CN208128241U - 一种天线的信号恢复电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的一种天线的信号恢复电路系统，包括用于天线前端的发射板、天线和用于天线后端的接收板，发射板中用于降低天线性能要求的天线前端信号处理电路单元通过天线与接收板中用于信号调理恢复的天线后端信号处理单元相连。在高速率数字信号传输时，对天线要求低，纵使高速数字信号失真亦可对畸变的信号进行恢复。

Description

一种天线的信号恢复电路系统

技术领域

本实用新型涉及一种非接触通信的信号传输系统，尤其是一种天线的信号恢复电路系统。

背景技术

电路中主要应用于为需要旋转的设备供电，其称为滑环，且滑环在传输动力信号的同时也可以传输高速数字信号。

传统的天线在传输高速信号时，如果传输连续的1或连续的0，在跳变的一瞬间可能会出现不能将信号电平迅速拉低，导致码间干扰，从而非接触信号传输系统中对天线本身的性能要求比较高；由于在信号传输过程中使用天线传输，使得传输链路不匹配导致信号的高频分量衰减过大，传输链路存在损耗过大，在接收端信号会有畸变，因此信号失真严重，致使后面不能正常恢复。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种在使用低性能要求的天线在高速数字信号传输时，即使出现损坏、畸变的信号也可恢复的一种天线的信号恢复电路系统。

本实用新型所设计的一种天线的信号恢复电路系统，一种天线的信号恢复电路系统，包括用于天线前端的发射板、天线和用于天线后端的接收板，发射板中用于降低天线性能要求的天线前端信号处理电路单元通过天线与接收板中用于信号调理恢复的天线后端信号处理单元相连。

上述结构的工作原理：通过天线前端信号处理电路单元将传输过来的差分信号进行放大，同时对放大后的差分信号低频分量去除一部分，增加高频分量的比重，保证信号传输时，高频分量不会缺失过多；然而上述差分信号在经过有损传输链路后会变形，因此通过天线后端信号处理单元将差分信号变为一致，实现恢复正常差分信号，以及将恢复后的差分信号进行衰减，通过电平转换电路的调理，确保在不同电平格式下正常通信。

上述结构有益效果：纵使在低性能要求的天线的信号传输时，亦可完成完整的高速率数字信号传输，从而降低了信号传输成本，而且比高性能要求的天线的信号传输的完整性和传输效果更佳；而且信号传输时，差分信号中的高频分量不会因为有损传输链路，导致高频分量损耗过大，信号失真严重的问题发生；并且纵使数字信号失真亦可进行对畸变的信号的进行恢复。

进一步优选，信号预处理模块包括：共模抑制放大电路，将差分信号中的共模分量抑制，差分分量进行放大；去加重电路，将放大后的差分信号低频分量去除一部分，增加高频分量的比重；共模抑制放大电路与去加重电路相连，去加重电路与天线的发射端相连。

上述结构中，共模抑制放大电路，将差分信号中的共模分量抑制，差分分量进行放大，提高高频分量的比例，保证信号传输时，高频分量不会因为有损传输链路，导致高频分量损耗过大，而产生信号失真严重的问题。

进一步优选，共模抑制放大电路的前端连接有滤波电路。

上述结构中，滤波电路对输入的信号进行滤波，以减小信号中的噪声。

进一步优选，信号一致性电路连接有将差分信号进行初步处理以便后续电路工作的整形电路。

上述结构中，初步整形电路为了将信号一致性电路处理后的差分信号所存在的少许缺陷进行进一步的修正处理，提升信号传输质量。

进一步优选，天线后端信号处理单元包括：信号一致性电路，利用三态门消除差分信号的不同步现象以及滤除信号中的直流分量；施密特触发电路，将畸变信号调理成标准差分信号的电平；电平转换电路，将信号调整为系统所要求的电平格式；天线的接收端与信号一致性电路相连，信号一致性电路与施密特触发电路相连，施密特触发电路与电平转换电路相连，天线的发射端通过电场耦合方式与天线的接收端无线相连。

进一步优选，尖脉冲恢复方波电路包括将产生的双极性尖峰脉冲幅值衰减、以及将衰减过的双极性尖峰脉冲信号整形成为标准方波信号的单稳态触发电路。

上述结构中，单稳态触发电路可以对尖峰脉冲进行定时、整形、恢复成方波信号。

进一步优选，单稳态触发电路内设置有或非门电路和非门电路。

上述结构中，当输入的信号为全为‘0’时，输出‘1’，此时完成定时功能，定时时间计算公式0.69RC单位(F)(Ω)，然后输出信号再驱动，并由非门电路实现信号缓冲与带载能力的增加。

