本实用新型涉及磁场强度检测，具体涉及空间电磁场强度记录回放模块结构。
背景技术：
空间磁场的测量在各行各业均有应用，比如无线设备性能评估，居民区的电磁辐射检测等。市面上存在电磁场检测仪性能单一，一般只具有强度检测功能，而不具有记录空间坐标、存储回放波形、打上时标等功能，而这些信息对于后期分析又极为重要。
现在我们就针对测量某一空间中，某一频段内的空间电磁场强度分布情况，提出了一种行之有效方法，并可以长时间的记录用于回放的波形数据。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提出了一种设计小巧，低功耗，可从空间上测量电磁场的分布情况的空间电磁场强度记录回放模块结构。
本实用新型的技术方案是：一种空间电磁场强度记录回放模块结构，包括依次连接的低噪放、第一滤波器、变频用的混频器、第二滤波器、功分器、检波器、第一A/D转换器和FPGA集成电路，所述功分器还通过第二A/D转换器与所述FPGA集成电路连接；所述FPGA集成电路通过本振源与所述混频器连接；所述FPGA集成电路上还连接有北斗模块、电源模块、存储模块、数据传输模块和数据显示屏，所述第一A/D转换器为慢速A/D转换器，第二A/D转换器为快速A/D转换器。
通过这种方案，将“2.2GHz-2.4GHz射频幅度相位采集模块”置于无人机等小型平台上，在飞行过程中，一方面接收2.2GHz-2.4GHz间的某一点频信号，提取其幅度信号，将射频信号通过滤波器处理，再采用超外差接收技术，将射频信号信息完整的变换到中频上，中频信号用功分器分两路使用，一路经过检波器检波处理得到直流信号，并使用低速A/D转换，实现射频信号的幅度采集；另一路在通过快速A/D直接采集中频信号波形。另一方面接收北斗信号，打上时标并记录地理位置坐标；并将信号幅度、坐标信息和时标等数据实时存储，在任务结束后可通过千兆网口将所有储存数据导入PC机。时标和幅度等数据提供给用户使用，而采集的波形数据用于PC回放。
进一步优选的是，所述存储模块包括分别与所述FPGA集成电路相连的DDR 储存器、Nor FLASH闪存卡、EEPROM储存器和eMMC NAND FLASH闪存卡，在确保设备通畅运行和断电后数据不丢失的基础上配置设备参数和运用大容量 FLASH存储器存储波形数据，确保了数据的一次性完整保存。
更进一步优选的是，所述电源模块包括通过开关与所述FPGA集成电路相连的大容量锂电池；所述大容量锂电池连接有电源芯片和充电用的DC接头，所述电源芯片连接所述FPGA集成电路所述电源芯片为高PSRR电源芯片，简单的充电模块设计，可随时进行充电，采用大容量锂电池，配合使用降压型开关电源和高PSRR电源芯片，可获得低噪声、低功耗电源系统，延长了一次充电后设备的使用时长。
更进一步优选的是，所述数据传输模块包括分别与所述FPGA集成电路相连的UART和千兆网口，UART用于配置系统参数使用，千兆网口则可以快速的与电脑等外部设备传输数据。
更进一步优选的是，所述检波器为对数检波器，表现出同类最佳的准确度和线性度，还拥有出色的灵敏度，可采用一个单端RF输入来工作且无需外部 RF变压器，从而在简化设计的同时降低了成本。
更进一步优选的是，所述北斗模块为OBT2217双模授时定位北斗模块，集成了北斗及GPS的双模块，内部集成了BD2B1/GPS L1双模SOC基带芯片和双模射频芯片，为导航定位终端产品提供了高灵敏度、低功耗、低成本BD2 B1/GPS L1双模解决方案。
更进一步优选的是，所述FPGA集成电路采用了XC7A200T-2SBG484I芯片，此芯片是Xilinx公司的低功耗、多资源FPGA,非常适合应用于低功耗、便捷式设备。
更进一步优选的是，所述FPGA集成电路还连接有用于显示电量信息、存储信息和程序错误指示的状态指示灯，当充电时显示充电信息，当电量不足时显示报警信息，当存储内存占用过大时显示报警信息，当程序出现错误时显示报警信息，保证在正常使用的情况下节约资源。
