一種應(yīng)用于btm系統(tǒng)的雙工天線、應(yīng)答器信息讀取及自檢方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于BTM的雙工天線、應(yīng)答器信息讀取及BTM自檢方法，包括雙頻諧振電路，自檢耦合線圈和自檢電路；所述雙頻諧振電路與自檢耦合線圈相耦合，所述自檢耦合線圈的兩個(gè)連接端與所述自檢電路的輸出端相連接；在雙工天線裝置正常工作時(shí)，完成地面應(yīng)答器信息的讀?。辉陔p工天線裝置處于自檢狀態(tài)時(shí)，BTM系統(tǒng)的主機(jī)傳送的直流電壓為自檢電路提供電源電壓，自檢電路工作后，產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)傳送給BTM的主機(jī)。本發(fā)明滿足列車在300KM/h運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的可靠通信，同時(shí)本發(fā)明的雙工天線裝置具有自檢電路，可以配合BTM主機(jī)實(shí)現(xiàn)整機(jī)自檢，能夠及時(shí)的提供自身工作狀態(tài)，有效的提高了鐵路運(yùn)輸安全性。
【專利說明】—種應(yīng)用于BTM系統(tǒng)的雙工天線、應(yīng)答器信息讀取及自檢方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙工天線，特別涉及一種應(yīng)用于BTM系統(tǒng)的雙工天線、應(yīng)答器信息讀取及自檢方法。

【背景技術(shù)】
[0002]BTM是Balise Transmiss1n Module的簡稱，又稱BTM,是廣泛應(yīng)用于中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CTCS)中的車載設(shè)備。BTM主要實(shí)現(xiàn)地面設(shè)備與車載核心設(shè)備的信息鏈接。BTM主要包括BTM主機(jī)、傳輸電纜、天線單元。其中天線單元實(shí)現(xiàn)27.095MHz能量信號(hào)和4.234MHz FSK信號(hào)的發(fā)送和接收，并通過傳輸電纜與BTM主機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳送。天線單元是BTM的關(guān)鍵部分，天線單元接收數(shù)據(jù)的性能直接影響到BTM系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于BTM系統(tǒng)的雙工天線。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種應(yīng)用于BTM系統(tǒng)的雙工天線，BTM系統(tǒng)中的主機(jī)與雙工天線通過傳輸電纜連接，所述雙工天線包括雙頻諧振電路，自檢耦合線圈和自檢電路；
[0005]所述雙頻諧振電路與自檢耦合線圈相耦合，所述自檢耦合線圈的兩個(gè)連接端與所述自檢電路的輸出端相連接；
[0006]在雙工天線正常工作時(shí)，雙頻諧振電路用于接收BTM系統(tǒng)中的主機(jī)通過傳輸電纜發(fā)送的能量信號(hào)，并將能量信號(hào)以無線方式向外部發(fā)送，并且用于接收地面應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，通過傳輸電纜將FSK信號(hào)傳輸給BTM系統(tǒng)中的主機(jī)；
[0007]在雙工天線處于自檢狀態(tài)時(shí)，自檢電路接收BTM的主機(jī)傳送的直流電壓，自檢電路有電后產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，產(chǎn)生的FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈耦合到雙頻諧振電路，繼而通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送給BTM系統(tǒng)的主機(jī)；自檢耦合線圈用于將自檢電路產(chǎn)生的FSK調(diào)制信號(hào)耦合到雙頻諧振電路；自檢電路用于將直流電壓轉(zhuǎn)化成自檢電路的供電電壓，同時(shí)產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈耦合給雙頻諧振電路。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，滿足列車在300KM/h運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的可靠通信，同時(shí)本發(fā)明的雙工天線具有自檢電路，可以配合BTM主機(jī)實(shí)現(xiàn)整機(jī)自檢，能夠及時(shí)的提供自身工作狀態(tài)，有效的提高了鐵路運(yùn)輸安全性。