CN204832389U - 调试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种调试装置，用于检测被测网络，包括信号发生器、信号幅度相位检测器和控制器，信号发生器分别与被测网络、信号幅度相位检测器电连接，用于发送检测信号；信号幅度相位检测器用于接收检测信号；信号幅度相位检测器还与被测网络电连接，用于接收被测网络的反馈信号，并得到检测信号和反馈信号的幅度差和相位差；控制器与信号幅度相位检测器电连接，用于接收幅度差和相位差，将幅度差和相位差分别与幅度差预设值和相位差预设值进行比较，并输出比较结果；控制器还与信号发生器电连接，用于控制信号发生器产生检测信号，结构简单，调谐精度高，保证了调试被测网络的量产化及测试数据的精确率，降低成本，应用范围广。

Description

调试装置

技术领域

本实用新型涉及射频识别技术领域，具体而言，涉及一种调试装置。

背景技术

目前，调谐装置有很多种，比如天线调谐器，是连接发射机与天线的一种阻抗匹配网络，它能使发射机与天线之间阻抗匹配，从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率。其广泛用于地面、车载、舰载及航空短波电台中。并且，天线调谐器也应用在RFID射频设别的领域。

RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

通常情况下，RFID读写器发送的频率称为RFID系统的工作频率或载波频率。对于所设计的工作于高频13.56MHz的RFID读写器，其标签采用的是能量来源于读写器电磁场的无源标签。基本的工作原理是采用电磁耦合的方式使得标签从读写器耦合线圈的辐射近场中获得能量，从而达到与读写器进行数据交换的目的。

由此可见，在该无源电感耦合式射频识别系统中，读写器的天线起着重要作用。一方面，无源的RFID标签要启动电路工作需要通过天线在读写器天线产生的电磁场中获得足够的能量；另一方面，天线决定了RFID标签与读写器之间的通讯信道和通讯方式。

天线的输入阻抗是工作频率、天线型式、天线尺寸以及周围环境的函数，其输入阻抗会随以上因素的改变而发生很大的变化，而发射机功率级的输出阻抗是相对不变的。若发射机与天线直接连接，当发射机工作频率以及其他因素发生改变时，发射机与天线之间的阻抗就会变得不匹配。当天线的输入阻抗发生变化时，会产生两个明显的结果：首先，会造成功率模块的损坏；其次,会产生反向功率从而造成发射能量的降低。

一般而言，示波器调谐为射频识别技术领域常用的调谐方法，但是调谐精度低，从而容易损坏信号发射装置和信号接收装置，对信号传输造成损耗，降低了天线的发射能量。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种调试装置，旨在解决现有技术中调谐装置调谐精度低的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种调试装置，用于检测被测网络，该装置包括：信号发生器、信号幅度相位检测器和控制器；其中，信号发生器分别与被测网络、信号幅度相位检测器电连接，用于向被测网络和信号幅度相位检测器发送检测信号；信号幅度相位检测器用于接收检测信号；信号幅度相位检测器还与被测网络电连接，用于接收被测网络的反馈信号，并比较检测信号和反馈信号的幅度和相位，得到检测信号和反馈信号的幅度差和相位差；控制器与信号幅度相位检测器电连接，用于接收幅度差和相位差，并将幅度差和相位差分别与幅度差预设值和相位差预设值进行比较，以及输出比较结果；控制器还与信号发生器电连接，用于控制信号发生器产生检测信号。

进一步地，上述调试装置中，信号发生器包括：信号发生单元，与控制器电连接，用于根据控制器发送的控制命令产生信号；第一低通滤波单元，与信号发生单元电连接，用于接收信号，并对信号进行低通滤波；信号放大单元，与第一低通滤波单元电连接，用于接收并放大第一低通滤波单元进行低通滤波后的信号，并形成检测信号；信号放大单元还分别与信号幅度相位检测器、被测网络电连接，用于将检测信号发送至信号幅度相位检测器和被测网络。

进一步地，上述调试装置中，信号发生单元为频率合成器。

进一步地，上述调试装置中，信号幅度相位检测器包括：信号调理单元，与信号发生器电连接，用于接收信号发生器发送的检测信号，并对检测信号进行放大或衰减；信号调理单元还与被测网络电连接，用于接收被测网络发送的反馈信号，并对反馈信号进行放大或衰减；幅度相位检测单元，与信号调理单元电连接，用于接收信号调理单元处理后的检测信号和反馈信号，对处理后的检测信号和反馈信号的幅度和相位进行比较，得到幅度差和相位差的比较信号；第二低通滤波单元，与幅度相位检测单元电连接，用于接收比较信号，并对比较信号进行低通滤波；ADC电路单元，与第二低通滤波单元电连接，用于接收第二低通滤波单元低通滤波后的比较信号，并将比较信号转换为数字信号；ADC电路单元还与控制器电连接，用于将数字信号发送至控制器。

