一体化便携式电磁环境测试设备

摘要

本发明涉及一体化便携式电磁环境测试设备，其包括主控制电路单元和射频通道单元，主控制电路单元的主控制电路板分别与射频通道单元的开关滤波组件、低噪声放大器以及多个射频微波开关相连，能根据实际测试需求，由主控制电路板来控制射频通道路径的切换，同时还能通过集成化的电子罗盘、温湿度传感器、大气压传感器、水平旋转云台和GPS接收机等实现电磁环境测试的部署，有利于提高测试设备的稳定性以及复杂环境测试的适应性，同时有利于系统维护和设备携带。

权利要求

1.一体化便携式电磁环境测试设备，其特征在于，包括主控制电路单元和射频通道单元；

所述射频通道单元包括射频输入端、微波旋转关节、第一射频微波开关、第二射频微波开关、开关滤波组件、高通滤波器、第三射频微波开关、低噪声放大器、第四射频微波开关和射频输出端；所述射频输入端通过微波旋转关节与所述第一射频微波开关相连，所述第一射频微波开关的第一输出端与所述第四射频微波开关相连，所述第一射频微波开关的第二输出端与所述第二射频微波开关的输入端相连，所述第二射频微波开关的第一输出端通过开关滤波组件与所述第三射频微波开关的第一输入端相连，所述第二射频微波开关的第二输出端通过高通滤波器与所述第三射频微波开关的第二输入端相连，所述第三射频微波开关的输出端与所述低噪声放大器的输入端相连，所述低噪声放大器的输出端与所述第四射频微波开关的第二输入端相连，所述第四射频微波开关的输出端与射频输出端相连；

所述主控制电路单元包括主控制电路板、过零检测模块、按键功能模块、显示模块、GPS接收机、电机驱动模块和供电模块；所述主控制电路板的信号端分别与所述过零检测模块、所述按键功能模块、所述显示模块、所述GPS接收机、所述电机驱动模块的信号端相连，所述供电模块分别为主控制电路板、过零检测模块、按键功能模块、显示模块、GPS接收机、电机驱动模块提供电能；

所述第一射频微波开关、所述第二射频微波开关、所述第三射频微波开关和所述第四射频微波开关的信号控制端分别通过信号线与主控制电路板的第一信号端相连，所述开关滤波组件通过信号线分别与主控制电路板的第二信号端相连，所述低噪声放大器的电压信号端与主控制电路板的第三信号端口相连。

2.根据权利要求1所述一体化便携式电磁环境测试设备，其特征在于，其还包括水平旋转云台、多天线选择开关和电子罗盘，所述水平旋转云台上设有定向测试天线，可实现水平方位上360°自动旋转，所述多天线选择开关的信号线通过滑环与主控制电路板的信号端相连；所述电子罗盘的信号线通过滑环与主控制电路的信号端相连，并安装在所述测试设备的外部上面，所述电子罗盘用于确定正北方位以及获取测试过程中的干扰信号方位角。

3.根据权利要求1所述一体化便携式电磁环境测试设备，其特征在于，其还包括俯仰电机和水平电机，所述俯仰电机的信号线通过滑环与所述的电机驱动模块的信号端相连，所述水平电机的信号端直接与所述电机驱动模块的信号端相连。

4.根据权利要求1所述一体化便携式电磁环境测试设备，其特征在于，其还包括温湿度传感器和大气压传感器，所述温湿度传感器和所述大气压传感器分别与所述主控制电路板相连，所述温湿度传感器用于获取环境温度和环境湿度，所述大气压传感器用于获取环境的大气压。

5.根据权利要求1所述一体化便携式电磁环境测试设备，其特征在于，所述显示模块包括显示屏和控制键盘，显示屏和控制键盘分别通过信号线与所述主控制电路板相连，所述控制键盘包括射频通道切换按钮、水平方位旋转按钮和俯仰角度调整按钮。