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0010]進(jìn)一步，所述雙頻諧振電路包括第一電感，第二電感，調(diào)節(jié)電阻，第一電容，第二電容，第三電容和第四電容；所述傳輸線纜與調(diào)節(jié)電阻的一端相連，第一電感和第一電容并聯(lián)后形成的諧振電路，調(diào)節(jié)電阻的另一端與諧振電路的一端連接，諧振電路的另一端接地，所述諧振電路將傳輸線纜傳輸來的能量信號(hào)發(fā)送給外部應(yīng)答器；第二電感與第二電容并聯(lián)、并且第二電感的兩端分別與第三電容和第四電容連接后接地，構(gòu)成諧振電路，所述第二電感同時(shí)與第一電感和自檢耦合線圈相耦合，所述諧振電路接收外部應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，并將FSK信號(hào)通過傳輸電纜傳送到BTM系統(tǒng)中的主機(jī)。
[0011]進(jìn)一步，所述自檢電路包括電源轉(zhuǎn)換電路，調(diào)制電路和控制單元；
[0012]所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與調(diào)節(jié)電阻和諧振電路連接的一端連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述調(diào)制電路及控制單元的供電端連接，當(dāng)雙工天線處于自檢狀態(tài)時(shí)，電源轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻的直流電壓轉(zhuǎn)換為自檢電路的供電電壓，為自檢電路提供電源；
[0013]所述調(diào)制電路的輸入端與控制單元的信號(hào)輸出端相連接，調(diào)制電路將控制單元輸出的調(diào)制信息轉(zhuǎn)化為FSK調(diào)制信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括第五電容，第六電容，第七電容，第一二極管，第二二極管，第三二極管，第四二極管和電源轉(zhuǎn)換芯片；經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻的直流電壓分別接入第五電容的一端，同時(shí)依次接入第二二極管的陰極、第四二極管的陽極，并且依次接入第一二極管的陽極、第三二極管的陰極，第一二極管的陰極還分別與第六電容的一端、及電源轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接，第五電容的另一端、第四二極管、第三二極管、第六電容和電源轉(zhuǎn)換芯片的接地端接地，電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出端和源極之間還連接有第七電容，直流電壓經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出端輸出穩(wěn)定的直流電壓。
[0015]進(jìn)一步，所述控制單元包括控制器和存儲(chǔ)有調(diào)制信息的存儲(chǔ)器，所述控制器與存儲(chǔ)器相連接，所述控制器從存儲(chǔ)器中讀取調(diào)制信息，輸出到調(diào)制電路。
[0016]進(jìn)一步，所述調(diào)制電路包括第一三極管，第二三極管，第一耦合電容，第二耦合電容，第一諧振電容，第二諧振電容，第三諧振電容，第四諧振電容，第五諧振電容，第六諧振電容，第七諧振電容，第八諧振電容，第一電阻，第二電阻，第一電感，第九諧振電容，第一反相器，第三電阻，第四電阻和兩只開關(guān)；
[0017]所述第一三極管和第二三極管的基極分別與第一耦合電容和第二耦合電容的第一連接端連接，第一耦合電容和第二耦合電容的第二連接端分別與第一三極管和第二三極管的集電極連接，第一三極管和第二三極管的集電極還分別與第一諧振電容的兩端連接，第一諧振電容的兩端分別與自檢耦合線圈的兩個(gè)連接端連接，第一耦合電容和第二耦合電容的第一連接端分別與第一電阻和第二電阻的一端連接，第一電阻和第二電阻的另一端同時(shí)接電源，第一三極管和第二三極管的集電極還分別與第二諧振電容、第三諧振電容和第四諧振電容依次串聯(lián)后的支路的兩端連接，其中第三諧振電容的兩端還分別與兩個(gè)開關(guān)串聯(lián)后的支路的兩端連接，第一三極管和第二三極管的集電極分別與第五諧振電容和第六諧振電容連接后接地，第一三極管和第二三極管的基極分別與第七諧振電容和第八諧振電容連接后接地，所述第二耦合電容的第二連接端還與第一電感的一端連接，第一電感的另一端與第九諧振電容的一端連接，第九諧振電容的另一端分別與第三電阻、第四電阻的一端及反相器的輸入端連接，第三電阻的另一端接電源，第四電阻的另一端接地，反相器的輸出端;
