專利名稱：礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用本質(zhì)安全型對講機(jī)，尤其是一種利用礦井下已有的專用訊號電纜載波傳輸電話信息的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)。
現(xiàn)有的礦用移動通訊設(shè)備，例如日本東京產(chǎn)業(yè)通信株式會社、日本國際電氣株式會社等生產(chǎn)的感應(yīng)電話，均依賴于在井下布設(shè)的專用感應(yīng)線來傳遞載波訊號，其建設(shè)周期長，投資大，1989年9月27日公開的中國專利CN88208642.1“防爆有線對講機(jī)”，其在礦井下使用也必須用大量的通訊電纜貫通起來，一個中大型監(jiān)測系統(tǒng)，訊號電纜線總長達(dá)五十余公里，整個架設(shè)工程費(fèi)用很高，并且在使用中常有丟失斷線事故發(fā)生。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用礦井下安全監(jiān)測系統(tǒng)原有的專用訊號電纜載波傳輸電話信息的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，以降低工程投資，縮小設(shè)備體積，滿足現(xiàn)代化礦井信息的快速高保真?zhèn)鬏敗?br> 本礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)主要包括接收裝置、發(fā)射裝置、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、電池組及天線端子等部分。
其中的接收裝置包括匹配變壓器(1)，其通過輸入／輸出端子與訊號電纜(11)連接，或通過感應(yīng)天線插座與天線(10)連接；第一高頻放大電路(2)，其輸入端與匹配變壓器(1)輸出端連接；多級直放電路(4)；陶瓷濾波器(3)，其連接在所述的第一高頻放大電路(2)的輸出端和多級直放電路(4)的輸入端之間；作為解調(diào)器的鎖相環(huán)(5)，其輸入端連接于多級直放電路(4)的輸出端；靜噪開關(guān)電路(6)，其輸出端、輸入端分別與鎖相環(huán)(5)的音頻信號輸出端和另一控制輸出端連接；音頻放大器(7)和揚(yáng)聲器(8)，音頻放大器(7)的輸入端、輸出端分別與鎖相環(huán)(5)的輸出端和揚(yáng)聲器(8)連接。
其中的發(fā)射裝置包括音頻放大器(7)，連接于音頻放大器(7)輸入端的傳聲器(8)；作為調(diào)制器的鎖相環(huán)(5)，其輸入端與音頻放大器(7)的輸出端連接；射頻功率放大器(9)，其輸入端與鎖相環(huán)(5)的輸出端連接；連接在射頻功率放大器(9)輸出回路中的匹配變壓器(1)，其通過輸入／輸出端子與訊號電纜(11)連接，或者通過感應(yīng)天線插座與天線(10)連接。
本實(shí)用新型
如下圖1是其接收裝置原理框圖；圖2是其發(fā)射裝置原理框圖；圖3是其一個實(shí)施例的原理圖；圖4是整機(jī)正視圖；圖5是整機(jī)側(cè)視圖；圖6是整機(jī)與四芯訊號電纜連接示意圖。
如圖1、圖2所示的本實(shí)用新型的構(gòu)成如前所述，此處不再贅述。
圖3示出了本機(jī)的一個典型實(shí)施例。其中T為匹配變壓器(1)；F為陶瓷濾波器(3)；T2為射頻功率放大器(9)；A2為音頻放大器(7)，型號為LM386；Y為揚(yáng)聲器兼作傳聲器(8)；P為鎖相環(huán)(5)，其型號為LM567；A1為高增益低功耗窄帶調(diào)頻中頻電路MC3359P，該電路完成了圖1所示的接收裝置中的第一高頻放大電路(2)、多極直放電路(4)和靜噪開關(guān)電路(6)多種功能；S1－S4為一個四刀兩位的收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，圖3所示的S1－S4在接收狀態(tài)，I／O為輸入／輸出端子，CH為感應(yīng)天線插座。
