一種三相電力線載波通信裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三相電力線載波通信裝置，該裝置與三相電力線各自對應(yīng)連接的電力線耦合電路相連，該裝置包括：第一信號收發(fā)模塊、第二信號收發(fā)模塊、第三信號收發(fā)模塊和與該三個信號收發(fā)模塊連接的處理模塊；每個信號收發(fā)模塊的一端與相應(yīng)的電力線耦合電路相連，另一端連接到處理模塊；處理模塊包括：第一調(diào)制解調(diào)單元、第二調(diào)制解調(diào)單元、第三調(diào)制解調(diào)單元和一個處理單元；第一調(diào)制解調(diào)單元的一端與第一信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連；第二調(diào)制解調(diào)單元的一端與第二信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連；第三調(diào)制解調(diào)單元的一端與第三信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連。
【專利說明】一種三相電力線載波通信裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力線載波通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種三相電力線載波通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)常采用一種電力線載波通信裝置，該裝置包括電力線耦合器、信號處理模塊及處理器組成，其中，電力耦合器將三相電力線的每一相轉(zhuǎn)換為通信信號的上下電力線，并對進入裝置的每一相電力線的信號進行阻抗匹配等處理，處理后將該信號傳送至信號處理模塊，由每相電力線的處理器控制信號處理模塊對該相電力線中傳輸?shù)男盘栠M行放大、采樣、解調(diào)和調(diào)制等處理，從而實現(xiàn)電力線通信的可靠和有效傳輸。
[0003]但是，現(xiàn)有技術(shù)中，為了實現(xiàn)多相電力線的實時通信，需要為多相電力線載波通信中每一相電力線都配置一個處理器，并需要在該裝置外設(shè)置一個集中處理器，來協(xié)調(diào)各處理器對各相電力線載波通信的控制，從而導(dǎo)致電力線載波通信裝置存在集成度低、復(fù)雜度高的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種三相電力線載波通信裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種三相電力線載波通信裝置，該三相電力線載波通信裝置與三相電力線各自對應(yīng)連接的電力線耦合電路相連，其特征在于，所述三相電力線載波通信裝置包括:三個信號收發(fā)模塊和與該三個信號收發(fā)模塊連接的處理模塊；每個信號收發(fā)模塊的一端與相應(yīng)的電力線耦合電路相連，另一端連接到處理模塊；三個信號收發(fā)模塊為第一信號收發(fā)模塊、第二信號收發(fā)模塊、第三信號收發(fā)模塊；
[0006]所述處理模塊包括:三個調(diào)制解調(diào)單元和一個處理單元；
[0007]三個調(diào)制解調(diào)單元為第一調(diào)制解調(diào)單元、第二調(diào)制解調(diào)單元、第三調(diào)制解調(diào)單元；第一調(diào)制解調(diào)單元的一端與第一信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連；第二調(diào)制解調(diào)單元的一端與第二信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連；第三調(diào)制解調(diào)單元的一端與第三信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連。
[0008]進一步的，每個信號收發(fā)模塊包括信號接收通道和信號發(fā)送通道；
[0009]所述信號接收通道包括依次相連的低噪聲放大器、電容、可編程放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述低噪聲放大器與對應(yīng)相的所述電力線耦合電路相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與對應(yīng)的所述調(diào)制解調(diào)單元相連；
[0010]所述信號發(fā)送通道包括依次相連的功率放大器、低通濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述功率放大器與對應(yīng)相的所述電力線耦合電路相連，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與對應(yīng)的所述調(diào)制解調(diào)單元相連。
[0011]進一步的，所述低噪聲放大器、所述可編程放大器和所述功率放大器均為增益可調(diào)的放大器。
[0012]進一步的，所述信號接收通道中包括至少一個低噪聲放大器，且各所述低噪聲放大器串聯(lián)連接。
[0013]進一步的，所述信號接收通道中包括至少一個可編程放大器，且各所述可編程放大器串聯(lián)連接。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]將多相電力線的載波通信通過一個處理器來實現(xiàn)，完成了多相電力線通信的協(xié)調(diào)處理，實現(xiàn)了任意一相或多相電力線的實時通信，更重要的是提高了電力線載波通信裝置的集成度，節(jié)省了芯片成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的一種三相電力線載波通信裝置示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的一種三相電力線載波通信裝置的處理模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1為本實用新型的一種三相電力線載波通信裝置示意圖。如圖1所示，該裝置與三相電力線對應(yīng)的電力線耦合電路相連，電力耦合電路為三個，標(biāo)記為10、20、30，分別對應(yīng)于三相電力線A、B、C。其中，該裝置可以包括:三個信號收發(fā)模塊，與三個信號收發(fā)模塊分別連接的處理模塊12。
