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一種多信道漏泄通信系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7789176閱讀:185來源:國知局
一種多信道漏泄通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多信道漏泄通信系統(tǒng),包括直流穩(wěn)壓電源、基地電臺、天線共用器、天線、雙向中繼器、功率分配器和漏泄電纜。直流穩(wěn)壓電源輸出端分別與基地電臺和天線共用器的電源輸入端相連;天線共用器分別與基地電臺、天線交互式連接;天線共用器通過漏泄電纜與雙向中繼器交互式連接。天線共用器分別與基地電臺、天線交互式連接。天線共用器包括同軸隔離器、合路器、耦合器、雙工器、射頻放大器和分路器。雙向中繼器通過漏泄電纜和功率分配器或中繼器交互式連接。本實用新型實現(xiàn)了多個信道通過同一根漏泄電纜向井下各巷道傳輸,并實現(xiàn)了井巷網(wǎng)絡(luò)信號全覆蓋。這不僅減少了網(wǎng)絡(luò)組件成本,還大大加強了系統(tǒng)的靈活性、實用性和經(jīng)濟性。
【專利說明】一種多信道漏泄通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多信道漏泄通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對煤礦信息化建設(shè)的日益重視和對煤礦安全監(jiān)管的日益加強,我國煤礦逐漸走向了信息化和安全化,這使得礦井下的各類傳感、執(zhí)行和通信設(shè)備應用越來越廣泛。目前,在礦井下所用的移動通信設(shè)備主要有漏泄通信系統(tǒng)及WIFI寬帶通信。由于組建漏泄通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的成本較低,技術(shù)難度不大,通信覆蓋范圍廣,所以漏泄通信系統(tǒng)是煤礦井下移動通信所采用的主要通信方式。
[0003]隨著業(yè)務的發(fā)展,為了實現(xiàn)井下與井上的互通和井下多層工作面業(yè)務的必要通信,對漏泄通信提出了更高的要求?,F(xiàn)有的煤礦井下移動通信的漏泄通信仍然以單信道通信為主。在現(xiàn)有的單信道漏泄通信網(wǎng)絡(luò)中,同一時間只能實現(xiàn)一對用戶相互通信,其他用戶必須排隊等待。這在信道擁擠的情況下無法滿足高效、快速通信的需求。若要同一時間實現(xiàn)多個一對一的通信,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本巨大。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種多信道漏泄通信系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個信道共用一根漏泄電纜進行雙向通信,這不僅大大減少了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,還提高了通信質(zhì)量。
[0005]為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了以下技術(shù)方案:一種多信道漏泄通信系統(tǒng),包括直流穩(wěn)壓電源、基地電臺、天線共用器、天線、雙向中繼器、功率分配器和漏泄電纜。所述的基地電臺包括基地電臺發(fā)射機和基地電臺接收機。所述的天線共用器的輸入端與基地電臺發(fā)射機的輸出端相連,所述的天線共用器的輸出端與基地電臺接收機的輸入端相連。所述的直流穩(wěn)壓電源其輸出端分別與基地電臺和天線共用器的電源輸入端相連;所述的天線共用器分別與基地電臺、天線交互式連接;所述的天線共用器通過漏泄電纜與雙向中繼器交互式連接。所述的功率分配器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況可選。通過采用天線共用器,實現(xiàn)了多個基地電臺共用一根深入井下的漏泄電纜,這不僅大大減少了鋪設(shè)成本,還提高了無線信號覆蓋范圍及通信質(zhì)量。