进一步优选，施密特触发电路包括两个信号整形电路；两个信号整形电路均与单稳态触发电路连接；两个信号整形电路还均与电平转换电路相连。

上述结构中，由于尖脉冲恢复方波电路中的寄生电容等原因造成单稳态触发器输出的方波信号有时间抖动以及幅值的不稳定现象，因此在信号变成方波信号之后必须经过一个整形电路，对信号进行整形，主要通过捕捉上升沿和下降沿，去除幅值的摆动和时间的抖动；其中，施密特触发器具有两个阈值 电压：V_th与V_tl。这两个阈值 电压之间有回差，从而保证了任何连续性信号在经过施密特触发器后，可以将信号变成标准的方波信号。当信号的幅值达到V_th时，施密特触发器翻转，并保持到下一个V_tl，当信号幅值下降到V_tl时，施密特触发器翻转，并保持到信号电压上升到下个V_th，此时信号变成标准的方波。

进一步优选，在共模抑制放大电路中还设置有共模反馈模块，利用反射信号反馈提高信号中的高频分量。

进一步优选，上述所有电路的具体电路结构如下：

共模抑制放大电路包括电阻一、电阻二、电阻三、电阻四、电阻五、电阻六、电阻七、三极管一和三极管二，三极管一的基极与电阻二之间的连接节点与电阻一相连，三极管二的基极与电阻五之间的连接节点与电阻六相连，电阻二与电阻三之间通过三极管一并联连接，电阻四与电阻五之间通过三极管二并联连接，三极管一的发射极和三极管二的发射极相互连接后电阻七的一端相连，电阻七的另一端接地。共模反馈模块为电阻八，且三极管一的发射极和三极管二的发射极之间通过电阻八相互连接，且电阻七的一端与电阻八相连。滤波电路包括信号接入口一、电阻十、电阻十一、电阻十二、电阻十三、电容一和电容二，信号接入口一的引脚一、电阻十、电阻十一和电阻一相互串联连接，信号接入口一的引脚二、电阻十二、电阻十三和电阻六相互串联连接；电容一和电容二分别接在电阻十和电阻十一之间的连接线上、电阻十二和电阻十三之间的连接线上后相互并联连接。

上述结构中，共模抑制放大电路实现在传输数据时因采用低性能要求的天线，低性能要求的天线对天线增益限制力度较大，从而在天线前端通过该电路进行对滤波后的信号幅度进行放大；其中的电阻七为电流源构成的长尾电路，保证差分放大电路的信号一致性，更好的抑制零飘，使得输出信号中的共模噪声变小；当输入信号为零时，由于电路不一定完全对称，所以输出不一定为零此时可以调节电阻七使得输出为零。电阻八主要用于引入共模负反馈。如果在电路的输入端加正信号，则两端的I_C1，I_C2同时增加，流过电阻八的电流I_e增加，使得发射极的电位增加，造成V_be1，V_be2下降，从而抑制了I_c1，I_c2的增加，形成共模负反馈，此过程可以用符号式表示为：T(温度)↑→I_c1，I_c2↑→I_e↑→V_e↑→V_be1，V_be2↓→I_b1，I_b2↓→I_c1，I_c2↓。同时，电阻十一对要放大差分信号不产生任何影响，但对共模信号具有较高的抑制能力；当一个管子的电流增加时，另一个管子的电流会相应的减小，在电路完全对称的情况下，增加的量和减小的量相等，流过电阻八的电流与共模信号无关，自然对差模信号的放大不会影响，即电阻八只对共模信号有负反馈作用。

去加重电路包括电阻十四、电阻十五、电阻十六、电阻十七、电容三、电容四和信号输出口一；电阻十四和电容三相互并联后构成的电路一端与三极管二的集电极与电阻四相连接的连接线连接，且另一端与信号输出口一的引脚一相连；电阻十五和电容四相互并联后构成的电路一端与三极管一的集电极与电阻三相连接的连接线连接，且另一端与信号输出口一的引脚二相连；电阻十六连接在信号输出口一的引脚一上，电阻十七连接在信号输出口一的引脚二上，且天线发射端与信号输出口一相连。

