CN107846698B

CN107846698B - 一种驻波比测量方法和装置

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Publication number: CN107846698B
Application number: CN201711021831.7A
Authority: CN
Inventors: 方道奎; 许艺腾
Original assignee: Zhuhai Liandian Technology Co ltd
Current assignee: Zhuhai Liandian Technology Co ltd
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2021-03-05
Anticipated expiration: 2037-10-26
Also published as: CN107846698A

Abstract

一种驻波比测量方法和装置，该方法包括如下步骤：在测量标签处于通信稳定状态时，建立测量机制，控制单个测量标签实时监测馈线路损；采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值；随系统运行时间的延续，采样系统的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值；依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR。本发明基于单片测量标签的测量数据进行驻波比计算，减少了系统的故障点，降低了成本。

Description

一种驻波比测量方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种驻波比测量方法和装置。

背景技术

驻波比全称为电压驻波比，简称VSWR或SWR，指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比，是用于表示天馈线与基站匹配程度的重要指标。

在以往的天馈线驻波比测量方法中，基本上都测量正、反向功率，通过正、反向功率计算出回损，再通过回损换算出驻波比值。由于需要测量正反向功率，就必须使用2片IC-RFID标签进行测量，同时对正反向耦合电路要求极高，因此造成检测端子体积较大，也需要串接在链路中方可实现。这无形中就增加了原系统的故障点和成本开销。

发明内容

本发明提供一种驻波比测量方法和装置，基于单片测量标签的测量数据进行驻波比计算，减少了系统的故障点，降低了成本。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种驻波比测量方法，包括如下步骤：在测量标签处于通信稳定状态时，建立测量机制，控制单个测量标签实时监测馈线路损；采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值；随系统运行时间的延续，采样系统的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值；依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR。

优选的，依据如下计算式计算天馈线驻波比VSWR：

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2，其中，γ为反射系数。

优选的，当系统的馈线路损值在预定时间内的变化值低于预定值，确定系统处于稳定工作状态。

优选的，还包括如下步骤：判断所计算的天馈线驻波比VSWR是否高于门限值，若高于告警门限值，进一步判断馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，若超过正常值，进行驻波比告警。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种驻波比测量装置，包括固定在天线上的单片测量标签以及与测量标签相连的处理模块，所述处理模块用于执行如下操作：在测量标签处于通信稳定状态时，建立测量机制，控制单片测量标签实时监测馈线路损；采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值；随系统运行时间的延续，采样系统的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值；依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR。

优选的，所述处理模块依据如下计算式计算天馈线驻波比VSWR：

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2，其中，γ为反射系数。

优选的，所述处理模块用于当系统的馈线路损值在预定时间内的变化值低于预定值时，确定系统处于稳定工作状态。

优选的，还包括报警模块，所述处理模块用于判断所计算的天馈线驻波比VSWR是否高于门限值，若高于告警门限值，进一步判断馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，若超过正常值，控制报警模块进行驻波比告警。

优选的，所述检测标签为纸质IC-RFID标签。

本发明中，通过单片检测标签来测量系统的馈线路损值，并依据馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR，无需两片检测标签分别测量，且本发明的单片检测标签直接贴在天线上，无须串接到天馈线系统中，从而简化了系统结构，减少了系统的故障点，也降低了成本开销。

附图说明

图1为本发明一种实施例的驻波比测量方法的流程图；

图2为本发明一种实施例的驻波比测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种驻波比测量方法，包括如下步骤：

(1)在测量标签处于通信稳定状态时，建立测量机制，控制单个测量标签实时监测馈线路损。

由于馈线系统中充斥着各种制式的无线信号，对基于测量标签的通信系统会产生影响，为此要求必须在RFID通信稳定期内才能建立测量机制，如有通信突变、无法正常通信等情况下不能进行测量。可以根据测量标签发出信号在一定时期内的稳定状况来确定是否处于通信稳定状态时。当其处于稳定状态下，控制天线上的单个测量标签实时监测馈线路损。

(2)采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值。

设馈线正向功率为Po，反向功率为Pr，回损为RL，反射系数为γ，驻波比为VSWR，驻波比发生变化时在馈线上相应产生的路损差值为TL，反射率为η，其中：

η＝Pr/Po

TL＝10lg[1/(1-η)]＝-10lg[1-Pr/Po]

RL＝10lg(Po/Pr)

γ＝10^-RL/20

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)

从上可以推导出：VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2。

为了得到插损值，必须知道馈线原有路损值，即路损参考值。当系统开始工作后，如运行一段时间后无任何异常告警，一切归于良好，此时的馈线路损值便是路损参考值。为此，需在系统运行一段时间后，无任何异常告警，线路路损值非常稳定，才开始采样，可以采样系统当前状态下的多个第一馈线路损值，对该多个第一馈线路损值进行求平均值，即可得到馈线路损参考值。利用测量标签来直接测量馈线路损已是现有技术，在此不做赘述。

