专利名称：静电容无绳广播方法
(一)静电容无绳广播方法为发明专利，属有线广播技术领域。
(二)相关的现有技术目前利用农村低压电力网进行有线广播国内已有三家申报了专利，但均未获权。情况如下1.广西桂林张宇申报的“电源零线传输有线广播用户接线盒”专利公告号CN2093475U。张宇的方法是利用“零线不接地的低压电力网”中的零线直接传输音频信号。申报的专利权项是用户接线盒，其主要功能是指示喇叭是否接在零线上，而不在火线上。这种方法的缺点是①喇叭安装不方便，因喇叭的一根线要与电灯线的零线连接，另一根线要接大地。接大地是很麻烦的。②扩音机的功率要求很大。③用户喇叭只宜用高阻舌簧喇叭，对音质好的低阻低音喇叭音量太小。④不能实现多套节目广播。⑤电源零线对大地最大有120伏音频电压，不安全。
2，重庆北碚应用技术研究所的高世金、高亮，申报的“一种有线广播的方法及系统”。专利公告号CN1059436A。其公开说明书称该专利特征是其广播音频信号经载波调制后，由两根导线引出，一根接地，另一根架空后再接地，或直接与附近的低压电力网中的零线连接后再接地，并利用大地土壤构成传输回路。
高世金的方法是把发射机的信号送到远端(该权力要求书及说明书中称应大于150米以远)。然后利用大地作回路，使送到远端(＞150米)的信号回到发射机，从而构成闭合回路。该申报书又称“也可以(或)直接与附近的低压电力网中的零线连接后再接地”。
高世金的方法存在的问题是理论与实践都证明该方法行不通。如果真的把发射机信号用两根导线引出，一根接地，另一根(＞150米)架空后再接地，则理论与实践都证明有线广播的传输距离也就是150米左右。更远的距离只有靠无线发射。而无线发射是违反国家关于农村广播禁止用无线发射的规定。该申报书称也可以(或)直接与附近的低压电力网中的零线连接后再接地。这一点在形式上与1，中广西张宇申报的专利相关，都利用了低压电力网中的零线传广播。但实际上张宇的方法可行，高世金的方法不可行。原因是张宇方法中零线对地是浮空的，与地只用避雷器相联。也就是说张宇方法中的低压电力网是零线不接地系统。高世金的后一方法中要求零线接地，这样低压电力网便是零线接地系统。在零线接地系统中为了安全，要采用零线多重接地。若发射机的一根线接地，另一根线直接与附近接地的零线连接后，则发射机送出的信号便经最近的良好接地点返回发射机，更远的地方将收不到信号或信号极弱，信噪比很低，噪声干扰大。事实上经考察，杂音的确大。农民不能忍受，把喇叭摘下来了。
3，辽宁锦县电视转播台李铁铮申报的农村“频-幅”相地转播机，公告号CN2062925U，这种方法是利用农村低压电灯线相地回路传输调幅广播信号，并用一个50Hz滤波器防止50Hz电流入地。
这种方法的缺点是①由于接收机接在零线上，而零线上的广播信号只是零线接地电阻上的一点残余信号，特别是白天电灯关时残余信号弱，故该方法中的发射机功率要求极大。另外接收机是经电容直接接在零线上，这样就无法使用方便的无绳接收。②当电灯全开时，以50KW变压器电网为例，相零电阻为1Ω，这时李铁铮方法便与高世金方法一样，因而有同样的问题。
(三)本方法的目的及优点1，农村有线广播线路架设投资大线路维护难。采用本方法提出的静电容无绳广播技术可省去专用有线广播线路的架设与维护。而用已有的低压电力网传输广播信号。
2，虽然目前国内已有几家申报了利用低压电力网传输广播信号的专利，但有(二)中所述缺点，以致推广困难，未能广泛应用。本方法原理新颖，与现有技术根本不同，没有现有技术存在的问题。采用方法利技术除省去专用有线广播线路的架设与维护外，还具有以下优点①广播音质好，可与城市本地广播电台比美。
②本广播系统不干扰其他设备(如农村电话)，也不受其他设备干扰(如各种家用电器，电焊机，发电机，汽车，拖拉机等)。
③发射机功率特别小，比现有技术小1-2个数量级。接收无绳，方便灵活。
④本广播系统成本特别低，低于现有技术许多。
