CN110488232A - 一种5.8g多普勒信号模拟器及其触发方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种5.8G多普勒信号模拟器及其触发方法，包括设置在主板上的MCU、频率合成器、第二混频器、RF‑OUT射频输出接口、衰减器、第一混频器、调制器、分频器、RFIN射频天线、检波器；RFIN射频天线的三路信号接口分别连接第一混频器、检波器以及分频器；检波器和分频器，分别与MCU的控制端口建立双向连接；调制器一路连接MCU的模拟频率端口，另一路连接一频率合成器，其输出端连接第一混频器，频率合成器与MCU建立双向连接；第二混频器一路连接频率合成器，另一路连接衰减器，其上的输出端经一滤波器连接RF‑OUT射频输出接口。本发明能够提高产品的测试效率及准确率，进而降低成本，避免人为误测带来的一系列损失。

Description

一种5.8G多普勒信号模拟器及其触发方法
技术领域
本发明涉及微波传感技术，具体的说是涉及一种5.8G多普勒信号模拟器及其触发方法，该5.8G多普勒信号模拟器应用于照明、安防、小家电和其他智能家居，对附近的移动物体进行检测以实施控制电器的信号。
背景技术
随着科技的进步，人们生活质量的不断提高，智能产品逐渐替代了红外、声控等产品走进大众的视野里。现在楼层的楼道里、地下车库里、电梯里，基本都安装了运用微波系统制作的照明灯，数量庞大，在测试的过程中就会产生一些列得问题。移动物体的速度，RCS也会直接影响测试效果，
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种5.8G多普勒信号模拟器及其触发方法，本发明的5.8G多普勒信号模拟器把现有技术中不稳定值变成定量，提高测试效率与准确率，完美的解决测试过程中存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种5.8G多普勒信号模拟器，包括一与上位机电连接的控制盒及设置在控制盒内的主板，还包括设置在所述主板上的MCU、频率合成器、第二混频器、RF-OUT射频输出接口、衰减器、第一混频器、调制器、分频器、RFIN射频天线、检波器；
所述MCU，与所述上位机建立供电和通讯连接，其设置有多个控制端口以及一模拟频率端口；
所述RFIN射频天线，用于接收5.8G信号且其上设置有三路信号接口，三路信号接口分别连接第一混频器、检波器以及分频器；
所述检波器和分频器，分别与所述MCU的控制端口建立双向连接；
所述调制器，其设有两路输入端和一路输出端，其中一路输入端连接所述MCU的模拟频率端口，另一路输出端连接一频率合成器，其上的输出端连接所述第一混频器，所述频率合成器与所述MCU建立双向连接；
所述第二混频器，其上设有两路输入端和一路输出端，其中一路输入端连接所述频率合成器的频率放大输出端，另一路输入端连接所述衰减器的输出端，其上的输出端经一滤波器连接所述RF-OUT射频输出接口；
所述衰减器的输入端与所述第一混频器的输出端建立信号连接，所述第一混频器的输出端经混频信号的放大进入所述衰减器。
所述RF-OUT射频输出接口连接有发射天线。
进一步的，所述RFIN射频天线：
其第一路信号输出端输出的信号经过滤波放大，进入所述第一混频器；
其第二路信号输出端输出的信号经过放大器，进入检波器，通过检波器检波，测出功率；
其第三路信号输出端输出的信号进入分频器并经所述分频器进行分频处理，测出频率。
进一步的，所述频率合成器采用的是PLL频率合成器。
本发明的一种5.8G多普勒信号模拟器的触发方法，该触发方法包括以下步骤：
步骤一，RFIN射频天线接收到5.8G信号，经过滤波放大，一路进入第一混频器；
一路经过放大器，通过所述检波器进行检波，测量出功率；
还有一路经所述分频器进行分频,然后经所述分频器处理测得出频率；
步骤二，上位机发出控制信号，所述频率合成器产生4.4G本振信号，一路经过放大后进入第二混频器等待最后的混频；另一路和PLL频率合成器产生的低频信号进行调制，信号被放大后和第一混频器进行混频，形成1.4G信号；
步骤三，步骤二中混频后的1.4G信号经过放大器、衰减器后，进入第二混频器输出5.8G信号；
步骤四，5.8G信号经过滤波后由发射天线进行输出，触发5.8G微波传感器。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1.本发明的5.8G多普勒信号模拟器能够准确的测量微波传感器的频率、功率和放大倍数，还能设置衰减参数、调制频率。
