[實(shí)用新型]具有自動(dòng)斷尾和恢復(fù)功能的雙向中繼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220169847.9
• 申請(qǐng)日: 2012-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN202798715U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈繼三;蘭寧;何煦春;唐永德;姜軍;余波;艾寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京礦通科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/15
• 分類號(hào): H04B7/15
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于漏泄通信系統(tǒng)的雙向中繼器。

背景技術(shù)

漏泄通信系統(tǒng)目前仍為國內(nèi)外礦山井下無線通信的基本手段。它是將一條外導(dǎo)體開口的特殊的同軸電纜---漏泄電纜代替天線，將電磁波引向井下巷道，從而實(shí)現(xiàn)地面井下一體化的超短波調(diào)頻通信，即井下無線對(duì)講系統(tǒng)。漏泄通信系統(tǒng)一旦在某礦山組建，由于其操作簡單便捷、聲音清晰洪亮、沒有任何延時(shí)、沒有通信盲區(qū)等特點(diǎn)，往往很快成為井下運(yùn)輸調(diào)度、井筒聯(lián)絡(luò)、設(shè)備檢修、安全檢查等各部門不可或缺的通信手段。

在漏泄通信系統(tǒng)中，凡漏泄電纜所到之處，即該系統(tǒng)的通信覆蓋范圍。為使系統(tǒng)通信能覆蓋全礦，需要不斷延伸漏泄電纜的長度。由于射頻信號(hào)在電纜中遠(yuǎn)距離傳輸將帶來損耗，為彌補(bǔ)這種傳輸損耗，要求每隔一定距離插入一個(gè)中繼放大器。

一個(gè)基本雙向中繼放大器的電路組成如圖1所示，包括下行放大器，上行放大器，定向耦合器Ⅰ，定向耦合器Ⅱ以及為放大器供電的上行穩(wěn)壓器和下行穩(wěn)壓器。上行穩(wěn)壓器與上行放大器連接，下行穩(wěn)壓器與下行放大器連接；定向耦合器Ⅰ與下行放大器輸入端及上行放大器輸出端連接，定向耦合器Ⅱ及上行放大器輸入端和下行放大器輸出端連接，雙向中繼器的輸入與輸出端之間包括直流供電通道。其中，下行放大器用于放大從基地臺(tái)到井下手持機(jī)的下行信號(hào)，上行放大器用于放大從手持機(jī)到基地臺(tái)的上行信號(hào)，兩個(gè)定向耦合器使兩路放大電路既能同時(shí)工作又互不影響。為便于隔離，上下鏈路的工作頻率相隔了17MHz。

來自基臺(tái)的射頻信號(hào)通過漏泄電纜從A端進(jìn)入中繼器,經(jīng)過定向耦合器Ⅱ耦合到下行放大器輸入端，放大后經(jīng)定向耦合器Ⅰ從B端耦合到漏泄電纜，引向巷道遠(yuǎn)端。而由B端來的上行信號(hào)則經(jīng)定向耦合器Ⅰ耦合到上行放大器輸入端，放大后經(jīng)定向耦合器Ⅱ從A端通過漏泄電纜送往基臺(tái)。從而完成了同時(shí)放大上、下行兩路不同頻率的信號(hào)的功能。圖中虛線部分是其直流供電通道，通過兩個(gè)扼流電感與交流通道相互隔離，實(shí)線部分為射頻通道。為提高上下鏈路的隔離度，上下行放大器分別由兩個(gè)穩(wěn)壓器供電。

實(shí)際操作中，很多礦山經(jīng)常因放炮等原因造成電纜內(nèi)外導(dǎo)體短路，短路后由于所有中繼器同時(shí)失去工作電壓，要查清那一段電纜發(fā)生故障十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，維護(hù)部門將因此承受很大的檢修壓力，而一旦系統(tǒng)癱瘓，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，甚至導(dǎo)致局部停工。中繼放大器為有源通信設(shè)備，需要直流供電。為避免對(duì)井下每個(gè)中繼器單獨(dú)供電所帶來的繁瑣，在漏泄通信系統(tǒng)中，中繼放大器通常都利用電纜的芯線和屏蔽層實(shí)現(xiàn)直流串聯(lián)供電。這種供電方式大大降低了系統(tǒng)的成本，但在另一方面，這種供電方式也帶來系統(tǒng)一處電纜發(fā)生短路故障，就會(huì)造成全網(wǎng)因斷電而癱瘓的困擾。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種具有自動(dòng)斷尾和恢復(fù)功能的雙向中繼器，通過持續(xù)監(jiān)測輸出電壓判斷后續(xù)電纜是否短路，從而控制電子開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷開后續(xù)電纜及自動(dòng)恢復(fù)功能，并驅(qū)動(dòng)故障報(bào)警指示，以達(dá)到弱化電纜短路故障的效果。本實(shí)用新型所稱斷尾：即為中繼器斷開后續(xù)故障電纜連接。通過斷尾操作，能夠保證故障點(diǎn)前面的中繼器和其他分支的網(wǎng)絡(luò)正常工作。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

包括上行放大器，下行放大器，定向耦合器Ⅰ，定向耦合器Ⅱ，與上行放大器連接的上行穩(wěn)壓器和與下行放大器連接的下行穩(wěn)壓器，所述定向耦合器Ⅰ與下行放大器輸入端及上行放大器輸出端連接，所述定向耦合器Ⅱ及上行放大器輸入端和下行放大器輸出端連接，雙向中繼器的輸入與輸出端之間包括直流供電通道，還包括輸出電壓取樣電路，CPU，場效應(yīng)管，控制電路以及為CPU連接的穩(wěn)壓器，輸出電壓取樣電路與中繼器輸出端連接，所述場效應(yīng)管設(shè)置在中繼器的直流通道中，所述CPU與輸出電壓取樣電路連接，CPU與場效應(yīng)管之間通過控制電路連接。

作為改進(jìn)，還包括輸入電壓取樣電路，所述輸入電壓取樣電路與CPU連接。

作為改進(jìn)，還包括與上行放大器輸出端連接的上行電平檢測電路，以及與下行放大器輸出端連接的下行電平檢測電路，所述上行電平檢測電路和下行電平檢測電路分別與CPU相連接。

作為改進(jìn)，還包括與CPU相連的LED指示燈。

作為優(yōu)選，所述LED指示燈包括故障指示燈，電源指示燈，上行電平指示燈和下行電平指示燈。

作為改進(jìn)，還包括與定向耦合器Ⅱ連接的可變衰減器。

本實(shí)用新型提供的雙向中繼器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：