一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置制造方法及图纸

一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，包括上行链路和下行链路、MCU，下行链路为依次连接的下行前置放大、滤波电路、下行衰减电路、下行功率放大电路，上行链路为依次连接的上行前置放大、滤波电路、上行衰减电路、上行功率放大器；下行前置放大、滤波电路的输入端、上行功率放大器的输出端均与第一射频开关连接，上行前置放大、滤波电路的输入端、下行功率放大电路的输出端均与第二射频开关连接；MCU与下、上行功率放大电路之间设有下、上行检波电路，MCU根据下、上行功率放大电路的输出功率，控制下、上行衰减电路的衰减量大小，控制下、上行功率放大电路的输出功率大小。其具有自动增益控制功能，能进行带宽选择。

An adaptive data test and transmission device for GPRS acquisition terminal signal strength and weakness

A GPRS signal strength test and terminal adaptive data transmission device, including uplink and downlink, MCU, downlink is sequentially connected downstream of the preamplifier, filter circuit and downlink downlink attenuation circuit, power amplifier circuit is orderly connected with the uplink uplink pre amplifier, filter circuit, power amplifier circuit, the attenuation of uplink uplink output; at the end of the downlink preamplifier and filter circuit, the input end of the uplink power amplifier is connected with a first uplink RF switch, preamplifier and filter circuit, the input end of the downlink power amplifying circuit output terminal with second RF switch connection; and MCU, uplink power amplifying circuit, detection circuit is arranged between the uplink, according to MCU output power, uplink power amplifying circuit, control circuit, a large amount of uplink attenuation attenuation Small, the output power of the controlled and uplink power amplifying circuit. It has automatic gain control function and can select bandwidth.

【技术实现步骤摘要】
一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置
本专利技术涉及GPRS无线数据传输
，特别涉及一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置。
技术介绍
