專利名稱：電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括地說(shuō)是涉及電通信技術(shù)，具體地說(shuō)是涉及電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)。
電話是現(xiàn)代通信的重要工具之一，盡管其發(fā)展非常迅速，但因需要建設(shè)專用線路和電話局，設(shè)備投資大，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，因而電話普及率仍然較低，尤其是在一些不發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)更是如此。然而在這些地方大都有電力線通過(guò)，有電力供應(yīng)至千家萬(wàn)戶。已知的利用電力線傳輸信息的設(shè)備有電力線載波機(jī)和電燈線對(duì)講電話機(jī)。電燈線對(duì)講機(jī)只能兩人直接通話，不能交換電力線上傳輸?shù)男畔?，不能成網(wǎng)，又因其通話信噪比低，所以傳輸距離近;電力線載波機(jī)容量小，且不能獨(dú)立成網(wǎng)。
本發(fā)明的目的是提供一種投資小，建設(shè)快，利用電力線通信的電話網(wǎng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)的一種電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，包括高壓電力線1、變壓器3、低壓供電線路5、用戶交換機(jī)18、電話機(jī)17以及a、電力線復(fù)用電話信道交換機(jī)7，其輸出、入端與低壓供電線路5至少一對(duì)相、地線相接，其另一輸出、入端的一對(duì)引出線通過(guò)耦合器8與高壓電力線1相接，b、高頻阻流線圈14，其一邊與低壓供電線路5的一對(duì)相、地線相接，其另一邊與負(fù)載15相接，c、電力線復(fù)用電話信道終端機(jī)16，其輸出、入端與高頻阻流線圈14并接，其另一邊輸出、入端與電話機(jī)17或用戶交換機(jī)18相接，所述的電力線復(fù)用程控電話信道交換機(jī)7包括高頻用戶電路、交換網(wǎng)絡(luò)79，專設(shè)微機(jī)控制部分、中繼器、信令信號(hào)部分，電源98，其中高頻用戶電路由收信支路和發(fā)信支路組成，所述的收信支路由依次串接的耦合器28，低阻抗輸入帶通濾波器70，高頻放大器32，解調(diào)器33，解調(diào)器的輸出端分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器34，話音放大器35組成，另一個(gè)支路由依次串接的3800HZ窄帶帶通濾波器73，整流與光電耦合器37，接口電路59組成;所述的發(fā)信支路包括由依次串接的話音放大器35’，調(diào)制器24，帶通濾波器72，其輸出端并接在所述低阻抗輸入帶通濾波器70和耦合電容器28之間的兩根導(dǎo)線上的低阻抗輸出高頻放大器27和通過(guò)繼電器21與話音放大器35并聯(lián)的接在調(diào)制器24輸入端子上的接口電路60，載頻振蕩器71的輸出信號(hào)分別送至解調(diào)器33和調(diào)制器24，所述的收信支路和發(fā)信支路通過(guò)差分器39的對(duì)角線與交換網(wǎng)絡(luò)79相接，通過(guò)耦合器28與用戶低壓供電線路5相接，所述的電力線復(fù)用電話信道終端機(jī)16由電源40、發(fā)信支路和收信支路組成，其中所述的發(fā)信支路由依次串接的音頻放大器35，高頻調(diào)制器24，單邊帶帶通濾波器26，低阻抗輸出高頻放大器27，耦合器28與高頻調(diào)制器24的輸入端相接并受串接在話機(jī)直流環(huán)路內(nèi)的繼電器21控制的3800HZ信號(hào)發(fā)生器22;所述的收信支路包括接在耦合器28和低阻抗輸出高頻放大器27之間兩根導(dǎo)線上的并與高頻放大器27并聯(lián)的低阻抗輸入接收帶通濾波器31，以次串接在其后面的高頻放大器32，解調(diào)器33、解調(diào)器后面分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器34和音頻放大器35組成;另一支路由依次串接的300HZ窄帶帶通濾波器36，整流和光電耦合器37和接在話機(jī)17線路上的繼電器23組成，收發(fā)支路共用載頻信號(hào)產(chǎn)生器25產(chǎn)生的信號(hào)分別送至高頻調(diào)制器24和解調(diào)器33，收、發(fā)支路通過(guò)差分器39的二個(gè)對(duì)角線與話機(jī)17或用戶交換機(jī)18相接。
