专利名称：采用声表面波技术的足球裁判无线无源联络装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于足球比赛中主裁判和边线裁判之间的联络装置，具体地说，是在足球比赛中，边线裁判向主裁判发出通知的一种装置，属于无线传输技术领域。
背景技术：
在足球比赛中，边线裁判要根据观测的情况向主裁判报告发生的情况，通常情况下，边线裁判是利用摇动手中的旗帜，并在主裁判注意到以后通过旗语来协助主裁判决。这种依靠视觉通讯的方式的不足就是，如果边线裁判不在主裁判的视觉范围内时，则不能及时把赛场信息反应到主裁判。解决这种通讯延迟的方法之一就是采用无线通讯的联络方式即在边线裁判摇动或举起旗帜的同时，按下旗帜上的开关，使安装在旗帆上的无线发射装置发射无线信号，主裁判随身携带的无线接收装置在接收到此无线信号后会产生声音或震动，以提示主裁判有赛场信息需要报告。采用类似无线遥控之类的无线传输技术可以轻易实现如上要求的通讯装置。通常情况下，无线通讯装置的发射机和接收机都需要电源供电。目前，国内外巳有此类应用。
发明内容
本发明提供一种采用声表面波技术的足球裁判无线联络系统，与通常采用的无线系统相比，本发明最大的特点是无线联络系统中只有主裁判携带的无线收发机需要电源供电，而边线裁判手中的信号发射机工作在纯无源状态，不需要电源。这样不仅简化了装置设计，也节约了成本。
本发明包括无线收发机和无线无源的信号发射机两部分，佩戴在主裁判身上的无线收发机发射具有一定间隔的射频脉冲，安装于边裁手持的巡边旗上的信号发射机接收到此射频脉冲后，根据安装于巡边旗杆上的按钮开关的不同状态发射不同的射频脉冲信号到无线收发机。边裁根据现场情况控制按钮开关的打开和关闭状态，无线收发机接收到此包含边裁通知信息的信号后，经过内部处理，以声音或/和震动的方式通知主裁判。
所述的无线无源信号发射机包括声表面波器件、按钮开关、收发天线三个部分。收发天线与声表面波器件上的叉指换能器电气连接。按钮开关的触点与声表面波器件上的反射栅电气连接。收发天线接收射频查询信号并传送到声表面波器件，同时发送来自声表面波器件的包含开关信息的电磁波信号。按钮开关控制声表面波器件上的反射栅连接状态。所述的声表面波器件包括器件基体、叉指换能器和反射栅，与收发天线电气连接的叉指换能器把接收到的电磁波转换为沿着基体表面传播的声波，具有两个极性的反射栅布置在声波轨迹上，当在表面传播的声波遇到反射栅后，会产生反射和透射。
所述的无线收发机包括公共天线、发射电路、接收电路和控制电路，发射电路按照控制电路的控制发射査询信号到公共天线，公共天线发射从发射电路来的电磁波信号，并接收由信号发射机上天线发射的信号，然后将此信号传送到接收电路，接收电路把接收的信号放大、滤波、变频、解调后传送给数字解码电路，不同的数字解码结果产生不同的响应。
本发明的工作过程和工作原理是主裁判携带的无线收发机以一定的时间间隔经全向天线发射具有一定工作频率的射频电磁波脉冲，安装于巡边旗上的信号发射机的天线接收到此电磁波脉冲后，传输到声表面波器件上的叉指换能器，叉指换能器把电磁波信号转换为声波信号，并沿着声表面波器件的基体表面传播，位于传播路径上的反射栅组使声波发生反射和透射，反射回的声波在叉指换能器上被转换为电磁波信号，并由与叉指换能器相连的天线发射出去。反射栅在不同的连接状态时，其反射系数会发生变化，与反射栅电气连接的按钮开关的通断状态使反射栅产生不同的反射系数，因此在反射回波中包含了开关的通断信号。无线收发机发射査询信号后，转为接收信号状态。当无线收发机接收到无线无源发射机发出的包含按钮开关状态信息的射频信号后，接收电路对接收到的信号进行处理，经解码后得到按钮开关的状态信号，从而以声音、振动或视觉方式通知主裁判。从而完成整个信息的及时传递过程。
本发明的优点是l.信号发射机是无线且是无源的，不需要电源模块。2.信号发射机可以包含身份辨识信息。3.采用声表面波技术实现无线无源信息通信。
图l是本发明原理框图。
图2是信号发射机结构示意框图。
图3是无线收发机结构框图。
具体实施例方式
如图l、 2、 3所示，本发明包括无线收发机(1)和无线无源的信号发射机(4)两部分。如图1所示，所述的佩戴在人员1身上的无线收发机1以一定的时间间隔经全向天线发射具有一定工作频率的射频脉冲査询信号，在每个工作周期内，收发机1发射査询信号后立刻转为接收状态。所述的信号发射机4安装于巡边旗2的旗杆内部，旗杆上的按钮开关3控制发
4射机4发射的信号状态。
