CN2329122Y

CN2329122Y - 甚低频全固态地面波广播设备

Info

Publication number: CN2329122Y
Application number: CN 98229054
Authority: CN
Inventors: 邹定武; 谢真华
Original assignee: XINDADI ELECTRONICS CO Ltd CHONGQING
Current assignee: XINDADI ELECTRONICS CO Ltd CHONGQING
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 1999-07-14
Anticipated expiration: 2008-07-03

Abstract

本实用新型为一种甚低频全固态地面波广播设备,包括发送机、接地耦合发送网络、用户接收机和电源,发送机由音频前置输出接频率合成器,再接低通滤波器,再接隔离放大器,隔离放大器分别接入功放推动A/B,再分别接功率放大器A/B,最后接功率合成器。本设备具有信号传输不受昼夜、地貌影响,信号稳定可靠,传输覆盖面宽,不需设专杆专线,适用范围广等优点。

Description

甚低频全固态地面波广播设备

本实用新型属于广播通讯技术领域，具体涉及一种甚低频全固态地面波广播设备。

目前，我国乡村广播主要采用有线广播设备和调频广播设备。有线广播设备须架设专杆专线，将广播信号送到用户。这种有线广播方式的建网耗费大量人力、物力、财力，建一个乡(镇)广播网耗资数十万元，且建网后易受自然力和人为的破坏，外线维修难度大、易垮网。另有一种较多使用的广播方式是无线调频广播，它虽具有不架杆线节省资金的优点，但天空波直线传送，易被高山峡谷遮挡，盲区多，在山区乡村建网覆盖率很低；且调频频率资源极为有限，即使在平原地区，也必须规划适量使用，不能每个乡(镇)村都建调频广播，否则将会造成空中频道拥挤，相互干扰严重。在已公开的发明专利技术《一种有线广播的方法及其系统》(专利号ZL911041885)中载波信号用两根短的传输线从发射设备引出，其中一根从发射设备引出后直接接地，另一根先架空后再接地成直接与低压电力网中的“0”线相连接后再接地，利用大地土壤构成传输回路。由于该方法利用电力线中的“0”线作为传输线，容易烧毁用户喇叭，同时也会给人的安全带来威胁；而且由于其单纯利用大地土壤构成传输回路，载波信号衰减损失非常严重，传输距离很短，无实用价值，至今仍无一个按此方法实施成功的乡镇广播建网例证。

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，目的在于为乡(镇)村广播提供一种选用30-300KHz甚低频频段，以地面波的方式传播广播信号的甚低频全固态地面波广播设备。

本实用新型的技术方案如下：

发送机将30-300KHz已调制广播音频信号的甚低频载波经功率放大、合成输出并接入接地耦合发送网络，由发信天线和接地电极网络Ⅰ、Ⅱ辐射后，甚低频载波广播信号沿地表面，以地面波的形式向前传播至用户，用户接收机从地面接收到已调甚低频载波解调还原为广播播音。

甚低频全固态地面波广播设备，包括发送机、接地耦合发送网络用户接收机和电源，发送机由频率合成器、低通滤波器、音频放大器、调制度检波器、隔离放大器、功放推动A/B、功率放大A/B、功率合成器构成，其连接关系为音频前置输出接频率合成器，频率合成器输出接低通滤波器，低通滤波器输出接隔离放大器，隔离放大器输出分别接入功放推动A/B，功放推动A/B输出分别接功率放大器A/B，功率放大器A/B输出接功率合成器，最后接接地耦合发送网的馈电线；接地耦合发送网络由馈电线、安全隔离耦合器、发信天线、10KV高压电力传输线，接地电极网络Ⅰ，接地电极网络Ⅱ构成，其连接关系为馈电线输出接安全隔离耦合器，安全隔离耦合器输出的一端接接地电极网络Ⅰ，另一端接发信天线，发信天线沿10KV高压电力传输线平行架设发送机载波波长的1/4、1/2或全波长后，末端接接地电极网络Ⅱ；接收机由高频放大电路、2204单片机集成电路U1、移相检波电路，自动开关电路、扬声器构成，其连接关系为，高频放大电路输出接入2204单片机集成电路U1,U1输出接移相检波电路、检波输出经音量电位器W1再接入集成电路U1进行音频功率放大，音频功率放大输出接扬声器，2204单片机集成电路U1的16脚接自动开关电路。