所述中繼器包括與另外供電變壓器區(qū)的同類電話程控信道交換機(jī)相接的變壓器區(qū)間雙向中繼器和與普通電話局交換機(jī)用戶電路相聯(lián)的雙向中繼器77及到它單元的內(nèi)線雙向中繼器，其中所述的變壓器區(qū)間雙向中繼器由收、發(fā)兩個(gè)通路組成，所述的發(fā)信通路包括與數(shù)據(jù)總線90相接的接口電路60，其輸出端分成二個(gè)支路分別與各繼電器21相接，繼電器21的共用輸出端和放大器35的輸出端分別與調(diào)制器24的兩個(gè)輸入端相接，調(diào)制器的后面依次串接單邊帶帶通濾波器94，低阻抗輸出高頻放大器27和接在高壓線1上的耦合器8，收信通路包括其輸入端接在耦合器8和高頻放大器之間的兩根導(dǎo)線上的并和高頻放大器27并聯(lián)的低阻抗輸入帶通濾波器96，依次串接在其后面的高頻放大器32，解調(diào)器33，解調(diào)器33分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器34和話音放大器35組成;另一支路則首先分成二個(gè)并聯(lián)的子支路，其中一個(gè)子支路由依次串接在一起的3800HZ窄帶帶通濾波器73和整流光電耦合器37組成;另一子支路則由依次串接在一起的300HZ音帶帶通濾波器36和整流光電耦合器37組成，所述二個(gè)子支路的輸出端并接在接口電路59上，并通過(guò)它與數(shù)據(jù)總線90相連，發(fā)、收信通路的放大器35的輸入端和放大器35’的輸出端分別接在差分器39的b端和c端，所述差分器的a端與交換網(wǎng)絡(luò)79相接。
所述的內(nèi)線雙向中繼器由收、發(fā)通路組成，其中發(fā)信通路包括與數(shù)據(jù)總線90相接的接口電路60，其輸出端分成二個(gè)支路分別與繼電器21相接，繼電器21的共用輸出端與放大器35相接;收信通路包括放大器35’，其一個(gè)輸出端分成二個(gè)并聯(lián)的子支路，其中一個(gè)子支路由依次串接的300HZ窄帶帶通濾濾器36和整流光電耦合器37組成;另一個(gè)子支路則由依次串接的3800HZ窄帶濾波器73和整流光電耦合器37組成，所述二個(gè)子支路的輸出端并接在接口電路59上并通過(guò)它與數(shù)據(jù)總線90相接，交換網(wǎng)絡(luò)79與差分器39的a端相接，差分器39的b端與發(fā)信通路的放大器35的另一輸入端相接，c端與收信通路放大器35’的另一輸出端相接，其它單元的內(nèi)線中繼與差分器39’的a’端相接，差分器39’的b’端與發(fā)信通路放大器35的輸出端相接，c’端與收信通路放大器35’的輸入端相接。
本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能利用分布廣的電力線傳輸和交換音頻信號(hào)，自行構(gòu)成電力線路電話網(wǎng)系統(tǒng)，并能通過(guò)與普通電話局交換機(jī)用戶電路相聯(lián)的雙向中繼器和至電話局或單位專用網(wǎng)交換機(jī)的中繼線和現(xiàn)有的電話網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)耦合器和高壓電力線與它區(qū)本系信道交換機(jī)相聯(lián)，構(gòu)成區(qū)間、長(zhǎng)途電話網(wǎng)。且通話保密，投資小，建設(shè)快。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實(shí)施例即可清楚明了，其中

圖1是本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的原理圖;
圖2是本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的電話信道終端機(jī)的原理圖;
圖3是本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的程控電話信道交換機(jī)的原理圖;
參照?qǐng)D1。圖1是本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的原理圖。術(shù)語(yǔ)“電力線”系包括高壓輸、配電線路和低壓配電線路。術(shù)語(yǔ)“電力線復(fù)用”系指電力線除輸電、配電、供電外，同時(shí)以頻分制技術(shù)用來(lái)傳輸電話、傳真、電報(bào)、數(shù)據(jù)、圖象等信息。其中，序號(hào)1表示高壓電力線路。變壓器3的初級(jí)繞組通過(guò)高壓開關(guān)2與高壓電力線路1相接，其次級(jí)繞組與低壓配電盤4相接，配電盤4主要由開關(guān)、保險(xiǎn)絲、電表、指示燈組成，5是從本區(qū)總配電盤4引出的用戶低壓供電線路，共4根導(dǎo)線，其中一根為0線，相電壓為220伏，也可為110伏。電力線復(fù)用程控電話信道交換機(jī)7通過(guò)電源配電盤6與用戶低壓供電線路5相接，電源配電盤6由3組開關(guān)，保險(xiǎn)絲、電表、指示燈等組成。
