[發明專利]一種電力載波通信的寬頻大動態自動增益控制電路

有效

• 申請號: 201710369848.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107046409B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 王賢輝;杜蜀薇;趙東艷;王東山;郝偉琦;宋彥斌;陳奎熹
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20;H04B3/54
• 代理公司: 11279 北京中譽威圣知識產權代理有限公司
• 代理人: 李曉康;俞佳

本發明涉及一種電力載波通信的寬頻大動態自動增益控制電路，包括：阻抗匹配電路、帶通濾波電路、功率衰減器、過載保護電路、第一檢波器、閾值判斷器、切換開關、電可調衰減器、放大器、第二檢波器、比例積分放大器、增益分配器。本發明的一種電力載波通信的寬頻大動態自動增益控制電路實現的技術效果有：進行自動切換，滿足自適應大動態范圍的信號輸入的要求；根據輸出變換判斷門限，避免了出現反復翻轉切換；電路實現結構簡單，擴展信號放大器的動態范圍，頻率響應遠優于共射放大器，滿足寬頻帶電力線載波信號放大的要求，擴展了增益調節的動態范圍。

技術領域

本發明涉及電力線載波信號的自動控制技術領域，尤其涉及一種電力載波通信的寬頻大動態自動增益控制電路。

背景技術

現有的電力線載波通信系統和裝置中的頻段分為窄帶(30kHz-500kHz)和寬帶(2MHz-30MHz)通信，電力線載波通信信道受到各種干擾、衰減、反射等多種影響，使得信道的頻率和相位響應變得十分復雜，導致通信成功率隨時間和線路變化差異性很大。

電力線載波通信信號的動態范圍很大，典型的載波信號在發送端，接收到的信號峰峰值達到20V，而在衰減較大的遠端，接收信號的強度僅為1mV或者更低；因此需要電路的自動增益控制范圍很大；傳統的用于無線通信的自動增益控制電路，接收端信號往往經過自由空間衰減而功率得到衰減，因而要求的動態范圍小；但對于載波信號，當發送端和接收端處在電力線同一位置時，接收端輸入信號最高達到20V，很容易使自動增益控制電路出現飽和，導致接收不成功，甚至電路損壞。

現有技術中的一種做法是在接收端接收電路前加入一個固定的信號衰減器，但這種做法將導致接收端在接收弱信號時靈敏度下降。另一方面，載波通信信號多數為突發信號，需要在很短的時間內將信號捕獲和解調，需要自動增益控制電路調節迅速和穩定，傳統的數字式自動增益電路存在反應慢、調節增益不連續的缺點，不能滿足高速電力線載波通信的要求。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術存在以下技術問題：在信號電壓控制增益放大器方面，隨著載波通信速率和帶寬的提高和OFDM技術的采用，對載波信號放大的增益帶寬提出了越來越高的要求，采用專用集成芯片的方式存在成本高和功耗大等諸多缺點。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題是，如何提供一種能夠解決大信號缺乏保護措施、動態范圍小、反應速度低等問題的技術方案。

為解決以上技術問題，本發明提供一種電力載波通信的寬頻大動態自動增益控制電路，其特征在于，包括：阻抗匹配電路、帶通濾波電路、功率衰減器、過載保護電路、第一檢波器、閾值判斷器、切換開關、電可調衰減器、放大器、第二檢波器、比例積分放大器、增益分配器，所述阻抗匹配電路的輸入端接收電力線載波信號，所述阻抗匹配電路的輸出端與所述帶通濾波電路的輸入端相連；所述帶通濾波電路的輸出端與所述功率衰減器的輸入端、所述過載保護電路的輸入端、所述第一檢波器的輸入端分別相連，所述功率衰減器的輸出端、所述過載保護電路的輸出端分別與所述切換開關的輸入端相連；所述第一檢波器的輸出端與所述閾值判斷器的輸入端相連，所述閾值判斷器的輸出端與所述切換開關的控制端相連；所述切換開關的輸出端與所述電可調衰減器的輸入端相連，所述電可調衰減器的輸出端與所述放大器的輸入端相連，所述放大器的輸出端與所述第二檢波器的輸入端相連；所述第二檢波器的輸出端與所述比例積分放大器的輸入端相連，所述比例積分放大器的輸出端與所述增益分配器的輸入端相連，所述增益分配器的輸出端與所述電可調衰減器的增益控制端相連。