[0018]通過控制器發(fā)送的調(diào)制信息控制兩個(gè)開關(guān)的開啟和閉合，通過控制第三諧振電容是否接入電路來控制產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，自檢耦合線圈將FSK調(diào)制信號(hào)耦合到雙頻諧振電路，并通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送到BTM系統(tǒng)的主機(jī)，同時(shí)經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制的FSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)過電感，電容，第三電阻，第四電阻和反相器將FSK調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，此信號(hào)為控制器提供的系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0019]進(jìn)一步，一種利用雙工天線對應(yīng)答器信息進(jìn)行讀取的方法，包括以下步驟:
[0020]步驟1:所述雙頻諧振電路接收BTM系統(tǒng)中的主機(jī)通過傳輸電纜發(fā)送的能量信號(hào)，并將能量信號(hào)以無線方式向外部發(fā)送，用以激活地面應(yīng)答器；
[0021]步驟2:地面應(yīng)答器被激活后，向外部發(fā)射FSK信號(hào)；
[0022]步驟3:通過雙頻諧振電路接收地面應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，通過傳輸電纜傳輸給BTM系統(tǒng)中的主機(jī)，完成地面應(yīng)答器信息的讀取。
[0023]進(jìn)一步，一種利用雙工天線對BTM系統(tǒng)進(jìn)行自檢的方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1:所述雙工天線接收BTM系統(tǒng)的主機(jī)傳送的直流電壓；
[0025]步驟2:自檢電路將直流電壓轉(zhuǎn)化成自檢電路的供電電壓；
[0026]步驟3:自檢電路工作后，自檢電路產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈耦合給雙頻諧振電路；
[0027]步驟4:雙頻諧振電路通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送給BTM系統(tǒng)的主機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明整體電路圖；
[0029]圖2為BTM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3為本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路原理圖；
[0031]圖4為本發(fā)明調(diào)制電路原理圖；
[0032]圖5為本發(fā)明控制單元結(jié)構(gòu)圖。
[0033]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0034]1、雙頻諧振電路，2、自檢耦合線圈，3、自檢電路，1-1、第一電感，1-2、第二電感，1-3、調(diào)節(jié)電阻，1-4、第一電容，1-5、第二電容，1-6、第三電容，1-7、第四電容，3-1、電源轉(zhuǎn)換電路，3-2、調(diào)制電路，3-3、控制單元，3-1.1、第五電容，3-1.2、第六電容，3-1.3、第七電容，3-1.4、第一二極管，3-1.5、第二二極管，3-1.6、第三二極管，3-1.7、第四二極管，3-1.8、電源轉(zhuǎn)換芯片，3-2.1、第一三極管，3-2.2、第二三極管，3-2.3、第一耦合電容，3-2.4、第二耦合電容，3-2.5、第一諧振電容，3-2.6、第二諧振電容，3-2.7、第三諧振電容，3-2.8、第四諧振電容，3-2.9、第五諧振電容，3-2.10、第六諧振電容，3-2.11、第七諧振電容，3-2.12、第八諧振電容，3-2.13、第一電阻，3-2.14、第二電阻，3-2.15、開關(guān)，3-2.16、第一電感，3-2.17、第九諧振電容，3-2.18、第一反相器，3-2.19、第三電阻，3-2.20、第四電阻。

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0036]如圖1所示，為本發(fā)明整體電路圖；圖2為BTM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明電源轉(zhuǎn)換電路原理圖；圖4為本發(fā)明調(diào)制電路原理圖；圖5為本發(fā)明控制單元結(jié)構(gòu)圖。
[0037]實(shí)施例1
[0038]該CTCSBTM天線由自檢電路、雙頻諧振電路組成。其中自檢電路設(shè)計(jì)目的是為了檢測BTM系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通路是否完整，功能是否正常。雙頻諧振電路的頻點(diǎn)分別為
4.234MHz與27.095MHz，其中4.234MHz為應(yīng)答器向車載設(shè)備發(fā)送的FSK信號(hào)，27.095MHz為BTM向應(yīng)答器發(fā)送的能量信號(hào)。
