一种机车电台数模切换装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机车电台数模切换装置及实现方法。该装置包括控制板、电源单元、支持450M模拟制式和400M数字制式的第一信道机和第二信道机、双工器、第一射频开关和第二射频开关；通过在CIR基础上增加该装置，能够实现400M数字制式无线列调通信功能，同时完全兼容450M模拟制式无线列调通信功能，能够通过手动选择线路切换或根据定位信息自动切换的方式进行400MHz数字和450MHz模拟工作模式切换；为铁路机车电台升级为400MHz数字制式提供了过渡兼容方法。渡兼容方法。渡兼容方法。

【技术实现步骤摘要】
一种机车电台数模切换装置及实现方法


[0001]本专利技术涉及铁路无线列调通信系统，特别涉及一种能够实现400M数字制式无线列调通信功能，并完全兼容450M模拟制式无线列调通信功能的机车电台数模切换装置及实现方法。

技术介绍

[0002]随着无线对讲技术的发展和国家相关政策要求，铁路无线列调通信中将采用400M数字制式替代450M模拟制式。由于设备管理和全国铁路线路及机车运行的复杂性等因素，无线列调通信设备的升级过程将存在一段较长时间的过渡时期，在此阶段中450M模拟制式和400M数字制式无线列调通信将并存，需要机车电台具备兼容450M模拟制式和400M数字制式无线列调通信的功能。
[0003]在传统无线列调通信系统中的机车电台，即机车综合无线通信设备（CIR），（中国铁路总公司企业标准：Q/CR 651.1
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2018机车综合无线通信设备 第1部分：技术条件），主机包括A子架、B子架，B子架包括450M电台单元和LBJ单元，只具有450M模拟制式无线列调通信功能，不具备400M数字制式无线列调通信功能。机车综合无线通信设备（专利技术专利号：CN106059875）主机具备400MHz与450MHz通信单元，但是只能分时实现400M数字制式无线列调通信功能和450M模拟制式无线列调中半双工通信功能，不具备450M模拟制式全双工无线通信功能，无法实现无线列调B制式大三角调度命令通话越区切换等功能。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术存在的问题，为了满足无线列调通信中450M模拟制式升级为400M数字制式过程中，机车电台具备兼容450M模拟制式和400M数字制式无线列调通信的功能的需求，本专利技术提供一种机车电台数模切换装置及实现方法。通过在CIR基础上增加机车电台装置，能够实现400M数字制式无线列调通信功能，同时完全兼容450M模拟制式无线列调通信功能，能够通过手动选择线路切换或根据定位信息自动切换的方式进行400MHz数字和450MHz模拟工作模式切换，为铁路机车电台升级为400MHz数字制式提供了过渡兼容方法。
[0005]本专利技术采取的技术方案是：一种机车电台数模切换装置包括设置有处理器芯片、电源转换电路、数据接口电路、音频接口电路、信道机接口电路、射频开关控制电路、时钟电路、记录存储电路及温度检测电路的控制板；还包括电源单元、支持450M模拟制式和400M数字制式的第一信道机和第二信道机、双工器、第一射频开关和第二射频开关；所述处理器芯片分别与数据接口电路、音频接口电路、信道机接口电路、射频开关控制电路、时钟电路、记录存储电路及温度检测电路连接，所述信道机接口电路连接所述第一信道机、第二信道机，所述射频开关控制电路连接所述第一射频开关、第二射频开关。
[0006]所述控制板上设有数据接口、音频接口、信道机I接口、信道机II接口、射频开关I接口、射频开关II接口、供电接口；其中，所述数据接口和音频接口连接主控单元，由主控单元分别连接操作显示终端和卫星定位单元；所述信道机I接口连接所述第一信道机通信接
口；所述信道机II接口连接所述第二信道机通信接口；所述射频开关I接口连接所述第一射频开关控制接口CON，所述射频开关II接口连接所述第二射频开关控制接口CON；第一射频开关公共端COM连接第一信道机天线接口；第一射频开关NC端连接第二射频开关NC端；第一射频开关NO端连接所述双工器低频段端L；第二射频开关公共端COM连接多频段天线；第二射频开关NO端连接双工器公共端C；双工器高频段端H连接第二信道机天线接口。
[0007]所述电源单元输入端连接外部DC110V供电，输出端连接所述控制板上的供电接口、第一信道机供电接口和第二信道机供电接口。