发送机的频率合成器由九位二进制频率预置开关K1，参考源1024KHz晶体X3、频率合成集电电路MC145106、压控振荡器集成电路MC4046、电阻R′1-R3,R12,R21,R31,R35,R38,R34，电容C1-C3,C6-C11,C34-C36,C46-C48,C31,C21,C20,C30，三端稳压N2，电感L1，电位器W3，运算放大器N4组成。低通滤波器由低通滤波器由电阻R4-R10、R13、电位器W5、电容C39、C43-C45、运算放大器N1组成；音频放大器由电容C22-C29、C40-C42、C38、C33、C4、C16、电阻R16-R19、R30、R15、电位器W4，运算放大器N3、插座X2组成；调制度检波器由电容C13-C15、C37、电阻R20、R32、R36、R37、R39、二极管V1、V2、运算放大器N3、插座X4组成；隔离放大器由电容C12、C17-C19、C5、电阻R14、R11、R22-R29、R40-R46、电位器W1、W2、W6，运算放大器N5，二极管V3、V4、V9、V10，三极管V5-V8，插座X5组成；功放推动A由电阻R17-R39、R38、电容C1、C4-C10、稳压管Z1、二极管V18、V19、三极管V9-V17组成；功率放大器A由电阻R1-R16、二极管D1D2、三极管V1-V8(1494、3858)；功放推动B同功放推动A，功率放大器B同功率放大器A。接地耦合发送网络的安全隔离耦合器由磁性材料为骨架，用绝缘导线绕制而成；接地电极网络Ⅰ由裸金属材料水平埋设于地下潮湿处，对地电阻小干4欧姆；接地电极网络Ⅱ，用经防水处理的绝缘导线网状水平埋设于地下潮湿处，对地电阻大于500兆欧姆；发信天线为金属导线，并沿10KV高压电力传输线平行架设一定长度。用户接收机的天线向地面下垂并可接入地下潮湿泥土中和水中，增强接收信号。发送机的功率合成器由变压器T1、电容C1、C2组成，变压器T1用绝缘导线在磁性材料骨架在绕制而成。

本实用新型甚低频全固态地面广播设备其特点是发送机输出的30-300KHz甚低频电磁波经发信天线和接地电极网络辐射后，在电力线网络和地表面之间，以横磁和横电波模的转换方式沿地表以地面波的形式向前传播，用户接收机可以从地表面空间或地下获取载波信号。因此本实用新型与现有广播设备比较具有以下突出的优点：

1．本实用新型选用30-300KHz甚低频频段，以地面波的方式传播信号，避免了与空中无线电波的拥挤干扰，开发出新的广播通讯频率资源，缓解了信息时代我国大力发展乡村广播通讯时，空中电波频率资源紧张的情势。

2．本实用新型建乡(镇)村广播网络，不需架杆设线，无外线维护维修，节约大量人力、物力、财力，与有线广播相比节约建网费用85％以上。投资少，效果好，为经济不发达的老、少、边地区乡村广播事业的发展，开辟了一条切实可行的新路。

3．本实用新型的甚低频载波传送广播通讯信号，不受昼夜电离层高度变化的扰乱影响，具有良好的时间差稳定性，信号稳定可靠。

4．本实用新型以地面波方式向前传播广播信号，广播信号可翻山越岭，可进入坑(隧)道，因此不受地形地貌局限，不受高山峡谷阻隔，无盲区，特别适宜于山区乡(镇)广播网络的建立。

5．本实用新型设备性能稳定，使用安全可靠，不会被雪击，不易受自然力和人为的破坏。

6．本实用新型信号传输距离长，半径可达数十公里，覆盖面积大，在覆盖范围内覆盖率100％。

7．兼容性强，可与现有广播通讯设备兼容组网，不会造成浪费。

8．适用广，除特别适宜于山区广播通讯外，还可广泛应用于全国各地广大院校、大型工地、地矿井下、工厂、营地等单位广播通讯网的建立。

9．扩展功能强。利用本实用新型的载波传输通道，可开发出地波传呼机，地波住宅电话和地波移动电话。

10．全电路采用晶体管作各级放大，耗电少，整机效率高，晶体管不会因使用时间长而老化，因此设备使用寿命长。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型结构框图；