上述结构中的电路是一种在发送端对输入信号的高频分量进行补偿的处理方式。即在传输信号之前就将始端的信号高频分量进行增加，以补偿高频分量在传输过程中的过大衰减。且去加重对噪声没有影响，因此提高了输出信噪比。而且电阻十四的值越大负反馈的效果越好，抑制零飘的能力就越好。

信号一致性电路包括电阻十七、电阻十八、电阻十九、电阻二十、达林顿三极管一、达林顿三极管二、三极管三、三极管四和信号接入口二，信号接入口二与天线接收端相连；信号接入口二的引脚一与达林顿三极管一连接，达林顿三极管一的集电极与电阻十七连接，达林顿三极管一的基极通过一连接线连接在达林顿三极管一的集电极与电阻十七相连的连接线上；达林顿三极管一的发射极与三极管三的集电极相连，三极管三的发射极与电阻十九相连；信号接入口二的引脚二与达林顿三极管二连接，达林顿三极管二的集电极与电阻十八相连，达林顿三极管二的发射极与三极管四的集电极相连，三极管四的发射极与电阻二十相连；三极管三的基极和三极管四的基极相互对接，且三极管四的基极连接在达林顿三极管一和三极管三之间，电阻十九和电阻二十相连后接地连接，电阻十七与电阻十八相连；达林顿三极管一的基极上还连接有初步整形电路。

上述结构中通过天线接收端接受的信号是通过电场耦合信号而接收，由于高速率数字信号在经过天线后会变成尖峰波，且对差分信号一致性要求较高，所以，在经过天线后的信号通过上述结构的信号一致性电路进行抑制零飘的同时对信号和双端信号进行一致性处理；信号输入时利用达林顿管将信号以较高倍数进行放大，实现以较小的信号驱动较大的信号，同时将有衰减的信号放大。由于电路是对称的所以输出信号的幅度也是相同的，完成了信号一致性。三极管三、三极管四，电阻十九和电阻二十组成镜像恒流源，由于内阻很大，又可为长尾电路提供电源，增加信号的共模抑制比。最后，信号经过一致性电路处理后，变成标准的差分信号，其大小相等方向相反。

初步整形电路包括三极管五、三极管六、三极管七、三极管八、电阻二十一、电阻二十二、电阻二十三、电阻二十四和电阻二十五；三极管五的集电极与电阻二十二相连，其基极与电阻二十三相连，其发射极接地连接；电阻二十一的两端分别与电阻二十二和三极管八的发射极连接；三极管六和三极管七相互并联连接后与电阻二十五的一端相连；三极管六和三极管七相互并联的一连接节点与电阻十八相连，其另一连接节点连接与三极管五的集电极和电阻二十二相连的连接线上；三极管六的集电极还与电阻二十四相连，电阻二十四与三极管八的基极相连；三极管七的基极连接在达林顿三极管二与电阻十七相连的连接线上，其集电极与电阻二十三相连；三极管八的集电极与电阻二十五的接地端相连后接地。

上述结构的电路为了将将经一致性电路处理后的标准差分信号进行初步整形、放大，提升信号恢复系统的恢复和传输性能。

单稳态触发电路包括MOS管一、MOS管二、MOS管三、MOS管四、MOS管五、 MOS管六、MOS管七、MOS管八、MOS管九、MOS管十、电容九、电容十、电阻三十和电阻三十一；MOS管一的漏极和MOS管一的漏极均与VCC电源相连，MOS管五和MOS管六的源极均接地连接；MOS管一的栅极分别与VCC电源和MOS管二的栅极和漏极相连，其源极与MOS管三的漏极相连；MOS管二的的源极与MOS管四的漏极相连；MOS管三的栅极和MOS管四的栅极均与电容六相连；MOS管三的源极与MOS管五的漏极相连；MOS管四的源极与MOS管六的漏极相连；MOS管五的栅极和MOS管五的栅极均与电容七相连；电容九的一端连接在MOS管一的源极与MOS管三的漏极之间的连接线上，其另一端与电阻三十的一端相连，电阻三十的另一端与VCC电源连接；电容十的一端连接在MOS管四的源极与MOS管六的漏极之间的连接线上，其另一端与电阻三十一的一端相连，电阻三十一的另一端与VCC电源连接；MOS管七的栅极与MOS管九的栅极均连接于电容九与电阻三十之间的连接线上；MOS管八的栅极与MOS管十的栅极均连接于电容十与电阻三十一之间的连接线上；MOS管七、MOS管八、MOS管九、MOS管十相互并联连接后一端接入VCC电源，另一端接地连接。

