[实用新型]铁路信号系统用移频信号发生器

说明书

本实用新型涉及一种铁路信号系统所使用的移频信号发生器。

铁路信号中，使用移频信号在轨道路电路中传输。机车上感应线圈感应后，经处理后，在机车上复现地面色灯信号。移频信号是一种调频信号。用方波低频信号对较高的频率(载频中心频率f₀)进行调频而产生的。移频信号的变化规律，是以载频中心频率f₀为中心，作上、下频率偏移，幅度不变。当低频调制信号出现低电位时，载频f₀向下偏移△f(称为频偏)。f₀-△f称为下边频。当低频调制信号出现高电位时，载频f₀向上偏移△f，为f₀+△f，f₀+△f称为上边频。由于是方波调制，所以高电位出f₀-△f，低电位出f₀+△f，产生的结果也是一样的。可见移频信号是受低频信号的调制而作下边频和上边频的交替连续变化的一种调频信号。上边频、下边频在每秒时间内变化的次数与低频调制信号的频率相同。在铁路轨道中传输的信息是下边频f₀-△f和上边频f₀+△f。由于是方波调制，载频中心频率f₀实际上是不存在的。在移频信号中，低频调制信号携带着色灯信号的信息。而上、下边频则为运载低频信号之用。为了提高抗干扰性能，低频调制信号及上、下边频信号的频率精度是很高的。目前铁路使用的移频信号载频中心频率f₀有四种，550、650、750和850赫兹。双线铁路中，上行线采用650和850赫兹，下行线采用550和750赫兹。上行线中，按若干公里分成小分区。相邻小分区采用不同的载频中心频率。即中心频率650和850在上行线各小分区间隔配置。这是为了防止二相邻小分区信号互相混淆串扰而设置的。同样道理，为了使上下行线相邻的轨道之间不产生信号的干扰。下行线载频中心频率采用550和750赫兹。在中国的铁路中，频偏△f为55赫兹。所以550HZ的下、上边频是495HZ和605HZ，650HZ的下、上边频是595HZ和705HZ，750HZ的下、上边频是695HZ和805HZ，850HZ的下、上边频是795HZ和905HZ。低频调制信号有4～18种，为7～60HZ。

目前的移频信号发生器主要有三类：一类是低频信号用LC振荡电路产生，经过多次二分频得到。载频信号也用LC振荡电路产生。用低频信号对载频LC振荡器中电容C用电子的方法进行接通和断开从而调频产生正弦波移频信号。每一种载频中心频率要使用一个LC振荡器。这一类的产品有ZP·HF移频发送盒(参见《区间信号自动控制》，中国铁道出版社1996年12月第一版，书号ISBN7-113-02440-81U·686。《区间信号自动控制电路图册》，中国铁道出版社1996年12月第一版，书号ISBN7-113-02336-3/U·663)。第二类中，低频信号用晶体振荡器产生并经过多次二分频电路得到。如果用4种低频，就用4个晶体振荡器和4个分频器，如果用16种低频则要使用16个晶体振荡器和16个分频器。每种载频上下边频分别用晶体振荡器及分频器产生，8个上下边频就需8个晶体振荡器及8个分频器。上下边频信号用低频方波信号调制成方波移频信号，再经低通滤波器变成正弦波移频信号。(参见《多信息集成化移频自动闭塞》，中国铁道出版社1997年2月第一版，书号ISRN7-113-02392-4/U·676)。第三类是法国UM-71所使用的。它的载频中心频率同中国完全不同，低频频率与中国所采用的也不同。它的低频信号是用晶体振荡器经分频器产生的。分频器是可以根据色灯信号改变分频数的。所以只用一只晶体振荡器，就可以产生多种低频信号。它的载频信号产生及调制方法同上述第一类相同，使用LC振荡器。(参见《区间信号自动控制》一书)。所以每一种中心载频要使用一个LC振荡器。

综上所述，如采用LC振荡器，由于LC电路的温度特性，使振荡频率不够稳定，要达到很高的精度(比如千分之二)是很困难的。另外，载频与低频使用各自独立的振荡器，使振荡器与分频器用量很大。

本实用新型的目的是提高低频及上、下边频振荡频率的精度，提供一种采用很少数量的晶体振荡器及分频器的移频信号发生器。