專利名稱：無中頻電纜隧道通信中繼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通信領(lǐng)域內(nèi)的無中頻電纜隧道通信中繼裝置，特別適合于鐵路隧道、公路隧道、地下鐵路及礦井坑道內(nèi)等場合作遠距離地下通道的通信中繼裝置。
電子工業(yè)部第五十四研究所已公開了中國專利號91100-496.3，專利名稱為“地下通道通信方法及設(shè)備”的專利，在該專利中設(shè)置的端站與中繼站、中繼站與中繼站之間用有線電纜串接，通過有線電纜傳輸帶有話音的465KHZ中頻信號與工作狀態(tài)控制信號合一的通信信號，用有線電纜傳輸456KHZ中頻信號存在以下不足，一是由于單模信號多余耦合導(dǎo)致300米長度以下隧道通信系統(tǒng)不能正常工作，二是用有線電纜傳輸安裝電纜的施工難度大，而且投資大，因此給用戶使用帶來一定的困難。
本實用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種采用電力線串接端站與中繼站、中繼站與中繼站進行傳輸通信信號的無中頻電纜隧道通信中繼裝置，并本實用新型還具有制作簡單，成本低廉，安裝維修方便，性能可靠等特點。
本實用新型的目的是以下述方式實現(xiàn)的它由功分器1、中繼器2、傳輸附加器3、電力線隔離器4、平板天線6、直流電源7組成，并多個無中頻電纜隧道通信中繼裝置之間傳輸串接由二根電力線5構(gòu)成，其中平板天線6通過電纜線與功分器1入端連接，功分器1出端串接中繼器2后與傳輸附加器3入端連接，各傳輸附加器3的出端1、2分別與二根電力線5并聯(lián)連接，二根電力線5通過連接電力線隔離器4后與市電220V交流電源連接，直流電源7輸出電壓V端與中繼器2電源端連接。
本實用新型目的還可以通過以下措施達到本實用新型傳輸附加器3由變壓器T、電容C1、C2、C3組成，其中中繼器2出端與電容C1、變壓器T的初級線圈L1一端并接，電容C1、初級線圈L1另一端與地端連接，變壓器T的次級線圈L2兩端分別串接電容C2、C3后與二根電力線5并接。
本實用新型電力線隔離器4由線圈L3、L4、L5、電容C4組成，其中市電220V交流電源入端3、4分別與線圈L3、L5的一端并接，線圈L3、L5的另一端分別與傳輸附加器3的出端1、2并接，線圈L3的中心抽頭串接線圈L4、電容C4后與線圈L5的中心抽頭連接。
本實用新型平板天線6由金屬板8、壓板9、電纜線10、電纜頭11、固定夾12組成，其中兩塊金屬板8用緊固件固定在一塊壓板9上，兩金屬板8前端之間留有一定距離，電纜線10用固定夾12固定在一塊金屬板8中間，電纜線10一端與電纜頭11焊接、另一端的電纜外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體分別用緊固定件連接在兩塊金屬板8相對前端上，電纜頭11通過一個支架用緊固件固定在壓板9的一端前側(cè)，上下壓板9壓住金屬板8后并用緊固件安裝成一整體。
本實用新型與背景技術(shù)相比有如下優(yōu)點1.本實用新型采用普通的二根電力線串接端站與中繼站、中繼站與中繼站進行傳輸帶有話音的465KHZ中頻信號與工作狀態(tài)控制信號合一的通信信號，克服了300米長度以下隧道不能通信的缺點，保證了任何長度的隧道的正常通信。
2.本實用新型安裝連接不需專門施工安裝電纜，減少了用戶的投資，節(jié)約了地下隧道通信工程成本，便于普及推廣應(yīng)用。
3.本實用新型只采用簡單的附加電路，實現(xiàn)了用電力線傳輸通信信號，因此裝置制作簡單，成本低廉，安裝維修方便，性能可靠，是一種理想的地下隧道通信裝置。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。


