专利名称：检测装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置和方法，更具体地，涉及一种在第三
代移动通信(3G)中，广泛使用智能天线的无线通信基站收发信机 和智能天线阵列"l妄口线顺序对应关系和线缆损肆毛的4企测装置和方法。
背景技术：
随着3G大规j模商用的日渐临近，时分复用码分多址接入 (TD-SCDMA )作为中国自己的3G标准一寻会成为中国第一个拥有 3G牌照的标准。因此，TD-SCDMA系统的商用化进程更显紧迫， 移动通信网络基站中所需要使用的大量的智能天线的开发也随之 成为一个紧迫的课题。
在此，首先简单介绍什么是智能天线。智能天线一般是由多根 天线构成的天线阵列，天线阵列中的每根天线都与无线收发信机的 某个天线4姿口相对应，其中对应关系是有固定的顺序要求的，因此 对连接在天线和无线收发信机之间的每根线缆也有对应的排列顺 序要求。
目前，在工程施工中，天线阵列和无线收发信机之间的距离通 常会比较远，而且每根线缆的颜色也一样，这时要在一组线缆的一 端分辨出其另一端的排列顺序就非常困难。通常，至少需要两名施
工人员配合，其中， 一名施工人员地上作业，另一名高空作业安装 线缆。
为了减少安装成本和高空作业的次#:，我们希望一名施工人员 单次高空作业就能完成安装任务。但是，目前在一名施工人员单独 施工的情况下，难于进行单人检测工作。
发明内容
为了在使用智能天线的无线通信设备的工程施工、开通、以及 维护过程中，单人作业也能够方便地辨别线缆排列顺序和线损情 况，本发明提供了一种检测装置及方法，其中，在对每根线缆的线 损进行估测并显示的同时，能够达到最多9根天线线缆的线序检测 及显示。
本发明的一个方面提供了一种检测装置，用于对智能天线阵列 的至少一条线缆进行检测，该装置包括发射机，用于产生射频信 号；以及接收机，用于接收来自发射机的射频信号，采用扫描切换 的方式通过射频开关阵列将多个信号分时切换到对数放大器的输 入端，使用对数放大器检测射频信号的功率，从而实现对至少一条 线缆的4企测。
根据本发明的一个方面，发射才几包括电池电压检测电路，连 接到电池，用于指示电池的状态；第一主控单元电路，连接到电池 电压检测电路，用于扫描控制按钮的输入状态，配置信号发生器电 路的参数，以及控制信号输出的时间；信号发生器电源电路，连接 在电池电压4全测电3各和信号发生器之间，用于通过第一主控单元电 路的控制为信号发生器供电；以及信号发生器，连接到第一主控单 元电路，用于根据第一主控单元电路所配置的参数，发射预定频率
的射频单元信号，以及根据第一主控单元电路的控制，进入工作状 态或睡眠状态。
另夕卜，冲艮凌居本发明的一个方面，4妄收才几包4舌电源切4奂和电压
监控电3各，连4妻到电池或外4妻直流电源，用于在电池和外"t姿直流电
源之间进4于切4灸，以及4全测电池和外4妄直流电源的状态；电源单元，
包括升压电路和降压电路，降压电路连接到第二主控单元电路分别 为其供电，以及升压电路连4妄到功率#全测电3各和射频切换开关矩
阵，用于分别为其供电；第二主控单元电路，连接到功率检测电路 和射频切换开关矩阵，用于控制射频开关矩阵切换、射频功率从模 拟到数字的转换，以及键盘的扫描；射频切换开关矩阵，连接到第 二主控单元电^各和功率才企测电if各，用于在第二主控单元电^各的控制 下，将来自发射机的射频信号分别切换到功率检测电路上；以及功 率4企测电^各，连4妄到第二主控单元电^各和射频切4奂开关矩阵，用于 检测来自射频切换开关矩阵的射频信号的功率，将模拟电压信号输 出到第二主控单元电路。此外，接收机还包括键盘显示电路，连接 到降压电3各和第二主控单元电if各。
其中，本发明的第 一 主控单元以及第二主控单元均是低功*毛单 片机，信号发生器是频率合成器芯片，以及射频信号是射频单音信号。
胜控电
路均设置有"电力弱"和"电力空"两个阈值，当电力正常时，输 出绿色指示，当电力弱时输出黄色指示告警，以及当电力空时输出 红色指示告警并同时切断电路电源。其中，电源切换和电压监控电 路使用继电器进行供电电源选择。
根据本发明的一个方面，对线缆的检测包括以下至少之一线 序检测、通断检测、及线损检测。其中，在进行线序检测的情况下，
