车载自用无线电发射装置和接收装置的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  9

专利名称:车载自用无线电发射装置和接收装置的制作方法
技术领域
本发明涉及车载自用无线电系统中的发射装置和接收装置。
背景技术
目前随着汽车电子的发展,大量的电子设备应用到汽车上,其中有一些电子设备因安装问题,无法采用增加导线的方法来完成信号的传输,如车载FM(调频)发射器、汽车胎压检测器等,这类电子设备目前都是采用传统的无线发射的方式来完成信号的传输。这类无线电子设备的一个共同的特点就是,无线发射源和接收部分都位于车上,构成专用的车载自用无线电系统。通常这类电子设备为了压制外部无线电的干扰,当收发单元没有同时在车内时,还要考虑到汽车外壳的屏蔽,因此通常会采用较大发射功率,以保证信号的接收;对于纯接收的车载无线电系统(如GPS全球定位系统)一般都需配高灵敏度的接收天线。
车载自用无线电系统发出的信号大部分能量都浪费在空中,只有少部分能量能被系统自身所接收。浪费在空中的能量会对环境造成污染,还会伤害人体的健康。同时无线电系统自身发出的电波信号经外界的反射后,还会对该无线电系统接收带来干扰,影响无线电系统的正常工作。例如,自身发出的电波反射信号还会给行驶中的车载FM(调频)发射器带来无法克服的噪音;因电波在空中以光速传输,电波反射信号会叠加在有用的电波信号中,影响汽车胎压检测器的正常接收。对于纯接收的车载无线电系统由于汽车外壳的屏蔽作用,提高了系统安装要求,也就影响了该类车载无线电系统使用,例如GPS全球定位系统当用于车辆的防盗时,GPS全球定位系统的天线安装的特殊要求,使得GPS全球定位系统的天线成为该防盗系统最容易造到破坏的地方。

发明内容
本发明要解决的技术问题是,针对目前车载自用无线电系统和纯接收的车载无线电系统的上述缺陷,结合汽车的结构特点和高频信号的特性,提出一种新的车载无线电发射装置的方案,以及一种新的车载无线电接收装置的方案。
本发明中的车载自用无线电发射装置,包括车载自用无线电发射单元和向该单元供电的稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端;所述稳压电源的两极之间接一滤波电容;所述稳压电源电路的负极与所述负的电源接线端之间接一电感;所述发射单元发射电路的输出端通过一隔直电容接到所述负的电源接线端。正、负两个电源接线端是用来接到汽车电源上的。
为了调节发射距离,在所述发射单元发射电路的输出端与所述隔直电容之间接有一电阻。
本发明中的车载无线电接收装置,包括车载无线电接收单元和向该单元供电的稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端;所述接收单元中的滤波放大电路的输入端通过隔直电容接到所述负的电源接线端;所述接收单元中的滤波放大电路的电源负极(AGND)通过一个电感接到所述负的电源接线端;所述接收单元中的滤波放大电路的电源正极(AVCC)通过另一个电感接到所述稳压电源的正极。正、负两个电源接线端是用来接到汽车电源上的。
对某些无线电装置,在滤波放大电路的输入端与隔直电容之间还接有前置放大电路。
同现有技术相比,本发明有以下一些优点1.因车载自用无线电系统的接收天线同外壳的距离可以靠得很近,可以使车载自用无线电系统的发射传输具有更好的抗干扰特性。
2.车载自用无线电系统以电磁场直接藕合的方式传输信号,因此减少了对外界的电磁辐射。
3.能消除汽车外壳对有用高频信号的屏蔽效果,改善车载无线电系统接收性能。


图1是本发明中的发射装置的电路图;图2是本发明中的接收装置的电路图;图3是本发明中的发射装置的一个实施例的电路图;图4是本发明中的接收装置的一个实施例的电路图。
具体实施例方式本发明的要点是利用汽车车身作为信号传输载体。物理原理是汽车车身(包括外壳)都是用金属制成的,该结构对电信号具有良好的导通性。高频信号在传导时具有集肤效应,高频信号会直接传到汽车外壳表面,高频信号在汽车外壳表面传输时,会产生感应电磁场,该电磁场可用作车载自用无线电系统的发射单元的信号载体,直接将发射信号藕合到车载自用无线电系统的接收单元的天线上。