程控電話信道交換機(jī)7的數(shù)對(duì)引出線通過(guò)耦合器8和高壓開關(guān)2相接，再接電力線路1。耦合器8可以是高壓電容器，或是高壓互感線圈，是本區(qū)程控電話信道交換機(jī)與它區(qū)信道交換機(jī)之間互通信息的電力線載波中繼輸出必需的部件。此耦合電容器是一耐高壓電容器組，是為耦合高頻信息信號(hào)，阻止低頻高壓信號(hào)而設(shè)，其總耐壓能力為線電壓的數(shù)倍，其總電容量約為0.1μF，對(duì)50Hz信號(hào)的容抗為32KΩ，而對(duì)900KHz信號(hào)的容抗則只有1.8Ω。在連接程控電話信道交換機(jī)7與耦合傳輸高壓電容器8一對(duì)引出線上接有一個(gè)電力線路高壓保安器9，它由一對(duì)電感線圈、指示器20、接地線等組成，電感線圈的電感量為5-10毫亨。當(dāng)高壓電容器8工作良好時(shí)，電力線路上的高壓9999/10000以上降到電容器8上，加到程控電話信道交換機(jī)7上或電感線圈上的電壓不到1/10000;一旦電容器8被擊穿時(shí)，高壓線1上的高壓通過(guò)線圈接地，裝到電容器8下端的保險(xiǎn)絲燒斷，把高壓與程控電話信道交換機(jī)7斷開，防止交換機(jī)7損壞，與此同時(shí)與交換機(jī)相接的指示器20發(fā)出聲、光告警。圖中序號(hào)10表示無(wú)線中繼器，是本區(qū)交換機(jī)到它區(qū)交換機(jī)的無(wú)線電線路中繼設(shè)備?？梢暻闆r選擇電力線載波中繼器8和無(wú)線中繼器10中之一。12是從本區(qū)程控交換機(jī)7至電話局或單位專用網(wǎng)交換機(jī)的中繼線。13是由用戶低壓供電線路5通至用戶的電源配電板，由開關(guān)、保險(xiǎn)絲、電表、指示燈等組成，14是連接配電板13和負(fù)載(電燈、家用電器等)15的為用戶專設(shè)的高頻阻流線圈，其電感量為5-50毫亨，直流電阻低于0.01Ω，對(duì)100Kz高頻信號(hào)感抗高于6.3KΩ，可阻止高頻信號(hào)流入電燈等負(fù)載。16是電力線復(fù)用電話信道終端機(jī)，一邊與高頻阻流圈14并聯(lián)，另一邊與普通電話機(jī)17或用戶交換機(jī)18相接。電話機(jī)17可以是脈沖、雙音頻信號(hào)話機(jī)，也可以是傳真機(jī)、數(shù)傳機(jī)。信道終端機(jī)16是直接對(duì)本發(fā)明的程控電話信道交換機(jī)進(jìn)行通信的簡(jiǎn)易裝置，每個(gè)雙向信道終端，占用8KHz頻譜帶寬。信通終端機(jī)16的用戶側(cè)也可通過(guò)程控電話用戶交換機(jī)18與幾部電話機(jī)，例如4、8、16部電話機(jī)相接，它可與信道交換機(jī)16做在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。
圖1中只示意性地示出了6個(gè)信道終端機(jī)16及與此相關(guān)的程控電話用戶交換機(jī)18，電話機(jī)17，負(fù)載15，高頻阻流圈14等。實(shí)際上每對(duì)相、地線在100KHz至1100KHz頻率范圍內(nèi)可設(shè)125信道，即可裝設(shè)125個(gè)信道終端機(jī);每個(gè)信道終端機(jī)可連接16部電話，即總共2000門電話。三對(duì)相、地線可接6000門電話。
信道終端機(jī)16后面也可接電力線路有線廣播機(jī)19，它可占兩個(gè)雙向電話信道頻帶，即單向16KHZ頻譜。
參照?qǐng)D2。圖2是本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的電話信通終端機(jī)16的原理圖。該終端機(jī)主要由發(fā)信通路和收信通路組成。其中發(fā)信通路包括依次串接的音頻放大器35、高頻調(diào)制器24、單邊帶帶通濾波器26、低阻抗輸出高頻放大器27、耦合傳輸電容器28、與高頻調(diào)制器24的另一輸入端相接并受串接在話機(jī)17環(huán)路上的繼電器21控制的3800Hz信號(hào)產(chǎn)生器22。其中音頻放大器35通頻帶為300-3400Hz，可用1458或1558集成片實(shí)現(xiàn)，高頻調(diào)制器24可進(jìn)行正弦調(diào)幅，其輸入為話音及3800Hz的信令信號(hào);輸出為調(diào)制后的100KHz-1100KHz之間的載波信號(hào);單邊帶帶通濾波器26通頻帶寬為300-3400Hz;低阻抗輸出高頻放大器27其輸出是低阻抗，如數(shù)Ω左右，耦合傳輸電容器28可耐壓700伏左右，容量高于1μF。