CN204886932U - 一种微分互补型双码发射器 - Google Patents

Abstract

一种微分互补型双码发射器，属于电子技术领域。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，由电源电路、微分互补型两次变换电路、三极管控制电路、编码集成电路、射频单元共同组成。当电源电路启动，发射器通电，微分互补型两次变换电路启动三极管控制电路的同时，控制编码集成电路的一位变动码与一位变位端，三极管控制电路控制编码集成电路的另一变动码也另一位变位端，通过对射频电路中发射管的激励，达到变码发射的同时，形成对应接收输出的唯一性，进一步提升遥控的密级，为研究另类发射提供了广阔的空间。

Description

一种微分互补型双码发射器

技术领域

属于电子技术领域。

背景技术

无线电遥控发射技术，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。

无线遥控电发射是一项重要的技术领域。无线电比有线电的重要长处就是传递无需用线传导，因此给使用带来很大的方便。但是在传递过程中有很多信号，为了使这些码不致于相互混淆，就必需要加以分辨，这就需要在发射中对信号以加分别，这就是发射中的编码。

无线电在传递过程中能够传递的远近，是无线电发射中的一项重要指标，显然能够传递的距离越远，其性能也先进，反之性能越低。

理论与实验说明，发射的远近与外界因素有很大的关系，如与四周的环境，与天气均有很大的关系。特别是天气，在同样的外界情况下，在天气好的时候普通的发射接收均常能达到几十米，但是在天气恶劣时，其距离可以骤然降低到仅几米。

从纯技术角度讲，使用者需要编码高的，其发射距离远的好产品，但是从生产的角度讲，还迁涉其成本。

所以发射技术有三项重指标，一是发射的远近，二是编码的密级，三是价格情况。而如何在这三者重要指标中找到最好的平衡点，这就是科研人员思考的一个重大课题，也是本企业科研人员所思考的一个重大课题。

现在的编码集成电路分为两类，一类是密级较高的以滚动码为代表的种类，这类集成电路的优点是编码复杂，破解困难，但是技术难度大。另一类是以编码为三种状态的编码，如2262以代表的编码集成电路种类，这类集成电路的优点是无技术难度，好生产，但缺点是编码简单密极不高，所以不能广泛地用在要求较高的产品中，社会在发展，产品需要进步。所以如何能将两种编码的集成线路的优点结合在起，就成为了科研人员一种思考，也成为了本企业科研人员的重大课题。

要达到上述目的，必需完全突破传统的思维方式，这种思维，既要考虑到两种集成编码特点，保密原理的方向，又要考虑到单独使用的效果，同时又要考虑到两种方法的综合使用效果，所以是一种严重的挑战，也是一种完全的重大创新。

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，特别适用于微型企业。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，采用两管形成的互补型电路，配合微分电路，组成了一种能产生两次变换的互补变换电路，结合三极管控制电路，控制编码集成电路地址码中的两位变动码与两位变位端，使普通编码发射形成变码发射，同时让对应接收具备输出的唯一性。所形成的两次变换电路与集成电路相配合后，其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，特别适用于微型企业。实施后，将普通三态编码发射提升为一种高密级的变码发射，为研究另类发射提供了广阔的空间。

本实用新型提出的措施是：

1、一种微分互补型双码发射器由电源电路、微分互补型两次变换电路、三极管控制电路、编码集成电路、射频单元共同组成。

其中：电源电路由发射电池与发射开关组成：发射电池的负极接一种微分互补型双码发射器的地线，发射电池的正极接发射开关的一端，发射开关的另一端为一种微分互补型双码发射器的电源。

编码集成电路的地址码中有两位地址码接为变动码，其余接为固定码。

编码集成电路的数据端中的两位接为了变位端。

微分互补型两次变换电路由微分电路、互补电路组成。

微分电路由微分电容、放电电阻、触发电阻组成。

互补电路由前级NPN三极管、后级PNP三极管、输出接地电阻组成。

微分电容的一端接电源，另一端接两路，一路接放电电阻到地线，另一路接触发电阻到前级NPN三极管的基极，前级NPN三极管的发射极接地线，前级NPN三极管的集电极接后级PNP三极管的基极，后级PNP三极管的发射极接电源，后级PNP三极管的集电极即是微分互补型两次变换电路的输出，输出接地电阻接在微分互补型两次变换电路的输出与地线之间。

