一种射频器件及馈线的插损与驻波在线检测方法与流程

文档序号:13743083阅读:401来源:国知局
【技术领域】本发明涉及网络设备的检测以及监管技术领域,尤其涉及射频器件的在线检测的技术领域。

背景技术:
射频器件以及馈线一般在实验室利用仪器仪表进行测量,但是在工程安装之后是否连接可靠对插损以及驻波有较大的影响,从而可能导致工程质量不合格。现有技术无法实现射频器件安装后以及工程项目结束后,再定期地实时对射频器件的插损和驻波损耗进行监管和检测。移动通讯的覆盖系统的资产,分布特别广,几乎分布于每一栋大楼;资产分布特别隐秘,分布于电井、墙壁上、天花板等地方。由于以上原因,这些资产在出库后,后续的安装验收、维护、巡查、故障定位、盘点等管理非常困难。

技术实现要素:
本发明针对以上情况提出了一种用超高频RFID射频识别芯片的激活信号电平和唯一地址码特性,通过系统主机软件算法实现了在线检测和物联功能,可以对移动通讯的覆盖系统的在线射频器件资产,包括馈线、耦合器、功分器、天线、WLAN合路器等进行在线性能监控,智能化精确盘点,而且可以避免在资产管理过程中由于监管不利,而造成无形损耗的情况。一种射频器件及馈线的插损在线检测方法,该方法通过射频检测系统完成,该射频检测系统包括RFID主机、合路器以及两个以上射频检测板,每个射频检测板上都设有一个RFID标签芯片;FRID主机通过一个实现RFID信号与其他工作信号频分合路的合路器连接射频检测板,并检测处于两个射频检测板之间的射频器件的插入损耗,检测过程如下:步骤一:第一射频检测板与输入信号形成定向耦合,耦合度记为C1,第一射频检测板上面的RFID标签芯片激活功率记为R,则激活第一射频检测板上面的RFID标签芯片时,对应输入信号功率为R+C1,将该值存入第一射频检测板的RFID标签芯片中;第二射频检测板与输入信号形成定向耦合,耦合度记为C2,则激活第二射频检测板上面的RFID标签芯片时,对应输入信号功率为R+C2;步骤二:在线工作时,FRID主机输出端口与检测点采用有线连接FRID主机输出端口与各射频检测板,逐渐增大激励信号的功率,直到激活第一射频检测板的RFID标签芯片,此时对应RFID主机输出功率记为R1,FRID主机输出端口到第一射频检测板处的插损为R1-(R+C1);步骤三:继续增大RFID主机的输出功率NdB,直到激活第二射频检测板上的RFID标签芯片,此时对应的RFID主机输出功率记为R1+N,FRID主机输出端口到第二射频检测板处的插损为R1+N-(R+C2);步骤四:则根据上述的两处插损值计算出第一射频检测板与第二射频检测板之间的插入损耗为IL1-2=R1+N-(R+C2)-(R1-(R+C1)),则可得到第一射频检测板和第二射频检测板所对应节点之间的插入损耗。射频检测板包括定向耦合器、滤波器、RFID标签芯片组成;定向耦合器连接信号输入端,实现与输入信号的耦合;定向耦合器的信号输出端接到滤波器,经过滤波器的信号接到RFID标签芯片的﹢管脚,将RFID标签芯片的-管脚接地;射频检测板固定在待测的射频器件或者馈线的两头,与传输线之间形成定向耦合。其中定向耦合器耦合的输入信号包含RFID激励信号与其他信号,经过滤波器将其他信号滤出,只剩下RFID的激励信号,用来激励RFID标签芯片。该RFID主机包括开关电源、读写器、主控板、4G模块,其中开关电源将交流电或者电池组的直流电转换成RFID主机里各模组需要的直流电压;该读写器可以发射信号激活射频检测板上的标签;该主控板与RFID主机里各模组通讯并将采集到的数据通过4G模块传送给数据中心。该RFID主机的激励输出逐步增大,递增幅度为0.1dB。一种射频器件及馈线驻波在线测试的方法,该方法通过射频检测系统完成,该射频检测系统包括FRID主机、合路器以及两个以上射频检测板,每个射频检测板上都设有一个RFID标签芯片:在两个射频测试板之间设置测试点,两个射频检测板分别耦合输入信号与反射信号,由于同一款RFID标签芯片的激活功率具有一致性,其本身需要的激活功率均记为R,其中第1射频检测板与输入信号形成定向耦合同时与反射信号形成隔离,此时的耦合度记为C1,该第一射频检测板上的RFID标签芯片激活需要的功率记作R+C1,在生产时,将R+C1的值存入第1射频检测板上的RFID识别标签芯片内;第V1射频检测板与反射信号形成定向耦合并与输入信号形成隔离,此时的耦合度记为CV1,则该第V1射频检测板上的RFID标签芯片激活需要的功率记作R+CV1,在生产时,将R+CV1的值存入第V1射频检测板上的RFID识别标签芯片内。