本發(fā)明涉及一種寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路，屬于電力領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電力線載波信號(hào)可調(diào)衰減器是對(duì)電力線載波通信設(shè)備進(jìn)行測(cè)試的重要設(shè)備，基于電力線載波信號(hào)可調(diào)衰減器可以檢測(cè)載波通信裝置的發(fā)射強(qiáng)度、發(fā)射效率、接收靈敏度等性能參數(shù)，檢驗(yàn)抗噪聲、抗干擾的能力，也可在組網(wǎng)測(cè)試中用于實(shí)現(xiàn)可控的網(wǎng)絡(luò)中繼關(guān)系，現(xiàn)有的電力線載波信號(hào)電路的衰減值有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)可調(diào)的衰減調(diào)控。

本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路，所述電路連接于交流端口P1和交流端口P2之間，所述交流端口P1包含連接點(diǎn)a1、連接點(diǎn)b1，所述交流端口P2包含連接點(diǎn)a2、連接點(diǎn)b2，所述電路包括：電力低通濾波模塊、載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊；

所述電力低通濾波模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)a1端連接至所述交流端口P2的連接點(diǎn)a2端的a線路，所述a線路安裝有依次串入的m個(gè)電感L_L1、L_L2、…、L_Lm，其中m為大于或者等于3的整數(shù)；

所述電力低通濾波模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)b1端連接至所述交流端口P2的連接點(diǎn)b2端的b線路，所述b線路安裝有與所述m個(gè)電感L_L1、L_L2、…、L_Lm一一對(duì)應(yīng)串入的m個(gè)電感L_N1、L_N2、…、L_Nm；

所述電力低通濾波模塊包括：在所述a線路上的電感L_Li的電能輸入端、所述b線路上對(duì)應(yīng)的電感L_Ni的電能輸入端之間均并聯(lián)由電容C_Li與電阻R_Li串聯(lián)構(gòu)成的RC電路，其中，i＝1、2、…、m，其中m為大于或者等于3的整數(shù)，所述交流端口P2的連接點(diǎn)a2端、連接點(diǎn)b2端之間連接由電容C_L(m+1)與電阻R_L(m+1)串聯(lián)構(gòu)成的RC電路，以及電阻RC₁；

所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)a1端至所述交流端口P2的連接點(diǎn)a2端的c線路，所述c線路上安裝依次串聯(lián)的電容C_H1、電阻R_H1、電阻R_H2、電容C_H2；

所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)b1端至所述交流端口P2的連接點(diǎn)b2端的d線路，所述d線路上安裝依次串聯(lián)的電容C_H3、電阻R_H3、電阻R_H4、電容C_H4；

所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊包括：可變電阻，所述可變電阻的一端連接于電阻R_H1與電阻R_H2之間，所述可變電阻的另一端連接于電阻R_H3與電阻R_H4之間。

可選的，所述電容C_H1和所述電容C_H2后分別對(duì)應(yīng)接入耦合變壓器T_H1的原邊兩端中的各一端，耦合變壓器T_H1的副邊c1和d1兩端之間依次并聯(lián)第1級(jí)衰減通路、第2級(jí)衰減通路、至第n級(jí)衰減通路后的兩個(gè)接線點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)接入耦合變壓器T_H2的副邊c2端、d2端，耦合變壓器T_H2的原邊兩端中的各一端分別對(duì)應(yīng)接入串聯(lián)電容C_H3和C_H4后連接交流端口P2的a2端和b2端；

所述的每個(gè)衰減通路，均包括兩個(gè)雙刀雙擲開關(guān)W_Hja和W_Hjb，所述的每個(gè)衰減通路還包括由電阻R_Hja、R_Hjc、R_Hjb、R_Hjd順序首尾相接構(gòu)成的第j級(jí)串聯(lián)電路環(huán)，其中j＝1、2、…、n，相應(yīng)衰減通路中：電阻R_Hjc并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第一、第二投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第三、第四投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j-1)a的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j+1)a的第一公共端，另外，雙刀雙擲開關(guān)W_H1a的第一公共端串接耦合變壓器T_H1的副邊c1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hna的第二公共端串接耦合變壓器T_H2的副邊c2；電阻R_Hjd并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第三、第四投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第一、第二投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j-1)b的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j+1)b的第一公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_H1b的第一公共端串接耦合變壓器T_H1的副邊d1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hnb的第二公共端串接耦合變壓器T_H2的副邊d2。

