一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法，該方法包括：設(shè)置兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號；檢測在空曠環(huán)境下接收天線接收到所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度；在道床環(huán)境下接收天線接收射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對頻率的電磁信號是否吸收；當(dāng)?shù)诙盘枏?qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度時(shí)，則判定軌道對特定頻率有吸收作用，確定現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率有一定的影響，產(chǎn)生一定的電磁信號的干擾；本發(fā)明還公開了一種系統(tǒng)，采用簡易的方式，實(shí)現(xiàn)了對道床電磁環(huán)境對應(yīng)答器工作頻率影響的測試，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)在這方面測試的空白。
【專利說明】一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路信號【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，是涉及一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路運(yùn)行和鐵路信號中，應(yīng)答器設(shè)備是鐵路即有線提速、客運(yùn)專線以及高鐵運(yùn)行中不可缺少的設(shè)備，其安裝在軌道上，向車載設(shè)備提供大量的固定信息和可變信息。由于應(yīng)答器為無源設(shè)備，其依靠接收列車通過時(shí)車載天線提供的27.095MHz頻率的信號，將該信號轉(zhuǎn)換為電能供應(yīng)答器工作，其工作后向車載設(shè)備發(fā)送4.23MHz的報(bào)文信息，應(yīng)答器的現(xiàn)場安裝環(huán)境對應(yīng)答器工作有一定影響，如道床中的鋼筋網(wǎng)，其會對27.095MHz和4.23MHz頻率信號的電磁信號產(chǎn)生干擾。
[0003]因此，提供一種測試對現(xiàn)場環(huán)境中是否存在有影響27.095MHz和4.23MHz頻率信號的電磁信號干擾，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法及系統(tǒng)，測試對現(xiàn)場環(huán)境中是否存在有影響27.095MHz和4.23MHz頻率信號的電磁信號干擾的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法，包括:
[0007]設(shè)置兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，所述發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號；
[0008]檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度；
[0009]在道床環(huán)境下所述接收天線接收所述射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對所述頻率的電磁信號是否吸收；
[0010]當(dāng)所述第二信號強(qiáng)度小于所述第一信號強(qiáng)度時(shí)，則判定軌道對所述特定頻率有吸收作用。
[0011]優(yōu)選的，所述檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度步驟之前包括:
[0012]對所述分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)結(jié)果保存，供測試調(diào)用。
[0013]其中，所述檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度具體為:
[0014]在空曠環(huán)境下，調(diào)用所述校準(zhǔn)結(jié)果，將所述發(fā)射天線和所述接收天線分別連接到分析儀的PORTl和P0RT2 ；
[0015]將所述分析儀設(shè)定在S參數(shù)測量功能的位置，測試所述第一信號強(qiáng)度，并將所述
第一信號強(qiáng)度保存。[0016]其中，所述在道床環(huán)境下所述接收天線接收所述射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對所述頻率的電磁信號是否吸收具體為:
[0017]在道床環(huán)境下，調(diào)用所述校準(zhǔn)結(jié)果，將所述發(fā)射天線和所述接收天線分別連接到分析儀的PORTl和P0RT2 ；
[0018]將所述分析儀設(shè)定在S參數(shù)測量功能的位置，測試所述第二信號強(qiáng)度，并將所述
第二信號強(qiáng)度保存；
[0019]判斷所述第一信號強(qiáng)度和所述第二信號強(qiáng)度的大小，判定軌道對所述特定頻率是否有吸收作用。
[0020]本發(fā)明還公開了一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試系統(tǒng)，包括:
[0021]設(shè)置在道床上的應(yīng)答器；
[0022]與所述應(yīng)答器進(jìn)行信號連接，發(fā)射和接收特定頻率的射頻信號的發(fā)射天線和接收天線；
[0023]與所述發(fā)射天線和所述接收天線通過電纜連接，對所述接收天線上接收到的射頻信號進(jìn)行參數(shù)顯示的分析儀。