当RFID主机逐步增加输入信号时,第1射频检测板上的RFID标签芯片最先被激活,此时对应的RFID主机的输入功率为P=R+C1,继续增加输入功率NdB,直到激活第V1射频检测板上的RFID标签芯片,此时对应的RFID主机的输入功率为P=R+C1+N,对应的反射信号为P1=R+CV1,对应的回拨损耗为P-P1=(R+C1)+N-(R+CV1)在频域,在系统中回波损耗RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)],根据上述推导过程,该公式可以表示为:P-P1=(R+C1)+N-(R+CV1)20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)],根据该公式计算出该节点的驻波系数VSWR。本发明通过RFID主机输入逐步增大的激励信号激活射频检测板上的FRID标签芯片,得到RFID主机与每一个检测板之间的插损,然后任一两个节点与RFID主机之间的插损的差值,能计算出两个节点之间的插损,并采用相同原理的方式计算出驻波系数,通过上述方式能够对射频器件和馈线进行在线检测和监控,实现智能化精确盘点,避免资产无形损耗。【附图说明】图1是本发明一实施例射频检测系统结构示意图;【具体实施方式】下面将结合本发明附图和具体实施方式对本发明所涉及的射频器件及馈线的插损与驻波在线检测方法进行进一步的详细说明。一种射频器件及馈线的插损在线检测方法,该方法通过射频检测系统完成,该射频检测系统包括FRID主机、合路器以及两个以上射频检测板,每个射频检测板上都设有一个RFID标签芯片;FRID主机通过一个实现RFID信号与其他工作信号频分合路的合路器连接射频检测板,并检测处于两个射频检测板之间的射频器件的插入损耗,检测过程如下:步骤一:第一射频检测板与输入信号形成定向耦合,耦合度记为C1,第一射频检测板上面的RFID标签芯片激活功率记为R,则激活第一射频检测板上面的RFID标签芯片时,对应输入信号功率为R+C1,将该值存入第一射频检测板的RFID标签芯片中;第二射频检测板与输入信号形成定向耦合,耦合度记为C2,则激活第二射频检测板上面的RFID标签芯片时,对应输入信号功率为R+C2;步骤二:在线工作时,FRID主机输出端口与检测点采用有线连接FRID主机输出端口与各射频检测板,逐渐增大激励信号的功率,直到激活第一射频检测板的RFID标签芯片,此时对应RFID主机输出功率记为R1,FRID主机输出端口到第一射频检测板处的插损为R1-(R+C1);步骤三:继续增大RFID主机的输出功率NdB,直到激活第二射频检测板上的RFID标签芯片,此时对应的RFID主机输出功率记为R1+N,FRID主机输出端口到第二射频检测板处的插损为R1+N-(R+C2);步骤四:则根据上述的两处插损值计算出第一射频检测板与第二射频检测板之间的插入损耗为IL1-2=R1+N-(R+C2)-(R1-(R+C1)),则可得到第一射频检测板和第二射频检测板所对应节点之间的插入损耗。射频检测板包括定向耦合器、滤波器、RFID标签芯片组成;定向耦合器连接信号输入端,实现与输入信号的耦合;定向耦合器的信号输出端接到滤波器,经过滤波器的信号接到RFID标签芯片的﹢管脚,将RFID标签芯片的-管脚接地;射频检测板固定在待测的射频器件或者馈线的两头,与传输线之间形成定向耦合。其中定向耦合器耦合的输入信号包含RFID激励信号与其他信号,经过滤波器将其他信号滤出,只剩下RFID的激励信号,用来激励RFID标签芯片。该RFID主机包括开关电源、读写器、主控板、4G模块,其中开关电源将交流电或者电池组的直流电转换成RFID主机里各模组需要的直流电压;该读写器可以发射信号激活射频检测板上的标签;该主控板与RFID主机里各模组通讯并将采集到的数据通过4G模块传送给数据中心。该RFID主机的激励输出逐步增大,递增幅度为0.1dB。