專利名稱：激發(fā)式頻率產(chǎn)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種頻率產(chǎn)生技術(shù)，具體地說是一種激發(fā)型頻率發(fā)生器在受到具有一定能量的頻率信號(hào)激發(fā)后，能產(chǎn)生一組符合指標(biāo)要求的頻率信號(hào)。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于無線點(diǎn)式信息識(shí)別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公知一般精度要求較高的頻率信號(hào)，都是采用晶體振蕩器的方式產(chǎn)生的，晶體振蕩器具有頻率精度高、頻率范圍廣的特點(diǎn)，運(yùn)用方法也比較簡單，將具有足夠能量的電源加在晶體模塊的輸入端，就可產(chǎn)生該晶體標(biāo)稱值的頻率信號(hào)了。這一優(yōu)點(diǎn)，也是晶體振蕩器被廣泛的用于頻率產(chǎn)生技術(shù)領(lǐng)域的原因。
但在一些特定的場合，采用晶體振蕩的方式就顯得不太合適了。例如在無線點(diǎn)式通信系統(tǒng)中(如圖1所示)，A為車載接收器，它的作用是向地面點(diǎn)式信息裝置發(fā)送具有一定能量的電磁波給其供電并激發(fā)其工作，同時(shí)，接收被激活的點(diǎn)式信息裝置發(fā)回的經(jīng)調(diào)制的特定信息；B為地面點(diǎn)式信息裝置，它的作用是，通過激發(fā)式頻率產(chǎn)生器將接收器提供的電磁波轉(zhuǎn)換為電能并產(chǎn)生相應(yīng)的頻率信號(hào)，然后將地面電視信息裝置上特定信息調(diào)制后發(fā)往接收器。
在類式的無線點(diǎn)式通信系統(tǒng)中，通常情況下，車載接收器以較高的速度經(jīng)過地面點(diǎn)式信息裝置時(shí)，向地面點(diǎn)式信息裝置發(fā)出具有一定能量和頻率的電磁波；要求地面點(diǎn)式信息裝置的頻率產(chǎn)生電路的電源只能靠該電磁波的能量轉(zhuǎn)換來獲得(能量要求通常為毫瓦級(jí))；同時(shí)，因?yàn)檐囕d接收器被裝在高速運(yùn)動(dòng)的物體上，而地面點(diǎn)式信息裝置是固定不動(dòng)的，這就要求車載接收器發(fā)出激發(fā)頻率信號(hào)后能夠很快地接收到地面點(diǎn)式信息裝置傳回的信息(時(shí)間要求通常為毫秒級(jí))，也就是說，地面點(diǎn)式信息裝置必須在上述時(shí)間要求內(nèi)完成從接受激發(fā)到產(chǎn)生相應(yīng)的頻率信號(hào)并將地面點(diǎn)式信息裝置上特定的信息調(diào)制后發(fā)回車載接受器整個(gè)工作過程。
概括起來說，該系統(tǒng)中地面點(diǎn)式信息裝置，尤其是地面點(diǎn)式信息裝置上的頻率產(chǎn)生部分的工作方式受到以下兩個(gè)條件的限制一、地面點(diǎn)式信息裝置的工作方式是“無源”的，即為了降低成本，地面點(diǎn)式信息裝置不能自帶電源，只能通過獲取車載接收器上發(fā)出的激發(fā)頻率信號(hào)本身的有限的能量來工作，這種地面點(diǎn)式信息裝置的工作方式也可以稱作是“激發(fā)”式的；二、地面點(diǎn)式信息裝置的一次工作循環(huán)必須在很短的時(shí)間內(nèi)完成(通常為亞毫秒級(jí))，這就要求頻率產(chǎn)生奇響應(yīng)時(shí)間更短。
在上述特定的場合，地面點(diǎn)式信息裝置的頻率產(chǎn)生部分采用晶體振蕩器的方式就顯得不太合適了。因?yàn)槿魏尉w振蕩器的起振時(shí)間加上其達(dá)到恒溫所需時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過要求的點(diǎn)式信息裝置的工作時(shí)間(通常為毫秒級(jí))；同時(shí)，晶體振蕩器對(duì)激發(fā)能量是有要求的(通常需數(shù)拾毫瓦)，所以，在前述的工作條件要求下，地面點(diǎn)式信息裝置中頻率產(chǎn)生部分再采用晶體振蕩器的方式就不能完成正常工作。實(shí)際上，對(duì)激發(fā)方式產(chǎn)生頻率信號(hào)而言，采用晶體振蕩器的方式都存在上述不足之處。
在無線點(diǎn)式信息識(shí)別系統(tǒng)中，如何解決頻率產(chǎn)生器受激發(fā)后迅速響應(yīng)并產(chǎn)生符合要求的頻率信號(hào)是無線點(diǎn)式信息識(shí)別系統(tǒng)能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是要提出一種能夠快速接受激發(fā)并響應(yīng)后產(chǎn)生符合要求的頻率信號(hào)的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器。