[0024]其中，所述發(fā)射天線通過50 Q同軸電纜連接到所述分析儀的P0RT1，所述接收天線通過50 Q同軸電纜連接到所述分析儀的P0RT2。
[0025]其中，所述分析儀為網(wǎng)絡(luò)分析儀或頻譜分析儀。
[0026]其中，所述分析儀為便攜式儀表設(shè)備。
[0027]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法，該方法包括:設(shè)置兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號；檢測在空曠環(huán)境下接收天線接收到所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度；在道床環(huán)境下接收天線接收射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對頻率的電磁信號是否吸收；當(dāng)?shù)诙盘枏?qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度時(shí)，則判定軌道對特定頻率有吸收作用，確定現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率有一定的影響，產(chǎn)生一定的電磁信號的干擾；本發(fā)明還公開了一種系統(tǒng)，米用簡易的方式，實(shí)現(xiàn)了對道床電磁環(huán)境對應(yīng)答器工作頻率影響的測試，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)在這方面測試的空白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法流程圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的測試27.095MHz射頻信號的發(fā)射天線和接收天線安裝的不意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的測試4.23MHz射頻信號的發(fā)射天線和接收天線安裝的示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞的說明、簡寫或縮寫總結(jié)如下:
[0034]應(yīng)答器:是安裝在鐵軌間的列車控制地面設(shè)備，基本原理是接收列車發(fā)送的頻率為27.095MHz的射頻能量，被激活后給列車發(fā)送頻率為4.23MHz的報(bào)文信息，告知列車前方的線路和限速信息。
[0035]諧振點(diǎn):是指天線的發(fā)射和接收能力最強(qiáng)的固有頻率點(diǎn)，制作天線時(shí)通過調(diào)整電容與電感參數(shù)，可以使天線在某一個(gè)頻率的發(fā)射或接收性能最好，這個(gè)頻率點(diǎn)就是天線的諧振點(diǎn)。
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]本發(fā)明公開了一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法，該方法包括:設(shè)置兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號；檢測在空曠環(huán)境下接收天線接收到所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度；在道床環(huán)境下接收天線接收射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對頻率的電磁信號是否吸收；當(dāng)?shù)诙盘枏?qiáng)度小于第一信號強(qiáng)度時(shí)，則判定軌道對特定頻率有吸收作用，確定現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率有一定的影響，產(chǎn)生一定的電磁信號的干擾；本發(fā)明還公開了一種系統(tǒng)，采用簡易的方式，實(shí)現(xiàn)了對道床電磁環(huán)境對應(yīng)答器工作頻率影響的測試，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)在這方面測試的空白。
[0038]請參閱附圖1，為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法流程圖。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法，該方法具體步驟包括:
[0039]步驟101:設(shè)置兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，所述發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號；
[0040]本發(fā)明因?yàn)橐獪y試軌道對兩個(gè)頻率的吸收，所以采用兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號，根據(jù)接收天線接收該信號的強(qiáng)度來判斷當(dāng)前環(huán)境對該頻率電磁信號的干擾。若是在軌道上接收的信號強(qiáng)度比在沒有軌道的空曠地方測試的小，則證明這段軌道對該頻率有吸收作用。
[0041]具體的，上述兩組天線的天線間距都是100mm，將發(fā)射天線使用50 Q同軸電纜連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀的P0RT1，將接收天線使用50 Q同軸電纜連接到P0RT2，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀，測量S21參數(shù)并進(jìn)行分析。
[0042]所不同的是一組天線的發(fā)射天線置于上方，如圖2所示，而另一組接收天線置于上方，如圖3所示。這是因?yàn)榉謩e模擬列車發(fā)射的27.095MHz射頻信號和應(yīng)答器發(fā)射的