上述结构中；由于衰减过信号还是双极性尖峰脉冲，不是方波信号，并且双极性尖脉冲信号是对称的信号，有标准的上升沿与下降沿，单稳态触发电路接收到尖峰脉冲时，可以对尖峰脉冲进行定时、整形、恢复成方波信号。但由于寄生电容等等，致使单稳态触发器只能输出不是非常标准的方波信号，因此上述结构的单稳态触发电路仅是为了将信号变换成方波信号而设置。在该单稳态的电路中，有一个电平触发阈值 Vth，当尖峰脉冲的幅值超过阈值 Vth时，电路进入暂态，暂态延时时间由RC决定，当延时时间和尖峰脉冲的周期相同时，则可以将尖峰脉冲恢复成方波信号。具体分析如下：MOS管一、MOS管三、MOS 管四组成一个或非门电路，当输入的信号为全为‘0’时，MOS管三输出‘1’，此时电阻三十、电容九完成定时功能，定时时间计算公式0.69RC单位(F)(Ω)，输出信号在驱动由MOS管八和MOS管十组成的非门电路，实现信号缓冲与带载能力的增加。

两个信号整形电路均包括电阻三十二、电阻三十三、电阻三十四、电阻三十五、电阻三十六、电阻三十七、电阻三十八、三极管九、三极管十、三极管十一、三极管十二、三极管十三、三极管十四、二极管一、二极管二；三极管十的集电极与电阻三十四的一端相连；电阻三十四的另一端分别与电阻三十五 R81的一端、电阻三十二的一端、电阻三十三的一端、三极管十三的集电极相连；三极管十的发射极与三极管九的发射极相连，三极管九的基极连接电阻三十四与三极管十之间相连的连接线上；电阻三十七的一端连接在三极管十的发射极与三极管九的发射极之间相连的连接线上；电阻三十七的另一端分别与电阻三十六的一端、电阻三十八的一端、三极管十四的发射极相连；三极管九的集电极与电阻三十五的另一端相连；三极管十一的基极连接在三极管九的集电极与电阻三十五的另一端之间相连的连接线上，其集电极与电阻三十二的另一端相连，发射极与二极管一的一端相连；二极管一的另一端与电阻三十六的另一端相连；三极管十二的基极连接在二极管一的另一端与电阻三十六的另一端之间相连的连接线上，其发射极和集电极分别与电阻三十三、电阻三十八相连；二极管二的两端分别与三极管十三的集电极和三极管十四的集电极相连；三极管十三的基极连接在三极管十二的集电极与电阻三十三的另一端之间相连的连接线上，三极管十四的基极连接在三极管十二的发射极极与电阻三十八的另一端之间相连的连接线上；其中，一信号整形电路的三极管十的基极连接于MOS管七的源极与MOS管九的漏极之间相连的连接线上；另一信号整形电路的三极管十的基极连接于MOS管八的源极与MOS管十的漏极之间相连的连接线上。

上述结构中，施密特触发器是通过，公共发射极电阻耦合的两级正反馈放大器。假设二极管与三极管发射极的导通压降为0.7v，那么当输入端的电压使得V₁-V_e＝V_BE<0.7V则，另一信号整形电路的三极管十将截止，而另一信号整形电路的三极管九将饱和导通，若V₁输入值逐渐升高，并使得V_be1>0.7v时，另一信号整形电路的三极管十进入导通状态，并有如下的正反馈过程。V₁↑→I _C1↑→V_C1↓→I_C2↓→V_E↑→V_BE1↓→I _C1↓。从而使得电路迅速转变为另一信号整形电路的三极管十饱和导通，另一信号整形电路的三极管九截止的状态。

若V1从高电平逐渐下降，并下降到V_BE1为0.7v左右时，I_C1开始减小，于是又引起了另一个正反馈过程：V₁↓→I _C1↓→V_C1↑→I _C2↑→V_E↑→V_BE↓→I _C1↓使得电路迅速返回另一信号整形电路的三极管十截止，另一信号整形电路的三极管九饱和的状态。由此可见，无论另一信号整形电路的三极管十由导通边截止还是由截止变导通，都伴随着正反馈过程发生，使输出端电压V₀的上升沿和下降沿都很陡峭。

同时由于电阻十二>电阻七所以一信号整形电路的三极管十饱和导通时的 VE值必然低于另一信号整形电路的三极管十的饱和导通时的V_E值，因此，一信号整形电路的三极管十由截止变为导通时的输入电压V_t+高于另一信号整形电路的三极管十由导通变截止的输入电压V_T-这样完成了施密特电路的设计。

