用于救生电台的生命体征探测模件的制作方法

文档序号:14417325阅读:198来源:国知局

本实用新型涉及生命体征探测模件,特别是一种用于救生电台的生命体征探测模件。



背景技术:

救生电台为个人手持式电台,用于为失事飞机或遇险飞行员提供信标及位置信息的发送功能,提供短信话音通信功能,以告知救援者失事飞机或飞行员的位置信息,及时展开营救;在北斗(或GPS)及信标覆盖范围以内,为遇险飞行员提供指示信息,增强其环境感知和生存能力,是飞机救生装备中不可缺少的通信设备之一。

目前国内救生电台已具备GPS定位、语音通话、短信等功能,但均缺少检测生命体征的模块,不能及时检测遇险人员生命体征。本实用新型设计了用于救生电台的生命体征探测模件,采用四路基于多普勒效应的雷达模块,全方位探测遇险人员的生命体征,并将生命体征通过救生电台实时发送给搜救中心,极大提高了搜救工作的效率和针对性。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是为了克服上述已有技术的不足,提供一种用于救生电台的生命体征探测模件。

为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种用于救生电台的生命体征探测模件,包括第Ⅰ路信号调理电路1,第Ⅱ路信号调理电路2,第Ⅲ路信号调理电路3,第Ⅳ路信号调理电路4,生命体征信号发射电路5,共5部分相结合构成一个整件,其中:

所述第Ⅰ路信号调理电路1,又包含第Ⅰ路第1级滤波放大电路11、第Ⅰ路第2级滤波放大电路12、第Ⅰ路第3级滤波放大电路13,用以滤除第Ⅰ路雷达模块输出信号的高频成分,放大带有生命体征信息的低频信号,三级滤波放大电路可使带有生命体征信息的1.4Hz低频信号增益达50dB,从而保证后续电路采集到的生命体征信息能够被有效识别。

所述第Ⅱ路信号调理电路2,又包含第Ⅱ路第1级滤波放大电路21、第Ⅱ路第2级滤波放大电路22、第Ⅱ路第3级滤波放大电路23,用以滤除第Ⅱ路雷达模块输出信号的高频成分,放大带有生命体征信息的低频信号,三级滤波放大电路可使带有生命体征信息的1.4Hz低频信号增益达50dB,从而保证后续电路采集到的生命体征信息能够被有效识别。

所述第Ⅲ路信号调理电路3,又包含第Ⅲ路第1级滤波放大电路31、第Ⅲ路第2级滤波放大电路32、第Ⅲ路第3级滤波放大电路33,用以滤除第Ⅲ路雷达模块输出信号的高频成分,放大带有生命体征信息的低频信号,三级滤波放大电路可使带有生命体征信息的1.4Hz低频信号增益达50dB,从而保证后续电路采集到的生命体征信息能够被有效识别。

所述第Ⅳ路信号调理电路4,又包含第Ⅳ路第1级滤波放大电路41、第Ⅳ路第2级滤波放大电路42、第Ⅳ路第3级滤波放大电路43,用以滤除第Ⅳ路雷达模块输出信号的高频成分,放大带有生命体征信息的低频信号,三级滤波放大电路可使带有生命体征信息的1.4Hz低频信号增益达50dB,从而保证后续电路采集到的生命体征信息能够被有效识别。

所述生命体征信号发射电路5,又包括U1生命体征信号发射模块51,2.4G射频匹配及晶振电路52,用以分别采集所述Ⅰ~Ⅳ路信号调理电路输出波形,并经生命体征信号发射模块51内核算法处理后,变换成呼吸/心跳次数,传输给救生电台主控制板MCU,再将生命体征信息以121.5MHz/243MHz频段发射出去。

本实用新型主要设计思想:单个雷达模块有效探测角度为90度,为360度全方位探测人体生命体征,救生电台采用4路雷达模块,雷达模块输出信号幅值约为5mV左右,且干扰信号较多,为此设计了3级滤波放大电路,可使带有生命体征信息的1.4Hz低频信号增益达50dB,放大电路输出的信号进入无线发射模块ADC,经软件算法处理后,变换成呼吸/心跳次数,传输给救生电台主控制板MCU,再将生命体征信息以121.5MHz/243MHz频段发射出去。

本实用新型的显著效果:

本实用新型首次将雷达探测应用在救生电台上,可将遇险人员的生命体征,传送给搜救中心,极大提高了搜救工作的效率和针对性。

附图说明:

图1为本实用新型一种用于救生电台的生命体征探测模件原理图;

图中符号说明:

