專(zhuān)利名稱(chēng)：甚低頻地面波廣播通訊方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廣播通訊領(lǐng)域，具體涉及一種甚低頻地面波廣播通訊方法及系統(tǒng)。
目前，我國(guó)鄉(xiāng)村廣播通訊主要采用有線廣播設(shè)備和無(wú)線調(diào)頻廣播設(shè)備系統(tǒng)。有線廣播通訊設(shè)備系統(tǒng)，須架設(shè)專(zhuān)桿專(zhuān)線，將廣播通訊信號(hào)送到用戶(hù)，由用戶(hù)接收設(shè)備接收；這種有線廣播的建網(wǎng)，需耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力，建立一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播網(wǎng)耗資數(shù)十萬(wàn)元，且建網(wǎng)后易被自然力和人為的破壞，外線維護(hù)維修量大，易垮網(wǎng)，重復(fù)投資建網(wǎng)維修，農(nóng)民不勘重負(fù)。無(wú)線調(diào)頻廣播設(shè)備系統(tǒng)，雖具有不架桿線節(jié)省資金的優(yōu)點(diǎn)，但天空波直線傳送，易被高山峽谷遮擋，盲區(qū)多，在山區(qū)建網(wǎng)覆蓋率低，且調(diào)頻頻率資源極為有限，即使在平原地區(qū)也不可能每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)村都建立調(diào)頻廣播，否則將會(huì)互相嚴(yán)重干擾。在已公開(kāi)的專(zhuān)利技術(shù)《一種有線廣播的方法及其系統(tǒng)》(專(zhuān)利號(hào)ZLP11041885)中載波信號(hào)用兩根短的傳輸導(dǎo)線從發(fā)射設(shè)備引出，其中一根從發(fā)射設(shè)備引出后就直接接地，另一根先架空后再接地或直接與低壓電力網(wǎng)中的“0”線相連接后再接地，利用大地土壤構(gòu)成傳輸回路，由于它與電力網(wǎng)中的“0”線相連接極可能給該系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備使用安全帶來(lái)危險(xiǎn)，而它單純利用大地土壤構(gòu)成傳輸回路，對(duì)信號(hào)衰減非常嚴(yán)重，導(dǎo)致傳輸距離很短，無(wú)實(shí)用價(jià)值。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，目的在于為鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村廣播提供一種選用30-300KHz甚低頻段，以地面波的方式傳播廣播通訊信號(hào)的甚低頻地面波廣播通訊方法設(shè)備。
本發(fā)明的目的是以下列方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的發(fā)送設(shè)備將調(diào)制有廣播通訊信號(hào)的30-300KHz甚低頻載波，經(jīng)功率放大輸出，由饋電線送到接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)，輻射后，廣播通訊信號(hào)通過(guò)地表面與電力線網(wǎng)絡(luò)間構(gòu)成的信道，沿地表面，以地面波的形式向前傳播，終端接收設(shè)備將從地面所接收到的甚低頻載波解調(diào)還原為廣播通訊信號(hào)。
為實(shí)現(xiàn)上述廣播通訊方法，本發(fā)明設(shè)計(jì)了以下設(shè)備系統(tǒng)本系統(tǒng)包括發(fā)送設(shè)備、接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)和終端接收設(shè)備三部分。發(fā)送設(shè)備由頻率合成器、低通濾波器、音頻放大器、調(diào)制器、隔離放大器、載波前置放大器、功率前置放大器、功率放大器、功率合成器組成，其連接關(guān)系為，頻率合成器產(chǎn)生30-300KHz載波輸出接低通濾波器，低通濾波器濾除載波的高次諧波后輸出，再與音頻放大器輸出的音頻信號(hào)一起接到調(diào)制器，經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后的已調(diào)載波輸出接隔離放大器，隔離放大器輸出接載波前置放大器，再接到功率前置放大器，功放前置輸出接功率合成器再通過(guò)饋電線接接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)。