随着无线通讯技术应用的普及，越来越多的数据通讯采用无线方式实现，其中GPRS无线数据传输技术已经成为电力系统数据采集应用中最为广泛的应用。一直以来，GPRS数据传输模块的开发商注重的是信号链路的纠错能力和稳定性，在模拟信号传输部分所做的工作甚少。经过长期的实际应用总结，目前GPRS无线数据传输模块在复杂工业环境中应用还存在几点需要弥补的不足，分别列出如下：GPRS终端由于安装环境的原因，可能出现信号极强或极弱的情况：地下室或者屏蔽环境下无线信号的传输接力问题；偏远地区信号质量问题；基站附近信号太强，引起电路阻塞的问题。针对以上这些出现的问题，申请人构思出一套整体的解决方案，在这套系统中，对屏蔽环境无线信号接力和偏远地区信号质量问题通过一套具有增益控制、带宽选择的专用放大器来解决。针对GPRS信号的放大器，目前市场有很多产品在卖，其原理都是一样的，将天线收到的信号和GPRS模块发出的信号进行分时处理，分别进行放大，但此类放大器具有致命的缺点，就是增益固定，一味的追求输出功率，导致很多地区出现干扰基站正常工作的问题。其实每个无线通讯设备都具有自己的信号强度门限，低于这个门限会导致信号质量下降信噪比降低。而高于这个门限则会导致前置放大器饱和，信号严重失真产生阻塞，导致其他设备的信号被掩盖。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，其是一种能在信号极端强弱条件下，进行自适应GPRS无线数据传输的电路系统，在这套系统中，对极强或极弱信号问题通过一套具有增益控制、带宽选择的自适应GPRS无线数据传输的专用放大器来解决，其具有自动增益控制功能，将输出信号控制在一个合理的范围，使基站接收到的信号强度在允许的范围内，同时又能根据接收到信号的强度调整接收端放大器的增益，使进入GPRS模块的信号幅度在最佳的状态，且本专利技术能进行带宽选择，成本也较低。本专利技术的目的是采用下述方案实现的：一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，包括上行链路和下行链路，还包括MCU，所述下行链路为依次连接的下行前置放大、滤波电路、下行衰减电路、下行功率放大电路，所述上行链路为依次连接的上行前置放大、滤波电路、上行衰减电路、上行功率放大器；所述下行前置放大、滤波电路的输入端、上行功率放大器的输出端均与第一射频开关连接，所述上行前置放大、滤波电路的输入端、下行功率放大电路的输出端均与第二射频开关连接；所述MCU与下行功率放大电路之间设有下行检波电路，所述下行检波电路用于检测下行功率放大电路的输出功率，并将检测到的下行功率放大电路的输出功率转换为直流电平传递给MCU，所述MCU用于接收下行功率放大电路的输出功率，并将下行功率放大电路的输出功率与设定值（或设定范围）进行比较，输出控制信号给下行衰减电路，控制下行衰减电路的衰减量大小（衰减幅度），从而控制下行功率放大电路的输出功率大小，使下行功率放大电路的输出功率大小等于设定值或约等于设定值；所述MCU与上行功率放大电路之间设有上行检波电路，所述上行检波电路用于检测上行功率放大电路的输出功率，并将检测到的上行功率放大电路的输出功率转换为直流电平传递给MCU；所述MCU用于接收上行功率放大电路的输出功率，并将上行功率放大电路的输出功率与设定值进行比较，输出控制信号给上行衰减电路，控制上行衰减电路的衰减量大小（衰减幅度），从而控制上行功率放大电路的输出功率大小，使上行功率放大电路的输出功率大小等于设定值或约等于设定值。所述上行前置放大、滤波电路与下行前置放大、滤波电路的电路结构相同，所述下行前置放大、滤波电路包括高增益HEMT放大元件U6，所述高增益HEMT放大元件U6的栅极用于与第一射频开关连接，所述高增益HEMT放大元件U6的两个源极均接地，所述高增益HEMT放大元件U6的栅极与第4电感L4的一端连接，所述第4电感L4的另一端分别与第43电容C43、第24电阻R24的一端连接，所述第43电容C43另一端接地，第43电容C43的两端并联有第44电容C44，所述第24电阻R24的另一端分别与第21电阻R21、第25电阻R25的一端连接，所述第25电阻R25的另一端接地，所述第21电阻R21的另一端分别与第14电阻R14、第15电阻R15、第28电容C28的一端连接，第28电容C28的另一端接地，所述第15电阻R15的另一端与5V电源连接(所述第15电阻R15的另一端经第7电感L7与5V电源连接)，所述第15电阻R15的另一端经第29电容C29接地，第29电容C29的两端并联有第30电容C30，所述第14电阻R14的另一端分别与第27电容C27、第1电感L1的一端连接，第27电容C27的另一端接地，第1电感L1的另一端分别与高增益HEMT放大元件U6的漏极、第9电阻R9的一端连接，所述第9电阻R9的另一端与第17电容C17的一端连接，第17电容C17的另一端连接有一衰减网络，该衰减网络的输出端连接有第一级下行滤波电路，所述第一级下行滤波电路的输出端用于与下行衰减电路连接，所述第一级下行滤波电路采用第一声表面滤波器F1。