CN111541953A - 利用短波、超短波技术的专用通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了短波、超短波通信系统，至少两个的天线基站之间通过短波链路信号连接；卫星分别与至少两个的天线基站通讯连接。天线基站包括：防雷系统；防雷系统置于室外；供电系统；供电系统置于室内；室内数字无线链路天馈设备；室外数字无线链路天馈设备；室内数字无线链路天馈设备和室外数字无线链路天馈设备连接；室内数字超短波通信系统主设备；室外数字超短波通信系统天馈设备；室内数字超短波通信系统主设备和室外数字超短波通信系统天馈设备连接；防雷系统分别为室内数字无线链路天馈设备、室外数字无线链路天馈设备、室内数字超短波通信系统主设备、室外数字超短波通信系统天馈设备供电，这样的设置使得本系统工作操控便捷、成本较低。

Description

利用短波、超短波技术的专用通讯系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及短波、超短波通信系统。

背景技术

应急通信，顾名思义，就是在原有通信系统遭到严重破坏或发生紧急情况时，为保障通信联络，采用已有的机动通信设备进行的通信，所谓紧急情况，包括抢险救灾、突发事件、重大国事活动乃至国防备战等。四川是一个灾害频发、灾害面广的地区，也是覆冰最严重的地区，有形成覆冰的气象和地理等自然条件。此外四川地区山多水多，也经常发生洪水和泥石流、山体滑坡等地质灾害。在通信系统遭到自然灾害巨大破坏的同时，也伴随着地面交通的中断，抢险救灾、恢复通信的工作难度将大大增加。

2008年5月汶川8.0级大地震，公众网络全面瘫痪，无法快速、正确进行指挥和汇报，加大了在第一时间进行抢险救灾的难度。为了全面提高应对自然灾害和突发险情的能力，应该建设应急通信指挥系统，本着安全可靠、技术先进、投资合理的原则，按整体规划、分步实施、先试点、后推广的方式实施，建立与集团公司安全生产应急管理平台、电力调度等的通讯。

应急通信系统作为公众网络和现有通信网络的补充，全面提高了流域通信网络的可靠性，对灾害发生后进行报灾、响应、评估、指挥、调度等提供了高效、可靠的手段，能更大限度地控制灾情，减少损失扩大的风险。

在当今各类无线通信手段都在迅猛发展之下，传统通信手段尤其是短波通信以它独有的通信性能依然被各个行业广泛应用。且以其优异的性能，正在各个行业中发挥着重要的通信保障作用。现广泛应用于国际维和、抗洪抢险、森林火灾、执勤处突、海事、邮政、野外作业、国际救援等各个领域，并发挥着强大的作用。但是现有技术中没有较便捷、成本较低的超短波通讯系统。

为了解决以上问题，我方研发出了利用短波、超短波技术的专用通讯系统。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而将短波、超短波通信技术融合的专用通讯系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

短波、超短波通信系统，包括：

至少两个的天线基站；至少两个的天线基站之间通过短波链路信号连接；

卫星；卫星地面站分别与至少两个的天线基站通讯连接。

具体地，天线基站包括：

防雷系统；防雷系统置于室外；

供电系统；供电系统置于室内；

室内数字无线链路天馈设备；

室外数字无线链路天馈设备；室内数字无线链路天馈设备和室外数字无线链路天馈设备连接；

室内数字超短波通信系统主设备；

室外数字超短波通信系统天馈设备；室内数字超短波通信系统主设备和室外数字超短波通信系统天馈设备连接；

防雷系统分别为室内数字无线链路天馈设备、室外数字无线链路天馈设备、室内数字超短波通信系统主设备、室外数字超短波通信系统天馈设备供电。

具体地，天线基站中的短波基站包括电源、话筒、短波电台、异频转接器、天线调谐器、天线、手持机；短波电台分别与电源、话筒、异频转接器、天线调谐器连接；天线调谐器还分别与天线、手持机连接。

具体地，短波基站包括第一安装架、第二安装架、天线、地线、避雷针、连接线，天线横向安装在第一安装架的上部和第二安装架的上部之间，第一安装架的顶端和第二安装架的顶端均安装避雷针，避雷针连接地线，天线通过连接线连接天线调谐器。

具体地，第一安装架或第二安装架均包括有架体，架体的底端插入地底安装，架体的上部侧壁连接三根围绕架体均匀布设的第一拉杆，架体的下部侧壁连接三根围绕架体均匀布设的第二拉杆，第一拉杆的第二端和第二拉杆的第二端均固定在地面上。