本实用新型的有益效果是：
1、采用超外差接收机技术，一次变频方式，将信号由射频频段变换到中频上来，然后再进行采集和变换，可以简化接收机的设计，既大幅度降低设备成本，又能达到用户所要求的性能；可以测量射频信号功率和用于回放的波形数据；可以记录空间位置坐标，根据北斗授时给每组数据打上时标；可以存储约27GByte的波形数据；具有电池充电和保护功能；变频模拟部分与数据采集部分分开设计，可以灵活的根据不同需求更换变频部分；低功耗设计，满足便携式要求；可从空间上测量电磁场的分布情况；设计小巧，便于搭载到小型无人机平台，进行空间测量。
2、在确保设备通畅运行和断电后数据不丢失的基础上配置设备参数和运用大容量FLASH存储器存储波形数据，确保了数据的一次性完整保存。
3、简单的充电模块设计，可随时进行充电，采用大容量锂电池，配合使用降压型开关电源和高PSRR电源芯片，可获得低噪声、低功耗电源系统，延长了一次充电后设备的使用时长。
4、UART用于配置系统参数使用，千兆网口则可以快速的与电脑等外部设备传输数据。
5、表现出同类最佳的准确度和线性度，还拥有出色的灵敏度，可采用一个单端RF输入来工作且无需外部RF变压器，从而在简化设计的同时降低了成本。
6、集成了北斗及GPS的双模块，内部集成了BD2B1/GPS L1双模SOC基带芯片和双模射频芯片，为导航定位终端产品提供了高灵敏度、低功耗、低成本 BD2 B1/GPS L1双模解决方案。
7、此芯片是Xilinx公司的低功耗、多资源FPGA,非常适合应用于低功耗、便捷式设备。
8、当充电时显示充电信息，当电量不足时显示报警信息，当存储内存占用过大时显示报警信息，当程序出现错误时显示报警信息，保证在正常使用的情况下节约资源。
附图说明
图1为本实用新型的空间电磁场强度记录回放模块结构的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例一
如图1所示，一种空间电磁场强度记录回放模块结构，包括依次连接的低噪放、第一滤波器、变频用的混频器、第二滤波器、功分器、检波器、第一A/D 转换器和FPGA集成电路，所述功分器还通过第二A/D转换器与所述FPGA集成电路连接；所述FPGA集成电路通过本振源与所述混频器连接；所述FPGA集成电路上还连接有北斗模块、电源模块、存储模块、数据传输模块和数据显示屏，所述第一A/D转换器为慢速A/D转换器，第二A/D转换器为快速A/D转换器。
通过这种方案，将“2.2GHz-2.4GHz射频幅度相位采集模块”置于无人机等小型平台上，在飞行过程中，一方面接收2.2GHz-2.4GHz间的某一点频信号，提取其幅度信号，将射频信号通过滤波器处理，再采用超外差接收技术，将射频信号信息完整的变换到中频上，中频信号用功分器分两路使用，一路经过检波器检波处理得到直流信号，并使用低速A/D转换，实现射频信号的幅度采集；另一路在通过快速A/D直接采集中频信号波形。另一方面接收北斗信号，打上时标并记录地理位置坐标；并将信号幅度、坐标信息和时标等数据实时存储，在任务结束后可通过千兆网口将所有储存数据导入PC机。时标和幅度等数据提供给用户使用，而采集的波形数据用于PC回放。
采用超外差接收机技术，一次变频方式，将信号由射频频段变换到中频上来，然后再进行采集和变换，可以简化接收机的设计，既大幅度降低设备成本，又能达到用户所要求的性能；可以测量射频信号功率和用于回放的波形数据；可以记录空间位置坐标，根据北斗授时给每组数据打上时标；可以存储约 27GByte的波形数据；具有电池充电和保护功能；变频模拟部分与数据采集部分分开设计，可以灵活的根据不同需求更换变频部分；低功耗设计，满足便携式要求；可从空间上测量电磁场的分布情况；设计小巧，便于搭载到小型无人机平台，进行空间测量。
实施例二
