CN103336180B - 一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，所述定向天线识别步骤包括：A、扫描机壳接头判断是否有定向天线通过天线接头与机壳接头连接，如果没有定向天线接入，则继续扫描；B、如果有定向天线接入，当信号处理单元通过天线接头连接腔内的编码板与机壳接头上两个接触点中的一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当编码板与另一个接触点接触时，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向；C、信号处理单元还通过接触点与编码板接触，读取天线编码数值；信号处理单元通过天线编码数值读出当前系统所使用定向天线的类型。
Description
技术领域
本发明涉及无线电监测方法，特别是涉及一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线类型的方法。
背景技术
目前，绝大多数便携式接收天线是没有天线类型识别功能的，如德国的R&S公司出品的HE200、HE300等手持式天线系列；而德国的NARDA公司出品的IDA-3106干扰定向分析仪所配手持天线，开始具有简单的天线类型识别功能，通过在天线插头上的凸起部位，接触机壳上的天线插座里面对应的编码开关，来识别出天线的安装位置和天线的种类；也是现目前仅具有天线极化识别功能的手持天线；但是由于天线插座内空间狭窄，这种机械开关接触的方式结构复杂，天线识别种类受制于触点开关数量。而且简单的接触开关编码器受机械配合精度的影响，相比电子编码方式的可靠性较低。
天线类型识别，是指系统当前所使用的便携式天线的种类、型号、极化等参数的辨识。
在申请人同时申请的便携式无线电监测一体机出现之前，现有的便携式无线电监测系统主要由信号处理单元、接收机、电子罗盘和天线等几大部件组成；天线感应的无线电信号连接到接收机，接收机的中频信号经由FFT处理后输出到信号处理单元，信号处理单元依照电子罗盘的方向指示，经数据计算后将信号的参数输出到显示器进行显示；这种由信号处理单元、接收机、电子罗盘和天线等几大部件组成的分体式无线电监测设备存在问题包括：1、采用分体式组合形成无线电监测设备，特别不便于携带和使用；2、多个部件之间需要大量的连接件，导致无线电监测设备的隐蔽性差，而且每个部件的故障发生率较高；3、缺少天线监测功能模块，无法对即时使用的天线进行检测和分析；4、缺少WIFI功能，无法，不能实现与无线网络接收终端进行信息传送。
例如申请号为CN201020557730.9，公开号为CN201804103U的中国专利“携式一体化无线电监测测向主机”，公开了一种便携式一体化无线电监测测向主机，其特征在于壳体内有微型处理器模块、监测接收模块、中频分析模块，壳体上有电子角度计接口和天线接口，壳体正面有显示器和键盘，微型处理器模块与监测接收模块、中频分析模块、电子角度计接口连接，通过数据接口或数据线与显示器和键盘连接，监测接收模块与天线接口和中频分析模块连接。此专利的产品不足之处在于，使用者还需要配戴信息处理装置、天线、电子罗盘等设备才能形成一个可监测无线电信号的无线电监测系统；然而由于测向主机和信息处理装置均为单独的部件，在进行无线电监测的时候，使用者需要分别将其挂或背在身上，再通过手持天线的方式来进行无线电监测，这样的不但结构复杂，而且功能单一，操作隐蔽性差，同时便携性也差；并且不具备定向天线的识别功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法。本发明可以识别手持天线的类型与极化，信号处理单元可以读出当前系统所使用的天线类型与极化方向的参数，利用这个参数，信号处理单元可以根据对应天线的增益系数来测量、显示信号的场强、测量信号的输入电平值，特别适用于无线电信号跨度大，需要十种以上定向天线来更换监测的工作中。
本发明采用以下技术方案来实现：
一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于包括定向天线识别步骤，所述定向天线识别步骤包括：
A、扫描机壳接头判断是否有定向天线通过天线接头与机壳接头连接，如果没有定向天线接入，则继续扫描；
B、如果有定向天线接入，当信号处理单元通过天线接头连接腔内的编码板与机壳接头上两个接触点中的一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当编码板与另一个接触点接触时，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向；
C、信号处理单元还通过接触点与编码板接触，读取天线编码数值；信号处理单元通过天线编码数值读出当前系统所使用定向天线的类型。
