CN102364399B - 一种电波钟表的天线频率校正装置及其校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电波钟表的相关技术领域，特别是一种电波钟表的天线频率校正装置及其校正方法，所述装置包括：基准信号发生电路，主控模块和信号接收电路；所述基准信号发生电路发射基准信号，所述基准信号与待校正天线耦合；信号接收电路接收待校正天线与基准信号耦合后所发射的待检测信号，并通过模数转换为数字信号传输到主控模块；所述主控模块包括频率检测单元和频率校正单元；频率检测单元确定待检测天线的频率，并发送到频率校正单元；所述频率校正单元根据校正规则计算出待校正天线所要校正的无线参数。本发明解决了现有技术存在的技术问题，通过对天线频率的检测，能自动的计算出所要校正的电容值，大大的提高了校正的精度和准确性。

Description

一种电波钟表的天线频率校正装置及其校正方法

技术领域

本发明涉及电波钟表的相关技术领域，特别是一种电波钟表的天线频率校正装置及其校正方法。

背景技术

现有的电波钟表技术如《双天线电波钟》(中国专利：200720032167.1)，以高精度原子钟作为时钟源，通过建立长波授时信号发射台对时间源进行编码，利用低频载波方式将时间信号以无线电波方式发射出去。无线长波控制计时装置则通过内设的接收芯片接收时间编码信号并用于校准时间，使得计时装置与时钟源保持一致。

在电波钟表的制造中，天线无疑具有举足轻重的作用。如果天线的频率校正不准确，则会导致电波钟接收时间编码信号错误，从而导致电波钟计时装置出现严重偏差。

现有的电波钟表天线校正仪，通过测定天线的频率，用于对待校正天线进行校正，然而，现有的天线校正仪，具有以下缺点：

1.只有一个或二个频率点(频率局限)；

2.需手工计算偏差电容值；

3.无线感技术过慢。

发明内容

本发明的第一个发明目的在于提供一种电波钟表的天线频率校正装置，以解决现有技术存在的技术问题。

本发明的第二个发明目的在于提供一种应用本发明第一个发明目的所公开的校正装置的校正方法。

本发明的第一个发明目的采用如下技术方案实现：

一种电波钟表的天线频率校正装置，对待校正天线的频率进行校正，所述装置包括：

基准信号发生电路，主控模块和信号接收电路；

所述基准信号发生电路发射基准信号，所述基准信号与待校正天线耦合；

信号接收电路接收待校正天线与基准信号耦合后所发射的待检测信号，并通过模数转换为数字信号传输到主控模块；

所述主控模块包括频率检测单元和频率校正单元；

所述频率检测单元分别与基准信号发生电路与信号接收电路连接，频率检测单元控制基准信号发生电路发生基准信号，频率检测单元从信号接收电路接收待检测信号，从而确定待校正天线的频率，并发送到频率校正单元；

所述频率校正单元根据校正规则计算出待校正天线所要校正的无线参数。

作为一种优选方案，所述的校正规则为：

计算偏差频率＝标准频率-待校正天线的频率，所述标准频率为待校正天线所需校正到的频率；

根据偏差频率与无线参数之间的关系计算所要校正的无线参数。

进一步的，所述所要校正的无线参数为电容，所述根据偏差频率与无线参数之间的关系计算无线参数具体为：

根据

计算出电容值，其中F为偏差频率，L为预设的天线电感，C为电容值。

作为一种优选方案，所述基准信号发生电路包括依次连接的扫频电路和空心线圈，所述扫频电路与频率检测单元连接，频率检测单元控制扫频电路经过空心线圈发射扫描多个基准信号。

作为一种优选方案，所述信号接收电路包括依次连接的谐振耦合信号处理电路及信号采集处理电路，所述谐振耦合信号处理电路耦合待校正天线所发射的待检测信号，并由信号采集处理电路接收并发送到频率检测单元。

作为一种优选方案，所述基准信号为等幅变频信号，所述频率检测单元根据频率检测规则确定待校正天线的频率，所述频率检测规则为：

具有最大振幅电压的待检测信号所对应的基准信号的频率为待校正天线的频率。

本发明的第二个发明目的采用如下的技术方案实现：

一种电波钟的天线频率校正方法，所述方法包括：

步骤1，频率检测单元测量待校正天线的频率；

步骤2，频率校正单元把待校正天线的频率与标准频率进行比较，得出偏差频率；

步骤3，频率校正单元根据偏差频率计算出对应的偏差电容用以校正天线频率。

作为一种优选方案，所述步骤1具体包括：

频率检测单元控制基准信号发生电路发射多个连续的等幅变频的基准信号；

所述信号接收电路包括依次连接的谐振耦合信号处理电路及信号采集处理电路；

谐振耦合信号处理电路接收待校正天线在接收到基准信号后发射的多个等幅变频的待检测信号，并通过信号采集处理电路传送到频率检测单元；

频率检测单元根据频率检测规则确定待校正天线的频率，所述频率检测规则为：

具有最大振幅电压的待检测信号所对应的基准信号的频率为待校正天线的频率。

本发明解决了现有技术存在的技术问题，通过对天线频率的检测，能自动的计算出所要校正的电容值，使得技术人员非常容易的对天线频率进行校正，替代了原有的人工计算方式，减少了大量的工作量，同时也大大的提高了校正的精度和准确性。另外，本发明的扫频技术，在测试时，由单片机自动快速的发生频率及在规定的频率范围内快速的扫描，非常适用于大批量的校正工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例的电波钟表的天线频率校正装置，对待校正天线的频率进行校正，所述装置包括：