在耦合傳輸電容器28和低阻抗高頻放大器27之間的一對(duì)連接線上接有保安器29和指示器43，其功用類似于圖1中的保安器9和指示器20。繼電器21使用直流-24伏電源，41為其地線。當(dāng)用戶提起話機(jī)后，繼電器21工作，接通信號(hào)發(fā)生器22，通過(guò)調(diào)制器24把提機(jī)信息信號(hào)發(fā)送給交換機(jī)7。每一個(gè)信道終端機(jī)16都有一個(gè)調(diào)制及解調(diào)載頻，其頻率范圍與交換機(jī)用戶電路解調(diào)及調(diào)制載頻相一致，在100至1600KHz內(nèi)選擇。
收信通路包括由接在耦合傳輸電容器28和低阻抗高頻放大器27之間兩根導(dǎo)線上的并與低阻抗高頻放大器27并聯(lián)的接收帶通濾波器31，以次串接在其后面的高頻放大器32，解調(diào)器33，解調(diào)器33后面分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器34和音頻放大器35組成，另一個(gè)支路由依次串接的300Hz窄帶帶通濾波器36，整流和光電耦合器37和接在話機(jī)17線路上的繼電器23組成，收、發(fā)通路共用載頻信號(hào)產(chǎn)生器25產(chǎn)生的載頻信號(hào)通過(guò)倒換開關(guān)43分別送至發(fā)通路的高頻調(diào)制器24和收通路的解調(diào)器33。其中接收帶通濾波器31輸入為低阻抗，通頻帶與單邊帶帶通濾器26相同。高頻放大器32除輸出阻抗不要求低阻抗其增益為自動(dòng)調(diào)節(jié)外，其余與高頻放大器27相同，解調(diào)器33其工作過(guò)程與調(diào)制器24相反，把高頻信息信號(hào)還原成低頻，低通濾波器34通頻帶寬為300-3400Hz。
發(fā)信通路和收信通路通過(guò)差分器39的二個(gè)對(duì)角線與電話機(jī)17或程控電話用戶交換機(jī)18相接。差分39由差分線圈與平衡電阻構(gòu)成，將2線變成4線傳輸。300Hz窄帶帶通濾波器36，其輸入端與解調(diào)器33另一輸出端相接，接收由信道交換機(jī)7發(fā)來(lái)的300Hz振鈴信號(hào)，其輸出端與整流和光電耦合器37相接，當(dāng)有300Hz來(lái)振鈴信號(hào)時(shí)，輸出低電位，使與整流和光電耦合器相接的繼電器23工作，把鈴流送到話機(jī)17或程控電話用戶交換機(jī)18，然后再送至與交換機(jī)18相接的話機(jī)17，使用戶電話機(jī)振鈴。
序號(hào)40是交-直流電源，其輸入端通過(guò)本信道終端機(jī)開關(guān)30(帶保險(xiǎn)絲)與配電板13相連，輸入220伏，50Hz交流電，輸出-24伏，±12伏，±5伏等供本機(jī)使用。為防止話單等交流信號(hào)進(jìn)入直流電源，在話機(jī)17線路和交一直流電源40之間設(shè)有低頻阻流圈38。為采用分組負(fù)荷補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)，電源40也可接在耦合電容器28之后。
42表示備用電源，41是-24伏地線，此地線為正極。
參照?qǐng)D3。圖3是本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的程控電話信通交換機(jī)7的原理圖。
信道交換機(jī)7主要由8部分組成第一部分為高頻用戶電路，如圖中左邊所示的部分，是本程控電話信道交換機(jī)特有的用戶電路，其中上下僅繪出了兩個(gè)用戶電路，實(shí)際上有幾個(gè)信道終端機(jī)16就有幾個(gè)相應(yīng)的用戶電路。該高頻用戶電路也由收、發(fā)兩個(gè)通路構(gòu)成，其收信通路與頻譜同號(hào)碼用戶電話信道終端機(jī)的發(fā)信通路相對(duì)應(yīng)，包括由依次串接的耦合電容器28、低阻抗輸入帶通濾波器70，高頻放大器32，解調(diào)器33，解調(diào)器33后面分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器34，話音放大器35組成，另一個(gè)支路由依次串接的3800Hz窄帶帶通濾波器73，整流與光電耦合器37與數(shù)據(jù)總線90相連的244接口電路59組成。
發(fā)信通路與同號(hào)碼頻譜用戶電路信道終端機(jī)16的收信通路相對(duì)應(yīng)，包括由依次串接的話音放大器35’，調(diào)制器24，帶通濾波器72，其輸出端接在所述低阻抗輸入帶通濾波器70和耦合電容器28之間的兩根導(dǎo)線上的低阻抗輸出高頻放大器27和通過(guò)繼電器21與話音放大器35’并聯(lián)的接在調(diào)制器24輸入端子上的377接口電路60。接口電路60的輸入端與數(shù)據(jù)總線90相連，載頻振蕩器71的輸出信號(hào)分別送至解調(diào)器33和調(diào)制器24。
