CN204652359U - 数字式双变码发射装置 - Google Patents

Abstract

数字式双变码发射装置，属于信息技术领域。由电源，射频电路，启动电路，数字电路与选频网络所形成的振荡电路，转换电路，编码集成电路共同组成；是将具有三种状态的普通编码升级为一种高密编码的一种形式，运用实施一种数字电路与选频网络所形成的振荡电路，控制编码集成电路，增加发射的制约因素，在通电时，启动电路启动，形成数字电路与选频网络所形成的振荡电路的短暂停振，使每次发射时都是同样的状态，形成时序效果，振荡电路启动转换电路，转换电路控制编码集成电路的变动码与变位端，形成变码的同时，达到接收输出唯一性的目的，形成一种新型的高密级编码集成电路，因为其成本低，从而使制作的产品在市场竞争中产生具大的竞争力。

Description

数字式双变码发射装置

技术领域

属于信息技术领域。

背景技术

无线电发射是一项重要的技术领域。它的长处就是传递无需用线传导，因此给使用带来很大的方便。

编码的密级度，直接关系到遥控产品质量的优劣。从纯技术角度讲，使用者需要编码高的，但是从生产的角度讲，还迁涉是否有批量性，还有成本的问题也是一个重点，从现在的技术水平看，现在的编码集成电路，一类为技术难度大、破解困难的滚动码类，它的缺点是技术难度大，成本高，生产不易；另一类是成本低，技术简单，生产容易的三态编码，它的缺点是密级不高，不能用于要求高的产品中。因此，如何提高编码集成的破解能力，现在的技术，主要是停留在两种思路上，一种思路是从提高编码集成的码的多少来提高破解能力，如果码越多，显然防破解能力越大，另一种思路将编码的发射处于在变化中，显然也增加了防破解能力，这样的思路便产生了滚动码为代表的种类，其优缺点，如前所述。如果不以上述的两种思路去研究，而是从其它思路的研究，需要考虑两种集成电路的特点，能在单独使用时也有很高的密级度，而两者结合也容易，能起到强强联合的最佳效果，成本不能过高，要达到这样的目的，用什么样的技术手段来实现，而且所采用的技术手段是否有很好的可操作性等等都会成为研究中的种种问题。

为此，本实用新型的主要的指导思想是，研制一种新的编码集成电路，其集成电路的特点一是在单独使用时，也具很高的防破解能力，二是当它与滚动码组合使用时，能起到强强联合的最佳效果。三是具有较低的造价，从而丰富发射编码技术。从而将具有三种状态的普通编码升级为一种高密的编码状态，由于这种编码具有很多种形式的变化，而每一种变化形式都具有重要的意义，所以本企业作了系统创新，提出系统的发明方案，成为系列的保护体系。

发明内容

本实用新型的主要目的是提出一种新措施，是将具有三种状态的普通编码升级为一种高密编码的一种形式，运用实施一种数字电路与选频网络所形成的振荡电路，控制编码集成电路，增加发射的制约因素，从而发射随出一种有多种制约因素的编码线路，形成一种新型的高密级编码集成电路，有较低的成本，从而使制作的产品在市场竞争中产生具大的竞争力。

本专利提出的措施是：

1、数字式双变码发射装置由电源，射频电路，启动电路，数字电路与选频网络所形成的振荡电路，转换电路，编码集成电路共同组成。

其中：电源由电池与控制开关组成，电池的正极连接控制开关的一端，控制开关的另一端成为数字式双变码发射装置的电源。

启动单元的连接方式是微分电容的一端连接电源端，微分电容的负极接触发二极管的正极，触发二极管的负极接振荡电路中第一级数字电路的输入，放电二极管接在微分负极与地线之间，放电电阻接在微分电容的正极与地线之间。

数字电路与选频网络所形成的振荡电路由RC串联电路、阻容件并联电路、两级放大电路、输出门电路共同组成。

RC串联电路的一端与阻容件并联电路的一端相接，这个接点为选频网络的输出端，连接两级放大电路的输入，RC串联电路的另一端接两级放大电路的输出，阻容件并联电路的另一端接地线。