圖1是本實用新型的原理方框圖及安裝示意圖。
圖2是本實用新型傳輸附加器3的電原理圖。
圖3是本實用新型電力線隔離器4的電原理圖。
圖4是本實用新型平板天線6的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照圖1至圖4，本實用新型由功分器1、中繼器2、傳輸附加器3、電力線隔離器4、平板天線6、直流電源7組成，并多個無中頻電纜隧道通信中繼裝置之間傳輸串接由二根電力線5構(gòu)成，通過二根電力線5傳輸帶有話音的465KHZ中頻信號與工作狀態(tài)控制信號合一的通信信號。實施例用本實用新型在地下通道內(nèi)設(shè)置兩個端站和若干個中繼站，在地下通道口外的地面上各設(shè)置地面中繼站，以實現(xiàn)各端站和若干中繼站與地下通道內(nèi)的移動(或固定)目標(biāo)的通信傳輸，并且與移動(或固定)目標(biāo)之間以無線方式傳輸收發(fā)通信信號。本實用新型簡要工作原理如下以本實用新型裝置設(shè)置的地面或隧道中繼站要與隧道(或坑道等)內(nèi)的移動(或固定)目標(biāo)通話時，如果沒有中繼站，那么通信信號在隧道(或坑隧等)內(nèi)工作頻率為450MHZ時只能傳輸距離300米，當(dāng)隧道較長就無法實現(xiàn)通信，采用本實用新型中繼站后，就能實現(xiàn)隧道內(nèi)遠距離通信。當(dāng)?shù)孛嬷欣^站向隧道內(nèi)移動(或固定)目標(biāo)收發(fā)信機發(fā)信號時，首先端站的平板天線6收到地面中繼站的無線信號，端站立即向若干個由二根電力線5串接的中繼站經(jīng)二根電力線5傳輸帶有話音的中頻信號及工作狀態(tài)控制信號，在此有線信號的控制下各端站及各中繼站全處于置發(fā)狀態(tài)，其發(fā)出的無線信號被移動固定標(biāo)收發(fā)信機接收，完成地下通道的通信，反之，地下通道內(nèi)移動目標(biāo)或固定目標(biāo)的收發(fā)信機要與地面中繼站通信，其發(fā)出的無線信號被它就近的端站或中繼站接收，然后該站接收信號通過串接的二根電力線5向其它各端站或中繼站傳輸帶有話音的中頻信號與工作狀態(tài)控制信號，各端站或中繼站接收到該信號后立即置發(fā)，地面中繼站便收到移動或固定目標(biāo)的收發(fā)信機的通信信號，從而完成地下通道內(nèi)與地面的雙向通信。本實用新型由于裝置與裝置之間采用二根電力線5串接連接，克服了中繼站之間利用電纜串接傳輸中頻造成單模信號多余耦合導(dǎo)致300米長度以下隧道通信系統(tǒng)不能正常工作的缺點，保證了任何長短的隧道都能正常工作。
本實用新型平板天線6通過電纜線與功分器1入端連接，實施例功分器1的入端可以通過電纜線并接若干個平板天線6，平板天線6掛裝在隧道內(nèi)壁上，若干個平板天線6安裝在不同距離位置上。平板天線6由金屬板8、壓板9、電纜線10、電纜頭11、固件夾12組成。其中兩塊相同的金屬板8用緊固件固定在一塊壓板9上，安裝時兩塊金屬板8前端之間留有一定的距離，距離大小無特殊要求，實施例前端距離相隔10毫米，并且用鋁板制作成扇形結(jié)構(gòu)，扇形的角度大小無要求，扇形的寬邊尺寸為250毫米、窄邊尺寸為50毫米、長度為450毫米，用2毫米厚鋁板材料機加工而成，其作用作為天線導(dǎo)體的振子。電纜線10用固定夾12固定在一塊金屬板8的中間，長度稍長于金屬板8，電纜線10一端與電纜頭11焊接、另一端的電纜外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體分別用緊固件連接在兩塊金屬板8相對前端上，實施例電纜線采用市售SYV-75-5型電纜線制作，其作用作為天線振子信號的導(dǎo)體。固定夾12用鋁板材料自制加工而成，電纜頭11采用市售L16型電纜頭制作。電纜頭11通過一個支架用緊固件固定在壓板9的一端前側(cè)上，安裝電纜頭11支架自制而成，壓板9由上下兩塊構(gòu)成，上下壓板9壓住金屬板8并用緊固件安裝成一整體，即制作成平板天線6，上下壓板9用玻璃鋼材料制作成長方形板狀結(jié)構(gòu)，其尺寸稍大于金屬板8即可。
