CN2050199U - 射频报警装置 - Google Patents

Abstract

一种射频报警装置包括发射和接收两个单元，该发射单元可产生用特定识别信号调制的高频无线电信号，该接收单元收到该信号后对其进行放大和解调，然后对该识别信号的波形和频率进行判别，经识别后再将该信号的幅值与预定值相比较，以决定是否进行报警。当发射和接收两单元间的射频信号传输发生变化时(如相对距离改变或出现屏敞物)接收单元即可根据这一变化发出相应报警信号，采用识别信号避免了系统受各种环境因素的干扰。

Description

本实用新型涉及一种射频报警装置，具体地说，本实用新型的射频报警装置包括一个发射单元和一个接收单元，发射单元以固定的功率，频率和波形发射经过调制的射频信号，当接收单元接收的信号发生了预定的变化时即发出报警信号。

在现有技术中已有多种报警装置，但对处于相对运动之中的物体如何用简易的方式进行报警，仍是一个没有得到很好解决的问题。如果采用无线电发射和接收两个单元构成一个报警系统，当两个单元之间发生某种变化（如两个单元的相对距离改变），使接收单元接收到的无线电信号强度改变时即可发出报警信号。但采用以上方案时必须解决各种环境无线电波对该报警系统的干扰，例如广播电台的无线电波，目前已经广泛使用的无线电传呼机或对讲机的无线电波，无线麦克风，甚至无线电遥控玩具等等的干扰，另外，当同一地区内有多个这种报警装置在工作时，还要解决它们相互间的干扰问题。

本实用新型正是针对上述实际问题而专门设计的一个射频报警装置，该装置包括一个发射单元，和一个接收单元，该发射单元可发射出具有特定功率，特定载波频率和特定识别波形的射频信号，该接收单元可以对上述发射单元发射的射频信号进行识别，并根据识别信号在强度上的变化而发出报警信号。由于上述发射和接收单元通过这一特殊的射频信号而建立起来的特殊的识别关系，使本实用新型的报警装置可以避免各种环境因素的干扰，而仅根据两单元之间的信号强度变化（例如由于相对距离的改变而造成的接收信号的强度变化）而发出报警信号。由于上述射频报警信号的载波频率和识别信号的频率及波形等参数均可进行调整，由此可实现每一发射单元和接收单元间的特定对应关系，这样，即使在同一地区内使用多个本实用新型的报警装置同时工作，它们相互之间也不会产生干扰。

本实用新型的另一个目的是将上述射频报警装置的接收机与常规的收音机结合起来，这样，该接收机同时可用做一台收音机。根据本实用新型的一个实施方案，该接收机同时具备一台常规收音机的功能，通过拨动功能转换开关，使用者可以选择收音或报警两种工作状态。

本实用新型的再一个目的是提供一个报警范围可调的射频报警装置。当该装置的发射单元与接收单元的相对位置发生变化以致接收的报警信号强度发生变化时，接收单元可通过将接收的信号强度与一个预定的值相比较而决定是否发出报警信号，通过调整接收单元信号接收和放大电路的增益或调整该预定值，使用者即可按需要改变报警装置的工作范围。

根据本实用新型的射频报警装置的一个实施方案，其发射单元包括一个识别信号发生器，一个载波发生器和一个发射天线，当该发射单元工作时，以载波发生器的频率为载波，用识别信号发生器的频率信号对该载波进行调制，然后将经过调制的载波信号（最好是调频信号）经天线发射。该报警装置的接收单元包括一个接收天线，一个信号接收及放大电路，一个信号识别电路，一个信号比较电路，一个报警电路，和一个执行装置。当该接收单元收到上述发射单元发出的调制信号后，经过放大和解调。由信号识别电路对发射单元的调制信号进行识别以排除环境干扰因素，然后将识别出的信号经过比较电路确定是否需要报警。

根据本实用新型的射频报警装置的另一个实施方案，其接收单元还可以进一步具备一台常规收音机的功能，以此使该报警接收机同时可用于收听广播。

根据本实用新型的射频报警装置的再一个实施方案，其接收单元的信号接收及放大电路中包括一个增益控制器件，用于调整接收信号的增益，以此改变报警装置启动报警的条件，使发射和接收机之间启动报警的临界距离可按需要来调整。

