[發明專利]一種電力線載波通信發送電路

有效

• 申請號: 201110166801.1
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102223160A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 查利君;宋宏偉
• 申請（專利權）人: 深圳市智聯信通科技有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標事務所 44241
• 代理人: 孫子才

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及電力線載波通信領域，涉及一種電力線載波通信的發送電路。

背景技術

電力線載波通信是一種以高頻載波信號通過高壓電力線傳輸信息的通信方式。該通信系統是以輸電線路為載波信號的傳輸媒介的電力系統通信。由于輸電線路具備十分牢固的支撐結構，并架設?3條以上的導體(一般有三相良導體及一或兩根架空地線)，所以輸電線輸送工頻電流的同時，用之傳送載波信號，既經濟又十分可靠。這種綜合利用早已成為世界上所有電力部門優先采用的特有通信手段。

電力線載波通信與一般架空線載波通信的不同點是：在同一電網內可用的頻譜范圍自8kHz～500kHz，只能開通有限的通道，如每個單向通道需占用標準頻帶4kHz，則該頻帶不能重復使用，否則將產生嚴重的串音干擾。故一般電力線載波設備均采用單路單邊帶體制，每條通道雙向占用2×4kHz帶寬，總共61條電路。如果需要開更多電路，則必須采取加裝電網高頻分割濾波器的隔離措施。

載波電流與輸電線的耦合方式分為相相耦合及相地耦合兩類。相相耦合傳輸衰耗較小，但耦合設置投資較大。相地耦合傳輸衰耗較大，但耦合設置投資較小。在采用對地絕緣的架空避雷線的輸電線上（雷擊時通過絕緣子的放電間隙對地放電），也可以將載波電流耦合到架空地線上，稱為地線載波。如果高壓輸電線的相導線是分裂導線，則耦合在兩條子導線之間開通的載波稱為相分裂載波（此時分裂導線間必須彼此絕緣起來）。

發信功率限制　由于載波電流在電力線上傳輸時會向空間輻射電磁波，干擾該頻段內的廣播和飛行、航海等導航業務，所以各國政府均對發信功率加以限制，通常10瓦輸出可傳輸幾百公里，而某些大于1000公里的線路，也允許將輸出功率提高到100瓦。

頻帶復用　現代大多數電力線載波機，均采用標準4kHz頻譜,其中有效傳輸頻帶為300～3400Hz。為了節約使用有效頻帶,采用頻分復用技術，將300～2000Hz一段傳送話音，2400～3400Hz上音頻段傳送遠動數據或高頻保護信號。還有些載波機配有專用的控制接口，利用同一載波通道瞬時切換傳送高頻保護信號，統稱為復用載波機。

信號的傳輸計算　耦合到輸電線上的高頻載波電流，隨著導線排列和交叉換位的差異，以及耦合方式的不同，其傳輸規律非常復雜。在設計載波通道時，傳輸性能的計算以往多用經驗公式，不夠精確。70年代以后,根據模式傳輸理論推導了載波電流模式傳輸計算數學模型，所編制的通用計算程序已經提供了工程上足夠精確的計算工具，供設計、制造及運行部門使用。80年代中國所開發的實用化軟件，已經達到了國際先進水平。

電力線載波通道的基本結構是這樣的：載波機的收發信端用高頻電纜經結合濾波器聯接耦合電容器，將載波電流傳送到輸電線上，濾波器用以防止載波電流流向變電所母線側，減小分流損失。由于電力線并非專門為通信目的而架設的線路，主要是為了電力傳輸目的而鋪設的，線路上各種用電設備的干擾非常嚴重，負荷變化大，所以阻抗變化范圍很大，目前的發送電路不能有效地阻止其他頻段的干擾，也沒有低輸出阻抗、高的輸入阻抗，不能有效的用于電力線載波通信。

發明內容

本發明的發明目的是提供適合于低壓電力線載波通信的發送電路，能有效地阻止其他頻段的干擾，具有低輸出阻抗、高的輸入阻抗和低功耗的電力線載波通信的發送電路。

本發明為了實現其發明目的所采用的技術方案是：一種電力線載波通信發送電路，包括濾波電路、功放電路和耦合電路，調制信號通過所述的濾波電路濾波以后，進入所述的功放電路放大，經過所述的耦合電路進入電力線信道中傳輸，其特征在于：所述的耦合電路包括耦合變壓器和隔離電容，所述的耦合變壓器的初級線圈的異相端接所述的功放電路的放大信號輸出端，所述的耦合變壓器的初級線圈的同相端接地，所述的耦合變壓器的次級線圈的異相端通過所述的隔離電容接電力線的一根相線，所述的耦合變壓器的次級線圈的同相端直接接另一根相線。

進一步的，上述的一種電力線載波通信發送電路中：在所述的耦合變壓器的初級線圈兩端并接有第二保護瞬態電壓抑制器，在所述的耦合變壓器的次級線圈兩端并接有第一保護瞬態電壓抑制器。

進一步的，上述的一種電力線載波通信發送電路中：所述的濾波電路為三階帶通濾波器，包括在信號傳輸方向由濾波電感L4和濾波電容C11并聯接地組成的第一階濾波器，串聯在所述的第一階濾波器后的由濾波電容C8和濾波電容L2串連組成的第二階濾波器，設置在所述的第二階濾波器后的由濾波電感L3和濾波電容C10并聯接地后組成的第三階濾波器。