可選的，所述電力低通濾波模塊的交流端口P1的b1端至交流端口P2的b2端依次串入的電感L_Ni分別用短路線短接，從而構(gòu)成非對(duì)稱回路。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊，耦合變壓器T_H1和T_H2具有相同變比。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊，從交流端口P1的a1端和b1端分別串聯(lián)電容C_H1和C_H2后接入c1和d1兩端，c1和d1兩端依次并聯(lián)第1級(jí)衰減通路、第2級(jí)衰減通路、至第n級(jí)衰減通路后，接入c2和d2兩端并分別串聯(lián)電容C_H3和C_H4后，接入交流端口P2的a2端和b2端。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第k級(jí)衰減通路，其中1≤k≤n，電阻R_Hka和R_Hkb的阻值相同，電阻R_Hkc和R_Hkd的阻值相同。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第p級(jí)衰減通路具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其中1≤p≤n，第p級(jí)衰減通路包括由電阻R_Hpa、R_Hpc、R_Hpb順序首尾連接構(gòu)成的串聯(lián)電路環(huán)，第p級(jí)衰減通路還包括一雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa，電阻R_Hpc并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第一、第二投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第三、第四投切端之間短路，雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(p-1)a的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(p+1)a的第一公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_H1a的第一公共端連接耦合變壓器T_H1的副邊c1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hna的第二公共端連接耦合變壓器T_H2的副邊c2，電阻R_Hpa與電阻R_Hpb的連接點(diǎn)接入耦合變壓器T_H1的副邊d1與耦合變壓器T_H2的副邊d2之間的連線通路上。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第r級(jí)衰減通路具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其中1≤r≤n，第r級(jí)衰減通路包括由電阻R_Hra、R_Hrb、R_Hrd順序首尾連接構(gòu)成的串聯(lián)電路環(huán)，第r級(jí)衰減通路還包括一雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb，電阻R_Hrd并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第三、第四投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第一、第二投切端之間短路；雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(r-1)b的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(r+1)b的第一公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_H1b的第一公共端連接耦合變壓器T_H1的副邊d1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hnb的第二公共端連接耦合變壓器T_H2的副邊d2；電阻R_Hra與電阻R_Hrb的連接點(diǎn)接入耦合變壓器T_H1的副邊c1與耦合變壓器T_H2的副邊c2之間的連線通路上。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第s級(jí)衰減通路為固定衰減通路，其中1≤s≤n，第s級(jí)衰減通路包括由電阻R_Hsa、R_Hsc、R_Hsb、R_Hsd順序首尾連接構(gòu)成的串聯(lián)電路，在2≤s≤n-1時(shí)，電阻R_Hsc的第一端連接電阻R_H(s-1)c的第二端，電阻R_Hsc的第二端連接電阻R_H(s+1)c的第一端，電阻R_H1c的第一端連接耦合變壓器T_H1的副邊c1，電阻R_Hnc的第二端連接耦合變壓器T_H2的副邊c2；在2≤s≤n-1時(shí)，電阻R_Hsd的第一端連接電阻R_H(s-1)d的第二端，電阻R_Hsd的第二端連接電阻R_H(s+1)d的第一端，電阻R_H1d的第一端連接耦合變壓器T_H1的副邊d1，電阻R_Hnd的第二端連接耦合變壓器T_H2的副邊d2。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第t級(jí)衰減通路，其中1≤t≤n：電阻R_Hta和R_Htb的阻值相同，電阻R_Hta、R_Htb、R_Htc和R_Htd滿足：

R_L＝R_Hia//(R_Hic+R_Hid+R_Hib//R_L)

其中,電阻值R_L為衰減器的匹配阻抗設(shè)計(jì)值。

本發(fā)明實(shí)施例的電路，該電路在保障傳輸一定功率的低頻交流電能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻的寬帶電力線載波信號(hào)進(jìn)行多級(jí)可調(diào)的衰減調(diào)控，衰減定量調(diào)控更簡(jiǎn)便。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路結(jié)構(gòu)圖之一。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路結(jié)構(gòu)圖之二。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路結(jié)構(gòu)圖之三。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器在不同可調(diào)衰減級(jí)數(shù)狀態(tài)下的衰減率隨頻率的變化曲線。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