4.23MHz射頻信號。應(yīng)答器在道床上安裝，而列車在應(yīng)答器正上方運(yùn)行，所以模擬列車發(fā)送給應(yīng)答器接收的27.095MHz頻率信號時(shí)，需要將發(fā)射天線置于接收天線上方，如圖2所示；而模擬應(yīng)答器發(fā)送給列車的4.23MHz頻率信號時(shí)，需要將發(fā)射天線置于接收天線下方，如圖3所示。這里所用的網(wǎng)絡(luò)分析儀為手持的便攜式儀表，以便于現(xiàn)場環(huán)境使用。
[0043]圖2和圖3為示意圖，左側(cè)的儀表為一臺網(wǎng)絡(luò)分析儀，將網(wǎng)絡(luò)分析儀的P0RT2連接到接收天線，PORTl連接到發(fā)射天線。發(fā)射天線和接收天線之間間隔100mm,天線間為空氣間隙，或使用塑料墊塊等非金屬物隔開。
[0044]步驟102:檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度；
[0045]步驟103:在道床環(huán)境下所述接收天線接收所述射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對所述頻率的電磁信號是否吸收；
[0046]步驟104:當(dāng)所述第二信號強(qiáng)度小于所述第一信號強(qiáng)度時(shí)，則判定軌道對所述特定頻率有吸收作用。
[0047]上述步驟102之前包括:
[0048]步驟105:對所述分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)結(jié)果保存，供測試調(diào)用。
[0049]具體的，上述步驟102具體為:
[0050]步驟1021:在空曠環(huán)境下，調(diào)用所述校準(zhǔn)結(jié)果，將所述發(fā)射天線和所述接收天線分別連接到分析儀的PORTl和P0RT2 ；
[0051 ] 步驟1022:將所述分析儀設(shè)定在S參數(shù)測量功能的位置，測試所述第一信號強(qiáng)度，并將所述第一信號強(qiáng)度保存。
[0052]具體的，上述步驟103具體為:
[0053]步驟1031:在道床環(huán)境下，調(diào)用所述校準(zhǔn)結(jié)果，將所述發(fā)射天線和所述接收天線分別連接到分析儀的PORTl和P0RT2 ；
[0054]步驟1032:將所述分析儀設(shè)定在S參數(shù)測量功能的位置，測試所述第二信號強(qiáng)度，并將所述第二信號強(qiáng)度保存；
[0055]步驟1033:判斷所述第一信號強(qiáng)度和所述第二信號強(qiáng)度的大小，判定軌道對所述特定頻率是否有吸收作用。
[0056]分別模擬列車發(fā)射的27.095MHz射頻信號和應(yīng)答器發(fā)射的4.23MHz射頻信號進(jìn)行測試，本發(fā)明的測試分為兩個(gè)部分，分別為27.095MHz頻率的測試和4.23MHz頻率的測試。
[0057]一、27.095MHz頻率的測試是模擬列車向應(yīng)答器發(fā)射的射頻信號。發(fā)射天線和接收天線的諧振頻率都調(diào)諧至27.095MHz ο
[0058]1、為了保證測試的精度，首先對網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)可以將頻率范圍調(diào)整到可以覆蓋4.23MHz和27.095MHz的頻率范圍，如頻率范圍設(shè)置為1ΜΗζ_30ΜΗζ。這樣兩個(gè)頻率的校準(zhǔn)可以一次完成。校準(zhǔn)完成后將校準(zhǔn)結(jié)果保存，以便于在下述測試前調(diào)用。
[0059]2、在空曠的環(huán)境下使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試S21參數(shù)。
[0060](I)在測試前調(diào)用第一步中的校準(zhǔn)結(jié)果。
[0061](2)將發(fā)射天線連接到PORTl，接收天線連接到P0RT2。
[0062](3)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的S參數(shù)測量功能，測試S21參數(shù)，并保存數(shù)據(jù)。
[0063](4 )記錄頻率為27.095MHz時(shí)的S21參數(shù)數(shù)值。
[0064]3、在鐵路道床的應(yīng)答器安裝位置測試S21參數(shù)。
[0065](I)在測試前調(diào)用第一步中的校準(zhǔn)結(jié)果。
[0066](2)將發(fā)射天線連接到PORTl，接收天線連接到P0RT2。[0067](3)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的S參數(shù)測量功能，測試S21參數(shù)，并保存數(shù)據(jù)。
[0068](4 )記錄頻率為27.095MHz時(shí)的S21參數(shù)數(shù)值。
[0069]當(dāng)在空曠的環(huán)境下記錄的S21參數(shù)數(shù)值大于在鐵路道床的應(yīng)答器安裝位置測試S21參數(shù)時(shí)，則說明現(xiàn)場電磁環(huán)境對應(yīng)答器工作有影響，吸收了部分電磁信號。
[0070]二、4.23MHz頻率的測試是模擬應(yīng)答器發(fā)射的報(bào)文信號。發(fā)射天線和接收天線都調(diào)諧至 4.23MHz。
[0071]1、為了保證測試的精度，首先對網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。如果在測試27.095MHz頻率時(shí)校準(zhǔn)的頻率范圍包括4.23MHz，可以直接載入該校準(zhǔn)結(jié)果。
[0072]2、在空曠的環(huán)境下使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試S21參數(shù)。[0073](I)在測試前調(diào)用第一步中的校準(zhǔn)結(jié)果。
