CN218633966U - 信号干扰电路及信号干扰设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信号干扰电路及信号干扰设备，涉及信号干扰领域，能够实时调节信号干扰的目标范围，以适用于不同信号干扰场景的需求，并且，实时检测信号干扰电路的工作状态，对异常状态进行实时报警。信号干扰电路中，控制单元被配置为响应于不同的信号干扰的目标范围，输出相应的功率调节信号。信号传输单元与控制单元连接，被配置为在功率调节信号的控制下生成工作信号和耦合信号；工作信号用于干扰目标范围内的信号。反馈单元与控制单元和信号传输单元电连接，被配置为将耦合信号处理后生成第三信号，将第三信号传输至控制单元。控制单元还被配置为根据第三信号判断信号干扰电路是否工作异常，输出报警信号。本申请用于进行信号干扰。

Description

信号干扰电路及信号干扰设备

技术领域

本申请涉及信号干扰领域，尤其涉及一种信号干扰电路及信号干扰设备。

背景技术

目前，无人机的干扰设备主要侧重点在对无人机信号的干扰。通常，信号干扰设备不具备设备异常自检，不利于信号干扰设备自身工作异常的实时报警；以及，信号干扰设备不具备功率调节功能，不利于信号干扰设备应用于不同场景(信号干扰的范围)的实际需求。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种信号干扰电路及信号干扰设备，能够实时调节信号干扰的目标范围，以适用于不同信号干扰场景的需求，并且，实时检测信号干扰电路的工作状态，对异常状态进行实时报警。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种信号干扰电路。信号干扰电路包括控制单元、信号传输单元和反馈单元。控制单元被配置为响应于信号干扰的目标范围，输出功率调节信号。信号传输单元与控制单元连接，被配置为在功率调节信号的控制下，生成工作信号和耦合信号；工作信号用于干扰目标范围内的信号。反馈单元与控制单元和信号传输单元电连接，被配置为接收耦合信号，并将耦合信号处理后生成第三信号，将第三信号传输至控制单元。控制单元还被配置为接收第三信号，并判断第三信号是否位于预设参考值的范围内，若是，判定信号干扰电路正常工作；若否，判定信号干扰电路工作异常，输出报警信号。

根据需要干扰的信号所处的频段，用户进行不同频段的选择设置，控制单元产生相应的功率调节信号；其中，不同频段对应不同的功率调节信号。这样，控制单元根据不同的信号干扰的目标范围输出不同的功率调节信号，以满足不同应用场景的需求，提高了信号干扰电路的应用范围和灵活性。同时，信号传输单元根据功率调节信号生成的工作信号用于实现目标范围内的信号干扰。以及，由于工作信号的功率与耦合信号的功率存在一定比例关系，即通过功率耦合器的耦合度得出耦合信号的功率与工作信号的功率之间的比例值。这样，控制单元通过反馈单元反馈的耦合信号，可类比得到工作信号的异常情况，从而，可以在信号干扰电路实时的工作过程中，判断当前信号干扰电路的工作状态是否存在异常，有利于进行信号干扰电路的及时维修。

在一些示例中，信号传输单元包括信号发生子电路，信号发生子电路被配置为生成扫频信号。信号传输单元被配置为响应于功率调节信号，将扫频信号处理后生成工作信号和耦合信号。

在一些示例中，信号发生子电路包括锯齿波发生器和电压控制振荡器。锯齿波发生器被配置为生成锯齿波信号。电压控制振荡器与锯齿波发生器电连接，被配置为接收锯齿波信号，并生成与锯齿波信号的频率相同且随时间线性变化的扫频信号。

在一些示例中，信号传输单元还包括功率调节子电路，功率调节子电路与信号发生子电路和控制单元电连接，被配置为接收功率调节信号，并响应于功率调节信号将扫频信号的功率调节至目标值，生成第一信号。

在一些示例中，信号干扰电路还包括功率放大子电路和耦合子电路。功率放大子电路与功率调节子电路电连接，被配置为接收第一信号，将第一信号的功率以预设比例放大，生成第二信号。耦合子电路与功率放大子电路电连接，被配置为接收第二信号，并将第二信号中的一部分作为工作信号传输至天线，另一部分作为耦合信号输出。

在一些示例中，反馈单元包括衰减子电路、检波子电路和电压跟随子电路。衰减子电路与耦合子电路电连接，被配置为接收耦合信号，将耦合信号以预设比例衰减，生成衰减信号。检波子电路与衰减子电路电连接，被配置为接收衰减信号，将衰减信号进行滤波，生成检波信号。电压跟随子电路与检波子电路和控制单元电连接，被配置为接收检波信号，将检波信号进行稳压，生成第三信号，并将第三信号传输至控制单元。