(3)随系统运行时间的延续，采样系统的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值。

在确定了路损参考值之后，让系统继续运行，系统的工作状态可能随时间而发生变化。随系统运行时间的延续，随机采样多个第二馈线路损值，求出平均值，得到馈线路损实际值。

(4)依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR。

路损差值TL＝路损实际值-路损参考值，得到路损差值TL之后，依据如下计算式计算天馈线驻波比VSWR：

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2，其中，γ为反射系数。

为了进一步提升计算精度，可通过大量实验测试，计算得到路损修正值，那么，路损差值TL＝路损实际值-路损参考值-路损修正值。这可以提升所计算的天馈线驻波比VSWR的精度。

在一种实施例中，当系统的馈线路损值在预定时间内的变化值低于预定值，确定系统处于稳定工作状态。如果系统运行一段时间后无任何异常告警，在预定时间段内，其馈线路损值稳定在一个相对平稳的区间，差异低于预定值，那么即可确认系统处于稳定工作状态，此时采样第一馈线路损值。

在一种是实施例中，上述方法还包括步骤(4)：判断所计算的天馈线驻波比VSWR是否高于门限值，若高于告警门限值，进一步判断馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，若超过正常值，进行驻波比告警。

如果系统的天馈线驻波比过高，对系统是不利的，有必要设置一个门限值，如果计算到的天馈线驻波比高于该门限值，则实施告警，告警方式可以是程序告警或者物理告警，程序告警可以通过软件发出告警信息，物理告警可以是现场发出亮起告警灯或者发出告警语音。

但为了防止误告警，需要增加一条辅助判断机制来加以确认，因此，在判定到天馈线驻波比VSWR高于门限值后，进一步判定馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，如果其确实发生了变化，且与当前产生的天馈线驻波比的变化趋势一致，则进行告警。

本发明实施例提供一种驻波比测量方法，如图1所示，包括如下步骤：

1.建立馈线驻波比测量，准备测量；

2.在通信状态和系统工作状态都稳定时，采样后计算馈线路损参考值；

3.判断上电后馈线路损值是否一直稳定在某个值，如果不是，返回到步骤2，如果是跳至步骤4；

4.开始测量路损差值TL；

5.判断馈线路损值是否发生变化，如果没有，继续等待，如果有，跳至步骤6；

6.判断馈线路损值是否变差，如果没有，返回步骤2，如果有跳至步骤7；

7.判断系统状态是否稳定，若不稳定，返回步骤5，若稳定，跳至步骤8；

8.计算路损差值TL和天馈线驻波比VSWR。

本发明实施例还提供一种驻波比测量装置，如图2所示，其包括固定在天线1上的单片测量标签2以及与测量标签2相连的处理模块3，所述处理模块3可以是芯片或者处理器等，其用于执行如下操作：在系统处于稳定工作状态时，建立测量机制，控制单片测量标签实时监测馈线路损；采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值；随系统运行时间的延续，采样系统处于稳定工作状态下的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值；依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR。

在一种实施例中，所述处理模块3依据如下计算式计算天馈线驻波比VSWR：

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2，其中，γ为反射系数。

在一种实施例中，所述处理模块3用于当系统的馈线路损值在预定时间内的变化值低于预定值时，确定系统处于稳定工作状态。

在一种实施例中，还包括报警模块，所述处理模块3用于判断所计算的天馈线驻波比VSWR是否高于门限值，若高于告警门限值，进一步判断馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，若超过正常值，控制报警模块进行驻波比告警。

在一种实施例中，所述检测标签2为纸质IC-RFID标签，可以更方便地贴覆到天线1上。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种驻波比测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

在测量标签处于通信稳定状态时，建立测量机制，控制单个测量标签实时监测馈线路损；

采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值；

随系统运行时间的延续，采样系统的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值；

依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR；

判断所计算的天馈线驻波比VSWR是否高于门限值，若高于告警门限值，进一步判断馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，若超过正常值，进行驻波比告警。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

依据如下计算式计算天馈线驻波比VSWR：

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2,其中，γ为反射系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

当系统的馈线路损值在预定时间内的变化值低于预定值，确定系统处于稳定工作状态。

4.一种驻波比测量装置，其特征在于：

包括固定在天线上的单片测量标签以及与测量标签相连的处理模块，所述处理模块用于执行如下操作：在测量标签处于通信稳定状态时，建立测量机制，控制单片测量标签实时监测馈线路损；采样系统处于稳定工作状态时的多个第一馈线路损值，依据第一馈线路损值确定馈线路损参考值；随系统运行时间的延续，采样系统的多个第二馈线路损值，依据第二馈线路损值计算馈线路损实际值；依据所述馈线路损参考值和馈线路损实际值的路损差值TL，计算天馈线驻波比VSWR，还包括报警模块，所述处理模块用于判断所计算的天馈线驻波比VSWR是否高于门限值，若高于告警门限值，进一步判断馈线路损值预定时间内的变化值是否超过正常值，若超过正常值，控制报警模块进行驻波比告警。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述处理模块依据如下计算式计算天馈线驻波比VSWR：

VSWR＝(1+γ)/(1-γ)，γ＝(1-10^-TL/10)^1/2,其中，γ为反射系数。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述处理模块用于当系统的馈线路损值在预定时间内的变化值低于预定值时，确定系统处于稳定工作状态。

7.根据权利要求4-6任一项所述的装置，其特征在于：

所述测量标签为纸质IC-RFID标签。