三极管控制电路由控制三极管、控制电阻、电源电阻组成：控制电阻的一端连接微分互补型两次变换电路的输出，控制电路的另一端连接控制三极管的基极，控制三极管的发射极接地线，控制三极管的集电极与电源之间接一个电源电阻，控制三极管的集电极即是三极管控制电路的输出。

编码集成电路的两位变动码，一位连接微分互补型两次变换电路的输出，这位变动码即是第一变动码；一位连接三极管控制电路的输出，这位变动码即是第二变动码；编码集成电路的两位变位端，一位连接微分互补型两次变换电路的输出，这位变位端即是第一变位端；一位连接三极管控制电路的输出，这位变位端即是第二变位端；编码集成电路的输出连接射频单元中调制电路中的调制电阻。

射频单元由调制电路、射频电路、铜箔天线共同组成。

调制电路由调制电阻与调制三极管组成：编码集成电路的输出连接调制电阻的一端，调制电阻另一端接调制三极管的基极，调制三极管的发射极接地，集电极接高频发射管的发射极。

铜箔天线是∩形状，左右两条垂直铜箔用弧形铜箔吻接，其尺寸是，铜箔宽度为2毫米，左右两条垂直的铜箔长度为30毫米，两条垂直铜箔的间距为20毫米，吻接两条垂直铜箔的弧形铜箔的高度是4.5毫米。

射频电路：晶振有三个端头，一个端头接铜箔天线的输入端，第二个端头接高频发射管的基极，第三个端头接高频发射管的发射极。

高频发射管的基极电阻接在铜箔天线的输入端与高频发射管的基极之间，高频发射管的集电极接铜箔天线的输出端。

铜箔天线的输入端与输出端之间接一个调频电容，调频电容并联一个固定电容。

旁路电路接在铜箔天线的输入端与高频发射管的发射极之间。

去耦电容接在铜箔天线的输出端与地线之间。

2、微分电容为无极电容。

3、编码集成电路的固定码的连接方式一是接电源，方式二是一部分接电源，一部分悬浮。

4、调制三极管与三极管控制电路中的控制三极管是同一类型的三极管。

5、去耦电容与旁路电容为同一类型的电容。

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，采用两管形成的互补型电路，配合微分电路，组成了一种能产生两次变换的互补变换电路，结合三极管控制电路，控制编码集成电路地址码中的两位变动码与两位变位端，使普通编码发射形成变码发射，同时让对应接收具备输出的唯一性。所形成的两次变换电路与集成电路相配合后，其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，特别适用于微型企业。实施后，将普通三态编码发射提升为一种高密级的变码发射，为研究另类发射提供了广阔的空间。

对本措施进一步解释如下：

一、一种微分互补型双码发射器由电源电路、微分互补型两次变换电路、三极管控制电路、编码集成电路、射频单元共同组成，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。

本措施将编码集成电路的地址码分类了两类，一类是焊好的固定码，一类是具有变化的变动码。固定码的连接方式一是接电源，方式二是一部分接电源，一部分悬浮。两位变动码分别与微分互补型两次变换电路、三极管控制电路的输出相接，两位变位端分别与微分互补型两次变换电路、三极管控制电路的输出相接。在发射时将原有的一次发射变为了连续的两次发射，同时，使对应接收具备输出的唯一性，所以大大提高了密级。加之如果具有时序性，则会在此之上再次提高密级。其原因是，在现代的技术中，作案者可以借助于一种扫码器（既是按一定规律发出不同的编码的发射器）严密地试探地破解出密码。在滚动码中，仅管其发出的编码是变化的，且数量很多，但是因为发射时是一次编码，所以在理论上仍然存在破解的概率。而由于本发明对应的接收必须要要收到两次编码才能破解，所以按一次编码的规律破解，其破解概率显然为零，所以形成了另一种的高密级的方向研究。所以这种研究十分有意义。

