[发明专利]一种无线无源高压电网测温系统及方法

权利要求书

1.一种无线无源高压电网测温系统，其特征在于，包括：读卡器、与所述读卡器的射频接口连接的若干天线，以及与所述读卡器通信的上位机；

所述读卡器包括一次变频式接收电路和发射电路，所述接收电路和发射电路通过收发切换开关与天线连接；所述接收电路通过天线对声表面波传感器的谐振频率经降频混频后的中频信号进行带通采样，以提取与温度相关的有效信号；

所述一次变频式接收电路包括：依次连接的带通滤波器BFP1、低噪声放大器LNA、中频滤波器LFP1、转换开关SW1、带通滤波器BFP2、衰减器P1、混频器、中频滤波器LFP4、转换开关SW2、带通滤波器BFP3、放大器AMP1、中频滤波器LFP5、限幅器LIMAMP、带通滤波器BFP4、转换开关SW3、放大器AMP2和DSP处理器；DSP处理器的输出端依次串联锁相环PLL和振荡器VCO、放大器AMP3和中频滤波器LFP3后接入混频器；所述带通滤波器BFP1在带外设计了两个陷波点，以消除本振和射频的二次谐波频率进入接收电路；

所述发射电路包括：通过DSP处理器输出进入锁相环PLL和振荡器VCO后，经过滤波和转换开关进行2分频，再通过功率放大器PA进行衰减放大后送入天线发射输出；

锁相环PLL的调整频带不小于系统总频带，功率放大器PA的增益要求具备一定的调整范围以满足不同位置的标签传感器信号强度变化，从而防止接收电路的饱和阻塞；而PLL输出的跳频间隔则要求满足温度测量的最小分辨率要求，PLL的输入基准晶振的偏移和温度稳定度要小于温度测量的精度要求；

所述带通滤波器BFP1带宽为20Mhz，通带频率为430~450MHz，带外阻塞衰减系数不小于20dB。

2.如权利要求1所述的一种无线无源高压电网测温系统，其特征在于，所述读卡器包括多个射频接口，每一个射频接口均连接天线，各个射频接口之间通过单刀多掷开关连接。

3.如权利要求1所述的一种无线无源高压电网测温系统，其特征在于，对接收的RSSI信号强度指示信号的检测及对接收中频信号的AD转换，根据RSSI的大小和接收中频的处理结果计算出标签传感器的谐振频率并转换为温度进而通过串口传送到上位机。

4.如权利要求1所述的一种无线无源高压电网测温系统，其特征在于，还包括：标签传感器，所述标签传感器上设有单端口SAW谐振器，所述单端口SAW谐振器包括梳状换能器、放置在梳状换能器两侧的反射栅以及设置在梳状换能器底部的压电材料衬底；所述标签传感器向读卡器反馈谐振频率信息，以根据所述谐振频率得到温度变化。

5.一种无线无源高压电网测温系统的工作方法，其特征在于，包括：

射频接收信号经过接收天线，首先经过射频前端滤波器进行频段选择并通过限幅器件进行功率保护；同时对像频及带外信号进行抑制；

然后信号经低噪放进行放大，再经过级联带通滤波器对低噪放放大的二次谐波及其它高频干扰信号进行抑制；同时采用限幅器件进行输出功率限制；

输出信号经过混频器进行下变频，混频器输出的中频信号依次经过LFP4滤波、中频带通滤波器和限幅放大器进行滤波，由中频放大器驱动输出；

所述带通滤波器在带外设计了两个陷波点，以消除本振和射频的二次谐波频率进入接收电路；

通过DSP处理器输出进入锁相环PLL和振荡器VCO后，经过滤波和转换开关进行2分频，再通过功率放大器PA进行衰减放大后送入天线发射输出；

锁相环PLL的调整频带不小于系统总频带，功率放大器PA的增益要求具备一定的调整范围以满足不同位置的标签传感器信号强度变化，从而防止接收电路的饱和阻塞；而PLL输出的跳频间隔则要求满足温度测量的最小分辨率要求，PLL的输入基准晶振的偏移和温度稳定度要小于温度测量的精度要求；

所述前端滤波器带宽为20Mhz，通带频率为430~450MHz，带外阻塞衰减系数不小于20dB。

6.如权利要求5所述的一种无线无源高压电网测温系统的工作方法，其特征在于，对接收的RSSI信号强度指示信号的检测及对接收中频信号的AD转换，根据RSSI的大小和接收中频的处理结果计算出标签传感器的谐振频率并转换为温度进而通过串口传送到上位机。