[發明專利]一種軌道交通電磁通訊系統的防干擾裝置

在審

• 申請號: 202010558750.6
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111740803A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 劉金安;王琳;宋剛;穆曉彤;商寶瑩;宋季磊
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司;北京航空航天大學;佛山市順德區航測電磁兼容技術有限公司;深圳市北航檢測有限公司;北航工程技術中心（深圳）有限公司
• 主分類號: H04K3/00
• 分類號: H04K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種軌道交通電磁通訊系統的防干擾裝置，包含基帶芯片、處理器、無線通訊芯片、MCU3、小型分布式天線框架以及多個傳感器，本裝置可應用于軌道交通電磁通訊系統中，錯開所述小型分布式天線框架的射頻信號發射的時間與所述傳感器采集信號的時間，實現消除信號干擾的效果，增強通訊系統本身的電磁耐受力，使其不受到外界和其他電子裝置的影響，從而增強軌道交通中的電磁兼容性。

技術領域

本發明涉及軌道交通電磁與電氣兼容領域，為一種軌道交通電磁通訊系統的防干擾裝置。

背景技術

軌道交通中的電磁兼容主要是針對信號系統、軌道電路以及車輛和車輛內的各子系統，要避免這些電子電氣裝置相互干擾相互影響，無外乎兩種途徑：一是減少這些電子電氣系統對外產生的干擾，避免其影響其它子系統的正常運行以及人員(乘客和乘務人員)的人身安全，這稱之為控制干擾源。二是增強這些電子電氣系統本身的電磁耐受力，使其不受到外界和其它電子裝置的影響，這稱之為保護敏感部件。

軌道系統中的敏感部件主要有軌道信號系統、通訊系統以及列車自動控制系統(ATC)等等。這些信號、通訊裝置一方面比較容易受到自然界雷電的干擾，另一方面一旦車輛上其它電子裝置產生的電磁干擾頻率與信號、通訊裝置的工作頻率相鄰近，也將易使信號、通訊裝置無法正常工作。另外，車下的速度傳感器、制動傳感器等模擬量裝置也容易受到耦合傳導干擾致使數據出錯，從而導致運行故障。

發明內容

有鑒于此，本發明設計了一種軌道交通電磁通訊系統的防干擾裝置，包含以下內容：

防干擾裝置包含基帶芯片、處理器、無線通訊芯片、MCU3、小型分布式天線框架以及多個傳感器；

傳感器位于防干擾裝置整體外圍，將接收軌道交通中用于通訊產生的信號傳輸到防干擾裝置內部的基帶芯片中；

基帶芯片位于防干擾裝置內部，與傳感器相連，用于從傳感器接收通訊信號，并將信號轉換為用于信號處理的模擬信號；

通訊信號為一對電壓差分信號，在電壓差分信號的電壓高于第一預定閥值時，產生第一對電流差分信號，在電壓差分信號的電壓低于第一預定閥值時，產生第二對電流差分信號，第一預定閾值為基帶芯片的最大工作頻率對應的最高接收信號強度，第一電流差分信號或第二電流差分信號即為用于信號處理的模擬信號；

無線通訊芯片位于防干擾裝置內部，與基帶芯片相連，包括信號轉換單元與檢波單元；

信號轉換單元用于從基帶芯片接收模擬信號，并將模擬信號的信號強度與第二預定閥值比較，若模擬信號的強度高于或等于第二預定閥值，則信號轉換單元將模擬信號轉換為數字信號并輸出數字信號，若模擬信號的強度低于第二預定閥值，則信號轉換單元將模擬信號轉換為低電平信號并輸出低電平信號，第二預定閥值計算公式如下：

其中，P₁為第一預定閥值大小，P₂為第二預定閥值，v₁為基帶芯片的最大工作頻率，v₂為無線通訊芯片的最大工作頻率；

檢波單元用于對信號轉換單元輸出的信號進行檢波，當從信號轉換單元接收到數字信號時，檢波單元輸出第一檢波信號，當從信號轉換單元接收到低電平信號時，檢波單元輸出第二檢波信號；

處理器位于防干擾裝置的內部，與無線通訊芯片相連，包括信號放大單元與信號篩選單元；

信號放大單元用于將檢波單元輸出的信號進行放大，計算公式為：

其中，Y₀為檢波單元輸出的信號強度，t為檢波的單元輸出的信號階次，K為放大系數，Y為放大檢波信號；