Устройство индуктивной связи Советский патент 1991 года по МПК H04B5/00 

Изобретение относится к системам связи с использованием поля ближней зоны действия антенны и может быть использовано в угольной промышлен- ности для организации радиосвязи в подземных горных выработках шахт.

Целью изобретения является упрощение путем уменьшения количества усилительных узлов.

На чертеже показана электрическая блок-схема устройства индуктивной связи.

Устройство индуктивной связи содержит линию 1 передачи, линию 2 приема, стационарный передатчик 3, стационарный приемник 4, подвижные приемопередатчики 5, однонаправленные усилитель 6, согласующие блоки 7, запирающие блоки 8, первую обмотку 9 трансформатора, вторую обмотку 10 трансформатора, первый конденсатор 11, второй конденсатор 12.

Подвижные приемопередатчики 5 могут перемещаться вдоль линий 1 и 2 и имеют с этими линиями электромагнитную связь. Согласующие блоки 7 могут быть выполнены в виде трансформаторов и осуществляют согласование входных и выходных сопротивлений линий 1 и 2 и однонаправленных усилителей 6.

Линии 1 и 2 образуют симметричные пары одного, например, телефонного кабеля. Однонаправленные усилители 6 выполнены избирательными, настроены на рабочую частоту подвижных приемопередатчиков 5 и через согласующие блоки 7 вкпючены в линию 1 в направлении передачи, а в линию 2 - в направлении приема.

Стационарные приемник 4 и передатчик 3, а также подвижные приемопередатчики 5 работают на одной частоте.

Устройство радиосвязи обеспечивает связь между стационарным передатчиком 3 и передвижными приемопередатчиками 5, связь между передвижными приемопередатчиками 5 и стационарным приемником 4, а также связь передвижных приемопередатчиков 5 между собой.

Устройство индуктивной связи работает следующим образом.

При связи стационарного передатчика 3 с передвижным приемопередатчиком 5 модулированный высокочастотный сигнал с выхода стационарного передатчика 3 поступает в линию 1 и

0

0

передается по всей длине этой линии. Затухание сигнала в пинии 1 компенсируется однонаправленными усилителями 6. Запирающие блоки 8 не вносят затухания в линию 1 для сигнала стационарного передатчика 3, так как обмотки 9 и 10 размещены на одном сердечнике трансформатора и включены так, что магнитные потоки для противофазного сигнала (токов прямой последовательности) взаимно компенсируются. При этом для наведенных токов (токов нулевой последовательнос- 5 ти) индуктивное сопротивление обмоток 9 и 10 велико. Это позволяет увеличить переходное затухание между линиями 1 и 2.

Смещение однонаправленных усилителей 6 (вместе с согласующими блоками 7 в линии 2 относительно однонаправленных усилителей 6 линии 1 на половину расстояния между усилителем повышает величину переходного затухания между однонаправленными усилителями 6, включенными в линию 1 и линию 2, так как в этом случае переходное затухание (за счет сдвига усилителей) определяется результирующим затуханием переходных токов на дальнем конце, которое всегда больше затухания на ближнем конце.

В результате может быть обеспечена достаточная величина устойчивого усиления однонаправленных усилителей 6 при размещении линий 1 и 2 в одном кабеле.

Величина усиления однонаправленных усилителей 6 устанавливается таким образом, чтобы обеспечивалась компенсация затухания сигнала в линиях 1 и 2 и при этом обеспечивался требуемый запас устойчивости однонаправленных усилителей 6, т. е. меньше величины переходного затухания.

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, в устройстве обеспечивается передача сигнала от стационарного передатчика 3 по всей длине линии 1 и компенсация его затухания однонаправленными усилителями 6. В результате за счет электромагнитной связи линии 1 с передвижными приемопередатчиками 5 обеспечивается устойчивая связь между стационарным передатчиком 3 и передвижными приемопередатчиками 5.

Аналогичным образом при работе передвижного приемопередатчика 5 в ре5 1

жиме передачи модулированный высокочастотный сигнал за счет электромагнитной связи наводится в линиях 1 и 2. Наведенный сигнал распространяется в линии 1 в направлении передачи, а в линии 2 - в направлении приема и усиливается однонаправленными усилителями 6. В результате обеспечивается связь между передвижным приемопередатчиком 5 и стационарным приемником 4, а также связь передвижных приемопередатчиков 5 между собой.