實(shí)施例1

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路，所述電路連接于交流端口P1和交流端口P2之間，所述交流端口P1包含連接點(diǎn)a1、連接點(diǎn)b1，所述交流端口P2包含連接點(diǎn)a2、連接點(diǎn)b2，所述電路包括：電力低通濾波模塊、載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊；

所述電力低通濾波模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)a1端連接至所述交流端口P2的連接點(diǎn)a2端的a線路，所述a線路安裝有依次串入的m個(gè)電感L_L1、L_L2、…、L_Lm，其中m為大于或者等于3的整數(shù)；

所述電力低通濾波模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)b1端連接至所述交流端口P2的連接點(diǎn)b2端的b線路，所述b線路安裝有與所述m個(gè)電感L_L1、L_L2、…、L_Lm一一對(duì)應(yīng)串入的m個(gè)電感L_N1、L_N2、…、L_Nm；

所述電力低通濾波模塊包括：在所述a線路上的電感L_Li的電能輸入端、所述b線路上對(duì)應(yīng)的電感L_Ni的電能輸入端之間均并聯(lián)由電容C_Li與電阻R_Li串聯(lián)構(gòu)成的RC電路，其中，i＝1、2、…、m，其中m為大于或者等于3的整數(shù)，所述交流端口P2的連接點(diǎn)a2端、連接點(diǎn)b2端之間連接由電容C_L(m+1)與電阻R_L(m+1)串聯(lián)構(gòu)成的RC電路，以及電阻RC₁；

所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)a1端至所述交流端口P2的連接點(diǎn)a2端的c線路，所述c線路上安裝依次串聯(lián)的電容C_H1、電阻R_H1、電阻R_H2、電容C_H2；

所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊包括：從所述交流端口P1的連接點(diǎn)b1端至所述交流端口P2的連接點(diǎn)b2端的d線路，所述d線路上安裝依次串聯(lián)的電容C_H3、電阻R_H3、電阻R_H4、電容C_H4；

所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊包括：可變電阻，所述可變電阻的一端連接于電阻R_H1與電阻R_H2之間，所述可變電阻的另一端連接于電阻R_H3與電阻R_H4之間。

可選的，所述電容C_H1和所述電容C_H2后分別對(duì)應(yīng)接入耦合變壓器T_H1的原邊兩端中的各一端，耦合變壓器T_H1的副邊c1和d1兩端之間依次并聯(lián)第1級(jí)衰減通路、第2級(jí)衰減通路、至第n級(jí)衰減通路后的兩個(gè)接線點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)接入耦合變壓器T_H2的副邊c2端、d2端，耦合變壓器T_H2的原邊兩端中的各一端分別對(duì)應(yīng)接入串聯(lián)電容C_H3和C_H4后連接交流端口P2的a2端和b2端；

所述的每個(gè)衰減通路，均包括兩個(gè)雙刀雙擲開關(guān)W_Hja和W_Hjb，所述的每個(gè)衰減通路還包括由電阻R_Hja、R_Hjc、R_Hjb、R_Hjd順序首尾相接構(gòu)成的第j級(jí)串聯(lián)電路環(huán)，其中j＝1、2、…、n，相應(yīng)衰減通路中：電阻R_Hjc并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第一、第二投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第三、第四投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j-1)a的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hja的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j+1)a的第一公共端，另外，雙刀雙擲開關(guān)W_H1a的第一公共端串接耦合變壓器T_H1的副邊c1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hna的第二公共端串接耦合變壓器T_H2的副邊c2；電阻R_Hjd并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第三、第四投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第一、第二投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j-1)b的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hjb的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(j+1)b的第一公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_H1b的第一公共端串接耦合變壓器T_H1的副邊d1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hnb的第二公共端串接耦合變壓器T_H2的副邊d2。