将至少 一条线缆的 一端连接至接收机的端口上，使用发射机在至少 一条线缆的另一端发送信号，接收机自动记录至少一条线缆中的每
一条收到信号的顺序，从而确定至少一条线缆的线序；在进行线损 检测的情况下，对数放大器将发射机的发送信号功率和接收机的接 收信号功率进行比專交，从而计算出对应线缆的线损。
本发明的另 一方面还才是供了 一种^r测方法，用于对智能天线阵 列的至少一条线缆进行检测，该方法包括以下步骤将至少一条线 缆的 一端连接至接收机的端口 ；使用发射机在至少 一条线缆的另一 端发送信号；以及接收机自动记录至少一条线缆中的每一条收到信 号的顺序，从而确定至少一条线缆的线序。
才艮才居本发明的另一方面，该4企测方法还包^"以下步-骤在才全测 至少一条线缆接收到的信号的同时，通过比较发射机的发送信号功 率和接收机的接收信号功率，从而计算出对应线缆的线损。
因此，本发明的检测装置和方法实现了以下技术效果l.可单 人作业；2.工程人员可迅速检测且操作方便；3.本发明采用两节5 号千电池供电，实现了超低功耗设计，可长时间工作，而且不检测 时本发明的装置自动进入节电模式；4.手持设备，人性化设计，体 积小巧，发射机可随身携带；5.可以检测并显示每根线缆损耗；6. 可以进行输入电压监测，电力强、弱、空LED灯指示；以及7.接 收机支持电池和外接直流电源两种供电模式，可自动识别并工作。 从而，实现了对多根天线线缆的线序检测并显示以及对每根线缆的 线损的估测并显示。
附图用来提供对本发明的进一 步理解，并且构成说明书的 一部 分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的 限制。在附图中
图1是根据本发明的冲企测方法的流程图2是根据本发明的实施例的线序线损;险测装置的检测原理
图3是根据本发明的检测装置的框图4是根据本发明的实施例的线序线损;险测装置发射才几的原理 框图5是根据本发明的实施例的线序线损检测装置接收机的原理 框图6是根据本发明的实施例的线序线损检测装置发射机的外观 结构图；以及
图7是根据本发明的实施例的线序线损检测装置接收机的外观 结构图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此 处所描述的优选实施例4叉用于i兌明和解释本发明，并不用于限定本 发明。
图1是4艮据本发明的冲t测方法的流程图。图2是4艮据本发明的 实施例的线序线损4全测装置的4佥测原理图。
如图2所示，其中，CMTX ( Cable marker transmitter )是线序 检测装置发射机，CMRX(Cable marker receiver)是线序检测装置接 收机。以下将参照图2以一组共9根线缆为例详细描述如图1所示 的斗企测方法。
才艮据如图2所示的4企测原理，如果无线收发信机和天线阵列之 间的 一组线缆已经铺设完成，但是还没有连接到无线收发信机和天
线阵列上，那么如图l所示，进行以下检测的操作步骤
步驶《S102,将至少一条缆线的一端连4妾至4妄收4几的端口 ，其具 体操作步骤为
第一步在无线收发信机一侧，将连缆组的每根线缆不分顺序 的一对一连4姿到CMRX的端口上；
第二步打开CMRX电源；
第三步携带CMTX,到达线缆组的另一侧(天线阵列侧)； 第四步打开CMTX电源；
第五步选定需要连接到天线阵列第一根天线上的电缆；以及 第六步将CMTX连接到选定的电缆上。
接着，进行步骤S104，使用发射机在至少一条线缆的另一端发 送信号；以及步骤S106，接收机自动记录至少一条线缆中的每一条 收到信号的顺序，从而确定至少一条线缆的线序，其具体操作步骤 如下
第七步按下CMTX的发送按钮，这时CMTX发送信号，CMRX 自动记录线缆接收到信号的顺序；
第八步断开CMTX和电缆的连^t妄，将该电缆安装在天线阵列 对应的天线上；
第九步选定需要连接到天线阵列下一根天线上的电缆；重复
第六步至第九步，直到天线阵列的九4艮电缆全部安装完毕； 第十步关闭CMTX电源；
第十一步回到无线收发信才几侧，按照显示的序号为每才艮线缆 做标记；
第十二步关闭CMRX电源；
第十三步根据每根线缆的标记顺序将其安装到无线收发信机 只寸应的端口上；