在一些示例中，控制单元被配置为根据信号干扰的目标范围，查表输出与目标范围对应的功率调节信号。

第二方面，提供一种信号干扰设备。信号干扰设备包括上述第一方面提供的任意一种信号干扰电路；以及天线。天线与信号干扰电路电连接，被配置为发射信号干扰电路传输至天线的工作信号。

本申请的实施例提供的信号干扰设备包括上述第一方面提供的信号干扰电路，因此具有上述信号干扰电路的全部有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请的实施例提供的信号干扰设备的结构示意图；

图2为本申请的实施例提供的信号干扰电路的一种结构示意图；

图3为本申请的实施例提供的信号干扰电路的另一种结构示意图；

图4为本申请的实施例提供的信号干扰电路的逻辑示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在描述一些实施例时，描述一些实施例时可能使用了术语“电连接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

目前，对无人机进行信号干扰的设备，不具备功率调节功能，无法对不同信号干扰范围进行适应性调节，以降低因外界环境改变导致信号干扰设备不适用的问题。并且，考虑到信号干扰设备的使用寿命(各电子器件和电路的老化)，信号干扰设备实际输出的干扰信号参数(例如功率值)，可能与设置的干扰信号的参数(例如功率值)不同，而干扰信号的功率影响信号干扰的范围。尤其是具备大功率的信号干扰设备，其工作异常情况下，信号干扰的范围差异较大，容易导致实际的信号干扰范围无法覆盖用户想要干扰的区域，即信号干扰设备没有满足用户需求。因此，信号干扰设备进行自身工作异常检测是至关重要的。

为此，本申请提供一种信号干扰设备，能够实现功率可调功能，以使信号干扰设备在不同的信号干扰频段起到作用；并且，该信号干扰设备能够实现自身工作异常检测，并进行报警，以及时提醒用户对信号干扰设备进行调整，降低因信号干扰设备故障引起的不良影响。

示例的，如图1所示，信号干扰设备1000包括信号干扰电路100和天线200。天线200与信号干扰电路100电连接，被配置为将发射信号干扰电路100传输至天线200的信号。其中，工作信号是指信号干扰电路最终输出的扫频信号，能够干扰待干扰电子设备的运作。例如，工作信号可以用于干扰无人机、遥控汽车、机器人等设备中任意一种或多种所发射的电磁波信号。

示例的，天线200可选择全向天线或者定向天线。例如，天线200为全向天线，使得信号干扰电路输出的工作信号向各方向均匀发射，达到更好的干扰效果。又例如，在无人机的方位确定时，天线200可选择定向天线，以实现对无人机信号的集中干扰。

在一些实施例中，如图1所示，本申请的实施例提供一种信号干扰电路100。信号干扰电路100包括控制单元10和信号传输单元20。

控制单元10被配置为控制信号传输单元20输出实际所需的信号至天线200。示例的，如图2所示，控制单元10被配置为响应于不同的信号干扰的目标范围，输出相应的功率调节信号。

需要解释的是，目标信号干扰范围是指，用户根据实际情况设置的信号干扰设备1000的信号干扰范围。示例的，信号干扰设备1000具有可调档位按钮，不同档位能实现信号干扰的范围不同。例如，在1.5GHz的频段条件下，用户需要对以信号干扰设备1000为中心的500米范围内的无人机进行信号干扰。这样，用户操作设置信号干扰设备1000的调节功率档位，控制单元10输出携带0.5W的功率调节信号，以便于天线200将信号干扰电路100最终输出的功率信号发射出去进行500米范围内的信号干扰。本申请并不对信号干扰设备1000的可调节的频段范围做具体限制。本申请提供的信号干扰电路100是具备对不同频段的功率调节(即信号干扰范围)的功能，以适用于不同场景的信号干扰。

示例的，控制单元10包括处理器。处理器被配置为根据信号干扰的目标范围，查表输出与目标范围对应的功率调节信号。其中，处理器中预存有不同频段，与不同输出功率和电压的对应关系的表格信息(如下表1)。处理器根据用户设置的频段，在表中查找不同频段对应的功率和电压，并输出携带该频段信息的功率调节信号。可以理解的是，表1中数据仅示例性说明，并不限制本申请中的参数的具体数值。实际应用过程中，在同一频率范围内，功率每变化0.1W，与功率对应的电压值的变化程度可以大于表1中电压的变化程度，也可以小于表1中电压的变化程度。可根据实际应用场景和设备进行设置。