电平转换电路包括电阻四十一、电阻四十二、电阻四十三、电阻四十四、电阻四十五、电阻四十六、MOS管十一、MOS管十二、信号输出口二；电阻四十一的两端分别与5V电源和MOS管十一的漏极相连；电阻四十二的两端分别与 3.3V电源和电阻四十三相连，且MOS管十一的栅极连接在电阻四十二与电阻四十三的连接线上；电阻四十四的两端分别与5V电源和MOS管十二的漏极相连；电阻四十五的两端分别与3.3V电源和电阻四十六相连，且MOS管十二的栅极连接在电阻四十五与电阻四十六的连接线上；MOS管十二的源极与电阻四十六连接后的连接线再与一信号整形电路中二极管二与三极管十四的集电极相连的连接线相连；MOS管十一的源极与电阻四十三连接后的连接线再与另一信号整形电路中二极管二D14与三极管十四的集电极相连的连接线相连。

上述结构中当输出信号输出高电平时，n沟道增强型场效应管的栅极和源极的电位为定值，其VGS小于阈值 电压则n沟道场效应管处于饱和状态，输出端被电阻四十二下拉到低电平，当输出信号为低电平时，则n沟道增强型场效应管处于截止状态，输出端电阻四十二被上拉到高电平；具体在信号链路中，输出信号电平格式与后端的电平格式不同的情况下，进而实现双向电平转换功能。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图；

图2是实施例1的共模抑制放大电路、滤波电路和去加重电路三者结合的电路结构示意图；

图3是实施例1的信号一致性电路和初步整形电路结合的电路结构示意图；

图4是实施例1的信号一致性电路和初步整形电路结合的电路结构示意图；

图5是实施例1的施密特触发电路的结构示意图；

图6是实施例1的电平转换电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1-6所示，本实施例所描述的一种天线的信号恢复电路系统，包括用于天线前端的发射板、天线和用于天线后端的接收板，发射板中用于降低天线性能要求的天线前端信号处理电路单元通过天线与接收板中用于信号调理恢复的天线后端信号处理单元相连。其中在发射板中具有多路(具体几路依据客户需求，本案例采用四路作为讲述)天线前端信号处理单元；在接收板中具有多路(具体几路依据客户需求，本案例采用四路作为讲述)天线后端信号处理单元。其发射板和接收板则通过电源模块进行供电使用；天线为电场耦合天线。

天线前端信号处理电路单元包括：共模抑制放大电路1、去加重电路2、电场耦合天线发射端3；天线后端信号处理单元包括：电场耦合天线接收端4、信号一致性电路5、尖脉冲恢复方波电路6、施密特触发电路7、电平转换电路8；共模抑制放大电路1与去加重电路2相连，去加重电路2与电场耦合天线发射端3相连，电场耦合天线发射端3通过交流耦合方式与电场耦合天线接收端4 无线相连，电场耦合天线接收端3与信号一致性电路5相连，信号一致性电路5 与尖脉冲恢复方波电路6相连，尖脉冲恢复方波电路6与施密特触发电路7相连，施密特触发电路7与电平转换电路8相连；且通信链路中通过各链路中的信号一致性电路5进行相互连接；利用信号一致性电路将差分信号变为一致，实现正常恢复差分信号；将恢复后的差分信号通过尖脉冲恢复方波电路对信号进行衰减；由于经过天线后的信号为双极性尖峰脉冲，所以通过尖脉冲恢复方波电路将双极性尖峰脉冲信号整形成方波；再利用施密特触发电路将方波的上升沿和下降沿变成比较陡直的信号；最后，电平转换电路部分在传输信号时，实现信号可以与任何电平格式的电路正常通信；具体高速信号通信链路的结构如下：

共模抑制放大电路1，将差分信号中的共模分量抑制，差分分量进行放大；共模抑制放大电路1包括电阻一11、电阻二12、电阻三13、电阻四15、电阻五16、电阻六17、电阻七19、三极管一14和三极管二18，三极管一14的基极与电阻二12之间的连接节点与电阻一11相连，三极管二18的基极与电阻五 16之间的连接节点与电阻六17相连，电阻二12与电阻三13之间通过三极管一 14并联连接，电阻四15与电阻五16之间通过三极管二18并联连接，三极管一 14的发射极和三极管二18的发射极相互连接后电阻七19的一端相连，电阻七 19的另一端接地。三极管一14的发射极和三极管二18的发射极之间通过电阻八20相互连接，且电阻七19的一端与电阻八20相连。共模抑制放大电路1的前端连接有滤波电路10，滤波电路10包括信号接入口一101、电阻十102、电阻十一103、电阻十二104、电阻十三105、电容一106和电容二107，信号接入口一101的引脚一、电阻十102、电阻十一103和电阻一11相互串联连接，信号接入口一101的引脚二、电阻十二104、电阻十三105和电阻六17相互串联连接；电容一106和电容二102分别接在电阻十102和电阻十一103之间的连接线上、电阻十二104和电阻十三105之的连接线上后相互并联连接。