最后，线序4企测完成。
如上所述，完成了对所有线缆的检测。但是需要指出的是，如 图1所示的4企测方法中，还要进行以下步骤在检测至少一条线缆 接收到的信号的同时，通过比较发射机的发送信号功率和接收机的 接收信号功率，从而计算出对应线缆的线损。
图3是根据本发明的检测装置300的框图。如图3所示的检测 装置300用于对智能天线阵列的至少一条线缆进行检测，该装置包 括
发射机302，用于产生射频信号，其中，发射机302包括电 池电压检测电路3022,连接到电池，用于指示电池的状态；第一主 控单元电路3024，连接到电池电压检测电路3022,用于扫描控制 4妄钮的输入状态，配置信号发生器3028电i 各的参数，以及控制信 号输出的时间；信号发生器电源电路3026，连接在电池电压检测电 路3022和信号发生器3028之间，用于通过第一主控单元电路3024 的控制为信号发生器3028供电；以及信号发生器3028,连接到第 一主控单元电^各3024，用于才艮据第一主控单元电i 各3024所配置的
参数，发射预定频率的射频单元信号，以及根据第一主控单元电路
3024的控制，进入工作状态或睡眠状态；以及
304，用于冲妄收来自发射才几302的射频信号，采用扫描 切换的方式通过射频开关阵列将多个信号分时切换到对数放大器 的$叙入端，4吏用对#:;故大器4全测射频4言号的功率，乂人而实现对至少 一条线缆的4全测，其中，接收机304包括电源切换和电压监控电 3各3040,连4妾到电池或外4妾直流电源，用于在电池和外4妾直流电源 之间进行切换，以及4全测电池和外4妄直流电源的状态；电源单元 3042,包括升压电i 各和降压电^各，降压电路连接到第二主控单元 3044电路分别为其供电，以及升压电路连接到功率检测电路3048 和射频切换开关矩阵3046,用于分别为其供电；第二主控单元电蹈， 3044，连接到功率检测电路3048和射频切换开关矩阵3046,用于 控制射频开关矩阵切换、射频功率从模拟到数字的转换，以及键盘 的扫描；射频切4奐开关矩阵3046,连4妄到第二主控单元电^各3044 和功率检测电路3048,用于在第二主控单元电路3044的控制下， 将来自发射机302的射频信号分别切换到功率检测电路3048上； 以及功率4全测电3各3048,连接到第二主控单元电^各3044和射频切 换开关矩阵3046,用于4全测来自射频切换开关矩阵3046的射频信 号的功率，将模拟电压信号输出到第二主控单元电路3044,此外， 4妄收才几还包括"建盘显示电^各，连4妄到降压电^各和第二主控单元电蹈_ 3044。
其中，电池电压检测电路3022以及电源切换和电压监控电路 3040均设置有"电力弱，，和"电力空"两个阈值，当电力正常时， 输出绿色指示，当电力弱时输出黄色指示告警，以及当电力空时输 出红色指示告警并同时切断电路电源。电源切换和电压监控电路 3040可以7使用继电器进4于供电电源选才奪。
在本发明中，第一主4空单元3024以及第二主4空单元3044均是 低功耗单片机，信号发生器3028是频率合成器芯片，以及射频信 号是射频单音信号。
此夕卜，在本发明中，对线缆的检测包括以下至少之一线序检 测、通断检测、及线损检测。其中，在进行线序检测的情况下，将 至少一条线缆的一端连接至接收机304的端口上，使用发射机302 在至少一条线缆的另一端发送信号，4妻收才几304自动记录至少一条 线缆中的每一条收到信号的顺序，从而确定至少 一条线缆的线序； 在进行线损检测的情况下，对数放大器将发射机302的发送信号功 率和接收机304的接收信号功率进行比较，从而计算出对应线缆的 线损。
图4是根据本发明的实施例的线序线损检测装置发射机的原理 框图。如图4所示，根据本发明的实施例，发射机包括四个部分 电池电压监测电路402、主控单元404、信号发生器电路406、以及 信号发生器电源电路408。
其中，电池电压监测电路402设置"电力弱"和"电力空"两 个阈值，电力正常时，输出绿色指示，电力弱时输出黄色指示告警， 电力空时输出红色指示告警，同时切断后续电路电源。主控单元404 由超低功耗单片机实现，扫描控制按钮的输入状态，配置信号发生 器电路406参数，并控制信号输出的时间。