6.根据权利要求1所述一体化便携式电磁环境测试设备，其特征在于，所述主控制电路板上还设有电源管理模块，该电源管理模块用于对供电模块进行管理。

说明书

一体化便携式电磁环境测试设备

技术领域

[0001] 本发明涉及电磁环境测试领域，具体而言，涉及一体化便携式电磁环境测试设备。

背景技术

[0002] 电磁环境是由时间、空间、频谱三个要素组成，进行电磁环境测试，就是在给定的时间内，对一定位置区域内的频段信号进行采集和分析。为了提高电磁环境测试系统的灵敏度，会配套使用滤波器、低噪声放大器等器件；为了获取信号的方位角、俯仰角，会配套使用电子罗盘、转台、俯仰调节装置；为了获取测试地理环境信息，会配套使用GSP、温湿度测试仪等。目前国内外进行电磁环境测试时，上述所使用的测试附件都是独立或多合一装置，还没有完全整合在一起，这就为野外测试带来了携带和安装的不便。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种一体化便携式电磁环境测试设备，本申请将传统的电子罗盘、GPS定位装置和温湿度检测装置集成为一体，同时能通过主控制电路来控制射频通道路径的变换，能根据需要开启或关闭显示模块、水平电机、俯仰电机和电子罗盘等设备，设备携带管理方便，能够适应于复杂环境测试，同时更易于系统维护。

[0004] 本发明是这样实现的：

[0005] 一体化便携式电磁环境测试设备，包括主控制电路单元和射频通道单元；

[0006] 所述射频通道单元包括射频输入端、微波旋转关节、第一射频微波开关、第二射频微波开关、开关滤波组件、高通滤波器、第三射频微波开关、低噪声放大器、第四射频微波开关和射频输出端；所述射频输入端通过微波旋转关节与所述第一射频微波开关相连，所述第一射频微波开关的第一输出端与所述第四射频微波开关相连，所述第一射频微波开关的第二输出端与所述第二射频微波开关的输入端相连，所述第二射频微波开关的第一输出端通过开关滤波组件与所述第三射频微波开关的第一输入端相连，所述第二射频微波开关的第二输出端通过高通滤波器与所述第三射频微波开关的第二输入端相连，所述第三射频微波开关的输出端与所述低噪声放大器的输入端相连，所述低噪声放大器的输出端与所述第四射频微波开关的第二输入端相连，所述第四射频微波开关的输出端与射频输出端相连；

[0007] 所述主控制电路单元包括主控制电路板、过零检测模块、按键功能模块、显示模块、GPS接收机、滑环、电机驱动模块和供电模块；所述主控制电路板的信号端分别与所述过零检测模块、所述按键功能模块、所述显示模块、所述GPS接收机、所述滑环、所述电机驱动模块的信号端相连，所述供电模块分别为主控制电路板、过零检测模块、按键功能模块、显示模块、GPS接收机、滑环、电机驱动模块提供电能；

[0008] 所述第一射频微波开关、所述第二射频微波开关、所述第三射频微波开关和所述第四射频微波开关的信号控制端分别通过信号线与主控制电路板的第一信号端相连，所述开关滤波组件通过信号线分别与主控制电路板的第二信号端相连，所述低噪声放大器的电压信号端与主控制电路板的第三信号端口相连。

[0009] 进一步的，在本发明优选的实施例中，其还包括水平旋转云台、多天线选择开关和电子罗盘，所述水平旋转云台上设有定向测试天线，可实现水平方位上360°自动旋转，所述多天线选择开关的信号线通过所述的滑环与主控制电路板的信号端相连；所述电子罗盘的信号线通过所述滑环与主控制电路板的信号端口相连，并安装在所述的装置外部上，所述电子罗盘用于确定正北方位以及获取测试过程中的干扰信号方位角。

[0010] 进一步的，在本发明优选的实施例中，其还包括俯仰电机和水平电机，所述俯仰电机的信号线通过所述滑环与所述的电机驱动模块的信号端相连，所述水平电机的信号端直接与所述电机驱动模块的信号端相连。

[0011] 进一步的，在本发明优选的实施例中，其还包括温湿度传感器和大气压传感器，所述温湿度传感器和所述大气压传感器分别与所述主控制电路板相连，所述温湿度传感器用于获取环境温度和环境湿度，所述大气压传感器用于获取环境的大气压。

