CN203909808U - 铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置，包括信号发生部分、信号放大部分与信号解调部分。其中，信号发生部分的输出信号通过信号放大部分进行一级放大后，功分为两路，一路通过π衰减器调整功率输出至信号解调部分；另一路进而二级放大后，输入至天线进行发射。天线接收到的信号，通过电调衰减器衰减后输出至信号调节部分。信号调节部分通过两个功分器对两个信号功分后发送至两个混频器，将天线接收的两路调制信号分别与正交的两路本振信号混频，完成正交解调，得到基带信号。本实用新型还增加高精度DAC芯片，实现对末级功放的输出功率进行调整。本实用新型的优点为：可有效解决由于电缆长度造成的车辆射频标签识别失败的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种射频处理装置，具体来说，是一种铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置。
背景技术
现有车号智能跟踪设备通过射频处理装置对车辆射频标签进行读取，得到车辆射频标签的基带信号，送至后端基带处理装置进行处理后，得到车辆射频标签车号信息。但现有铁路车号智能跟踪设备中的射频信号发射通道和接收通道均采用恒定的参数设置，没有对现场电缆长度不同造成的信号差异进行相应处理，在许多同轴电缆较长的探测点出现了车辆射频标签识别失败的情况。
现有的车号智能跟踪装置，未对由于射频同轴电缆长度不同，给系统带来的影响予以处理。而在实际使用过程中，不同探测站，设备机房与铁路轨道距离相差是非常大的。因此，用于连接室外天线和室内车号识别装置的同轴电缆的长度差异也非常大，长度由15米至60米不等，有的探测站甚至使用大于60米的同轴电缆。经实地测量，长度15米的同轴电缆对信号衰减约2dB，而60米的电缆可以达到衰减8dB。二者相差6dB之多。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置，可解决由于电缆长度造成的车辆射频标签识别失败的问题。
本实用新型一种铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置，其特征在于：包括信号发生部分、信号放大部分与信号解调部分。
其中，信号发生部分包锁相环芯片、石英晶体振荡器与单片机。石英晶体振荡器的输出引脚与信号发生器中锁相环芯片的输入引脚相连。单片机的输出引脚与锁相环芯片的输入引脚相连。锁相环芯片的输出引脚与低通滤波器的输入引脚相连。
所述信号放大部分包括低噪声放大器、功分器A、功率放大器，电调衰减器以及环形器与π衰器。其中，低噪声放大器的输入引脚与低通滤波器的输出引脚相连；低噪声放大器的输出引脚与功分器A的合路引脚相连。功分器A的分路引脚分别与π衰减器的输入端和功率放大器的信号输入引脚相连。功率放大器通过环形器与室外天线及电调衰减器输入端相连。功率放大器功率控制引脚还连接DAC芯片。
所述信号解调部分包括混频器A与混频器B、移相功分器和功分器B。其中，移相功分器的合路引脚与π衰减器输出端相连；移相功分器分路引脚分别与混频器A、混频器B的本振输入引脚相连。混频器B的合路引脚与信号放大部分电调衰减器的信号输出引脚相连。功分器B的分路引脚分别与混频器A、混频器B的的信号输入引脚相连。
本实用新型的优点为：
1、本实用新型铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置在射频发射通道增加高精度DAC芯片，实现对末级功放的输出功率进行调整，对电缆损耗进行补偿，保证天线发射功率维持恒定；
2、本实用新型铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置，增加了射频电调衰减器替换原有的固定PI型衰减器，实现灵活调整接收信号的衰减量，优化混频器的射频输入信号。
附图说明
图1为本实用新型射频处理装置整体结构框图；
图2为本实用新型射频处理装置中TXCO电路结构图；
图3为本实用新型射频处理装置中MCU电路结构图；
图4为本实用新型射频处理装置中PLL芯片电路结构图；
图5为本实用新型射频处理装置中低通滤波器电路结构图；
图6为本实用新型射频处理装置中低噪声放大器电路结构图；
图7为本实用新型射频处理装置中功分器A电路结构图；
图8为本实用新型射频处理装置中功率放大器电路结构图；
图9为本实用新型射频处理装置中电调衰减器电路结构图；
图10为本实用新型射频处理装置中DAC芯片电路结构图；
图11为本实用新型射频处理装置中混频器A电路结构图；
图12为本实用新型射频处理装置中混频器B电路结构图；
图13为本实用新型射频处理装置中移相功分器电路结构图；
图14为本实用新型射频处理装置中功分器B电路结构图。
图中：
1-信号发生部分 2-信号放大部分 3-信号解调部分
101-锁相环芯片 102-石英晶体振荡器 103-单片机
104-低通滤波器 201-低噪声放大器 202-功分器A
203-功率放大器 204-电调衰减器 205-环形器
206-π衰减器 207-DAC芯片 301-混频器A
302-混频器B 303-移相功分器 304-功分器B
具体实施方式
本实用新型射频处理装置，包括信号发生部分1、信号放大部分2与信号解调部分3；
其中，信号发生部分1包括型号为PLL400-915的锁相环芯片101(PLL)为核心芯片、型号为TXO225BTE-5RAKON-10MHz的高精度石英晶体振荡器102(TCXO)与型号为STC15F104E的单片机103(MCU)，如图2、3、4所示。
其中，石英晶体振荡器102的输出引脚3与信号发生器中锁相环芯片101的输入引脚4相连，为锁相环芯片101提供参考频率。