所述的信号发射机4包括收发天线5、控制开关3和声表面波器件9三个部分。收发天线5和控制开关3与声表面波器件均电气连接。所述的声表面波器件9包括器件基体7、叉指换能器6、反射栅8。无线收发机1发射的射频査询脉冲经空间传播，被信号发射机4上的收发天线5接收，并传送到叉指换能器6，叉指换能器6把射频电磁波信号转换为同频率的声表面波信号，声表面波信号沿着器件基体7的表面传播。在器件基体7表面上生成的反射栅8位于声表面波的传播路径上，反射栅8引起的不连续性使沿着器件基体7表面传播的声表面波发生反射和透射。同时，反射栅8的电气连接状态会影响声表面波的反射和透射率。反射栅8与控制开关3电气连接，因而，控制开关3的通断状态就转换为反射栅8的通路和短路状态，两种状态下，反射栅8的反射率是明显不同的，从而把控制开关3的信号转换为反射回的声表面波的强弱。反射栅8反射回的声表面波经器件基体7的表面传播回到叉指换能器6，包含控制开关3状态的声表面波信号在叉指换能器6上发生声电转换，转换为射频电磁波信号，经由收发天线5发射出去。
所述的无线收发机1是一个无线工作系统，由公共天线，发射电路，接收电路，数字控制电路组成，发射电路按照指令经公共天线发射射频查询信号。接收电路对从公共天线返回的反射信号进行调理后输送到数字控制电路。数字控制电路对数字化的接收信号进行计算和判别，得到当前控制开关3的状态信息，并根据信息状态产生不同的输出控制信号。
权利要求
1.一种采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的无线联络装置，包括无线收发机和无线无源的信号发射机两部分，其特征在于，信号发射机包含的声表面波器件上的反射栅把控制开关的状态信号转换为反射声波的强弱，经声表面波器件上的叉指换能器转换为声波信号，由收发天线发射出去。无线收发机以无线电波形式向信号发射机发送查询信号，并接收信号发射机发送的包含控制开关信息的无线电波信号。无线收发机把接收的无线电波信号经放大和解码后，根据判别结果输出控制信号，通知主裁判。
2. 根据权利要求1所述的采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的无线联络装置，其特征是，所述的信号发射机包括收发天线(5)、控制开关(3)和声表面波器件(9)，收发天线(5)与声表面波器件(9)电气连接，二者之间可以双向进行电波信号的传播，控制开关3与声表面波器件(9)电气连接，控制开关(3)的通断状态会影响声表面波器件的传播特性。
3. 根据权利要求1所述的采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的无线联络装置，其特征是，所述的信号发射机安装在巡边旗的旗杆内部，控制开关位于旗杆上易于按动的位置。
4. 根据权利要求2所述的采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的禾线联络装置，其特征是，所述的控制开关(3)按钮设在巡边旗的旗杆上，控制开关(3)的触点与声表面波器件(9)上的反射栅(8)电气连接，控制开关(3)的触点的开闭状态通过电气上的断路和短路状态传送给声表面波器件(9)。
5. 根据权利要求2所述的采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的无线联络装置，其特征是，所述的声表面波器件(9)包括器件基体(7)、叉指换能器(6)、反射栅(8)，器件基体(7)采用具有压电效应的材料，叉指换能器(6)把从与之电气连接的收发天线(传送来的电磁波信号转换为声表面波信号，并把从声波轨迹上传播过来的声表面波转换为电磁波信号传输到收发天线(5),反射栅(8)采用分裂指换能器结构，当分裂指为开路时，反射栅(8)反射输入的声表面波，当分裂指为短路时，反射栅(8)则几乎不发生反射，反射栅(8)与控制开关(3)电气连接，使控制开关(3)的通断状态转换为分裂指换能器的断路和短路状态。
6. 根据权利要求1所述的采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的无线联络装置，其特征是，所述的无线收发机(1〉包括公共天线，发射电路，接收电路，数字控制电路。数字控制电路按照一定的工作时序控制发射电路发射査询信号，并在发射査询信号后启动接收电路，同时数字控制电路对接收到的信号进行解码、判别，根据结果输出控制信息。
全文摘要
一种采用声表面波技术的用于足球比赛中裁判之间的无线联络装置，属于无线传输技术领域。本发明包括无线收发机和无源的信号发射机，佩戴在主裁判身上的无线收发机发射射频查询信号，并接收返回的信号，无源的信号发射机安装在巡边裁判手持的巡边旗杆内，与控制开关连接的声表面波器件把控制开关的通断信号转换为声波的反射信号的有无，并经过声电转换后发射出去。无线接收机把接收到的信号经过放大、解调后，根据对接收信号的判别结果，输出控制信息。本发明可以实现足球主裁判与边线裁判的无线联络，简化了信号发射机的复杂度，省去了电池，节省成本。
文档编号G08B7/06GK101567114SQ20091010655
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者李庆亮 申请人:深圳信息职业技术学院