所述B步骤中，当信号处理单元通过对称安装在天线接头连接腔内的两个编码板中的一个编码板与对称安装在机壳接头上的两个接触点中一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当另一个编码板与另一个接触点接触，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向。
所述B步骤中，两个编码板相互的夹角为180度，两个接触点相互的夹角为90度。
所述C步骤中，编码板为设有编码接触点的印刷电路板，编码接触点连接到编码矩阵中，编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
所述C步骤中，编码接触点为N个，N个编码接触点均连接到N×N编码矩阵中，N×N编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
所述C步骤中，N×N编码矩阵中每一个交汇点上安装有用于扩大编码范围的二极管。
所述C步骤中，所述编码板为可编程的编码板。
还包括定向天线安装步骤，所述定向天线安装步骤为将设有编码板的天线接头插入便携式无线电监测一体机机壳上的旋转锁紧套内，与旋转锁紧套内设有接触点的机壳接头连接后，转动旋转锁紧套将定向天线固定在便携式无线电监测一体机上，形成便携式无线电监测系统。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
1、本发明可以识别手持天线的类型与极化，信号处理单元可以读出当前系统所使用的天线类型与极化方向的参数，利用这个参数，信号处理单元可以根据对应天线的增益系数来测量、显示信号的场强、测量信号的输入电平值，特别适用于无线电信号跨度大，需要十种以上定向天线来更换监测的工作中。
2本发明应用在申请人同时申请的便携式无线电监测一体机上，方便用于识别手持天线的类型与极化方向，通过在定向天线上增设编码板，信号处理单元可以通过接触点与编码板接触后读出当前系统所使用的天线类型与极化方向；利用这个参数，信号处理单元就可以根据对应天线的增益系数来测量、显示信号的场强；而不仅仅是测量信号的输入电平值，监测天线种类十分方便，特别适用于宽频段的无线电信号，需要多种天线来更换监测的工作中。
3、本发明采用编码板，结构简单、体积小、制造成本低、而可靠性高，通过接触点的设置可以组合出十种以上天线类型的识别编码。
4、本发明采用特别适用于应用在申请人同时申请的便携式无线电监测一体机上，带有无线传输功能的便携式无线电监测一体机，信号处理单元还可以通过无线传输单元利用无线网络将当前使用天线的参数发送给接收终端以及监测总台的计算机上，也可通过接收终端电子地图软件，即时显示使用者当前的无线电监测点和即时场强，方便其他使用者进行了解和分析；形成一个无线网络工作小组；无线网络可以是WIFI网络也可以是蓝牙网络，传输速度快，扩大了天线识别参数的输送范围。
附图说明
图1为使用本发明的便携式无线电监测一体机结构示意图
图2为使用本发明的便携式无线电监测一体机的中央处理系统的连接框图
图3为使用本发明的便携式无线电监测一体机的定向天线结构示意图
图4为使用本发明的便携式无线电监测一体机的天线接头结构示意图
图5为使用本发明的便携式无线电监测一体机的电子罗盘结构示意图
图6为使用本发明的便携式无线电监测一体机的旋转底座结构示意图
图7为使用本发明的便携式无线电监测一体机的旋转底座上端盖盘结构示意图
图8为使用本发明的便携式无线电监测一体机固定在旋转底座上的结构示意图
图9为使用本发明的便携式无线电监测一体机的供电腔结构示意图
图中标记为：1、定向天线，2、机壳，3、信号处理单元，4、中频分析单元，5、电子罗盘，6、接收机单元，7、天线识别单元，8、无线传输单元，9、显示器，10、蓄电池，11、音频单元，12、接收终端，13、旋转底座， 111、天线接头，112、圆弧过渡面，113、连接槽，114、斜面，115、过渡段，116、圆弧倒角，117、倒角，131、支撑架，132、上端盖，133、旋转外壳，134、固定外壳，135、下端盖，136、支架固定件，137、电机充电接口，138、凸起，139、卡槽，140、红外线接收头，211、机壳接头，212、旋转锁紧套，213、散热屏蔽罩，214、手持手柄，215、滑盖，216、电池负极弹簧，217、电池正极铜片，218、防滑带，219、红外线口，220、蓄电池充电插口，51、罗盘壳体，52、磁传感器，53、加速度传感器，54、单片机，55、陀螺仪，711、编码板，712、接触点。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行进一步的说明:
实施例1：
一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于包括定向天线识别步骤，所述定向天线识别步骤包括：
A、扫描机壳接头判断是否有定向天线通过天线接头与机壳接头连接，如果没有定向天线接入，则继续扫描；