在接收狀態(tài)時，來自訊號電纜的高頻信號從輸入／輸出端子(I／O)輸入，經(jīng)匹配變壓器T、耦合電容器C3進(jìn)入MC3359P集成電路第一高頻放大電路放大，然后經(jīng)陶瓷濾波器F輸入到MC3359P中的多級直放電路，該多級直放電路由MC3359P電路中通常作為混頻、限幅一中放、低放等電路組成，經(jīng)該電路放大的約80分貝的高頻信號，從MC3359P10腳輸出，經(jīng)隔離電阻R3、耦合電容C6送入鎖相環(huán)P的3腳，鎖相環(huán)P與電阻R5、VR、電容C11組成壓控振蕩器，所述的高頻信號與壓控振蕩器VFO頻率相位比較，一旦進(jìn)入捕捉范圍，鎖相環(huán)P的2腳即解調(diào)出音頻信號，同時鎖相環(huán)P的8腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，音頻信號經(jīng)R9、C9高頻濾波電路，R8、C16高頻濾波電路兩級濾波后，由耦合電容C12輸入音頻放大器A2，功放后的信號通過耦合電容C14送到揚(yáng)聲器Y放音，并接在揚(yáng)聲器Y兩端的C15、R13串聯(lián)電路起高頻旁路作用。
使用MC3359P電路實(shí)現(xiàn)靜噪功能，一般均利用其內(nèi)部濾波器、檢波器對內(nèi)部噪聲進(jìn)行鑒控，再用靜噪觸發(fā)電路和內(nèi)部電子開關(guān)進(jìn)行靜噪。但這種消噪方法很不穩(wěn)定，而且常常需要外部調(diào)整鑒控電壓，不方便，同時信號太弱消噪開關(guān)打不開，鑒控電壓過于靈敏，則無消噪作用。本機(jī)采用鎖相環(huán)觸發(fā)MC3359P電路內(nèi)部的電子開關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)靜噪功能。該電路包括鎖相環(huán)P、MC3359P電路、連接在鎖相環(huán)P的音頻信號輸出端2腳與MC3359P電路輸出端16腳(即其內(nèi)部電子開關(guān)的輸出端)的電阻R8，及連接在鎖相環(huán)P控制輸出端8腳與MC3359P電路14腳(即其內(nèi)部電子開關(guān)的輸入端)的電阻R4組成。當(dāng)接收信號鎖相時，鎖相環(huán)P的8腳輸出電平由高電平變?yōu)榈碗娖?，此低電平使MC3359P的16腳由原來與地短路變?yōu)殚_路，音頻信號通過R8送入音頻放大器A2使揚(yáng)聲器Y發(fā)聲。如果外來載波信號消失，或信號在鎖相環(huán)捕捉范圍以外，則從鎖相環(huán)8腳輸出的高電平控制MC3359P的14腳，使其16腳近似短路，噪聲即被短路，即呈值守時的靜噪狀態(tài)。此電路工作穩(wěn)定，不要外部調(diào)整，觸發(fā)靈敏度高。
如圖3所示本機(jī)還設(shè)置有接收指示電路，該電路由鎖相環(huán)P，向鎖相環(huán)P供電的直流穩(wěn)壓電源、連接在穩(wěn)壓電源正極與鎖相環(huán)P8腳之間的電阻R2和發(fā)光二極管D1的串聯(lián)支路組成。圖中R1、R14，C8、C9、WY穩(wěn)壓二極管構(gòu)成傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源。如上所述，當(dāng)有載波信號的，鎖相環(huán)P2腳解調(diào)出音頻信號，此時鎖相器的8腳由高電平更為低電平，穩(wěn)壓電源經(jīng)R2、D1向鎖相環(huán)P的8腳注入電流，發(fā)光二極管D1發(fā)光。當(dāng)無信號時，鎖相環(huán)P8腳變?yōu)楦唠娖?，D1熄滅。
如圖3所示，當(dāng)收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)S1－S4撥向發(fā)射狀態(tài)時，本機(jī)發(fā)射裝置工作。鎖相環(huán)P5腳輸出壓控振蕩器高頻脈沖(200－445KHz)電壓，經(jīng)R6、R7分壓輸入到射頻功率放大器Tr(3DG12)基極，其集電極經(jīng)S1、匹配變壓器T、S2、電源正極構(gòu)成輸出回路，可以向匹配變壓器T或者感應(yīng)無線輸出載波信號，此時鎖相環(huán)壓控振蕩頻率(相位)受其2腳輸入的音頻信號調(diào)制。A2為音頻放大器，揚(yáng)聲器Y作為傳聲器，語音信號經(jīng)A2放大，D2、D3限幅，R11、R12分壓后，經(jīng)R10送到鎖相環(huán)P2腳對載波調(diào)制，已調(diào)載波輸出功率不小于100mw。