本實用新型功分器1出端串接中繼器2后與傳輸附加器3入端連接。功分器1其作用在置發(fā)時，把中繼器2的發(fā)信機輸出功率分配給各平板天線6，在接收時，把平板天線6接收的信號相加后輸入中繼器2的收信機，實施例采用自行設(shè)計的功分器1制作而成。中繼器2其作用接收發(fā)送通信信號，并對發(fā)送接收信號及狀態(tài)作如下控制1.平板天線6的收發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制；2.直流電源7的收發(fā)切換控制；3.帶有話音的中頻信號的收發(fā)輸入輸出控制；4.中繼器2中的收信機中頻信號輸出控制。
實施例中繼器2采用電子工業(yè)部第五十四研究所公開的中國專利號91100496.3、專利名稱為“地下通道通信法及設(shè)備”的專利中的中繼站裝置制作。
本實用新型各傳輸附加器3的出端1、2分別與二根電線力5并聯(lián)連接，傳輸附加器3由變壓器T、電容C1、C2、C3組成，其中中繼器2出端與電容C1、變壓器T的初級線圈L1一端并接，電容C1、初級線圈L1另一端與地端連接，變壓器T的次級線圈L2兩端分別串接電容C2、C3后與二根電力線5并接。傳輸附加器3其作用利用電力線5傳輸通信信號，同時對電力線5輸送的220V交流電壓進行隔離，實施例變壓器T采用市售普通變壓器鐵芯制作，其初級線圈L1采用0.3毫米的漆包線在變壓器T骨架上繞制100匝制作，次級線圈L2采用0.2毫米的漆包線在變壓器T骨架上繞制500匝制作而成，電容C1采用1000微微法拉電容制作，電容C2、C3采用0.022微法拉電容制作。
本實用新型外接的二根電力線5通過連接電力線隔離器4后與市電220V交流電源連接，電力線隔離器4由線圈L3、L4、L5、電容C4組成，其中市電220V交流電源入端3、4分別與線圈L3、L5的一端并接，線圈L3、L5的另一端分別與傳輸附加器3的出端1、2并接，線圈L3的中心抽頭串接線圈L4、電容C4后與線圈L5的中心抽頭連接。電力線隔離器4其作用是防止中頻信號傳到其他系統(tǒng)以增加傳輸距離。實施例線圈L3、L5分別用骨架和0.3毫米漆包線繞制1000匝制作而成，并在500匝處中心抽頭，線圈L4用骨架和0.3毫米漆包線繞制40匝制作而成，電容C4采用市售的2000pf電容制作。實施例本實用新型裝置安裝在隧道的壁上，在隧道的一端可設(shè)置一個端站和隧道的中間設(shè)置若干個中繼站，市電220V交流電源入端口3、4串接入端口端站的電力線隔離器4，其余中繼站及未端站的傳輸附加器3的出端均并聯(lián)連接在二根電力線5上即可。直流電源7實施例采用普通直流電源線路自制而成，輸出12V電壓提供中繼器2各級電源。