[0006]具體地說,直流穩(wěn)壓電源輸出12V直流電壓給基地電臺發(fā)射機和接收機,輸出18V直流電壓給天線共用器。在天線共用器中設(shè)有一個饋電模塊,天線共用器通過該饋電模塊輸出18V直流電壓到漏泄電纜,為井下的雙向中繼器和功率分配器等提供工作電源。在本實用新型中,基地電臺假設(shè)為4組,即設(shè)漏泄通信系統(tǒng)為4信道。天線的作用是用來輻射和接收電磁波,將已調(diào)載波的能量變成電磁波向所需要的方向有效的傳送出去;天線不僅可以增大發(fā)射機發(fā)射到空間某點的場強和接收機接收空間電磁波的能力,還能夠識別電磁波并抗干擾。雙向中繼器的作用是將天線共用器發(fā)送來的信號進行放大,然后沿漏泄電纜向井巷深處輻射,同時將井巷深處接收的信號放大傳送到天線共用器;雙向中繼器可將無線信號雙向放大,用以補償射頻信號在漏泄電纜中的傳輸損耗。漏泄電纜的作用是將來自于天線共用器的射頻信號在其周圍形成一個均勻磁場,同時將信號傳輸至下一級雙向中繼器。漏泄電纜傳輸頻段較寬,既能通話,又能傳輸各種數(shù)據(jù)信息,具有信號覆蓋均勻、應用范圍廣、傳輸性能穩(wěn)定等特點。
[0007]所述的天線共用器通過高頻電纜分別與基地電臺、天線交互式連接。通過使用高頻電纜傳輸信號,可以大大減少信號的傳輸損耗,提高系統(tǒng)的通信質(zhì)量。
[0008]進一步的,所述的天線共用器包括同軸隔離器、合路器、耦合器、天線雙工器、電纜雙工器、射頻放大器和分路器。所述的同軸隔離器的輸入端與基地電臺發(fā)射機的輸出端相連,輸出端與合路器的輸入端相連,合路器的輸出端與I禹合器的輸入端相連;I禹合器的輸出端分別與天線雙工器和電纜雙工器的輸入端相連;天線雙工器和天線交互式連接,電纜雙工器與漏泄電纜交互式連接,天線雙工器和電纜雙工器的輸出端均與射頻放大器的輸入端相連;射頻放大器的輸出端與分路器的輸入端相連,分路器的輸出端與基地電臺接收機的輸入端相連。所述的同軸隔離器的輸入端通過高頻電纜與基地電臺發(fā)射機的輸出端相連,所述的分路器通過高頻電纜與基地電臺接收機的輸入端相連。
[0009]具體地說,合路器可以將多路信號合為一路進行傳輸,且不損壞信號傳輸質(zhì)量。分路器可以將一路信號分為多路進行傳輸,且不損壞信號傳輸質(zhì)量。耦合器能夠?qū)⑤斎胄盘柟β史譃橐宦反蠊β市盘柡鸵宦沸」β市盘?,分別輸出至天線雙工器和電纜雙工器。雙工器的作用是將輸入和輸出信號相隔離,保證輸入和輸出都能同時正常工作。雙工器是由兩組不同頻率的阻帶濾波器組成,能夠有效避免本機發(fā)射信號傳輸?shù)浇邮諜C。通過使用同軸隔離器、合路器、分路器、耦合器、天線雙工器和電纜雙工器的共同作用,實現(xiàn)了多個信道信號的雙向、無干擾傳輸。
[0010]進一步的,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況,可以將所述的雙向中繼器通過漏泄電纜和功率分配器交互式連接,所述的功率分配器通過漏泄電纜和下一級雙向中繼器交互式連接;在不需要功率分配器進行功率分配的地方,可以將雙向中繼器通過漏泄電纜與下一級雙向中繼器直接相連。所述的下一級雙向中繼器用于在功率分配器將信號分路后,將信號放大保證信號能夠向井巷深處輻射。功率分配器不僅能將漏泄電纜中的信號進行分路,從而將無線信號引入分支巷道,使通信系統(tǒng)適應巷道結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)信號的全面覆蓋,還可以用于鏈路中補償電源的接入。根據(jù)進行巷道的分布情況,在井巷分支處設(shè)置功率分配器,由于功率分配器具有良好的阻抗匹配性,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信號的全面覆蓋,還能夠通過雙向中繼器保證信號的傳輸質(zhì)量。
[0011]由以上技術(shù)方案可知,本實用新型通過設(shè)置天線共用器實現(xiàn)了多個信道通過同一根漏泄電纜向井下各巷道傳輸,并通過雙向中繼器和漏泄電纜實現(xiàn)了井巷網(wǎng)絡(luò)信號全覆蓋。這不僅減少了網(wǎng)絡(luò)組件成本,還大大加強了系統(tǒng)的靈活性、實用性和經(jīng)濟性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的系統(tǒng)圖;
[0013]圖2是本實用新型的工作原理圖。
[0014]其中:
[0015]1、直流穩(wěn)壓電源,2、基地電臺,3、天線共用器,4、天線,5、漏泄電纜,6、雙向中繼器,7、功率分配器,8、第二級漏泄電纜,9、第二級雙向中繼器,21、基地電臺發(fā)射機,22、基地電臺接收機,31、合路器,32、耦合器,33、天線雙工器,34、分路器,35、射頻放大器,36、電纜雙工器,37、同軸隔離器。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0017]如圖1所示的一種多信道漏泄通信系統(tǒng),包括直流穩(wěn)壓電源1、基地電臺2、天線共用器3、天線4、雙向中繼器6和漏泄電纜5。所述的基地電臺2包括基地電臺發(fā)射機21和基地電臺接收機22。所述的天線共用器3的輸入端與基地電臺發(fā)射機21的輸出端相連,所述的天線共用器3的輸出端與基地電臺接收機22的輸入端相連。所述的直流穩(wěn)壓電源I其輸出端分別與基地電臺2和天線共用器3的電源輸入端相連。所述的天線共用器3分別與基地電臺2、天線4交互式連接。所述的天線共用器3通過漏泄電纜5與雙向中繼器6交互式連接。通過采用天線共用器3,實現(xiàn)了多個基地電臺2共用一根深入井下的漏泄電纜5,這不僅大大減少了鋪設(shè)成本,還提高了無線信號覆蓋范圍及通信質(zhì)量。
[0018]具體地說,直流穩(wěn)壓電源I輸出12V直流電壓給基地電臺發(fā)射機21和基地電臺接收機22,輸出18V直流電壓給天線共用器3。在天線共用器3中設(shè)有一個饋電模塊,天線共用器3通過該饋電模塊輸出18V直流電壓到漏泄電纜5,為井下的雙向中繼器和功率分配器7等提供工作電源。在本實用新型中,基地電臺2假設(shè)為4組,即設(shè)漏泄通信系統(tǒng)為4信道。功率分配器設(shè)置為I個,雙向中繼器設(shè)置為2級??筛鶕?jù)實際需要,設(shè)置不同數(shù)量的基地電臺、功率分配器和雙向中繼器。天線4的作用是用來輻射和接收電磁波,將已調(diào)載波的能量變成電磁波向所需要的方向有效的傳送出去;天線不僅可以增大發(fā)射機發(fā)射到空間某點的場強和接收機接收空間電磁波的能力,還能夠識別電磁波并抗干擾。雙向中繼器6的作用是將天線共用器3發(fā)送來的信號進行放大,然后沿漏泄電纜5向井巷深處輻射,同時將井巷深處輸出的信號放大傳送到天線共用器3 ;雙向中繼器6可將無線信號雙向放大,用以補償射頻信號在漏泄電纜中的傳輸損耗。漏泄電纜5的作用是將來自于天線共用器的射頻信號在其周圍形成一個均勻磁場,同時將信號傳輸至下一級雙向中繼器。漏泄電纜傳輸頻段較寬,既能通話,又能傳輸各種數(shù)據(jù)信息,具有信號覆蓋均勻、應用范圍廣、傳輸性能穩(wěn)定等特點。
[0019]所述的天線共用器3通過高頻電纜分別與基地電臺2、天線4交互式連接。通過使用高頻電纜傳輸信號,可以大大減少信號的傳輸損耗,提高系統(tǒng)的通信質(zhì)量。
[0020]進一步的,如圖2所示,所述的天線共用器3包括同軸隔離器37、合路器31、耦合器32、天線雙工器33、電纜雙工器36、射頻放大器35和分路器34。所述的同軸隔離器37的輸入端與基地電臺發(fā)射機21的輸出端相連,輸出端與合路器31的輸入端相連,所述的合路器31的輸出端與耦合器32的輸入端相連。耦合器32的輸出端分別與天線雙工器33和電纜雙工器36的輸入端相連。天線雙工器33和天線4通過高頻電纜交互式連接。電纜雙工器36與漏泄電纜5交互式連接。天線雙工器33和電纜雙工器36的輸出端均與射頻放大器35的輸入端相連。射頻放大器35的輸出端與分路器34的輸入端相連,分路器34的輸出端與基地電臺接收機22的輸入端相連。所述的同軸隔離器31的輸入端通過高頻電纜與基地電臺發(fā)射機21的輸出端相連,所述的分路器34通過高頻電纜與基地電臺接收機22的輸入端相連。[0021]具體地說,合路器31可以將多路信號合為一路進行傳輸,且不損壞信號傳輸質(zhì)量。分路器34可以將一路信號分為多路進行傳輸,且不損壞信號傳輸質(zhì)量。耦合器32能將輸入信號分為一路大功率信號和一路小功率信號,分別傳送至天線雙工器33和電纜雙工器36。雙工器的作用是將輸入和輸出信號相隔離,保證輸入和輸出都能同時正常工作。雙工器它是由兩組不同頻率的阻帶濾波器組成,能夠有效避免本機發(fā)射信號傳輸?shù)浇邮諜C。通過使用合路器31、分路器34、耦合器32、天線雙工器33和電纜雙工器36的共同作用,實現(xiàn)了多個信道信號的雙向、無干擾傳輸。