接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)由饋電線、安全隔離耦合器、發(fā)信天線、10KV電力線網(wǎng)絡(luò)、接地電極網(wǎng)絡(luò)I、接地電極網(wǎng)絡(luò)II構(gòu)成，其連接關(guān)系為，發(fā)送設(shè)備的功率合成器輸出經(jīng)饋電線接安全隔離耦合器，耦合器輸出的一端接入接地電極網(wǎng)絡(luò)I，另一端接入發(fā)信天線，發(fā)信天線沿10KV電力線或成低壓電力線平行架設(shè)一定長(zhǎng)度后接入接地電極網(wǎng)絡(luò)II。接收設(shè)備由天線調(diào)諧載波選頻、高增益載波放大、移相檢波、載波檢測(cè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，功率放大、揚(yáng)聲器構(gòu)成，其連接關(guān)系為由接收天線獲得載波信號(hào)經(jīng)天線調(diào)諧載波選頻后輸出，依次接高增益載波放大、移相檢波、功率放大和揚(yáng)聲器。
安全隔離耦合器采用空心骨架(或磁性材料)與耐高壓絕緣多股銅導(dǎo)線繞制而成。發(fā)信天線采用多股鋼鋁絞線，其架設(shè)長(zhǎng)度為發(fā)送設(shè)備載波波長(zhǎng)的1/2或全波長(zhǎng)，接地電極網(wǎng)絡(luò)I用金屬格狀線網(wǎng)埋在距地表1米深以下，對(duì)地電阻小于4歐姆，接地電極網(wǎng)絡(luò)II，用經(jīng)防水處理的絕緣金屬導(dǎo)線水平網(wǎng)狀分層埋設(shè)于距地表1米深以下?？蓪⒔邮赵O(shè)備的天線和地線同時(shí)接入地下或水中，增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，也可以單獨(dú)將天線接入地下，獲得信號(hào)。接收設(shè)備可帶一種甚低頻載波雙功執(zhí)行電路，從而在終端用戶(hù)間實(shí)現(xiàn)電話通訊。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.選用30-300KHz甚低頻頻段，開(kāi)發(fā)出嶄新的廣播通訊頻率資源，緩解了我國(guó)普及鄉(xiāng)村廣播中空中電波頻率資源的緊張。
2.本發(fā)明的甚低頻載波傳送廣播通訊信號(hào)，不受晝夜電離層高度變化的影響，具有良好的時(shí)間差穩(wěn)定性，傳輸廣播通訊信號(hào)穩(wěn)定可靠。
3.不需設(shè)專(zhuān)桿專(zhuān)線、無(wú)外線維修維護(hù)、節(jié)約大量人力、物力、財(cái)力，節(jié)約經(jīng)費(fèi)90％，為經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的老少邊地區(qū)鄉(xiāng)村辦廣播開(kāi)辟了一條切實(shí)可行的新路。
4.本發(fā)明中的廣播通訊信號(hào)以地面波的方式傳送，不受地貌局限，不受高山峽谷阻隔，無(wú)盲區(qū)，特別適宜于山區(qū)廣播通訊網(wǎng)絡(luò)的建立。
5.本發(fā)明中的設(shè)備性能安全可靠，不會(huì)被雷擊，不易被人為及自然力破壞，建網(wǎng)后不會(huì)垮網(wǎng)。
6.本發(fā)明廣播通訊信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，半徑可達(dá)數(shù)十公里，覆蓋面積大，在覆蓋范圍內(nèi)覆蓋率達(dá)100％。
7.本發(fā)明兼容性強(qiáng)，可與現(xiàn)有廣播通訊設(shè)備兼容組網(wǎng)，不會(huì)造成現(xiàn)有設(shè)備的浪費(fèi)。
8.本發(fā)明適用廣，除特別適宜于山區(qū)廣播通訊外，還可廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地廣大工廠、學(xué)校、工地、地礦井下、營(yíng)地等單位的廣播通訊網(wǎng)的建立。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為本廣播通訊方法框圖；圖2為本廣播通訊設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框示意圖；附圖3為發(fā)送機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；附圖4為接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖；附圖5為終端用戶(hù)接收設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。
