[0042] 圖3c是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的上行鏈路整流電壓表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的應(yīng)答器 輸入輸出特性曲線示意圖。
[0043] 圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的便攜式應(yīng)答器輸入輸出特性測(cè)試儀在能量發(fā)射天 線校準(zhǔn)階段的校準(zhǔn)示意圖。
[0044] 圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的便攜式應(yīng)答器輸入輸出特性測(cè)試儀在上行鏈路接 收天線校準(zhǔn)階段的校準(zhǔn)示意圖。
[0045] 附圖標(biāo)記如下所示：
[0046] 1-參考回路;3-功率計(jì);6-信號(hào)源;7-功放;9-能量發(fā)射天線；10-上行鏈路接收天 線。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明確，下面結(jié)合實(shí)施例W及附 圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用 新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明主 要用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0048] 本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的便攜式應(yīng)答器輸入輸出特性測(cè)試儀，如圖2所示，包括主 機(jī)板，射頻板，電源模塊，顯示模塊;所述主機(jī)板包括處理單元，存儲(chǔ)單元，AD采樣單元;所述 射頻板包括增益控制單元，功放單元，能量發(fā)射天線;還包括整流濾波單元，上行鏈路接收 天線。由于應(yīng)答器與車載設(shè)備BTM是W電磁禪合方式、W射頻通過(guò)空氣傳輸，因此將空氣稱 為空氣接口。其中，由車載BTM天線向地面應(yīng)答器發(fā)出的27.095M化射頻的空氣接口定義為 A4接口，該通信方向稱為下行鏈路;應(yīng)答器接收到上述27.095MHz射頻之后啟動(dòng)并向BTM天 線發(fā)出的4.23MHz的FSK(頻移鍵控)調(diào)制信號(hào)的空氣接口定義為A1接口，該通信方向稱為上 行鏈路。
[0049] 所述便攜式應(yīng)答器輸入輸出特性測(cè)試儀具有測(cè)試模式和校準(zhǔn)模式。
[0050] 所述校準(zhǔn)模式，如圖la、圖lb所示，包括能量發(fā)射天線校準(zhǔn)階段（即能量發(fā)射天線 通過(guò)空氣接口的A4接口發(fā)射的27.095MHz連續(xù)正弦波的校準(zhǔn))和上行鏈路接收天線校準(zhǔn)階 段(即上行鏈路接收天線通過(guò)空氣接口的A1接口接收到的4.23MHz的FSK調(diào)制信號(hào)的校準(zhǔn)）。
[0051] 在校準(zhǔn)模式下的能量發(fā)射天線校準(zhǔn)階段，如圖la所示，所述處理單元向增益控制 單元發(fā)送檔位控制命令;所述增益控制單元，根據(jù)處理單元發(fā)出的檔位控制命令，調(diào)整功放 單元的輸出的大?。ū热巛敵龉β驶蜉敵鲭娏鞯拇笮。?，直至能量發(fā)射天線發(fā)出的試探磁通 量與外部校準(zhǔn)設(shè)備感應(yīng)到的標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量〇dl、〇d2、〇d3相同，固化此時(shí)增益控制單元 的調(diào)整值，并將固化的調(diào)整值與所述檔位控制命令對(duì)應(yīng)。
[0052] 作為一個(gè)實(shí)施例，處理單元可W包含3個(gè)檔位，相應(yīng)地可W向增益控制單元發(fā)送3 個(gè)檔位控制命令?？蒞 W3個(gè)二進(jìn)制數(shù)代表3個(gè)擋位，比如000代表關(guān)閉功放，001、010、100分 別代表3個(gè)檔位(檔位與檔位控制命令相對(duì)應(yīng)），對(duì)應(yīng)于控制功放單元通過(guò)能量發(fā)射天線由 A4接口發(fā)出3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射磁通量Ef d 1、Ef d2、Ef d3，所述3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射磁通量Ef d 1、Ef d2、Ef d3 能夠使得外部校準(zhǔn)設(shè)備/被測(cè)應(yīng)答器的接收天線分別能接收到標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量〇dl、〇d2、 Φ d3 (分別稱為第一標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量、第二標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量、第Ξ標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量）。由檔位 控制命令指示增益控制單元控制功放單元輸出對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射磁通量Efdl、Efd2、Efd3。