B、如果有定向天线接入，当信号处理单元通过天线接头连接腔内的编码板与机壳接头上两个接触点中的一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当编码板与另一个接触点接触时，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向；
C、信号处理单元还通过接触点与编码板接触，读取天线编码数值；信号处理单元通过天线编码数值读出当前系统所使用定向天线的类型。
本发明所述B步骤中，当信号处理单元通过对称安装在天线接头连接腔内的两个编码板中的一个编码板与对称安装在机壳接头上的两个接触点中一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当另一个编码板与另一个接触点接触，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向。
本发明所述B步骤中，两个编码板相互的夹角为180度，两个接触点相互的夹角为90度。
本发明所述C步骤中，编码板为设有编码接触点的印刷电路板，编码接触点连接到编码矩阵中，编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
本发明所述C步骤中，编码接触点为3个，3个编码接触点均连接到3×3编码矩阵中，3×3编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型，3×3编码矩阵可形成9种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
所述C步骤中，所述编码板为可编程的编码板。
本发明在使用时，这样的结构可让使用者在野外操作时用于9种不同类型的定向天线的识别，识别后进行无线电监测工作。
实施例2：
一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于包括定向天线识别步骤，所述定向天线识别步骤包括：
A、扫描机壳接头判断是否有定向天线通过天线接头与机壳接头连接，如果没有定向天线接入，则继续扫描；
B、如果有定向天线接入，当信号处理单元通过天线接头连接腔内的编码板与机壳接头上两个接触点中的一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当编码板与另一个接触点接触时，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向；
C、信号处理单元还通过接触点与编码板接触，读取天线编码数值；信号处理单元通过天线编码数值读出当前系统所使用定向天线的类型。
本发明所述B步骤中，当信号处理单元通过对称安装在天线接头连接腔内的两个编码板中的一个编码板与对称安装在机壳接头上的两个接触点中一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当另一个编码板与另一个接触点接触，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向。
本发明所述B步骤中，两个编码板相互的夹角为180度，两个接触点相互的夹角为90度。
本发明所述C步骤中，编码板为设有编码接触点的印刷电路板，编码接触点连接到编码矩阵中，编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
本发明所述C步骤中，编码接触点为4个，4个编码接触点均连接到4×4编码矩阵中，4×4编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型，4×4编码矩阵可形成16种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
本发明所述C步骤中，4×4编码矩阵中每一个交汇点上安装有用于扩大编码范围的二极管。
本发明所述C步骤中，所述编码板为可编程的编码板。
实施例3：
与实施例1、2的不同之处在于：一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法还包括定向天线安装步骤，所述定向天线安装步骤为将设有编码板的天线接头插入便携式无线电监测一体机机壳上的旋转锁紧套内，与旋转锁紧套内设有接触点的机壳接头连接后，转动旋转锁紧套将定向天线固定在便携式无线电监测一体机上，形成便携式无线电监测系统。
本发明中N的值为4，在节点上使用二极管连接，构成4×4的矩阵，就可以产生16种编码；这样的结构可让使用者在野外操作时用于16种不同类型的定向天线的识别，识别后进行无线电监测工作。
实施例3：