2.本发明的5.8G多普勒信号模拟器还能够提高产品的测试效率及准确率，进而降低成本，避免人为误测带来的一系列损失。
3.本发明的5.8G多普勒信号模拟器，设备采用5VUSB供电，且电脑能够直接供电，方便快捷；采用串口进行通信，设置相关参数；并且内部模块单元均采用分时控制，当有控制信号时才工作输出信号，大大降低功率。
附图说明
图1为本发明5.8G多普勒信号模拟器原理框图。
图2为本发明的MCU电路图。
图3为本发明的调制器电路图。
图4为本发明的第一混频器与调制器连接的电路图。
图5为本发明的RFIN射频天线电路图。
图6为本发明的第一混频器与衰减器之间的电路。
图7为本发明的衰减器电路图。
图8为本发明的第二混频器电路图。
图9为本发明的频率合成器电路图。
图10为本发明的滤波器电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1，本发明的具体结构如下：
请参照附图1，本发明的一种5.8G多普勒信号模拟器，包括一与上位机2电连接的控制盒及设置在控制盒内的主板，还包括设置在所述主板上的MCU1、频率合成器3、第二混频器4、RF-OUT射频输出接口5、衰减器6、第一混频器8、调制器9、分频器10、RFIN射频天线11、检波器12；
所述MCU1，与所述上位机2建立供电和通讯连接，其设置有多个控制端口以及一模拟频率端口；
所述RFIN射频天线11，用于接收5.8G信号且其上设置有三路信号接口，三路信号接口分别连接第一混频器8、检波器12以及分频器10；
所述检波器12和分频器10，分别与所述MCU1的控制端口建立双向连接；
所述调制器9，其设有两路输入端和一路输出端，其中一路输入端连接所述MCU1的模拟频率端口，另一路输出端连接一频率合成器3，其上的输出端连接所述第一混频器8，所述频率合成器3与所述MCU1建立双向连接；
所述第二混频器4，其上设有两路输入端和一路输出端，其中一路输入端连接所述频率合成器3的频率放大输出端，另一路输入端连接所述衰减器6的输出端，其上的输出端经一滤波器连接所述RF-OUT射频输出接口5；
所述衰减器6的输入端与所述第一混频器8的输出端建立信号连接，所述第一混频器8的输出端经混频信号7的放大进入所述衰减器6。
所述RF-OUT射频输出接口5连接有发射天线。
本实施例的一种优选技术方案：所述RFIN射频天线11：
其第一路信号输出端输出的信号经过滤波放大，进入所述第一混频器8；
其第二路信号输出端输出的信号经过放大器，进入检波器12，通过检波器12检波，测出功率；
其第三路信号输出端输出的信号进入分频器10并经所述分频器10进行分频处理，测出频率。
本实施例的一种优选技术方案：所述频率合成器3采用的是PLL频率合成器。
实施例2：
如图2-10所示，所述MCU1采用型号为18F45K20的单片机；检波器12采用型号为AD8317检波器；分频器10采用的是型号为ADF4108分频器。
第一混频器8采用的是型号为SIM-73L混频器U25，其通过一LOAMP1放大器sky65017连接至所述调制器9，所述SIM-73L混频器U25的4脚连接RFIN射频天线11的RFout脚。
调制器9采用的是型号为ADL5375调制器，所述ADL5375调制器6、7、13、15脚分别连接至所述MCU1的12、13、33、34脚，通过这四个脚形成模拟频率。
频率合成器3采用的是型号为ADF4350频率合成器。
如图6-7所示，衰减器6采用的是型号为RFSA3714衰减器，其5脚连接UPC2709低功率射频放大器IFMAP的Rfout脚，UPC2709低功率射频放大器IFMAP的Rfin脚连接有电阻R5和电阻R7，电阻R7的另一端接地，电阻R5的另一端连接至IFMAP1的Rfout脚以及电阻R6，电阻R6另一端接地，IFMAP1的Rfin脚连接有两个串联的电感器，电感器L2与IFMAP1的Rfin脚之间的电路节点上、电感器L2与电感器L1之间的节点上、电感器L1与第一混频器8的IF脚之间的电路节点上均连接有一个有极性电容，该有极性电容的负端接地。
如图8-9所示，第二混频器4采用的是型号为SIM-73L混频器，其IF脚连接衰减器6的RFOUT脚，其8脚连接LOAMP2放大器sky65017，LOAMP2放大器sky65017的Rfin脚连接所述ADF4350频率合成器的PLL_outN脚，所述ADF4350频率合成器的PLL_outP脚连接所述ADL5375调制器的4脚，其DATA2脚、LE2脚、CLK2脚、LD2脚分别连接至MCU1的42脚、40脚、41脚、43脚。
