WIFI矿用无线通讯系统主要设备的设计原理：

　　1、信号节点

 

　　信号节点采用有线方式与网络交换机连接，主要包括IP信号调制电路、无线射频信号调制电路、电源部分j天线等主要组成部分。IP信号调制电路主要作用是将IP信号经调制后，使用载波进行远距离传输，或者反之。信号调制电路采用模块化设计技术，分为处理器单元、调制解调单元、IP协议转换单元、电源电路单元等组成。

 

　　2、无线射频电路

 

　　无线射频信号调制是WIFI矿用无线通讯系统的重点。采用了WiFi、IEEE 802．3以及 IEEE 802．3u标准，支持CS．MA／CA，CSMA／CD，TCP／IP、DHCP，ICMP，NAT协议。  WiFi定义了用于无线局域网(WI。AN)进行通信的物理层和媒体访问控制(MAC)子层。系统采用了其中的IEEE 802．11g，在物理层采用2．4GHz 的无线频率，最大的速率达54 bit／s。在数据链路层的MAC子层，使用了“载波侦听多点接Ⅳ冲突避免(CSMA／CA)”媒体访问控制(MAC)协议。与有线连接部分采用了IEEE 802．3，因为节点是无线和有线兼顾，所以需要支持802．3。802．3描述了物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法，在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA／CD访问方式，对于高速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。而IEEE 802．3U则是100 bit／s以太网的标准。

 

　　3、手持机的电池保护

 

　　该保护回路由两个MOSFET(VI、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制Ic负责监控电池电压与回 路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电同路与放电回路的导通与关断．c3为延时电容，该电路具有允电保护、放电保护、过流保护与短路保护功能。

 

　　4、天线设计

 

　　天线作为无线设备的信号收发部分，直接决定无线设备的通讯能力和使用方式。信号节点的天线设计借鉴了GSM、CDV～等公共信息网对隧道、楼宇的覆盖经验，选用了旁瓣电平低、波瓣窄、前后比高、方向性强的背设天线，并根据实际情况设计了抛物面和栅状背板两种结构，其中抛物面天线直径较小，增益较高，覆盖距离远。栅状天线具有较高的抗风能力，适用于矿井风速较高的位置使用。