去加重电路2，将放大后的差分信号低频分量去除一部分，增加高频分量的比重；去加重电路2包括电阻十四21、电阻十五22、电阻十六24、电阻十七 25、电容三22、电容四23和信号输出口一26；电阻十四21和电容三22相互并联后构成的电路一端与三极管二18的集电极与电阻四15相连接的连接线连接，且另一端与信号输出口一26的引脚一相连；电阻十五22和电容四23相互并联后构成的电路一端与三极管一14的集电极与电阻三13相连接的连接线连接，且另一端与信号输出口一26的引脚二相连；电阻十六24连接在信号输出口一26的引脚一上，电阻十七25连接在信号输出口一26的引脚二上，且电场耦合天线发射端3与信号输出口一26相连。电场耦合天线发射端3，将放大以及预增加后而传输过来的差分信号以交流耦合的方式发射。

电场耦合天线接收端4，接收来自电场耦合天线发射端3发来的差分信号；信号一致性电路，利用三态门消除差分信号的不同步现象以及滤除信号中的直流分量；信号一致性电路包括电阻十七51、电阻十八52、电阻十九53、电阻二十54、达林顿三极管一55、达林顿三极管二56、三极管三57、三极管四58和信号接入口二59，信号接入口二59与电场耦合天线接收端4相连；信号接入口二59的引脚一与达林顿三极管一55连接，达林顿三极管一55的集电极与电阻十七51连接，达林顿三极管一55的基极通过一连接线连接在达林顿三极管一55的集电极与电阻十七51相连的连接线上；达林顿三极管一55的发射极与三极管三57的集电极相连，三极管三57的发射极与电阻十九53相连；信号接入口二59的引脚二与达林顿三极管二56连接，达林顿三极管二56的集电极与电阻十八52相连，达林顿三极管二56的发射极与三极管四58的集电极相连，三极管四58的发射极与电阻二十54相连；三极管三57的基极和三极管四58的基极相互对接，且三极管四58的基极连接在达林顿三极管一55和三极管三57 之间，电阻十九53和电阻二十54相连后接地连接，电阻十七51与电阻十八52 相连；达林顿三极管一55的基极上还连接有初步整形电路。初步整形电路50 包括三极管五501、三极管六502、三极管七503、三极管八504、电阻二十一 505、电阻二十二506、电阻二十三507、电阻二十四508和电阻二十五509；三极管五的集电极与电阻二十二506相连，其基极与电阻二十三507相连，其发射极接地连接；电阻二十一505的两端分别与电阻二十二506和三极管八504 的发射极连接；三极管六502和三极管七503相互并联连接后与电阻二十五509 的一端相连；三极管六502和三极管七503相互并联的一连接节点与电阻十八 52相连，其另一连接节点连接与三极管五501的集电极和电阻二十二506相连的连接线上；三极管六502的集电极还与电阻二十四508相连，电阻二十四508 与三极管八504的基极相连；三极管七503的基极连接在达林顿三极管二56与电阻十七51相连的连接线上，其集电极与电阻二十三507相连；三极管八504 的集电极与电阻二十五509的接地端相连后接地。

