CN2120409U

CN2120409U - 矿用便携调频对讲机

Info

Publication number: CN2120409U
Application number: CN91227822U
Authority: CN
Inventors: 张恩余; 牛旭贵; 高亮存
Original assignee: SHANXI RADIO ENGINEERING FACTORY
Current assignee: SHANXI RADIO ENGINEERING FACTORY
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1992-10-28

Abstract

一种利用矿井下安全监测系统原有的专用讯号电缆载波传输电话信息的矿用便携调频对讲机，它包括接收装置、发射装置、收发转换开关、电池组及天线端子等。本机集成化程度高，窄带调频，利用锁相环实现调制、解调及触发静噪，性能稳定、灵敏度高，有良好的抗干扰性和保真性，可利用矿井下原有的讯号电缆或地面电力线载波通讯，且设有离线端子可与磁性天线或蛛网天线相接，也可以与SHIK感应电话系统联网，达到离线感应通讯之目的。

Description

本实用新型涉及矿用本质安全型对讲机，尤其是一种利用矿井下已有的专用讯号电缆载波传输电话信息的矿用便携调频对讲机。

现有的矿用移动通讯设备，例如：日本东京产业通信株式会社、日本国际电气株式会社等生产的感应电话，均依赖于在井下布设的专用感应线来传递载波讯号，其建设周期长，投资大，1989年9月27日公开的中国专利CN88208642.1“防爆有线对讲机”，其在矿井下使用也必须用大量的通讯电缆贯通起来，一个中大型监测系统，讯号电缆线总长达五十余公里，整个架设工程费用很高，并且在使用中常有丢失断线事故发生。

本实用新型的目的在于提供一种利用矿井下安全监测系统原有的专用讯号电缆载波传输电话信息的矿用便携调频对讲机，以降低工程投资，缩小设备体积，满足现代化矿井信息的快速高保真传输。

本矿用便携调频对讲机主要包括接收装置、发射装置、收发转换开关、电池组及天线端子等部分。

其中的接收装置包括：匹配变压器（1），其通过输入／输出端子与讯号电缆（11）连接，或通过感应天线插座与天线（10）连接；第一高频放大电路（2），其输入端与匹配变压器（1）输出端连接；多级直放电路（4）；陶瓷滤波器（3），其连接在所述的第一高频放大电路（2）的输出端和多级直放电路（4）的输入端之间；作为解调器的锁相环（5），其输入端连接于多级直放电路（4）的输出端；静噪开关电路（6），其输出端、输入端分别与锁相环（5）的音频信号输出端和另一控制输出端连接；音频放大器（7）和扬声器（8），音频放大器（7）的输入端、输出端分别与锁相环（5）的输出端和扬声器（8）连接。

其中的发射装置包括：音频放大器（7），连接于音频放大器（7）输入端的传声器（8）；作为调制器的锁相环（5），其输入端与音频放大器（7）的输出端连接；射频功率放大器（9），其输入端与锁相环（5）的输出端连接；连接在射频功率放大器（9）输出回路中的匹配变压器（1），其通过输入／输出端子与讯号电缆（11）连接，或者通过感应天线插座与天线（10）连接。

本实用新型附图说明如下：

图1是其接收装置原理框图；

图2是其发射装置原理框图；

图3是其一个实施例的原理图；

图4是整机正视图；

图5是整机侧视图；

图6是整机与四芯讯号电缆连接示意图。

如图1、图2所示的本实用新型的构成如前所述，此处不再赘述。

图3示出了本机的一个典型实施例。其中：T为匹配变压器（1）；F为陶瓷滤波器（3）；T₂为射频功率放大器（9）；A₂为音频放大器（7），型号为LM386；Y为扬声器兼作传声器（8）；P为锁相环（5），其型号为LM567；A₁为高增益低功耗窄带调频中频电路MC3359P，该电路完成了图1所示的接收装置中的第一高频放大电路（2）、多极直放电路（4）和静噪开关电路（6）多种功能；S₁－S₄为一个四刀两位的收发转换开关，图3所示的S₁－S₄在接收状态，I／O为输入／输出端子，CH为感应天线插座。