具体地，至少两个的天线基站之间通过光纤网络链路连接，且在各个天线基站的信号接入端均设置有数字中继台。

本发明的有益效果在于：

本发明的短波、超短波通信系统；

系统包括至少两个的天线基站；至少两个的天线基站之间通过短波链路信号连接；卫星；卫星分别与至少两个的天线基站通讯连接。天线基站包括：防雷系统；防雷系统置于室外；供电系统；供电系统置于室内；室内数字无线链路天馈设备；室外数字无线链路天馈设备；室内数字无线链路天馈设备和室外数字无线链路天馈设备连接；室内数字超短波通信系统主设备；室外数字超短波通信系统天馈设备；室内数字超短波通信系统主设备和室外数字超短波通信系统天馈设备连接；防雷系统分别为室内数字无线链路天馈设备、室外数字无线链路天馈设备、室内数字超短波通信系统主设备、室外数字超短波通信系统天馈设备供电，这样的设置使得本系统工作操控便捷、成本较低。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明中天线基站的结构示意图；

图3为本发明中短波基站的结构框图；

图4为本发明中短波基站的结构示意图；

图5为本发明中天线的结构示意图；

图6为三线式天线采用倒V方式架设的结构示意图；

图7为三线式天线采用平拉方式架设的结构示意图。

图中：1-天线基站；11-第一安装架；111-架体；112-第一拉杆；113-第二拉杆；114-天线调谐器；12-第二安装架；13-天线；14-地线；15-避雷针；16-连接线；2-卫星。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例，如图1所示；

短波、超短波通信系统，包括：

至少两个的天线基站1；至少两个的天线基站1之间通过短波链路信号连接；

防雷系统；防雷系统置于室外；

供电系统；供电系统置于室内；

室内数字无线链路天馈设备；

室外数字无线链路天馈设备；室内数字无线链路天馈设备和室外数字无线链路天馈设备连接；

室内数字超短波通信系统主设备；

室外数字超短波通信系统天馈设备；室内数字超短波通信系统主设备和室外数字超短波通信系统天馈设备连接；

防雷系统分别为室内数字无线链路天馈设备、室外数字无线链路天馈设备、室内数字超短波通信系统主设备、室外数字超短波通信系统天馈设备供电。

如图3所示；天线基站1中的短波基站包括电源、话筒、短波电台、异频转接器、天线调谐器、天线13、手持机；短波电台分别与电源、话筒、异频转接器、天线调谐器连接；天线调谐器还分别与天线、手持机连接。

如图4所示；短波基站包括第一安装架11、第二安装架12、天线13、地线 14、避雷针15、连接线16，天线13横向安装在第一安装架11的上部和第二安装架12的上部之间，第一安装架11的顶端和第二安装架12的顶端均安装避雷针15，避雷针15连接地线14，天线13通过连接线16连接天线调谐器114。

如图5所示；第一安装架11或第二安装架12均包括有架体111，架体111 的底端插入地底安装，架体111的上部侧壁连接三根围绕架体111均匀布设的第一拉杆112，架体111的下部侧壁连接三根围绕架体111均匀布设的第二拉杆113，第一拉杆112的第二端和第二拉杆113的第二端均固定在地面上。