如图1所示，一种空间电磁场强度记录回放模块结构，包括依次连接的低噪放、第一滤波器、变频用的混频器、第二滤波器、功分器、检波器、第一A/D 转换器和FPGA集成电路，所述功分器还通过第二A/D转换器与所述FPGA集成电路连接；所述FPGA集成电路通过本振源与所述混频器连接；所述FPGA集成电路上还连接有北斗模块、电源模块、存储模块、数据传输模块和数据显示屏，所述第一A/D转换器为慢速A/D转换器，第二A/D转换器为快速A/D转换器。
通过这种方案，将“2.2GHz-2.4GHz射频幅度相位采集模块”置于无人机等小型平台上，在飞行过程中，一方面接收2.2GHz-2.4GHz间的某一点频信号，提取其幅度信号，将射频信号通过滤波器处理，再采用超外差接收技术，将射频信号信息完整的变换到中频上，中频信号用功分器分两路使用，一路经过检波器检波处理得到直流信号，并使用低速A/D转换，实现射频信号的幅度采集；另一路在通过快速A/D直接采集中频信号波形。另一方面接收北斗信号，打上时标并记录地理位置坐标；并将信号幅度、坐标信息和时标等数据实时存储，在任务结束后可通过千兆网口将所有储存数据导入PC机。时标和幅度等数据提供给用户使用，而采集的波形数据用于PC回放。
采用超外差接收机技术，一次变频方式，将信号由射频频段变换到中频上来，然后再进行采集和变换，可以简化接收机的设计，既大幅度降低设备成本，又能达到用户所要求的性能；可以测量射频信号功率和用于回放的波形数据；可以记录空间位置坐标，根据北斗授时给每组数据打上时标；可以存储约 27GByte的波形数据；具有电池充电和保护功能；变频模拟部分与数据采集部分分开设计，可以灵活的根据不同需求更换变频部分；低功耗设计，满足便携式要求；可从空间上测量电磁场的分布情况；设计小巧，便于搭载到小型无人机平台，进行空间测量。
进一步优选的是，所述存储模块包括分别与所述FPGA集成电路相连的DDR 储存器、Nor FLASH闪存卡、EEPROM储存器和eMMC NAND FLASH闪存卡。
所述DDR储存器优选为DDR3储存器,用于快速缓存临时数据，Nor F l ash 用于存储FPGA逻辑程序，EEPROM用于存储PC软件的配置参数，eMMC NAND FLASH 用于存储用于回放的波形数据。在确保设备通畅运行和断电后数据不丢失的基础上配置设备参数和运用大容量FLASH存储器存储波形数据，确保了数据的一次性完整保存。
实施例三
如图1所示，一种空间电磁场强度记录回放模块结构，包括依次连接的低噪放、第一滤波器、变频用的混频器、第二滤波器、功分器、检波器、第一A/D 转换器和FPGA集成电路，所述功分器还通过第二A/D转换器与所述FPGA集成电路连接；所述FPGA集成电路通过本振源与所述混频器连接；所述FPGA集成电路上还连接有北斗模块、电源模块、存储模块、数据传输模块和数据显示屏，所述第一A/D转换器为慢速A/D转换器，第二A/D转换器为快速A/D转换器。
通过这种方案，将“2.2GHz-2.4GHz射频幅度相位采集模块”置于无人机等小型平台上，在飞行过程中，一方面接收2.2GHz-2.4GHz间的某一点频信号，提取其幅度信号，将射频信号通过滤波器处理，再采用超外差接收技术，将射频信号信息完整的变换到中频上，中频信号用功分器分两路使用，一路经过检波器检波处理得到直流信号，并使用低速A/D转换，实现射频信号的幅度采集；另一路在通过快速A/D直接采集中频信号波形。另一方面接收北斗信号，打上时标并记录地理位置坐标；并将信号幅度、坐标信息和时标等数据实时存储，在任务结束后可通过千兆网口将所有储存数据导入PC机。时标和幅度等数据提供给用户使用，而采集的波形数据用于PC回放。
采用超外差接收机技术，一次变频方式，将信号由射频频段变换到中频上来，然后再进行采集和变换，可以简化接收机的设计，既大幅度降低设备成本，又能达到用户所要求的性能；可以测量射频信号功率和用于回放的波形数据；可以记录空间位置坐标，根据北斗授时给每组数据打上时标；可以存储约 27GByte的波形数据；具有电池充电和保护功能；变频模拟部分与数据采集部分分开设计，可以灵活的根据不同需求更换变频部分；低功耗设计，满足便携式要求；可从空间上测量电磁场的分布情况；设计小巧，便于搭载到小型无人机平台，进行空间测量。