[0019]所述處理模塊12包括:調(diào)制解調(diào)單元和處理單元，處理單元用于根據(jù)通道工作參數(shù)協(xié)調(diào)控制相應(yīng)調(diào)制解調(diào)器。
[0020]每個電力線耦合電路都與一相低壓電力線對應(yīng)相連。
[0021]信號收發(fā)模塊的一端與外部的電力線耦合電路對應(yīng)連接，另一端與處理模塊連接，可以用于接收和發(fā)送信號，對其進行調(diào)制處理。
[0022]處理模塊根據(jù)各信號收發(fā)模塊的信號強度、信噪比等通道工作參數(shù)來協(xié)調(diào)控制各信號收發(fā)模塊的實時通信，以避免各低壓電力線載波通信的相互干擾而導(dǎo)致的電網(wǎng)電壓的波動等，從而使信道質(zhì)量變差的問題。
[0023]圖2為本實用新型的一種三相電力線載波通信裝置的處理模塊示意圖。如圖2所示，處理模塊12包括:
[0024]第一調(diào)制解調(diào)單元121、第二調(diào)制解調(diào)單元122、第三調(diào)制解調(diào)單元123、處理單元124。
[0025]三個信號收發(fā)模塊分別為第一信號收發(fā)模塊11、第二信號收發(fā)模塊21、第三信號收發(fā)模塊31 ;第一調(diào)制解調(diào)單元121與第一信號收發(fā)模塊11連接，第二調(diào)制解調(diào)單元122與第二信號收發(fā)模塊21連接，第三調(diào)制解調(diào)單元123與第三信號收發(fā)模塊31連接，第一調(diào)制解調(diào)單元121、第二調(diào)制解調(diào)單元122、第三調(diào)制解調(diào)單元123均與處理單元124相連。
[0026]該信號收發(fā)模塊的一端與外部的電力線耦合電路對應(yīng)連接，另一端與對應(yīng)的調(diào)制解調(diào)單元的輸入端連接，可以用于接收和發(fā)送信號；該調(diào)制解調(diào)單元與處理單元相連，用于根據(jù)該處理單元的配置對接收到的信號進行解調(diào)處理，以及對要發(fā)送信號進行調(diào)制處理；該處理單元分別與三個該調(diào)制解調(diào)單元相連，用于根據(jù)三個該調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行處理，并控制三個調(diào)制解調(diào)單元的工作模式及狀態(tài)，以協(xié)調(diào)各信號收發(fā)模塊的通信狀況。
[0027]處理單元可以根據(jù)各信號收發(fā)模塊的信號強度、信噪比等通道工作參數(shù)來協(xié)調(diào)控制各信號收發(fā)模塊的實時通信。
[0028]電力耦合電路10、20、30分別對應(yīng)于三相電力線A、B、C，處理模塊12可以根據(jù)前一周期各調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送來的數(shù)據(jù)判斷，如判斷出前一周期A線信道質(zhì)量較差，則當(dāng)前周期可以將B線和C線作為信號的傳輸信道，從而實現(xiàn)多相電力線載波通信之間的協(xié)調(diào)控制,保證通信質(zhì)量。
[0029]其中，該協(xié)調(diào)控制可以包括控制各信號收發(fā)模塊的導(dǎo)通與關(guān)閉、各信號收發(fā)模塊的工作頻率等，但不以此為限。
[0030]其中，各調(diào)制解調(diào)單元與處理單元通過總線相連，即數(shù)據(jù)總線、控制總線和地址總線；調(diào)制解調(diào)單元可以實現(xiàn)500KHz以下的頻移鍵控(Frequency-shift keying,簡稱FSK)或相移鍵控(Phase-shift keying,簡稱PSK)信號等的調(diào)制解調(diào),處理單元確定其工作頻率。該處理單元優(yōu)選可以為微控制器(MiCTocontiOller Unit.簡稱MCU)，也可以選取為其他類型的處理器。
[0031]進一步的，每個信號收發(fā)模塊包括信號接收通道和信號發(fā)送通道；該信號接收通道包括依次相連的低噪聲放大器(Low Noise Amplifier,簡稱LNA)、電容、可編程放大器(Program Gain Amplif ier,簡稱 PGA)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog toDigital Converter,簡稱ADC)III，其中，該LNA與對應(yīng)相的該電力線耦合電路相連，該ADCIII與對應(yīng)的調(diào)制解調(diào)單元相連；該信號發(fā)送通道可以包括依次相連的功率放大器(Power Amplifier,簡稱PA)、低通濾波器(Low Pass Filter,簡稱 LPF)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital to Analog Converter,簡稱DAC)，其中，該PA與對應(yīng)相的電力線耦合電路相連，該DAC與對應(yīng)的調(diào)制解調(diào)單元相連。
[0032]該LNA和該PGAIIO可以為差分放大器，即可以差分輸入和差分偷出；該ADCIII也可以是差分輸入，但不以此為限；該LPF可以設(shè)置濾波器帶寬。