两级放大电路由两级数字电路与两个灵敏度调整电阻组成，第一级数字电路的输入即为两级放大电路的输入，第二级数字电路的输入连接第一级数字电路的输出，第二级数字电路的输出即为两级放大电路的输出，连接输出门电路的输入，两张数字电路的输入与输出间接一个灵敏度调整电阻。

输出门电路的输出端即是数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出。

转换电路由一个双向模拟开关与反相器组成。

双向模拟开关的控制端接数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，其输入端接地线，输出端接编码集成电路地址码的一位码，这位地址码即为第二变动码；反相器的输入接数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，反相器的输出连接编码集成电路数据输入端的一位数据输入端，这位数据输入端即为第二变位端。

与数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出相接的编码集成电路的一位地址码，即为第一变动码，与数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出相接的编码集成电路的一位数据输入端即为第一变位端，编码集成电路的输出连接射频电路中的调制电阻。

射频电路由调制电阻、铜箔天线、发射管、调频电感、可调电容组成。

调制电阻的一端接编码集成电路的输出，另一端接发射管的发射极，调频电感一端接电源，调频电感的另一端连接铜箔天线的输入端，发射管的集电极接铜箔的输入端，发射管的基极电阻接在铜箔天线的输入端与发射管的基极，发射管的发射极与基极之间接一个电阻，铜箔天线的输入端与输出端接一个可调电感，可调电感并联一个固定电容，去耦电容接在铜箔天线的输出端与发射管的发射极之间。

2、编码集成电路的其余地址码既不接地线也不接电源，为悬浮状态。

3、第一数字电路、第二数字电路、输出门电路与反相器是用CD4069内部的4个门。

4、控制开关为小型按键开关。

措施总述：

无线电编码技术，是本企业研究的重点项目，也是一种系列研究项目。之所以成为系列研究，原因一是，应用很广，其二是，从保密的角度，现有的编码技术是一种方向的研究，而本实用新型是另一方向的研究，因而能有更好的保密效果，其三是，本实用新型是将具有三态状态的固定码升级为一种高密的编码状态，由于这种编码具有很多种形式的变化，而每一种变化形式都具有重要的意义，所以提出创新的方案，形成系列保护。而本措施的重点是运用实施一种数字电路与选频网络所形成的振荡电路，控制编码集成电路，增加发射的制约因素，从而发射出一种有多种制约因素的编码，实施后可以产生的发射功能是一组制约的原理，一是发射时可以发射出多次信号。二是而且始终是两种不同的码信号。三是具有时序性。四是每次发射的时间是瞬态。五是发出的数据输入端是变换的形式，只有在其有高位输出时，接收的对应数据码才有高位输出，即是有对应接收的唯一性。由于以上发射的五重制约，因此对应的接收也必须有五重制约，所以完全改变了原有编码集成的性能。

对以上措施的进一步解释如下：

一、形成多次发射原理：

当发射接通电源后，振荡电路启动，其输出形成1与0的变换状态，所以它所连接的第一变动码与第一变位端都形成了1与0的变换状态。

1、运用振荡电路作为控制双码的电路是一种很好的措施，也是本措施中的主要的部分，它由数字电路与选频网络所形成，有很好的性能。

其振荡的原理是：用两级数字电路的一个非门电路的输出端与输入端连接一个灵敏度调整电阻，成为第一级数字电路，由于本措施采用了两级，所以当第一级的输入为正信号时，第二级的输出为正，第二级的输出经过选频网络后再次输入到第一级输入时，相位相同，所以形成了一种强烈的正反馈，与RC串联电路中电容充电的过程，形成振荡的前半周期，当RC串联电路中的电容充满电后成为隔直状态，反馈结束，RC串联电路中的电容放电，成为了振荡的后半周期。其中每一级输出与输入所连接的灵敏度电阻可以调节该级的灵敏度，使之符合要求。