下面结合附图对本发明的实施进行详细描述。
如图1所示,是本发明中的发射装置的电路图。车载自用无线电发射装置,包括车载自用无线电发射单元和向该单元供电的稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端。图中车载自用无线电发射单元只画出了发射电路部分。正、负两个电源接线端接到了汽车电源上。稳压电源的两极之间接一滤波电容。稳压电源电路的负极与负的电源接线端之间接一电感。发射单元的发射电路的输出端通过一隔直电容接到所述负的电源接线端。
汽车普遍采用外壳接电源地,即接电源负极的接线方式。车载自用无线电发射单元发射电路的输出端通过一隔直电容与汽车电源地连接,可将输出的高频信号,引到汽车外壳上。通过感性元件L1,可将汽车电源的负极同车载自用无线电发射单元的内部电源的负极隔离,即使汽车外壳上的高频信号不能直接进入车载自用无线电发射单元。因汽车电瓶内阻很小,大部分的高频信号经汽车电瓶的正极后,再传到车载自用无线电发射单元电源输入端,经输入端的滤波电容C1返回车载自用无线电系统的发射单元发射电路的负极,形成一个完整的高频信号回路,防止车载自用无线电系统的发射单元输出的高频信号向外辐射。
图3是图1的一个具体实施例。发射单元是FM发射器,图中只画出了发射电路部分。为了方便在汽车上欣赏到MP3(便携式音乐播发器)播放的音乐,可以将MP3(便携式音乐播发器)输出的立体声音频信号输入到FM(调频)发射电路的输入端。通过磁珠L1将汽车电源负极同车载FM发射电路的内部电源负极隔离,使汽车负极上的高频FM信号不能直接进入车载FM发射电路。将车载FM发射器内部的高频FM信号经过可调电阻R和隔直电容C2后,引到汽车点燃器插头的负极上。因高频FM信号具有集肤效应,高频FM信号很快传到汽车外壳表面,并在汽车外壳的表面形成一层FM信号的束缚电磁波,这一层包含FM信号的束缚电磁波将汽车的调频收音机天线包裹在内,阻止了车外已有的同频段的FM信号进入汽车的调频收音机天线,并有效的保障了车载FM发射器输出的高频FM信号经车体表面的这层束缚电磁波耦合到汽车的调频收音机天线。大部分车载FM发射器输出的高频信号经汽车电瓶的正极后,再传到车载FM发射器电源输入端,经输入端的滤波电容C1返回车载FM发射器发射的地,形成一个完整的高频FM信号回路,防止车载FM发射器输出的FM高频信号进一步向外辐射。调整可调电阻R可控制车载FM发射器输出的高频FM信号在车外的辐射距离,并使车载FM发射器输出的高频FM信号在车外形成一层很薄的同汽车外壳一样的立体网,降低了车载FM发射器在使用中对车内人体的伤害。采用本发明专利开发出的车载FM发射器能避免了汽车在行驶过程中,因车载FM发射器发射的信号经车外物体的反射引起的噪音,改进了MP3的播放效果。
上述实施方式也可用于车载CD、车载GSM移动电话等。
图2是接收装置的电路图。车载无线电接收装置,包括车载无线电接收单元和向该单元供电的稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端。图中,无线电接收单元只画出了信号处理部分和滤波放大电路部分。正、负两个电源接线端接到了汽车电源上。接收单元中的滤波放大电路的输入端通过隔直电容C3接到负的电源接线端;接收单元中的滤波放大电路的电源负极(AGND)通过一个电感L2接到负的电源接线端;接收单元中的滤波放大电路的电源正极(AVCC)通过另一个电感L3接到稳压电源的正极。
目前汽车普遍采用外壳接电源负极的方式,汽车外壳相对高频信号来说是巨大的金属表面,该表面是良好的无线信号的接收载体。接收单元的滤波放大电路的输入端通过隔直电容C3接到汽车电源负极,即接到汽车外壳,汽车表面接收的高频信号经隔直电容C3传到车载无线电接收装置的接收单元的滤波放大电路输入端,经带通滤波放大后就可供车载无线电接收系统的接收单元的信号处理部分使用。通过两个感性元件L2、L3将汽车电源负极同车载无线电接收系统的接收单元内部的滤波放大电路的电源负极(AGND)隔离,并将车载无线电接收单元的电源正极同滤波放大电路的电源正极(AVCC)隔离,使汽车电源线上的高频信号不能直接进入车载无线电接收系统的接收单元内部滤波放大电路中。
