利用高强度红外光增强手机信号的通信装置制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种利用高强度红外光增强手机信号的通信装置。该装置由天线、信号调制器、电力线传输信号器、红外LED通信器、手机信号收发终端和220V电力线构成，其中：天线连接信号调制器、信号调制器连接电力线传输信号器、电力线传输信号器连接红外LED通信器、手机信号收发终端置于手机上，220V电力线提供电源和传输信号。天线将接收到的基站信号通过信号调制加载到电力线上，经电力线传输后，将信号放大和耦合给大功率红外LED，大功率红外LED发送此信号，手机上的信号接收装置接收此信号，并通过不同信道回送反馈信号，反馈信号接收装置接收并利用电力线载波技术把信号传输给天线，实现手机在信号盲区及信号弱区的通信。
【专利说明】利用高强度红外光增强手机信号的通信装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，属电力线通信和光通信领域。
【背景技术】
[0002]目前，手机使用已经非常普及，但是在一些信号盲区及信号弱区却往往无法正常通信，给生活和工作带来了诸多不便。例如在信号较弱或接收不到信号的地下车库，电梯等场所，手机的通信问题就显得尤为突出。虽然目前已有很多解决此问题的措施，例如在每一层电梯内部增置天线，井道内布放天线或通讯电缆等，但这些措施不仅成本高，施工安装困难且后期维护不方便。因此迫切需要一种低成本、安装方便且高效的系统，以解决信号盲区及信号弱区手机无法正常通信的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术存在的不足，旨在提供一种利用高强度红外光的通信装置，实现手机在信号盲区及信号弱区的正常通信。解决手机在信号盲区及信号弱区无法正常通信的问题，其中信号盲区为终端信号无法覆盖到的区域；信号弱区为因建筑物遮挡电磁波或受到电磁屏蔽等因素导致手机接收不到稳定性较强信号的区域。
[0004]本实用新型发明目的是通过下列结构完成的:利用高强度红外光增强手机信号的通信装置由天线(I)、信号调制器(2)、电力线(32)传输信号器(3)、红外LED通信器(4)、手机信号收发终端(5)和220V电力线(6)构成，
[0005]其中:天线(I)与信号调制器(2)连接，信号调制器(2)与电力线传输信号器(3)连接，电力线传输信号器(3)与红外LED通信器(4)连接，手机信号收发终端(5)置于手机上，220V电力线(6)为整个通信装置提供电源并同时进行信号传输。
[0006]所述信号调制器(2)与220V电力线(6)连接，信号调制器(2)由信号输入端(21)、信号预处理器(22)、载波耦合电路(23)、信号功率放大电路(24)组成。
[0007]所述电力线传输信号器(3)包括电力线接口(31)和电力线(32)，其中传输信号用的电力线(32)和照明电路的电力线(32)为一体并呈共用关系，传输信号用的电力线(32)与照明电路的220V电力线(6)相接。
[0008]所述红外LED通信器(4)由电信信号发送装置(41)和反馈信号接收装置(42)构成，其中:电信信号发送装置(41)包括滤波电路(43 )、解调电路(44 )、放大电路(45 )和大功率红外LED (46);反馈信号接收装置(42)包括红外一体化接收电路(47)和调制放大电路
(48)。
[0009]所述调制放大电路(48)，是由三极管构成的基本放大电路(45)，所述三极管具有高速开关特性，通过此调制放大电路(48)驱动大功率红外LED (46)传输信号。
[0010]所述手机信号收发终端(5)包括红外一体化接收电路(47)和反馈信号发送装置
(52)，所述反馈信号发送装置(52)包括调制放大电路(48)和大功率红外LED (46)。[0011]所述红外一体化接收电路(47)包括光敏二极管和红外IC芯片。
[0012]所述大功率红外LED (46)的波长为850nm。
[0013]工作原理:天线将接收到的基站信号通过信号调制加载到电力线(普通220V电源线)上，直接用现有电力线进行传输，传输后再将信号放大、耦合后发给大功率红外LED，由大功率红外LED发送此信号，手机上的信号接收装置接收到大功率红外LED发送此信号，并通过不同信道反馈信号，反馈的信号接收装置接收后再次利用电力线载波技术，将反馈信号传输给天线，从而实现手机在信号盲区或者信号弱区的通信正常。
[0014]本实用新型能有效地解决手机在信号盲区及信号弱区无法正常通信的问题，并且不会产生强电磁辐射，对人体无不良影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型使用状态的示意图；