一种射频器件及馈线驻波在线测试的方法,该方法通过射频检测系统完成,该射频检测系统包括FRID主机、合路器以及两个以上射频检测板,每个射频检测板上都设有一个RFID标签芯片:在两个射频测试板之间设置测试点,两个射频检测板分别耦合输入信号与反射信号,由于同一款RFID标签芯片的激活功率具有一致性,其本身需要的激活功率均记为R,其中第1射频检测板与输入信号形成定向耦合同时与反射信号形成隔离,此时的耦合度记为C1,该第一射频检测板上的RFID标签芯片激活需要的功率记作R+C1,在生产时,将R+C1的值存入第1射频检测板上的RFID识别标签芯片内;第V1射频检测板与反射信号形成定向耦合并与输入信号形成隔离,此时的耦合度记为CV1,则该第V1射频检测板上的RFID标签芯片激活需要的功率记作R+CV1,在生产时,将R+CV1的值存入第V1射频检测板上的RFID识别标签芯片内。当RFID主机逐步增加输入信号时,第1射频检测板上的RFID标签芯片最先被激活,此时对应的RFID主机的输入功率为P=R+C1,继续增加输入功率NdB,直到激活第V1射频检测板上的RFID标签芯片,此时对应的RFID主机的输入功率为P=R+C1+N,对应的反射信号为P1=R+CV1,对应的回拨损耗为P-P1=(R+C1)+N-(R+CV1)在频域,在系统中回波损耗RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)],根据上述推导过程,该公式可以表示为:P-P1=(R+C1)+N-(R+CV1)20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)],根据该公式计算出该节点的驻波系数VSWR。请参考附图1:其中示出了本发明所涉及射频检测系统示意图,图中包含了RFID主机IBTS、合路器IBPSC、第一射频检测板Isensor1、第二射频检测板Isensor2以及处于两块射频检测板之间的射频器件或馈线。Isensor1与Isensor2实现射频检测板与传输线之间形成定向耦合,并且在实验室中已经在RFID标签芯片的EEPROM中写入了各自的对应端口输入功率,也就是射频识别标签芯片的激活功率R加上耦合度C,也就是说在图1中的Isensor1以及Isensor2中的四个射频检测板分别对应存入了R+CR1,R+CR2,R+CV1,R+CV2的值。各射频检测板耦合了RFID激励信号与其他信号,经过滤波器将其他信号滤除,剩下比较纯净的RFID激励信号,激励RFID标签芯片,激活后RFID标签芯片反射调制并回传信号给RFID主机的读写器。在线应用时RFID主机在软件的控制下,由最小激励信号逐步增大功率直至激活射频检测板R1的RFID标签芯片,此时的ISENSOR1处的输入功率为R+CR1,对应RFID主机输出功率为P1,此时可以测得RFID主机到ISENSOR1处的插损为P1-(R+CR1);继续增大主机的输出功率NdB,此时应可激活ISENSOR2的射频检测板R2的RFID标签芯片,此时对应的主机输出功率为P1+N,对应ISENSOR2处的输入功率为R+CR2,则测得RFID主机到ISENSOR2处的插损为P1+N-(R+CR2)。主机到ISENSOR1与ISENSOR2两点的插损之差即为ISENSOR1与ISENSOR2两节点之间的插损,其公式为IL=P1+N-(R+CR2)-(P1-(R+CR1))。同理,本方法适用于系统中任意两节点之间的插损计算。在线应用时,RFID主机在软件的控制下由最小激励信号逐步增大功率,直至激活Isensor1的射频检测板R1的RFID标签芯片,此时的主机输出功率记作P1,对应射频检测板R1处的输入功率为R+CR1;根据需要继续增大主机的输出功率NdB直至激活射频检测板V1上的标签芯片,此时对应Isensor1处的输入功率为R+CR1+N,对应Isensor1处的反射功率为R+CV1。则Isensor1的回波损耗为RL=(R+CR1+N)-(R+CV1)=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)],由此公式可以计算出驻波系数VSWR。同理,可以适用任意Isensor处的驻波系数的检测。以上所述,仅是本发明较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
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