CN102890215B - 一种用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路。电路由运算放大器U1A、U1B，耦合电感L1，电感器L2、L3，二极管D1、D2，电容C1～C6，电阻R1～R6组成。安装在船载AIS终端中的功率放大器与天线之间，再将运算放大器U1A的引脚1和U1B的引脚7连接到船载AIS终端中的微处理器的模数转换（ADC）IO口上。在发射信号时，启动ADC，根据两路ADC的结果来判断天线及功率放大器的异常。若有异常，将告警信息显示在船载AIS终端的液晶显示屏上并发出提示声，以提醒工作人员及时采取相应的措施，从而消除了由于天线或功率放大器问题引起设备故障导致严重的安全隐患。

Description

一种用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路

技术领域

本发明涉及一种天线状态检测电路，具体说是涉及一种用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路。

背景技术

船舶自动识别系统（Automatic Identification System，简称AIS)是一种新型的数字化助航系统，集现代通信技术、网络技术、计算机技术和电子信息技术为一体，实现船舶全天候航行的助航功能，克服人眼视觉的局限性。AIS由岸上的AIS基站，船载AIS终端以及AIS助航设备组成，通过甚高频（VHF）段进行无线广播及通信。船载AIS终端安装时应将VHF天线装在船顶上，通过电缆线与驾驶室内的AIS终端连接。VHF天线的电缆线有数米长，由于长期暴露在外加上船体的振动，易出现老化、破线、断线、天线接头接触不良等问题，使船载AIS终端无法正常收发信号，若未能及时发现，将存在着严重的安全隐患。因此急需设计一种适合船载AIS终端的天线状态检测电路。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路，克服了现有船载AIS终端天线异常而无告警提示的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案和措施是：

船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路由运算放大器U1A、U1B，耦合电感L1，电感器L2、L3，二极管D1、D2，电容C1～C6，电阻R1～R8组成。

所述耦合电感L1，引脚1与引脚2由较粗的漆包线穿过空芯磁芯；引脚3与引脚4由较细的漆包线穿过空芯磁芯绕5～10匝。其中引脚1与功率放大器、电容C1的一引脚相连；引脚2与天线、电容C2的一引脚相连。

所述二极管D1，负极与电容C1的另一引脚、电容C3的一引脚、电感器L2的一引脚相连；正极与耦合电感L1的引脚4、电阻R1的一引脚相连。

所述二极管D2，负极与电容C2的另一引脚、电容C4的一引脚、电感器L3的一引脚相连；正极与耦合电感L1的引脚3、电阻R2的一引脚相连。

所述运算放大器U1A，引脚3与电感器L2的另一引脚、电阻R4的一引脚、电容C6的一引脚相连；引脚2与电阻R5、R8的一引脚相连；引脚1与电阻R8的另一引脚相连；引脚8与电源VCC相连，引脚4接地。

所述运算放大器U1B，引脚5与电感器L3的另一引脚、电阻R3的一引脚、电容C5的一引脚相连；引脚6与电阻R6、R7的一引脚相连；引脚7与电阻R7的另一引脚相连。

所述电阻R1、R2、R3、R4的另一引脚接地。

所述电容C3、C4、C5、C6的另一引脚接地。

当接上与功率放大器输出阻抗匹配的天线时，此时功率放大器输出的功率只有正向传输，没有反射功率，耦合电感L1 引脚4输出的信号经二极管D1检波后，电容C3上的电压增大，经电感器L2、电阻R4、电容C6所构成的低通滤波器滤波后送给由运算放大器U1A、电阻R5、R8所构成的同相比例放大器放大，最后从运算放大器U1A的引脚1输出的电压增大。由于没有反射功率，经耦合电感L1引脚3输出的信号经二极管D2检波后，电容C4上的电压几乎为零，经电感器L3、电阻R3、电容C5所构成的低通滤波器滤波后送给由运算放大器U1B、电阻R6、R7所构成的同相比例放大器放大，最后从运算放大器U1B的引脚7输出的电压也几乎为零。

若所接的天线有老化、破线、断线、天线接头接触不良等问题，将存在反射功率，最后从运算放大器U1B的引脚7输出电压将不为零。因此，可以根据运算放大器U1A的引脚1和U1B的引脚7电压的大小来判断天线的异常情况。若再结合功率放大器的发送使能端的信号进行判断，还可以判别功率放大器的异常情况。当功率放大器的发送使能端的信号使能时，运算放大器U1A的引脚1和U1B的引脚7电压均为零或偏小，说明功率放大器有异常。

