CN103647158B - 手持式微波监测天线主控电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式微波监测天线主控电路及方法，它包括监测天线、信号比对模块、选通开关、放大器和输出模块，监测天线的输出端和选通开关的输入端之间通过信号比对模块相连，选通开关的一路输出直接与输出模块相连，另一路输出通过放大器与输出模块相连，所述的选通开关为单刀双掷开关。本发明可对监测天线所接收到的微波信号强弱进行判断，从而选择直通通路或放大通路，提高了测量结果的准确度，采用PIN单刀双掷开关，降低了微波信号的非线性变化，整个电路结构简单，实用性强。

Description

手持式微波监测天线主控电路及方法

技术领域

本发明涉及一种天线主控电路，特别是涉及一种可对监测天线所接收到的微波信号强弱进行判断的手持式微波监测天线主控电路及方法。

背景技术

现有的微波测量方式为：监测天线接收空气中传播的微波信号，并将接收到的微波信号直接传送至微波测量设备或将接收到的微波信号经过放大后再传送至微波测量设备，便于微波测量设备对微波信息进行处理，从而得到测量结果。上述方式能够有效的对微波信号进行测量，从而得到相应的温度、湿度、距离、速度和厚度等信息，但是，上述方式存在以下问题：

1、对接收到的微波信号直接传送至测量设备，若此时微波信号的强度较弱，测量设备对其进行处理时，不易提取出有用信息，从而影响测量结果；

2、对接收到的微波信号经放大后传送至测量设备，若此时监测天线接收到的微波信号的强度足够强时，再对微波信号进行放大，则会造成微波信号的失真，从而导致测量结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可对监测天线所接收到的微波信号强弱进行判断的手持式微波监测天线主控电路及方法，通过信号比对模块将接收到的微波信号和基准微波信号进行比对，并根据比对结果输出高电平或低电平，从而控制PIN单刀双掷开关，实现通路的选择。当接收到的微波信号强度足够强时，则选择直通通路；当接收到的微波信号强度较弱时，则选择放大通路，从而保证测量结果的准确度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：手持式微波监测天线主控电路，它包括监测天线、信号比对模块、选通开关、放大器和输出模块，监测天线的输出端和选通开关的输入端之间通过信号比对模块相连，选通开关的一路输出直接与输出模块相连，另一路输出通过放大器与输出模块相连，所述的选通开关为单刀双掷开关。

所述的信号比对模块包括带通滤波器和中央处理器，带通滤波器和中央处理器依次串联在监测天线的输出端和选通开关的输入端之间。

所述的信号比对模块包括数字比较器和微波基准信号产生电路，监测天线的输出端和微波基准信号产生电路的输出端分别与数字比较器的输入端连接，数字比较器的输出端和选通开关的输入端连接，监测天线的输出端还和选通开关的输入端连接。

所述的单刀双掷开关为PIN单刀双掷开关。

所述的手持式微波监测天线主控电路，它还包括负责为带通滤波器、中央处理器、数字比较器、微波基准信号产生电路和放大器提供工作电压的电源管理模块，所述的电源管理模块包括电压检测单元、电流检测单元、报警单元和单片机，电压检测单元和电流检测单元分别与单片机的输入端连接，报警单元和单片机的输出端连接。

手持式微波监测天线主控电路实现方法，它包括以下几个步骤：

步骤1：监测天线将接收到的微波信号传送至信号比对模块；

步骤2：信号比对模块将接收到的微波信号和基准微波信号进行比对，得到比对结果：

步骤3：若比对结果小于或等于零，则信号比对模块输出高电平，若比对结果大于零，则信号比对模块输出低电平；

步骤4：若信号比对模块输出为高电平，则监测天线所接收到的微波信号经放大通路传送至输出模块；若信号比对模块输出为低电平，则监测天线所接收到的微波信号经直通通路传送至输出模块；