表1

上述信号传输单元20与控制单元10连接，被配置为在功率调节信号的控制下，生成工作信号和耦合信号。工作信号用于干扰目标范围内的信号。例如，参阅表1，在1.5GHz的频段条件下，用户需要对以信号干扰设备1000为中心的500米范围内的无人机进行信号干扰，用户操作设置信号干扰设备1000的调节功率档位为档位1，控制单元10输出携带0.5W的功率调节信号。信号传输单元20在携带0.5W的功率调节信号的控制下，生成工作信号干扰以信号干扰电路100所在位置为中心的500米范围内的信号。

在一些示例中，如图2所示，信号传输单元20包括信号发生子电路21和功率调节子电路22。

信号发生子电路21被配置为生成扫频信号。示例性地，信号发生子电路21包括信号发生器和电压控制振荡器(voltage controlled oscillator，简称VCO)。其中，信号发生器可以为锯齿波发生器。示例的，锯齿波发生器被配置为生成锯齿波信号。电压控制振荡器与锯齿波发生器和功率调节子电路22电连接，被配置为接收锯齿波信号，并生成与锯齿波信号的频率相同且随时间线性变化的扫频信号。这样，不会出现某些频率驻留时间长、某些频率驻留时间短的问题，有利于提高信号干扰电路100的干扰效果。

功率调节子电路22与信号发生子电路21和控制单元10电连接，被配置为接收功率调节信号，并响应于功率调节信号将扫频信号的功率调节至目标值，生成第一信号。示例的，功率调节子电路22包括功率调节器件。功率调节器件能够响应于功率调节信号(携带有功率信息)，将信号发生子电路21输出的扫频信号的功率调节至功率调节信号所携带的功率范围内，生成第一信号。其中，第一信号的功率为功率调节信号所携带的信息的功率。

根据需要干扰的信号所处的频段，用户进行不同频段的选择设置，这样，控制单元10根据不同频段产生相应的功率调节信号。功率调节子电路22响应于功率调节信号，对扫频信号的功率进行调节，输出符合用户需求的第一信号。这样，信号干扰电路100能够实现该频段下的信号干扰。并且，不同频段对应不同的功率调节信号，用户能够实时调节设置的频段，使控制单元10输出不同的功率调节信号，以满足不同应用场景的需求，提高了信号干扰电路的应用范围和灵活性。

在一些示例中，如图2所示，信号干扰电路100还包括功率放大子电路23和耦合子电路24。功率放大子电路23与功率调节子电路22电连接，被配置为接收第一信号，并将第一信号的功率以预设比例放大，生成第二信号。耦合子电路24与功率放大子电路23电连接，被配置为将接收第二信号，并将第二信号中的一部分作为工作信号传输至天线200，另一部分作为耦合信号输出。可以理解的是，耦合子电路24接收的第二信号的功率，与耦合子电路24输出的工作信号的功率与耦合信号的功率之和相等。

示例的，功率放大子电路23包括功率放大器。功率放大器用于对信号产生子电路21输出的扫频信号进行放大，其可选择为本领域常规的信号放大电路。例如，两级信号放大器，这样，可以提高信号干扰电路100的工作稳定性，并获得较高增益和功率。

在一些实施例中，如图1所示，信号干扰电路100还包括反馈单元30。如图2所示，反馈单元30与控制单元10和耦合子电路24电连接，被配置为接收耦合信号，并将耦合信号处理后生成第三信号，将第三信号传输至控制单元10。这样，控制单元10还被配置为对第三信号进行异常判断。

示例的，耦合子电路24包括功率耦合器。例如，CMX19Q30耦合器。在耦合子电路24中功率耦合器的类型确定的情况下，耦合度是一定的。其中，工作信号的功率与耦合信号的功率存在一定比例关系，即通过功率耦合器的耦合度得出耦合信号的功率与工作信号的功率之间的比例值。这样，控制单元10通过判断耦合信号的异常情况，可类比得到工作信号的异常情况。

基于此，信号干扰电路100包括反馈单元30，反馈单元30接收耦合信号并反馈给控制单元10，以便于控制单元10实时检测信号干扰电路100的工作情况，以降低外界环境和自身使用寿命等不良因素对信号干扰电路100输出的工作信号的影响，降低工作信号无法干扰外界电子设备的几率，提高信号干扰电路100的干扰效果。