图2-a、图2-b为本实用新型发送机电路图；

图3为本实用新型接地耦合发送网络线路图；

图4为本实用新型接收机电路图。

实施例：

参见图1，甚低频全固态地面波广播设备由发送机经天馈线连接地耦合发送网络，将信号以地面波方式送达用户接收机，电源分别对发送机和接收机供电。

发送机的电路参见图2-a和2-b：音频前置输出接频率合成器，频率合成器输了接低通滤波器，低能滤波器输出送隔离放大器，隔离放大器输出分别接入功放推动A/B、功放推动A/B输出分别接功率放大器A/B，功率放大器A/B输出接功率合成器，最后接接地耦合发送网。其中频率合成器由九位二进制频率预置开关K1，参考源1024KHz晶体X3、频率合成集成电路MC145106、压控振荡器集成电路MC4046、电阻R1′-R3、R12、R21、R31、R34、R5、R38、电容C1-C3、C6-C11、C34-36、C46-C48、C31、C21、C20、C30，三端稳压N2、电感L1电位器W3，运算放大器W4组成；低通滤波器由电阻R4-R10、R13、电位器W5、电容C39、C43-C45、运算放大器N1组成；音频放大器由电容C22-C29、C40-C42、C38、C33、C4、C16、电阻R16-R19、R30、R15、电位器W4，运算放大器N3、插座X2组成；调制度检波器由电容C13-C15、C37、电阻R20、R32、R36、R37、R39、二极管V1、V2、运算放大器N3、插座X4组成；隔离放大器由电容C12、C17-C19、C5、电阻R14、R11、R22-R29、R40-R46、电位器W1、W2、W6，运算放大器N5，二极管V3、V4、V9、V10，三极管V5-V8，插座X5组成；功放推动A由电阻R17-R39、R38、电容C1、C4-C10、稳压管Z1、二极管V18、V19、三极管V9-V17组成；功率放大器A由电阻R1-R16、二极管D1D2、三极管V1-V8(1494、3858)；功放推动B同功放推动A，功率放大器B同功率放大器A。功率合成器由功率合成变压器T1、电容器C1、C2组成。功率合成变压器T1用绝缘导线绕制在磁性材料骨架上而成。

接地耦合发送网络的结构如图3所示，由功率合成器输出的信号经馈电线，接安全隔离耦合器T2，安全隔离耦合器输出的一端接接地电极网络Ⅰ，另一端接发信天线，发信天线沿10KV高压电力传输线平行架设一定距离(1/4、1/2或全波长)后，末端接接地电有网络Ⅱ。其中，安全隔离耦合器由磁性材料为骨架，用绝缘导线绕制而成；接地电极网络Ⅰ由裸金属材料水平埋设于地下潮润处，对地电阻小于4欧姆；接地电极网络Ⅱ，用经防水处理的绝缘导线网状水平埋设于地下潮润处，对地电阻大干500兆欧姆；发信天线为多股金属线，并沿10KV高压电力传输线平行架设一定长度。

用户接收机的电路如图4所示，接收机采用直放检波方式，由接收天线高放电路三极管N29014、天线输入线圈T1、高放选频变压器T2、移相检波线圈T3、T4、电容C1-C27、电阻R1-R16、电位器W1、W2、单片接收机集成电路V1(2204)扬声器S1组成。高频放大电路输出接入2204单片机集成电路V1中再进行高频放大输出接移相检波电路、检波输出经音量电位器W1接入集成电路V1进行音频功率放大，音频功率放大输出接扬声器，2204单惩机集成电路V1的16脚接自动开关电路。自动开关电路由电阻R11-R16、三极管N1、运算放大器N3、电位器W2组成。用户接收机的天线向地表面下垂并可接入地下潮湿泥土和水中，增强接收信号。

本实用新型甚低频全固态地面波广播设备的工作过程是，广播音频信号经音频放大电路放大，然后送入频率合成器，产生出30-300KHz的已调载波，经低通滤波器滤出高次谐波，再送隔离放大器放大后送功率推动A/B，推动输出接功率放大电路A/B再放大后，由功率合成器将A/B两路功率输出进行功率合成。合成的大功率载波信号由馈电线送入安全隔离耦合器，耦合器进行阻抗匹配获得最佳耦合并送入发信天线和接地电极网络Ⅰ和Ⅱ。甚低频电磁波从发信天线和接地电极网络辐射后，沿地表，以地面波的形式向前传播。用户接收机工作时，从天线收到的地面波广播信号经选频和高频放大电路放大后再由2204单片机集成电路放大并进行移相检波，检波信号由集成电路进行音频功率放大输出推动扬声器进行播音。自动开关电路从集成电路2204取出AGC信号，送比较器N2判决，有信号输入N2时，打开音频开关V5，接收机进入正常收音工作状态，无载波信号时，自动开关机电路关闭音频开关V5，接收机处于等待静噪状态。

