鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置，包括信號發(fā)生部分、信號放大部分與信號解調(diào)部分。其中，信號發(fā)生部分的輸出信號通過信號放大部分進(jìn)行一級放大后，功分為兩路，一路通過π衰減器調(diào)整功率輸出至信號解調(diào)部分；另一路進(jìn)而二級放大后，輸入至天線進(jìn)行發(fā)射。天線接收到的信號，通過電調(diào)衰減器衰減后輸出至信號調(diào)節(jié)部分。信號調(diào)節(jié)部分通過兩個功分器對兩個信號功分后發(fā)送至兩個混頻器，將天線接收的兩路調(diào)制信號分別與正交的兩路本振信號混頻，完成正交解調(diào)，得到基帶信號。本實用新型還增加高精度DAC芯片，實現(xiàn)對末級功放的輸出功率進(jìn)行調(diào)整。本實用新型的優(yōu)點為：可有效解決由于電纜長度造成的車輛射頻標(biāo)簽識別失敗的問題。
【專利說明】鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種射頻處理裝置，具體來說，是一種鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中 的射頻處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有車號智能跟蹤設(shè)備通過射頻處理裝置對車輛射頻標(biāo)簽進(jìn)行讀取，得到車輛射 頻標(biāo)簽的基帶信號，送至后端基帶處理裝置進(jìn)行處理后，得到車輛射頻標(biāo)簽車號信息。但現(xiàn) 有鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻信號發(fā)射通道和接收通道均采用恒定的參數(shù)設(shè)置，沒有 對現(xiàn)場電纜長度不同造成的信號差異進(jìn)行相應(yīng)處理，在許多同軸電纜較長的探測點出現(xiàn)了 車輛射頻標(biāo)簽識別失敗的情況。
[0003] 現(xiàn)有的車號智能跟蹤裝置，未對由于射頻同軸電纜長度不同，給系統(tǒng)帶來的影響 予以處理。而在實際使用過程中，不同探測站，設(shè)備機(jī)房與鐵路軌道距離相差是非常大的。 因此，用于連接室外天線和室內(nèi)車號識別裝置的同軸電纜的長度差異也非常大，長度由15 米至60米不等，有的探測站甚至使用大于60米的同軸電纜。經(jīng)實地測量，長度15米的同 軸電纜對信號衰減約2dB，而60米的電纜可以達(dá)到衰減8dB。二者相差6dB之多。 實用新型內(nèi)容
[0004] 針對上述問題，本實用新型提出一種鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置， 可解決由于電纜長度造成的車輛射頻標(biāo)簽識別失敗的問題。
[0005] 本實用新型一種鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置，其特征在于：包括信 號發(fā)生部分、信號放大部分與信號解調(diào)部分。
[0006] 其中，信號發(fā)生部分包鎖相環(huán)芯片、石英晶體振蕩器與單片機(jī)。石英晶體振蕩器的 輸出引腳與信號發(fā)生器中鎖相環(huán)芯片的輸入引腳相連。單片機(jī)的輸出引腳與鎖相環(huán)芯片的 輸入引腳相連。鎖相環(huán)芯片的輸出引腳與低通濾波器的輸入引腳相連。
[0007] 所述信號放大部分包括低噪聲放大器、功分器A、功率放大器，電調(diào)衰減器以及環(huán) 形器與η衰器。其中，低噪聲放大器的輸入引腳與低通濾波器的輸出引腳相連；低噪聲放 大器的輸出引腳與功分器Α的合路引腳相連。功分器Α的分路引腳分別與π衰減器的輸 入端和功率放大器的信號輸入引腳相連。功率放大器通過環(huán)形器與室外天線及電調(diào)衰減器 輸入端相連。功率放大器功率控制引腳還連接DAC芯片。
[0008] 所述信號解調(diào)部分包括混頻器Α與混頻器Β、移相功分器和功分器Β。其中，移相 功分器的合路引腳與η衰減器輸出端相連；移相功分器分路引腳分別與混頻器A、混頻器 Β的本振輸入引腳相連?；祛l器Β的合路引腳與信號放大部分電調(diào)衰減器的信號輸出引腳 相連。功分器Β的分路引腳分別與混頻器Α、混頻器Β的的信號輸入引腳相連。
[0009] 本實用新型的優(yōu)點為：
[0010] 1、本實用新型鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置在射頻發(fā)射通道增加高 精度DAC芯片，實現(xiàn)對末級功放的輸出功率進(jìn)行調(diào)整，對電纜損耗進(jìn)行補(bǔ)償，保證天線發(fā)射 功率維持恒定；