2、在反馈中由于增加了选频网络，所以频率更稳定，使措施有着更好的性能，形成选频的原理是：

由RC串联电路即电阻与电容的串联电路，与阻容件并联电路再次串联形成了一种选频网络，形成的原理是，当频率太高时，被阻容件并联电路中的电容傍路，当频率太低时，被RC串联电路中的电容隔直，所以只有一种标准的频率才可以通过。其中调整串、并联电路中电阻或电容的值得当，就可以调整到所需的频率值，十分方便可靠。

二、变换码的原理：

编码集成电路有地址码与数据输入端，本措施的数据输入端为4位，因此地址码有8位，地址码分为了两部分，一部分是变动码，一部分是接为了固定码。

变动码有两位，第一变动码连接了数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，第二变动码连接了双向模拟开关的输出端。

第一变动码变换的原因：因为第一变动码接了数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，所以当振荡起振荡，形成1与0的变换时，第一变动码也随之形成1与0的变换。

第二变动码的变换原因：第二变动码变换的是0与X的码信号。第二变动码连接在双向模拟开关电路的输出端，而双向模拟开关电路的控制端是接在数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出上，因此，当数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出为高位时，双向模拟开关电路的控制端因为加有高压而使其输入端与输出端接通，因为输入端是接的地线，因此其输出端也等同于接了地线，因而第二变动码发出的是0状态，而当数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出为低位时，控制端失失去高压而使输入端与输出端断开，此时的输出端成为了既未接电源端也未接地的悬浮状态，因此第二变动码也发出的是悬浮即X状态。当数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出为高位时，又形成低位状态，如此的循环，由此第二变动码也形成了变换信号。

三、形成时序效果与原理：时序的好处一是可以节约发射时间，二是提升了防破解能力。为此，本发明进行了创新：

对微分线路的创新，接一般的微分电路，都是采用一个微分电容，一个是微分电阻，而用这样的电路，存在两方面的缺点，一是微分速度达不达要求，二是与微分的电路不能实现很好的隔离。为此本发明增加了触发二极管（图3中的505），放电二极管（图3中的504）并增加了放电电阻（图3中的503）与之紧紧配合，在发射通电之初，将微分电压传递给第一数字电路的输入，形成输出门电路为短暂的低位状态，在微分结束后开始振荡。因此形成了每次发射开始之初，都是这样的状态，所以每次发射都具备了时序的效果。

四、每次发出的是瞬态信号的原因：因为振荡可调可以按要求调出所需的时间，而这种时间即可以接收可靠，又具有瞬态，增加了保密度。

五、数据输入端是变换的形式，只有在其有高位输出时，接收的对应数据码才有高位输出，即是有对应接收的唯一性。其原因是：在本措施的结构中可以看出，当第一次发出变码时，在编码集成电路的数据输入端中只有一位是高位，其余为低位，而在发出第二次变码时，也只有对应的一位是高位，从图3中可以看出，当数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出为高位时，与其直接相连的第一变位端为高位，所以这位数据输入端起作用，而另一位与反相器相接的数据输入端，因为其输入端为高，根据反相器逻辑取反的原理，其输出必定为低，导致这位数据输入端也为低位不起作用，反之第二次信号时，数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出为低位，与其直接相连的这位数据输入端也随之为低位，所以不起作用，而反相器因为输入为低，所以其输出必定是高位，与之相接的这位数据输入端也为高位起作用，由此，形成了对应数据输入端起作用，而形成对应接收的唯一性。

图1中的双向模拟开关（图3中的109与111）是CD4066内部的两个电子继电器，当控制端加高电平时，开关导通，导通阻抗比较低，另外，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。消除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗比较稳定等优点。当控制端加低电平时开关截止。模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以成为开路。模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可传输的模拟信号的上限频率为40MHz。模拟开关具备了功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等优点，特别适用于发射电路中。

而使用的反相器除了逻辑取反的原理外，还具有整形的作用，也十分适用在发射电路中。

六、射频电路的说明：在射频中，本实用新型一是采用调感式线路，其好处是调感线圈小，比固定晶振体积小，其天线采用印刷板中铜箔敷成，整个体积小，可以装在较小的发射盒内。二是射频的产生与调制同时采用一个管子，这样增加了线路的可靠性。以上两点，同时减少了整体的空间面占有情况。

