一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及衰減網絡領域，具體講涉及一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前用電信息采集系統中常用的本地通信方式主要有電力線載波通信、RS-485通信、微功率無線通信等多種通信技術。
[0003]微功率無線通信技術是指使用433MHz、470MHz-51MHz、2.4GHz等頻段、發(fā)射功率在毫瓦級、數據傳輸速率在千比特每秒量級，選擇GFSK等簡易調制方式的無線通信技術。相對于電力線載波通信，微功率無線通信具有無需布線、通信可靠性高、通信速率快、網絡穩(wěn)定等優(yōu)點。但是，微功率無線通信技術在實際應用中，也存在覆蓋半徑小、中繼能力差、信號衰減快等問題。因此，需要研制用電信息采集微功率無線通信測試系統來檢測不同微功率無線通信產品間的中繼能力、路由級數、覆蓋范圍，以使其更高效、更可靠地應用于用電?目息米集系統。
[0004]在微功率無線通信測試系統中，檢測微功率無線通信設備的覆蓋半徑、中繼能力需要使用衰減器，它能在不同頻段內對信號強度進行衰減并以此模擬信號覆蓋范圍。衰減器是一種電子測量設備，它通常位于信號源與負載之間，用于調節(jié)信號的大小，工作頻率可達到超高頻，在雷達、通信、遙測等領域及各種儀器和儀表、家用電器中得到廣泛應用。程控衰減器是一種具有通信接口、支持程序控制，可在一定范圍內任意調整衰減量的無源微波器件，它具有極寬的工作頻帶寬和良好的衰減精度，廣泛應用于微波合成信號源、矢量網絡分析儀器、頻譜分析儀等自動化測試儀器中，也可應用于各種需要實現無線電信號電平調節(jié)的系統中。
[0005]目前微功率無線設備供應商極多，其工作頻點和調制方式各不相同，滿足其工作頻率的衰減器也各不相同，導致針對不同廠家的被測無線設備進行互操作性測試時，需要人工更換對應頻段的衰減器，而即使是針對同一廠家的微功率無線設備進行測試，同一衰減器也需切換不同量程，由于廠家眾多，衰減器種類、規(guī)格也很多，因而導致手動切換過程極為繁瑣。

【發(fā)明內容】

[0006]針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統及方法能夠在工控機的控制下自動模擬信號衰減幅度和信號覆蓋范圍，高效檢測微功率無線設備的覆蓋半徑和中繼能力，大幅度提高微功率無線測試系統的工作效率。
[0007]本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現的:
[0008]一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統，其改進之處在于，所述系統包括:
[0009]人機交互模塊、控制模塊、衰減器模塊、RS485接口單元、射頻輸入端口和射頻輸出端口 ；
[0010]所述人機交互模塊通過RS485接口單元與所述控制模塊連接；
[0011 ] 所述控制模塊連接所述衰減器模塊；
[0012]所述射頻輸入端口和所述射頻輸出端口分別與所述衰減器模塊連接；
[0013]所述衰減器模塊由N級衰減器電路串聯組成，每級所述衰減器電路中衰減器的衰減區(qū)間為0-35dB ；
[0014]所述控制模塊，用于解析所述人機交互模塊發(fā)送的報文信息并向所述衰減模塊發(fā)送控制命令，控制所述衰減模塊輸出的衰減值。
[0015]優(yōu)選的，所述人機交互模塊包括:控制主機和觸摸屏單元，均通過RS485接口單元與所述控制模塊連接；所述控制主機和觸摸屏單元，均用于設置及顯示衰減值并將衰減器級數和預設衰減值的報文信息發(fā)送至所述控制模塊。
[0016]優(yōu)選的，所述控制模塊包括:微處理單元、穩(wěn)壓單元、外圍接口單元和D/A電壓調節(jié)單元；所述穩(wěn)壓單元和外圍接口單元分別與所述微處理單元連接，所述D/A電壓調節(jié)單元分別與所述微處理單元和所述衰減模塊連接。
[0017]進一步的，所述微處理單元，用于根據人機交互模塊發(fā)送的報文信息，產生控制信號并通過所述D/A電壓調節(jié)單元將所述控制信號轉換為電壓信號發(fā)送至所述衰減模塊，控制所述衰減模塊中衰減器電路的開關閉合，從而控制所述衰減模塊輸出的衰減值。
[0018]進一步的，所述穩(wěn)壓單元，用于向所述微處理單元提供穩(wěn)定直流電源；所述外圍接口單元包括通信接口和微處理器外圍處理電路；
[0019]優(yōu)選的，所述衰減器電路包括:衰減器輸出端、衰減器輸入端、兩個匹配電路、衰減器、電源端、兩個電容和饋電；所述衰減器輸出端依次連接所述電容、所述匹配電路、所述衰減器、所述匹配電路、所述電容和所述衰減器輸入端；電源端連接所述饋電的一端，所述饋電的另一端分別與所述兩個匹配電路和所述衰減器連接。