在接收状态时，来自讯号电缆的高频信号从输入／输出端子（I／O）输入，经匹配变压器T、耦合电容器C₃进入MC3359P集成电路第一高频放大电路放大，然后经陶瓷滤波器F输入到MC3359P中的多级直放电路，该多级直放电路由MC3359P电路中通常作为混频、限幅一中放、低放等电路组成，经该电路放大的约80分贝的高频信号，从MC3359P10脚输出，经隔离电阻R₃、耦合电容C₆送入锁相环P的3脚，锁相环P与电阻R₅、VR、电容C₁₁组成压控振荡器，所述的高频信号与压控振荡器VFO频率相位比较，一旦进入捕捉范围，锁相环P的2脚即解调出音频信号，同时锁相环P的8脚由高电平变为低电平，音频信号经R₉、C₉高频滤波电路，R₈、C₁₆高频滤波电路两级滤波后，由耦合电容C₁₂输入音频放大器A₂，功放后的信号通过耦合电容C₁₄送到扬声器Y放音，并接在扬声器Y两端的C₁₅、R₁₃串联电路起高频旁路作用。

使用MC3359P电路实现静噪功能，一般均利用其内部滤波器、检波器对内部噪声进行鉴控，再用静噪触发电路和内部电子开关进行静噪。但这种消噪方法很不稳定，而且常常需要外部调整鉴控电压，不方便，同时信号太弱消噪开关打不开，鉴控电压过于灵敏，则无消噪作用。本机采用锁相环触发MC3359P电路内部的电子开关的方式实现静噪功能。该电路包括：锁相环P、MC3359P电路、连接在锁相环P的音频信号输出端2脚与MC3359P电路输出端16脚（即其内部电子开关的输出端）的电阻R₈，及连接在锁相环P控制输出端8脚与MC3359P电路14脚（即其内部电子开关的输入端）的电阻R₄组成。当接收信号锁相时，锁相环P的8脚输出电平由高电平变为低电平，此低电平使MC3359P的16脚由原来与地短路变为开路，音频信号通过R₈送入音频放大器A₂使扬声器Y发声。如果外来载波信号消失，或信号在锁相环捕捉范围以外，则从锁相环8脚输出的高电平控制MC3359P的14脚，使其16脚近似短路，噪声即被短路，即呈值守时的静噪状态。此电路工作稳定，不要外部调整，触发灵敏度高。

如图3所示本机还设置有接收指示电路，该电路由锁相环P，向锁相环P供电的直流稳压电源、连接在稳压电源正极与锁相环P8脚之间的电阻R₂和发光二极管D₁的串联支路组成。图中R₁、R₁₄，C₈、C₉、WY稳压二极管构成传统的稳压电源。如上所述，当有载波信号的，锁相环P2脚解调出音频信号，此时锁相器的8脚由高电平更为低电平，稳压电源经R₂、D₁向锁相环P的8脚注入电流，发光二极管D₁发光。当无信号时，锁相环P8脚变为高电平，D₁熄灭。

如图3所示，当收发转换开关S₁－S₄拨向发射状态时，本机发射装置工作。锁相环P5脚输出压控振荡器高频脉冲（200－445KHz）电压，经R₆、R₇分压输入到射频功率放大器Tr（3DG12）基极，其集电极经S₁、匹配变压器T、S₂、电源正极构成输出回路，可以向匹配变压器T或者感应无线输出载波信号，此时锁相环压控振荡频率（相位）受其2脚输入的音频信号调制。A₂为音频放大器，扬声器Y作为传声器，语音信号经A₂放大，D₂、D₃限幅，R₁₁、R₁₂分压后，经R₁₀送到锁相环P2脚对载波调制，已调载波输出功率不小于100mw。

上述发射装置中的射频功率放大器（9）是一个晶体管功率放大电路，分压电阻R₆和R₇的公共端连接到晶体管Tr的基极，分压电阻R₆的另一端接锁相环P的5脚，分压电阻R₇的另一端接晶体管Tr发射极，晶体管Tr的集电极经收发转换开关S₁、匹配变压器T、收发转换开关S₂、电源正极构成输出回路。

图4、图5为本机的正、侧视图。机壳用防静电阻燃ABS塑料制成，一个用镀铬金属外壳密封的7.2V带限流电阻的电池组整件插入本机，能自动锁紧，可防止井下人员随便拨出造成事故。只有地面人员用专用钥匙才能打开拨出电池组件进行充电。其中：41－端线皮套，42－挂钩，43－电源开关，44－音窗，45－收发转换开关（S₁－S₄），46－皮带夹，47－电池盒，48－商标，49－厂牌，50－铭牌，51－无线插座（CH），52－呼叫钮，53－机壳。

图6为本机与讯号电缆连接示意图。本机输入／输出端子与原有讯号电缆（11）的连接有两种方法，若用四芯电缆，可与两根讯号芯线交错连接，假如原来监控系统Ⅰ、Ⅱ号线为一对接收线，Ⅲ、Ⅳ号线为一对发送线，则利用其中Ⅱ、Ⅳ号两根芯线即可。若电缆只有一对线，则可利用其中一根芯线，另一端子接大地，这样连接可以避免与监测系统讯号相互干扰。