[0008]所述电源单元包括型号为ZHL
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004的共模电感L4，型号为KBJ608的桥堆K1，型号为CN200A110
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15的电源模块M1；外部DC110V电源连接电容C61两端，电容C61两端又分别连接所述共模电感L4的1脚和3脚，共模电感L4的2脚和4脚分别连接电容C62的两端、电容C63和电容C64的一端及所述桥堆K1的1端和3端，电容C63和电容C64的另一端接地，桥堆K1的2端和4端分别连接电容C65的两端及所述电源模块M1的IN+管脚和IN
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管脚，电源模块M1的OUT+管脚和OUT
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管脚分别连接电容C66、电容C67后输出DC13.8V电源。
[0009]所述处理器芯片N1型号为LPC4337JBD144，处理器芯片N1的25引脚、59引脚、94引脚、131引脚、5引脚、36引脚、41引脚、71引脚、77引脚、107引脚、111引脚、141引脚接3.3V电源，同时又分别连接电容C29、电容C38、电容C30、电容C39、电容C31、电容C40、电容C32、电容C41、电容C33、电容C42、电容C34、电容C43后接地；处理器芯片N1的28引脚连接电阻R28后接3.3V电源；处理器芯片N1的17引脚和16引脚连接后，同时连接电容C49和电容C44的一端后接3.3V电源，电容C49和电容C44的另一端连接后接地；处理器芯片N1的24引脚连接电阻R30后接地；所述处理器芯片N1的127引脚连接二极管VD6阴极和电容C55一端，电容C55另一端接地，二极管VD6阳极接3.3V电源；处理器芯片N1的137引脚连接电感L3后接3.3V电源；处理器芯片N1的135引脚连接电阻R31后接地；处理器芯片N1的19引脚、23引脚、4引脚、40引脚、76引脚、109引脚接地；处理器芯片N1的12引脚连接电容C56一端和晶振G1一端，处理器芯片N1的13引脚连接电容C57一端和晶振G1另一端，电容C56和电容C57另一端接地；处理器芯片N1的125引脚连接电容C58一端和晶振G2一端，处理器芯片N1的126引脚连接电容C59一端和晶振G2另一端，电容C58和电容C59另一端接地；所述处理器芯片N1的42引脚和43引脚分别连接电阻R37、电阻R38后接地；处理器芯片N1的96引脚和102引脚分别连接电阻R33、电阻R35后接3.3V电源，同时又分别连接电阻R34、电阻R36；处理器芯片N1的92引脚、93引脚分别通过电阻R48、电阻R49后接3.3V电源。
[0010]所述电源转换电路包括供电接口XS1、型号为LM22670的开关电源芯片N7，型号为SPX1117
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3.3的LDO电源芯片N6，型号为SPX3819M5
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1.8的LDO电源芯片N10；所述供电接口XS1的1引脚和2引脚连接电解电容C10和电解电容C13的正极、电阻R12一端及所述开关电源芯片N7的7引脚，供电接口XS1的3引脚和4引脚接地；电阻R12另一端连接开关电源芯片N7的5引脚，电解电容C10和电解电容C13的负极接地；开关电源芯片N7的3引脚连接电阻R13后接地，开关电源芯片N7的0引脚、6引脚接地；开关电源芯片N7的4引脚连接电阻R18、电阻R1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机车电台数模切换装置，其特征在于：包括设置有处理器芯片、电源转换电路、数据接口电路、音频接口电路、信道机接口电路、射频开关控制电路、时钟电路、记录存储电路及温度检测电路的控制板；还包括电源单元、支持450M模拟制式和400M数字制式的第一信道机和第二信道机、双工器、第一射频开关和第二射频开关；所述处理器芯片分别与数据接口电路、音频接口电路、信道机接口电路、射频开关控制电路、时钟电路、记录存储电路及温度检测电路连接，所述信道机接口电路连接所述第一信道机、第二信道机，所述射频开关控制电路连接所述第一射频开关、第二射频开关；所述控制板上设有数据