[發(fā)明專利]一種雙頻多通道透地無線通信發(fā)射系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113890549B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 張鋒;李巨濤;劉小軍;方廣有
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H01Q21/00;H01Q1/36
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

一種雙頻多通道透地無線通信發(fā)射系統(tǒng)，包括雙頻發(fā)射天線陣列、多通道發(fā)射機、多通道信號發(fā)生器；其中，雙頻發(fā)射天線陣列包括多個雙頻發(fā)射天線單元；雙頻發(fā)射天線單元包括輻射環(huán)、調諧單元、輸入端；多通道發(fā)射機包括多個功放模塊、雙頻帶通濾波模塊、預放大模塊；本發(fā)明實現(xiàn)了雙頻段低頻天線技術及多頻多通道低頻發(fā)射技術，具有高速率、易架設、易攜帶、高可靠的優(yōu)點，可用作透地無線通信系統(tǒng)及其他穿透通信系統(tǒng)的發(fā)射系統(tǒng)。

技術領域

本發(fā)明涉及透地無線通信領域，尤其涉及一種雙頻多通道發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術

發(fā)射系統(tǒng)是透地無線通信系統(tǒng)中重要的組成部分，它的性能對通信系統(tǒng)的整體性能有著重要的影響。為保證穿透距離，透地無線通信系統(tǒng)多工作在ULF(300Hz-3KHz)及以下頻段，作用在300m-1000m的中短距離范圍內，利用近場磁場實現(xiàn)信息的無線傳輸。在應急救援中，要求穿透深度盡可能大，信息傳輸速率盡可能高。同時，由于地下巷道狹窄，為保證時效性和不損壞，要求發(fā)射天線具有易架設、易攜帶、高可靠的特點。目前，透地無線通信系統(tǒng)常用的發(fā)射系統(tǒng)多為單頻單通道系統(tǒng)，其發(fā)射天線占地較大、信息傳輸速率較低。在礦井應急無線通信等實際應用中，對小尺寸發(fā)射天線、高信息傳輸速率等特性有著迫切的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙頻多通道透地無線通信發(fā)射系統(tǒng)，以解決上述的至少一項技術問題。

本發(fā)明提供了一種雙頻多通道透地無線通信發(fā)射系統(tǒng)，包括：

雙頻發(fā)射天線陣列，包括多個雙頻發(fā)射天線單元，所述雙頻發(fā)射天線單元完全重疊布放，實現(xiàn)雙頻陣列同步發(fā)射，提高傳輸碼速率，增強發(fā)射信號強度；雙頻天線完全重疊布放，有效減小天線陣列占用面積；

雙頻發(fā)射天線單元，包括依次相連的輻射環(huán)、調諧單元、輸入端；所述輻射環(huán)為單匝或多匝金屬環(huán)，形狀為圓形或矩形，用于產(chǎn)生近場磁場；所述調諧單元為電容、電感組成的調諧網(wǎng)絡，用于輻射環(huán)的匹配，使其工作于兩個不同的諧振頻率；所述輸入端為三端口接線模塊，一個端口為兩線輸入端口，與發(fā)射機輸出端連接，另外兩個端口為兩線或多線輸出端口，與輻射環(huán)的兩端分別連接。

多通道發(fā)射機，包括依次相連的多路功放模塊、雙頻帶通濾波模塊、預放大模塊；所述預放大模塊用于發(fā)射信號的預放大，頻率覆蓋雙頻系統(tǒng)的工作頻帶；所述雙頻帶通濾波模塊由兩個帶通濾波器組成，用于兩個子帶發(fā)射信號的帶通濾波；所述功放模塊用于發(fā)射信號的功率級放大，頻率覆蓋雙頻系統(tǒng)的工作頻帶；

多通道信號發(fā)生器，包括依次相連的多路2合1功合器、兩路1分n功分器、兩路帶通濾波器、兩路數(shù)模轉換器、兩路直接數(shù)字合成器、碼流分配器，依次連接；所述碼流分配器用于按照預定格式將輸入的一定長度碼流分配為兩路等長碼流，分別作為兩路直接數(shù)字合成器的頻率字輸入；所述數(shù)模轉換器實現(xiàn)數(shù)字信號到模擬信號的轉換，用于產(chǎn)生兩路不同頻率的發(fā)射信號；所述直接數(shù)字合成器可根據(jù)輸入頻率碼產(chǎn)生相應的數(shù)字信號；所述1分n功分器，實現(xiàn)1路分n路的信號分配輸出；所述帶通濾波器實現(xiàn)數(shù)模轉換輸出信號的濾波，用于抑制帶外雜散；所述2合1功合器，用于實現(xiàn)兩路不同頻率信號的合成輸出。

有益效果：

本發(fā)明的雙頻多通道透地無線通信發(fā)射系統(tǒng)相較于現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：

1、發(fā)射天線雙頻工作，具有信息傳輸速率高的特點。

2、采用重疊布放的陣列技術，具有發(fā)射磁矩高、天線尺寸小、結構緊湊等特點。

3、發(fā)射系統(tǒng)組合方式靈活，具有易調整、可擴展等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的雙頻多通道透地無線通信發(fā)射系統(tǒng)的一種原理示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的又的一種原理示意圖；

圖3為本發(fā)明調諧單元的電容電感網(wǎng)絡示意圖；