射频多级宽范围数控衰减器的制作方法

1.本实用新型专利涉及射频数控衰减器的技术领域，具体而言，涉及射频多级宽范围数控衰减器。


背景技术：

2.随着射频通信技术的在电力通信领域的发展，电网通信方式由传统的窄带载波到hplc宽带载波演变到如今的双模(hplc+hrf)的通信方式。
3.例如，公开号为cn216794963u的在先专利，公开了一种基于串口通信的衰减器调控系统，系统包括串口通信电路、单片机和衰减器组；串口通信电路一端接入上位机发送的衰减串口信号、另一端连接单片机，单片机连接衰减器组，衰减器组输入端接入被测件射频信号、输出端输出衰减后的射频信号至测试仪器；单片机，用于响应上位机发送的衰减串口信号，通过相应引脚输出衰减器组中各个衰减器的衰减控制信号；衰减器组，用于各衰减器响应单片机输出的相应衰减控制信号，进入工作状态，并输出衰减后的射频信号。
4.现有技术中，常见的衰减器调控系统在调节能力和调节细度方面还存在较大的不足；缺乏能够宽范围、精确调整通讯系统中信号大小及阻抗匹配的数控衰减器。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供射频多级宽范围数控衰减器，旨在解决现有技术中，数控衰减器的调节细度不足的问题。
6.本实用新型是这样实现的，射频多级宽范围数控衰减器，包括电源模块、主控模块、通信模块、地址模块及衰减模块，所述电源模块用于供电，所述主控模块用于接收指令且输出指令至所述衰减模块，所述通信模块用于连接单端主机can协议控制器，且所述通信模块用于将can信号传送至所述主控模块，所述地址模块用于通过不同的地址码来区分总线上的不同设备；
7.所述衰减模块包括逻辑处理器、多路衰减器和多路动作继电器，所述衰减器和所述动作继电器分别与射频信号的输入端口和输出端口呈串联布置，所述逻辑处理器用于控制所述衰减器和所述动作继电器的状态，各路所述动作继电器用于控制各路所述衰减器的投入，所述逻辑处理器用于输出对应的衰减值且进行实时切换各路所述衰减器。
8.进一步的，多路所述衰减器包括衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5、衰减器u6，所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5、所述衰减器u6分别与所述逻辑处理器呈连通布置，所述逻辑处理器用于调整所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5、所述衰减器u6的衰减大小。
9.进一步的，所述逻辑处理器包括qa-qf引脚，所述qa-qf引脚具有6路ttl信号，6路ttl信号分别用于控制所述衰减器u1的衰减大小。
10.进一步的，所述逻辑处理器包括qg，所述qg具有ttl信号，所述ttl信号统一控制所述衰减器u6的衰减大小，所述衰减器u6的衰减值为0db或者31.5db。
11.进一步的，所述逻辑处理器包括qg，所述qg具有ttl信号，所述ttl信号统一控制所述衰减器u5和所述衰减器u4的衰减大小，所述衰减器u5和所述衰减器u4形成的衰减值为0db或者63db。
12.进一步的，所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5和所述衰减器u6的衰减细度分为d0-d5。
13.进一步的，所述衰减模块包括4路所述衰减器和2路所述动作继电器，所述逻辑处理器包括移位寄存器，所述移位寄存器用于控制4路所述衰减器和2路所述动作继电器的状态，且所述移位寄存器用于输出对应的衰减值且进行实时切换。
14.进一步的，所述动作继电器包括两个双刀双掷继电器，所述双刀双掷继电器具有两组常闭端口和常开端口，且所述常闭端口和常开端口呈串联关系，所述常闭端口和所述常开端口用于控制所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5、所述衰减器u6的投入状态。
15.进一步的，包括器壳体，所述器壳体用于所述电源模块、所述主控模块、所述通信模块、所述地址模块和所述衰减模块的安设；所述器壳体由cnc加工成型，所述器壳体用于屏蔽和对外隔离；所述器壳体具有多个隔离腔体，所述隔离腔体用于隔离所述衰减器和动作继电器。
16.进一步的，所述器壳体具有线通孔，所述线通孔用于供射频信号线布线。
17.与现有技术相比
，