[0011] 2、本實用新型鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置，增加了射頻電調(diào)衰減器 替換原有的固定PI型衰減器，實現(xiàn)靈活調(diào)整接收信號的衰減量，優(yōu)化混頻器的射頻輸入信 號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型射頻處理裝置整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0013] 圖2為本實用新型射頻處理裝置中TXC0電路結(jié)構(gòu)圖；
[0014] 圖3為本實用新型射頻處理裝置中MCU電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖4為本實用新型射頻處理裝置中PLL芯片電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖5為本實用新型射頻處理裝置中低通濾波器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖6為本實用新型射頻處理裝置中低噪聲放大器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖7為本實用新型射頻處理裝置中功分器A電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019] 圖8為本實用新型射頻處理裝置中功率放大器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 圖9為本實用新型射頻處理裝置中電調(diào)衰減器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖10為本實用新型射頻處理裝置中DAC芯片電路結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖11為本實用新型射頻處理裝置中混頻器A電路結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖12為本實用新型射頻處理裝置中混頻器B電路結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖13為本實用新型射頻處理裝置中移相功分器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖14為本實用新型射頻處理裝置中功分器B電路結(jié)構(gòu)圖。
[0026] 圖中：
[0027] 1-信號發(fā)生部分 2-信號放大部分 3-信號解調(diào)部分
[0028] 101-鎖相環(huán)芯片 102-石英晶體振蕩器103-單片機(jī)
[0029] 104-低通濾波器 201-低噪聲放大器 202-功分器A
[0030] 203-功率放大器 204-電調(diào)衰減器 205-環(huán)形器
[0031] 206-JI衰減器 207-DAC芯片 301-混頻器A
[0032] 302-混頻器B 303-移相功分器 304-功分器B

【具體實施方式】
[0033] 本實用新型射頻處理裝置，包括信號發(fā)生部分1、信號放大部分2與信號解調(diào)部分 3 ；
[0034] 其中，信號發(fā)生部分1包括型號為PLL400-915的鎖相環(huán)芯片101(PLL)為核心 芯片、型號為TX0225BTE-5RAK0N-10MHZ的高精度石英晶體振蕩器102(TCX0)與型號為 STC15F104E 的單片機(jī) 103(MCU)，如圖 2、3、4 所示。
[0035] 其中，石英晶體振蕩器102的輸出引腳3與信號發(fā)生器中鎖相環(huán)芯片101的輸入 引腳4相連，為鎖相環(huán)芯片101提供參考頻率。
[0036] 單片機(jī)103的輸出引腳3, 7, 8與鎖相環(huán)芯片101輸入引腳1，2, 3相連，上電后對 鎖相環(huán)芯片101輸出頻率進(jìn)行配置，使信號發(fā)生器生成穩(wěn)定的本振頻率供后級信號放大器 與信號解調(diào)器使用。
[0037] 鎖相環(huán)芯片101的輸出引腳9與型號為LFCN-1000的低通濾波器104中輸入引腳 1相連，如圖5所示，通過低通濾波器104對鎖相環(huán)芯片101輸出信號進(jìn)行高次諧波抑制，由 低通濾波器104的輸出引腳3輸出至信號放大部分2。