根据本发明的实施例，射频单音信号的产生由信号发生器406 (诸如频率合成器芯片)实现，通过主控单元404配置信号发生器 406的参凄t,实现2015 MHz频点输出；同时通过主控单元404控 制信号发生器406的使能端可以控制信号发生器406进入工作状态 或睡眠状态。信号发生器406的工作电源为3.3 V,需要从信号发
生器电源电路408电压通过升压电路4争纟奐;彈到。D/D升压电i 各具有 使能控制端，由主控单元404控制。
图5是根据本发明的实施例的线序线损检测装置接收机的原理 框图。参照图5，该接收才几包括以下六个部分电源切换和电压监 控电路502、主控单元电路504、射频切换开关矩阵506、功率检测 电路508、 4建盘显示电3各510、以及电源单元512。
其中，电源切换和电压监控电路502对电池和外接直流电源进 行电压监测，与图4中的电池电压监测电路402功能类似，电源切 换和电压监测电路502i殳置"电力弱"和"电力空"两个阈值，电 力弱时输出黄色指示告警，电力空时输出红色指示告警，同时切断 后续电路电源。在本实施例中，电源切换和电压监测电路502使用 继电器进行供电电源选择，电池连4妻到继电器常闭触点，外部直流 电源连接到电源常开触点，由外部直流电源控制继电器吸合线圈。
主控单元504由超低功摔毛单片冲几实现，完成射频开关矩阵切换、 射频功率的模拟到数字转换，并完成键盘扫描控制。
通过射频切换开关矩阵506将9路输入射频信号分别切换到功 率检测电路508上，切换逻辑由主控单元504的单片机控制。
使用对数放大器(即，功率检测电路508)检测经过匹配网络 后的射频信号的功率，输出模拟电压信号由主控单元504进行A/D采集。
使用1/0扩展芯片(即，键盘显示电路510)扩展主控单元电 路504的I/O脚，用于驱动显示数码管、指示灯，以及接收键盘输 入。
在本实施例中，单4反凄t字电^各工作的3.3 V电源，^吏用DC-DC 降压电路512a，由电池或外部直流电源变换得到。DC-DC电路的 使能控制端，由电压监控电路502控制。射频电路使用的5V电源 由3.3 V通过升压电路512b转换得到。电路的使能状态固定为持续 工作状态。
图6是根据本发明的实施例的线序线损才企测装置发射机的外观 结构图。如图6所示，其中，发射机顶端为N型线缆接头，正面右 上角为电源开关，其左侧为电源指示灯，电源开关下方为信号发送 按钮，其左侧为信号指示灯，产品背面为电池盒盖。
图7是根据本发明的实施例的线序线损检测装置接收机的外观 结构图。如图7所示，接收机顶端为一排9个N型线缆接头，正面 在每个N型电缆*接头下方对应有二排显示，第 一排为两个发光二才及 管和一位八段数码管，第二排为二位八段数码管。在正面的下方有 一排按钮、开关和指示灯，从左到右分别是 一个显示按钮、三个 才莫式指示灯、 一个重新;险测4安^L、 一个运^^指示灯、两个电源指示 灯和一个电源开关。在右侧面有供接直流适配器的输入插座，以及
在背面为电池盒盖。
通过以上本发明的描述，可以看到本发明能够在天线阵列和无 线收发信4几之间进行线序线损测量时，准确完成9根天线线缆的线 序冲企测和显示，对每4艮线缆的线损进4于估测并显示。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对 于本领域的冲支术人员来it，本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种检测装置，用于对智能天线阵列的至少一条线缆进行检测，其特征在于，包括发射机，用于产生射频信号；以及接收机，用于接收来自所述发射机的所述射频信号，采用扫描切换的方式通过射频开关阵列将多个信号分时切换到对数放大器的输入端，使用所述对数放大器检测所述射频信号的功率，从而实现对所述至少一条线缆的检测。
2. 根据权利要求1所述的才企测装置，其特征在于，所述发射机包 括电;也电压4企测电路，连4妄到电池，用于指示所述电池的 状态；第一主控单元电^各，连4妄到所述电池电压4企测电^各，用 于扫描控制按钮的输入状态，配置信号发生器电路的参数，以 及控制信号输出的时间；信号发生器电源电路，连接在所述电池电压检测电路和 所述信号发生器之间，用于通过所述第一主控单元电路的控制 为所述信号发生器供电；以及所述信号发生器，连接到所述第一主控单元电路，用于 根据所述第一主控单元电路配置的所述参数，发射预定频率的 射频单元信号，以及4艮据所述第一主控单元电路的控制，进入 工fM犬态或睡眠一犬态。