實(shí)施例如圖1所示，甚低頻地面波廣播通訊方法如下由發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生已調(diào)制有廣播通訊信號(hào)的30-300KHz大功率載波輸出，由饋電線送到接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)的安全隔離耦合器，其輸出一端接入接地電極網(wǎng)絡(luò)，另一端沿10KV高壓電力線平行架設(shè)一定長(zhǎng)度后(1/4、1/2載波波長(zhǎng)或全波波長(zhǎng))，再接入接地電極網(wǎng)絡(luò)II，廣播通訊信號(hào)通過(guò)地表面與電力線網(wǎng)絡(luò)間構(gòu)成的信道以地面波的方式到達(dá)用戶(hù)接收設(shè)備，接收設(shè)備將從地表或地下獲得的載波信號(hào)解調(diào)還原為廣播通訊信號(hào)，并由功率放大后推動(dòng)喇叭播音。
如圖2所示，實(shí)現(xiàn)上述廣播通訊方法，本發(fā)明采用了以下設(shè)備系統(tǒng)，及由發(fā)送設(shè)備、接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)、接收設(shè)備以及電源組成。
如圖3所示發(fā)送設(shè)備由頻率合成器、低通濾波器、音頻前置放大器、調(diào)制器、隔離放大器、相位校正器、載波前置放大器、功率前置放大器、功率放大器、功率合成器組成。頻率合成器產(chǎn)生的30-300KHz甚低頻載波，經(jīng)低通濾波器濾出高次諧波，低通濾波器的輸出與音頻前置放大器的輸出一起送到調(diào)制器形成已調(diào)載波，調(diào)制器輸出送隔離放大器，隔離放大器輸出送載波前置放大器，經(jīng)相位校正器校正相位后其輸出送功率前置放大器，功率前置放大輸出送功率放大器，經(jīng)放大的大功率載波信號(hào)，送功率合成器，合成的大功率載波信號(hào)由饋電線送入接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)。
如圖4所示，接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)由饋電線，安全隔離耦合器，接地電極網(wǎng)絡(luò)I、發(fā)信天線10KV電力線網(wǎng)絡(luò)和接地電極網(wǎng)絡(luò)II構(gòu)成。由發(fā)送設(shè)備合成的大功率載波信號(hào)由饋電線送入安全隔離耦合器，通過(guò)特殊的耦合方式進(jìn)行阻抗匹配并將載波信號(hào)電壓提升后其輸出一端接入接地電極網(wǎng)絡(luò)I，另一端接入發(fā)信天線、發(fā)信天線沿10KV高壓電力線(或低壓電力線)平行架設(shè)一定長(zhǎng)度(載波波長(zhǎng)的1/4、1/2或全波長(zhǎng))后，接入接地電極網(wǎng)絡(luò)II，從而在電力線網(wǎng)絡(luò)與地表面之間形成一個(gè)甚低頻地面波信道，將廣播通訊信號(hào)送到用戶(hù)。
附圖5的終端用戶(hù)接收設(shè)備，包括天線調(diào)諧載波選頻，高增益載波放大，移相檢波，載波檢測(cè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，功率放大、揚(yáng)聲器，由接收天線獲得的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)諧載波選頻，選出發(fā)送設(shè)備發(fā)來(lái)的載波信號(hào)送入高增益載波放大后，進(jìn)行移相檢波，檢波輸出送功率放大器放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器。本發(fā)明的接收設(shè)備還帶有一個(gè)載波檢測(cè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，便于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的鄉(xiāng)廣播站對(duì)用戶(hù)接收信號(hào)的自動(dòng)化控制。
權(quán)利要求
1.甚低頻地面波廣播通訊方法，其特征在于由發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生調(diào)制有廣播通訊信號(hào)的30-300KHz的甚低頻載波，經(jīng)功率放大輸出，由饋電線送到接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)輻射后，廣播通訊信號(hào)通過(guò)地表面與電力線網(wǎng)絡(luò)間構(gòu)成的信道以地面波的形式向前傳播到用戶(hù)接收設(shè)備，接收設(shè)備將從地面或地下所接收到的甚低頻載波解調(diào)還原為廣播通訊信號(hào)。