实施后或在设计者所配套的接收器的配合下，本发明有以下突出的优点为：

1、由于现有产品的编码集成发射的效果是，接收信号部分只存在码信号的一种约束，所以密度低。而现在的发出了受五种约束的信号，所以大大地提高密级。从某种意义讲，这种密级高于滚动码类，其原因是，滚动码密级高的原因是因为码的状态信息大，且为变动，所以破解概率极小，而本发明实施的结果，破解不仅迁涉码信号的单一因素，而且还迁涉其它的多重因素，所以这种机率就更难。具有很高的防破解能力。

2、如果与滚动码线路的配合，其破译难度是超强的，因为滚动码是一类性质的编码，而本措施中双码发射又是一类性质的编码，两种不同性质的编码组合，比一种性质的编码破解难度更大。

3、本措施的双码发射可靠，其原因是发射双码产生的变码时，不会紊乱，只会重复，两种变码状态明显，分辨清楚，与发明者设计的接收部分十分匹配。

4、线路可靠，一是增加了选频网络，所以频率更稳定，二是振荡可调，能方便地调整出理想值，三是双向模拟开关具备了功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等优点，特别适用于发射电路。四是射频电路中易坏件三极管只有一个，五是调感线圈封灌后，电感值不易变化。六是天线由印刷板敷成，不产生形状上的变化，不影响射频，采用了通用设计的精华。

5、生产容易，一是不用贵重的设备与仪表，二是技术简单，三是线路精简，且所用元件要求低，所以可以产生很高的直通率，十分适合微型企业生产。四是线路易于集成化，利于生产与普及。

6、为提供另类防破解能力强的研究提供了一种创新思路与方向。

附图说明

图1是本措施的方框图。

图中：1、数字电路与选频网络所形成的振荡电路；2、转换电路；3、编码集成电路；5、启动电路；6、电池；7、射频电路。

图2是数字电路与选频网络所形成的振荡电路图。

图中：101、数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出；102、RC串联电路；103、阻容件并联电路；104、第一级数字电路；105、第二级数字电路；106、第一级数字电路的输入与输出间的灵敏度调整电阻；107、第二级数字电路的输入与输出间的灵敏度调整电阻；108、输出门电路。

图3是启动电路、自动变码单元、编码集成电路的电路图。

图中：101、数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出；102、RC串联电路；103、阻容件并联电路；104、第一级数字电路；105、第二级数字电路；106、第一级数字电路的输入与输出间的灵敏度调整电阻；107、第二级数字电路的输入与输出间的灵敏度调整电阻；108、输出门电路；201、双向模拟开关；202、双向模拟开关的输入端；203、反相器；3、编码集成电路；301、第一变动码；302、第二变动码；303、与反相器的输出相接的变位端；304、与数字电路与选频网络所形成的振荡电路输出相接的变位端；305、编码集成电路的输出；306、固定码；502、微分电容；503、放电电阻；504、放电二极管；505、触发二极管；601、电池；602、控制开关；7、射频电路。

图4是射频电路图。

图中：3、编码集成电路；305、编码集成电路的输出；602、控制开关；701、调制电阻；702、发射管；703、发射管的基极电阻；704、调频电感；705、铜箔天线；706、去耦电容；707、可调电感；708、与可调电感并联的固定电容。

具体实施方式

图1、图2、图3、图4共同描述了具体实施的一种方式。

一、挑选元件：其中编码集成电路选用2262，第一数字电路、第二数字电路、输出门电路与反相器是用CD4069内部的4个门。控制开关为小型按键开关。二极管与电阻无要求。

二、按图焊接：具体电路按图3的焊接，射频电路按图4焊接。

三、调试与检查。

（1）、调整振荡时间：用示波器的红条笔接在数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，黑表笔接地，

调整串、并联电路中电阻或电容的值，观察振荡情况，使之频率符合要求。如果频率过快增加电阻或电容，反之减少其值。

（2）、检查变码时序性，及转换的正确性：第一变动码的一次信号为1、二次信号为0，第二变动码的一次信号为0、二次信号为X。

用示波器的红表笔接第一变动码，黑表笔接地，在频率很慢时可观察，通电刚开始时，屏表示为1位，（现象是Y轴光标亮线为高位状态），之后该光标成低位，之后又为高位。如此变换。

