用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在鐵路的通信系統(tǒng)有多種，例如GSM-R系統(tǒng)，450MHz無線列調(diào)以及800MHz列尾和列車安全預(yù)警通信等。這些通信系統(tǒng)都是基于基站通信的，采用的頻段都是單一頻段，因此相對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)是單頻段發(fā)射機(jī)?，F(xiàn)在為鐵路量身設(shè)計(jì)了一種全新的基于無基礎(chǔ)設(shè)施的列車間直接通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)通信環(huán)境的要求比較嚴(yán)格，針對(duì)不同的通信環(huán)境結(jié)合適當(dāng)?shù)耐ㄐ啪嚯x，通信頻段也不相同，這就要求發(fā)射機(jī)在選擇頻段時(shí)有較高的靈活性和高效的利用率。
[0003]列車間直接通信系統(tǒng)在平原環(huán)境下采用的通信頻段為超短波，它的特點(diǎn)是繞射能力強(qiáng)，傳播速率高，傳播距離遠(yuǎn);隧道環(huán)境下采用的通信頻段為毫米波，毫米波具有寬頻譜、定向性、免許可等優(yōu)勢(shì)，在高速無線傳輸和安全領(lǐng)域得到廣泛使用；因此如果將列車間直接通信的主要工作頻段(超短波，毫米波)組合在一起就會(huì)實(shí)現(xiàn)一種多頻段通信系統(tǒng)，由多頻段通信發(fā)射機(jī)和多頻段通信接收機(jī)組成，這種多頻段通信系統(tǒng)綜合了兩種不同頻段的優(yōu)勢(shì)。
[0004]鐵路系統(tǒng)現(xiàn)有的通信發(fā)射機(jī)都是基于單一頻段的發(fā)射機(jī)，比例“多頻段毫米波通信發(fā)射機(jī)”，文進(jìn)才，朱魏.2014.06.20.提出了一種用于汽車防撞雷達(dá)的毫米波多頻段通信發(fā)射機(jī)進(jìn)行近中遠(yuǎn)距離通信，但是該發(fā)射機(jī)只是基于毫米波頻段不同頻率的通信發(fā)射機(jī)，毫米波的不同頻段是同時(shí)發(fā)出的，而且該發(fā)射機(jī)需要多個(gè)天線對(duì)不同頻率進(jìn)行發(fā)射。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，以實(shí)現(xiàn)可根據(jù)通信環(huán)境的不同，發(fā)射相應(yīng)頻段，從而提高頻段選擇靈活性的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，包括多頻段通信發(fā)射機(jī)電路，所述多頻段通信發(fā)射機(jī)電路，包括調(diào)制器、第一多頻段帶通濾波器、驅(qū)動(dòng)放大器、第一混頻器、倍頻器、帶通濾波器、第二混頻器、頻率綜合器、第二多頻段帶通濾波器、功率放大器和多頻段天線；
[0008]所述調(diào)制器的輸出端與第一多頻段帶通濾波器的輸入端連接，第一多頻段帶通濾波器的輸出端與驅(qū)動(dòng)放大器的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)放大器的輸出端分別與倍頻器和第一混頻器的輸入端連接，所述倍頻器的輸出端與帶通濾波器的輸入端連接，所述帶通濾波器的輸出端與第二混頻器的輸入端連接，所述第一混頻器的輸入端與頻率綜合器的輸出端連接，所述第一混頻器的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，所述頻率綜合器的輸出端與第二混頻器的輸入端連接，所述第二混頻器的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，所述第二多頻段帶通濾波器的輸出端與功率放大器的輸入端連接，所述功率放大器的輸出端上連接多頻段天線。
[0009]優(yōu)選的，還包括金屬屏蔽盒，所述多頻段通信發(fā)射機(jī)電路固定在金屬屏蔽盒內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，所述調(diào)制器包括，振蕩器、分相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器；
[0011 ]所述振蕩器輸出信號(hào)經(jīng)分相器后分別傳輸至第一乘法器和第二乘法器，第一乘法器和第二乘法器處理后的信號(hào)均傳輸至加法器。
[0012]優(yōu)選的，所述的第一多頻段帶通濾波器與第二多頻段帶通濾波器電氣結(jié)構(gòu)相同。