尖脉冲恢复方波电路6，将大小相等方向相反的标准差分信号中对双极性尖峰脉冲的幅值进行衰减以及整形成方波信号；尖脉冲恢复方波电路6包括将产生的双极性尖峰脉冲幅值衰减的高通滤波电路61、以及将衰减过的双极性尖峰脉冲信号整形成为标准方波信号的单稳态触发电路52；高通滤波电路61包括电阻二十六611、电阻二十七612、电阻二十八613、电阻二十九614、电容五615、电容六616、电容七617和电容八618；电阻二十六611的一端接地连接，且另一端分别与电阻二十七612的一端、电阻二十二506、三极管五501的集电极、以及三极管六502和三极管七503相互并联的另一连接节点相连；电容五615 的一端与电阻二十六611的接地连接端相连，且另一端分别与电阻二十七612 的另一端和电容六616相连；电阻二十八613的一端分别与电阻二十九614的一端、电阻二十一505、三极管八504的发射极相连，且另一端分别与电容七 617和电容八618的一端相连；电阻二十九614的另一端和电容八618的另一端均接地连接；单稳态触发电路62包括MOS管一621、MOS管二622、MOS管三623、 MOS管四624、MOS管五625、MOS管六626、MOS管七627、MOS管八628、MOS 管九629、MOS管十630、电容九631、电容十632、电阻三十633和电阻三十一634；MOS管一621的漏极和MOS管一621的漏极均与VCC电源相连，MOS管五 625和MOS管六626的源极均接地连接；MOS管一621的栅极分别与VCC电源和 MOS管二622的栅极和漏极相连，其源极与MOS管三623的漏极相连；MOS管二 622的的源极与MOS管四624的漏极相连；MOS管三623的栅极和MOS管四624 的栅极均与电容六相连；MOS管三623的源极与MOS管五625的漏极相连；MOS 管四624的源极与MOS管六626的漏极相连；MOS管五625的栅极和MOS管五 625的栅极均与电容七相连；电容九631的一端连接在MOS管一621的源极与 MOS管三623的漏极之间的连接线上，其另一端与电阻三十633的一端相连，电阻三十633的另一端与VCC电源连接；电容十632的一端连接在MOS管四624 的源极与MOS管六626的漏极之间的连接线上，其另一端与电阻三十一634的一端相连，电阻三十一634的另一端与VCC电源连接；MOS管七627的栅极与 MOS管九629的栅极均连接于电容九631与电阻三十633之间的连接线上；MOS 管八628的栅极与MOS管十630的栅极均连接于电容十632与电阻三十一634 之间的连接线上；MOS管七627、MOS管八628、MOS管九629、MOS管十630相互并联连接后一端接入VCC电源，另一端接地连接。

施密特触发电路7，将畸变信号调理成标准差分信号的电平，同时通过捕捉上升沿和下降沿，去除幅值的摆动和时间的抖动；施密特触发电路7包括两个信号整形电路71，一信号整形电路71连接于MOS管七627的源极与MOS管九 629的漏极之间相连的连接线上；另一信号整形电路71连接于MOS管八628的源极与MOS管十630的漏极之间相连的连接线上；两个信号整形电路71还均与电平转换电路8相连；两个信号整形电路71均包括电阻三十二711、电阻三十三712、电阻三十四713、电阻三十五714、电阻三十六715、电阻三十七716、电阻三十八717、三极管九720、三极管十721、三极管十一718、三极管十二722、三极管十三719、三极管十四723、二极管一724、二极管二725；三极管十721的集电极与电阻三十四713的一端相连；电阻三十四713的另一端分别与电阻三十五714的一端、电阻三十二711的一端、电阻三十三712的一端、三极管十三719的集电极相连；三极管十721的发射极与三极管九720的发射极相连，三极管九720的基极连接电阻三十四713与三极管十721之间相连的连接线上；电阻三十七716的一端连接在三极管十721；Q21的发射极与三极管九720的发射极之间相连的连接线上；电阻三十七716的另一端分别与电阻三十六715的一端、电阻三十八717的一端、三极管十四723的发射极相连；三极管九720的集电极与电阻三十五714的另一端相连；三极管十一718Q11的基极连接在三极管九720的集电极与电阻三十五714的另一端之间相连的连接线上，其集电极与电阻三十二711的另一端相连，发射极与二极管一724的一端相连；二极管一724的另一端与电阻三十六715的另一端相连；三极管十二722 的基极连接在二极管一724的另一端与电阻三十六715；R99的另一端之间相连的连接线上，其发射极和集电极分别与电阻三十三712、电阻三十八717相连；二极管二725的两端分别与三极管十三719的集电极和三极管十四723的集电极相连；三极管十三719的基极连接在三极管十二722；Q24的集电极与电阻三十三712的另一端之间相连的连接线上，三极管十四723的基极连接在三极管十二722的发射极极与电阻三十八717的另一端之间相连的连接线上；其中，一信号整形电路71的三极管十721的基极连接于MOS管七627的源极与MOS管九的漏极之间相连的连接线上；另一信号整形电路71的三极管十721的基极连接于MOS管八628的源极与MOS管十630的漏极之间相连的连接线上。