本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把本實用新型功分器1、中繼器2、傳輸附加器3、電力線隔離器4、直流電源7分別安裝在4個插件內(nèi)，插件內(nèi)部各自的電路元件用印刷板裝配，便于裝配和維護，插件的尺寸大小為高500毫米、寬80毫米、深200毫米，4個插件安裝在高600毫米、寬500毫米、深210毫米的機箱內(nèi)，機箱的側(cè)板上安裝有與功分器1相連的平板天線6的電纜輸出插座，同時在側(cè)板上也安裝有傳輸附加器3與二根電力線5的連接插座，在側(cè)板上還安裝電力線隔離器4與市電220V端口輸入、輸出的插座，便于市電220V電源線的輸入輸出連接。在機箱后蓋板上加工有安裝孔，可以把本實用新型裝置直接安裝在地下隧道的壁上，平板天線6直接安裝在地下通道內(nèi)，平板天線6與天線插座之間用電纜連接，在地下隧道內(nèi)的端站與中繼站、中繼站與中繼站之間中頻信號輸入輸出通過連接插座與二根電力線5連接，即可進行地下通道內(nèi)的通信傳輸。
權(quán)利要求1.一種由功分器(1)、中繼器(2)、直流電源(7)組成的無中頻電纜隧道通信中繼裝置，其特征在于由傳輸附加器(3)、電力線隔離器(4)、平板天線(6)組成，并多個無中頻電纜隧道通信中繼裝置之間傳輸串接由二根電力線(5)構(gòu)成，其中平板天線(6)通過電纜線與功分器(1)入端連接，功分器(1)出端串接中繼器(2)后與傳輸附加器(3)入端連接，各傳輸附加器(3)的出端1、2分別與二根電力線(5)并聯(lián)連接，二根電力線(5)通過連接電力線隔離器(4)后與市電220V交流電源連接，直流電源(7)輸出電壓V端與中繼器(2)的電源端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無中頻電纜隧道通信中繼裝置，其特征在于傳輸附加器(3)由變壓器T、電容C1、C2、C3組成，其中中繼器2出端與電容C1、變壓器T的初極線圈L1一端并接，電容C1、初級線圈L1另一端與地端連接，變壓器T的次級線圈L2兩端分別串接電容C2、C3后與二根電力線(5)并接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無中頻電纜隧道通信中繼裝置，其特征在于電力線隔離器(4)由線圈L3、L4、L5、電容C4組成，其中市電220V交流電源入端3、4分別與線圈L3、L5的一端并接，線圈L3、L5的另一端分別與傳輸附加器3的出端1、2并接，線圈L3的中心抽頭串接線圈L4、電容C4后與線圈L5的中心抽頭連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無中頻電纜隧道通信中繼裝置，其特征在于平板天線(6)由金屬板(8)、壓板(9)、電纜線(10)、電纜頭(11)、固定夾(12)組成，其中兩塊金屬板(8)用緊固件固定在一塊壓板(9)上，兩金屬板(8)前端之間留有一定距離，電纜線(10)用固定夾(12)固定在一塊金屬板(8)中間，電纜線(10)一端與電纜頭(11)焊接、另一端的電纜外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體分別用緊固定件連接在兩塊金屬板(8)相對前端上，電纜頭(11)通過一個支架用緊固件固定在壓板(9)的一端前側(cè)上，上下壓板(9)壓住金屬板(8)后并用緊固件安裝成一整體。
專利摘要本實用新型公開了一種無中頻電纜隧道通信中繼裝置，它有功分器、中繼器、傳輸附加器、電力線隔離器，平板天線、直流電源等部分組成。利用二根市電電力線串接隧道內(nèi)通信的本實用新型端站和中繼站，實現(xiàn)任何長度隧道內(nèi)的正常通信。并本實用新型安裝投資小，成本低廉，制作簡單，安裝維修方便，性能可靠，具有通用性和互換性，便于推廣應(yīng)用，是地下隧道、坑道、地鐵等場合理想的地下通信傳輸裝置。
文檔編號H04B3/02GK2234667SQ9521244
公開日1996年9月4日 申請日期1995年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月8日
發(fā)明者吳蔚英, 王英杰 申請人:電子工業(yè)部第五十四研究所