[0033]該LNA、該PGAIIO和該PA均可以為增益可調(diào)的放大器。其中，該增益可調(diào)是指對信號放大或衰減，如增益可以調(diào)整至原信號的0.1倍，即相當(dāng)于信號的衰減；又如增益可以調(diào)整至原信號的10倍，即相當(dāng)于信號的放大。該增益可以由調(diào)制解調(diào)單元中的自動增益控制(Automatic Gain Control,簡稱AGC)單兀來進行調(diào)節(jié)。
[0034]該信號接收通道中可以包括至少一個LNA，且各該LNA串聯(lián)連接。
[0035]該信號接收通道中可以包括至少一個PGA，且各該PGA串聯(lián)連接。
[0036]工作原理為:低壓電力線承載的信號經(jīng)電力線耦合電路處理后，通過裝置的管腳傳送至信號接收通道中的LNA處，由LNA對信號進行放大后，在經(jīng)電容的濾波、阻抗匹配等處理后，由PGA將該信號放大至ADC的輸入范圍，由ADC將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送給調(diào)制解調(diào)單元處理，調(diào)制解調(diào)單元中的解調(diào)器對接收到的數(shù)字信號進行解調(diào)處理，如FSK或PSK解調(diào)等，處理后的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線傳送至處理模塊，供處理模塊進行數(shù)據(jù)處理，以完成信號的接收及處理。經(jīng)處理模塊處理后通過數(shù)據(jù)總線將處理后的數(shù)據(jù)傳送給調(diào)制解調(diào)單元中的調(diào)制單元，根據(jù)處理單元通過總線對該調(diào)制器讀寫的操作結(jié)果對該數(shù)據(jù)進行調(diào)制處理，如FSK或PSK調(diào)制等，處理完畢后傳送至DAC進行數(shù)字信號的模擬轉(zhuǎn)換，形成模擬信號，經(jīng)LPF濾波后傳送至PA，由PA對該信號進行功率放大，之后通過該裝置的管腳發(fā)送給外部的電力線耦合電路，完成信號的發(fā)送。
[0037]在多相電力線載波通信裝置中將多相電力線的載波通信通過一個處理器來實現(xiàn)，不僅完成了多相電力線通信的協(xié)調(diào)處理，實現(xiàn)了任意一相或多相電力線的實時通信，更重要的是提高了電力線載波通信裝置的集成度，節(jié)省了芯片成本。
[0038]惟以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例而已，舉凡熟悉此項技藝的專業(yè)人士。在了解本實用新型的技術(shù)手段之后，自然能依據(jù)實際的需要，在本實用新型的教導(dǎo)下加以變化。因此凡依本實用新型申請專利范圍所作的同等變化與修飾，都應(yīng)仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三相電力線載波通信裝置，該三相電力線載波通信裝置與三相電力線各自對應(yīng)連接的電力線耦合電路相連，其特征在于， 所述三相電力線載波通信裝置包括:三個信號收發(fā)模塊和與該三個信號收發(fā)模塊連接的處理模塊； 每個信號收發(fā)模塊的一端與相應(yīng)的電力線耦合電路相連，另一端連接到處理模塊；三個信號收發(fā)模塊為第一信號收發(fā)模塊、第二信號收發(fā)模塊、第三信號收發(fā)模塊； 所述處理模塊包括:三個調(diào)制解調(diào)單元和一個處理單元； 三個調(diào)制解調(diào)單元為第一調(diào)制解調(diào)單元、第二調(diào)制解調(diào)單元、第三調(diào)制解調(diào)單元； 第一調(diào)制解調(diào)單元的一端與第一信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連； 第二調(diào)制解調(diào)單元的一端與第二信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連； 第三調(diào)制解調(diào)單元的一端與第三信號收發(fā)模塊相連，另一端與處理單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電力線載波通信裝置，其特征在于: 每個信號收發(fā)模塊包括信號接收通道和信號發(fā)送通道； 所述信號接收通道包括依次相連的低噪聲放大器、電容、可編程放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 所述低噪聲放大器與對應(yīng)相的所述電力線耦合電路相連， 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與對應(yīng)的所述調(diào)制解調(diào)單元相連； 所述信號發(fā)送通道包括依次相連的功率放大器、低通濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述功率放大器與對應(yīng)相的所述電力線耦合電路相連，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與對應(yīng)的所述調(diào)制解調(diào)單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電力線載波通信裝置，其特征在于， 所述低噪聲放大器、所述可編程放大器和所述功率放大器均為增益可調(diào)的放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電力線載波通信裝置，其特征在于， 所述信號接收通道中包括至少一個低噪聲放大器，且各所述低噪聲放大器串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相電力線載波通信裝置，其特征在于， 所述信號接收通道中包括至少一個可編程放大器，且各所述可編程放大器串聯(lián)連接。
【文檔編號】H04B3/56GK203761389SQ201420171170
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】夏冰陽, 王宇 申請人:華北電力大學(xué)