本发明应用在申请人同时申请的一种适用于便携式无线电监测一体机上，便携式无线电监测一体机，一种便携式无线电监测一体机，包括定向天线1、机壳2和中央处理系统，所述定向天线1固定在机壳2上，所述中央处理系统包括信号处理单元3、中频分析单元4、接收机单元6和电子罗盘5，所述中央处理系统还包括天线识别单元7和无线传输单元8，所述信号处理单元3、中频分析单元4、接收机单元6、电子罗盘5和无线传输单元8集成在机壳2内，所述信号处理单元3分别与中频分析单元4、接收机单元6、电子罗盘5、天线识别单元7和无线传输单元8连接，所述天线识别单元7包括编码板711和接触点712，所述定向天线1设有天线接头111，机壳2上设有机壳接头211，编码板7设置在天线接头111上，接触点712设置在机壳接头211上，所述定向天线1通过天线接头111和机壳接头211固定在机壳2上，编码板711与接触点712接触形成天线识别通道。
所述天线接头111开设有连接腔，编码板711安装在连接腔内；所述接触点712通过机壳接头211插入连接腔内与编码板711接触。
所述编码板711为两个，两个编码板711对称安装在天线接头111连接腔内；接触点712为两个，两个对称接触点712安装在机壳接头211上，所述一个编码板711与一个接触点712，另一个编码板711和另一个接触点712为空闲状态。
所述两个编码板711相互的夹角为180度，两个接触点712相互的夹角为90度。
所述机壳接头211上设有旋转锁紧套212，定向天线1通过天线接头111插入旋转锁紧套212内固定在机壳2上。
所述天线接头111上设有四个对称的圆弧过渡面112，每两个圆弧过渡面112之间形成连接槽113，连接槽113的两侧均设有与圆弧过渡面112配合的斜面114。
所述天线接头111的一端为固定端，另一端为连接端；所述固定端设有过渡段115，连接腔开设在连接端；天线接头111通过过渡段115固定在定向天线1上；连接端的每个圆弧过渡面112上设有圆弧倒角116，连接端的连接腔内壁上设有倒角117。
所述电子罗盘5包括罗盘壳体51，所述罗盘壳体51内安装有磁传感器52、加速度传感器53和单片机54，所述罗盘壳体51内还安装有陀螺仪55，所述单片机54分别与磁传感器52、加速度传感器53和陀螺仪连接55，所述磁传感器52设有X1轴、Y1轴和Z1轴，加速度传感器53设有X2轴、Y2轴和Z2轴，陀螺仪55设有X3轴、Y3轴和Z3轴，所述X1轴、X2轴和X3轴在三维空间上重叠成一个整体X轴，所述Y1轴、Y2轴和Y3轴在三维空间上重叠成一个整体Y轴，所述Z1轴、Z2轴和Z3轴在三维空间上重叠成一个整体Z轴，所述罗盘壳体51的长度为2.43cm, 罗盘壳体51的宽度为1.9cm。
所述中央处理系统还包括安装在供电腔内的蓄电池9和安装在机壳2上的显示器10，所述信号处理单元2分别与蓄电池9和显示器10连接。
所述机壳2上部设有可拆卸的手提手柄212、中部设有散热屏蔽罩213和下部设有手持手柄214，所述散热屏蔽罩213上设有接收终端夹持机构；所述手持手柄214上设有滑盖215和侧边开口的供电腔，供电腔通过滑盖215密封在手持手柄214内，供电腔内设有隔板，隔板将供电腔分割为电池安装腔和数据线存放腔，所述电池安装腔的一端设有电池负极弹簧216，另一端设有电池正极铜片217；所述数据线存放腔内设有供电接头和供电开关，所述电池正极铜片通过数据线与供电接头连接，所述滑盖215上设有防滑带218。
所述一种便携式无线电监测一体机还包括旋转底座13，所述旋转底座13包括支撑架131、上端盖132、旋转外壳133、固定外壳134和下端盖135，所述固定外壳134设有转动轴，所述支撑架134固定在上端盖132上形成手持手柄固定腔，所述上端盖132固定在旋转外壳133的一端，旋转外壳133的另一端固定在固定外壳134的转动轴上，下端盖135固定在固定外壳134的底部；所述机壳2通过手持手柄214插入手持手柄固定腔内固定在旋转底座13上。
所述固定外壳134内设有电机，转动轴为电机的输出轴；所述上端盖132上设有支架固定件136和电机充电接口137，支架固定件136上设有凸起138、卡槽139和红外线接收头140，所述支撑架131底部设有与凸起138配合的固定孔。
在使用时，在手持手柄214上设置红外线口219，可与旋转底座13搭接；机身下部设计有j-tag口，方便产品调试升级；显示器9的下方设计有内置扬声器喇叭，使用过程是可不佩戴耳机；机壳2的侧面还设计有蓄电池充电插口220，可以直接连接适配器对蓄电池10进行充电；按人体工程学设计的可拆卸的手提手柄214，可让使用者拿捏产品时更轻松省力。
在使用时，无线传输单元8为蓝牙单元或WIFI单元，信号处理单元3可通过蓝牙网络或WIFI网络与用于信息接收、处理和转发的接收终端12连接，实现信号处理单元3与接收终端12的信息交换，接收终端12为手机或平板电脑。
便携式无线电监测一体机的工作流程：
步骤1、无线电信号经定向天线1输送至接收机单元6；
步骤2、信号处理单元3控制接收机单元6处理前级输出的无线电信号，输出10.7MHz中频信号，同时输出音频信号；
