[实用新型]全频段窄带物联网电调谐管道感应天线

说明书

本实用新型涉及一种全频段窄带物联网电调谐管道感应天线，其主要技术特点是：包括主控电路、电调谐适配电路、天馈系统电路；主控电路由单片机芯片及晶振模块连接构成，该单片机芯片产生不同频率的PWM信号并输出至电调谐适配电路的输入端；电调谐适配电路由检波电路、运算放大器电路连接构成并输出两路不同PWM信号至天馈系统电路；天馈系统电路包括依次连接的管道感应天线、输入匹配电容、π型滤波器、第一级压控选频电路、第二级压控选频电路；管道感应天线由管道地波感应振子和同轴电缆馈线组成。本实用新型设计合理，能够有效收集金属管道上或者PVC管道内的液体介质所感应的无线电信号，大幅度提高NB‑IOT物联网设备信息传输成功率和稳定性。

技术领域

本实用新型属于窄带物联网技术领域，尤其是一种全频段窄带物联网电调谐管道感应天线。

背景技术

在网络传输技术迅猛发展的今天，NB-IOT(基于蜂窝的窄带物联网)技术以其高连通性、高穿透力的特性很快在物联网水表、物联网燃气表等应用领域发展成为技术主流产品。但是在实际应用过程中，由于传输环境的复杂、信号遮挡严重以及外界干扰的影响、基站部署的覆盖连续性问题，使NB-IOT信号不可避免的存在信号盲区和信号弱区，严重影响到NB-IOT设备的信息传输可靠性和稳定性。

目前，用于物联网水表、物联网燃气表的已知天线主要采用螺旋天线和PCB天线，上述天线技术固定设计为50欧姆阻抗的固定式天线，其受周围阻挡物特别是金属物品影响严重，驻波比随围环境变化而变化这样严重影响天线的通讯效果；同时上述天线主要采用感应空中信号的方式收集无线电信号，空中信号弱的时候感应值无法达到信息收发所需的最小值，使无线电通讯及其不可靠，导致NB-IOT信号收发失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种全频段窄带物联网电调谐管道感应天线，其利用金属管道或者PVC管道内的液体介质感应NB-IOT无线电信号，从根本上解决了复杂环境下的安装于管道上的无线电信号感应问题，有效提高了NB-IOT的传输可靠性和稳定性。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种全频段窄带物联网电调谐管道感应天线，包括主控电路、电调谐适配电路、天馈系统电路；所述主控电路由单片机芯片及晶振模块连接构成，该单片机芯片产生不同频率的PWM信号并输出至电调谐适配电路的输入端；所述电调谐适配电路由检波电路、运算放大器电路连接构成，该检波电路对PWM信号进行检波并将该频率下的检波电压输出至运算放大器电路，该运算放大器电路对检波电压进行放大及分压处理后分别输出两路不同PWM信号至天馈系统电路；所述天馈系统电路包括依次连接的管道感应天线、输入匹配电容、π型滤波器、第一级压控选频电路、第二级压控选频电路，第一级压控选频电路、第二级压控选频电路分别与电调谐适配电路输出的两路不同PWM信号相连接，管道感应天线通过π型滤波器与第一压控选频电路相连接，第一级压控选频电路、第二级压控选频电路之间通过匹配电容相连接，第二级压控选频电路还与NB-IOT模组及带外高频滤波电路相连接；所述管道感应天线由管道地波感应振子和同轴电缆馈线组成，管道地波感应振子包括垂直设置的天线阵子和振子接地端，振子接地端底部与安装在管道上的NB-IOT终端相连接，所述同轴电缆馈线安装在振子接地端。