Claims

1．甚低频全固态地面波广播设备，包括发送机、接地耦合发送网络用户接收机和电源，其特征在于发送机由频率合成器、低通滤波器、音频放大器、调制度检波器、隔离放大器、功放推动A/B、功率放大A/B、功率合成器构成，其连接关系为音频前置输出接频率合成器，频率合成器输出接低通滤波器，低通滤波器输出接隔离放大器，隔离放大器输出分别接入功放推动A/B，功放推动A/B输出分别接功率放大器A/B，功率放大器A/B输出接功率合成器，最后接接地耦合发送网的馈电线；接地耦合发送网络由馈电线、安全隔离耦合器、发信天线、10KV高压电力传输线，接地电极网络Ⅰ，接地电极网络Ⅱ构成，其连接关系为馈电线输出接安全隔离耦合器，安全隔离耦合器输出的一端接接地电极网络Ⅰ，另一端接发信天线，发信天线沿10KV高压电力传输线平行架设发送机载波波长的1/4、1/2或全波长后，末端接接地电极网络Ⅱ；接收机由高频放大电路、2204单片机集成电路U1、移相检波电路，自动开关电路、扬声器构成，其连接关系为，高频放大电路输出接入2204单片机集成电路U1,U1输出接移相检波电路、检波输出经音量电位器W1再接入集成电路U1进行音频功率放大，音频功率放大输出接扬声器，2204单片机集成电路U1的16脚接自动开关电路。

2．根据权利要求1所述的甚低频全固态地面波广播设备，其特征在于发送机的频率合成器由九位二进制频率预置开关K1，参考源1024KHz晶体X3、频率合成集电电路MC145106、压控振荡器集成电路MC4046、电阻R′1-R3,R12,R21,R31,R35,R38,R34，电容C1-C3,C6-C11,C34-C36,C46-C48,C31,C21,C20,C30，三端稳压N2，电感L1，电位器W3，运算放大器N4组成。

3．根据权利要求1或2所述的甚低频全固态地面波广播设备，其特征在于低通滤波器由低通滤波器由电阻R4-R10、R13、电位器W5、电容C39、C43-C45、运算放大器N1组成；音频放大器由电容C22-C29、C40-C42、C38、C33、C4、C16、电阻R16-R19、R30、R15、电位器W4，运算放大器N3、插座X2组成；调制度检波器由电容C13-C15、C37、电阻R20、R32、R36、R37、R39、二极管V1、V2、运算放大器N3、插座X4组成；隔离放大器由电容C12、C17-C19、C5、电阻R14、R11、R22-R29、R40-R46、电位器W1、W2、W6，运算放大器N5，二极管V3、V4、V9、V10，三极管V5-V8，插座X5组成；功放推动A由电阻R17-R39、R38、电容C1、C4-C10、稳压管Z1、二极管V18、V19、三极管V9-V17组成；功率放大器A由电阻R1-R16、二极管D1D2、三极管V1-V8(1494、3858)；功放推动B同功放推动A，功率放大器B同功率放大器A。

4．根据权利要求1或2所述甚低频全固态地面波广播设备，其特征在于接地耦合发送网络的安全隔离耦合器由磁性材料为骨架，用绝缘导线绕制而成；接地电极网络Ⅰ由裸金属材料水平埋设于地下潮湿处，对地电阻小于4欧姆；接地电极网络Ⅱ，用经防水处理的绝缘导线网状水平埋设于地下潮湿处，对地电阻大于500兆欧姆；发信天线为金属导线，并沿10KV高压电力传输线平行架设一定长度。

5．根据权利要求4所述甚低频全固态地面波广播设备，其特征在于用户接收机的天线向地面下垂并可接入地下潮湿泥土中和水中，增强接收信号。

6．根据权利要求1所述甚低频全固态地面波广播设备，其特征在于发送机的功率合成器由变压器T1、电容C1、C2组成，变压器T1用绝缘导线在磁性材料骨架在绕制而成。