步骤3、信号处理单元3控制中频分析单元4处理前级输出的10.7MHz中频信号，输出频谱信号到信号处理单元2；
步骤4、信号处理单元2控制电子罗盘5实时获取当前定向天线1所指的方位角，结合步骤3的频谱信号，计算出该方位角对应的信号强度；
步骤5、信号处理单元2控制音频单元11对音频信号录音、播放；录音即形成ADPCM数据流，播放即输出到与音频单元11连接的耳机或喇叭；
步骤6、旋转定向天线1，重复步骤1-5，测量出不同方位角对应的信号强度；
步骤7、通过前面几步所得数据，解算出无线电信号源所在的方位；
步骤8、在获取数据的同时，显示器9会实时更新当前监测方位和无线电信号强度；
步骤9、将步骤7所得数据通过WIFI网络传输至接收终端12进行分析处理，并且无线电信号源所在的方位可在接收终端12的电子地图软件中显示，也可电子地图软件实时更新当前监测方位和无线电信号强度。
特别是采用手机作为接收终端，隐蔽性强，而且使用方便。
还可在无线电信号经定向天线1输送至接收机单元6之前，通过增设衰减器，对无线电信号的强度进行处理，处理后的无线电信号进入接收机单元6。
Claims (7)
1.一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于包括定向天线识别步骤，所述定向天线识别步骤包括：
A、扫描机壳接头判断是否有定向天线通过天线接头与机壳接头连接，如果没有定向天线接入，则继续扫描；
B、如果有定向天线接入，当信号处理单元通过天线接头连接腔内的编码板与机壳接头上两个接触点中的一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当编码板与另一个接触点接触时，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向；
C、信号处理单元还通过接触点与编码板接触，读取天线编码数值；信号处理单元通过天线编码数值读出当前系统所使用定向天线的类型；
所述C步骤中，编码板为设有编码接触点的印刷电路板，编码接触点连接到编码矩阵中，编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
2.根据权利要求1所述的一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于：所述B步骤中，当信号处理单元通过对称安装在天线接头连接腔内的两个编码板中的一个编码板与对称安装在机壳接头上的两个接触点中一个接触点接触时，读取到水平安装天线的天线安装方向值；当另一个编码板与另一个接触点接触，读取到垂直安装天线的天线安装方向值；信号处理单元通过读取到天线安装方向值读出当前系统所使用定向天线的极化方向。
3.根据权利要求2所述的一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于：所述B步骤中，两个编码板相互的夹角为180度，两个接触点相互的夹角为90度。
4.根据权利要求1所述的一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于：所述C步骤中，编码接触点为N个，N个编码接触点均连接到N×N编码矩阵中，N×N编码矩阵中每一个交汇点短接与否，形成定向天线类型的1种编码类型；信号处理单元通过接触点与编码接触点接触，对编码矩阵进行逐线扫描，读取天线编码数值。
5.根据权利要求4所述的一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于：所述C步骤中，N×N编码矩阵中每一个交汇点上安装有用于扩大编码范围的二极管。
6.根据权利要求5所述的一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于：所述C步骤中，所述编码板为可编程的编码板。
7.根据权利要求1所述的一种适用于便携式无线电监测一体机识别天线的方法，其特征在于：还包括定向天线安装步骤，所述定向天线安装步骤为将设有编码板的天线接头插入便携式无线电监测一体机机壳上的旋转锁紧套内，与旋转锁紧套内设有接触点的机壳接头连接后，转动旋转锁紧套将定向天线固定在便携式无线电监测一体机上，形成便携式无线电监测系统。
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2013
- 2013-05-31 CN CN201310212085.5A patent/CN103336180B/zh active Active
Patent Citations (4)
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|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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