井下无线通信用天馈系统的制作方法

本发明涉及无线和井下防爆领域，特别是一种井下无线通信用天馈系统。

背景技术：

现有无线通信系统基本使用双定向天线引出，同时向前后两个方向发射无线信号。然后实现煤矿井下巷道复杂，经常有转向、起伏、分叉等情况，同时除主运输巷道和工作面以外很难有较长平直巷道存在。无线通信基站发射的信号能量多数由于巷道较短而无法传播很远，因此浪费了信号能量，针对巷道覆盖的要求只能增加基站数量。因此如何克服巷道走向变化和无线信号无法转弯的问题是本申请解决的重点。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种井下无线通信用天馈系统。

为实现以上目的，提供以下技术方案：

井下无线通信用天馈系统，包括一个信号源、一个或多个腔体功分器、一个或多腔体耦合器和多个周期对数天线，所述信号源将信号传递给腔体功分器，所述腔体功分器分别与周期对数天线和腔体耦合器相连，所述腔体功分器与腔体耦合器通过馈线相连，所述腔体耦合器与周期对数天线相连。

优选地，馈线为1/2铜管屏蔽同轴电缆，用于无线信号的远拉，馈线长度小于等于200m。

优选地，所述周期对数天线定向增益为9dbi，发射频率为700-2500mhz。

优选地，所述腔体功分器包括腔体三功分器和腔体二功分器，所述一个信号源连接腔体三功分器，所述腔体三功分器分别连接周期对数天线、腔体耦合器和腔体二功分器，所述腔体二功分器连接周期对数天线，所述腔体耦合器的位置正对硐室，并连接周期对数天线。

优选地，所述腔体功分器为腔体二功分器。

本发明有益效果为：此天馈系统主要是通过馈线对无线电信号进行远拉，通过腔体功分器和腔体耦合器根据天线需要覆盖的距离长短进行能量调节，可以大大节省同等巷道条件下通讯基站的使用数量并且达到无通讯死角。

附图说明

图1为井下环境为u型时的本申请天馈系统图；

图2为井下环境为折线型时的本申请天馈系统图；

图3为井下环境为u型时对比天馈系统图；

图4为井下环境为折线型时的对比天馈系统图；

图5为井下环境为带有硐室的h型时本申请天馈系统图；

图6为井下环境为带有硐室的h型时对比天馈系统图；

图7为带有两个硐室的本申请天馈系统图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

在井下环境为u型或折线型时：

如图1和图2所示井下无线通信用天馈系统，包括一个信号源10、一个腔体功分器且为腔体二功分器20、一个腔体耦合器30和多个周期对数天线40，所述信号源10一般采用基站，将信号传递给腔体二功分器20，所述腔体二功分器20分别与周期对数天线40和腔体耦合器30相连，所述腔体二功分器20与腔体耦合器30通过馈线相连，所述腔体耦合器30与周期对数天线40相连，由于井下环境呈u型所以腔体耦合器30连接有两组周期对数天线40，实现相互垂直的两个方向上的通讯信号。

其中，馈线为1/2铜管屏蔽同轴电缆，用于无线信号的远拉，鉴于使用的无线通信系统频率在1700mzh-2500mhz之间，而此馈线一般每百米衰减11dbm，馈线长度小于等于200m。所述周期对数天线定向增益为9dbi，发射频率为700-2500mhz。

对比例一

在井下环境为u型或折线型时：

如图3和图4所示采用2个信号源10平行设置，每个信号源10上连接周期对数天线40，这样就会造成无信号区域a，无法实现通信的全部覆盖。

实施例二

井下环境为带有硐室的h型时：

如图5所示井下无线通信用天馈系统，包括一个信号源10、腔体功分器且包括腔体三功分器21和腔体二功分器20、一个腔体耦合器30和多个周期对数天线40，所述信号源10一般采用基站，将信号传递给腔体三功分器21，所述腔体三功分器21分别连接周期对数天线40、腔体耦合器30和腔体二功分器20，所述腔体二功分器20连接周期对数天线40，所述腔体耦合器30的位置正对硐室103，并连接两条组垂直的周期对数天线40，所述腔体三功分器21与腔体耦合器30通过馈线相连。由于井下环境呈h型，包括两条平行的巷道即第一巷道101和第二巷道102，腔体三功分器21和腔体二功分器20分别设置在两条巷道上。

功率计算：信号源10释放功率27dbm，第二巷道102左侧周期对数天线40经过腔体三功分器21(插损5.3db)后又经过10米馈线(线损1.1db)，此时第二巷道102左侧周期对数天线40接受功率为27-5.3-1.1＝20.6dbm。第二巷道102右侧线经过腔体三功分器21(插损5.3db)后又经过50米馈线(线损5.5db)，中间使用一个10db腔体耦合器30插损0.5，此时第二巷道102右侧天线接受功率为27-5.3-5.5-0.5＝14.6dbm。第一巷道101右侧天线经过腔体三功分器21(插损5.3db)后又经过50米馈线(线损5.5db)，在经过一个腔体二功分器20(插损3.3db)，此时第一巷道101左侧天线接受功率为27-5.3-5.5-3.3＝12.9dbm，右侧同理左侧为12.9dbm。

另外：在包含2个硐室时，如图7所示，腔体二功分器20在第一巷道101里也连接有一个腔体耦合器30，所述此腔体耦合器30同理正对硐室，连接有周期对数天线40。

依据以上原理，本领域技术人员可以根据硐室的数量分布多个腔体耦合器。

对比例二

井下环境为带有硐室的h型时：

如图6所示采用2个信号源10平行设置，每个信号源10上连接周期对数天线40，这样就会造成无信号区域b和无信号的硐室区域c，无法实现通信的全部覆盖。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。