當(dāng) 然，除了上述實(shí)施例設(shè)置檔位的方式，所述檔位也可W W2個(gè)二進(jìn)制數(shù)代表Ξ擋，比如00代 表關(guān)閉功放，〇1、1〇、11分別代表3個(gè)檔位，上述實(shí)施例及本領(lǐng)域技術(shù)人員在上述實(shí)施例啟發(fā) 下能采用的其它方式也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0053] 第一標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Odi是被測(cè)應(yīng)答器的啟動(dòng)磁通量，表示在該第一標(biāo)準(zhǔn)接收磁 通量Φ dl的激勵(lì)下，應(yīng)答器必須啟動(dòng)。上述的第一接收磁通量Φ dl、第二接收磁通量Φ d2、 第Ξ接收磁通量〇d3均參見(jiàn)《FFFIS for EurobaliseK歐洲應(yīng)答器型式適配功能接口規(guī) 范)subset-036(3.0.0版;2012.2.24發(fā)行）（W下簡(jiǎn)稱"規(guī)范03護(hù)），其具體值如下所示：
[0054] 表1.標(biāo)準(zhǔn)尺寸應(yīng)答器特性： 「0化51
[005引其中Iul、Iu2、Iu3為圖3a中縱軸的、分別對(duì)應(yīng)于橫軸的標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量0dl、0 d2、Φ d3的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路電流值。在圖3a中，縱軸實(shí)質(zhì)上應(yīng)為上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)，而標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路電流 lul、Iu2、Iu3僅是表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的一種形式。上述"規(guī)范03護(hù)規(guī)定的"標(biāo)準(zhǔn)尺寸應(yīng)答器" 激活的基準(zhǔn)區(qū)域?yàn)?58mmX 488mm;"縮小尺寸應(yīng)答器"激活的基準(zhǔn)區(qū)域?yàn)?200mmX 390mm，均 指被測(cè)應(yīng)答器的接收天線的尺寸。
[0059]由于本實(shí)用新型要測(cè)量的應(yīng)答器輸入輸出特性是依據(jù)上述"規(guī)范036"中的應(yīng)答器 輸入輸出特性曲線圖（圖3a)。但是"規(guī)范036"是針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)答器測(cè)試設(shè)備的大尺寸線 圈制定的規(guī)范Γ規(guī)范03護(hù)規(guī)定的應(yīng)答器測(cè)試設(shè)備尺寸為:27.095MHz發(fā)射天線線圈約200mm X 200mm，4.23MHz接收天線線圈約40mm X 40mm);作為本實(shí)用新型的便攜式設(shè)備，要求體積 小、便于攜帶、省電，因此不能照搬實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)答器測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸和測(cè)量參數(shù)。本實(shí) 用新型通過(guò)等效代替的方法實(shí)現(xiàn)了在小尺寸的便攜式儀器上測(cè)量原本僅能在實(shí)驗(yàn)室的應(yīng) 答器測(cè)試設(shè)備上測(cè)量的參數(shù)。由于圖3a縱軸的物理含義是表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)路電流， 重要的不是環(huán)路電流的形式，而是上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的本質(zhì)，因此本實(shí)用新型使用采集的上行 鏈路整流電壓表征的上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)，來(lái)等效于環(huán)路電流表征的上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)，即W "上行鏈 路整流電壓表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的應(yīng)答器輸入輸出特性圖"（圖3b)等效代替"規(guī)范036"中的 上述"環(huán)路電流表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的應(yīng)答器輸入輸出特性圖"（圖3a)，運(yùn)需要在校準(zhǔn)過(guò)程 中，W測(cè)量校準(zhǔn)電壓(本實(shí)用新型中，所述校準(zhǔn)電壓即標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路整流電壓化ulc、Eu2c、 化3c代替圖3a需要的、但通常應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)答器測(cè)試設(shè)備中的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路電流Iul、Iu2、 Iu3,因此在校準(zhǔn)階段需確定出圖3b中A點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Odi (橫軸坐標(biāo))及校準(zhǔn)電壓 Eulc(縱軸坐標(biāo)），B點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Φ d2及校準(zhǔn)電壓Eu2c，和C點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Φ d3 及校準(zhǔn)電壓Eu3c"Eulc是外部校準(zhǔn)設(shè)備或被測(cè)應(yīng)答器感應(yīng)到第一標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Odi時(shí)， 表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的上行鏈路整流電壓的最小允許值，即圖3b中的A點(diǎn)縱軸坐標(biāo);Eu2c是表 征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的上行鏈路整流電壓在串?dāng)_下限曲線上的最大值，即圖3b中的B點(diǎn)縱軸坐 標(biāo);Eu3c是表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的上行鏈路整流電壓在串?dāng)_上限曲線上的最大值，即圖3b中 的C點(diǎn)縱軸坐標(biāo)。在測(cè)試模式下，處理單元將采集到的測(cè)量電壓Eul、Eu2、Eu3化ul、Eu2、Eu3 分別為被測(cè)應(yīng)答器感應(yīng)到第一、第二、第Ξ標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Φ dl、Φ d2、Φ d3時(shí)，對(duì)被測(cè)應(yīng)答 器此時(shí)發(fā)送的上行鏈路信息進(jìn)行整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換后，由處理單元采集到的測(cè)量電壓，也 良Γ上行鏈路整流電壓"）與上述校準(zhǔn)模式下得到的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量及校準(zhǔn)電壓按照 下述公式1至公式3進(jìn)行比較，只要測(cè)量電壓在圖3b中的白色區(qū)域，即可認(rèn)為應(yīng)答器的I/O特 性符合要求，即同時(shí)滿足公式1至3則說(shuō)明應(yīng)答器輸入輸出特性合格。公式1至3是根據(jù)圖3b 或圖3c得到的，W圖3c為例，只要對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Odi的測(cè)量電壓化1在A點(diǎn)縱坐標(biāo)和D 點(diǎn)縱坐標(biāo)之間、標(biāo)準(zhǔn)接收磁通量Φ d2的測(cè)量電壓化2在C點(diǎn)縱坐標(biāo)和E點(diǎn)縱坐標(biāo)之間、標(biāo)準(zhǔn)接 收磁通量Φ(13的測(cè)量電壓Eu3在B點(diǎn)縱坐標(biāo)和C點(diǎn)縱坐標(biāo)之間，即上述的測(cè)量電壓在串?dāng)_上 限曲線和串?dāng)_下限曲線之間，此時(shí)即認(rèn)為被測(cè)應(yīng)答器的輸入輸出特性合格。而公式1、公式3 是由圖3b或圖3c通過(guò)幾何計(jì)算得到，比如公式1的上限"化u3c-〇d3)X〇dr是由0C段斜 率及巫dl計(jì)算得到的D點(diǎn)縱坐標(biāo)，公式3的下限"[化u2c-Eulc)今（巫d2-巫dl)] X (巫d3-巫 dl)巧ulc"是由AB段斜率及Φ(11、Φ(12、Φ(13的值得到AE段在縱坐標(biāo)的投影，然后加上0A段 在縱坐標(biāo)的投影之和得到的Ε點(diǎn)縱坐標(biāo)，因此滿足公式1至3的測(cè)量電壓Eul、Eu2、Eu3即符合 圖3b和圖3c的巧串?dāng)_上限曲線和串?dāng)_下限曲線之間"，也即圖3b中的白色區(qū)域。
[0060] 化lc<Eul<化u3c今巫d3)X 巫dl (公式 1)
[0061] Eu2(3<^2<^3c (公式 2)
[0062] [化 u2c-Eulc)今（巫d2-巫dl)]X(巫d3-巫dl)+化 lc<Eu3<Eu3c (公式 3)
[0063] 本實(shí)用新型W足夠少的點(diǎn)（至少3個(gè)點(diǎn))表征了圖3b中一條完整曲線（圖中的"測(cè)試 曲線"）的趨勢(shì)，通過(guò)測(cè)量很少的點(diǎn)（至少3個(gè)點(diǎn)）的測(cè)量電壓，即可大體判斷在實(shí)驗(yàn)室中需要 測(cè)試大量數(shù)據(jù)擬合得到的如圖3a中的完整曲線才能判斷的應(yīng)答器輸入輸出特性（即I/O特 性）。圖3b的構(gòu)造，可W通過(guò)找到串?dāng)_上限曲線的拐點(diǎn)C和串?dāng)_下限曲線的拐點(diǎn)B，然后由原 點(diǎn)至C點(diǎn)作直線段、由A點(diǎn)至B點(diǎn)作直線段，再分別由C點(diǎn)、B點(diǎn)向右延伸作平行于橫軸的直線， 貝1J分別構(gòu)造了串?dāng)_上限曲線和串?dāng)_下限曲線。在圖3b中，串?dāng)_上限曲線和串?dāng)_下限曲線在 縱軸上限定了表征上行鏈路場(chǎng)強(qiáng)的上行鏈路整流電壓的合格范圍，即處理單元采集到的上 行鏈路整流電壓在串?dāng)_上限曲線和串?dāng)_下限曲線之間時(shí)，認(rèn)為被測(cè)應(yīng)答器的輸入輸出特性 合格。若被測(cè)應(yīng)答器輸出的上