[0039]一種應(yīng)用于BTM系統(tǒng)的雙工天線，BTM系統(tǒng)中的主機(jī)與雙工天線通過傳輸電纜連接，所述雙工天線包括雙頻諧振電路1，自檢耦合線圈2和自檢電路3 ;
[0040]所述雙頻諧振電路I與自檢稱合線圈2相稱合,所述自檢稱合線圈2的兩個(gè)連接端與所述自檢電路3的輸出端相連接；
[0041]在雙工天線正常工作時(shí)，雙頻諧振電路I用于接收BTM系統(tǒng)中的主機(jī)通過傳輸電纜發(fā)送的能量信號(hào)，并將能量信號(hào)以無線方式向外部發(fā)送，并且用于接收地面應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，通過傳輸電纜將FSK信號(hào)傳輸給BTM系統(tǒng)中的主機(jī)；
[0042]在雙工天線處于自檢狀態(tài)時(shí)，自檢電路(3)接收BTM主機(jī)傳送的直流電壓，自檢電路(3)有電后產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，產(chǎn)生的FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈(2)耦合到雙頻諧振電路(I)，繼而通過傳輸電纜傳送給BTM系統(tǒng)的主機(jī)；自檢耦合線圈(2)用于將自檢電路產(chǎn)生的FSK調(diào)制信號(hào)耦合給雙頻諧振電路(I);自檢電路(3)用于將直流電壓轉(zhuǎn)化成自檢電路(3)的供電電壓，同時(shí)產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈(2)耦合給雙頻諧振電路(I)。
[0043]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，滿足列車在300KM/h運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的可靠通信，同時(shí)本發(fā)明的雙工天線具有自檢電路，可以配合BTM主機(jī)實(shí)現(xiàn)整機(jī)自檢，能夠及時(shí)的提供自身工作狀態(tài)，有效的提高了鐵路運(yùn)輸安全性。
[0044]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0045]進(jìn)一步，所述雙頻諧振電路I包括第一電感1-1，第二電感1-2，調(diào)節(jié)電阻1-3，第一電容1-4，第二電容1-5，第三電容1-6和第四電容1-7 ;所述傳輸線纜與調(diào)節(jié)電阻1-3的一端相連，第一電感1-1和第一電容1-4并聯(lián)后形成的諧振電路，調(diào)節(jié)電阻1-3的另一端與諧振電路的一端連接，諧振電路的另一端接地，所述諧振電路將傳輸線纜傳輸來的能量信號(hào)發(fā)送給外部應(yīng)答器；第二電感1-2與第二電容1-5并聯(lián)、并且第二電感1-2的兩端分別與第三電容1-6和第四電容1-7連接后接地，構(gòu)成諧振電路，所述第二電感1-2同時(shí)與第一電感1-1和自檢耦合線圈2相耦合，所述諧振電路接收外部應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，并將FSK信號(hào)通過傳輸電纜傳送到BTM系統(tǒng)中的主機(jī)。
[0046]進(jìn)一步，所述自檢電路3包括電源轉(zhuǎn)換電路3-1，調(diào)制電路3-2和控制單元3_3 ；
[0047]所述電源轉(zhuǎn)換電路3-1的輸入端與調(diào)節(jié)電阻1-3和諧振電路連接的一端連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路3-1的輸出端與所述調(diào)制電路3-2及控制單元3-3的供電端連接，當(dāng)雙工天線處于自檢狀態(tài)時(shí)，電源轉(zhuǎn)換電路3-1將經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻1-3的直流電壓轉(zhuǎn)換為自檢電路3的供電電壓，為自檢電路3提供電源；
[0048]所述調(diào)制電路3-2的輸入端與控制單元3-3的信號(hào)輸出端相連接，調(diào)制電路3_2將控制單元3-3輸出的調(diào)制信息轉(zhuǎn)化為FSK調(diào)制信號(hào)。