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述甚低頻地面波廣播通訊方法的系統(tǒng)，它包括發(fā)送設(shè)備、接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)和終端接收設(shè)備三部分，其特征在于發(fā)送設(shè)備由頻率合成器、低通濾波器、音頻放大器、調(diào)制器、隔離放大器、載波前置放大器、功率前置放大器、功率放大器、功率合成器組成，其連接關(guān)系為頻率合成器產(chǎn)生30-300KHz載波輸出接低通濾波器，低通濾波器濾除載波的高次諧波后輸出，與音頻放大器輸出的音頻信號(hào)一起接到調(diào)制器，經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后的已調(diào)載波輸出接隔離放大器，隔離放大器輸出接載波前置放大器，再接到功率前置放大器，功放前置輸出接功率合成器再通過(guò)饋電線接接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求2中所述的廣播通訊系統(tǒng)，其特征在于它的接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)由饋電線、安全隔離耦合器、發(fā)信天線、10KV電力線網(wǎng)絡(luò)、接地電極網(wǎng)絡(luò)I、接地電極網(wǎng)絡(luò)II構(gòu)成，其連接關(guān)系為發(fā)送設(shè)備的功率合成器輸出經(jīng)饋電線接安全隔離耦合器，耦合器輸出的一端接入接地電極網(wǎng)絡(luò)I，另一端接入發(fā)信天線，發(fā)信天線沿10KV電力線或低壓電力線平行架設(shè)一定長(zhǎng)度后接入接地電極網(wǎng)絡(luò)II。
4.如權(quán)利要求2或3中所述廣播通訊系統(tǒng)，其特征在于接收設(shè)備由天線調(diào)諧載波選頻、高增益載波放大、移相檢波、載波檢測(cè)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)，功率放大、揚(yáng)聲器構(gòu)成，其連接關(guān)系為由接收天線獲得載波信號(hào)經(jīng)天線調(diào)諧載波選頻后輸出，依次接高增益載波放大、移相檢波、功率放大和揚(yáng)聲器，載波檢測(cè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)連接移相檢波的輸出。
5.如權(quán)利要求3所述的廣播通訊系統(tǒng)，其特征在于安全隔離耦合器采用空心骨架或磁性材料與耐高壓絕緣多股銅導(dǎo)線繞制而成，發(fā)信天線采用多股鋼鋁絞線，其架設(shè)長(zhǎng)度為發(fā)送設(shè)備載波波長(zhǎng)的1/2或全波長(zhǎng)，接地電極網(wǎng)絡(luò)I用裸金屬線網(wǎng)狀水平埋在距地表1米深以下，對(duì)地電阻小于4歐姆，接地電極網(wǎng)絡(luò)II，用經(jīng)防水處理的絕緣金屬導(dǎo)線水平網(wǎng)狀分層埋設(shè)于距地表1米深以下。
6.如權(quán)利要求4所述廣播通訊系統(tǒng)，其特征在于將接收設(shè)備的天線向地面下垂，天線和地線可同時(shí)接入地下或水中，增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，也可以單獨(dú)將天線接入地下，獲得信號(hào)。
7.如權(quán)利要求4所述的廣播通訊系統(tǒng)，其特征在于接收設(shè)備可帶一種甚低頻載波雙功執(zhí)行電路，從而在終端用戶(hù)間實(shí)現(xiàn)電話通訊。
全文摘要
本發(fā)明為一種甚低頻地面波廣播通訊方法及系統(tǒng),系統(tǒng)由發(fā)送設(shè)備、接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)和終端接收設(shè)備組成,其信號(hào)傳輸方法是:發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生調(diào)制有廣播通訊信號(hào)的30—300KHz的甚低頻載波,由饋電線送到接地耦合發(fā)送網(wǎng)絡(luò)輻射后,以地面波的形式傳播到用戶(hù)接收設(shè)備,接收設(shè)備將收到的甚低頻載波解調(diào)還原為廣播信號(hào)。本發(fā)明具有廣播信號(hào)傳輸不受晝夜、地貌影響,信號(hào)穩(wěn)定可靠,傳輸覆蓋面寬,不需設(shè)專(zhuān)桿專(zhuān)線,適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04B3/54GK1241072SQ9811212
公開(kāi)日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1998年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月3日
發(fā)明者鄒定武 申請(qǐng)人:重慶新大地電子有限公司