[0013]優(yōu)選的，所述倍頻器采用四倍頻電路。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型的技術(shù)方案，1、利用了超短波和毫米波兩個(gè)工作頻段來實(shí)現(xiàn)平原環(huán)境和隧道環(huán)境下列車間的直接通信，有效的提高了通信系統(tǒng)設(shè)備的利用率；
[0016]2、采用了信號(hào)源共用方式，減少了信號(hào)源和濾波器數(shù)量，減少了列車間直接通信系統(tǒng)的數(shù)量，降低了列車間直接通信系統(tǒng)的制作成本；
[0017]3、采用頻率綜合器產(chǎn)生本振信號(hào)，所產(chǎn)生的本振信號(hào)具有很高的頻率穩(wěn)定度；
[0018]4、多頻段信號(hào)不是同時(shí)發(fā)射，而是依據(jù)不同的通信環(huán)境不同的通信頻段分情況發(fā)射；
[0019]從而達(dá)到可根據(jù)通信環(huán)境的不同，發(fā)射相應(yīng)頻段，從而提高頻段選擇靈活性的目的。
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的多頻段通信發(fā)射機(jī)電路的電氣原理圖。
[0022]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0023]1-多頻段天線。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]如圖1所示，一種用于列車間直接通信的多頻段通信發(fā)射機(jī)，包括多頻段通信發(fā)射機(jī)電路和金屬屏蔽盒;用于列車間直接通信的多頻段通信發(fā)射機(jī)電路組裝固定在金屬屏蔽盒內(nèi)；
[0026]用于列車間直接通信的多頻段通信發(fā)射機(jī)電路，包括調(diào)制器、第一多頻段帶通濾波器、驅(qū)動(dòng)放大器、第一混頻器、倍頻器、帶通濾波器、第二混頻器、頻率綜合器、第二多頻段帶通濾波器、功率放大器和多頻段天線1。
[0027]調(diào)制器采用正交調(diào)制方式，輸出端與第一多頻段帶通濾波器的輸入端連接，第一多頻段帶通濾波器的輸出端與驅(qū)動(dòng)放大器的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)放大器的輸出端連接兩個(gè)支路即產(chǎn)生毫米波頻段的支路與產(chǎn)生超短波頻段的支路，超短波支路第一混頻器與驅(qū)動(dòng)放大器的連接;毫米波產(chǎn)生支路的倍頻器的輸入端與驅(qū)動(dòng)放大器的輸出端連接，輸出端與帶通濾波器連接，帶通濾波器的輸出端與第二混頻器連接;毫米波支路與超短波支路的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，第二多頻段帶通濾波器的輸出端與功率放大器的輸入端連接;功率放大器的輸出端與多頻段天線連接，進(jìn)行混頻的本振信號(hào)由頻率綜合器提供。
[0028]倍頻器采用四倍頻單片電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的四倍頻，得到毫米波，實(shí)現(xiàn)列車在隧道環(huán)境下的直接通信。
[0029]第一多頻段帶通濾波器與第二多頻段帶通濾波器結(jié)構(gòu)相同。
[0030]多頻段通信發(fā)射機(jī)涉及的多頻段信號(hào)不被同時(shí)發(fā)射，通過選擇頻率綜合器提供的本振頻率分情況發(fā)射。
[0031]選擇頻率綜合器的作用是通過頻率合成的方式產(chǎn)生本振信號(hào)，頻率合成是將若干標(biāo)準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)過四則運(yùn)算生成新的頻率的過程，產(chǎn)生的本振信號(hào)具有很高的頻率穩(wěn)定度。
[0032]調(diào)制器包括，振蕩器、分相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器;振蕩器輸出信號(hào)經(jīng)分相器后分別傳輸至第一乘法器和第二乘法器，第一乘法器和第二乘法器處理后的信號(hào)均傳輸至加法器。
[0033]振蕩器輸出信號(hào)經(jīng)分相器后分別傳輸至第一乘法器和第二乘法器，第一乘法器將輸入的基帶信號(hào)I與接收的來自分相器的信號(hào)進(jìn)行乘法處理后傳輸至加法器，第二乘法器將輸入的基帶信號(hào)Q與接收的來自分相器的信號(hào)進(jìn)行乘法處理后傳輸至加法器，加法器將接收的信息經(jīng)加法處理后傳輸至第一多頻段帶通濾波器。