[0049]進(jìn)一步，所述電源轉(zhuǎn)換電路3-1包括第五電容3-1.1，第六電容3-1.2，第七電容3-1.3，第一二極管3-1.4，第二二極管3-1.5，第三二極管3-1.6，第四二極管3-1.7和電源轉(zhuǎn)換芯片3-1.8 ;經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻1-3的直流電壓分別接入第五電容3-1.1的一端，同時(shí)依次接入第二二極管3-1.5的陰極、第四二極管3-1.7的陽極，并且依次接入第一二極管3-1.4的陽極、第三二極管3-1.6的陰極，第一二極管3-1.4的陰極還分別與第六電容3-1.2的一端、及電源轉(zhuǎn)換芯片3-1.8的輸入端連接，第五電容3-1.1的另一端、第四二極管3-1.7、第三二極管3-1.6、第六電容3-1.2和電源轉(zhuǎn)換芯片3-1.8的接地端接地，電源轉(zhuǎn)換芯片3-1.8的輸出端和源極之間還連接有第七電容3-1.3，直流電壓經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換芯片3-1.8的輸出端輸出穩(wěn)定的直流電壓。
[0050]進(jìn)一步，所述控制單元3-3包括控制器3-3.1和存儲(chǔ)有調(diào)制信息的存儲(chǔ)器3_3.2，所述控制器3-3.1與存儲(chǔ)器3-3.2相連接，所述控制器3-3.1從存儲(chǔ)器3-3.2中讀取調(diào)制信息，輸出到調(diào)制電路3-2。
[0051]進(jìn)一步，所述調(diào)制電路3-2包括第一三極管3-2.1，第二三極管3-2.2，第一耦合電容3-2.3，第二耦合電容3-2.4，第一諧振電容3-2.5，第二諧振電容3-2.6，第三諧振電容3-2.7，第四諧振電容3-2.8，第五諧振電容3-2.9，第六諧振電容3-2.10，第七諧振電容3-2.11，第八諧振電容3-2.12，第一電阻3-2.13，第二電阻3-2.14，第一電感3-2.16，第九諧振電容3-2.17，第一反相器3-2.18，第三電阻3-2.19，第四電阻3-2.20和兩只開關(guān)3-2.15 ；
[0052]所述第一三極管3-2.1和第二三極管3-2.2的基極分別與第一稱合電容3_2.3和第二耦合電容3-2.4的第一連接端連接，第一耦合電容3-2.3和第二耦合電容3-2.4的第二連接端分別與第一三極管3-2.1和第二三極管3-2.2的集電極連接，第一三極管3-2.1和第二三極管3-2.2的集電極還分別與第一諧振電容3-2.5的兩端連接，第一諧振電容3-2.5的兩端分別與自檢耦合線圈2的兩個(gè)連接端連接，第一耦合電容3-2.3和第二耦合電容3-2.4的第一連接端分別與第一電阻3-2.13和第二電阻3-2.14的一端連接，第一電阻3-2.13和第二電阻3-2.14的另一端同時(shí)接電源，第一三極管3-2.1和第二三極管3-2.2的集電極還分別與第二諧振電容3-2.6、第三諧振電容3-2.7和第四諧振電容3-2.8依次串聯(lián)后的支路的兩端連接，其中第三諧振電容3-2.7的兩端還分別與兩個(gè)開關(guān)3-2.15串聯(lián)后的支路的兩端連接，第一三極管3-2.1和第二三極管3-2.2的集電極分別與第五諧振電容3-2.9和第六諧振電容3-2.10連接后接地，第一三極管3-2.1和第二三極管3-2.2的基極分別與第七諧振電容3-2.11和第八諧振電容3-2.12連接后接地，所述第二耦合電容3-2.4的第二連接端還與第一電感3-2.16的一端連接，第一電感3-2.16的另一端與第九諧振電容3-2.17的一端連接，第九諧振電容3-2.17的另一端分別與第三電阻3-2.19、第四電阻3-2.20的一端及反相器3-2.18的輸入端連接，第三電阻3-2.19的另一端接電源，第四電阻3-2.20的另一端接地，反相器3-2.18的輸出端；
[0053]通過控制器3-3.1發(fā)送的調(diào)制信息控制兩個(gè)開關(guān)3-2.15的開啟和閉合，通過控制第三諧振電容3-2.7是否接入電路來控制產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，自檢耦合線圈2將FSK調(diào)制信號(hào)耦合到雙頻諧振電路1，并通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送到BTM系統(tǒng)的主機(jī)，同時(shí)經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制的FSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)過電感3-2.16，電容3-2.17，第三電阻3-2.19，第四電阻3-2.20和反相器3-2.18將FSK調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，此信號(hào)為控制器3-3.1提供的系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0054]進(jìn)一步，一種利用雙工天線對應(yīng)答器信息進(jìn)行讀取的方法，包括以下步驟:
[0055]步驟1:所述雙頻諧振電路I接收BTM系統(tǒng)中的主機(jī)通過傳輸電纜發(fā)送的能量信號(hào)，并將能量信號(hào)以無線方式向外部發(fā)送，用以激活地面應(yīng)答器；
[0056]步驟2:地面應(yīng)答器被激活后，向外部發(fā)射FSK信號(hào)；
[0057]步驟3:通過雙頻諧振電路I接收地面應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，通過傳輸電纜傳輸給BTM系統(tǒng)中的主機(jī)，完成地面應(yīng)答器信息的讀取。