本实用新型提供的射频多级宽范围数控衰减器，具体使用时，电源模块实现各个模块的供电，单端主机can协议控制器通过通信模块输入can信号至主控模块，主控模块输出指令控制衰减模块，逻辑处理器接收指令，控制多路衰减器和多路动作继电器实现衰减值的控制以及实现实时切换，通过多路衰减器和多路动作继电器的配合，增大数控衰减器的调节范围和调节细度，满足在实验室条件下，能够宽范围且精确调整通讯系统中的信号大小及阻抗匹配。
附图说明
18.图1是本实用新型提供的射频多级宽范围数控衰减器的框架示意图；
19.图2是本实用新型提供的射频多级宽范围数控衰减器的电网模拟单元框架图；
20.图3是本实用新型提供的射频多级宽范围数控衰减器的分解示意图；
21.图4是本实用新型提供的射频多级宽范围数控衰减器的主视示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
24.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关
系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.参照图1-4所示，为本实用新型提供的较佳实施例。
26.射频多级宽范围数控衰减器，包括电源模块、主控模块、通信模块、地址模块及衰减模块，电源模块用于供电，主控模块用于接收指令且输出指令至衰减模块，通信模块用于连接单端主机can协议控制器，且通信模块用于将can信号传送至主控模块，地址模块用于通过不同的地址码来区分总线上的不同设备；
27.衰减模块包括逻辑处理器、多路衰减器和多路动作继电器，衰减器和动作继电器分别与射频信号的输入端口和输出端口呈串联布置，逻辑处理器用于控制衰减器和动作继电器的状态，各路动作继电器用于控制各路衰减器的投入，逻辑处理器用于输出对应的衰减值且进行实时切换各路衰减器。
28.上述的射频多级宽范围数控衰减器，具体使用时，电源模块实现各个模块的供电，单端主机can协议控制器通过通信模块输入can信号至主控模块，主控模块输出指令控制衰减模块，逻辑处理器接收指令，控制多路衰减器和多路动作继电器实现衰减值的控制以及实现实时切换，通过多路衰减器和多路动作继电器的配合，增大数控衰减器的调节范围和调节细度，满足在实验室条件下，能够宽范围且精确调整通讯系统中的信号大小及阻抗匹配。
29.多路衰减器包括衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5、衰减器u6，衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5、衰减器u6分别与逻辑处理器呈连通布置，逻辑处理器用于调整衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5、衰减器u6的衰减大小。
30.这样，有助于增强射频多级宽范围数控衰减器的调节范围，以及调向细度。
31.逻辑处理器包括qa-qf引脚，qa-qf引脚具有6路ttl信号，6路ttl信号分别用于控制衰减器u1的衰减大小；实现对衰减器u1的衰减大小的控制。
32.衰减器u1的调整单位步进0.5db，调节范围0.5-31.5db。
33.6路调节方式对应的衰减值下表一：
34.衰减值d5d4d3d2d1d0插损1111110.5db111110 1.0db111101 2.0db111011 4.0db110111 8.0db101111 16.0db011111 31.5db000000
35.这样，逻辑处理器实现6路调节。
36.逻辑处理器包括qg，qg具有ttl信号，ttl信号统一控制衰减器u6的衰减大小，衰减器u6的衰减值为0db或者31.5db。
37.逻辑处理器包括qg，qg具有ttl信号，ttl信号统一控制衰减器u5和衰减器u4的衰减大小，衰减器u5和衰减器u4组合形成的衰减值为0db或者63db。
38.衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5和衰减器u6的衰减细度分为d0-d5。
39.具体的控制关系见下表二：