[0012] 进一步的，在本发明优选的实施例中，所述显示模块包括显示屏和控制键盘，显示屏和控制键盘分别通过信号线与所述主控制电路板相连，所述控制键盘包括射频通道切换按钮、水平方位旋转按钮和俯仰角度调整按钮。

[0013] 进一步的，在本发明优选的实施例中，所述主控制电路板上还设有电源管理模块，该电源管理模块用于对供电模块进行管理。

[0014] 本发明的有益效果是：

[0015] （1）微波旋转关节、开关滤波组件和若干射频微波开关分别与主控制电路板相连，能根据实际测试的需求，由主控制电路板控制射频通道路径的变换；

[0016] （2）主控制电路单元集成了GPS接收机、温湿度传感器、大气压传感器、电子罗盘、水平电机以及俯仰电机等多个外部设备，能对各个功能设备进行管理和调配，易于实现电磁环境测试系统的部署，且设备携带管理方便；

[0017] （3）能通过一体化的集成，提高测试系统的稳定性和复杂环境测试的适应性，同时也更易于系统维护。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0019] 图1为本发明的结构示意图；

[0020] 图中，10-主控制电路板，11-电机驱动模块，12-滑环，13-GPS接收机，14-显示模块，15-按键功能模块，16-过零检测模块，17-供电模块，18-温湿度传感器，19-大气压传感器，20-多天线选择开关，21-电子罗盘，22-俯仰电机，23-水平电机，24-射频输入端，25-微波旋转关节，26-第一射频微波开关，27-第二射频微波开关，28-开关滤波组件，29-高通滤波器，30-第三射频微波开关，31-低噪放大器，32-第四射频微波开关，33-射频输出端。

具体实施方式

[0021] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0022] 需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

[0023] 实施例：

[0024] 一体化便携式电磁环境测试设备，请参阅附图1所示，主控制电路单元和射频通道单元；

[0025] 所述射频通道单元包括射频输入端24、微波旋转关节25、第一射频微波开关26、第二射频微波开关27、开关滤波组件28、高通滤波器29、第三射频微波开关30、低噪声放大器31、第四射频微波开关32和射频输出端33；所述射频输入端24通过微波旋转关节25与所述第一射频微波开关26相连，所述第一射频微波开关26的第一输出端与所述第四射频微波开关32相连，所述第一射频微波开关26的第二输出端与所述第二射频微波开关27的输入端相连，所述第二射频微波开关27的第一输出端通过开关滤波组件28与所述第三射频微波开关
30的第一输入端相连，所述第二射频微波开关27的第二输出端通过高通滤波器29与所述第三射频微波开关30的第二输入端相连，所述第三射频微波开关30的输入端与所述低噪声放大器31的输入端相连，所述低噪声放大器31的输出端与所述第四射频微波开关32的第二输入端相连，所述第四射频微波开关32的输出端与射频输出端33相连；

[0026] 所述主控制电路单元包括主控制电路板10、过零检测模块16、按键功能模块15、显示模块14、GPS接收机13、滑环12、电机驱动模块11和供电模块17；所述主控制电路板10的信号端分别与所述过零检测模块16、所述按键功能模块15、所述显示模块14、所述GPS接收机13、所述滑环12、所述电机驱动模块11的信号端相连，所述供电模块17分别为主控制电路板
10、过零检测模块16、按键功能模块15、显示模块14、GPS接收机13、滑环12、电机驱动模块11提供电能；

[0027] 所述第一射频微波开关26、所述第二射频微波开关27、所述第三射频微波开关30和所述第四射频微波开关32的信号控制端分别通过信号线与主控制电路板10的第一信号端相连，所述开关滤波组件28通过信号线分别与主控制电路板10的第二信号端相连，所述低噪声放大器31的电压信号端与主控制电路板10的第三信号端口相连。

[0028] 进一步的，在本实施例中，其还包括温湿度传感器18和大气压传感器19，所述温湿度传感器18和所述大气压传感器19分别与所述主控制电路板10相连，所述温湿度传感器18用于获取环境温度和环境湿度，所述大气压传感器19用于获取环境的大气压。