[0058]進(jìn)一步，一種利用雙工天線對BTM系統(tǒng)進(jìn)行自檢的方法，包括以下步驟:
[0059]步驟1:所述雙工天線接收BTM系統(tǒng)的主機(jī)傳送的直流電壓；
[0060]步驟2:自檢電路3將直流電壓轉(zhuǎn)化成自檢電路3的供電電壓；
[0061]步驟3:自檢電路3工作后，自檢電路3產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈2耦合給雙頻諧振電路I ;
[0062]步驟4:雙頻諧振電路I通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送給BTM系統(tǒng)的主機(jī)。
[0063]FSK調(diào)制單元主要采用雙三極管多諧振蕩電路，該電路的特點(diǎn)是利用了兩只三極管的特性不能百分之百相同，所以兩只管子的導(dǎo)通時(shí)間必然不同，當(dāng)一只管子導(dǎo)通時(shí)另一只管子就會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)；
[0064]通過對電容第三諧振電容、第四諧振電容的交替充放電來控制第一三極管和第二三極管的基極電位，從而使第一三極管與第二三極管交替導(dǎo)通與截止，產(chǎn)生調(diào)制所需的載波。并且振蕩電路為復(fù)雜可編程邏輯器件提供時(shí)鐘信號(hào)。核心控制單元輸出的DATA0UT信號(hào)控制第一三極管與第二三極管的導(dǎo)通與截止，從而改變電容第三諧振電容是否接入振蕩電路的狀態(tài)，進(jìn)而改變振蕩電路的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)FSK調(diào)制。
[0065]當(dāng)傳輸電纜上傳輸?shù)氖?7.095MHz交流信號(hào)時(shí)，該信號(hào)經(jīng)雙頻諧振電路向外界發(fā)送。列車經(jīng)過應(yīng)答器上方時(shí)，該能量信號(hào)將激活應(yīng)答器使應(yīng)答器向外發(fā)送4.234MHz的FSK信息，雙工天線由雙頻諧振電路接收此FSK信息并通過饋線傳送到BTM主機(jī)。
[0066]天線自檢時(shí)傳輸電纜傳送直流電壓，由第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管組成鉗位保護(hù)電路，由電源轉(zhuǎn)換芯片Q1、第五電容、第六電容、第七電容組成的電源轉(zhuǎn)換電路將傳輸電纜上的直流電壓轉(zhuǎn)換成+5V為后級(jí)電路供電，此時(shí)主控制電路與振蕩電路開始工作。復(fù)雜可編程邏輯器件提取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)輸出DATA0UT信號(hào)控制振蕩電路部分的第一三極管和第二三極管的通斷，當(dāng)?shù)谝蝗龢O管和第二三極管同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，第三諧振電容將被短路；當(dāng)?shù)谝蝗龢O管、第二三極管有一個(gè)截止時(shí)，第三諧振電容接入電路。通過改變振蕩電路中的電容值實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制，調(diào)制的FSK信號(hào)通雙頻諧振電路傳送到BTM主機(jī)，用于系統(tǒng)自檢。
[0067]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于BTM系統(tǒng)的雙工天線，BTM系統(tǒng)中的主機(jī)與雙工天線通過傳輸電纜連接，其特征在于:所述雙工天線包括雙頻諧振電路(1)，自檢耦合線圈(2)和自檢電路(3)； 所述雙頻諧振電路(I)與自檢耦合線圈(2)相耦合，所述自檢耦合線圈(2)的兩個(gè)連接端與所述自檢電路(3)的輸出端相連接； 在雙工天線正常工作時(shí)，雙頻諧振電路(I)用于接收BTM系統(tǒng)中的主機(jī)通過傳輸電纜發(fā)送的能量信號(hào)，并將能量信號(hào)以無線方式向外部發(fā)送，并且用于接收地面應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，通過傳輸電纜將FSK信號(hào)傳輸給BTM系統(tǒng)中的主機(jī)； 