二、两位变动码的变动原理：1、两位变动码分别连接在微分互补型两次变换电路与三极管控制电路的输出上，其中微分互补型两次变换电路由微分电路、互补电路组成。微分电路由微分电容、放电电阻、触发电阻组成。互补电路由前级NPN三极管、后级PNP三极管、输出接地电阻组成。三极管控制电路由控制三极管、控制电阻、电源电阻组成。由于微分互补型两次变换电路中的两个三极管的互补性，所以形成的微分互补型两次变换电路有很大的放大倍数，因而具有很好的性能一是能进行两次变换，二是具有初始状态，因而在两次变换中具有时序性，形成的逻辑原理十分明显，因而完全符合设计要求。此外微分互补型两次变换电路的亮点三是，这种电路省电，这对于发射电路是很重要的一种性能。亮点四是线路简洁，外围件很少，因此不仅可靠性高，而且易生产。

2、形成两次变换的原理是，当发射开关（图2中的802）接通时，前级NPN三极管（图2中的104）的输入微分电路有很大的电流，流入基极而成为基流，前级NPN三极管可以产生一个很强对地电流通道，这个通道正好成为后级PNP三极管（图2中的105）的基流通道。因而造成后级PNP三极管由放大进入饱和状态，成为第一种状态高位，即微分互补型两次变换电路的输出（图2中的120）为高位，与之直接相接的第一变动码也随之为高位，而此时的三极管控制电路，其中的控制三极管（图2中的205）是NPN三极管，等同于一个反相器，所以当基极有高压时，控制三极管为饱和状态，所以控制三极管的集电极为低位，即三极管控制电路的输出为低位，与之相接的第二变动码也为低位。

当微分电容（图2中的101）微分完毕，前级NPN三极管与后级PNP三极管将同时失去基流，所以成为截止状，这时微分互补型两次变换电路的输出为低位，与之相接的第一变动码也由高位转变为低位，此时的三极管控制电路因为基极失去电压，所以控制三极管由饱和转变为截止，三极管控制电路的输出由低位转变为高位，与之相接的第二变动码也随之为高位。

在发射开关按下后，微分互补型两次变换电路立即启动，启动三极管控制电路，共同控制编码集成电路的变动码，形成两次变换，这时编码集成电路就由原只能一种单码发射变为了双码两种输出。通过对射频电路中调制三极管的激励，达到双码调制发射的目的。

3、由于两个三极管的放大倍数很大，所以积分电容可以用得很小，这对于发射电路是一个很重要的优点。其外第二亮点是前级由NPN三极管担任，后级由PNP三极管担任后，由于两个三极管的互补性，所以形成的线路有很大的放大倍数，因而具有很好的性能，一是能进行两次变换，二是具有初始状态，因而在两次变换中具有时序性，进一步提高了密级。此外该线路的亮点三是，这种电路省电，这对于发射电路是很重要的一种性能。亮点四是线路简洁，外围件很少，因此不仅可靠性高，而且易生产。

4、微分互补型两次变换电路线路简洁，可调性高，调整积分电阻与积分电容即可调整发射时间，方便而可靠，具有很好的批量性，生产容易，微分电容采用无极电容，减少电容的漏电，让每次发射的时间基于一致。

三、使对应接收输出具备唯一性的原理：

编码集成电路的数据端中有两位接为了变位端，分别连接微分互补型两次变换电路的输出与三极管控制电路的输出，而编码集成电路的数据端只有在高位时才作用，低位时不起作用，因此，当微分互补型两次变换电路的输出为第一状态高位时，与之直接相接的变位端也为高位，起作用，而三极管控制电路中的控制三极管因为是NPN三极管，它的基极有电压存在，使其集电极为低位，所以三极管控制电路的输出为低位，与之相接的变位端也为低位，不作用。

当微分互补型两次变换电路的输出为低位时，与之相接的变位端也为低位，停止作用，而三极管控制电路中的控制三极管因为基极失去电压，使其控制三极管由饱和变为截止，所以基极集电极由低位转变为高位，即三极管控制电路的输出为高位，与之相接的变位端也转变为高位，起作用。