收、發(fā)通路的放大器35的輸出端和放大器35’的輸入端分別連到差分器39的二個(gè)對(duì)角線上的接點(diǎn)b、c，差分器39的接點(diǎn)a與交換網(wǎng)絡(luò)79相接。圖中箭頭表示信息流的方向，在低壓供電線路和高頻用戶電路之間也接有保安器29，保安指示器43。
第二部分為交換網(wǎng)絡(luò)79。根據(jù)容量大小，可采用8804，8816或8812型可編程交叉點(diǎn)開關(guān)矩陣集成片復(fù)接構(gòu)成，它按信令信號(hào)由微機(jī)控制進(jìn)行接續(xù)工作。為了保證每個(gè)雙向電話信道有一個(gè)愛爾蘭的話務(wù)量，交換網(wǎng)絡(luò)的繩路數(shù)應(yīng)等于1/2的高頻用戶電路數(shù)的內(nèi)線繩路數(shù)加上區(qū)間外線和到電話局外線的繩路數(shù)及服務(wù)信令信號(hào)繩路數(shù)。
交換網(wǎng)絡(luò)的上部方框分別表示與其相接的450Hz服務(wù)音(撥號(hào)音、忙音等)產(chǎn)生器80，雙音多頻信號(hào)電話號(hào)碼轉(zhuǎn)發(fā)器81和雙音多頻電話號(hào)碼接收、譯碼器82。第二部分為公知技術(shù)。
第三部分為專設(shè)微機(jī)控制部分，由Z80B-CPU中央處理單元83，存儲(chǔ)器空間地址譯碼器84，固化程序存儲(chǔ)器85，臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器86，半固定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器87，外設(shè)口地址譯碼器88，Z80B-CPU數(shù)據(jù)總線90，地址總線91，復(fù)位電路92，時(shí)鐘定時(shí)電路93及反向器89構(gòu)成。
專設(shè)微機(jī)控制部分按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序，控制全交換機(jī)自動(dòng)工作。第三部分也是公知技術(shù)，本文不再詳述。
第四部分為變壓器區(qū)間雙向中繼器，如圖3右上方部分所示，其組成方框與用戶電路類似，也由收、發(fā)兩個(gè)通路組成，發(fā)通路包括與數(shù)據(jù)總線90相接的接口電路60，其輸出端分成二個(gè)支路分別與各繼電器21相接，繼電器21控制的78、22的共用輸出端和放大器35的輸出端分別與調(diào)制器24的兩個(gè)輸入端相接，調(diào)制器的后面(按信息流的方向)依次串接單邊帶帶通濾波器94，低阻抗輸出高頻放大器27和接在高壓電線上的耦合器8，收信通路包括其輸入端接在耦合電容器8和高頻放大器27之間的兩根導(dǎo)線上的并和高頻放大器27并聯(lián)的低阻抗輸入帶通濾波器96，依次串接在其后面的(按信息流的方向)高頻放大器32，解調(diào)器33，解調(diào)器33輸出端分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器34和話音放大器35組成;另一支路則首先分成二個(gè)并聯(lián)的子支路，其中一個(gè)子支路由依次串接在一起的300Hz窄帶帶通濾波器36和整流光電耦合器37組成，另一子支路則由依次串接在一起的3800Hz音帶帶通濾波器73和整流光電耦合器37組成，所述二個(gè)子支路的輸出端并接在接口電路59上，并通過(guò)它與數(shù)據(jù)總線90相連，發(fā)、收信通路的放大器35的輸入端和放大器35’的輸出、入端分別接在差分器39的b端和c端，所述差分器的a端與交換網(wǎng)絡(luò)79相接。
第五部分為聯(lián)接本機(jī)到普通電話局交換機(jī)用戶電路的雙向中繼器77，12表示中繼線。雙向中繼器77的電路是已經(jīng)成熟的已知技術(shù)，本文不作介紹。
第六部分為聯(lián)接本程控電話信道交換機(jī)一個(gè)單元到另一個(gè)空分單元的內(nèi)線雙向中繼器，它也由收、發(fā)通路組成。其中發(fā)信通路包括與數(shù)據(jù)總線90相接的接口電路60，其輸出端分成二個(gè)支路分別與繼電器21相接，繼電器21控制的78、22的輸出端與放大器35相接;收信通路包括放大器35’，其一個(gè)輸出端分成二個(gè)并聯(lián)的支路，其中一個(gè)支路由依次串接的3800Hz窄帶帶通濾波器73和整流光電耦合器37組成，另一個(gè)支路則由依串接的300Hz窄帶濾波器36和整流光電耦合器37組成，這二個(gè)支路的輸出端同時(shí)并接在接口電路59上并通過(guò)它與數(shù)據(jù)總線90相接，交換網(wǎng)絡(luò)79與差分器39的a端相接，差分器39的b端與發(fā)信通路的放大器35的另一輸入端相接，c端與收信通路的放大器35’的另一輸出端相接，其它單元的內(nèi)線中繼線與差分器39’的a'端相接，差分器39’的b'端與發(fā)信通路的放大器35的輸出端相接，C’端與收信通路放大器35’的輸入端相接。