[0022]進一步的,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況,可以將所述的雙向中繼器6通過漏泄電纜和功率分配器7交互式連接,所述的功率分配器7通過第二級漏泄電纜8和第二級雙向中繼器9交互式連接。所述的第二級雙向中繼器9用于在功率分配器7將信號分路后,保證信號能夠向井巷深處輻射。功率分配器7不僅能將漏泄電纜中的信號進行分路,從而將無線信號引入分支巷道,使通信系統(tǒng)適應巷道結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)信號的全面覆蓋,還可以用于鏈路中補償電源的接入。根據(jù)進行巷道的分布情況,在不同位置設(shè)置功率分配器7,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信號的全面覆蓋,還能夠通過雙向中繼器保證信號的傳輸質(zhì)量。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況,也可以將雙向中繼器通過漏泄電纜與下一級雙向中繼器相連。
[0023]本實用新型的具體使用過程如下:
[0024]本實用新型所述的多信道漏泄通信系統(tǒng)的信號發(fā)送過程為:首先基地電臺2輸出射頻信號通過高頻電纜傳遞到天線共用器3內(nèi)部的同軸隔離器37,經(jīng)過信號隔離后在合路器31作用下將多路射頻信號合為一路;其次,信號經(jīng)耦合器32耦合出一路大功率信號和一路小功率信號,分別傳送至天線雙工器33和電纜雙工器36,通過雙工器將信號發(fā)送至天線4和漏泄電纜5。接收信號的過程為:首先天線4和漏泄電纜5接收的高頻信號分別進入到天線雙工器33和電纜雙工器36 ;其次,兩路信號進入射頻放大器35放大;再次,將放大后的信號傳送至分路器34將高頻信號均勻分配到各基地電臺的接收機上。發(fā)射信號和接收信號的過程是同時進行的,因為同軸隔離器單向?qū)ㄐ?7和雙工器收發(fā)隔離性的存在,兩路信號工作時互不影響。
[0025]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本實用新型的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進,均應落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多信道漏泄通信系統(tǒng),其特征在于:包括直流穩(wěn)壓電源、基地電臺、天線共用器、天線、雙向中繼器、功率分配器和漏泄電纜;所述的直流穩(wěn)壓電源其輸出端分別與基地電臺和天線共用器的電源輸入端相連;所述的天線共用器分別與基地電臺、天線交互式連接;所述的天線共用器通過漏泄電纜與雙向中繼器交互式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多信道漏泄通信系統(tǒng),其特征在于:所述的天線共用器通過高頻電纜分別與基地電臺、天線交互式連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多信道漏泄通信系統(tǒng),其特征在于:所述的天線共用器包括同軸隔離器、合路器、耦合器、天線雙工器、電纜雙工器、射頻放大器和分路器;所述的同軸隔離器的輸入端與基底電臺發(fā)射機的輸出端相連,輸出端與合路器的輸入端相連,合路器的輸出端與耦合器的輸入端相連;耦合器的輸出端分別與天線雙工器和電纜雙工器的輸入端相連;天線雙工器和天線交互式連接,電纜雙工器與漏泄電纜交互式連接,天線雙工器和電纜雙工器的輸出端均與射頻放大器的輸入端相連;射頻放大器的輸出端與分路器的輸入端相連,分路器的輸出端與基地電臺接收機的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多信道漏泄通信系統(tǒng),其特征在于:所述的雙向中繼器通過漏泄電纜和功率分配器或下一級雙向中繼器交互式連接,所述的功率分配器通過漏泄電纜和下一級雙向中繼器交互式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多信道漏泄通信系統(tǒng),其特征在于:所述的同軸隔離器的輸入端通過高頻電纜與基地電臺發(fā)射機的輸出端相連,所述的分路器輸出端通過高頻電纜與基地電臺接收機的輸入端相連。
【文檔編號】H04W16/26GK203708494SQ201320812802
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】魏臻, 程運安, 李超海, 陳運欽, 徐自軍, 趙惠軍, 朱陳軍, 湯俊 申請人:合肥工大高科信息科技股份有限公司
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