步骤5：输出模块将接收到的微波信号传送至微波测量设备。

所述的步骤2的具体步骤为：

步骤101：对中央处理器进行编程，设置好微波信号的幅值阀值；

步骤102：监测天线将接收到的微波信号传送至带通滤波器；

步骤103：带通滤波器对接收到的微波信号进行滤波后，输入至中央处理器；

步骤104：中央处理器将接收到的微波信号进行处理，提取其幅值大小；

步骤105：将提取到的幅值和预设幅值阀值进行作差；

步骤106：中央处理器根据差值大小输出控制信号，差值小于或等于零，则中央处理器输出高电平，差值大于零，则中央处理器输出低电平。

所述的步骤2的具体步骤为：

步骤201：数字比较器接收由微波基准信号产生电路所产生的基准微波信号和监测天线接收到的微波信号；

步骤202：数字比较器将接收基准微波信号和监测天线接收到的微波信号进行比对，根据比对结果输出高电平或低电平；

步骤203：若比对结果小于或等于零，则数字比较器输出高电平，若比对结果大于零，则数字比较器输出低电平。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）通过信号比对模块将接收到的微波信号和基准微波信号进行比对，并根据比对结果输出高电平或低电平，从而控制PIN单刀双掷开关，实现通路的选择，当接收到的微波信号强度足够强时，则选择直通通路；当接收到的微波信号强度较弱时，则选择放大通路，从而提高了测量结果的准确度；

2）电源管理模块中的电压检测单元、电流检测单元能够对电路中的欠压、过压和过流等情况进行检测，将检测结果传送至单片机，当电路中出现欠压、过压和过流等情况时，单片机则输出控制信号，使报警单元发出报警，从而提高了电路的安全性。

3）采用PIN单刀双掷开关，降低了微波信号的非线性变化，整个电路结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明的连接框图；

图2为本发明的方法流程图；

图3为本发明第一种实施方式的连接框图；

图4为本发明的第一实施方式的方法流程图；

图5为本发明的第二种实施方式的连接框图；

图6为本发明的第二实施方式的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1、3、5所示，手持式微波监测天线主控电路，它包括监测天线、信号比对模块、选通开关、放大器和输出模块，监测天线的输出端和选通开关的输入端之间通过信号比对模块相连，选通开关的一路输出直接与输出模块相连，另一路输出通过放大器与输出模块相连，所述的选通开关为单刀双掷开关。

所述的信号比对模块包括带通滤波器和中央处理器，带通滤波器和中央处理器依次串联在监测天线的输出端和选通开关的输入端之间。

所述的信号比对模块包括数字比较器和微波基准信号产生电路，监测天线的输出端和微波基准信号产生电路的输出端分别与数字比较器的输入端连接，数字比较器的输出端和选通开关的输入端连接，监测天线的输出端还和选通开关的输入端连接。

所述的单刀双掷开关为PIN单刀双掷开关。

所述的手持式微波监测天线主控电路，它还包括负责为带通滤波器、中央处理器、数字比较器、微波基准信号产生电路和放大器提供工作电压的电源管理模块，所述的电源管理模块包括电压检测单元、电流检测单元、报警单元和单片机，电压检测单元和电流检测单元分别与单片机的输入端连接，报警单元和单片机的输出端连接。

如图2所示，手持式微波监测天线主控电路实现方法，它包括以下几个步骤：

步骤1：监测天线将接收到的微波信号传送至信号比对模块；

步骤2：信号比对模块将接收到的微波信号和基准微波信号进行比对，得到比对结果：

步骤3：若比对结果小于或等于零，则信号比对模块输出高电平，若比对结果大于零，则信号比对模块输出低电平；

步骤4：若信号比对模块输出为高电平，则监测天线所接收到的微波信号经放大通路传送至输出模块；若信号比对模块输出为低电平，则监测天线所接收到的微波信号经直通通路传送至输出模块；

步骤5：输出模块将接收到的微波信号传送至微波测量设备。

如图4所示，所述的步骤2的具体步骤为：

步骤101：对中央处理器进行编程，设置好微波信号的幅值阀值；

步骤102：监测天线将接收到的微波信号传送至带通滤波器；

步骤103：带通滤波器对接收到的微波信号进行滤波后，输入至中央处理器；

步骤104：中央处理器将接收到的微波信号进行处理，提取其幅值大小；

步骤105：将提取到的幅值和预设幅值阀值进行作差；

步骤106：中央处理器根据差值大小输出控制信号，差值小于或等于零，则中央处理器输出高电平，差值大于零，则中央处理器输出低电平。

如图6所示，所述的步骤2的具体步骤为：

步骤201：数字比较器接收由微波基准信号产生电路所产生的基准微波信号和监测天线接收到的微波信号；

步骤202：数字比较器将接收基准微波信号和监测天线接收到的微波信号进行比对，根据比对结果输出高电平或低电平；

步骤203：若比对结果小于或等于零，则数字比较器输出高电平，若比对结果大于零，则数字比较器输出低电平。

Claims (3)