40.序号继电器k1继电器k2衰减器u1衰减器u6衰减器u5衰减器u4衰减值1常开端闭合常闭端闭合0不参与不参与不参与0 2常开端闭合常闭端闭合0.5不参与不参与不参与0.5 3常开端闭合常闭端闭合1.0不参与不参与不参与1.0 4常开端闭合常闭端闭合2.0不参与不参与不参与2.0 5常开端闭合常闭端闭合4.0不参与不参与不参与4.0 6常开端闭合常闭端闭合8.0不参与不参与不参与8.0 7常开端闭合常闭端闭合16.0不参与不参与不参与16.0 8常开端闭合常闭端闭合31.5不参与不参与不参与31.5 9常开端闭合常闭端闭合0.531.50032 10常开端闭合常闭端闭合1.031.50032.5 11常开端闭合常闭端闭合2.031.50033.5 12常开端闭合常闭端闭合4.031.50035.5 13常开端闭合常闭端闭合8.031.50039.5 14常开端闭合常闭端闭合16.031.50047.5 15常开端闭合常闭端闭合31.531.50063 16常开端闭合常闭端闭合0.5031.531.563.5 17常开端闭合常闭端闭合1.0031.531.564 18常开端闭合常闭端闭合2.0031.531.565 19常开端闭合常闭端闭合4.0031.531.567 20常开端闭合常闭端闭合8.0031.531.571 21常开端闭合常闭端闭合16.0031.531.579 22常开端闭合常闭端闭合31.5031.531.594.5 23常开端闭合常闭端闭合0.531.531.531.595 24常开端闭合常闭端闭合1.031.531.531.595.5 25常开端闭合常闭端闭合2.031.531.531.596.5 26常开端闭合常闭端闭合4.031.531.531.598.5 27常开端闭合常闭端闭合8.031.531.531.5102.5 28常开端闭合常闭端闭合16.031.531.531.5110.5 29常开端闭合常闭端闭合31.531.531.531.5126
41.衰减模块包括4路衰减器和2路动作继电器，逻辑处理器包括移位寄存器，移位寄存器用于控制4路衰减器和2路动作继电器的状态，且移位寄存器用于输出对应的衰减值且进行实时切换。
42.衰减器采用的sky12347-362lf 6位rf衰减器，运行带宽dc-3ghz。
43.衰减器采用4路串行的方式运行，4路衰减器分为3个层级。
44.地址模块包括dip拨码开关，拨码开关为8位2进制dip拨码开关，dip拨码开关用于基于不同的地址码来区分总线上的不同设备。
45.动作继电器包括两个双刀双掷继电器，双刀双掷继电器具有两组常闭端口和常开端口，且常闭端口和常开端口呈串联关系，常闭端口和常开端口用于控制衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5、衰减器u6的投入状态。
46.电源模块将输入dc 5v转换成dc 3.3v，负责给整个设备进行供电。
47.主控模块采用的stm32f103系列，arm cortex-m332位微处理器。
48.通信模块通过sn65hvd230dr can总线收发器将外部can信号传送到主控模块。
49.4路衰减器和2路动作继电器依次串联在射频信号的输入端口(ant1)和输出端口(ant2)线路上。
50.逻辑处理器采用的tm74hc595移位寄存器。
51.由cpu输出i/o信号直接控制，通过tm74hc595移位寄存器来控制4路衰减器和2路动作继电器的状态，同时输出对应的衰减值，并且能够进行实时切换。
52.射频多级宽范围数控衰减器包括器壳体1，器壳体1用于实现电源模块、主控模块、通信模块、地址模块和衰减模块的安设。
53.器壳体1由cnc加工成型，器壳体用于屏蔽和对外隔离；具有良好的屏蔽作用提高对外的隔离作用。
54.器壳体1加工采用导电氧化工艺处理，配合pcba特殊的沉金工艺和走线设计，使得壳体与pcb表面屏蔽地更好的贴合，对整个内部器件起隔离作用。
55.器壳体1具有台阶部12，台阶部12使pcb的安设更加贴合，增强对整个内部器件的隔离作用。
56.器壳体具有多个隔离腔体11，隔离腔体11用于隔离衰减器和动作继电器。
57.器壳体具有线通孔，线通孔用于供射频信号线布线；增加了衰减模块内部衰减器件之间的隔离度，防止内部射频信号空间耦合，强化在高频信号的屏蔽性。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，包括电源模块、主控模块、通信模块、地址模块及衰减模块，所述电源模块用于供电，所述主控模块用于接收指令且输出指令至所述衰减模块，所述通信模块用于连接单端主机can协议控制器，且所述通信模块用于将can信号传送至所述主控模块，所述地址模块用于通过不同的地址码来区分总线上的不同设备；所述衰减模块包括逻辑处理器、多路衰减器和多路动作继电器，所述衰减器和所述动作继电器分别与射频信号的输入端口和输出端口呈串联布置，所述逻辑处理器用于控制所述衰减器和所述动作继电器的状态，各路所述动作继电器用于控制各路所述衰减器的投入，所述逻辑处理器用于输出对应的衰减值且进行实时切换各路所述衰减器。