如图1所示；至少两个的天线基站之间通过光纤网络链路连接，且在各个天线基站1的信号接入端均设置有数字中继台。

短波基站的具体设备采用类型如下：

1.NGTSR电台

2.基站天线以及天线调谐器

3.QJ30A-13G基站电源

4.RHU-2000异频转接器

5.超短波手持机

(一)NGTSR电台

1)主要性能：

轻松交谈Easitalk：采用数字信号处理技术处理接收到的语音信号，以使干扰最小化及减小噪音；

数字消噪功能，克服了噪音干扰使得话音非常清晰；

先进的人机界面，便携式手持台，操作简单，内置通信录(能储存100个地址)；

体积小，重量轻，安装方便；

有紧急情况呼叫装置，求救信号能够自动发送到选定的站址；

呼叫装置：能够进行选择性呼叫(selcall)和电话呼叫(phonecall)；所有的呼叫都具有时间标记，以便精确地识别每个到达的呼叫；

选择性呼叫(selcall)：给用户带来巨大的灵活性，操作者可呼叫单个电台并且只有此电台响应；

拨打市话——电台能够发起电话呼叫(phonecall)，这需要通过安装具有电话转接器的基站；

各信道可智能化监控；

远程诊断：电台的装置能通过另外的远端站进行测试，如信号强度，电池电压和功率等参数。射频设备能够自动地发射其性能参数，以使技术人员决定维修和技术支持是否需要；

自由调谐接收机，并能收听调辐和短波广播；

2)CodanNGTSR主机技术指标：

使用环境温度：-30℃∽+60℃；

频率范围：发射1.6∽30MHz，接收250KHz∽30MHz；

信道数目：100个信道；

操作模式：单边带(J3E，USB，LSB，AM)；

接收灵敏度：0.18μV/-121dBm；

输出功率：最大125WPEP；

基本功率：接收(不发射信号)1A，发射J3Evoice9A；

基本电压：额定12VDC，负地；

计算机接口：RS232，波特率300～19200baud；

电源：AC/220V～DC/13.8V30A；

频率稳定度：在-30℃∽+60℃内优于±1.5ppm；

收发转换：35ms；

重量：4公斤；

尺寸：2010RFUnit:210mmW×270mmD×65mmH；

2020Handset:65mmW×35mmD×130mmH；

2030JunctionBox:135mmW×117mmD×38mmH；

抗摔和震动特性：符合或超过MIL-STD-810E；

(二)基站天线：

1、基站天线介绍：

全频段、高效率、状态平稳、架设方便、抗风力强、不易损坏

三线式天线是一种性能优秀的新型短波天线，在1.6～30MHz频段工作，不用配接天调，不用连接地线，能够在近中远各种距离都保持很好的通信效果，近年来在全世界获得广泛应用。

三线式天线的结构完全不同于宽带双极天线。它采用独特的三线偶极结构，损耗小，辐射效率高，重量轻，全频带内保持低驻波比。三线式天线彻底克服了普通宽带双极天线重心偏斜，随风摇摆，损坏的痼疾，架设状态平稳，不但保证通信效果的稳定，而且抗风能力强，不易损坏。

实践证明，原来配用宽带双极天线的台站，换用三线天线后信号等级显著提升。此外三线天线造价较低，适合在我国推广应用，大面积提高短波通信的质量。

2、天线性能

三线式天线可以选择两种架设方式，分别适应不同的用途：

如图6所示，倒‘V’方式架设(用于全方向通信)：

倒V架设是将天线中央部位悬挂在支撑杆顶端，两边斜向拉直，振子对地夹角约55o这种架设方式产生全方位辐射，而且兼顾水平极化波和垂直极化波，对外围各方向的水平天线、鞭状天线、环状天线的通信效果都很好，适合做中心站天线，配用其所长125W电台通信半径可达1500公里。

天线长度为30米时，中央架高15米，两侧架高2米，间距18米。

如图7所示，平拉方式架设(用于定向通信)：

这种架设方式在天线的宽边方向的辐射强于窄边方向(例如：东西向架设时，南北向为宽边)，因此适合点对点、点对扇面定向通信。配用125W电台最大通信距离可达2000～3000公里。

两侧支架高度以1/4波长为佳(例如：F＝10MHz，支架最佳高度约7.5米)，通常以常用频率的均值设计支架高度。若受场地限制，也可以利用建筑物作为支架。

3、天线参数

三线式基站天线技术指标：

频率范围：2∽30MHz；

驻波比(VSWR)：2.5:1；

阻抗：50Ω；

输入功率：125W等幅报，250W峰值；

抗风能力：210km/h；

长度：28m；

增益：3dBi；

重量：6公斤；

包装尺寸：1.4米×0.15米×0.1米；

(三)异频转接器(RHU-2000型)

常规通信中的短波通信设备具有通信距离远、不需要中继设备、使用机动灵活、更不需要通话费用。而通常我们所使用的短波电台体积大不适合车载，信号背景噪声大，值机时间一长使人烦躁，不如超短波设备通话语音那么清晰且背景噪声小。

澳大利亚柯顿公司生产的新概念NGT短波电台具有体积小巧，接收灵敏度高，频率稳定度高，DSP消噪及智能选呼等功能。我公司根据用户实际需要，在RHU-100异频转接器的基础上，开发研制了RHU-2000异频转接系统，将NGT 短波电台智能消噪功能与超短波电台有机结合在一起，完成了不同频率设备的语音转接。RHU-2000采用当前最新集成电路，体积小巧，个性化编程操作可自动或手动转换超短波手持机之间的差转、超短波手持机和短波电台之间通话的转接。

由NGT短波电台，超短波双工台及RHU-2000异频转接器组成的超短波差转和短波/超短波异频转接通信系统，转接简单可靠，音质清晰不间断。

(四)超短波手持机

移动通信中通过RHU-2000异频转接器差转可使多部超短波手持机之间延长通话距离或超短波手持机通过异频转接与几百公里以外远端短波电台进行通话指挥；短波电台基站同样也可以安装RHU-2000异频转接器组成本地的短波/ 超短波指挥通信网实现了两个超短波电台之间几百公里的通话联络