[0029] 需要说明的是，在本实施例中，为了解决电磁环境中的测试附件繁多的问题，本实施例将过零检测模块16、按键功能模块15、显示模块14、GPS接收机13、滑环12、电机驱动模块11和供电模块17全部集成在一个设备内，通过主控制电路板10来控制温湿度传感器18、大气压传感器19、GPS接收器13和电子罗盘21，并将上述各个功能设备获得数据信息存储和上传到网络等。其中，温湿度传感器18用于获取环境的温度、湿度，大气压传感器用于获取环境的大气压，GPS接收机13通过控制接收机顶部的GPS天线接收信号，负责获取测试地点的经纬度；电子罗盘21用于确定正北方位，同时在测试过程中，如果遇到干扰信号源，还可用于确定干扰信号源的来波方位角。

[0030] 进一步的，在本实施例中，其还包括水平旋转云台、多天线选择开关20和电子罗盘21，所述水平旋转云台上设有定向测试天线，从而可以提高整个电磁环境测试系统的灵敏度，同时该水平旋转云台用于使定向测试天线在水平方位上实现360°自动旋转，所述多天线选择开关20的信号线通过滑环12与主控制电路板10的信号端相连，其中俯仰电机22用于调整测试天线在垂直角度上的宽范围，可以很好的满足不同测试地点环境和不同测试对象的需求，不同测试环境如高山、低洼和平原等，不同测试对象如卫星地球站、微波接力站和雷达站等。

[0031] 具体的，本实施例中还包括俯仰电机22和水平电机23，所述俯仰电机22的信号线通过所述滑环12与所述的述电机驱动模块11的信号端相连，所述水平电机23的信号端分别与所述电机驱动模块11的信号端直接相连，其俯仰电机22用于调整测试天线在垂直角度上的宽范围，水平电机23用于调整水平旋转云台等。

[0032] 进一步的，在本实施例中，射频通道单元中的射频微波旋转关节解决了由测试天线进入测试设备的射频通道线缆在全方位360°旋转中的问题，其电磁环境测试设备中还包括多路滑环，解决了外部的电子罗盘21、俯仰电机22和多天线切换的控制线缆走线问题，同时也解决了360°旋转线缆缠绕的问题。

[0033] 需要说明的是，本实施例中，主控制电路板10还能控制射频通道的切换，其中，多个射频微波开关、开关滤波组件28、低噪声放大器31等均与主控制电路板10的信号端相连，一方面，主控制电路板10分别为这些部件提供电源，另一方面，能够控制射频微波开关的多路径切换，从而实现不同路径的通断。同时，射频通道也提供了超宽带的频率范围，保证并满足了不同电磁环境测试任务的需求。

[0034] 进一步的，在本实施例中，所述显示模块14包括显示屏和控制键盘，显示屏和控制键盘分别通过信号线与所述主控制电路板10相连，所述控制键盘包括射频通道切换按钮、水平方位旋转按钮和俯仰角度调整按钮，在本实施例的所有环境测试数据、通道切换状态、水平方位角度和俯仰角度、电池电量等，都可以通过显示屏进行显示，同时，也可以通过控制按钮来实现射频通道切换、水平方位旋转、俯仰角度调整等功能。

[0035] 具体的，所述主控制电路板10上还设有电源管理模块，该电源管理模块用于对供电模块17进行管理，一般来讲，本实施例的供电模块17为锂电池，本实施例的测试设备可以由内部的锂电池组供电，其主控制电路板10上的电源管理模块能对该锂电池组进行管理，保证其充放电功能正常，同时也对测试设备内部的各个功能模块提供稳定的工作电压，解决了野外测试时因电源问题带来的不便。

[0036] 需要说明的是，本实施例是一个一体化高度集成的便携式装置，内部集成了电磁环境测试所需的所有要素或测试附件，既提供了测试水平方位、俯仰角度、多天线切换等功能的物理机构，同时又提供了超宽带频率工作所需的射频微波开关、开关滤波器组件28、低噪声放大器31等部件；既提供了显示、操作功能，又提供了稳定的电源管理功能。便携的测试设备既可以使用天线三脚架直接安装，也可以满足车载安装，其便携性和易用性的设计原则，无需专用测试人员即可操作使用安装，为测试人员野外作业带来了便利，节约了测试时间及人力资源。

[0037] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。