进一步优选的是，所述电源模块包括通过开关与所述FPGA集成电路相连的大容量锂电池；所述大容量锂电池连接有电源芯片和充电用的DC接头，所述电源芯片连接所述FPGA集成电路，所述电源芯片为高PSRR电源芯片。
简单的充电模块设计，可随时进行充电，采用大容量锂电池，配合使用降压型开关电源和高PSRR电源芯片，可获得低噪声、低功耗电源系统，延长了一次充电后设备的使用时长。
实施例四
如图1所示，一种空间电磁场强度记录回放模块结构，包括依次连接的低噪放、第一滤波器、变频用的混频器、第二滤波器、功分器、检波器、第一A/D 转换器和FPGA集成电路，所述功分器还通过第二A/D转换器与所述FPGA集成电路连接；所述FPGA集成电路通过本振源与所述混频器连接；所述FPGA集成电路上还连接有北斗模块、电源模块、存储模块、数据传输模块和数据显示屏，所述第一A/D转换器为慢速A/D转换器，第二A/D转换器为快速A/D转换器。
通过这种方案，将“2.2GHz-2.4GHz射频幅度相位采集模块”置于无人机等小型平台上，在飞行过程中，一方面接收2.2GHz-2.4GHz间的某一点频信号，提取其幅度信号，将射频信号通过滤波器处理，再采用超外差接收技术，将射频信号信息完整的变换到中频上，中频信号用功分器分两路使用，一路经过检波器检波处理得到直流信号，并使用低速A/D转换，实现射频信号的幅度采集；另一路在通过快速A/D直接采集中频信号波形。另一方面接收北斗信号，打上时标并记录地理位置坐标；并将信号幅度、坐标信息和时标等数据实时存储，在任务结束后可通过千兆网口将所有储存数据导入PC机。时标和幅度等数据提供给用户使用，而采集的波形数据用于PC回放。
采用超外差接收机技术，一次变频方式，将信号由射频频段变换到中频上来，然后再进行采集和变换，可以简化接收机的设计，既大幅度降低设备成本，又能达到用户所要求的性能；可以测量射频信号功率和用于回放的波形数据；可以记录空间位置坐标，根据北斗授时给每组数据打上时标；可以存储约 27GByte的波形数据；具有电池充电和保护功能；变频模拟部分与数据采集部分分开设计，可以灵活的根据不同需求更换变频部分；低功耗设计，满足便携式要求；可从空间上测量电磁场的分布情况；设计小巧，便于搭载到小型无人机平台，进行空间测量。
进一步优选的是，所述数据传输模块包括分别与所述FPGA集成电路相连的UART和千兆网口。
UART用于配置系统参数使用，千兆网口则可以快速的与电脑等外部设备传输数据。
实施例五
本实施例是在实施例一至实施例四中的任意一实施例的基础上，更进一步优选的是，所述检波器为对数检波器。
对数检波器表现出同类最佳的准确度和线性度，还拥有出色的灵敏度，可采用一个单端RF输入来工作且无需外部RF变压器，从而在简化设计的同时降低了成本。
实施例六
本实施例是在实施例五的基础上，更进一步优选的是，所述北斗模块为 OBT2217双模授时定位北斗模块。
集成了北斗及GPS的双模块，内部集成了BD2B1/GPS L1双模SOC基带芯片和双模射频芯片，为导航定位终端产品提供了高灵敏度、低功耗、低成本BD2 B1/GPS L1双模解决方案。
实施例七
本实施例是在实施例六的基础上，更进一步优选的是，所述FPGA集成电路采用了XC7A200T-2SBG484I芯片。
XC7A200T-2SBG484I芯片是Xilinx公司的低功耗、多资源FPGA,非常适合应用于低功耗、便捷式设备。
实施例八
本实施例是在实施例六的基础上，更进一步优选的是，所述FPGA集成电路还连接有用于显示电量信息、存储信息和程序错误指示的状态指示灯。
当充电时显示充电信息，当电量不足时显示报警信息，当存储内存占用过大时显示报警信息，当程序出现错误时显示报警信息，保证在正常使用的情况下节约资源。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。