电平转换电路8，电将信号调整为系统所要求的电平格式电平转换电路8 包括电阻四十一81、电阻四十二82、电阻四十三83、电阻四十四85、电阻四十五86、电阻四十六87、MOS管十一84、MOS管十二88、信号输出口二89；电阻四十一81的两端分别与5V电源和MOS管十一84的漏极相连；电阻四十二82 的两端分别与3.3V电源和电阻四十三83相连，且MOS管十一84的栅极连接在电阻四十二82与电阻四十三83的连接线上；电阻四十四85的两端分别与5V 电源和MOS管十二88的漏极相连；电阻四十五86的两端分别与3.3V电源和电阻四十六87相连，且MOS管十二88的栅极连接在电阻四十五86与电阻四十六 87的连接线上；MOS管十二88的源极与电阻四十六87连接后的连接线再与一信号整形电路中二极管二725与三极管十四723的集电极相连的连接线相连； MOS管十一84的源极与电阻四十三83连接后的连接线再与另一信号整形电路中二极管二725与三极管十四723的集电极相连的连接线相连。上述的MOS管统称为金属氧化物半导体场效应晶体管。

上述实施例中的系统主要在非接触传输使用，为需要旋转的设备供电，且可传输动力信号的同时也可以传输高速数字信号，从而涉及到了光通信、天线传输数据、电场耦合去加重与均衡电路、时钟数据恢复电路等进行传输高速光信号时，起到光转电(光信号转电信号，通过天线传输，并通过电路接收信号，将信号恢复成标准方波，最后将电信号转变成光信号)或电转光的工作方式，其系统尤其适用于震动比较大、高温高压或易燃易爆环境等不适合直接连接传输信号的环境中。

上述实施例中的系统可以降低天线本身的要求，增加传输信号中的高频分量比例。将天线传输的信号数据阶数降低，减少对天线的要求。并将畸变的信号恢复成方波。在传输数据时由于天线增益有限，为了更好地传输信号，需要在天线前端进行对信号幅度进行放大，从而通过系统中的共模抑制放大电路对信号幅值进行预放大。

在信号传输过程中，由于信号的传输链路存在损耗，在接收端信号会有畸变，为了能更好的恢复信号，利用系统中的单稳态触发电路62与施密特触发电路7对接收的信号进行整形，以保证畸变的信号可以正常恢复。且由于信号的电平格式与输出的电平格式不同，以通过电平转换电路8进行双向转换。由于高频信号在天线的连接处具有明显的反射现象，产生大量的高频噪声，所以在整形电路之前加入高通滤波电路61对信号的幅值进行衰减。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种天线的信号恢复电路系统，包括用于天线前端的发射板、天线和用于天线后端的接收板，其特征在于：发射板中用于降低天线性能要求的天线前端信号处理电路单元通过天线与接收板中用于信号调理恢复的天线后端信号处理单元相连。

2.根据权利要求1所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，信号预处理模块包括：

共模抑制放大电路，将差分信号中的共模分量抑制，差分分量进行放大；

去加重电路，将放大后的差分信号低频分量去除一部分，增加高频分量的比重；

共模抑制放大电路与去加重电路相连，去加重电路与天线的发射端相连。

3.根据权利要求2所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，共模抑制放大电路的前端连接有滤波电路。

4.根据权利要求1所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，信号一致性电路连接有将差分信号进行初步处理以便后续电路工作的整形电路。

5.根据权利要求1所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，天线后端信号处理单元包括：

信号一致性电路，滤除信号中的直流分量；

施密特触发电路，将畸变信号调理成标准差分信号的电平；

电平转换电路，将生成信号可与任何电平格式的电路正常通信；

天线的接收端与信号一致性电路相连，信号一致性电路与施密特触发电路相连，施密特触发电路与电平转换电路相连，天线的发射端通过交流耦合方式与天线的接收端无线相连。

6.根据权利要求1所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，尖脉冲恢复方波电路包括将产生的双极性尖峰脉冲幅值衰减、以及将衰减过的双极性尖峰脉冲信号整形成为标准方波信号的单稳态触发电路。

7.根据权利要求1所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，施密特触发电路包括两个信号整形电路；两个信号整形电路均与单稳态触发电路连接；两个信号整形电路均与电平转换电路相连。

8.根据权利要求1所述的一种天线的信号恢复电路系统，其特征在于，在共模抑制放大电路中还设置有共模反馈模块，利用反射信号反馈提高信号中的高频分量。