[0038] 所述信號放大部分2包括型號為MGA81563的低噪聲放大器105(LNA)、型號為 LRPS-2-980的功分器A202、型號為RA03M8894M的功率放大器203,型號為HMC470LP3的電 調(diào)衰減器204以及環(huán)形器205與π衰器206。其中，低噪聲放大器的輸入引腳3與低通濾 波器104的輸出引腳3相連，如圖6所示，通過低噪聲放大器對輸出信號進(jìn)行一級放大。低 噪聲放大器的輸出引腳6與功分器Α202的合路引腳6相連，如圖7所示，經(jīng)過一級放大后 的輸出信號輸出至功分器Α202。功分器Α202的分路引腳3和4分別與π衰減器206的 輸入端、功率放大器203的信號輸入引腳1相連，如圖8所示；功率放大器203通過環(huán)形器 205與室外天線及電調(diào)衰減器204輸入端相連，如圖9所示。
[0039] 由此，通過低噪聲放大器將輸入信號一級放大后，由功分器Α202分為兩部分，一 部分經(jīng)功分器Α202的分路引腳3輸出至π衰減器206,經(jīng)過π衰減器206調(diào)整功率后，輸 出至信號解調(diào)部分3,作為本振參考信號；另一部分經(jīng)功分器Α202的分路引腳4輸出至功 率放大器203進(jìn)行二級放大后，通過環(huán)形器205輸出至室外天線，由天線進(jìn)行發(fā)射。功率放 大器203功率控制引腳2還連接型號為TLV5616高精度DAC芯片207,如圖10所示，通過 DAC芯片207對功率放大器203的輸出功率進(jìn)行調(diào)整。同時，當(dāng)列車通過時，室外天線接收 到安裝于列車車輛底部電子標(biāo)簽返回的調(diào)制信號，通過環(huán)形器205輸入至電調(diào)衰減器204， 進(jìn)行適當(dāng)衰減，輸出至信號解調(diào)部分3。
[0040] 所述信號解調(diào)部分3采用混頻器為核心部分，包括型號為HMC483MS8G的混頻器 Α208與混頻器Β209、型號為QBA-12的移相功分器303和型號為LRPS-2-908的功分器Β304， 如圖11、12、13、14所示；
[0041] 其中，移相功分器303的合路引腳1與π衰減器206輸出端相連。移相功分器303 分路引腳10與混頻器Α208的本振輸入引腳1相連，移相功分器303分路引腳6與混頻器 Β209的本振輸入引腳1相連；通過移向功分器對本振參考信號進(jìn)行移相功分，輸出至混頻 器Α208與混頻器Β209,同時為混頻器Α208與混頻器Β209提供本振信號。混頻器Β209的 合路引腳6與信號放大部分2電調(diào)衰減器204的信號輸出引腳2相連。功分器Β304的分 路引腳4與混頻器Α208的信號輸入引腳8相連，功分器Β304的分路引腳3與混頻器Β209 的信號輸入引腳8相連；通過功分器Β304將經(jīng)衰減后的調(diào)制信號分為兩部分，分別輸出至 混頻器Α208與混頻器Β209。由此，通過混頻器Α208和混頻器Β209將天線接收的兩路調(diào)制 信號分別與正交的兩路本振信號混頻，完成正交解調(diào)，得到基帶信號。
【權(quán)利要求】
1. 鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置，其特征在于：包括信號發(fā)生部分、信號 放大部分與信號解調(diào)部分； 其中，信號發(fā)生部分包鎖相環(huán)芯片、石英晶體振蕩器與單片機(jī)；石英晶體振蕩器的輸出 引腳與信號發(fā)生器中鎖相環(huán)芯片的輸入引腳相連；單片機(jī)的輸出引腳與鎖相環(huán)芯片的輸入 引腳相連；鎖相環(huán)芯片的輸出引腳與低通濾波器的輸入引腳相連； 所述信號放大部分包括低噪聲放大器、功分器A、功率放大器，電調(diào)衰減器以及環(huán)形器 與η衰器；其中，低噪聲放大器的輸入引腳與低通濾波器的輸出引腳相連；低噪聲放大器 的輸出引腳與功分器Α的合路引腳相連；功分器Α的分路引腳分別與π衰減器的輸入端和 功率放大器的信號輸入引腳相連；功率放大器通過環(huán)形器與室外天線及電調(diào)衰減器輸入端 相連； 所述信號解調(diào)部分包括混頻器Α與混頻器Β、移相功分器和功分器Β;其中，移相功分器 的合路引腳與η衰減器輸出端相連；移相功分器分路引腳分別與混頻器A、混頻器B的本 振輸入引腳相連；混頻器Β的合路引腳與信號放大部分電調(diào)衰減器的信號輸出引腳相連； 功分器Β的分路引腳分別與混頻器Α、混頻器Β的的信號輸入引腳相連。
2. 如權(quán)利要求1所述鐵路車號智能跟蹤設(shè)備中的射頻處理裝置，其特征在于：所述功 率放大器功率控制引腳還連接DAC芯片。
【文檔編號】H03F3/20GK203909808SQ201420295335
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】苗鑫, 關(guān)亮, 張永東, 董爍, 張益
申請人:北京康拓紅外技術(shù)股份有限公司