本发明的有益效果是：通过同时对功率放大器的正向传输功率及反射功率的检测，可以实现对老化、破线、断线、天线接头接触不良等问题的检测，同时还可以实现对功率放大器异常情况的检测。

附图说明

图1是本发明所述的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图1，详细叙述本发明的具体结构和实施例。

图1中， U1A、U1B为运算放大器，L1为耦合电感，L2、L3为电感器， D1、D2为二极管，C1～C6为电容，R1～R8为电阻。

耦合电感L1的引脚1与功率放大器、电容C1的一引脚相连；耦合电感L1的引脚2与天线、电容C2的一引脚相连。二极管D1的负极与电容C1的另一引脚、电容C3的一引脚、电感器L2的一引脚相连；二极管D1的正极与耦合电感L1的引脚4、电阻R1的一引脚相连。二极管D2的负极与电容C2的另一引脚、电容C4的一引脚、电感器L3的一引脚相连；二极管D2的正极与耦合电感L1的引脚3、电阻R2的一引脚相连。运算放大器U1A的引脚3与电感器L2的另一引脚、电阻R4的一引脚、电容C6的一引脚相连；运算放大器U1A的引脚2与电阻R5、R8的一引脚相连；运算放大器U1A的引脚1与电阻R8的另一引脚相连；运算放大器U1A的引脚8与电源VCC相连；运算放大器U1A的引脚4接地。运算放大器U1B的引脚5与电感器L3的另一引脚、电阻R3的一引脚、电容C5的一引脚相连；运算放大器U1B 的引脚6与电阻R6、R7的一引脚相连；运算放大器U1B 的引脚7与电阻R7的另一引脚相连。电阻R1、R2、R3、R4以及电容C3、C4、C5、C6的另一引脚接地。

按照发明内容及附图1所述的电路组成船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路，安装在船载AIS终端中的功率放大器与天线之间，再将运算放大器U1A的引脚1和U1B的引脚7连接到船载AIS终端中的微处理器的模数转换（ADC）IO口上。在发射信号时，启动ADC，根据两路ADC的结果来判断天线及功率放大器的异常。若有异常，将告警信息显示在船载AIS终端的液晶显示屏上并发出提示声，以提醒工作人员及时采取相应的措施，从而消除了由于天线或功率放大器问题引起设备故障导致严重的安全隐患。

Claims (2)

1.一种用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路，其特征是天线状态检测电路由运算放大器U1A、U1B，耦合电感L1，电感器L2、L3，二极管D1、D2，电容C1～C6，电阻R1～R8组成，耦合电感L1的引脚1与功率放大器、电容C1的一引脚相连；耦合电感L1的引脚2与天线、电容C2的一引脚相连；二极管D1的负极与电容C1的另一引脚、电容C3的一引脚、电感器L2的一引脚相连；二极管D1的正极与耦合电感L1的引脚4、电阻R1的一引脚相连；二极管D2的负极与电容C2的另一引脚、电容C4的一引脚、电感器L3的一引脚相连；二极管D2的正极与耦合电感L1的引脚3、电阻R2的一引脚相连；运算放大器U1A的引脚3与电感器L2的另一引脚、电阻R4的一引脚、电容C6的一引脚相连；运算放大器U1A的引脚2与电阻R5、R8的一引脚相连；运算放大器U1A的引脚1与电阻R8的另一引脚相连；运算放大器U1A的引脚8与电源VCC相连；运算放大器U1A的引脚4接地；运算放大器U1B的引脚5与电感器L3的另一引脚、电阻R3的一引脚、电容C5的一引脚相连；运算放大器U1B 的引脚6与电阻R6、R7的一引脚相连；运算放大器U1B 的引脚7与电阻R7的另一引脚相连；电阻R1、R2、R3、R4以及电容C3、C4、C5、C6的另一引脚接地。

2.按照权利要求1所述的用于船舶自动识别系统终端的天线状态检测电路，其特征是耦合电感L1引脚1与引脚2由较粗的漆包线穿过空芯磁芯；引脚3与引脚4由较细的漆包线穿过空芯磁芯绕5～10匝。