在一些示例中，如图2所示，控制单元10还被配置为将接收反馈单元30输出的第三信号，并判断第三信号是否位于预设参考值的范围内，若是，判定信号干扰电路100正常工作；若否，判定信号干扰电路100工作异常，输出报警信号。

示例的，第三信号的电压在预设参考值范围内，第三信号无异常，则信号干扰电路100的工作信号能够实现有效的信号干扰。或者，第三信号的电压高于预设参考值或低于预设参考值的情况下，第三信号异常，则信号干扰电路100的工作信号异常，并进行报警。

需要说明的是，预设参考值的大小与用户设置的频段有关，不同频段对应不同的预设参考值。本申请的预设参考值可根据实际需求设置。以及，通常，信号干扰电路100中多个子电路的信息处理后得到的第三信号的电压范围为0V～3.3V。

例如，预设参考值范围为2V±50mV。若第三信号的电压为2V，则信号干扰电路100正常工作。若信号干扰电路100输出的第三信号的电压为1.5V，则信号干扰电路100工作异常并进行报警。

报警方式包括警示灯、电子屏或语音播报等方式中的一种或多种。示例的，信号干扰设备1000上设有警示灯，在信号干扰电路100工作异常的情况下，警示灯闪烁以进行预警提醒。

在一些示例中，如图3所示，反馈单元30包括衰减子电路31、检波子电路32和电压跟随子电路33。

衰减子电路31与耦合子电路24电连接，被配置为接收耦合信号，将耦合信号以预设比例衰减，生成衰减信号。示例的，衰减子电路31包括衰减器。例如，一组串联的可调电阻。可调电阻的阻值可以根据耦合信号的大小调节，以使耦合信号衰减至后续电路结构可接收的有效信号的大小。

检波子电路32与衰减子电路31电连接，被配置为接收衰减信号，将衰减信号滤波，后生成检波信号。示例的，检波子电路32包括功率检波器。功率检波器将接收的衰减后的耦合信号进行解调和滤波，生成直流信号类型的检波信号，以便于控制单元10将直流信号(即检波信号)转换为可识别的数字信号，进行检波信号的异常判断处理。

电压跟随子电路33与检波子电路32和控制单元10电连接，被配置为接收检波信号，将检波信号进行稳压，生成第三信号，并将第三信号传输至控制单元10。电压跟随子电路33对检波子电路32输出的检波信号起到缓冲和稳压的效果，提高检波信号的稳定性；且电压跟随子电路33对检波子电路32与控制单元10起到隔离作用，降低控制单元10的输出信号对检波子电路32的不良影响，从而提高检波子电路32输出的检波信号的精准度，提高信号干扰电路100进行预警判断的准确度。示例的，电压跟随子电路33包括电压跟随器。

在一些实施例中，如图3所示，信号干扰电路100还包括电源40，电源40与控制单元10的处理器、信号发生子电路21、功率调节子电路22、功率放大子电路23、耦合子电路24、衰减子电路31、检波子电路32和电压跟随子电路33电连接，从而，电源40可以为处理器、信号发生子电路21、功率调节子电路22、功率放大子电路23、耦合子电路24、衰减子电路31、检波子电路32和电压跟随子电路33供电。

示例的，电源可以采用直流转直流(Direct current-Direct currentconverter，DC/DC)变换器实现，DC/DC变换器具有宽工作电压范围以及高工作效率。

上述控制单元10对信号干扰设备1000工作情况(即第三信号)进行异常判断的过程，是在信号干扰设备1000开启的同时进行第三信号异常判断的。其中，对第三信号的采集和异常判断操作是实时的，且连续多次的，直到采集第三信号超出预设参考值的范围，信号干扰设备1000进行报警。

具体的，如图4所示，信号干扰设备1000上电后，信号干扰设备1000内的衰减器的衰减值为最大，以保护信号干扰设备1000。用户通过开关开启信号干扰设备(上电操作和开启操作通过不同的开关控制)，并设置衰减器的衰减值为-30dB，以保护信号干扰设备1000能够正常运作。通常，衰减器的衰减值范围为-30dB～0dB。这样，控制单元10等待100ms的时长，100ms后获取信号干扰设备1000是否开启的信号。通过两次获取信号干扰器1000是否开启电信号，以降低因误触导致信号干扰设备1000开启的几率。

在获取到信号干扰设备1000开启的信号的情况下，控制单元10获取第三信号，并对第三信号的进行异常判断。例如，控制单元10设置的信号干扰设备1000正常工作的预设参考值范围为2V±50mV。衰减器的衰减值范围为-30dB～0dB。