本實(shí)用新型技術(shù)方案為，一種激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，包括電源轉(zhuǎn)換電路、分頻及混頻電路，其特征是，所述電源轉(zhuǎn)換電路接收供能頻頻信號(hào)后將供能頻頻信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換成電能給所述分頻及混頻電路提供工作電壓，所述分頻及混頻電路接收供能頻頻信號(hào)后能產(chǎn)生符合調(diào)制要求的上邊頻信號(hào)、調(diào)制碼率信號(hào)和下邊頻信號(hào)。
所述電源轉(zhuǎn)換電路為橋式整流電路。
所述分頻電路由計(jì)數(shù)器和邏輯與門電路構(gòu)成，用以產(chǎn)生符合調(diào)制要求的上邊頻信號(hào)、調(diào)制碼率信號(hào)。
所述混頻電路接收上邊頻信號(hào)、下邊頻信號(hào)后通過LC諧振電路產(chǎn)生符合調(diào)制要求的下邊頻信號(hào)。
本實(shí)用新型技術(shù)方案具有“無源”的優(yōu)點(diǎn)，即自身不帶電源，其工作電壓完全由頻率產(chǎn)生器所接收的頻率信號(hào)的能源轉(zhuǎn)換所獲得；同時(shí)，本實(shí)用新型技術(shù)方案具有響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，從接收頻率信號(hào)到產(chǎn)生頻率信號(hào)只有幾毫秒時(shí)間，這是采用晶體振蕩器所無法達(dá)到的；另外，本實(shí)用新型技術(shù)方案一方面由于自身不帶電源、電路結(jié)構(gòu)簡單，從而節(jié)省了成本、丑具有環(huán)保的優(yōu)勢。


圖1無線點(diǎn)式通信系統(tǒng)應(yīng)用場合示意圖。圖中，1為高速運(yùn)動(dòng)物體；2為高速運(yùn)動(dòng)物體上的信號(hào)發(fā)送一接收裝置；3為地面點(diǎn)式信息系統(tǒng)。
圖2本實(shí)用新型技術(shù)方案的原理框圖。
圖3本實(shí)用新型具體實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
針對(duì)特定標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求設(shè)計(jì)的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，由分頻電路產(chǎn)生的上邊頻信號(hào)為6分頻信號(hào)、產(chǎn)生的調(diào)制碼率信號(hào)為48分頻信號(hào)；由混頻電路產(chǎn)生的下邊頻信號(hào)為6分頻的上邊頻信號(hào)和48分頻的調(diào)制碼率信號(hào)的差頻率信號(hào)。其具體電路結(jié)構(gòu)為電源轉(zhuǎn)換電路為分、混頻電路梯供電源電壓；頻率輸入信號(hào)(F0)接計(jì)數(shù)器(U2)的時(shí)鐘輸入端，計(jì)數(shù)器(U2)的Q0、Q1端分別接與門(U3)的A、B兩輸入端，與門(U3)的Y輸出端與計(jì)數(shù)器(U2)復(fù)位端相連，并通過電阻(R4)接低；計(jì)數(shù)器(U2)的Q1輸出端接計(jì)數(shù)器(U1)的時(shí)鐘輸入端，計(jì)數(shù)器(U1)的Q0端輸出上邊頻信號(hào)(Fh)，Q3端輸出調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)，計(jì)數(shù)器(U1)的復(fù)位端通過電阻(R5)接低；上邊頻信號(hào)(Fh)再通過電阻(R10)、電容(C10)與晶體管(Q1)的基極相連；調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)再通過電阻(R16)、電容(C11)與晶體管(Q2)的基極相連；LC并聯(lián)諧振電路(LI，CI)的一端與晶體管(Q1，Q2)的集電極相連，另一端接電源(Vcc)；偏置電路(R14，R12)為晶體管(Q1)提供偏置電壓；偏置電路(R15，R13)為晶體管(Q2)提供偏置電壓；電阻(R10)和電容(C10)的連接點(diǎn)通過電阻(R11)接地，并通過電容(C12)與晶體管(Q2)的發(fā)射極相連；電阻(R16)和電容(C11)的連接點(diǎn)通過電阻(R17)接地，并通過電容(C13)與晶體管(Q1)的發(fā)射極相連；晶體管(Q1，Q2)的集電極通過電容(C20)輸出下邊頻信號(hào)。
本實(shí)用新型不僅充分利用了激發(fā)信號(hào)的能量資源，采用低功耗電路設(shè)計(jì)。同時(shí)還利用了該激發(fā)信號(hào)寶貴的頻率資源，利用激發(fā)信號(hào)的頻率精度來抵消晶體振蕩器中恒溫耗費(fèi)的寶貴時(shí)間量。合理使用分頻、混頻組合技術(shù)，使得響應(yīng)時(shí)間(對(duì)應(yīng)晶體振蕩器的啟振時(shí)間)為uS量級(jí)。并且由此產(chǎn)生的頻率信號(hào)滿足一定標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