2.如权利要求1所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，多路所述衰减器包括衰减器u1、衰减器u4、衰减器u5、衰减器u6，所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5、所述衰减器u6分别与所述逻辑处理器呈连通布置，所述逻辑处理器用于调整所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5、所述衰减器u6的衰减大小。3.如权利要求2所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述逻辑处理器包括qa-qf引脚，所述qa-qf引脚具有6路ttl信号，6路ttl信号分别用于控制所述衰减器u1的衰减大小。4.如权利要求2所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述逻辑处理器包括qg，所述qg具有ttl信号，所述ttl信号统一控制所述衰减器u6的衰减大小，所述衰减器u6的衰减值为0db或者31.5db。5.如权利要求2所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述逻辑处理器包括qg，所述qg具有ttl信号，所述ttl信号统一控制所述衰减器u5和所述衰减器u4的衰减大小，所述衰减器u5和所述衰减器u4形成的衰减值为0db或者63db。6.如权利要求2-5任意一项所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5和所述衰减器u6的衰减细度分为d0-d5。7.如权利要求1-5任意一项所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述衰减模块包括4路所述衰减器和2路所述动作继电器，所述逻辑处理器包括移位寄存器，所述移位寄存器用于控制4路所述衰减器和2路所述动作继电器的状态，且所述移位寄存器用于输出对应的衰减值且进行实时切换。8.如权利要求2-5任意一项所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述动作继电器包括两个双刀双掷继电器，所述双刀双掷继电器具有两组常闭端口和常开端口，且所述常闭端口和常开端口呈串联关系，所述常闭端口和所述常开端口用于控制所述衰减器u1、所述衰减器u4、所述衰减器u5、所述衰减器u6的投入状态。9.如权利要求1-5任意一项所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，包括器壳体，所述器壳体用于所述电源模块、所述主控模块、所述通信模块、所述地址模块和所述衰减模块的安设；所述器壳体由cnc加工成型，所述器壳体用于屏蔽和对外隔离；所述器壳体具有多个隔离腔体，所述隔离腔体用于隔离所述衰减器和动作继电器。10.如权利要求9所述的射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，所述器壳体具有线通孔，所述线通孔用于供射频信号线布线。

技术总结
本实用新型涉及射频数控衰减器的技术领域，公开了射频多级宽范围数控衰减器，其特征在于，包括电源模块、主控模块、通信模块、地址模块及衰减模块，衰减模块包括逻辑处理器、多路衰减器和多路动作继电器，衰减器和动作继电器分别与射频信号的输入端口和输出端口呈串联布置，逻辑处理器用于控制衰减器和动作继电器的状态，各路动作继电器用于控制各路衰减器的投入，逻辑处理器用于输出对应的衰减值且进行实时切换各路衰减器。具体使用时，主控模块输出指令控制衰减模块，在多路衰减器和多路动作继电器的配合，增大数控衰减器的调节范围和调节细度，满足在实验室条件下，能够宽范围且精确调整通讯系统中的信号大小及阻抗匹配。精确调整通讯系统中的信号大小及阻抗匹配。精确调整通讯系统中的信号大小及阻抗匹配。


技术研发人员：刘韦峰 欧成文阳
受保护的技术使用者：惠州化能汇通智能科技有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/9/19