图4是图2的一个实施例。本发明中的无线电接收装置可以是与车载无线电发射装置对应的接收装置,也可以是独立的无线电接收装置。本实施例介绍的接收装置是车载GPS全球定位装置,图中只画出了信号处理部分和滤波放大电路,在滤波放大电路的输入端与隔直电容C3之间增加了前置放大电路。
汽车外壳接收到的GPS高频信号后经汽车电源负极传到GPS接收单元的负极,该传输线应采用就近打铁(接外壳)的方式,并保证接触点的电阻低,以降低对GPS全球定位载波信号的衰减。该传输线的长度应是GPS全球定位载波信号的波长(1575MHZ)的倍数或1/2波长或1/4波长等,以降低1575MHZ GPS全球定位载波信号在传输线中的衰减。1575MHZ GPS全球定位载波信号经隔直电容C2进入GPS全球定位接收单元前置放大器的输入端,在前置放大器中进行放大后传到带通滤波放大电路中处理以消除信号中的噪音,纯净的1575MHZ GPS全球定位载波信号进入车载GPS全球定位接收单元的信号处理部分进行信号解码、计量分析,定位信号和时间通过串口传出供车载GPS全球定位系统使用。
为防止GPS全球定位载波信号进入前置放大器和1575MHZ带通滤波放大器电路的电源中,影响有用信号的放大,电路中采用L1和L2隔离该部分电路的电源正负极。
采用本发明专利开发的车载GPS全球定位系统可以克服汽车外壳对1575MHZ GPS全球定位载波信号的屏蔽,使车载GPS全球定位系统的安装更方便自如、更隐蔽安全。
本发明的方案还可应用到车载RFID(射频识别)产品中,如遥控器、车载胎压检测器等产品等。用于车载RFID遥控器时,可以用较小的功率,使汽车周围一定距离内充满电磁场,克服现有RFID遥控器产品较强的方向性。本发明专利用于车载RFID胎压检测器时,汽车轮胎的转动时轮胎中的检测器自动获得工作所需的电流,不用外加电池。
权利要求
1.一种车载自用无线电发射装置,包括车载自用无线电发射单元和向该单元供电的稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端,其特征在于,所述稳压电源的两极之间接一滤波电容;所述稳压电源电路的负极与所述负的电源接线端之间接一电感;所述发射单元发射电路的输出端通过一隔直电容接到所述负的电源接线端。
2.权利要求1所述的车载自用无线电发射装置,其特征在于,在所述发射单元发射电路的输出端与所述隔直电容之间接有一电阻。
3.一种车载自用无线电接收装置,包括车载无线电接收单元和向该单元供电的稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端,其特征在于,所述接收单元中的滤波放大电路的输入端通过隔直电容接到所述负的电源接线端;所述接收单元中的滤波放大电路的电源负极通过一个电感接到所述负的电源接线端;所述接收单元中的滤波放大电路的电源正极通过另一个电感接到所述稳压电源的正极。
4.权利要求3所述的车载自用无线电接收装置,其特征在于,在所述滤波放大电路的输入端与隔直电容之间接有前置放大电路。
全文摘要
一种车载自用无线电发射装置和接收装置。发射装置包括发射单元和稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端;稳压电源的两极之间接一滤波电容;稳压电源电路的负极与负的电源接线端之间接一电感;发射单元发射电路的输出端通过一隔直电容接到负的电源接线端。接收装置包括接收单元和稳压电源电路,以及正、负两个电源接线端;接收单元中的滤波放大电路的输入端通过隔直电容接到负的电源接线端;滤波放大电路的电源负极通过一个电感接到负的电源接线端;滤波放大电路的电源正极通过另一个电感接到所述稳压电源的正极。本发明可以使车载自用无线电系统的发射传输具有更好的抗干扰特性,减少对外界的电磁辐射,改善车载无线电系统接收性能。
文档编号H04B1/06GK1750412SQ20041005153
公开日2006年3月22日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者陈先中, 郑剑萍 申请人:郑剑萍

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