接口、音频接口、信道机I接口、信道机II接口、射频开关I接口、射频开关II接口、供电接口；其中，所述数据接口和音频接口连接主控单元，由主控单元分别连接操作显示终端和卫星定位单元；所述信道机I接口连接所述第一信道机通信接口；所述信道机II接口连接所述第二信道机通信接口；所述射频开关I接口连接所述第一射频开关控制接口CON，所述射频开关II接口连接所述第二射频开关控制接口CON；第一射频开关公共端COM连接第一信道机天线接口；第一射频开关NC端连接第二射频开关NC端；第一射频开关NO端连接所述双工器低频段端L；第二射频开关公共端COM连接多频段天线；第二射频开关NO端连接双工器公共端C；双工器高频段端H连接第二信道机天线接口；所述电源单元输入端连接外部DC110V供电，输出端连接所述控制板上的供电接口、第一信道机供电接口和第二信道机供电接口。2.如权利要求1所述的一种机车电台数模切换装置，其特征在于：所述电源单元包括型号为ZHL
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004的共模电感L4，型号为KBJ608的桥堆K1，型号为CN200A110
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15的电源模块M1；外部DC110V电源连接电容C61两端，电容C61两端又分别连接所述共模电感L4的1脚和3脚，共模电感L4的2脚和4脚分别连接电容C62的两端、电容C63和电容C64的一端及所述桥堆K1的1端和3端，电容C63和电容C64的另一端接地，桥堆K1的2端和4端分别连接电容C65的两端及所述电源模块M1的IN+管脚和IN
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管脚，电源模块M1的OUT+管脚和OUT
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管脚分别连接电容C66、电容C67后输出DC13.8V电源。3.如权利要求1所述的一种机车电台数模切换装置，其特征在于：所述处理器芯片N1型号为LPC4337JBD144，处理器芯片N1的25引脚、59引脚、94引脚、131引脚、5引脚、36引脚、41引脚、71引脚、77引脚、107引脚、111引脚、141引脚接3.3V电源，同时又分别连接电容C29、电容C38、电容C30、电容C39、电容C31、电容C40、电容C32、电容C41、电容C33、电容C42、电容C34、电容C43后接地；处理器芯片N1的28引脚连接电阻R28后接3.3V电源；处理器芯片N1的17引脚和16引脚连接后，同时连接电容C49和电容C44的一端后接3.3V电源，电容C49和电容C44的另一端连接后接地；处理器芯片N1的24引脚连接电阻R30后接地；所述处理器芯片N1的127引脚连接二极管VD6阴极和电容C55一端，电容C55另一端接地，二极管VD6阳极接3.3V电源；处理器芯片N1的137引脚连接电感L3后接3.3V电源；处理器芯片N1的135引脚连接电阻R31后接地；处理器芯片N1的19引脚、23引脚、4引脚、40引脚、76引脚、109引脚接地；处理器芯片N1的12引脚连接电容C56一端和晶振G1一端，处理器芯片N1的13引脚连接电容C57一端和晶振G1另一端，电容C56和电容C57另一端接地；处理器芯片N1的125引脚连接电容C58一端和晶振G2一端，处理器芯片N1的126引脚连接电容C59一端和晶振G2另一端，电容C58和电容C59另一端接地；所述处理器芯片N1的42引脚和43引脚分别连接电阻R37、电阻R38后接地；处理器芯片
N1的96引脚和102引脚分别连接电阻R33、电阻R35后接3.3V电源，同时又分别连接电阻R34、电阻R36；处理器芯片N1的92引脚、93引脚分别通过电阻R48、电阻R49后接3.3V电源。4.如权利要求1所述的一种机车电台数模切换装置，其特征在于：所述电源转换电路包括供电接口XS1、型号为LM22670的开关电源芯片N7，型号为SPX1117
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3.3的LDO电源芯片N6，型号为SPX3819M5