3. 根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述接收机包括电源切换和电压监控电路，连接到所述电池或外接直流 电源，用于在所述电池和所述外接直流电源之间进行切换，以 及才全测所述电池和所述外4妻直流电源的状态；电源单元，包4舌升压电^各和降压电^各，所述降压电^各连 接到第二主控单元电路，用于分别为其供电，并且所述升压电 路连接到功率检测电路和射频切换开关矩阵，用于分别为其供 电；所述第二主控单元电路，连接到所述功率检测电路和所 述射频切换开关矩阵，用于控制所述射频开关矩阵切换、射频 功率从才莫拟到lt字的转换，以及4走盘的扫描；所述射频切换开关矩阵，连接到所述第二主控单元电路 和所述功率^全测电if各，用于在所述第二主4空单元电^各的4空制 下，将来自所述发射机的射频信号分别切换到所述功率检测电 路上；以及所述功率一企测电^各，连4妾到所述第二主控单元电^各和所 述射频切换开关矩阵，用于检测来自所述射频切换开关矩阵的 所述射频信号的功率，将模拟电压信号输出到所述第二主控单 元电路。
4. 根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述接收机还 包括键盘显示电路，连接到所述降压电路和所述第二主控单元 电路。
5. 根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述电源切换 和电压监控电路使用继电器进行供电电源选择。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的智能天线阵列检测装置，其特征在于，对所述线缆的4企测包括以下至少之一线序4全测、 通断4全测、及线损4全测。
7. 4艮据权利要求6所述的4全测装置，其特征在于，在进行所述线 序检测的情况下，将所述至少一条线缆的一端连接至所述接收 机的端口上，使用所述发射机在所述至少一条线缆的另 一端发 送信号，所述接收机自动记录所述至少一条线缆中的每一条收 到信号的顺序，从而确定所述至少 一 条线缆的线序。
8. 根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，在进行所述线 损检测的情况下，所述对数放大器将所述发射机的发送信号功 率和所述接收机的接收信号功率进行比较，从而计算出对应线 缆的线损。
9. 一种检测方法，用于对智能天线阵列的至少一条线缆进行检 观寸，其4争4正在于，包4舌以下步艰《将所述至少一条线缆的一端连接至接收机的端口 ；使用发射机在所述至少一条线缆的另一端发送信号；以及所述接收机自动记录所述至少一条线缆中的每一条收到 信号的顺序，乂人而确定所述至少一条线缆的线序。
10. 根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，还包括以下步 骤在检测所述至少 一条线缆接收到的信号的同时，通过比 较所述发射机的发送信号功率和所述接收机的接收信号功率， 计算出对应线缆的线损。
全文摘要
本发明提供了一种检测装置和方法，该装置包括发射机，用于产生射频信号；以及接收机，用于接收来自发射机的射频信号，采用扫描切换的方式通过射频开关阵列将多个信号分时切换到对数放大器的输入端，使用对数放大器检测射频信号的功率，从而实现对至少一条线缆的检测。因此，在使用智能天线的无线通信设备的工程施工、开通、以及维护过程中，单人作业也能够方便地辨别线缆排列顺序和线损情况。
文档编号H04M3/30GK101188639SQ200610146679
公开日2008年5月28日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者余学德, 杨大全, 斌 王, 瞿金桥, 胡雪冬, 高艳丽, 俊 齐 申请人:中兴通讯股份有限公司