进一步地，上述调试装置中，幅度相位检测单元为AD8302芯片。

进一步地，上述调试装置中，控制器为单片机或DSP。

进一步地，上述调试装置还包括：显示器；其中，显示器与控制器电连接，用于显示控制器输出的比较结果。

本实用新型，调试装置在调试过程中，信号发生器产生的检测信号分两路发送至信号幅度相位检测器，信号幅度相位检测器对两路信号进行幅度、相位的比较，得到幅度差和相位差，根据幅度差和相位差进行调试。采用此种比较调试的方法，调谐精度高，保证了测试数据的精确率，进而保护了其他设备的安全，减少了对信号传输的损耗，使得被测网络获得更大的射频功率传输，提高了被测网络的反射能量。根据控制器对幅度差与相位差处理的结果调试被测网络，使得调试被测网络量产化。调试装置中采用的信号发生器、信号幅度相位检测器、控制器进行相应的电连接，结构简单，各个元器件的成本较低，有效地节约了成本；另外，该调试装置应用范围广。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的调试装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的调试装置中，信号发生器的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的调试装置中，信号幅度相位检测器的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的调试装置又一结构框图；

图中：100、信号发生器；110、信号发生单元，120、第一低通滤波单元，130、信号放大单元；200、信号幅度相位检测器，210、信号调理单元，220、幅度相位检测单元，230、第二低通滤波单元，240、ADC电路单元；300、控制器；400、被测网络；500、显示器；600、外部接口单元。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，图1为本实施例提供的调试装置的结构框图，该调试装置用于检测被测网络400。如图所示，该调试装置包括：信号发生器100、信号幅度相位检测器200和控制器300。

其中，信号发生器100分别与被测网络400、信号幅度相位检测器200电连接，用于向被测网络400和信号幅度相位检测器200发送检测信号。具体地，被测网络400可以为各种需要调试的装置，如天线板等，被测网络400接收信号发生器100发送的检测信号，并根据自身的工作频率输出一反馈信号。

信号幅度相位检测器200用于接收信号发生器100发送的检测信号，并且，信号幅度相位检测器200还与被测网络400电连接，用于接收被测网络400发送的反馈信号，并比较检测信号和反馈信号的幅度、相位，得到幅度差和相位差。

控制器300与信号幅度相位检测器200电连接，用于接收信号幅度相位检测器200得到的幅度差和相位差，并将幅度差和相位差分别与幅度差预设值和相位差预设值进行比较，并输出比较结果。调试人员可以根据该比较结果对被测网络400进行调试。

需要说明的是，具体实施时，幅度差预设值和相位差预设值可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

本实施例中，控制器300还与信号发生器100电连接，用于控制信号发生器100产生检测信号。具体地，控制器300可以为单片机、TMS320F2812DSP等。

该调试装置的调试原理为：控制器300向信号发生器100发送控制命令，信号发生器100接收到该控制命令，并根据该控制命令产生检测信号。一方面，信号发生器100产生的检测信号发送至信号幅度相位检测器200，信号幅度相位检测器200接收该检测信号，该检测信号为信号发生器100产生的原始检测信号，并未进行任何的变换；另一方面，信号发生器100产生的检测信号发送至被测网络400，被测网络400接收该检测信号，被测网络400因工作频率的不同对该检测信号进行自身处理输出一反馈信号，信号幅度相位检测器200接收该反馈信号，该反馈信号反映了被测网络400接收检测信号后实际产生的信号。信号幅度相位检测器200接收信号发生器100发送的检测信号和被测网络400发送的反馈信号，对两路信号进行幅度和相位的比较，得到两路信号的幅度差和相位差，并将幅度差和相位差发送至控制器300。控制器300接收该幅度差和相位差，并将该幅度差和相位差分别与幅度差预设值和相位差预设值进行比较，以及输出比较结果。调试人员可以观察该比较结果，当幅度差、相位差与幅度差预设值、相位差预设值有偏差时，调试人员可以对被测网路进行相应的调节，直至满足要求为止。