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1.8的LDO电源芯片N10；所述供电接口XS1的1引脚和2引脚连接电解电容C10和电解电容C13的正极、电阻R12一端及所述开关电源芯片N7的7引脚，供电接口XS1的3引脚和4引脚接地；电阻R12另一端连接开关电源芯片N7的5引脚，电解电容C10和电解电容C13的负极接地；开关电源芯片N7的3引脚连接电阻R13后接地，开关电源芯片N7的0引脚、6引脚接地；开关电源芯片N7的4引脚连接电阻R18、电阻R19一端，电阻R19另一端接地；开关电源芯片N7的1引脚连接电容C22后同时连接开关电源芯片N7的8引脚、二极管VD3阴极、电感L1一端，电感L1另一端连接电容C24一端、电阻R18另一端、电容C25一端，连接后输出5V电源；二极管VD3阳极、电容C24另一端、电容C25另一端接地；所述LDO电源芯片N6的Vin端连接电容C11和电容C9一端后接5V电源，电容C11和电容C9另一端接地；LDO电源芯片N6的Vout端连接电容C17和电容C18一端后输出3.3V电源，电容C17和电容C18另一端接地；所述LDO电源芯片N10的1引脚和3引脚与电容C23连接后接5V电源，2引脚接地，5引脚连接电容C26一端后输出1.8V电源，电容C26另一端接地。5.如权利要求1、3、4任一项所述的一种机车电台数模切换装置，其特征在于：数据接口电路包括型号为MAX490E的RS422接口芯片N9和数据接口XS2，所述RS422接口芯片N9的4引脚接地，3引脚接至处理器芯片N1的63引脚，2引脚接至处理器芯片N1的65引脚，1引脚与电容C21一端连接后接5V电源，电容C21另一端接地，5引脚和6引脚分别接至所述数据接口XS2的1引脚和2引脚，7引脚和8引脚分别连接电阻R21和电阻R20一端后接至数据接口XS2的4引脚和3引脚，电阻R21另一端接地，电阻R20另一端输出5V电源。6.如权利要求1、3、4任一项所述的一种机车电台数模切换装置，其特征在于：音频接口电路包括型号为TLV320AIC3106的音频处理芯片N11和音频接口XS3，音频处理芯片N11的5引脚和6引脚分别连接电容C27、电容C28后接至所述音频接口XS3的2引脚、1引脚；音频处理芯片N11的18引脚连接电容C36后又与电容C35一端连接，连接后接至音频接口XS3的3引脚，电容C35另一端接地；音频处理芯片N11的19引脚连接电容C37后又与电容C50一端连接，连接后接至音频接口XS3的4引脚，电容C50另一端接地；音频处理芯片N11的1引脚、2引脚、33引脚分别接至处理器芯片N1的92引脚、93引脚、132引脚，音频处理芯片N11的43引脚接地；音频处理芯片N11的37引脚、38引脚、39引脚、40引脚41引脚分别接至处理器芯片N1的120引脚、14引脚、113引脚、115引脚、78引脚；音频处理芯片N11的16引脚、17引脚、24引脚连接后同时又连接电容C45一端、电容C51一端、电感L2一端，电容C45和电容C51另一端接地，电感L2另一端接3.3V电源；所述音频处理芯片N11的25引脚连接电容C46一端、电容C52一端和3.3V电源，电容C46和电容C52另一端接地；音频处理芯片N11的44引脚连接电容C47一端、电容C53一端和3.3V电源，电容C47和电容C53另一端接地；音频处理芯片N11的36引脚连接电容C48一端、电容C54一端和1.8V电源，电容C48和电容C54另一端接地；音频处理芯片N11的0引脚、20引脚、21引脚、15引脚、26引脚、42引脚、45引脚、46引脚接地。
7.如权利要求1或权利要求3所述的一种机车电台数模切换装置，其特征在于：信道机接口电路包括型号为5M40ZE64I5的CPLD芯片N5、信道机I接口XS5、信道机II接口XS6；所述CPLD芯片N5的0引脚接地；1引脚至5引脚分别接至处理器芯片N1的112引脚、42引脚、43引脚、38引脚、49引脚；10引脚至13引脚分别接至处理器芯片N1的32引脚、34引脚、48引脚、45引脚；18引脚接至处理器芯片N1的50引脚；6引脚、23引脚分别连接电容C12、电容C20一端和3.3V电源，电容C12和电容C20另一端接地；8引脚、39引脚、41引脚、57引脚分别连接电容C15、电容C16、电容C14、电容C3一端和1.8V电源，电容C15、电容C16、电容C14、电容C3另一端接地；40引脚、43引脚、45引脚、47引脚分别连接至所述信道机I接口XS5的2引脚、4引脚、3引脚、1引脚；...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗群，黄志刚，王玉杰，蒋小龙，黄明耀，
申请(专利权)人：天津七一二移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：