由于本实用新型的报警装置使用射频信号和电子技术。因此无须另外安装引线和传感器即可正常工作。例如，在使用时可由使用者随身携带接收单元，将发射单元装入需要报警的物体（如箱、包、车辆等可移动物体），反之亦可，当使用者与该物体保持在特定距离内随意运动时，报警装置不发出信号，一旦超出临界距离，接收单元即发出音响或视觉信号，提醒使用者。

根据以上原理，本实用新型的报警装置也可用于照顾年幼儿童，使他们能在一定范围内自由活动又防止走失。

本实用新型的报警装置还可用于固定的金属箱、柜或仓室等（如保险柜等）的报警，将发射单元放入该金属结构中，由于其屏蔽作用，接收单元不能收到其发出的信号，一旦金属门被打开，其射频信号即可被安装在门外适当位置的接收天线收到并立即发出报警信号。当金属门未打开时，人们难以从外部破坏发射单元使其停止工作。

本实用新型上述的以及其它的目的、特征和优点将在以下结合附图所做的详细说明中更清楚地表现出来。

在附图中，

图1是本发明的射频报警装置的示意性结构框图；

图2是图1中发射单元10的一个实施方案的电路原理图；

图3是图1中接收单元20的一个实施方案的电路原理图。

参见图1，所示为本发明的射频报警装置的工作原理示意性框图。在图1中，参考号10表示一个发射单元，它包括识别信号发生器101，载波发生器102和发射天线103。参考号20表示一个接收单元，它包括接收天线201，信号接收及放大电路202，识别电路203，比较电路204，报警电路205及执行装置206。当该射频报警装置启动工作时，识别信号发生器101产生具有特定波形和频率的识别信号，由该信号对载波发生器102产生的载波信号进行调制，并由天线103将调制后的载波信号发射到空间。接收单元20通过接收天线201接收该射频信号，并由信号接收及放大电路202对经过调制的载波信号进行相应的放大和解调，以此将与识别信号发生器101的输出波形相对应的一个低频信号输入识别电路203，该电路203的识别参数预先调整为与识别信号发生器101的信号参数一致，因此该识别电路203可以专门识别出具有特定频率和波形的识别信号，并根据识别信号的强度产生相应的输出，识别电路203的输出信号在比较电路204与预定的电参数值进行比较，以决定是否可向报警电路205输出一个启动信号，当该比较结果符合特定条件时，报警电路205被启动，向执行装置206输出报警信号，以此通知使用者或自动执行其它控制功能。以上各框图的具体电路结构将在图2到图3中以实施方案的形式给出，并进行更详细的说明。

参见图2，所示为本实用新型的射频报警装置中发射单元10的一个具体实施方案。图2中，虚线框101表示识别信号发生器，它是由三极管BG1、BG2及两个电容器组成的多谐振荡电路        构成，其振荡频率可在500Hz－5000Hz范围内选择。虚线框102表示载波发生器，它由三极管BG3和电感器103构成，其中电感器103同时作为发射天线，将射频信号发射到空间。振荡电路输出的信号通过电容器C送给载波发生器的输入端，即BG3的基极。开关104是一个频率选择开关，当载波发生器102的振荡频率与某一环境信号（如电台信号或无线电设备的信号）相同时，关闭开关104可改变载波发生器102的振荡频率，以此避开环境干扰，也避免干扰其它无线电设备的正常工作。虚线框105表示电源部分，当开关S关闭后，发光二极管LED发光，表示发射单元10开始发射信号。根据图中所示的结构可知，识别信号发生器101和载波发生器102均可由具有类似功能的其它电路来构成。显而易见，识别信号发生器101也可由一个数字电路构成，无论是模拟信号还是数字信号均可对载波发生器102的载波信号进行调制，以此输出具有不同调制波形的射频信号。图2中的载波发生器102给出的是一调频波发生器，根据同样的原理也可以采用一个调幅波发生器，其频率可在不同波段内选择。

