一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统的制作方法

1.本实用新型涉及电磁信号采集领域，尤其涉及一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统。


背景技术：

2.电磁波作为现代通信技术的重要载体，随着通信技术的发展被广泛应用。各种通信基站及中继站等是通信系统的重要组成部分，在军事或特殊领域，移动式基站/信号中继被普遍应用，大规模的电磁设备的应用导致了电磁环境的复杂化，并且，复杂的电磁环境进一步影响到环境中电磁设备的正常功能。对于电磁类产品而言，对电磁环境的兼容性成为了一大重要考虑因素。而空间电磁环境的组成离不开空间各电磁设备的具体应用，这种应用包括电磁设备的种类、功率、频谱以及工作规律等。因此，采集电磁环境的信息对于电磁设备的监管以及电磁环境的净化具有重要意义。
3.电磁环境复杂，对应的电磁信号多种多样，现有的电磁信息采集系统在采集电磁信号时，对每种电磁信号使用一根光纤进行传输，多种信号就需要多根光纤，屏蔽效果有限，且需要供电电缆，导致信号传输时会受到复杂电磁环境的干扰，工程建设难度大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中电磁采集系统存在容易受到复杂电磁环境干扰以及工程不便的问题，提供了一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.主要提供一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，包括依次连接的采集端、传输光纤和监控端，所述采集端包括依次连接的多路信号接口、隔离式收发器和用于合并多路信号的主控单元，所述主控单元的输出端与所述传输光纤的输入端连接，所述传输光纤通过一根光纤与所述监控端连接。
7.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述隔离式收发器的型号为adm2582ebrwz。
8.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述信号接口通过全屏蔽航空插座与所述隔离式收发器连接，所述信号接口包括4路rs485接口。
9.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述采集端和监控端均通过相应的光纤传输单元与传输光纤连接，所述光纤传输单元包括155m光模块，所述155m光模块通过传输电路与所述监控端/采集端连接。
10.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述主控单元包括主控芯片以及集成在主控芯片周围的稳压电路、隔离电路和模数转换电路，所述稳压电路、隔离电路、模数转换电路分别与所述主控芯片连接；所述监控端包括处理器，所述处理器的型号与所述主控芯片相同。
11.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述主控芯片的型号
为stm32f745vgt6。
12.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述稳压电路包括me6203a50m3g稳压器，所述隔离电路包括4通道隔离器，所述模数转换电路包括mcp3201-ci/sn模数转换器。
13.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述4通道隔离器的型号为adum1401arwz-rl。
14.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述传输电路包括hcb1608kf-121t30阻容感。
15.作为一优选项，一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述采集端还包括锂电池，所述锂电池分别与所述隔离式收发器、主控单元连接。
16.需要进一步说明的是，上述系统各选项对应的技术特征在不冲突的情况下可以相互组合或替换构成新的技术方案。
17.与现有技术相比，本实用新型有益效果是：
18.（1）本实用新型通过采集端的隔离式收发器和主控单元将多路信号合并，并将合并后的信号仅通过一根光纤传输至监控端，监控端将合并的信号拆分出来并通过一根光纤传输至采集端，所有信号通过一根光纤传输，减小了外部接口数量，提高整体屏蔽效能，同时保证工程便捷性。
19.（2）本实用新型隔离式收发器采用adm2582ebrwz，器件本身就具有较好的隔离效果，不需要再使用隔离光耦，同时通过全屏蔽航空插座与外部信号连接，进一步提升系统的抗强电磁干扰能力。
20.（3）本实用新型通过稳压电路和隔离电路保证电压稳定以及分流信号之间的隔离度。
21.（4）本实用新型采集端通过锂电池供电，不需要单独的供电电缆或其他设备供电，系统搭建方便，同时避免复杂环境的干扰。
附图说明
22.图1为本实用新型示出的一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统的结构示意图；
23.图2为本实用新型示出的4路rs485接口的示意图；
24.图3为本实用新型示出的监控端的结构示意图；
25.图4为本实用新型示出的带有锂电池供电的采集端的结构示意图；
26.图5为本实用新型示出的rs485与隔离式收发器的左半部分连接电路图；
27.图6为本实用新型示出的rs485与隔离式收发器的右半部分连接电路图；
28.图7为本实用新型示出的155m光模块的电路连接图；
29.图8为本实用新型示出的传输电路的电路图；
30.图9、图10、图11为本实用新型示出的stm32f745vgt6主控芯片的引脚示意图，其中处理器的型号与主控芯片相同；
31.图12为本实用新型示出的稳压电路图；
32.图13为本实用新型示出的隔离电路图；