1是第Ⅰ路信号调理电路,

11是第Ⅰ路第1级滤波放大电路,

12是第Ⅰ路第2级滤波放大电路,

13是第Ⅰ路第3级滤波放大电路;

2是第Ⅱ路信号调理电路,

21是第Ⅱ路第1级滤波放大电路,

22是第Ⅱ路第2级滤波放大电路,

23是第Ⅱ路第3级滤波放大电路;

3是第Ⅲ路信号调理电路,

31是第Ⅲ路第1级滤波放大电路,

32是第Ⅲ路第2级滤波放大电路,

33是第Ⅲ路第3级滤波放大电路;

4是第Ⅳ路信号调理电路,

41是第Ⅳ路第1级滤波放大电路,

42是第Ⅳ路第2级滤波放大电路,

43是第Ⅳ路第3级滤波放大电路;

5是生命体征信号发射电路,

51是生命体征信号发射模块,

52是2.4G射频匹配及晶振电路;

具体实施方式

请参阅图1,为本实用新型具体实施例。

结合图1可见:本实用新型包括有第Ⅰ路信号调理电路1,第Ⅱ路信号调理电路2,第Ⅲ路信号调理电路3,第Ⅳ路信号调理电路4,生命体征信号发射电路5,共5部分相结合构成一个整件,其中:

所述第Ⅰ路信号调理电路1,又包含第Ⅰ路第1级滤波放大电路11、第Ⅰ路第2级滤波放大电路12、第Ⅰ路第3级滤波放大电路13;其中:

所述第Ⅰ路第1级滤波放大电路11中的雷达模块Y1的输出端接电容C4的一端,电容C4另一端与电阻R1的一端相连接,电阻R1另一端同时与电容C1、电阻R2的一端及运算放大器N1的第3脚相连接,电容C1、电阻R2的另一端同时与运算放大器N1的第4脚及电容C5的一端相连接,运算放大器N1的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅰ路第2级滤波放大电路12中的电容C5的一端与所述第Ⅰ路第1级滤波放大电路11中运算放大器N1的输出端第4脚相连接,电容C5的另一端与电阻R6相连接,电阻R6的另一端同时与电容C2、电阻R3的一端及运算放大器N2的第3脚相连接,电容C2、电阻R3的另一端同时与运算放大器N2的第4脚及电容C6的一端相连接,运算放大器N2的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅰ路第3级滤波放大电路13中的电容C6的一端与所述第Ⅰ路第2级滤波放大电路12中运算放大器N2的输出端第4脚相连接,电容C6的另一端与电阻R4的一端相连接,电阻R4另一端同时与电容C3、电阻R5的一端及运算放大器N3的第3脚相连接,电容C3、电阻R5的另一端同时与运算放大器N3的第4脚相连接,运算放大器N3的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅱ路信号调理电路2,又包含第Ⅱ路第1级滤波放大电路21、第Ⅱ路第2级滤波放大电路22、第Ⅱ路第3级滤波放大电路23;其中:

所述第Ⅱ路第1级滤波放大电路21中的雷达模块Y2的输出端接电容C10的一端,电容C10另一端与电阻R7的一端相连接,电阻R7另一端同时与电容C7、电阻R8的一端及运算放大器N4的第3脚相连接,电容C7、电阻R8的另一端同时与运算放大器N4的第4脚及电容C11的一端相连接,运算放大器N4的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅱ路第2级滤波放大电路22中的电容C11的一端与所述第Ⅱ路第1级滤波放大电路21中运算放大器N4的输出端第4脚相连接,电容C11的另一端与电阻R12相连接,电阻R12的另一端同时与电容C8、电阻R9的一端及运算放大器N5的第3脚相连接,电容C8、电阻R9的另一端同时与运算放大器N5的第4脚及电容C12的一端相连接,运算放大器N5的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅱ路第3级滤波放大电路23中的电容C12的一端与所述第Ⅱ路第2级滤波放大电路22中运算放大器N5的输出端第4脚相连接,电容C12的另一端与电阻R10的一端相连接,电阻R10另一端同时与电容C9、电阻R11的一端及运算放大器N6的第3脚相连接,电容C9、电阻R11的另一端同时与运算放大器N6的第4脚相连接,运算放大器N6的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅲ路信号调理电路3,又包含第Ⅲ路第1级滤波放大电路31、第Ⅲ路第2级滤波放大电路32、第Ⅲ路第3级滤波放大电路33,其中:

所述第Ⅲ路第1级滤波放大电路31中的雷达模块Y3的输出端接电容C16的一端,电容C16另一端与电阻R13的一端相连接,电阻R13另一端同时与电容C13、电阻R14的一端及运算放大器N7的第3脚相连接,电容C13、电阻R14的另一端同时与运算放大器N7的第4脚及电容C17的一端相连接,运算放大器N7的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅲ路第2级滤波放大电路32中的电容C17的一端与所述第Ⅲ路第1级滤波放大电路31中运算放大器N7的输出端第4脚相连接,电容C17的另一端与电阻R18相连接,电阻R18的另一端同时与电容C14、电阻R15的一端及运算放大器N8的第3脚相连接,电容C14、电阻R15的另一端同时与运算放大器N8的第4脚及电容C18的一端相连接,运算放大器N8的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅲ路第3级滤波放大电路33中的电容C18的一端与所述第Ⅲ路第2级滤波放大电路32中运算放大器N8的输出端第4脚相连接,电容C18的另一端与电阻R16的一端相连接,电阻R16另一端同时与电容C15、电阻R17的一端及运算放大器N9的第3脚相连接,电容C15、电阻R17的另一端同时与运算放大器N9的第4脚相连接,运算放大器N9的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅳ路信号调理电路4,又包含第Ⅳ路第1级滤波放大电路41、第Ⅳ路第2级滤波放大电路42、第Ⅳ路第3级滤波放大电路43,其中:

所述第Ⅳ路第1级滤波放大电路41中的雷达模块Y4的输出端接电容C22的一端,电容C22另一端与电阻R19的一端相连接,电阻R19另一端同时与电容C19、电阻R20的一端及运算放大器N10的第3脚相连接,电容C19、电阻R20的另一端同时与运算放大器N10的第4脚及电容C23的一端相连接,运算放大器N10的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅳ路第2级滤波放大电路42中的电容C23的一端与所述第Ⅳ路第1级滤波放大电路41中运算放大器N10的输出端第4脚相连接,电容C23的另一端与电阻R24相连接,电阻R24的另一端同时与电容C20、电阻R21的一端及运算放大器N11的第3脚相连接,电容C20、电阻R21的另一端同时与运算放大器N11的第4脚及电容C24的一端相连接,运算放大器N11的第1脚与电压基准相连接;

所述第Ⅳ路第3级滤波放大电路43中的电容C24的一端与所述第Ⅳ路第2级滤波放大电路42中运算放大器N11的输出端第4脚相连接,电容C24的另一端与电阻R22的一端相连接,电阻R22另一端同时与电容C21、电阻R23的一端及运算放大器N12的第3脚相连接,电容C21、电阻R23的另一端同时与运算放大器N12的第4脚相连接,运算放大器N12的第1脚与电压基准相连接;

所述生命体征信号发射电路5,又包括U1生命体征信号发射模块51,2.4G射频匹配及晶振电路52,其中:

所述U1生命体征信号发射模块51的第1脚与所述第Ⅰ路信号调理电路1中N3的第4脚相连;

所述U1生命体征信号发射模块51的第2脚与所述第Ⅱ路信号调理电路2中N6的第4脚相连;

所述U1生命体征信号发射模块51的第3脚与所述第Ⅲ路信号调理电路3中N9的第4脚相连;

所述U1生命体征信号发射模块51的第4脚与所述第Ⅳ路信号调理电路4中N12的第4脚相连;

所述U1生命体征信号发射模块51的第5、6脚与MCU的I2C接口相连;

晶振G1的一端同时与所述U1生命体征信号发射模块51的第7脚、电容C25的一端相连接,电容C25的另一端接地;

晶振G1的另一端同时与所述U1生命体征信号发射模块51的第8脚、电容C26的一端相连接,电容C26的另一端接地;

所述U1生命体征信号发射模块51的第9脚与电容C27的一端相连接、电容C27的另一端同时与电容C28、电感L1的一端相连接,电容C28的另一端接地,电感L1的另一端同时与电感L2、电容C30的一端相连接,电感L2的另一端同时与电容C31、电感L3的一端相连接,电容C31的另一端接地,电感L3的另一端接陶瓷天线A1;

所述U1生命体征信号发射模块51的第10脚与电容C29的一端相连接、电容C29的另一端同时与电容C30、电感L4的一端相连接,电容C30的另一端同时与电感L1、L2的一端相连接,电感L4的另一端接地。

值得特别说明的是:

本实用新型选用主要器件型号:Y1~Y4为IPM-165,N1~N12为LMV931,U1为CC2541,G1为TCXO-32M,A1为AN3216-245。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的前提上,还可以做出若干改进和润饰,这些修改、等同替换和改进等,均应包含在实用新型的保护范围内。

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