参见图3，所示为本实用新型的射频报警装置接收单元20的一个实施方案的电路原理图。按照这一实施方案，接收单元同时具备一台常规收音机的功能。图3中，201为接收天线。202为以CXA1019集成电路为核心的信号接收与放大电路，CXA1019是已被广泛应用的调频调幅收音机单片集成电路，它是由高频放大器、混频器及本机振荡器、中频放大器、限幅器、鉴频器和低频放大器构成，其工作原理在此不再赘述。其中2021为波段开关，当其位于AM时，可用于收听调幅广播，位于FM时用于收听调频广播和接收发射单元10发出的射频报警信号。2022为低频信号放大电路增益控制电位器，当用于收听广播时，此电位器为音量控制元件，当用于报警时，此电位器为发射单元10和接收单元20之间工作距离（或叫灵敏度）的调整元件。通过结合图1和图3可以看出，如果比较电路204的比较值不变，发射单元10的输出功率也不变，利用电位器2022改变信号接收和放大电路202的增益就可以改变发射单元10和接收单元20之间进行报警时的距离。例如增益降低时，只有两单元间的距离减小才可使放大电路202的输出达到比较电路204的比较值。显而易见，信号接收与放大电路202也可采用其它型号的集成电路或分立元件构成。203为识别电路，其左侧是一个LC谐振电路，其共振频率与图2中的识别信号发生器101的振荡频率相同。因此，只有该频率的识别信号可以通过LC谐振电路而进入比较电路204。由于这种识别信号的频率和波形而决定的发射单元和接收单元之间的对应关系，使两单元间形成了类似于钥匙和锁的关系，以此保证其不受其它环境因素的干扰。比较电路204由一个开关电路构成，当通过识别电路203的识别信号幅值达到预定值时，该开关电路导通，使报警电路205开始工作。如上文所述，与图2的识别信号发生器101相同，识别电路203也可采用数字电路来构成，这样可以由对模拟信号的频率识别改变为对数字信号的频率或代码识别，这些具有类似功能的数字电路均为已有技术，因此不再一一赘述。图3中的报警电路205可采用市售的报警电路集成片（如KD9561）来实现。图3中的执行装置206为一扬声器。当然报警电路也可采用其它的音响，灯光和它们的组合，也可以通过报警信号去控制其它的装置对报警情况产生相应的动作。图3中的207为功能转换开关，当其处于位置A时，接收单元处于收音状态，当其处于位置B时（此时2021应处于FM位置），接收单元处于报警状态。

以上图1到图3仅给出了本实用新型的具体实施方案，毫无疑问，本领域的一般技术人员即可按照相同的原理，对其电路结构做出多种形式的修改和替换，以上的实施方案仅是用于说明本实用新型的工作原理，其保护范围取决于本申请的权利要求书。

Claims (3)

1、一个射频报警装置包括一个发射单元和一个接收单元，其特征在于：

上述发射单元进一步包括：

一个由多谐振荡电路构成的识别信号发生器，用于产生特定频率和波形的识别信号；

一个由电感、电容及三极管构成的载波发生器，用于产生特定频率的并由识别信号调制的载波信号，其输入端与上述识别信号发生器的输出端相连；

一个与载波发生器输出端相连的发射天线，用于将调制过的载波信号向空间发射；

上述接收单元进一步包括：

一个接收天线，用于接收调制过的载波信号；

一个输入端与接收天线相连的第一接收放大电路，该电路由高频放大器、混频及本机振荡器、中频放大器、限幅器、鉴频器和低频放大器串联构成；

一个输入端与接收放大电路的输出端相连的由电感电容谐振器构成的识别电路，当它接收的信号符合特定的频率和波形时即产生一识别输出；

一个输入端与识别电路输出端相连的由二极管和三极管构成的比较电路，当识别信号的值高于一个预定值时，产生一个比较输出信号；

一个输入端与比较电路输出端相连的报警电路，它根据比较输出信号产生报警信号，并驱动一个扬声器装置构成的执行装置。

2、根据权利要求1的射频报警装置，其特征在于：所述的接收单元进一步包括一个功能转换开关，它的一端与所述扬声器连接，另一端与所述报警电路的输出端或所述信号接收放大电路的输出端相接，该功能转换开关的不同位置分别对应于选择收音和报警两种工作状态。

3、根据权利要求1的射频报警装置，其特征在于所述信号接收放大电路包括一个增益控制装置（2022），用于控制该电路的放大增益，以此调节报警装置的工作范围。

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