專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線(xiàn)裝置，特別涉及一種用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
按照國(guó)際海事組織及我國(guó)海事局有關(guān)規(guī)定，海船上大多安裝有VHF電臺(tái)、海事無(wú)線(xiàn)電話(huà)、GPS定位系統(tǒng)以及衛(wèi)星船站等通信救援設(shè)備。事故發(fā)生時(shí)，船只可以通過(guò)這些設(shè)備向搜救部門(mén)求救。但船員落水后，在水流的作用下，將漂離失事地點(diǎn)。由于落水船員基本無(wú)個(gè)人用通訊或示位設(shè)備，因此當(dāng)救援人員趕到失事地點(diǎn)能很快發(fā)現(xiàn)失事船只，卻很難確定落水船員的具體方位。目前，搜救人員的救援手段落后，只能通過(guò)分析失事區(qū)域的水流情況，推斷船只上落水人員可能漂流到的位置；通過(guò)攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和紅外夜視系統(tǒng)搜尋海面，進(jìn)行拉網(wǎng)式查找。在沿海島礁較多區(qū)域，島礁環(huán)流復(fù)雜多變，難以推測(cè)落水者的方位； 惡劣氣候條件下，搜救更為困難。對(duì)于遇難用戶(hù)攜帶有信標(biāo)機(jī)并持續(xù)發(fā)出無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的時(shí)候，可以在前往事故地點(diǎn)救援的搜救船或搜救直升機(jī)上裝設(shè)一種機(jī)載搜索機(jī)，對(duì)該無(wú)線(xiàn)電信號(hào)進(jìn)行偵聽(tīng)、發(fā)現(xiàn)、通信和定位，從而指引搜救人員有針對(duì)性地實(shí)施營(yíng)救。目前在所述機(jī)載搜索機(jī)中裝設(shè)的天線(xiàn)裝置，通過(guò)對(duì)三路信號(hào)同時(shí)接收、采樣并計(jì)算，得到該三路信號(hào)的相位差，來(lái)推算發(fā)射該三路信號(hào)的信標(biāo)機(jī)與所述機(jī)載搜索機(jī)的相對(duì)方向，達(dá)到測(cè)角的目的。然而，這種測(cè)角方法要求三路信號(hào)的處理電路能夠嚴(yán)格保持相位的一致性；而在機(jī)載搜索機(jī)中，由于從天線(xiàn)到后端采樣處理的模塊之間，需要用超過(guò)20米長(zhǎng)的電纜相連，并且為室外安裝，將很難保證三路信號(hào)的相位一致性，從而影響對(duì)信號(hào)定位的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，由不同位置的多個(gè)天線(xiàn)對(duì)同一個(gè)信標(biāo)機(jī)發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)對(duì)應(yīng)接收，通過(guò)將接收的多路信號(hào)分時(shí)合并為一路信號(hào)，來(lái)克服現(xiàn)有裝置相位校準(zhǔn)困難的問(wèn)題；之后，通過(guò)后繼算法計(jì)算多路信號(hào)的相位差來(lái)進(jìn)行測(cè)角，從而獲得發(fā)射該無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的信標(biāo)機(jī)與機(jī)載搜索機(jī)的相對(duì)方向，加快搜救人員對(duì)攜帶信標(biāo)機(jī)的遇難人員的搜救進(jìn)程，提高定點(diǎn)救援的成功概率。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，其依次設(shè)置了以下部件測(cè)向天線(xiàn)陣，其包含按設(shè)計(jì)分布位置組成陣列的多個(gè)天線(xiàn)，來(lái)分別接收同一個(gè)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；切換開(kāi)關(guān)，其根據(jù)該天線(xiàn)裝置外部的機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)給出的控制指令，將所述測(cè)向天線(xiàn)陣發(fā)送的多路接收信號(hào)合并為一路整合信號(hào)；聲表濾波器和放大器，對(duì)應(yīng)為這一路整合信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理后，通過(guò)射頻電纜發(fā)送至所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)，并由所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)對(duì)合并的多路接收信號(hào)的相位差進(jìn)行計(jì)算，來(lái)獲得所發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)與該機(jī)載搜索機(jī)的相對(duì)方向。 所述用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置還包含接口驅(qū)動(dòng)模塊，其接收所述機(jī)載搜索機(jī)主
機(jī)輸出的控制指令和電源，形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)并發(fā)送至與該接口驅(qū)動(dòng)模塊連接的所述切換開(kāi)關(guān)。 所述切換開(kāi)關(guān)上包含有多個(gè)信號(hào)輸入端，其與所述測(cè)向天線(xiàn)陣的多個(gè)天線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接，來(lái)接收該些天線(xiàn)發(fā)送的多路接收信號(hào)；若干控制指令輸入端，其通過(guò)所述接口驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)應(yīng)接收所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)輸出的相關(guān)控制指令；一個(gè)信號(hào)輸出端，其在所述控制指令的驅(qū)動(dòng)下，在每個(gè)選通狀態(tài)下只與輸入該切換開(kāi)關(guān)的其中一路接收信號(hào)連通，從而使所述多路接收信號(hào)分時(shí)存在并合并為一路所述整