该衰减网络采用由第3电阻R3、第10电阻R10、第4电阻R4构成的π型衰减网络。π型衰减网络的输入端分别与第3电阻R3、第10电阻R10的一端连接，第3电阻R3的另一端接地，第10电阻R10的另一端分别与π型衰减网络的输出端、第4电阻R4的一端连接，所述第4电阻R4的另一端接地。所述第一级下行滤波电路的输出端与下行衰减电路的输入端之间设有一放大电路，该放大电路包括型号为SBB5089的放大器U3，SBB5089的放大器U3的第1引脚与第一级下行滤波电路的输出端连接，SBB5089的放大器U3的第4引脚接地，SBB5089的放大器U3的第3引脚与下行衰减电路的输入端连接，所述SBB5089的放大器U3的第3引脚与第2电感L2的一端连接，第2电感L2的另一端分别与第31电容C31、第16电阻R16的一端连接，第31电容C31的另一端与SBB5089的放大器U3的第2引脚连接，并接地，第31电容C31的两端并联有第32电容C32，第16电阻R16另一端与5V电源连接，第16电阻R16另一端经第7电感L7与5V电源连接，第16电阻R16另一端经第33电容C33接地，所述第33电容C33的两端并联有第34电容C34。第一级下行滤波电路输出端经第18电容C18与SBB5089的放大器U3的第1引脚连接。SBB5089的放大器U3的第3引脚经第19电容C19与下行衰减电路的输入端连接。所述上行衰减电路与下行衰减电路的电路结构相同，所述下行衰减电路包括PIN二极管D1-1、PIN二极管D1-2、PIN二极管D2-1、PIN二极管D2-2，所述PIN二极管D1-1的阳极经第25电容C25接地，所述PIN二极管D2-1的阳极经第26电容C26接地，PIN二极管D1-1的阳极经第19电阻R19与第23电阻R23的一端连接，PIN二极管D2-1的阳极经第20电阻R20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，包括上行链路和下行链路，其特征在于：还包括MCU，所述下行链路为依次连接的下行前置放大、滤波电路、下行衰减电路、下行功率放大电路，所述上行链路为依次连接的上行前置放大、滤波电路、上行衰减电路、上行功率放大器；所述下行前置放大、滤波电路的输入端、上行功率放大器的输出端均与第一射频开关连接，所述上行前置放大、滤波电路的输入端、下行功率放大电路的输出端均与第二射频开关连接；所述MCU与下行功率放大电路之间设有下行检波电路，所述下行检波电路用于检测下行功率放大电路的输出功率，并将检测到的下行功率放大电路的输出功率传递给MCU，所述MCU用于接收下行功率放大电路的输出功率，并将下行功率放大电路的输出功率与设定值进行比较，输出控制信号给下行衰减电路，控制下行衰减电路的衰减量大小，从而控制下行功率放大电路的输出功率大小；所述MCU与上行功率放大电路之间设有上行检波电路，所述上行检波电路用于检测上行功率放大电路的输出功率，并将检测到的上行功率放大电路的输出功率传递给MCU；所述MCU用于接收上行功率放大电路的输出功率，并将上行功率放大电路的输出功率与设定值进行比较，输出控制信号给上行衰减电路，控制上行衰减电路的衰减量大小，从而控制上行功率放大电路的输出功率大小。...

【技术特征摘要】
1.一种GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，包括上行链路和下行链路，其特征在于：还包括MCU，所述下行链路为依次连接的下行前置放大、滤波电路、下行衰减电路、下行功率放大电路，所述上行链路为依次连接的上行前置放大、滤波电路、上行衰减电路、上行功率放大器；所述下行前置放大、滤波电路的输入端、上行功率放大器的输出端均与第一射频开关连接，所述上行前置放大、滤波电路的输入端、下行功率放大电路的输出端均与第二射频开关连接；所述MCU与下行功率放大电路之间设有下行检波电路，所述下行检波电路用于检测下行功率放大电路的输出功率，并将检测到的下行功率放大电路的输出功率传递给MCU，所述MCU用于接收下行功率放大电路的输出功率，并将下行功率放大电路的输出功率与设定值进行比较，输出控制信号给下行衰减电路，控制下行衰减电路的衰减量大小，从而控制下行功率放大电路的输出功率大小；所述MCU与上行功率放大电路之间设有上行检波电路，所述上行检波电路用于检测上行功率放大电路的输出功率，并将检测到的上行功率放大电路的输出功率传递给MCU；所述MCU用于接收上行功率放大电路的输出功率，并将上行功率放大电路的输出功率与设定值进行比较，输出控制信号给上行衰减电路，控制上行衰减电路的衰减量大小，从而控制上行功率放大电路的输出功率大小。