基准信号发生电路1，单片机(即主控模块)2和信号接收电路3；

基准信号发生电路1发射基准信号，所述基准信号与待校正天线4耦合；

信号接收电路3接收待校正天线与等幅变频的基准信号耦合后所发射的待检测信号，并通过模数转换为数字信号传输到主控模块；

所述主控模块2包括频率检测单元21和频率校正单元22；

所述频率检测单元21分别与基准信号发生电路1与信号接收电路3连接，频率检测单元21控制基准信号发生电路1发生基准信号，频率检测单元21从信号接收电路3接收待检测信号，从而确定待校正天线的频率，并发送到频率校正单元22；

所述频率校正单元22根据校正规则计算出待校正天线4所要校正的电容值。

所述的校正规则为：

计算偏差频率＝标准频率-待校正天线的频率，所述标准频率为待校正天线所需校正到的频率；

根据

计算出电容值，其中F为偏差频率，L为预设的天线电感，C为电容值。

其中，基准信号发生电路1包括依次连接的扫频电路和空心线圈，所述扫频电路与频率检测单元21连接，频率检测单元21控制扫频电路经过空心线圈发射扫描多个基准信号。

信号接收电路3包括依次连接的谐振耦合信号处理电路及信号采集处理电路，所述谐振耦合信号处理电路耦合待校正天线4所发射的待检测信号，并由信号采集处理电路接收并发送到频率检测单元21。

工作方式如图2所示：

由工作人员设置好测试的电台制式，频率误差等参数，由单片机输入且自动的存储好设置的标准频率参数。(此参数断电也能进行存储，且有记忆功能)。按MODE键进入测试模式，此时单片机发出一传指令给基准信号发生电路，由基准信号发生电路产生扫描频率经过感性元件耦合给待测得产品。扫频电路经过空心线圈发射扫描的频率信号，由待校正天线接收信号，此时待校正天线同时会把接收到的信号转换成振伏电压信号。经过信号接收电路的RC谐振信号的耦合信号处理电路及信号采集处理电路对此组模拟信号进行处理后，再由模数转换电路将其转换为数字信号接入单片机，在经过单片机计算得出该待校正天线的频率，具体如下：

经扫频电路发射出来的每个等幅变频信号，经待校正天线接收，然后转换成振伏电压信号，扫频电路发出多个等幅变频信号，当扫频电路发射出来的等幅变频信号中的某一个频率与待校正天线一致时，待校正天线转换出来的振幅电压信号是最大的(RC谐振耦合定律)，由单片机经过对比及计算自动得出此频率。

对比此频率是否与标准频率吻合，如不吻合，单片机通过如下方式计算待校正电容值：

首先，用标准频率-待校正天线的频率＝偏差频率；

再利用

计算出待校正电容值，L是天线电感，是预先在设置上已有设置的，F为偏差频率，C为待校正电容值。这整个过程只需1秒钟左右就可完成，测试非常方便快捷。

Claims (6)

1.一种电波钟表的天线频率校正装置，对待校正天线的频率进行校正，其在于，所述装置包括：

基准信号发生电路，主控模块和信号接收电路；

所述基准信号发生电路发射基准信号，所述基准信号与待校正天线耦合；

信号接收电路接收待校正天线与基准信号耦合后所发射的待检测信号，并通过模数转换为数字信号传输到主控模块；

所述主控模块包括频率检测单元和频率校正单元；

所述频率检测单元分别与基准信号发生电路与信号接收电路连接，频率检测单元控制基准信号发生电路发生基准信号，频率检测单元从信号接收电路接收待检测信号，从而确定待校正天线的频率，并发送到频率校正单元；

所述频率校正单元根据校正规则计算出待校正天线所要校正的无线参数；所述的校正规则为：

计算偏差频率＝标准频率-待校正天线的频率，所述标准频率为待校正天线所需校正到的频率；

根据偏差频率与无线参数之间的关系计算所要校正的无线参数；

所述所要校正的无线参数为电容，所述根据偏差频率与无线参数之间的关系计算无线参数具体为：

根据

计算出电容值，其中F为偏差频率，L为预设的天线电感，C为电容值。

2.根据权利要求1所述的校正装置，其特征在于，所述基准信号发生电路包括依次连接的扫频电路和空心线圈，所述扫频电路与频率检测单元连接，频率检测单元控制扫频电路经过空心线圈发射扫描多个基准信号。

3.根据权利要求1所述的校正装置，其特征在于，所述信号接收电路包括依次连接的谐振耦合信号处理电路及信号采集处理电路，所述谐振耦合信号处理电路耦合待校正天线所发射的待检测信号，并由信号采集处理电路接收并发送到频率检测单元。

4.根据权利要求1所述的校正装置，其特征在于，所述基准信号为等幅变频信号，所述频率检测单元根据频率检测规则确定待校正天线的频率，所述频率检测规则为：

具有最大振幅电压的待检测信号所对应的基准信号的频率为待校正天线的频率。

5.一种电波钟表的天线频率校正方法，采用权利要求1所述的天线频率校正装置对待校正天线的频率进行校正，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，频率检测单元测量待校正天线的频率；

步骤2，频率校正单元把待校正天线的频率与标准频率进行比较，得出偏差频率；

步骤3，频率校正单元根据偏差频率计算出对应的偏差电容用以校正天线频率。

6.根据权利要求5所述的校正方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

频率检测单元控制基准信号发生电路发射多个连续的等幅变频的基准信号；

所述信号接收电路包括依次连接的谐振耦合信号处理电路及信号采集处理电路；

谐振耦合信号处理电路接收待校正天线在接收到基准信号后发射的多个等幅变频的待检测信号，并通过信号采集处理电路传送到频率检测单元；

频率检测单元根据频率检测规则确定待校正天线的频率，所述频率检测规则为：

具有最大振幅电压的待检测信号所对应的基准信号的频率为待校正天线的频率。

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