第七部分為信令信號(hào)部分，如圖3左下部所示，它包括3800Hz信號(hào)產(chǎn)生器22、300Hz信號(hào)產(chǎn)生器78。其中3800Hz信號(hào)產(chǎn)生器22為主叫側(cè)交換機(jī)發(fā)送線路信號(hào)用;300Hz信號(hào)產(chǎn)生器78對(duì)用戶電路作為發(fā)送振鈴信號(hào)用;對(duì)中繼線作為被叫側(cè)交換機(jī)應(yīng)答信號(hào)用。
第八部分為其它部分，包括AC/DC電源98，保安裝置29，指示器20、43，電源開關(guān)30，耦合電容器組28及備用電源99。
本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理如下參閱圖1-圖3。如圖1所示當(dāng)主叫用戶提起話機(jī)17，撥0，接通信道終端機(jī)16的-24伏環(huán)路，繼電器21工作，接通3800Hz振蕩器22。該提機(jī)信號(hào)經(jīng)調(diào)制器24，濾波器26，放大器27，經(jīng)耦合電容器28送上用戶低壓供電線路5。如圖3所示此時(shí)程控電話信道交換機(jī)7的同“頻帶”號(hào)的高頻用戶電路接收此信號(hào)，經(jīng)同頻帶位置的帶通濾波器70、高頻放大器32、解調(diào)器33，經(jīng)窄帶濾波器73提取出此信號(hào)，送入整流光電耦合器37，經(jīng)接口片59，數(shù)據(jù)總線90、送入專設(shè)微機(jī)CPU83。
在10毫秒之內(nèi)，CPU檢測(cè)到某號(hào)信道終端提機(jī)信號(hào)，即把450Hz連續(xù)撥號(hào)送到該終端機(jī)，所經(jīng)路線是交換網(wǎng)繩路，差分器39、話音放大器35，調(diào)制器24，帶通濾波器72，高頻放大器27，經(jīng)用戶低壓供電電路5送到對(duì)應(yīng)頻帶號(hào)碼的上述信道終端機(jī)，經(jīng)帶通濾波器31，高頻放大器32，解調(diào)器33，低通濾波器34，音頻放大器35’，差分器29，用戶交換機(jī)18(或直接到話機(jī)17)(參照?qǐng)D2)，然后經(jīng)用戶交換機(jī)18將拔號(hào)音信號(hào)輸送到用戶話機(jī)17。
主叫用戶撥號(hào)，用戶交換機(jī)18收、轉(zhuǎn)發(fā)撥號(hào)，再經(jīng)與上述提機(jī)信號(hào)同樣路程到信道交換網(wǎng)絡(luò)79，雙音頻號(hào)碼接收譯碼器82，數(shù)據(jù)總線90，至專用微機(jī)CPU并存入臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器86內(nèi)。
專用微機(jī)83分析，判號(hào)向被叫用戶轉(zhuǎn)發(fā)號(hào)碼。如果是本區(qū)號(hào)碼，則尋找到空閑的被叫用戶電路，在交換網(wǎng)絡(luò)79用空閑發(fā)號(hào)繩路接通被叫號(hào)碼的高頻信道的用戶電路，從此號(hào)話音信道內(nèi)把雙音多頻電話號(hào)碼送上用戶低壓供電線路5。
被叫用戶信道終端機(jī)的頻帶對(duì)號(hào)帶通濾波器31接收此號(hào)碼信息，并送至用戶交換機(jī)18，它接收識(shí)別此電話號(hào)碼，向被叫用戶電話機(jī)送振鈴鈴流信號(hào)，被叫用戶鈴響。
被叫提機(jī)，主、被叫通話、主叫電話話音信號(hào)經(jīng)過(guò)用戶交換機(jī)，用戶低壓供電線路5，信道交換機(jī)7的主叫高頻用戶電路，程控信道交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)79，被叫高頻用戶電路、用戶低壓供電線路5，頻帶位置對(duì)號(hào)的被叫方信道終端機(jī)，被叫用戶交換機(jī)18，被叫用戶電話機(jī)17;反之被叫話音信號(hào)則按相反的路程進(jìn)行。
如果被叫用戶是區(qū)外線，則經(jīng)對(duì)外中繼器與被叫方信道交換機(jī)聯(lián)通，信令信號(hào)在程控自動(dòng)交換機(jī)之間互傳。如果是市話局用戶，則經(jīng)過(guò)中繼器77，中繼器12通信。