權(quán)利要求1.一種激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，包括電源轉(zhuǎn)換電路、分頻及混頻電路，其特征是，所述分頻電路由依次串接的三分頻單元、二分頻單元和八分頻單元組成，其中，二分頻單元的輸出信號(hào)同時(shí)輸入混頻電路、并作為上邊頻信號(hào)(Fh)輸出，八分頻單元的輸出信號(hào)同時(shí)輸入混頻電路、并作為調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)輸出，所述混頻電路輸出下邊頻信號(hào)(FL)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，其特征是，所述電源轉(zhuǎn)換電路為橋式整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，其特征是，所述分頻電路由計(jì)數(shù)器和邏輯與門電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，其特征是，所述混頻電路接收上邊頻信號(hào)(Fh)、調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)后通過LC諧振電路產(chǎn)生符合調(diào)制要求的下邊頻信號(hào)(FL)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，其特征是，所述分頻電路產(chǎn)生的上邊頻信號(hào)(Fh)為6分頻信號(hào)，產(chǎn)生的調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)為48分頻信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，其特征是，所述混頻電路產(chǎn)生的下邊頻信號(hào)(FL)為的上邊頻信號(hào)(Fh)和48分頻的調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)的差頻率信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，其特征是，電源轉(zhuǎn)換電路為分、混頻電路梯供電源電壓；頻率輸入信號(hào)(F0)接計(jì)數(shù)器(U2)的時(shí)鐘輸入端，計(jì)數(shù)器(U2)的Q0、Q1端分別接與門(U3)的A、B兩輸入端，與門(U3)的Y輸出端與計(jì)數(shù)器(U2)復(fù)位端相連，并通過電阻(R4)接低；計(jì)數(shù)器(U2)的Q1輸出端接計(jì)數(shù)器(U1)的時(shí)鐘輸入端，計(jì)數(shù)器(U1)的Q0端輸出上邊頻信號(hào)(Fh)，Q3端輸出調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)；計(jì)數(shù)器(U1)的復(fù)位端通過電阻(R5)接低；上邊頻信號(hào)(Fh)再通過電阻(R10)、電容(C10)與晶體管(Q1)的基極相連；調(diào)制碼率信號(hào)(Fclk)再通過電阻(R16)、電容(C11)與晶體管(Q2)的基極相連；LC并聯(lián)諧振電路(LI，CI)的一端與晶體管(Q1，Q2)的集電極相連，另一端接電源(Vcc)；偏置電路(R14，R12)為晶體管(Q1)提供偏置電壓；偏置電路(R15，R13)為晶體管(Q2)提供偏置電壓；電阻(R10)和電容(C10)的連接點(diǎn)通過電阻(R11)接地，并通過電容(C12)與晶體管(Q2)的發(fā)射極相連；電阻(R16)和電容(C11)的連接點(diǎn)通過電阻(R17)接地，并通過電容(C13)與晶體管(Q1)的發(fā)射極相連；晶體管(Q1，Q2)的集電極通過電容(C20)輸出下邊頻信號(hào)(FL)。
專利摘要一種激發(fā)式頻率產(chǎn)生器，涉及一種頻率產(chǎn)生技術(shù)，具體地說是一種激發(fā)式頻率發(fā)生器在受到具有一定能量的頻率信號(hào)激發(fā)后，能產(chǎn)生一組符合指標(biāo)要求的頻率信號(hào)，包括電源轉(zhuǎn)換電路、分頻及混頻電路，其特征是，所述電源轉(zhuǎn)換電路接收供能頻頻信號(hào)后將供能頻頻信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換成電能給所述分頻及混頻電路提供工作電壓，所述分頻及混頻電路接收供能頻頻信號(hào)后能產(chǎn)生符合調(diào)制要求的上邊頻信號(hào)、調(diào)制碼率信號(hào)和下邊頻信號(hào)。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于無線點(diǎn)式信息識(shí)別系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H03B19/00GK2819643SQ20052003296
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月25日
發(fā)明者唐潤生, 宋莉萍 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)