一种射频同轴线缆的实时自检电路的制作方法

本发明涉及一种射频同轴线缆的实时自检电路。

背景技术：

1、在车载控制系统的射频线缆应用中，射频线缆的通断，连接器接口连接的松紧程度对射频发射信号传输至关重要。针对射频线缆的实时自检检测，一方面可以满足自检的实时性，对正常工作不产生影响，另一方面，自检不改变射频同轴线缆的构造，即，自检不新增测试线缆，仍为工作射频同轴线缆。

2、目前对于通用的线缆自检装置和自检方法存在如下缺陷：1、不能实现实时自检，工作过程和自检过程严格分开，一种是开机时自检，然后自检功能关闭后，实施正常工作，另一种是正常工作需要停止，实施自检，自检完成后，再进行工作。2、自检对线缆有特定要求，要求线缆包含专用发射线缆用于激励源激励，另外需要用于接收的线缆，增加了成本和复杂度。3、在自检方案设计上，系统比较复杂，线缆发出的信号，采集和分析模块均较复杂，自检系统自身可靠性受到限制。

3、这里的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然地构成现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种射频同轴线缆的实时自检电路，无需增加额外的测试线缆，不影响既有的工作电源和供电，实现便捷，识别性强，可靠性高。

2、为了达到上述目的，本发明提供一种射频同轴线缆的实时自检电路，包含：

3、激励源，用于输出自检信号给射频同轴线缆的发射端；

4、驱动输出模块，其输入端连接所述激励源的输出端，输出端连接所述射频同轴线缆的发射端，用于将所述激励源输出的自检信号进行放大后，叠加到射频同轴线缆的发射端的电源信号上；

5、自检信号分离模块，其输入端连接射频同轴线缆的接收端，用于分离出接收信号中的自检信号和电源信号；

6、反馈电路，用于产生约定内容的移频调制fsk码字，并将所述fsk码字耦合到射频同轴线缆的接收端，反馈至所述射频同轴线缆的发射端；

7、状态判断模块，其连接射频同轴线缆的发射端，如果状态判断模块未采集到约定内容的fsk码字，则认为发射链路异常。

8、所述激励源采用mcu芯片，所述mcu芯片的io管脚会产生瞬间跌落的第一脉冲p1，所述第一脉冲p1的幅值为所述mcu芯片的电源幅值。

9、所述驱动输出模块包含三个npn型晶体管q1、q2、q5和两个pnp型晶体管q3、q4；

10、所述第一晶体管q1的基极连接所述激励源的输出端，集电极连接电源电压，发射极接地；

11、所述第二晶体管q2的基极连接所述第一晶体管q1的集电极，集电极连接第四晶体管q4的基极，发射极接地；

12、所述第三晶体管q3的基极连接所述第一晶体管q1的集电极，发射极连接电源电压，集电极连接第五晶体管q5的基极；

13、所述第四晶体管q4的基极连接所述第二晶体管q2的集电极，发射极连接电源电压，集电极输出功率放大信号；

14、所述第五晶体管q5的基极连接所述第三晶体管q3的集电极，集电极输出功率放大信号，发射极接地；

15、当输入为低电平时，第二晶体管q2和第四晶体管q4工作在饱和开关状态；

16、当输入为高电平时，第一晶体管q1、第三晶体管q3和第五晶体管q5工作在饱和开关状态。

17、所述第一晶体管q1的基极和所述激励源的输出端之间串联第一电阻r1，基极和地之间串联第二电阻r2，集电极和电源电压之间串联第三电阻r3，用于使晶体管工作在截止或饱和的开关状态。

18、所述第二晶体管q2的基极和所述第一晶体管q1的集电极之间串联第四电阻r4，所述第三晶体管q3的基极和所述第一晶体管q1的集电极之间串联第五电阻r5，用于分离第一晶体管q1的集电极同源输出信号。

19、所述第三晶体管q3的发射极和地之间串联第七电阻r7，所述第三晶体管q3的发射极和电源电压之间串联二极管d1和第九电阻r9，用于使第三晶体管q3的pnp晶体管工作在开关状态。

20、所述自检信号分离模块包含自检信号分离电路和电源信号分离电路，所述自检信号分离电路用于从接收信号中分离出自检信号，所述电源信号分离电路用于从接收信号中分离出电源信号。

21、所述自检信号分离电路包含分压电路和史密斯触发器u1，所述分压电路包含串联在所述驱动输出模块输出端和所述史密斯触发器u1输入端之间的第一分压电阻r1，以及一端连接所述史密斯触发器u1输入端，另一端接地的第二分压电阻r2，所述史密斯触发器u1用于分离出自检信号。

22、所述电源信号分离电路包含滤波电路和电源转换模块，所述滤波电路采用lc电路。

23、所述反馈电路通过同轴线缆的天线模块的数字电路产生特定的码字，然后通过振荡电路产生fsk信号，所述fsk信号的中心频点为4.2mhz，低电平信号0用3.9mhz，高电平信号1用4.5mhz实现。

24、所述状态判断模块包含：滤波电路，定向耦合器，幅值和相位检测模块，比较器模组和数字电路；

25、所述滤波电路滤掉发射的信号频率，对接收信号进行滤波和信号放大整形；

26、所述定向耦合器耦合输出电压驻波比vswr参数信号，送至幅值和相位检测模块；

27、所述幅值和相位检测模块通过检测所述电压驻波比vswr参数信号的幅值和相位来检测传输链路电阻的适配和阻抗连续情况；

28、所述比较器模组用于判断线缆的特征性能是否在正常接收范围内；

29、所述数字电路根据所述比较器模组的输出信号判断线缆自检的阻抗结果是否发生异常。

30、所述滤波电路用通用的lc构成的27mhz滤波器。

31、所述定向耦合器的型号为sydc-30-12hp。

32、所述幅值和相位检测模块采用ad8302芯片。

33、所述比较器模组包含第一比较器和第二比较器；

34、所述第一比较器用于判断阻抗的失配反射系数幅值，所述第一比较器的阈值vmag设置为0.2v，如果电压驻波比vswr参数信号的幅值超过所述第一比较器的阈值vmag，则所述第一比较器的输出将翻转；

35、所述第二比较器用于判断阻抗的失配反射系数相位，所述第二比较器的阈值vphs设置为1v，如果电压驻波比vswr参数信号的相位超过所述第二比较器的阈值vphs，则所述第二比较器的输出将翻转。

36、所述数字电路接收所述比较器模组的输出信号，如果第一比较器和第二比较器中至少一个的输出发生了翻转，所述数字电路会切断射频发射。

37、本发明具有以下有益效果：

38、1、不影响既有的工作电源和供电，采用特定的fsk码字，不会对工作射频信号产生影响。

39、2、仍然采用工作的射频同轴线缆，不会增加额外的测试线缆。

40、3、激励源采用电源直流信号叠加自检信号，通过发射端的电压驻波比(vswr)参数判断，识别性强，实现便捷。

41、4、自检信号通过单根同轴线缆来进行闭环的实时检测，一方面通过在负载末端返回到发射端的fsk反馈码字信号，另一方面通过在发射端的电压驻波比的参数判断负载匹配情况，自检环路闭环收敛，可靠性高。