在雙工天線處于自檢狀態(tài)時(shí)，自檢電路⑶接收BTM主機(jī)傳送的直流電壓，自檢電路(3)有電后產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，產(chǎn)生的FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈(2)耦合到雙頻諧振電路(I)，繼而通過傳輸電纜傳送給BTM系統(tǒng)的主機(jī)；自檢耦合線圈(2)用于將自檢電路產(chǎn)生的FSK調(diào)制信號(hào)耦合給雙頻諧振電路⑴；自檢電路(3)用于將直流電壓轉(zhuǎn)化成自檢電路⑶的供電電壓，同時(shí)產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈⑵耦合給雙頻諧振電路(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工天線，其特征在于:所述雙頻諧振電路(I)包括第一電感(1-1)，第二電感(1-2)，調(diào)節(jié)電阻(1-3)，第一電容(1-4)，第二電容(1-5)，第三電容(1-6)和第四電容(1-7);所述傳輸線纜與調(diào)節(jié)電阻(1-3)的一端相連，第一電感(1-1)和第一電容(1-4)并聯(lián)后形成的諧振電路，調(diào)節(jié)電阻(1-3)的另一端與諧振電路的一端連接，諧振電路的另一端接地，所述諧振電路將傳輸線纜傳輸來的能量信號(hào)發(fā)送給外部應(yīng)答器；第二電感(1-2)與第二電容(1-5)并聯(lián)、并且第二電感(1-2)的兩端分別與第三電容(1-6)和第四電容(1-7)連接后接地，構(gòu)成諧振電路，所述第二電感(1-2)同時(shí)與第一電感(1-1)和自檢耦合線圈(2)相耦合，所述諧振電路接收外部應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，并將FSK信號(hào)通過傳輸電纜傳送到BTM系統(tǒng)中的主機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工天線，其特征在于:所述自檢電路(3)包括電源轉(zhuǎn)換電路(3-1)，調(diào)制電路(3-2)和控制單元(3-3)； 所述電源轉(zhuǎn)換電路(3-1)的輸入端與調(diào)節(jié)電阻(1-3)和諧振電路連接的一端連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路(3-1)的輸出端與所述調(diào)制電路(3-2)及控制單元(3-3)的供電端連接，當(dāng)雙工天線處于自檢狀態(tài)時(shí)，電源轉(zhuǎn)換電路(3-1)將經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻(1-3)的直流電壓轉(zhuǎn)換為自檢電路⑶的供電電壓，為自檢電路⑶提供電源； 所述調(diào)制電路(3-2)的輸入端與控制單元(3-3)的信號(hào)輸出端相連接，調(diào)制電路(3-2)將控制單元(3-3)輸出的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化為FSK模擬信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙工天線，其特征在于:所述電源轉(zhuǎn)換電路(3-1)包括第五電容(3-1.1)，第六電容(3-1.2)，第七電容(3-1.3)，第一二極管(3-1.4)，第二二極管(3-1.5)，第三二極管(3-1.6)，第四二極管(3-1.7)和電源轉(zhuǎn)換芯片(3-1.8);經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻(1-3)的直流電壓分別接入第五電容(3-1.1)的一端，同時(shí)依次接入第二二極管(3-1.5)的陰極、第四二極管(3-1.7)的陽極，并且依次接入第一二極管(3-1.4)的陽極、第三二極管(3-1.6)的陰極，第一二極管(3-L4)的陰極還分別與第六電容(3-L2)的一端、及電源轉(zhuǎn)換芯片(3-1.8)的輸入端連接，第五電容(3-1.1)的另一端、第四二極管(3-1.7)、第三二極管(3-1.6)、第六電容(3-1.2)和電源轉(zhuǎn)換芯片(3-1.8)的接地端接地，電源轉(zhuǎn)換芯片(3-1.8)的輸出端和源極之間還連接有第七電容(3-1.3)，直流電壓經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換芯片(3-1.8)的輸出端輸出穩(wěn)定的直流電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙工天線，其特征在于:所述控制單元(3-3)包括控制器(3-3.1)和存儲(chǔ)有調(diào)制信息的存儲(chǔ)器(3-3.2)，所述控制器(3-3.1)與存儲(chǔ)器(3-3.2)相連接，所述控制器(3-3.1)從存儲(chǔ)器(3-3.2)中讀取調(diào)制信息，輸出到調(diào)制電路(3-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙工天線，其特征在于:所述調(diào)制電路(3-2)包括第一三極管(3-2.1)，第二三極管(3-2.2)，第一耦合電容(3-2.3)，第二耦合電容(3-2.4)，第一諧振電容(3-2.5)，第二諧振電容(3-2.6)，第三諧振電容(3-2.7)，第四諧振電容(3-2.8)，第五諧振電容(3-2.9)，第六諧振電容(3-2.10)，第七諧振電容(3-2.11)，第八諧振電容(3-2.12), 