上述發(fā)射裝置中的射頻功率放大器(9)是一個晶體管功率放大電路，分壓電阻R6和R7的公共端連接到晶體管Tr的基極，分壓電阻R6的另一端接鎖相環(huán)P的5腳，分壓電阻R7的另一端接晶體管Tr發(fā)射極，晶體管Tr的集電極經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、匹配變壓器T、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)S2、電源正極構(gòu)成輸出回路。
圖4、圖5為本機(jī)的正、側(cè)視圖。機(jī)殼用防靜電阻燃ABS塑料制成，一個用鍍鉻金屬外殼密封的7.2V帶限流電阻的電池組整件插入本機(jī)，能自動鎖緊，可防止井下人員隨便撥出造成事故。只有地面人員用專用鑰匙才能打開撥出電池組件進(jìn)行充電。其中41－端線皮套，42－掛鉤，43－電源開關(guān)，44－音窗，45－收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)(S1－S4)，46－皮帶夾，47－電池盒，48－商標(biāo)，49－廠牌，50－銘牌，51－無線插座(CH)，52－呼叫鈕，53－機(jī)殼。
圖6為本機(jī)與訊號電纜連接示意圖。本機(jī)輸入／輸出端子與原有訊號電纜(11)的連接有兩種方法，若用四芯電纜，可與兩根訊號芯線交錯連接，假如原來監(jiān)控系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ號線為一對接收線，Ⅲ、Ⅳ號線為一對發(fā)送線，則利用其中Ⅱ、Ⅳ號兩根芯線即可。若電纜只有一對線，則可利用其中一根芯線，另一端子接大地，這樣連接可以避免與監(jiān)測系統(tǒng)訊號相互干擾。
本機(jī)在一定里程內(nèi)可以用作感應(yīng)通訊，將附帶的天線插頭插入本機(jī)的感應(yīng)天線插座即可。天線有兩種，一種是磁棒天線，另一種為蛛網(wǎng)天線，用磁棒天線在通話時應(yīng)靠攏寄生耦合的導(dǎo)體，原有的任何電纜線均可作媒介。使用蛛網(wǎng)天線時，將它背在使用者的背后走到導(dǎo)電體附近就能通話。
若定點(diǎn)通話，則有OH－1高頻耦合器套在電纜線外部，將耦合器的引線接到本機(jī)感應(yīng)天線插座即可。
本機(jī)也可利用240V以下的交流電力線載波傳遞電話信息。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1、本機(jī)集成化程度高，采用窄帶調(diào)頻制，利用鎖相環(huán)調(diào)制與解調(diào)，性能穩(wěn)定，靈敏度高，有良好的抗干擾性及保直性。
2、本機(jī)輸入／輸出端子可與礦井下時分或頻分監(jiān)測系統(tǒng)的訊號電纜連接傳輸載波信號，無需架設(shè)專用線路，投資少，而且與原有監(jiān)測系統(tǒng)訊號互不干擾。本機(jī)在山西某煤礦實(shí)地試用，電纜線網(wǎng)路布設(shè)總長度達(dá)45公里，點(diǎn)與點(diǎn)之間距離為7公里以上，通話效果良好，保真度好，靜噪功能靈敏。本機(jī)可和地面低壓電力線連接進(jìn)行載波通訊。
3、本機(jī)設(shè)有離線通訊用的天線插座，可與磁棒天線或蛛網(wǎng)天線相接使用，也可以與SHIK感應(yīng)電話系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到離線感應(yīng)通訊的目的。
4、本機(jī)采用鎖相環(huán)觸發(fā)集成化電子開關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)靜噪功能，與現(xiàn)有技術(shù)比較，該電路性能穩(wěn)定，不需外部調(diào)整，觸發(fā)靈敏度高。
5、緊湊的小型化設(shè)計(jì)，攜帶方便，密封式電池組的緊鎖裝置，可避免井下人員隨意開啟造成事故。