本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)由于能利用現(xiàn)有的電力線傳輸和交換音頻信號(hào)，因而可以大量減少建網(wǎng)投資，建設(shè)速度快。本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)因?yàn)槭且愿哳l傳輸話音信號(hào)的，因而普通電話不能竊聽;又因?yàn)槭墙y(tǒng)一給出每一個(gè)信道一個(gè)特定的載頻范圍，因而同類電話也不能竊聽，也不會(huì)出現(xiàn)串話問題，因而保密性極強(qiáng)。又由于在線路上加裝了保安器，因而使用起來(lái)極其安全。
權(quán)利要求
1.一種電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，包括高壓電力線(1)、變壓器(3)、低壓供電線路(5)、電話機(jī)(17)，本發(fā)明的特征在于還包括a、電力線復(fù)用程控電話信道交換機(jī)(7)，其輸出、入端與低壓供電線路(5)的至少一對(duì)相地線相接，另一邊其輸出、入端引出線通過(guò)耦合器(8)與高壓電力線(1)相接；b、高頻阻流線圈(14)，其一邊與低壓供電線路(5)的一對(duì)相地線相接，其另一邊與負(fù)載(15)相接；c、電力線復(fù)用電話信道終端機(jī)(16)，其一邊輸出、入端與高頻阻流線圈(14)并接，其另一邊輸出端與電話機(jī)(17)或用戶交換機(jī)(18)相接；所述的電力線復(fù)用程控電話信通交換機(jī)(7)包括高頻用戶電路，交換網(wǎng)絡(luò)(79)、專設(shè)微機(jī)部分、中繼器、信令部分和電源，其中高頻用戶電路由收信通路和發(fā)信通路組成，所述的收信通路包括由依次串接的耦合器28、低阻抗輸入帶通濾波器(70)、高頻放大器(32)、解調(diào)器(33)、解調(diào)器(33)輸出分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器(34)、話音放大器(35)組成，另一個(gè)支路由依次串接的3800Hz窄帶帶通濾波器(73)，整流與光電耦合器(37)，與數(shù)據(jù)總線90相連的接口電路(59)組成；所述的發(fā)信通路包括由依次串接的話音放大器(35′)、調(diào)制器(24)、帶通濾波器(72)，其輸出端接在所述低阻抗輸入帶通濾波器(70)和耦合電容器(28)之間的兩根導(dǎo)線上的低阻抗輸出高頻放大器(27)和通過(guò)繼電器(21)與話音放大器(35′)并聯(lián)的接在調(diào)制器(24)輸入端上的接口電路(60)，接口電路(60)的輸入端與數(shù)據(jù)總線(90)相連，載頻振蕩器(71)的輸出信號(hào)分別送至解調(diào)器(33)和調(diào)制器(24)，所述的收信通路和發(fā)信通路的放大器(35)的輸出端和放大器(35′)的輸入端分別連到差分器(39)的二個(gè)對(duì)角線上的接點(diǎn)b、c，差分器39的接點(diǎn)a與交換網(wǎng)絡(luò)(79)相接。所述的電力線復(fù)用電話信道終端機(jī)(16)包括交--直流電源(40)，發(fā)信通路和收信通路，其中所述的發(fā)信通路包括依次串接的音頻放大器(35)，高頻調(diào)制器(24)，單邊帶帶通濾波器(26)，低阻抗輸出高頻放大器(27)，耦合器(28)，與高頻調(diào)制器(24)的另一輸入端相接并受串接在話機(jī)17環(huán)路上的繼電器(21)控制的3800HZ信號(hào)產(chǎn)生器(22)；所述的收信通路包括接在耦合器(28)和低阻抗輸出高頻放大器(27)之間兩根導(dǎo)線上的并與低阻抗高頻放大器(27)并聯(lián)的接收帶通濾波器(31)，以次串接在其后面的高頻放大器(32)，解調(diào)器(33)，解調(diào)器(33)后面分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器(34)和音頻放大器(35)組成；另一個(gè)支路由依次串接的300HZ窄帶帶通濾波器(36)，整流和光電耦合器(37)和并接在話機(jī)(17)線路上的繼電器(23)組成，收發(fā)通路共用載頻信號(hào)產(chǎn)生器(25)產(chǎn)生的信號(hào)分別送至高頻調(diào)制器(24)和解調(diào)器(33)，收、發(fā)通路通過(guò)差分器(39)的二個(gè)對(duì)角線與話機(jī)(17)或用戶交換機(jī)(18)相接。