合信號(hào)。所述天線(xiàn)裝置，還包含電源模塊，其與該天線(xiàn)裝置中的若干模塊分別連接，并對(duì)應(yīng)提供該些模塊所需的工作電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型由不同位置的三路天線(xiàn)接收同一發(fā)射信號(hào)后，對(duì)這三路接收信號(hào)的相位差進(jìn)行測(cè)量，從而推算出發(fā)射信號(hào)的方位，達(dá)到測(cè)角的目的。通過(guò)采用開(kāi)關(guān)切換將該三路接收信號(hào)分時(shí)合并為一路整合信號(hào)，有效克服了系統(tǒng)相位校準(zhǔn)困難的缺點(diǎn)，同時(shí)減少了調(diào)試難度，降低了成本。

圖1是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置的總體結(jié)構(gòu)及其與機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)的連接示意框圖；圖2是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置中測(cè)向天線(xiàn)陣的三路接收天線(xiàn)的電路框圖；圖3是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置中切換開(kāi)關(guān)的電路框圖；圖4是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置中聲表濾波器的電路框圖；圖5是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置中放大器的電路框圖；圖6是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置中接口驅(qū)動(dòng)模塊的電路框圖；圖7是本實(shí)用新型所述天線(xiàn)裝置中電源模塊的電路框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本實(shí)用新型所述用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，設(shè)置了測(cè)向天線(xiàn)陣10， 其包含按設(shè)計(jì)分布位置組成陣列的三個(gè)天線(xiàn)A、B、C，來(lái)接收同一個(gè)信標(biāo)機(jī)發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；之后，在所述天線(xiàn)裝置的電路板上，設(shè)置了切換開(kāi)關(guān)20，其根據(jù)外部的機(jī)載搜索機(jī)主機(jī) 100給出的控制指令，將三路接收信號(hào)分時(shí)合并為一路信號(hào)；這一路信號(hào)再依次由聲表濾波器30和放大器40進(jìn)行處理后，通過(guò)射頻電纜發(fā)送至機(jī)載搜索機(jī)的主機(jī)100 ；后續(xù)由機(jī)載搜索機(jī)的主機(jī)100根據(jù)相關(guān)算法，對(duì)分時(shí)合并的多路信號(hào)的相位差進(jìn)行計(jì)算，從而獲得發(fā)射該無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的信標(biāo)機(jī)與安裝該天線(xiàn)裝置的機(jī)載搜索機(jī)的相對(duì)方位。[0026]配合參見(jiàn)圖1、圖2、圖3所示，測(cè)向天線(xiàn)陣10的三個(gè)天線(xiàn)A、B、C，根據(jù)需要布置在不同位置，在接收同一個(gè)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)后，對(duì)應(yīng)輸出三路接收信號(hào)AntAlntC至所述切換開(kāi)關(guān)20的芯片U3。見(jiàn)圖2所示接線(xiàn)，對(duì)應(yīng)設(shè)置在三個(gè)天線(xiàn)A、B、C中的模塊Dl、D3、D4，是型號(hào)為HSMP3812的二極管，由于天線(xiàn)在戶(hù)外高處安裝，在天線(xiàn)因雷擊等因素產(chǎn)生大電壓信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)該些二極管將大信號(hào)導(dǎo)入地，防止燒壞后級(jí)電路。所述切換開(kāi)關(guān)20的芯片U3 上，將引腳4、17、7、14對(duì)應(yīng)設(shè)置為四個(gè)信號(hào)輸入端RF廣RF4 ；上述三路接收信號(hào)AntA AntC 分別發(fā)送至圖3中所示RF1、RF2、RF4的信號(hào)輸入端。配合參見(jiàn)圖1、圖3、圖6所示，所述切換開(kāi)關(guān)20的芯片U3還將引腳20、19、1設(shè)置為三個(gè)控制指令輸入端AO、Al、EN。一接口驅(qū)動(dòng)模塊60設(shè)置有7芯控制接頭J2，其經(jīng)由7 芯電纜與機(jī)載搜索機(jī)的主機(jī)100相連，接收搜索機(jī)主機(jī)100輸出的+5V電源、地，以及三路控制指令FPGA_Ctrll FPGA_Ctrl3。所述控制指令在各自經(jīng)過(guò)門(mén)電路的兩個(gè)非門(mén)驅(qū)動(dòng)之后，產(chǎn)生三路驅(qū)動(dòng)指令Ctrll、Ctrl2和EN，并對(duì)應(yīng)發(fā)送至切換開(kāi)關(guān)20的芯片U3上的所述三個(gè)控制指令輸入端A0、A1、EN。圖3所示連線(xiàn)，模塊D2是另一個(gè)二極管，其構(gòu)建了分壓電路，將3. 3V轉(zhuǎn)化為2. 6V供后面的開(kāi)關(guān)使用。上述驅(qū)動(dòng)指令EN是芯片U3的使能信號(hào)。再通過(guò)驅(qū)動(dòng)指令Ctrll和Ctrl2高低電平的配合，可以對(duì)芯片U3的上述四個(gè)信號(hào)輸入端RF1 RF4完成如表1所示的開(kāi)關(guān)選通