權(quán)利要求1.一種礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，它包括接收裝置，發(fā)射裝置，收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、電池組及天線端子等部分，其特征在于所述的接收裝置包括匹配變壓器(1)，其通過輸入/輸出端子與訊號電纜(11)連接，或通過感應(yīng)天線插座與天線(10)連接，第一高頻放大電路(2)，其輸入端與匹配變壓器(1)輸出端連接，多級直放電路(4)，陶瓷濾波器(3)，其連接在所述的第一高頻放大電路(2)的輸出端和多級直放電路(4)的輸入端之間，作為解調(diào)器的鎖相環(huán)(5)，其輸入端連接于多級直放電路(4)的輸出端；靜噪開關(guān)電路(6)，其輸出端、輸入端分別與鎖相環(huán)(5)的音頻信號輸出端和另一控制輸出端連接，音頻放大器(7)和揚(yáng)聲器(8)，音頻放大器(7)的輸入端、輸出端分別與鎖相環(huán)(5)的輸出端和揚(yáng)聲器(8)連接；所述的發(fā)射裝置包括音頻放大器(7)；連接于音頻放大器(7)輸入端的傳聲器(8)，作為調(diào)制器的鎖相環(huán)(5)，其輸入端與音頻放大器(7)的輸出端連接，射頻功率放大器(9)，其輸入端與鎖相環(huán)(5)的輸出端連接，連接在射頻功率放大器(9)輸出回路中的匹配變壓器(1)，其通過輸入/輸出端子與訊號電纜(11)連接，或者通過感應(yīng)天線插座與天線(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，其特征在于所述的接收裝置中的第一高頻放大電路(2)，多級直放電路(4)和靜噪開關(guān)電路(6)采用了一塊高增益低功耗窄帶調(diào)頻中頻電路MC3359P。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，其特征在于所述的靜噪電路采用鎖相環(huán)P觸發(fā)MC3359P電路內(nèi)部電子開關(guān)的方式，其由鎖相環(huán)P、MC3359P電路、連接在鎖相環(huán)P的音頻信號輸出端2腳與MC3359P電路輸出端16腳的電阻R0。及連接在鎖相環(huán)P控制輸出端8腳與MC3359P電路14腳的電組R4組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，其特征在于它還設(shè)置有一個接收指示電路，該電路由鎖相環(huán)P、向鎖相環(huán)P供電的直流穩(wěn)壓電源、連接在穩(wěn)壓電源正極與鎖相環(huán)P8腳之間的電阻R2和發(fā)光二極管D1的串聯(lián)支路組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，其特征在于所述的發(fā)射裝置中的射頻功率放大器(9)是一個晶體管功率放大電路，分壓電阻R6和R7的公共端連接到晶體管Tr的基極，分壓電阻R6的另一端接鎖相環(huán)P的5腳，分壓電阻R7的另一端接晶體管Tr發(fā)射極，晶體管Tr的集電極經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)S1、匹配變壓器T、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)S2、電源正極構(gòu)成輸出回路。
專利摘要一種利用礦井下安全監(jiān)測系統(tǒng)原有的專用訊號電纜載波傳輸電話信息的礦用便攜調(diào)頻對講機(jī)，它包括接收裝置、發(fā)射裝置、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、電池組及天線端子等。本機(jī)集成化程度高，窄帶調(diào)頻，利用鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)調(diào)制、解調(diào)及觸發(fā)靜噪，性能穩(wěn)定、靈敏度高，有良好的抗干擾性和保真性，可利用礦井下原有的訊號電纜或地面電力線載波通訊，且設(shè)有離線端子可與磁性天線或蛛網(wǎng)天線相接，也可以與SHIK感應(yīng)電話系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到離線感應(yīng)通訊之目的。
文檔編號H04B1/40GK2120409SQ9122782
公開日1992年10月28日 申請日期1991年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月31日
發(fā)明者張恩余, 牛旭貴, 高亮存 申請人:山西無線電廠