Функционирование устройства по п.2 формулы изобретения осуществляется следующим образом.

Конденсаторы 11 и 12 совместно с обмотками 9 и 10 образуют параллелный резонансный контур, настроенный на рабочую частоту устройства. Это позволяет обеспечить в рабочей полосе частот для переходных токов большое сопротивление запирающего блска 8 без увеличения индуктивности обмоток 8 и 9 (за счет резонанса), что облегчает выполнение требований искро безопасности систем связи, предназначенных для работы в подземных горных выработках. Б этом случае для токов нулевой последовательности, протекающих в каждом проводе соответствующей линии в одном направлении, сопротивление параллельного контура (С) велико и определяется выражением

со

И,

(О

где С - сопротивление контура на

резонансной частоте; L - индуктивность обмоток

9 и 10, С - емкость конденсаторов 11

и 12

Q - добротность контура С. Для токов прямой последовательности, протекающих в каждом проводе соответствующей линии в противоположных направлениях, общая индуктивност запирающего блока 8, выполненная на одном (общем) магнитном сердечнике, равна нулю.

Г I

(2)

LuLt+L2-2M lL,L2-0;

7366

так как L L2 и М 1, где М - коэффициент связи обмоток 9 и 10.

В .соответствии с (1) сопротивление t0 также равно 0, в результате токи прямой последовательности проходят через С-контуры практически без затухания.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения

1.Устройство индуктивной связи, содержащее стационарный приемник, стационарный передатчик, m передвижных приемопередатчиков, а также линию приема и линию передачи, в разрывы которых включены усилительные узлы, каждый из которых содержит включенные последовательно первый согласующий блок, однонаправленный усилитель и второй согласующий блок, о т- личающееся тем, что, с целью упрощения устройства путем уменьшения количества усилительных узлов, введены запирающие блоки, каждый из которых включен в разрыв соответствующей линии и размещен на равных расстояниях от предыдущего и последующего усилительных узлов, а линии приема и передачи физически размещены в одном кабеле, при этом усилительные узлы, включенные в разрывы линии передачи, и усилительные узлы, включенные в разрывы линии приема, размещены на равном расстоянии и поочередно друг от друга, выход стационарного передатчика подключен к началу линии передачи, вход стационарного приемника подключен к концу линии приема, каждый запирающий блок содержит трансформатор, первая обмотка которого включена в разрыв первого провода соответствующей линии, а вторая обмотка - в разрыв второго провода той же линии.

2.Устройство по п.1, о т л и - .чающееся тем, что каждый запирающий блок содержит первый конденсатор, подключенный параллельно первой обмотке трансформатора, и второй конденсатор, подключенный параллельно второй обмотке трансформатора.

Изобретение относится к системам связи с использованием поля ближней зоны действия антенны и может быть использовано для организации высокочастотной связи с подвижными объектами в подземных горных выработках шахт. Целью изобретения является упрощение путем уменьшения количества усилительных узлов. Устр-во содержит линию 1 передачи, линию 2 приема, стационарные передатчик 3 и приемник 4, подвижные / приемопередатчики 5, усилительные узлы, каждый из которых содержит по два согласующих блока 7 и однонаправленный усилитель 6. Цель достигается введением запирающих блоков 8, каждый из которых содержит трансформатор с обмотками 9 и 10 и может содержать конденсаторы 11, 12. Кроме того,достижение цели обеспечивается размещением запирающих блоков 8 на равных расстояниях от предыдущего и последующего усилительных узлов, а также размещением усилительных узлов, включенных в разрывы линии 1, на равном расстоянии от усилительных узлов, включенных в разрывы линии 2. Однонаправленные усилители 6, приемопередатчики 5, передатчик 3 и приемник 4 имеют единую рабочую частоту. Устр-во обладает повышенным затуханием между усилителями 6, включенными в линии 1 и 2, что позволяет физически разместить последние в одном кабеле. 1 з.п. ф-лы., 1 ил. , о (Л о со ч loo &