检查，从而迅速确定本端站设备工作是否正常，在微波通信电路的调试、检测、维修等方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明微波混频环回检测装置实施例的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明微波混频环回检测装置，工作频段为：5.7GHz～5.9GHz；收发信号频差为：80MHz，适用于采用5.8GHz频段、收发频差为80MHz的微波设备的运行情况检测及微波信号强度的检测。

如图1所示，本发明微波混频环回检测装置1包括环形器11、第一耦合电路12、混频器13、第二耦合电路14、时钟生成单元15、电源模块单元16，运放单元17和信号检波单元18，其中环形器11、第一耦合电路12、混频器13和第二耦合电路14依次连接并形成回路，其中环形器11还与运放单元17、信号检波单元18顺序连接，其中时钟生成单元15的输出端与混频器13的输入端相连接，其中电源模块单元16分别与时钟生成单元15和运放单元17相连接。在本实施例中，本发明微波混频环回检测装置1外接微波设备2，微波设备2包括室内单元21和室外单元22。

在本实施例中，所述环行器11为带有输入端口和输出端口、中心导体为双Y结的带线铁氧体环行器，是利用中心结构在射频场和外加偏置磁场之间满足一定关系时产生的谐振效应，从而获得环行效果。环形器中心导体外接半径尺寸约为5mm，达到高性能与小型化兼顾，符合设备性能和小巧的要求，主要技术指标为：

1)工作频段：5.7GHz～5.9GHz

2)插入损耗：≤0.3dB

3)隔离度：≥25dB

4)电压驻波比：≤1.15dB

5)回波损耗：≥25dB

在本实施例中，所述第一耦合电路12和第二耦合电路14分别为第一微带线耦合电路和第二微带线耦合电路，采用微带线传输耦合方式，以配合工作频率较高的本发明微波混频环回检测设备，可以把高频信号进行有效传输，并且与其它固体器件电感、电容等构成一个匹配网络，使信号输出端与负载很好地匹配。

在本实施例中，所述混频器13采用HMC218混频器，是利用半导体器件的非线性特性，将两个或多个信号混合，取其差频或和频，得到所需要的频率信号。在本实施例中，混频器有两个输入信号，一个是环形器11所接收的微波设备所发出的微波输入信号，标记为LO，另一个是时钟生成单元15输出的信号，标记为IF，另外混频器输出的射频信号标记为RF，混频器的技术指标为：

1)RF工作频段：4.5GHz～6.0GHz

2)LO工作频段：4.5GHz～6.0GHz

3)IF工作频段：0GHz～1.5GHz

4)LO与RF隔离度：30dB

5)LO与IF隔离度：30dB

6)变频损耗：6.5dB

在本实施例中，所述时钟生成单元15为产生本地振荡信号的本振器，本振器采用的是石英晶体振荡器，可产生频率为80MHz的本地振荡信号，作为混频器13的IF输入端。其主要技术指标为：

1)输出频率：80MHz

2)输入电压：Vcc＝5V

3)输出电压：Vpp＝3.3V

4)频率精度：≤10-4

5)频率稳定度：≤50ppm

在本实施例中，所述运放单元17采用LM2904运算放大器，其作用是对信号进行放大，以使信号通过信号检波单元18时，能检测弱信号的存在，其中运算放大器采用的是单电源供电的同相放大器，输出最大电压峰值：V_o＝4V。

在本实施例中，所述信号检波单元18，是用来提取运放单元17的输出信号，判断信号是否满足一定的阈值。

在本实施例中，所述电源模块单元16采用LM7805电源处理器，主要为运放单元17和时钟生成单元15提供5V直流电压，电源模块输出电压稳定，具有自保护功能，并能适应恶劣的温度环境。

本发明微波混频环回检测装置1用来检测微波设备2发射的信号，其工作过程如下：

微波设备2的室内单元21将中频信号通过中频电缆发送至室外单元22，变频为5.8GHz射频信号，此信号进入微波混频环回检测设备1的环行器11，经环行器11输出变为两路信号，一路信号经过运放单元17和信号检波单元18，进行功率检测，检测出的信号作为功率强度指示，可以用来判断微波设备2发射信号的功率大小，另外一路信号通过第一耦合电路12微带线耦合后，输出到混频器13，与时钟生成单元15产生的本地振荡信号混频后，输出信号经第二耦合电路14微带线耦合至环行器11，最后由环行器11回送至微波设备1的室外单元23，使微波设备2接收信号，从而实现微波设备2的自发自收，完成本站自检程序。

总之，本发明的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的普通技术人员极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种微波混频环回检测装置，其特征在于，装置包括环形器、第一耦合电路、混频器、第二耦合电路、时钟生成单元和电源模块单元，所述环形器、所述第一耦合电路、所述混频器和所述第二耦合电路依次连接并形成回路，所述电源模块单元与所述时钟生成单元相连接，所述时钟生成单元的输出端与所述混频器的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的微波混频环回检测装置，其特征在于，所述环形器与运放单元、信号检波单元顺序连接，所述运放单元与所述电源模块单元相连接。

3.根据权利要求1或2所述的微波混频环回检测装置，其特征在于，所述第一耦合电路和所述第二耦合电路分别为第一微带线耦合电路和第二微带线耦合电路。

4.根据权利要求1所述的微波混频环回检测装置，其特征在于，所述时钟生成单元为产生本地振荡信号的本振器。

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