[0020]進一步的，所述衰減器由一組可變直流電壓控制的pin 二極管組成，當輸入電壓變化時，二極管的阻抗跟著變化，電路對微波信號產生衰減，其衰減量隨控制電壓變化而變化；所述匹配電路，用于當二極管的阻抗隨電壓變化時，穩(wěn)定輸出信號。
[0021]優(yōu)選的，所述射頻輸入端口，用于與被測微功率無線通信設備連接，接入測微功率無線通信信號。
[0022]優(yōu)選的，所述射頻輸出端口，用于輸出衰減后的測微功率無線通信信號。
[0023]一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減方法，其改進之處在于，包括如下步驟:
[0024](I)通過人機交互模塊輸入預設衰減值；
[0025](2)人機交互模塊通過RS485接口單元將預設衰減值報文發(fā)送至控制模塊；
[0026](3)控制模塊解析預設衰減值報文，產生控制信號；
[0027](4)控制模塊的D/A電壓調節(jié)單元將所述控制信號轉換為電壓信號發(fā)送至所述衰減模塊；
[0028](5)衰減器模塊接收所述電壓信號，通過所述電壓信號控制衰減器模塊中衰減器的連通級數從而控制衰減模塊輸出的衰減值。
[0029]優(yōu)選的，所述衰減模塊的衰減值為(0-35) dB*N連續(xù)可調，N為衰減模塊中衰減器的級數。
[0030]優(yōu)選的，所述衰減模塊的工作范圍為OMHz至2GHz。
[0031]優(yōu)選的，所述連通級數為衰減模塊中衰減器電路于連通狀態(tài)的個數，當X個衰減器電路于連通狀態(tài)，則該衰減模塊輸出的衰減值為(0-35) dB*x，X < No
[0032]與最接近的現有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果:
[0033](I)本發(fā)明提供一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統及方法應用在用電信息采集系統微功率無線通信測試中，能夠根據實際需求自動設置衰減值，解決了傳統衰減器人工操作不便的難題，大大提高了自動化測試系統的自動化測試水平，本設計的工作頻段為100MHz-2GHz，滿足電力行業(yè)微功率無線通信工作頻帶為470MHz-510MHz的要求。
[0034](2)本發(fā)明提供一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統及方法通過控制主機或觸摸屏發(fā)送控制指令給微處理器，微處理器對信號進行分析處理并結合電壓調節(jié)電路對衰減器片電壓進行調節(jié)，進而控制衰減器衰減值，且衰減值是(0-35)*N dB連續(xù)可調的，解決了傳統步進式衰減器不能連續(xù)可調的缺點。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明提供的一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統結構圖；
[0036]圖2是衰減器電路連接圖；
[0037]圖3是本發(fā)明提供的一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減方法流程圖；
[0038]圖4是本發(fā)明提供的一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統實際應用結構圖；
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0040]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0041]本發(fā)明提供一種用于微功率無線通信測試的可編程式衰減系統，如圖1所示，所述系統包括:
[0042]人機交互模塊、控制模塊、衰減器模塊、RS485接口單元、射頻輸入端口和射頻輸出端口 ；
[0043]所述人機交互模塊通過RS485接口單元與所述控制模塊連接；
[0044]所述控制模塊連接所述衰減器模塊；
[0045]所述射頻輸入端口和所述射頻輸出端口分別與所述衰減器模塊連接；
[0046]所述衰減器模塊由N級衰減器電路串聯組成，每級所述衰減器電路中衰減器的衰減區(qū)間為0-35dB ；
[0047]所述控制模塊，用于解析所述人機交互模塊發(fā)送的報文信息并向所述衰減模塊發(fā)送控制命令，控制所述衰減模塊輸出的衰減值。
[0048]具體的，所述人機交互模塊包括:控制主機和觸摸屏單元，均通過RS485接口單元與所述控制模塊連接；所述控制主