判断获取当前第三信号的情况下，衰减器的当前衰减值是否超出可调范围，即当前衰减值是否超出-30dB～0dB。若是，则信号干扰设备1000进行异常报警；若否，判断第三信号是否位于预设参考值范围内，即第三信号的电压是否位于2V±50mV内。

若第三信号的电压位于预设参考值范围内，信号干扰设备1000正常工作。

若第三信号的电压超出预设参考值范围，即第三信号的电压大于2V+50mV，或第三信号的电压小于2V-50mV；则控制单元10对衰减器的衰减值进行调节，以使衰减后的第三信号的电压位于预设参考值范围内。例如，第三信号的电压大于2V+50mV；基于系统默认的衰减值为-30dB，此时增加1dB衰减值，然后判断-29dB衰减值情况下的第三信号的电压是否位于2V±50mV范围内；循环此过程，直至第三信号的电压位于2V±50mV范围内。

例如，第三信号的电压小于2V-50mV；基于系统默认的衰减值为-30dB，此时减小1dB衰减值，然后判断-31dB衰减值情况下的第三信号的电压是否位于2V±50mV范围内；循环此过程，直至第三信号的电压位于2V±50mV范围内。

基于第三信号的电压位于2V±50mV范围内的情况，再判断衰减器的当前衰减值是否超出可调范围(-30dB～0dB)，若是，则信号干扰设备1000进行异常报警；若否，信号干扰设备1000正常工作。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种信号干扰电路，其特征在于，包括：

控制单元，被配置为根据信号干扰的目标范围，输出功率调节信号；

信号传输单元，与所述控制单元连接，被配置为在所述功率调节信号的控制下，生成工作信号和耦合信号；所述工作信号用于干扰目标范围内的信号；

反馈单元，与所述控制单元和所述信号传输单元电连接，被配置为接收所述耦合信号，并将所述耦合信号处理后生成第三信号，将所述第三信号传输至所述控制单元；

所述控制单元还被配置为接收所述第三信号，并判断所述第三信号是否位于预设参考值的范围内，若是，判定所述信号干扰电路正常工作；若否，判定所述信号干扰电路工作异常，输出报警信号。

2.根据权利要求1所述的信号干扰电路，其特征在于，所述信号传输单元包括：

信号发生子电路，被配置为生成扫频信号；

所述信号传输单元被配置为响应于所述功率调节信号，将所述扫频信号处理后生成所述工作信号和所述耦合信号。

3.根据权利要求2所述的信号干扰电路，其特征在于，所述信号发生子电路包括：

锯齿波发生器，被配置为生成锯齿波信号；

电压控制振荡器，与所述锯齿波发生器电连接，被配置为接收所述锯齿波信号，并生成与所述锯齿波信号的频率相同且随时间线性变化的扫频信号。

4.根据权利要求2所述的信号干扰电路，其特征在于，所述信号传输单元还包括：

功率调节子电路，与所述信号发生子电路和所述控制单元电连接，被配置为接收所述功率调节信号，并响应于所述功率调节信号将所述扫频信号的功率调节至目标值，生成第一信号。

5.根据权利要求4所述的信号干扰电路，其特征在于，所述信号传输单元还包括：

功率放大子电路，与所述功率调节子电路电连接，被配置为接收所述第一信号，将所述第一信号的功率以预设比例放大，生成第二信号；

耦合子电路，与功率放大子电路电连接，被配置为接收所述第二信号，并将所述第二信号中的一部分作为工作信号传输至天线，另一部分作为耦合信号输出。

6.根据权利要求5所述的信号干扰电路，其特征在于，所述反馈单元包括：

衰减子电路，与所述耦合子电路电连接，被配置为接收所述耦合信号，将所述耦合信号以预设比例衰减，生成衰减信号；

检波子电路，与所述衰减子电路电连接，被配置为接收所述衰减信号，将所述衰减信号进行滤波，生成检波信号；

电压跟随子电路，与所述检波子电路和所述控制单元电连接，被配置为接收所述检波信号，将所述检波信号进行稳压，生成所述第三信号，并将所述第三信号传输至所述控制单元。

7.根据权利要求1所述的信号干扰电路，其特征在于，所述控制单元被配置为根据信号干扰的目标范围，查表输出与所述目标范围对应的所述功率调节信号。

8.一种信号干扰设备，其特征在于，包括：

如权利要求1～7中任一项所述的信号干扰电路；

天线，与所述信号干扰电路电连接，被配置为发射所述信号干扰电路传输至所述天线的工作信号。

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