[0034]本技術(shù)方案的關(guān)鍵就是為要為新設(shè)計(jì)的列車間直接通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)可以保證高可靠性、高效率的通信系統(tǒng)。列車間直接通信系統(tǒng)的工作頻率因環(huán)境的不同為不同，主要通信頻段為150MHz(平原環(huán)境下)和34GHz(隧道環(huán)境下)，現(xiàn)有的列車通信的頻率都是單一頻率，相對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)接收機(jī)都是單頻段發(fā)射機(jī)。與現(xiàn)有的列車通信發(fā)射機(jī)相比，本實(shí)用新型通信發(fā)射機(jī)適用于多個(gè)頻段，多個(gè)頻段信號(hào)不是同時(shí)發(fā)出，根據(jù)不同的環(huán)境發(fā)射相應(yīng)頻段的信號(hào)。利用超短波和毫米波來實(shí)現(xiàn)整個(gè)鐵路線路的列車間直接通信。
[0035]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括多頻段通信發(fā)射機(jī)電路，所述多頻段通信發(fā)射機(jī)電路，包括調(diào)制器、第一多頻段帶通濾波器、驅(qū)動(dòng)放大器、第一混頻器、倍頻器、帶通濾波器、第二混頻器、頻率綜合器、第二多頻段帶通濾波器、功率放大器和多頻段天線； 所述調(diào)制器的輸出端與第一多頻段帶通濾波器的輸入端連接，第一多頻段帶通濾波器的輸出端與驅(qū)動(dòng)放大器的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)放大器的輸出端分別與倍頻器和第一混頻器的輸入端連接，所述倍頻器的輸出端與帶通濾波器的輸入端連接，所述帶通濾波器的輸出端與第二混頻器的輸入端連接，所述第一混頻器的輸入端與頻率綜合器的輸出端連接，所述第一混頻器的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，所述頻率綜合器的輸出端與第二混頻器的輸入端連接，所述第二混頻器的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，所述第二多頻段帶通濾波器的輸出端與功率放大器的輸入端連接，所述功率放大器的輸出端上連接多頻段天線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，其特征在于，還包括金屬屏蔽盒，所述多頻段通信發(fā)射機(jī)電路固定在金屬屏蔽盒內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述調(diào)制器包括，振蕩器、分相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器;所述振蕩器輸出信號(hào)經(jīng)分相器后分別傳輸至第一乘法器和第二乘法器，第一乘法器和第二乘法器處理后的信號(hào)均傳輸至加法器。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述的第一多頻段帶通濾波器與第二多頻段帶通濾波器電氣結(jié)構(gòu)相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述倍頻器采用四倍頻電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于列車間直接通信的多頻段發(fā)射機(jī)，調(diào)制器的輸出端與第一多頻段帶通濾波器的輸入端連接，第一多頻段帶通濾波器的輸出端與驅(qū)動(dòng)放大器的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)放大器的輸出端分別與倍頻器和第一混頻器的輸入端連接，倍頻器的輸出端與帶通濾波器的輸入端連接，帶通濾波器的輸出端與第二混頻器的輸入端連接，第一混頻器的輸入端與頻率綜合器的輸出端連接，第一混頻器的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，頻率綜合器的輸出端與第二混頻器的輸入端連接，第二混頻器的輸出端與第二多頻段帶通濾波器的輸入端連接，第二多頻段帶通濾波器的輸出端與功率放大器的輸入端連接。達(dá)到提高頻段選擇靈活性的目的。
【IPC分類】H04B1/04
【公開號(hào)】CN205142189
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520959981
【發(fā)明人】李茂青, 李淑娟, 馬麗
【申請(qǐng)人】蘭州交通大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日