根据上面所述，形成了两位变位端的两次变换，每次只有一位变位端是高位起作用，因此，形成了对应接收输出的唯一性，进一步提升了遥控的密级。

四、射频单元的说明：

1、在措施1中，运用了一种∩形铜箔天线与之配合，减少了外界天气与周围环境对发射的影响，使发射更可靠。发射的远近即灵敏度与天气有很大影响，如果用传统的设计方法，很难保证满足有关遥控电器的设计要求，其原因是，一般的发射可以临时改变发射的位置及距离，只要当时能满足接收能收到信号便可。而如果发射与接收位置已确定，在使用过程不能因天气的不同而临时更改，一旦在恶劣天气时，就很难保证产品的性能，所以必需增加必要的措施。而本措施却可以很大程度提高灵敏度，即是特定一种∩形铜箔天线，其尺寸是，铜箔宽度为2毫米，左右两条垂直的铜箔长度为30毫米，两条垂直铜箔的间距为20毫米，吻接两条垂直铜箔的弧形铜箔的高度是4.5毫米。让发射与接收有了更好的匹配，减少外界恶劣天气与周围环境对发射的影响，使发射更灵敏可靠。

2、采用晶振式线路，其好处是射频稳定，特性好，所以可以用于需要遥控距离远的地方。

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：

本措施实施后，有着强大的生命力，其原因是对于发射技术的三项重要指标，一是发射的远近，二是编码的密级，三是价格情况都有重大改善。编码集成电路有着广阔的用途，小到玩具类，大到高级的保安，通讯等领域都十分需要，因而用途十分广泛。主要表现在：

1、彻底改变了普通编码的固定发射形式，将编码集成电路的固定编码变为了活动的变换形式，达到了变动码的目的，因此，大大提升了编码的密级，具有很高的防破解能力。

2、微分互补型两次变换电路与编码集成电路配合后，在单独使用时，能有较高的密级，与滚动码配合后，能实现超强的组合，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、双码发射可靠，其原因是发射双码产生的变码时，不会紊乱，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、本措施形成了对变位端的控制，形成对应接收输出的唯一性，进一步提升遥控的密级。

5、微分互补型两次变换电路可靠，两个三极管具有互补性，所以形成的线路有很大的放大倍数，因而具有很好的性能一是能进行两次变换，二是具有初始状态，因而在两次变换中具有时序性，形成的逻辑原理十分明显，因而完全符合设计要求。三是，这种电路省电，这对于发射电路是很重要的一种性能。四是线路简洁，外围件很少，因此不仅可靠性高，而且易生产。

6、在射频单元中，特定一种∩形铜箔天线，很大程度提高灵敏度，让发射与接收有了更好的匹配。射频采用晶振式线路，其好处是射频稳定，特性好，所以可以用于需要遥控距离远的地方。

7、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，四是成本低，十分适合微型企业生产。

附图说明

图1是各部分关系图。

图中：1、微分互补型两次变换电路；2、三极管控制电路；5、编码集成电路；7、射频电路；8、电源电路；120、微分互补型两次变换电路的输出；220、三极管控制电路的输出；501、编码集成电路的第一变动码；502、编码集成电路的第二变动码；503、编码集成电路的第一变位端；505、编码集成电路的第二变位端；508、编码集成电路的输出。

图2是微分互补型两次变换电路、电源电路、三极管控制电路的电路图。

图中：101、微分电容；102、触发电阻；103、放电电阻；104、前级NPN三极管；105、后级PNP三极管；108、输出对地电阻；120、微分互补型两次变换电路的输出；202、控制电阻；205、控制三极管；208、电源电阻；220、三极管控制电路的输出；801、电池；802、发射开关。

图3是射频电路图。

图中：5、编码集成电路；508、编码集成电路的输出；701、晶振；702、铜箔天线；703、调制电阻；704、调制三极管；705、高频发射管；706、高频发射管的基极电阻；707、旁路电容；708、调频电容；709、与调频电容并联的固定电容；710、去耦电容；801、电池；802、发射开关。

具体实施方式

图1、2、3共同描述了具体实施的一种方式。

1、焊接：微分互补型两次变换电路、三极管控制电路、电源电路如图2所示焊接，射频电路如图3所示焊接。

2、调制。

（1）、调整微分互补型两次变换电路。

调整转换时间：用示波器的红条笔接在微分互补型两次变换电路的输出上，黑表笔接地。

观察转换情况，使之频率符合要求。调整积分电阻或积分电容的值，可以调整发射时间。

（2）、调整射频与调制工作状态。

如果用示波器作接收器，与发射器不直接相连，这时在按发射器时，示波器会有反应，表示射频与调制工作正常。应调整调频电容或编码集成电路输出端所接的调制电阻值，直到灵敏度符合要求。

（3）、检查变动码的情况：

A：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，屏表示为高位，现象是Y轴光标亮线有高位反应，之后该光标为低位反应。

