CN105337654A - 一种声表面波测温系统无线信号放大装置 - Google Patents

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曾德华
曾金岩
胡晓林
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Abstract

本发明公开了一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：包括控制子系统，与该控制子系统相连接的射频直放子系统，以及为控制子系统和射频直放子系统供电的电源；所述控制子系统包括与电源相连接的微控制单元；所述射频直放子系统包括与传感器无线连接的传感器天线、与采集器无线连接的采集器天线、以及通过射频开关1与传感器天线相连接并通过射频开关2与采集器天线相连接的增益模块，所述射频开关1和射频开关2均与微控制单元相连接。本发明不仅结构简单，而且成本低廉，还可以扩展无源无线测温系统中传感器和采集器之间的传输距离，放大并增强传感器和采集器之间的无线信号，适合推广运用。

Description

一种声表面波测温系统无线信号放大装置
技术领域
本发明涉及一种无线信号放大装置，具体是指一种声表面波测温系统无线信号放大装置。
背景技术
近年来，声表面波测温技术的研究与应用已相当成熟和广泛。声表面波温度传感器具有灵敏度高、检测范围宽、可直接频率化输出等优点。虽然SAW温度传感器具有灵敏度高等优点，通常在实际应用中由于无线信号距离较远或者需要穿过多重阻碍，无线信号因此而变弱，导致采集器获取信息的速度较慢，因此声表面波测温系统的性能受到了极大的限制。如果采用增大天线功率的方法不光增加了信号，同时还增加了噪声，且信号增加效果一般，
发明内容
本发明的目的在于克服目前声表面波测温时由于无线信号距离较远或者需要穿过多重阻碍，无线信号因此而变弱的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且成本低廉、使用方便，还能对声表面波测温系统的无线信号进行放大和增强声表面波测温系统无线信号放大装置。
本发明通过下述技术方案实现：
一种声表面波测温系统无线信号放大装置，包括控制子系统，与该控制子系统相连接的射频直放子系统，以及为控制子系统和射频直放子系统供电的电源；所述控制子系统包括与电源相连接的微控制单元；所述射频直放子系统包括传感器天线、采集器天线、以及通过射频开关1与传感器天线相连接并通过射频开关2与采集器天线相连接的增益模块，所述射频开关1和射频开关2均与微控制单元相连接。
进一步的，所述增益模块包括上行链路和下行链路，所述上行链路和下行链路均分别与射频开关1和射频开关2相连接。
更进一步，所述上行链路和下行链路分别包括至少两级LNA和至少一级AGC，所述每一级LNA提供20dB增益，所述每一级AGC提供-20dB～10dB的增益调节能力。
为了便于检测传感器天线和采集器天线的功率，所述传感器天线与微控制单元之间还连接有功率检测器1，所述采集器天线与微控制单元之间还连接有功率检测器2。
为了便于显示本发明的工作状态，所述控制子系统还包括与微控制单元相连接的指示灯。
再进一步的，所述指示灯为两个以上，且该指示灯为LED。
为了便于实现与上位机之间的通信，所述微控制单元上还连接有RS-232接口和IR接口。
再进一步的，所述RS-232接口通过异步收发传输器UART与微控制单元相连接，所述IR接口通过总线扩展器GPIO与微控制单元相连接。
为了确保效果，所述射频开关1和射频开关2均为SPDT射频开关。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明不仅结构简单，而且成本低廉，还可以扩展无源无线测温系统中传感器和采集器之间的传输距离，放大并增强传感器和采集器之间的无线信号，使采集器能快速且保质保量的获得传感器的无线信号，从而为无源无线测温系统的工程应用带来更多的灵活性和便利性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明无线信号放大装置包括用于放大无线信号的射频直放子系统，用于控制射频直放子系统工作的控制子系统，以及为整个装置供电的电源。所述控制子系统包括微控制单元，所述电源与微控制单元电连接，可为整个装置提供稳定、可靠、纯净的电源。
所述射频直放子系统包括传感器天线，采集器天线，射频开关1，射频开关2以及增益模块。所述传感器天线与传感器无线连接，用于实现本发明与传感器之间的无线信号传输。所述采集器天线与采集器无线连接，用于实现本发明与采集器之间的无线信号传输。所述增益模块用于实现无线信号的放大，包括上行链路和下行链路，所述上行链路和下行链路分别包括至少两级LNA和至少一级AGC，所述每一级LNA提供20dB增益，所述每一级AGC提供-20dB～10dB的增益调节能力。本实施例中上行链路和下行链路分别设置三级LNA，由于本发明的上行链路和下行链路的总增益需求仅为50dB，上行链路和下行链路的其中一级LNA为预留设计，实际使用时可以只使用两级LNA。所述AGC是可调节的，可以确保输出的电平在理想区间。
所述射频开关1与传感器天线相连接，所述射频开关2与采集器天线相连接，所述射频开关1与射频开关2还均与上行链路和下行链路相连接，且所述射频开关1与射频开关2均与微控制单元相连接。所述射频开关1与射频开关2均为单刀双掷开关，所述微控制单元用于对射频开关1和射频开关2的切换控制，所述射频开关1和射频开关2同时连接上行链路或下行链路。本实施例中，所述射频开关1和射频开关2均为SPDT射频开关。
为了便于传感器天线和采集器天线端口的功率进行检测，所述传感器天线与微控制单元之间还连接有功率检测器1，所述采集器天线与微控制单元之间还连接有功率检测器2。功率检测器1和功率检测器2将检测信号发送至微控制单元进行采样，通过计算即可得到传感器天线和采集器天线端口的功率。
为了便于显示本发明的工作状态，所述微控制单元上还连接有指示灯，所述指示灯通过总线扩展器GPIO与微控制单元相连接。所述指示灯为两个以上，本实施例中的指示灯设为五个，且指示灯采用的是LED。为了便于实现与上位机之间的信号传输，所述微控制单元上还连接有RS-232接口和IR接口。所述RS-232接口通过异步收发传输器UART与微控制单元相连接，所述IR接口通过总线扩展器GPIO与微控制单元相连接。
如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims (9)

1.一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：包括控制子系统，与该控制子系统相连接的射频直放子系统，以及为控制子系统和射频直放子系统供电的电源；所述控制子系统包括与电源相连接的微控制单元；所述射频直放子系统包括传感器天线、采集器天线、以及通过射频开关1与传感器天线相连接并通过射频开关2与采集器天线相连接的增益模块，所述射频开关1和射频开关2均与微控制单元相连接。
2.根据权利要求1所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述增益模块包括上行链路和下行链路，所述上行链路和下行链路均分别与射频开关1和射频开关2相连接。
3.根据权利要求2所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述上行链路和下行链路分别包括至少两级LNA和至少一级AGC，所述每一级LNA提供20dB增益，所述每一级AGC提供-20dB～10dB的增益调节能力。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述传感器天线与微控制单元之间还连接有功率检测器1，所述采集器天线与微控制单元之间还连接有功率检测器2。
5.根据权利要求4所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述控制子系统还包括与微控制单元相连接的指示灯。
6.根据权利要求5所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述指示灯为两个以上，且该指示灯为LED。
7.根据权利要求5或6所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述微控制单元上还连接有RS-232接口和IR接口。
8.根据权利要求7所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述RS-232接口通过异步收发传输器UART与微控制单元相连接，所述IR接口通过总线扩展器GPIO与微控制单元相连接。
9.根据权利要求8所述的一种声表面波测温系统无线信号放大装置，其特征在于：所述射频开关1和射频开关2均为SPDT射频开关。
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