2.根据权利要求1所述的GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，其特征在于：所述上行前置放大、滤波电路与下行前置放大、滤波电路的电路结构相同，所述下行前置放大、滤波电路包括高增益HEMT放大元件（U6），所述高增益HEMT放大元件（U6）的栅极用于与第一射频开关连接，所述高增益HEMT放大元件（U6）的两个源极均接地，所述高增益HEMT放大元件（U6）的栅极与第4电感（L4）的一端连接，所述第4电感（L4）的另一端分别与第43电容（C43）、第24电阻（R24）的一端连接，所述第43电容（C43）另一端接地，第43电容（C43）的两端并联有第44电容（C44），所述第24电阻（R24）的另一端分别与第21电阻（R21）、第25电阻（R25）的一端连接，所述第25电阻（R25）的另一端接地，所述第21电阻（R21）的另一端分别与第14电阻（R14）、第15电阻（R15）、第28电容（C28）的一端连接，第28电容（C28）的另一端接地，所述第15电阻（R15）的另一端与5V电源连接(所述第15电阻（R15）的另一端经第7电感（L7）与5V电源连接)，所述第15电阻（R15）的另一端经第29电容（C29）接地，第29电容（C29）的两端并联有第30电容（C30），所述第14电阻（R14）的另一端分别与第27电容（C27）、第1电感（L1）的一端连接，第27电容（C27）的另一端接地，第1电感（L1）的另一端分别与高增益HEMT放大元件（U6）的漏极、第9电阻（R9）的一端连接，所述第9电阻（R9）的另一端与第17电容（C17）的一端连接，第17电容（C17）的另一端连接有一衰减网络，该衰减网络的输出端连接有第一级下行滤波电路，所述第一级下行滤波电路的输出端用于与下行衰减电路连接，所述第一级下行滤波电路采用第一声表面滤波器F1。3.根据权利要求2所述的GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，其特征在于：所述第一级下行滤波电路的输出端与下行衰减电路的输入端之间设有一放大电路，该放大电路包括型号为SBB5089的放大器（U3），SBB5089的放大器（U3）的第1引脚与第一级下行滤波电路的输出端连接，SBB5089的放大器（U3）的第4引脚接地，SBB5089的放大器（U3）的第3引脚与下行衰减电路的输入端连接，所述SBB5089的放大器（U3）的第3引脚与第2电感（L2）的一端连接，第2电感（L2）的另一端分别与第31电容（C31）、第16电阻（R16）的一端连接，第31电容（C31）的另一端与SBB5089的放大器（U3）的第2引脚连接，并接地，第31电容（C31）的两端并联有第32电容（C32），第16电阻（R16）另一端与5V电源连接（第16电阻（R16）另一端经第7电感（L7）与5V电源连接），第16电阻（R16）另一端经第33电容（C33）接地，所述第33电容（C33）的两端并联有第34电容（C34）。4.根据权利要求1所述的GPRS采集终端信号强弱自适应数据测试与传输装置，其特征在于：所述上行衰减电路与下行衰减电路的电路结构相同，所述下行衰减电路包括PIN二极管D1-1、PIN二极管D1-2、PIN二极管D2-1、PIN二极管D2-2，所述PIN二极管D1-1的阳极经第25电容（C25）接地，所述PIN二极管D2-1的阳极经第26电容（C26）接地，PIN二极管D1-1的阳极经第19电阻（R19）与第23电阻（R23）的一端连接，PIN二极管D2-1的阳极经第20电阻（R20）与第23电阻（R23）的一端连接，第23电阻（R23）的另一端与5V电源连接（第23电阻（R23）的另一端经第7电感（L7）与5V电源连接），第23电阻（R23）的另一端经第41电容（C41）接地；所述PIN二极管D1-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：青志明，傅望，秦燕，张宏艳，胡军毅，许晓艳，刘克恒，龙漪澜，苟欣，韩涛，罗时武，康成林，谢焰，贺娟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司技能培训中心，
类型：发明
国别省市：北京,11