用示波器的红表笔接第二变动码，黑表笔接地，在频率很慢时观察，通电刚开始时，屏表示为0位，（现象是Y轴光标亮线为低位状态），之后该光标成花状（既不是一条亮线）则表示成悬浮状。之后又成为0位，再之后为花状。

（3）、检查编码集成输出的唯一性。

用万用表的红笔接与数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出相接的变位端，黑表笔接地，在频率很慢时可观察，它的显示为高位与低位相变换，当它为高位时，其余数据输入端为低位。如此检测与反相器的输出相接的变位端，当这位变位端为高位时，其余为低位，如果不正确则可能是元件焊错，或对应元件损坏。

（4）、检查发射状态的时限性。

用万用表的红笔检测与数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出相接的变位端，黑表笔接地，在频率很慢时可观察，通电刚开始时，显示为高位，在较短的时间时为高位，之后变为低位。用同样的方法检查与反相器输出相接的变位端，也应该有同样现象。如果不是这样属编码集成电路损坏，或型号不对。

Claims (4)

1.数字式双变码发射装置，其特征是：由电源，射频电路，启动电路，数字电路与选频网络所形成的振荡电路，转换电路，编码集成电路共同组成；

其中：电源由电池与控制开关组成，电池的正极连接控制开关的一端，控制开关的另一端成为数字式双变码发射装置的电源；

启动单元的连接方式是微分电容的一端连接电源端，微分电容的负极接触发二极管的正极，触发二极管的负极接振荡电路中第一级数字电路的输入，放电二极管接在微分负极与地线之间，放电电阻接在微分电容的正极与地线之间；

数字电路与选频网络所形成的振荡电路由RC串联电路、阻容件并联电路、两级放大电路、输出门电路共同组成；

RC串联电路的一端与阻容件并联电路的一端相接，这个接点为选频网络的输出端，连接两级放大电路的输入，RC串联电路的另一端接两级放大电路的输出，阻容件并联电路的另一端接地线；

两级放大电路由两级数字电路与两个灵敏度调整电阻组成，第一级数字电路的输入即为两级放大电路的输入，第二级数字电路的输入连接第一级数字电路的输出，第二级数字电路的输出即为两级放大电路的输出，连接输出门电路的输入，两张数字电路的输入与输出间接一个灵敏度调整电阻；

输出门电路的输出端即是数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出；

转换电路由一个双向模拟开关与反相器组成；

双向模拟开关的控制端接数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，其输入端接地线，输出端接编码集成电路地址码的一位码，这位地址码即为第二变动码；反相器的输入接数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出，反相器的输出连接编码集成电路数据输入端的一位数据输入端，这位数据输入端即为第二变位端；

与数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出相接的编码集成电路的一位地址码，即为第一变动码，与数字电路与选频网络所形成的振荡电路的输出相接的编码集成电路的一位数据输入端即为第一变位端，编码集成电路的输出连接射频电路中的调制电阻；

射频电路由调制电阻、铜箔天线、发射管、调频电感、可调电容组成；

调制电阻的一端接编码集成电路的输出，另一端接发射管的发射极，调频电感一端接电源，调频电感的另一端连接铜箔天线的输入端，发射管的集电极接铜箔的输入端，发射管的基极电阻接在铜箔天线的输入端与发射管的基极，发射管的发射极与基极之间接一个电阻，铜箔天线的输入端与输出端接一个可调电感，可调电感并联一个固定电容，去耦电容接在铜箔天线的输出端与发射管的发射极之间。

2.根据权利要求1所述的数字式双变码发射装置，其特征是：编码集成电路的其余地址码既不接地线也不接电源，为悬浮状态。

3.根据权利要求1所述的数字式双变码发射装置，其特征是：第一数字电路、第二数字电路、输出门电路与反相器是用CD4069内部的4个门。

4.根据权利要求1所述的数字式双变码发射装置，其特征是：控制开关为小型按键开关。