可以看出，本实施例中，信号幅度相位检测器200接收信号发生器100发送的检测信号和被测网络400发送的反馈信号，信号幅度相位检测器200对两路信号的幅度、相位进行比较，得到幅度差和相位差，调试人员可以根据该幅度差和相位差对被测网络400进行调试。采用此种比较调试的方法，调谐精度高，保证了测试数据的精确率，进而保护了其他设备的安全，减少了对信号传输的损耗，使得被测网络获得更大的射频功率传输，提高了被测网络的反射能量；根据控制器300对幅度差与相位差处理的结果调试被测网络400，使得调试被测网络量产化；调试装置中采用的信号发生器100、信号幅度相位检测器200、控制器300进行相应的电连接，结构简单，各个元器件的成本较低，有效地节约了成本；另外，该调试装置应用范围广。

参见图2，图中为信号发生器100的结构框图。如图所示，信号发生器100包括信号发生单元110、第一低通滤波单元120和信号放大单元130。

其中，信号发生单元110与控制器300电连接，用于根据控制器300发送的控制命令产生信号并将该信号发送。具体地，信号发生单元110可以为频率合成器。具体实施时，信号发生单元110可以为基于直接频率合成技术的AD9954高集成度频率合成器，该信号发生单元110采用直接频率合成技术，可以提供高精度、高稳定度、高分辨频率的正弦波信号，易于控制。

第一低通滤波单元120与信号发生单元110电连接，用于接收信号发生单元110产生的信号，并对该信号进行低通滤波，抑制信号的高频噪声和高次谐波。具体实施时，第一低通滤波单元120可以为7阶椭圆型的低通滤波器。

信号放大单元130与第一低通滤波单元120电连接，用于接收第一低通滤波单元120进行低通滤波后的信号，并对该信号进行放大，形成检测信号。信号放大单元130对该信号进行放大的作用是使该信号达到规定的输出功率。

信号放大单元130还分别与信号幅度相位检测器200、被测网络400电连接，用于将该检测信号发送至信号幅度相位检测器200和被测网络400。具体实施时，信号放大单元130可以为采用THS3061芯片的信号放大器。

参见图3，图中为信号幅度相位检测器200的结构框图。如图所示，信号幅度相位检测器200包括：信号调理单元210、幅度相位检测单元220、第二低通滤波单元230和ADC电路单元240。

其中，信号调理单元210与信号发生器100电连接，用于接收信号发生器100发送的检测信号，并对该检测信号进行放大或衰减。

信号调理单元210还与被测网络400电连接，用于接收被测网络400发送的反馈信号，并对该反馈信号进行放大或衰减。

幅度相位检测单元220与信号调理单元210电连接，用于接收信号调理单元210处理后的检测信号和反馈信号，对处理后的检测信号和反馈信号的幅度和相位进行比较，得到幅度差和相位差的比较信号，即比较信号上携带有幅度差和相位差。具体实施时，幅度相位检测单元220可以为AD8302芯片，比其他器件检测的准确度高，有较强的干扰能力。

第二低通滤波单元230与幅度相位检测单元220电连接，用于接收该比较信号，并对该比较信号进行低通滤波，即对该比较信号进行滤波、该比较信号进行阻抗匹配及该比较信号电流的放大。

ADC电路单元240与第二低通滤波单元230电连接，用于接收第二低通滤波单元230低通滤波后的比较信号，并将该比较信号进行模数转换为数字信号；

ADC电路单元240还与控制器300电连接，用于将该数字信号发送至控制器300。

控制器300接收该数字信号，对该数字信号进行数据处理及运算。该数字信号上携带有幅度差和相位差，将幅度差和相位差分别与幅度差预设值和相位差预设值进行比较，并输出比较结果，根据比较结果对被测网络400进行调试。

其中，在被测网络400中采用矢量伏安法测量被测网络的幅度和相位，并将携带有幅度和相位的反馈信号发送至信号幅度相位检测器200内。采用矢量伏安法进行计算，能充分利用信号处理的方法实现幅度和相位的计算。

信号幅度相位检测器200接收被测网络400发送的携带有幅度和相位的反馈信号，同时接收信号发生器100发送的检测信号，并对检测信号进行相应的计算，计算出检测信号的幅度和相位，以便信号幅度相位检测器对反馈信号和检测信号的幅度、相位进行比较。

还可以是，在被测网络400中只是将检测信号转变为反馈信号，并发送反馈信号，不对反馈信号进行幅度、相位的计算。信号幅度相位检测器200接收被测网络400发送的反馈信号，同时接收信号发生器100发送的检测信号，并对反馈信号、检测信号进行相应的计算，计算出反馈信号和检测信号的幅度、相位，以便信号幅度相位检测器对反馈信号和检测信号的幅度、相位进行比较。