所述中繼器包括與另外供電變壓器式的同類電話程控信道交換機(jī)相接的變壓器區(qū)間雙向中繼器和與普通電話局交換機(jī)用戶電路相聯(lián)的雙向中繼器(77)及到它單元的內(nèi)線雙向中繼器，其中所述的變壓器區(qū)間雙向中繼器由收、發(fā)兩個(gè)通路組成，所述的發(fā)信通路包括與數(shù)據(jù)總線(90)相接的接口電路(60)，其輸出端分成二個(gè)支路分別與各繼電器(21)相接，繼電器(21)的共用輸出端和放大器(35)的輸出端分別與調(diào)制器(24)的兩個(gè)輸入端相接，調(diào)制器的后面依次串接單邊帶帶通濾波器(94)，低阻抗輸出高頻放大器(27)和接在高壓線(1)上的耦合器(8)，收信通路包括其輸入端接在耦合器(8)和高頻放大器(27)之間的兩根導(dǎo)線上的并和高頻放大器(27)并聯(lián)的低阻抗輸入帶通濾波器(96)，依次串接在其后面的高頻放大器(32)，解調(diào)器(33)，解調(diào)器(33)分成二個(gè)支路，其中一個(gè)支路由依次串接的低通濾波器(34)和話音放大器(35′)組成；另一支路則首先分成二個(gè)并聯(lián)的子支路，其中一個(gè)子支路由依次串接在一起的3800HZ窄帶帶通濾波器(73)和整流光電耦合器(37)組成；另一子支路則由依次串接在一起的300HZ音帶帶通濾波器(36)和整流光電耦合器(37)組成，所述二個(gè)子支路的輸出端并接在接口電路(59)上，并通過(guò)它與數(shù)據(jù)總線(90)相連，發(fā)、收信通路的放大器(35)的輸入端和放大器(35′)的輸出端分別接在差分器(39)的b端和c端，所述差分器的a端與交換網(wǎng)絡(luò)(79)相接。所述的內(nèi)線雙向中繼器由收、發(fā)通路組成，其中發(fā)信通路包括與數(shù)據(jù)總線(90)相接的接口電路(60)，其輸出端分成二個(gè)支路分別與繼電器(21)相接，繼電器(21)的共用輸出端與放大器(35)相接；收信通路包括放大器(35′)，其一個(gè)輸出端分成二個(gè)并聯(lián)的子支路，其中一個(gè)子支路由依次串接的300HZ窄帶帶通濾波器(36)和整流光電耦合器(37)組成，所述二個(gè)子支路的輸出端并接在接口電路(59)上并通過(guò)它與數(shù)據(jù)總線(90)相接，交換網(wǎng)絡(luò)(79)與差分器(39)的a端相接，差分器(39)的b端與發(fā)信通路的放大器(35)的另一輸入端相接，c端與收信通路放大器(35′)的另一輸出端相接，其它單元的內(nèi)線中繼與差分器(39′)的a′端相接，差分器(39′)的b′端與發(fā)信通路放大器35的輸出端相接，c′端與收信通路放大器(35′)的輸入端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的耦合器(8、28)為耦合電容器，其中(8)為高壓耦合電容器。
3.按照權(quán)利要求2所述的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在連接程控電話信道交換機(jī)(7)與高壓耦合電容器(8)的一對(duì)引出線上接有高壓保安器(9)，在耦合電容器(28)與信道終端機(jī)(16)的發(fā)信通路和收信通路相接的一對(duì)引出線上接有保安器(29)。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的高頻阻流線圈(14)的電感為5-50毫亨，直流電阻小于0.01歐。
5.按照權(quán)利要求4所述的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述的程控電話信道交換機(jī)(7)上設(shè)有無(wú)線中繼器(10)。
全文摘要
一種電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)，包括a、電話信道交換機(jī)7，其一邊輸出、入端與低壓供電線路相接，另一邊輸出、入端通過(guò)耦合電容器8與高壓線相接，b、高頻阻流圈14，其一邊與低壓供電線路相接，其另一邊與負(fù)載15相接，c、電話信道終端機(jī)16，其一邊輸出、入端與高頻阻流線圈14并接，另一邊輸出、入端與電話機(jī)17或用戶交換機(jī)18相接。本發(fā)明的電力線復(fù)用電話網(wǎng)系統(tǒng)能利用分布廣的電力線傳輸和交換音頻信號(hào)，自行成網(wǎng)，并可與現(xiàn)有的電話網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，且通話保密，投資小，建設(shè)快。
文檔編號(hào)H04M11/00GK1092226SQ93100188
公開日1994年9月14日 申請(qǐng)日期1993年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月2日
發(fā)明者張會(huì)庭 申請(qǐng)人:張會(huì)庭