(五)通信稳压电源(QJ30A-13G)技术指标：

额定输入电压：AC220V±20％，50∽60Hz；

额定输出电压：DC13.8V±0.2V；

负载效应：<0.0004+1mV；

漂移：0.001+1mV；

环境温度:-10℃∽+55℃；

重量：10.5公斤；

外型尺寸：335×200×120mm；

工作能力：可与相配电台长期工作；

六、电台基本配置

电台主机、操作手柄、扬声器、连接缆线、通信稳压电源、中文操作说明书。

七、操作使用说明

在一定数量电台组成的通信网络中只要电台工作在同样的信道状态下，任何一部电台发出的讲话声，其它所有电台都能监听到，但不可能所有电台都同时进行对话，只允许一对电台对话。

当一部电台只想跟其它所有电台中的其中一部电台联络，而不干扰其它电台时，那只需要单独呼叫通所要联系的一部电台即可。这就是电台的选呼功能。为此，每一部电台都要设定一个自身独立的地址(四位或六位数的ID码)。电台无人职守时都处于自动扫描状态以随时等待其它电台在任意一个信道下的呼叫，当识别到是呼叫自己的ID码时，被呼叫的电台就停止扫描，处于一个固定的信道状态，并且双方都有明显的振铃应答声。表示双方已经连通，可以进行对话并在屏幕上显示出呼叫方的ID码及呼叫日期和时间。并且此呼叫内容会自动被记录到电台的呼叫日志中。此时其它未被呼叫的电台一直处于自动扫描中而无任何反应。

当一部电台(例如作为主站的电台)需要对其它所有电台都同时发话时，则可利用选呼功能中的通呼，只要在呼叫时将四位数的ID码末尾两位数键入两个零，则凡是前两位数相同的所有电台都被呼通。例如：呼叫“1200”时，凡是 ID码前两位为12的所有电台即(1201——1299)的电台。全都被呼通，都停止扫描处于一个固定的信道下，并有振铃声提示和呼叫日志显示，此时，主呼方发出的语言，其它电台都可听到。

选呼功能除了语音呼叫外，在其它带有选择性的联络(如数传，电话转接， GPS定位，紧急呼叫等)都可适用。

选呼功能对于保障通信网络的畅通和效率是非常重要的。

八、系统设备清单

(一)通信设备

*含AC交流供电部分、自适应控制器、语音压扩器、有无线转接器、调制解调器单元、线路分配器。

(二)主要配套设备

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (6)

1.短波、超短波通信系统，其特征在于，包括：

至少两个的天线基站；至少两个的天线基站之间通过短波链路信号连接；

卫星；卫星分别与至少两个的天线基站通讯连接。

2.根据权利要求1所述的短波、超短波通信系统，其特征在于，天线基站包括：

防雷系统；防雷系统置于室外；

供电系统；供电系统置于室内；

室内数字无线链路天馈设备；

室外数字无线链路天馈设备；室内数字无线链路天馈设备和室外数字无线链路天馈设备连接；

室内数字超短波通信系统主设备；

室外数字超短波通信系统天馈设备；室内数字超短波通信系统主设备和室外数字超短波通信系统天馈设备连接；

防雷系统分别为室内数字无线链路天馈设备、室外数字无线链路天馈设备、室内数字超短波通信系统主设备、室外数字超短波通信系统天馈设备供电。

3.根据权利要求1所述的短波、超短波通信系统，其特征在于，天线基站中的短波基站包括电源、话筒、短波电台、异频转接器、天线调谐器、天线、手持机；短波电台分别与电源、话筒、异频转接器、天线调谐器连接；天线调谐器还分别与天线、手持机连接。

4.根据权利要求3所述的短波、超短波通信系统，其特征在于，短波基站包括第一安装架、第二安装架、天线、地线、避雷针、连接线，天线横向安装在第一安装架的上部和第二安装架的上部之间，第一安装架的顶端和第二安装架的顶端均安装避雷针，避雷针连接地线，天线通过连接线连接天线调谐器。

5.根据权利要求4所述的短波、超短波通信系统，其特征在于，第一安装架或第二安装架均包括有架体，架体的底端插入地底安装，架体的上部侧壁连接三根围绕架体均匀布设的第一拉杆，架体的下部侧壁连接三根围绕架体均匀布设的第二拉杆，第一拉杆的第二端和第二拉杆的第二端均固定在地面上。

6.根据权利要求1所述的短波、超短波通信系统，其特征在于，至少两个的天线基站之间通过光纤网络链路连接，且在各个天线基站的信号接入端均设置有数字中继台。

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