1.手持式微波监测天线主控电路，其特征在于：它包括监测天线、信号比对模块、选通开关、放大器和输出模块，监测天线的输出端和选通开关的输入端之间通过信号比对模块相连，选通开关的一路输出直接与输出模块相连，另一路输出通过放大器与输出模块相连，所述的选通开关为单刀双掷开关；所述的单刀双掷开关为PIN单刀双掷开关；

监测天线将接收到的微波信号传送至信号比对模块；信号比对模块将接收到的微波信号和基准微波信号进行比对，得到比对结果，并根据比对结果输出高电平或低电平，从而控制PIN单刀双掷开关，实现通路的选择；

当接收到的微波信号强度弱时，比对结果小于或等于零，信号比对模块输出高电平，则监测天线所接收到的微波信号经放大通路传送至输出模块；

当接收到的微波信号强度强时，比对结果大于零，信号比对模块输出低电平，则监测天线所接收到的微波信号经直通通路传送至输出模块；输出模块将接收到的微波信号传送至微波测量设备；

所述的信号比对模块包括以下多种结构中的一种：

A：所述的信号比对模块包括带通滤波器和中央处理器，带通滤波器和中央处理器依次串联在监测天线的输出端和选通开关的输入端之间；

B：所述的信号比对模块包括数字比较器和微波基准信号产生电路，监测天线的输出端和微波基准信号产生电路的输出端分别与数字比较器的输入端连接，数字比较器的输出端和选通开关的输入端连接，监测天线的输出端还和选通开关的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的手持式微波监测天线主控电路，其特征在于：它还包括负责为带通滤波器、中央处理器、数字比较器、微波基准信号产生电路和放大器提供工作电压的电源管理模块，所述的电源管理模块包括电压检测单元、电流检测单元、报警单元和单片机，电压检测单元和电流检测单元分别与单片机的输入端连接，报警单元和单片机的输出端连接。

3.手持式微波监测天线主控电路实现方法，其特征在于：它包括以下几个步骤：

步骤1：监测天线将接收到的微波信号传送至信号比对模块；

步骤2：信号比对模块将接收到的微波信号和基准微波信号进行比对，得到比对结果，并根据比对结果输出高电平或低电平，从而控制PIN单刀双掷开关，实现通路的选择；

步骤3：若接收到的微波信号强度弱时，比对结果小于或等于零，则信号比对模块输出高电平，若接收到的微波信号强度强时，比对结果大于零，则信号比对模块输出低电平；

步骤4：若信号比对模块输出为高电平，则监测天线所接收到的微波信号经放大通路传送至输出模块；若信号比对模块输出为低电平，则监测天线所接收到的微波信号经直通通路传送至输出模块；

步骤5：输出模块将接收到的微波信号传送至微波测量设备；

所述的步骤2包括以下多种具体步骤中的一种：

A、所述的步骤2包括：

步骤101：对中央处理器进行编程，设置好微波信号的幅值阀值；

步骤102：监测天线将接收到的微波信号传送至带通滤波器；

步骤103：带通滤波器对接收到的微波信号进行滤波后，输入至中央处理器；

步骤104：中央处理器将接收到的微波信号进行处理，提取其幅值大小；

步骤105：将提取到的幅值和预设幅值阀值进行作差；

步骤106：中央处理器根据差值大小输出控制信号，差值小于或等于零，则中央处理器输出高电平，差值大于零，则中央处理器输出低电平；

B、所述的步骤2包括：

步骤201：数字比较器接收由微波基准信号产生电路所产生的基准微波信号和监测天线接收到的微波信号；

步骤202：数字比较器将接收基准微波信号和监测天线接收到的微波信号进行比对，根据比对结果输出高电平或低电平；

步骤203：若比对结果小于或等于零，则数字比较器输出高电平，若比对结果大于零，则数字比较器输出低电平。