33.图14为本实用新型示出的模数转换电路图。
34.图中标号说明：1、采集端；2、传输光纤；3、监控端；11、隔离式收发器；12、全屏蔽航空插座；13、锂电池；14、主控单元；31、主控芯片；32、稳压电路；33、隔离电路；34、模数转换电路。
具体实施方式
35.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
38.本实用新型主要通过隔离式收发器11将多路信号合并，并将合并后的信号仅通过一根光纤传输至监控端3，监控端3从一根光纤中恢复出电信号并分流出各种信号，所有信号通过一根光纤传输，减小了外部接口数量，提高整体屏蔽效能，同时保证工程便捷性的目的。
39.实施例1
40.在一示例性实施例中，提供一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，如图1、2所示，包括依次连接的采集端1、传输光纤2和监控端3，所述采集端1包括依次连接的多路信号接口、隔离式收发器11和用于合并多路信号的主控单元14，所述主控单元14的输出端与所述传输光纤2的输入端连接，所述传输光纤2通过一根光纤与所述监控端3连接。
41.具体地，系统在使用时，多路信号接口接入多路或多种电磁信号，电磁信号输入至隔离式收发器11中，隔离式收发器11中包括多个收发装置，每个收发装置对应一个接口，每一路信号通过相应的收发装置将信号发送到主控单元14中；主控单元14中将接收到的所有路的信号进行组包，得到合并信号，按一定时间进行收发一帧的形式发送到监控端3，监控端3将接收到的合并信号进行拆包处理，分析出对应接口的各路信号，分流恢复成各种原始接口信号，然后将信号分流传输回隔离式收发器11中各自的收发装置中。其中多路信号接口为多路同种接口，也可为不同的信号接口，如rs485、rs232、ttl等接口。
42.本系统通过采集端1的主控单元14将多路信号合并，并将合并后的信号仅通过一根光纤传输至监控端3，监控端3从一根光纤中恢复出电信号并分流出各种信号，所有信号通过一根光纤传输，减小了外部接口数量，提高整体屏蔽效能，同时保证工程便捷性的目的。
43.实施例2
44.基于实施例1，提供一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，如图5、图6所示，所
述隔离式收发器11的型号为adm2582ebrwz。
45.进一步地，如图2所示，所述信号接口通过全屏蔽航空插座12与所述隔离式收发器11连接，所述信号接口包括4路rs485接口。
46.具体地，4路rs485信号与隔离式收发器11的连接结构均相同，每一路rs485信号分别通过一个隔离式收发器11与主控单元14连接，图5、图6中以其中1路为例。adm2582ebrwz收发器本身内部具有隔离功能，不需要额外再使用隔离光耦，同时通过全屏蔽航空插座与外部信号连接，进一步提升系统的抗强电磁干扰能力。其中，全屏蔽航空插座的型号为j599/20fd19。
47.实施例3
48.基于以上实施例，提供一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，所述采集端1和监控端3均通过相应的光纤传输单元与传输光纤连接，如图7所示，所述光纤传输单元包括155m光模块，所述155m光模块通过传输电路与所述监控端3/采集端1连接。
49.进一步地，如图8所示，所述传输电路包括hcb1608kf-121t30阻容感。
50.进一步地，如图3所示，所述主控单元14包括主控芯片31以及集成在主控芯片31周围的稳压电路32、隔离电路33和模数转换电路34，所述稳压电路32、隔离电路33、模数转换电路34分别与所述主控芯片31连接。
51.进一步地，所述监控端3包括处理器，所述处理器的型号与所述主控芯片31相同，采集端1和监控端3的工作过程可以理解为互逆过程，其中采集端1将信号合并，监控端3通过处理器从光纤中恢复电信号，然后再分流出各种485接口信号。
52.进一步地，如图9、图10、图11所示，所述主控芯片31的型号为stm32f745vgt6，图8和图9虚线处连接组成完成的芯片结构。
53.进一步地，如图12-14所示，所述稳压电路32包括me6203a50m3g稳压器，所述隔离电路33包括4通道隔离器，所述模数转换电路34包括mcp3201-ci/sn模数转换器。所述4通道隔离器的型号为adum1401arwz-rl。
54.具体地，155m光模块通过rd引脚与stm32f745vgt6的uart8_rx引脚连接，通过td引脚与stm32f745vgt6的uart8_tx引脚连接，155m光模块通过vcct引脚、引脚vccr与传输电路连接。传输电路的供电与stm32f745vgt6的vdd引脚连接。
55.进一步地，me6203a50m3g稳压器的vin引脚与stm32f745vgt6的vbat引脚连接，4通道隔离器adum1401arwz-rl的引脚via、vib、vic和vod分别连接至stm32f745vgt6的引脚pb12-pb15。mcp3201-ci/sn模数转换器的in+引脚与stm32f745vgt6的vbat引脚连接。
56.进一步地，如图9、图10、图11所示，4路rs485信号均在处理器（型号stm32f745vgt6）中恢复，图中引脚pa1-pa3、引脚pa9-pa12、引脚pd8-pd12以及引脚pe7-pe9分别对应一路rs485信号的处理。
57.实施例4
58.基于实施例1，提供一种复杂电磁环境中多源信号的采集系统，如图4所示，所述采集端1还包括锂电池13，所述锂电池13分别与所述隔离式收发器11、主控单元14连接。
59.本实用新型采集端通过锂电池供电，不需要单独的供电电缆或其他设备供电，系统搭建方便，同时避免复杂环境的干扰。
60.以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施
方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。