可選的，所述電力低通濾波模塊的交流端口P1的b1端至交流端口P2的b2端依次串入的電感L_Ni分別用短路線短接，從而構(gòu)成非對(duì)稱回路。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊，耦合變壓器T_H1和T_H2具有相同變比。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊，從交流端口P1的a1端和b1端分別串聯(lián)電容C_H1和C_H2后接入c1和d1兩端，c1和d1兩端依次并聯(lián)第1級(jí)衰減通路、第2級(jí)衰減通路、至第n級(jí)衰減通路后，接入c2和d2兩端并分別串聯(lián)電容C_H3和C_H4后，接入交流端口P2的a2端和b2端。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第k級(jí)衰減通路，其中1≤k≤n，電阻R_Hka和R_Hkb的阻值相同，電阻R_Hkc和R_Hkd的阻值相同。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第p級(jí)衰減通路具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其中1≤p≤n，第p級(jí)衰減通路包括由電阻R_Hpa、R_Hpc、R_Hpb順序首尾連接構(gòu)成的串聯(lián)電路環(huán)，第p級(jí)衰減通路還包括一雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa，電阻R_Hpc并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第一、第二投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第三、第四投切端之間短路，雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(p-1)a的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hpa的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(p+1)a的第一公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_H1a的第一公共端連接耦合變壓器T_H1的副邊c1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hna的第二公共端連接耦合變壓器T_H2的副邊c2，電阻R_Hpa與電阻R_Hpb的連接點(diǎn)接入耦合變壓器T_H1的副邊d1與耦合變壓器T_H2的副邊d2之間的連線通路上。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第r級(jí)衰減通路具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其中1≤r≤n，第r級(jí)衰減通路包括由電阻R_Hra、R_Hrb、R_Hrd順序首尾連接構(gòu)成的串聯(lián)電路環(huán)，第r級(jí)衰減通路還包括一雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb，電阻R_Hrd并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第三、第四投切端之間，雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第一、第二投切端之間短路；雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第一公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(r-1)b的第二公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_Hrb的第二公共端串接雙刀雙擲開關(guān)W_H(r+1)b的第一公共端，雙刀雙擲開關(guān)W_H1b的第一公共端連接耦合變壓器T_H1的副邊d1，雙刀雙擲開關(guān)W_Hnb的第二公共端連接耦合變壓器T_H2的副邊d2；電阻R_Hra與電阻R_Hrb的連接點(diǎn)接入耦合變壓器T_H1的副邊c1與耦合變壓器T_H2的副邊c2之間的連線通路上。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第s級(jí)衰減通路為固定衰減通路，其中1≤s≤n，第s級(jí)衰減通路包括由電阻R_Hsa、R_Hsc、R_Hsb、R_Hsd順序首尾連接構(gòu)成的串聯(lián)電路，在2≤s≤n-1時(shí)，電阻R_Hsc的第一端連接電阻R_H(s-1)c的第二端，電阻R_Hsc的第二端連接電阻R_H(s+1)c的第一端，電阻R_H1c的第一端連接耦合變壓器T_H1的副邊c1，電阻R_Hnc的第二端連接耦合變壓器T_H2的副邊c2；在2≤s≤n-1時(shí)，電阻R_Hsd的第一端連接電阻R_H(s-1)d的第二端，電阻R_Hsd的第二端連接電阻R_H(s+1)d的第一端，電阻R_H1d的第一端連接耦合變壓器T_H1的副邊d1，電阻R_Hnd的第二端連接耦合變壓器T_H2的副邊d2。

可選的，所述載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊中第t級(jí)衰減通路，其中1≤t≤n：電阻R_Hta和R_Htb的阻值相同，電阻R_Hta、R_Htb、R_Htc和R_Htd滿足：

R_L＝R_Hia//(R_Hic+R_Hid+R_Hib//R_L)

其中，電阻值R_L為衰減器的匹配阻抗設(shè)計(jì)值。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路結(jié)構(gòu)圖，圖2中電力低通濾波部分可以理解為電力低通濾波模塊，載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分可以理解為載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊。