参见图4，调试装置还包括显示器500，显示器500与控制器300电连接，用于显示控制器300输出的比较结果。控制器300输出的比较结果，通过显示器500显示给相应的调试人员，调试人员根据比较结果调试被测网络400。

参见图4，调试装置上设有与控制器300电连接的外部接口单元600，显示器500通过外部接口单元600与控制器300电连接。外部接口单元600还可以与其他的外部设备连接，进行数据通信、数据交互等功能，具有很强的扩展性。具体地，外部接口单元600可以为RS232/485串行接口或USB接口。

综上所述，本实用新型的调试装置，调谐精度高，保证了测试数据的精确率，进而保护了其他设备的安全，减少了对信号传输的损耗，使得被测网络获得更大的射频功率传输，提高了被测网络的反射能量。同时，调试装置使得调试被测网络量产化。并且，调试装置的结构简单，有效地节约了成本，应用范围广。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种调试装置，用于检测被测网络（400），其特征在于，包括：信号发生器（100）、信号幅度相位检测器（200）和控制器（300）；其中，

所述信号发生器（100）分别与所述被测网络（400）、所述信号幅度相位检测器（200）电连接，用于向所述被测网络（400）和所述信号幅度相位检测器（200）发送检测信号；

所述信号幅度相位检测器（200）用于接收所述检测信号；所述信号幅度相位检测器（200）还与所述被测网络（400）电连接，用于接收所述被测网络的反馈信号，并比较所述检测信号和所述反馈信号的幅度和相位，得到所述检测信号和所述反馈信号的幅度差和相位差；

所述控制器（300）与所述信号幅度相位检测器（200）电连接，用于接收所述幅度差和所述相位差，并将所述幅度差和所述相位差分别与幅度差预设值和相位差预设值进行比较，以及输出比较结果；

所述控制器（300）还与所述信号发生器（100）电连接，用于控制所述信号发生器（100）产生检测信号。

2.根据权利要求1所述的一种调试装置，其特征在于，所述信号发生器（100）包括：

信号发生单元（110），与所述控制器（300）电连接，用于根据所述控制器（300）发送的控制命令产生信号；

第一低通滤波单元（120），与所述信号发生单元（110）电连接，用于接收所述信号，并对所述信号进行低通滤波；

信号放大单元（130），与所述第一低通滤波单元（120）电连接，用于接收并放大所述第一低通滤波单元（120）进行低通滤波后的信号，并形成检测信号；

所述信号放大单元（130）还分别与所述信号幅度相位检测器（200）、所述被测网络（400）电连接，用于将所述检测信号发送至所述信号幅度相位检测器（200）和所述被测网络（400）。

3.根据权利要求2所述的一种调试装置，其特征在于，所述信号发生单元（110）为频率合成器。

4.根据权利要求1所述的一种调试装置，其特征在于，所述信号幅度相位检测器（200）包括：

信号调理单元（210），与所述信号发生器（100）电连接，用于接收所述信号发生器（100）发送的检测信号，并对所述检测信号进行放大或衰减；所述信号调理单元（210）还与所述被测网络（400）电连接，用于接收所述被测网络（400）发送的反馈信号，并对所述反馈信号进行放大或衰减；

幅度相位检测单元（220），与所述信号调理单元（210）电连接，用于接收所述信号调理单元（210）处理后的检测信号和反馈信号，对处理后的所述检测信号和所述反馈信号的幅度和相位进行比较，得到幅度差和相位差的比较信号；

第二低通滤波单元（230），与所述幅度相位检测单元（220）电连接，用于接收所述比较信号，并对所述比较信号进行低通滤波；

ADC电路单元（240），与所述第二低通滤波单元（230）电连接，用于接收所述第二低通滤波单元（230）低通滤波后的比较信号，并将所述比较信号转换为数字信号；所述ADC电路单元（240）还与所述控制器（300）电连接，用于将所述数字信号发送至所述控制器（300）。

5.根据权利要求4所述的一种调试装置，其特征在于，所述幅度相位检测单元（220）为AD8302芯片。

6.根据权利要求1所述的一种调试装置，其特征在于，所述控制器（300）为单片机或DSP。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种调试装置，其特征在于，还包括：显示器（500）；其中，所述显示器（500）与所述控制器（300）电连接，用于显示所述控制器（300）输出的比较结果。