[0074](2)將發(fā)射天線連接到PORTl，接收天線連接到P0RT2。
[0075](3)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的S參數(shù)測量功能，測試S21參數(shù)，并保存數(shù)據(jù)。
[0076](4)記錄頻率為3.96MHz和4.52MHz時(shí)的S21參數(shù)數(shù)值。
[0077]3、在鐵路道床的應(yīng)答器安裝位置測試S21參數(shù)。
[0078](I)在測試前調(diào)用第一步中的校準(zhǔn)結(jié)果。
[0079](2)將發(fā)射天線連接到PORTl，接收天線連接到P0RT2。
[0080](3)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的S參數(shù)測量功能，測試S21參數(shù)，并保存數(shù)據(jù)。
[0081 ] (4)記錄頻率為3.96MHz和4.52MHz時(shí)的S2參數(shù)數(shù)值。
[0082]記錄3.96與4.42MHz頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)的原因是應(yīng)答器發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)，需要用到兩個(gè)頻率作為為數(shù)據(jù)0和I。上述天線調(diào)諧為諧振在4.23MHz，是這兩個(gè)頻率3.96MHz和4.52MHz的中心頻率。這樣天線就對兩個(gè)頻率點(diǎn)的諧振效果都很好。
[0083]通過判斷上述兩組數(shù)據(jù)的現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)與對照數(shù)據(jù)的區(qū)別，來判斷現(xiàn)場電磁環(huán)境對應(yīng)答器工作的影響。
[0084]具體的,請參閱表格I中所示的數(shù)據(jù):
[0085]
【權(quán)利要求】
1.一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試方法，其特征在于，包括: 設(shè)置兩組天線，每組天線各包括一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線，所述發(fā)射天線發(fā)射特定頻率的射頻信號； 檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度； 在道床環(huán)境下所述接收天線接收所述射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對所述頻率的電磁信號是否吸收； 當(dāng)所述第二信號強(qiáng)度小于所述第一信號強(qiáng)度時(shí)，則判定軌道對所述特定頻率有吸收作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度步驟之前還包括: 對所述分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)結(jié)果保存，供測試調(diào)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述檢測在空曠環(huán)境下所述接收天線接收到的所述射頻信號的第一信號強(qiáng)度具體為: 在空曠環(huán)境下，調(diào)用所述校準(zhǔn)結(jié)果，將所述發(fā)射天線和所述接收天線分別連接到分析儀的 PORTl 和 P0RT2 ； 將所述分析儀設(shè)定在S參數(shù)測量功能的位置，測試所述第一信號強(qiáng)度，并將所述第一信號強(qiáng)度保存。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試方法，其特征在于，所述在道床環(huán)境下所述接收天線接收所述射頻信號，并根據(jù)接收到的第二信號強(qiáng)度判斷當(dāng)前環(huán)境對所述頻率的電磁信號是否吸收具體為: 在道床環(huán)境下，調(diào)用所述校準(zhǔn)結(jié)果，將所述發(fā)射天線和所述接收天線分別連接到分析儀的 PORTl 和 P0RT2 ； 將所述分析儀設(shè)定在S參數(shù)測量功能的位置，測試所述第二信號強(qiáng)度，并將所述第二信號強(qiáng)度保存； 判斷所述第一信號強(qiáng)度和所述第二信號強(qiáng)度的大小，判定軌道對所述特定頻率是否有吸收作用。
5.一種現(xiàn)場道床環(huán)境對應(yīng)答器頻率影響的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 設(shè)置在道床上的應(yīng)答器； 與所述應(yīng)答器進(jìn)行信號連接，發(fā)射和接收特定頻率的射頻信號的發(fā)射天線和接收天線.與所述發(fā)射天線和所述接收天線通過電纜連接，對所述接收天線上接收到的射頻信號進(jìn)行參數(shù)顯示的分析儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射天線通過50Q同軸電纜連接到所述分析儀的PORTl，所述接收天線通過50 Q同軸電纜連接到所述分析儀的P0RT2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述分析儀為網(wǎng)絡(luò)分析儀或頻譜分析儀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述分析儀為便攜式儀表設(shè)備。
【文檔編號】G01R29/08GK103592521SQ201310634911
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】房海云, 李新磊, 孫亮, 張寶馨 申請人:北京鐵路信號有限公司