第一電阻(3-2.13),第二電阻(3-2.14),第一電感(3-2.16),第九諧振電容(3-2.17)，第一反相器(3-2.18)，第三電阻(3-2.19)，第四電阻(3-2.20)和兩只開關(guān)(3-2.15)； 所述第一三極管(3-2.1)和第二三極管(3-2.2)的基極分別與第一耦合電容(3-2.3)和第二耦合電容(3-2.4)的第一連接端連接，第一耦合電容(3-2.3)和第二耦合電容(3-2.4)的第二連接端分別與第一三極管(3-2.1)和第二三極管(3-2.2)的集電極連接，第一三極管(3-2.1)和第二三極管(3-2.2)的集電極還分別與第一諧振電容(3-2.5)的兩端連接，第一諧振電容(3-2.5)的兩端分別與自檢耦合線圈(2)的兩個(gè)連接端連接，第一耦合電容(3-2.3)和第二耦合電容(3-2.4)的第一連接端分別與第一電阻(3-2.13)和第二電阻(3-2.14)的一端連接，第一電阻(3-2.13)和第二電阻(3-2.14)的另一端同時(shí)接電源，第一三極管(3-2.1)和第二三極管(3-2.2)的集電極還分別與第二諧振電容(3-2.6)、第三諧振電容(3-2.7)和第四諧振電容(3-2.8)依次串聯(lián)后的支路的兩端連接，其中第三諧振電容(3-2.7)的兩端還分別與兩個(gè)開關(guān)(3-2.15)串聯(lián)后的支路的兩端連接，第一三極管(3-2.1)和第二三極管(3-2.2)的集電極分別與第五諧振電容(3-2.9)和第六諧振電容(3-2.10)連接后接地，第一三極管(3-2.1)和第二三極管(3-2.2)的基極分別與第七諧振電容(3-2.11)和第八諧振電容(3-2.12)連接后接地，所述第二耦合電容(3-2.4)的第二連接端還與第一電感(3-2.16)的一端連接,第一電感(3-2.16)的另一端與第九諧振電容(3-2.17)的一端連接，第九諧振電容(3-2.17)的另一端分別與第三電阻(3-2.19)、第四電阻(3-2.20)的一端及反相器(3-2.18)的輸入端連接，第三電阻(3-2.19)的另一端接電源，第四電阻(3-2.20)的另一端接地，反相器(3-2.18)的輸出端； 通過控制器(3-3.1)發(fā)送的調(diào)制信息控制兩個(gè)開關(guān)(3-2.15)的開啟和閉合，通過控制第三諧振電容(3-2.7)是否接入電路來控制產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，自檢耦合線圈(2)將FSK調(diào)制信號(hào)耦合到雙頻諧振電路(I)，并通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送到BTM系統(tǒng)的主機(jī)，同時(shí)經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制的FSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)過電感(3-2.16)，電容(3-2.17)，第三電阻(3-2.19)，第四電阻(3-2.20)和反相器(3-2.18)將FSK調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，此信號(hào)為控制器(3-3.1)提供的系統(tǒng)時(shí)鐘。
7.一種利用雙工天線對應(yīng)答器信息進(jìn)行讀取的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:所述雙頻諧振電路(I)接收BTM系統(tǒng)中的主機(jī)通過傳輸電纜發(fā)送的能量信號(hào)，并將能量信號(hào)以無線方式向外部發(fā)送，用以激活地面應(yīng)答器； 步驟2:地面應(yīng)答器被激活后，向外部發(fā)射FSK信號(hào)； 步驟3:通過雙頻諧振電路(I)接收地面應(yīng)答器發(fā)送的FSK信號(hào)，通過傳輸電纜傳輸給BTM系統(tǒng)中的主機(jī)，完成地面應(yīng)答器信息的讀取。
8.一種利用雙工天線對BTM系統(tǒng)進(jìn)行自檢的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:所述雙工天線接收BTM系統(tǒng)的主機(jī)傳送的直流電壓； 步驟2:自檢電路(3)將直流電壓轉(zhuǎn)化成自檢電路(3)的供電電壓； 步驟3:自檢電路(3)工作后，自檢電路(3)產(chǎn)生FSK調(diào)制信號(hào)，并將FSK調(diào)制信號(hào)通過自檢耦合線圈⑵耦合給雙頻諧振電路⑴； 步驟4:雙頻諧振電 路(I)通過傳輸電纜將FSK調(diào)制信號(hào)傳送給BTM系統(tǒng)的主機(jī)。
【文檔編號(hào)】H04B1/40GK104052519SQ201410264174
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】劉杰, 吳文濤, 王麗會(huì) 申請人:固安信通信號(hào)技術(shù)股份有限公司