B：用示波器的红表笔接第二变动码，黑表笔接地，在频率很慢时可观察，通电刚开始时，屏表示为低位，现象是Y轴光标亮线有低位反应，之后该光标为高位反应。

（4）、检查数据输入端的唯一性。

用万用表的红表笔接第一变位端，黑表笔接地，在频率很慢时可观察，通电刚开始时，第一变位端是高位，之后成为低位，同样的方式测第二变位端，在通电刚开始时，第二变位端是低位，之后为高位。

（5）、用普通单码接收器作接收器，此时接收部分不能收到信号。如果用发明者设计的特定双码信号接收器，则双码接收器会收到信号。

Claims (5)

1.一种微分互补型双码发射器，其特征是：由电源电路、微分互补型两次变换电路、三极管控制电路、编码集成电路、射频单元共同组成；

其中：电源电路由发射电池与发射开关组成：发射电池的负极接一种微分互补型双码发射器的地线，发射电池的正极接发射开关的一端，发射开关的另一端为一种微分互补型双码发射器的电源；

编码集成电路的地址码中有两位地址码接为变动码，其余接为固定码；

编码集成电路的数据端中的两位接为了变位端；

微分互补型两次变换电路由微分电路、互补电路组成；

微分电路由微分电容、放电电阻、触发电阻组成；

互补电路由前级NPN三极管、后级PNP三极管、输出接地电阻组成；

微分电容的一端接电源，另一端接两路，一路接放电电阻到地线，另一路接触发电阻到前级NPN三极管的基极，前级NPN三极管的发射极接地线，前级NPN三极管的集电极接后级PNP三极管的基极，后级PNP三极管的发射极接电源，后级PNP三极管的集电极即是微分互补型两次变换电路的输出，输出接地电阻接在微分互补型两次变换电路的输出与地线之间；

三极管控制电路由控制三极管、控制电阻、电源电阻组成：控制电阻的一端连接微分互补型两次变换电路的输出，控制电路的另一端连接控制三极管的基极，控制三极管的发射极接地线，控制三极管的集电极与电源之间接一个电源电阻，控制三极管的集电极即是三极管控制电路的输出；

编码集成电路的两位变动码，一位连接微分互补型两次变换电路的输出，这位变动码即是第一变动码；一位连接三极管控制电路的输出，这位变动码即是第二变动码；编码集成电路的两位变位端，一位连接微分互补型两次变换电路的输出，这位变位端即是第一变位端；一位连接三极管控制电路的输出，这位变位端即是第二变位端；编码集成电路的输出连接射频单元中调制电路中的调制电阻；

射频单元由调制电路、射频电路、铜箔天线共同组成；

调制电路由调制电阻与调制三极管组成：编码集成电路的输出连接调制电阻的一端，调制电阻另一端接调制三极管的基极，调制三极管的发射极接地，集电极接高频发射管的发射极；

铜箔天线是∩形状，左右两条垂直铜箔用弧形铜箔吻接，其尺寸是，铜箔宽度为2毫米，左右两条垂直的铜箔长度为30毫米，两条垂直铜箔的间距为20毫米，吻接两条垂直铜箔的弧形铜箔的高度是4.5毫米；

射频电路：晶振有三个端头，一个端头接铜箔天线的输入端，第二个端头接高频发射管的基极，第三个端头接高频发射管的发射极；

高频发射管的基极电阻接在铜箔天线的输入端与高频发射管的基极之间，高频发射管的集电极接铜箔天线的输出端；

铜箔天线的输入端与输出端之间接一个调频电容，调频电容并联一个固定电容；

旁路电路接在铜箔天线的输入端与高频发射管的发射极之间；

去耦电容接在铜箔天线的输出端与地线之间。

2.根据权利要求1所述的一种微分互补型双码发射器，其特征是：微分电容为无极电容。

3.根据权利要求1所述的一种微分互补型双码发射器，其特征是：编码集成电路的固定码的连接方式一是接电源，方式二是一部分接电源，一部分悬浮。

4.根据权利要求1所述的一种微分互补型双码发射器，其特征是：调制三极管与三极管控制电路中的控制三极管是同一类型的三极管。

5.根据权利要求1所述的一种微分互补型双码发射器，其特征是：去耦电容与旁路电容为同一类型的电容。