如图10所示，所述第二混频器4的RF脚连接两个串联的滤波器，两个滤波器之间连接有电阻R2，两个滤波器与电阻R2之间的电路节点上均连接有NC电阻，两个NC电阻的另一端接地。
本发明的一种5.8G多普勒信号模拟器的触发方法，该触发方法包括以下步骤：
步骤一，RFIN射频天线11接收到5.8G信号，经过滤波放大，一路进入第一混频器8；
一路经过放大器，通过所述检波器12进行检波，测量出功率；
还有一路经所述分频器10进行分频,然后经所述分频器10处理测得出频率；
步骤二，上位机发出控制信号，所述频率合成器3产生4.4G本振信号，一路经过放大后进入第二混频器4等待最后的混频；另一路和PLL频率合成器产生的低频信号进行调制，信号被放大后和第一混频器8进行混频，形成1.4G信号；
步骤三，步骤二中混频后的1.4G信号经过放大器、衰减器6后，进入第二混频器4输出5.8G信号；
步骤四，5.8G信号经过滤波后由发射天线进行输出，触发5.8G微波传感器。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种5.8G多普勒信号模拟器，包括一与上位机(2)电连接的控制盒及设置在控制盒内的主板，其特征在于，还包括设置在所述主板上的MCU(1)、频率合成器(3)、第二混频器(4)、RF-OUT射频输出接口(5)、衰减器(6)、第一混频器(8)、调制器(9)、分频器(10)、RFIN射频天线(11)、检波器(12)；
所述MCU(1)，与所述上位机(2)建立供电和通讯连接，其设置有多个控制端口以及一模拟频率端口；
所述RFIN射频天线(11)，用于接收5.8G信号且其上设置有三路信号接口，三路信号接口分别连接第一混频器(8)、检波器(12)以及分频器(10)；
所述检波器(12)和分频器(10)，分别与所述MCU(1)的控制端口建立双向连接；
所述调制器(9)，其设有两路输入端和一路输出端，其中一路输入端连接所述MCU(1)的模拟频率端口，另一路输出端连接一频率合成器(3)，其上的输出端连接所述第一混频器(8)，所述频率合成器(3)与所述MCU(1)建立双向连接；
所述第二混频器(4)，其上设有两路输入端和一路输出端，其中一路输入端连接所述频率合成器(3)的频率放大输出端，另一路输入端连接所述衰减器(6)的输出端，其上的输出端经一滤波器连接所述RF-OUT射频输出接口(5)；
所述衰减器(6)的输入端与所述第一混频器(8)的输出端建立信号连接，所述第一混频器(8)的输出端经混频信号(7)的放大进入所述衰减器(6)。
所述RF-OUT射频输出接口(5)连接有发射天线。
2.根据权利要求1所述的一种5.8G多普勒信号模拟器，其特征在于：所述RFIN射频天线(11)：
其第一路信号输出端输出的信号经过滤波放大，进入所述第一混频器(8)；
其第二路信号输出端输出的信号经过放大器，进入检波器(12)，通过检波器(12)检波，测出功率；
其第三路信号输出端输出的信号进入分频器(10)并经所述分频器(10)进行分频处理，测出频率。
3.根据权利要求1所述的一种5.8G多普勒信号模拟器，其特征在于：所述频率合成器(3)采用的是PLL频率合成器。
4.一种5.8G多普勒信号模拟器的触发方法，其特征在于：包括权利要求1-3任意一项所述的5.8G多普勒信号模拟器，该触发方法包括以下步骤：
步骤一，RFIN射频天线(11)接收到5.8G信号，经过滤波放大，一路进入第一混频器(8)；
一路经过放大器，通过所述检波器(12)进行检波，测量出功率；
还有一路经所述分频器(10)进行分频,然后经所述分频器(10)处理测得出频率；
步骤二，上位机发出控制信号，所述频率合成器(3)产生4.4G本振信号，一路经过放大后进入第二混频器(4)等待最后的混频；另一路和PLL频率合成器产生的低频信号进行调制，信号被放大后和第一混频器(8)进行混频，形成1.4G信号；
步骤三，步骤二中混频后的1.4G信号经过放大器、衰减器(6)后，进入第二混频器(4)输出5.8G信号；
步骤四，5.8G信号经过滤波后由发射天线进行输出，触发5.8G微波传感器。
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