權(quán)利要求1.一種用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，其特征在于，依次設(shè)置了以下部件測(cè)向天線(xiàn)陣(10)，其包含按設(shè)計(jì)分布位置組成陣列的多個(gè)天線(xiàn)，來(lái)分別接收同一個(gè)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；切換開(kāi)關(guān)(20)，其根據(jù)該天線(xiàn)裝置外部的機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)(100)給出的控制指令，將所述測(cè)向天線(xiàn)陣(10)發(fā)送的多路接收信號(hào)合并為一路整合信號(hào)；聲表濾波器(30)和放大器(40)，對(duì)應(yīng)為這一路整合信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理后，通過(guò)射頻電纜發(fā)送至所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)(100)，并由所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)(100)對(duì)合并的多路接收信號(hào)的相位差進(jìn)行計(jì)算，來(lái)獲得所發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)與該機(jī)載搜索機(jī)的相對(duì)方向。
2.如權(quán)利要求1所述用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，其特征在于，還包含接口驅(qū)動(dòng)模塊 (60)，其接收所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)(100)輸出的控制指令和電源，形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)并發(fā)送至與該接口驅(qū)動(dòng)模塊(60)連接的所述切換開(kāi)關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，其特征在于，所述切換開(kāi)關(guān)(20)上包含有多個(gè)信號(hào)輸入端，其與所述測(cè)向天線(xiàn)陣(10)的多個(gè)天線(xiàn)對(duì)應(yīng)連接，來(lái)接收該些天線(xiàn)發(fā)送的多路接收信號(hào)；若干控制指令輸入端，其通過(guò)所述接口驅(qū)動(dòng)模塊(60)對(duì)應(yīng)接收所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī) (100)輸出的相關(guān)控制指令；一個(gè)信號(hào)輸出端，其在所述控制指令的驅(qū)動(dòng)下，在每個(gè)選通狀態(tài)下只與輸入該切換開(kāi)關(guān)(20)的其中一路接收信號(hào)連通，從而使所述多路接收信號(hào)分時(shí)存在并合并為一路所述整合信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1或2所述用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，其特征在于，還包含電源模塊 (50)，其與該天線(xiàn)裝置中的若干模塊分別連接，并對(duì)應(yīng)提供該些模塊所需的工作電源。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)載搜索機(jī)的天線(xiàn)裝置，由測(cè)向天線(xiàn)陣包含的多個(gè)天線(xiàn)來(lái)分別接收同一個(gè)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；根據(jù)機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)給出的控制指令，由切換開(kāi)關(guān)將多路接收信號(hào)合并為一路整合信號(hào)；再由聲表濾波器和放大器對(duì)應(yīng)為這一路整合信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理后，通過(guò)射頻電纜發(fā)送至所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)，并由所述機(jī)載搜索機(jī)主機(jī)對(duì)合并的多路接收信號(hào)的相位差進(jìn)行計(jì)算，來(lái)獲得所發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)與該機(jī)載搜索機(jī)的相對(duì)方向。本實(shí)用新型中將接收的多路信號(hào)分時(shí)合并為一路信號(hào)，克服了相位校準(zhǔn)困難的問(wèn)題；因而，能夠幫助機(jī)載搜索機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，加快搜救人員對(duì)攜帶信標(biāo)機(jī)的遇難人員的搜救進(jìn)程，提高定點(diǎn)救援的成功概率。
文檔編號(hào)H01Q21/00GK202231161SQ20112034137
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者嚴(yán)小商, 張立東, 顧虹 申請(qǐng)人:上海無(wú)線(xiàn)電設(shè)備研究所