申请/专利权人：辽宁地质工程职业学院

申请日：2019-09-25

公开（公告）日：2024-02-27

公开（公告）号：CN110649938B

主分类号：H04B1/40

分类号：H04B1/40;H04B1/00;H01Q21/00;H01Q1/50;G08C17/02;H04L67/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.27#授权;2020.02.04#实质审查的生效;2020.01.03#公开

摘要：本发明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。本发明设计合理，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。

主权项：1.一种全频段窄带物联网电调谐管道感应天线，其特征在于：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；所述运算放大器的电压跟随电路对检波电压进行整形和滤波后，输出PWM-VC2信号并连接到天馈系统电路的压敏电容VOC2上，压敏电容VC02根据该电压值产生相应的电容值；同时该运算放大器产生的一级输出信号输出至由电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19组成的分压电路，该分压电路将该电压分压后输出PWM-VC1信号并连接到天馈系统电路的压敏电容VOC1上，控制天馈系统电路第一级压敏电容VC01，使VC01产生相应电压值下的电容，天馈系统电路通过压敏电容VC01、压敏电容VC02调节天线输入阻抗，完成电调谐过程；通过单片机芯片的33管脚产生PWM信号，输出的不同频率经过检波和整形后输出不同的电压值，该电压值使压敏电容VC01、压敏电容VC02变为不同值的电容，该可变电容与匹配电路匹配成不同的天馈网络的输入阻抗，通过输入阻抗的不同达到天线标准的50欧姆阻抗匹配值，从而实现对不同环境的匹配和驻波比的调谐。

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权利要求：

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