单片机103的输出引脚3,7,8与锁相环芯片101输入引脚1,2,3相连，上电后对锁相环芯片101输出频率进行配置，使信号发生器生成稳定的本振频率供后级信号放大器与信号解调器使用。
锁相环芯片101的输出引脚9与型号为LFCN-1000的低通滤波器104中输入引脚1相连，如图5所示，通过低通滤波器104对锁相环芯片101输出信号进行高次谐波抑制，由低通滤波器104的输出引脚3输出至信号放大部分2。
所述信号放大部分2包括型号为MGA81563的低噪声放大器105(LNA)、型号为LRPS-2-980的功分器A202、型号为RA03M8894M的功率放大器203，型号为HMC470LP3的电调衰减器204以及环形器205与π衰器206。其中，低噪声放大器的输入引脚3与低通滤波器104的输出引脚3相连，如图6所示，通过低噪声放大器对输出信号进行一级放大。低噪声放大器的输出引脚6与功分器A202的合路引脚6相连，如图7所示，经过一级放大后的输出信号输出至功分器A202。功分器A202的分路引脚3和4分别与π衰减器206的输入端、功率放大器203的信号输入引脚1相连，如图8所示；功率放大器203通过环形器205与室外天线及电调衰减器204输入端相连，如图9所示。
由此，通过低噪声放大器将输入信号一级放大后，由功分器A202分为两部分，一部分经功分器A202的分路引脚3输出至π衰减器206，经过π衰减器206调整功率后，输出至信号解调部分3，作为本振参考信号；另一部分经功分器A202的分路引脚4输出至功率放大器203进行二级放大后，通过环形器205输出至室外天线，由天线进行发射。功率放大器203功率控制引脚2还连接型号为TLV5616高精度DAC芯片207，如图10所示，通过DAC芯片207对功率放大器203的输出功率进行调整。同时，当列车通过时，室外天线接收到安装于列车车辆底部电子标签返回的调制信号，通过环形器205输入至电调衰减器204，进行适当衰减，输出至信号解调部分3。
所述信号解调部分3采用混频器为核心部分，包括型号为HMC483MS8G的混频器A208与混频器B209、型号为QBA-12的移相功分器303和型号为LRPS-2-908的功分器B304，如图11、12、13、14所示；
其中，移相功分器303的合路引脚1与π衰减器206输出端相连。移相功分器303分路引脚10与混频器A208的本振输入引脚1相连，移相功分器303分路引脚6与混频器B209的本振输入引脚1相连；通过移向功分器对本振参考信号进行移相功分，输出至混频器A208与混频器B209，同时为混频器A208与混频器B209提供本振信号。混频器B209的合路引脚6与信号放大部分2电调衰减器204的信号输出引脚2相连。功分器B304的分路引脚4与混频器A208的信号输入引脚8相连，功分器B304的分路引脚3与混频器B209的信号输入引脚8相连；通过功分器B304将经衰减后的调制信号分为两部分，分别输出至混频器A208与混频器B209。由此，通过混频器A208和混频器B209将天线接收的两路调制信号分别与正交的两路本振信号混频，完成正交解调，得到基带信号。
Claims (2)
1.铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置，其特征在于：包括信号发生部分、信号放大部分与信号解调部分；
其中，信号发生部分包锁相环芯片、石英晶体振荡器与单片机；石英晶体振荡器的输出引脚与信号发生器中锁相环芯片的输入引脚相连；单片机的输出引脚与锁相环芯片的输入引脚相连；锁相环芯片的输出引脚与低通滤波器的输入引脚相连；
所述信号放大部分包括低噪声放大器、功分器A、功率放大器，电调衰减器以及环形器与π衰器；其中，低噪声放大器的输入引脚与低通滤波器的输出引脚相连；低噪声放大器的输出引脚与功分器A的合路引脚相连；功分器A的分路引脚分别与π衰减器的输入端和功率放大器的信号输入引脚相连；功率放大器通过环形器与室外天线及电调衰减器输入端相连；
所述信号解调部分包括混频器A与混频器B、移相功分器和功分器B；其中，移相功分器的合路引脚与π衰减器输出端相连；移相功分器分路引脚分别与混频器A、混频器B的本振输入引脚相连；混频器B的合路引脚与信号放大部分电调衰减器的信号输出引脚相连；功分器B的分路引脚分别与混频器A、混频器B的的信号输入引脚相连。
2.如权利要求1所述铁路车号智能跟踪设备中的射频处理装置，其特征在于：所述功率放大器功率控制引脚还连接DAC芯片。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105959018A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-21 | 贵州电网有限责任公司贵阳供电局 | 一种三路功分器及其控制方法 |
| CN106027075A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-10-12 | 北京邮电大学 | 一种共时双频接收系统 |
| CN106650543A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-10 | 天津中兴智联科技有限公司 | 一种抗盲点的移相传输网络系统及方法 |
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| CN106027075B (zh) * | 2016-04-29 | 2018-06-19 | 北京邮电大学 | 一种共时双频接收系统 |
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