[0016]图2为本实用新型各结构部件相互连接关系示意图；
[0017]图3为本实用新型中信号调制器(2)与电力线传输信号器(3)部件连接关系示意图；
[0018]图4为本实用新型手机信号接收及反馈的原理示意图。
[0019]其中:I一天线，2—信号调制器，3 —电力线传输信号器，5—手机信号收发终端，6—220V电力线。7—照明灯；
[0020]21信号输入端、22信号预处理器、23载波稱合电路、24信号功率放大电路；
[0021]31电力线接口、32电力线；
[0022]41电信信号发送装置、42反馈信号接收装置、43滤波电路、44解调电路、45放大电路、46大功率红外LED、47红外一体化接收电路、48调制放大电路；
[0023]51电信信号接收装置、52反馈信号发送装置。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实例对本实用新型一种利用高强度红外光实现信号在信号盲区及信号弱区覆盖的通信装置做具体说明:
[0025]本实用新型利用高强度红外光增强手机信号的通信装置结构包括:天线1、信号调制器2、电力线32传输信号器3、红外LED通信器4、手机信号收发终端5 ；
[0026]所述天线I收发一体共用，既接收基站所发的电信信号又发送手机反馈信号给基站；其中由于天线I接收到的基站信号和手机上传送的反馈信号属于不同信道信号，因此可信道复用，无信道占用问题；
[0027]所述信号调制器2与220V电力线6连接，包括信号输入端21，信号预处理器22，载波耦合电路23，信号功率放大电路24 ；
[0028]所述电力线32传输信号器3包括电力线接口 31和电力线32 ;
[0029]其中传输信号的电力线32和照明电路的电力线32共用，并与220V电力线6连接；
[0030]所述红外LED通信器4包括电信信号发送装置41 (含滤波电路43、解调电路44、放大电路5和大功率红外LED6和反馈信号接收装置42(含红外一体化接收电路47和调制放大电路48 ；
[0031]其中滤波电路43，具体是滤除电力线32传输过程中的噪声信号，以提高信噪比；
[0032]其中解调电路44，具体是实现将电力线32上传输的电信信号还原出来的功能；
[0033]其中放大电路45，具体是由三极管构成的基本放大电路45，且此三极管须具有高速开关特性，通过此放大电路45驱动大功率红外LED46传输信号；
[0034]其中电信信号发送装置41，接收电力线32传输的电信信号，通过滤波、解调后，经放大电路45驱动大功率红外LED46工作，从而将天线I接收到的基站信号从外界传输给处于信号盲区或信号弱区的手机；
[0035]其中红外一体化接收电路47主要包括光敏二极管和红外IC芯片，当大功率红外LED46发送红外信号时，光敏二极管接收到红外信号，并把此红外信号转换为电信号，IC芯片把此信号放大、并进行滤波、整形、解调后恢复出原始信号，再提供给手机的电信信号接收端；
[0036]其中调制放大电路48，具体是将接收到的反馈信号通过功率放大处理，加载到电力线32上，以实现电信信号在电力线32上较好的传输的功能；
[0037]其中反馈信号接收装置42置于所处信号盲区或信号弱区顶部，采用红外一体化接收电路47和调制放大电路48，当红外一体化接收电路47中的光敏二极管感应到红外信号后，经光电转换、放大、滤波、整形、调制、放大后传输给电力线32，电力线32再把信号传送给天线1，从而实现手机向外部基站发送反馈信号的功能；
[0038]所述手机信号收发终端5包括电信信号接收装置51 (含红外一体化接收电路47)和反馈信号发送装置52 (含调制放大电路48和大功率红外LED46)；
[0039]其中手机的电信信号接收装置51采用红外一体化接收电路47，接收来自位于所处信号盲区或信号弱区顶部，电信信号发送装置41上大功率红外LED46发送的信号；
[0040]其中反馈信号通过手机上自带的反馈信号发送装置52发送，反馈信号经调制、放大后，驱动红外LED发送信号；
[0041]其中选取大功率的红外LED传输电信信号和手机反馈信号，大功率红外LED46与普通的红外LED和红外激光器相比其优势在于:抗干扰性强、能传输较强的信号、不会产生强电磁辐射，无不良的视觉体验，而且信号覆盖面积广。普通红外LED则由于功率较低，信号强度不能满足手机通信的要求。
[0042]红外激光器由于方向性比较好，光束发散角比较小，遇到障碍物易被阻断，因此覆盖面窄，其次在相同成本下，大功率红外LED46远比红外激光器功率大，性价比更高。另外因为波长为850nm的大功率红外LED46其感应度比波长为940nm红外LED更强，发射功率更大，距离更远，因此此处大功率红外LED46均为波长为850nm的型号。