本机在一定里程内可以用作感应通讯，将附带的天线插头插入本机的感应天线插座即可。天线有两种，一种是磁棒天线，另一种为蛛网天线，用磁棒天线在通话时应靠拢寄生耦合的导体，原有的任何电缆线均可作媒介。使用蛛网天线时，将它背在使用者的背后走到导电体附近就能通话。

若定点通话，则有OH－1高频耦合器套在电缆线外部，将耦合器的引线接到本机感应天线插座即可。

本机也可利用240V以下的交流电力线载波传递电话信息。

本实用新型的优点如下：

1、本机集成化程度高，采用窄带调频制，利用锁相环调制与解调，性能稳定，灵敏度高，有良好的抗干扰性及保直性。

2、本机输入／输出端子可与矿井下时分或频分监测系统的讯号电缆连接传输载波信号，无需架设专用线路，投资少，而且与原有监测系统讯号互不干扰。本机在山西某煤矿实地试用，电缆线网路布设总长度达45公里，点与点之间距离为7公里以上，通话效果良好，保真度好，静噪功能灵敏。本机可和地面低压电力线连接进行载波通讯。

3、本机设有离线通讯用的天线插座，可与磁棒天线或蛛网天线相接使用，也可以与SHIK感应电话系统联网，达到离线感应通讯的目的。

4、本机采用锁相环触发集成化电子开关的方式实现静噪功能，与现有技术比较，该电路性能稳定，不需外部调整，触发灵敏度高。

5、紧凑的小型化设计，携带方便，密封式电池组的紧锁装置，可避免井下人员随意开启造成事故。

Claims

1、一种矿用便携调频对讲机，它包括接收装置，发射装置，收发转换开关、电池组及天线端子等部分，其特征在于：

所述的接收装置包括：匹配变压器(1)，其通过输入/输出端子与讯号电缆(11)连接，或通过感应天线插座与天线(10)连接，第一高频放大电路(2)，其输入端与匹配变压器(1)输出端连接，多级直放电路(4)，陶瓷滤波器(3)，其连接在所述的第一高频放大电路(2)的输出端和多级直放电路(4)的输入端之间，作为解调器的锁相环(5)，其输入端连接于多级直放电路(4)的输出端；静噪开关电路(6)，其输出端、输入端分别与锁相环(5)的音频信号输出端和另一控制输出端连接，音频放大器(7)和扬声器(8)，音频放大器(7)的输入端、输出端分别与锁相环(5)的输出端和扬声器(8)连接；

所述的发射装置包括：音频放大器(7)；连接于音频放大器(7)输入端的传声器(8)，作为调制器的锁相环(5)，其输入端与音频放大器(7)的输出端连接，射频功率放大器(9)，其输入端与锁相环(5)的输出端连接，连接在射频功率放大器(9)输出回路中的匹配变压器(1)，其通过输入/输出端子与讯号电缆(11)连接，或者通过感应天线插座与天线(10)连接。

2、根据权利要求1所述的矿用便携调频对讲机，其特征在于：所述的接收装置中的第一高频放大电路（2），多级直放电路（4）和静噪开关电路（6）采用了一块高增益低功耗窄带调频中频电路MC3359P。

3、根据权利要求1或2所述的矿用便携调频对讲机，其特征在于：所述的静噪电路采用锁相环P触发MC3359P电路内部电子开关的方式，其由锁相环P、MC3359P电路、连接在锁相环P的音频信号输出端2脚与MC3359P电路输出端16脚的电阻R₀。及连接在锁相环P控制输出端8脚与MC3359P电路14脚的电组R₄组成。

4、根据权利要求1所述的矿用便携调频对讲机，其特征在于：它还设置有一个接收指示电路，该电路由锁相环P、向锁相环P供电的直流稳压电源、连接在稳压电源正极与锁相环P8脚之间的电阻R₂和发光二极管D₁的串联支路组成。

5、根据权利要求1所述的矿用便携调频对讲机，其特征在于：所述的发射装置中的射频功率放大器（9）是一个晶体管功率放大电路，分压电阻R₆和R₇的公共端连接到晶体管Tr的基极，分压电阻R₆的另一端接锁相环P的5脚，分压电阻R₇的另一端接晶体管Tr发射极，晶体管Tr的集电极经收发转换开关S₁、匹配变压器T、收发转换开关S₂、电源正极构成输出回路。