⑤能很方便实现多套节目广播、对讲等功能。
⑥安装使用方便。整个系统在事先埋好发射机地线情况下，可在半小时内安装完毕。用户家中的接收机可挂在墙上，可放在桌上或床头上，甚至拿在手中在室内走。
(四)本方法的技术解决方案
图1为本方法的原理图。1，2为一对导电极板，形成一个静电容。若在此电容上加上信号电压3。则1，2两极板间便有相应的电力线4。若在1，2两极板间与电力线平行放一导线5，则导线5上便有信号电压。其大小与导线5的长度成比例。若导线5不与电力线平行，则导线5上的信号电压便与导线5的电力线方向上的投影长度成比例。导线5上的信号电压可用放大器6放大。于是6便收到3的信号。由于极板1，2间只有电场，没有磁场，故这里没有电磁波发射。极板有多大范围，接受器便在多大范围内接受。超出极板范围是不能收的。故这种静电容广播确属有线广播范畴。另外由于本系统没有电磁波发射，故只能用拉杆天线或拖线接收，磁性天线是收不到的。为了抗干扰、实现多套节目广播及对讲等功能，信号沅为音频调制载波信号。
图2是图1理论模型的具体实现。先设低压电力网是零线不接地系统。三相火线和零线通过电容7，8，9对载波频率连接起来。则整个低压电力网(包括三相火线和零线)起到图1中极板1的作用。大地相当极板2。信号沅3加在低压电力网任何处与大地之间。为了安全起见，用电容10隔离。另外按惯例零线和地之间接避雷器。若低压电力网为零线接地系统，则要求用本专利的接地器接地。接地器是一个谐振在载波频率上的LC并联谐振回路。由于载波频率很高(150-200KHz)，电感、电容量很小，例如取100微亨×0.01微法左右。电感绕在磁环上。铜线直径＞3毫米。接收机是一普通直放式收音机，由载频放大器、检波器及音频放大器构成。把此收音机放在低压电力线任何处下面便可收到广播。离开低压电力线5米左右便收不到广播。
(五)本方法的积极效果本方法原理新颖、实用。硬件成本低廉，维护方便。广播质量高。使用方便。容易实现多套节目广播和对讲等功能，除具有(三)中所述各种优点外，还在江津县德感镇实地试验，效果十分满意，大受专业广播技术人员和农民称赞。一致认为本方法用很低的成本，很好地解决了农村低音喇叭广播进农户的问题，有巨大的社会、经济效益。
(六)图面说明图1为本方法原理图。1，2为两导电极板。3为信号沅。4为电力线。5为拉杆天线或拖线。6为接收机。图2为本方法在低压电力网上的实施图。7，8，9为三个电容，其容量＞0.47微法，耐压＞450伏。10为整个低压电力网，包括变压器的低压侧、三相火线、零线和用户负载。
权利要求
1.一种有线广播方法，其特征在于1.利用农村低压电力网作电容器的一个极，大地作另一个极。音频调制的广播载波信号加在这两个极之间。在两个极之间的空间内用带拉杆天线或拖线的直放式接收机收广播。
2.根据权利要求1，信号沅为音频调幅发射机，其信号加在低压电力网的任何处与大地之间。
3.根据权利要求1，接收机为带拉杆天线或拖线的直放式收音机，放在低压电力线与地之间接收。
4.根据权利要求1，低压电力网的三相火线可用耐压大于450伏，容量为0.5-1微法的电容与零线连接，使整个低压电力网不分火线、零线对载波频率联成一片，以提高传播效率。
全文摘要
静电容无绳广播方法为发明专利，属有线广播技术领域。主要解决农村有线广播低音喇叭进农户时于到的架设广播专线成本高、维护难的问题及现有利用农村低压电力线传广播技术中的各种缺点，如音质差，发射机功率大，成本高等。本方法有别于已有技术，提出一种新颖、实用的原理与方法，用整个低压电力网作电容器的一个极，大地作另一个极。音频调制的广播载波信号加在这个大电容的两极上。电容两极之间的空间便产生广播信号电力线，并用一个带拉杆天线或拖线的直放式收音机收广播。
文档编号H04B3/54GK1083641SQ9210826
公开日1994年3月9日 申请日期1992年8月29日 优先权日1992年8月29日
发明者杨士中 申请人:重庆大学