[0043]实施例1:此系统运用在接收不到信号的电梯内部:天线I置于楼房顶部能接收到较强信号的位置，天线I接收基站的信号，把无线电波信号转换为微弱的电信号，通过信号调制器2滤波、放大、整形后加载到电力线32上，经电力线32传输，此信号经电梯顶部的电信信号发送装置41处理后发出。手机信号收发终端5上的电信信号接收装置51接收此信号，经过光电转换、放大、滤波、整形，解调后恢复出电信信号输入给手机的信号接收端，手机的反馈信号则通过手机信号收发终端5上的反馈信号发送装置52发送，此信号被位于电梯厢顶部的反馈信号接收装置42接收，调制、放大后通过电力线32又传输传给天线I，从而实现手机设备在电梯的通信。
[0044]实施例2:此系统运用在信号较弱或无信号的地下车库:天线I置于地下车库外部能接收到较强信号的位置，天线I接收基站的信号，把无线电波信号转换为微弱的电信号，通过信号调制器2，滤波、放大、整形后加载到电力线32上，经电力线32传输，此信号经地下车库顶部的电信信号发送装置41发出。手机信号接收及反馈部分上的电信信号接收装置51接收此信号，经过光电转换、放大、滤波、整形，解调后恢复出电信信号输入给手机的信号接收端，手机的反馈信号通过手机信号接收及反馈部分上的反馈信号发送装置52发送，此信号被位于地下车库顶部的反馈信号接收装置42接收，调制、放大、后经电力线32又传输传给天线1，从而实现手机在地下车库的通信。
【权利要求】
1.一种利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于由天线(I)、信号调制器(2)、电力线(32)传输信号器(3)、红外LED通信器(4)、手机信号收发终端(5)和220V电力线(6)构成， 其中:天线(I)与信号调制器(2)连接，信号调制器(2)与电力线传输信号器(3)连接，电力线传输信号器(3)与红外LED通信器(4)连接，手机信号收发终端(5)置于手机上，220V电力线(6)为整个通信装置提供电源并同时进行信号传输。
2.根据权利要求1所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述信号调制器(2)与220V电力线(6)连接，信号调制器(2)由信号输入端(21)、信号预处理器(22)、载波耦合电路(23)、信号功率放大电路(24)组成。
3.根据权利要求1所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述电力线传输信号器(3)包括电力线接口(31)和电力线(32)，其中传输信号用的电力线(32)和照明电路的电力线(32)为一体并呈共用关系，传输信号用的电力线(32)与照明电路的220V电力线(6)相接。
4.根据权利要求1所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述红外LED通信器(4)由电信信号发送装置(41)和反馈信号接收装置(42)构成，其中:电信信号发送装置(41)包括滤波电路(43 )、解调电路(44)、放大电路(45 )和大功率红外LED(46)；反馈信号接收装置(42)包括红外一体化接收电路(47)和调制放大电路(48)。
5.根据权利要求4所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述调制放大电路(48)，是由三极管构成的基本放大电路(45)，所述三极管具有高速开关特性，通过此调制放大电路(48)驱动大功率红外LED (46)传输信号。
6.根据权利要求1所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述手机信号收发终端(5)包括红外一体化接收电路(47)和反馈信号发送装置(52)，所述反馈信号发送装置(52)包括调制放大电路(48)和大功率红外LED (46)。
7.根据权利要求4或6所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述红外一体化接收电路(47)包括光敏二极管和红外IC芯片。
8.根据权利要求5所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述大功率红外LED (46)的波长为850nm。
9.根据权利要求7所述的利用高强度红外光增强手机信号的通信装置，其特征在于所述大功率红外LED (46)的波长为850nm。
【文档编号】H04B7/005GK203775204SQ201420073148
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】马敏, 何亚欣, 谢永强 申请人:昆明理工大学