本發(fā)明的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器的電路工作原理是：通過電力低通濾波部分實(shí)現(xiàn)低頻的交流電能從一個(gè)端口到另一個(gè)端口的正常輸送，同時(shí)盡可能完全阻斷寬帶電力線載波信號(hào)從一個(gè)端口到達(dá)另一個(gè)端口；進(jìn)一步基于載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分允許寬帶電力線載波信號(hào)從一個(gè)端口到另一個(gè)端口的傳輸，但其衰減率通過多級(jí)衰減組合實(shí)現(xiàn)調(diào)控。電力低通濾波部分采用典型的多級(jí)LC濾波電路，電感L_Li和L_Ni的電感值較小，在交流工頻下其阻抗很低，能夠保證當(dāng)電源接入多級(jí)可調(diào)衰減器的一端后，在多級(jí)可調(diào)衰減器另一端能夠?yàn)樨?fù)載提供額定設(shè)計(jì)值以內(nèi)的功率。對(duì)應(yīng)寬帶載波信號(hào)的高頻頻點(diǎn)，電感L_Li和L_Ni的阻抗相比并聯(lián)在端口間的電容C_i和電阻R_i的阻抗大很多，從而通過多級(jí)分壓，使得從一端輸入的寬帶載波信號(hào)被大大衰減。如果載波信號(hào)V_Hin從電力低通濾波部分電路的交流端口P1輸入，且忽略負(fù)載阻抗影響，則電力低通濾波部分電路在交流端口P2輸出的載波信號(hào)V_Hout相比輸入的衰減率可按照下式近似計(jì)算：

衰減率D_LF的單位為dB。

本發(fā)明實(shí)施例的載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分在包含交流工頻的低頻下，電容C_H1、C_H2、C_H3和C_H4的阻抗很大，所以承擔(dān)了較大的交流電壓。C_H1、C_H2和C_H3、C_H4之間為多級(jí)衰減通路，衰減電阻R_Hia、R_Hib、R_Hic、R_Hid承擔(dān)的交流工頻電壓小，電阻的功耗也相應(yīng)較小。多級(jí)衰減通路如果火線零線對(duì)應(yīng)支路都有串入非零電阻，則多級(jí)衰減通路兩端不必采用耦合變壓器。但是，如果火線或零線對(duì)應(yīng)支路的串入電阻為零，則需要使用耦合變壓器。衰減通路對(duì)信號(hào)功率進(jìn)行準(zhǔn)確衰減必須阻抗匹配，不然就會(huì)形成駐波或反射，所以衰減通路的輸入端要與信號(hào)源的輸出阻抗匹配，同時(shí)，輸出端要與負(fù)載阻抗匹配。因此，輸入阻抗、輸出阻抗、負(fù)載阻抗和源輸出阻抗都相等，假設(shè)為R_L。以單級(jí)衰減通路為例，輸入阻抗：

Z_in＝R_Hia//(R_Hic+R_Hid+R_Hib//R_L)＝R_L，

設(shè)R_Hia＝R_Hib＝R₁、R_Hic＝R_Hid＝R₂，且R_L＝50，則有：

那么，單級(jí)衰減通路的衰減率N為：

聯(lián)立式(1)、式(2)即可獲得N、R₁、R₂的相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)寬帶電力線載波信號(hào)的多級(jí)可調(diào)衰減網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。由此，本發(fā)明設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)寬帶電力線載波信號(hào)的頻率范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的端口阻抗R_L。同時(shí)，本發(fā)明通過載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分的多級(jí)衰減結(jié)構(gòu)降低單級(jí)衰減對(duì)高頻載波信號(hào)的信號(hào)串?dāng)_問題。通過雙刀雙擲開關(guān)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)某級(jí)衰減檔位的調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)載波信號(hào)整體衰減程度的定量調(diào)控。

本發(fā)明實(shí)施例的電路，該電路在保障傳輸一定功率的低頻交流電能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻的寬帶電力線載波信號(hào)進(jìn)行多級(jí)可調(diào)的衰減調(diào)控，衰減定量調(diào)控更簡(jiǎn)便。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)具體實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，圖3中電力低通濾波部分可以理解為電力低通濾波模塊，載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分可以理解為載波信號(hào)多級(jí)衰減通路模塊。交流端口P1和交流端口P2之間的電力低通濾波部分由4級(jí)LC濾波電路構(gòu)成。從交流端口P1的a1端至交流端口P2的a2端依次串入4個(gè)電感L_L1、L_L2、L_L3、L_L4，以及從交流端口P1的b1端至交流端口P2的b2端依次串入4個(gè)電感L_N1、L_N2、L_N3、L_N4，這些電感的電感值相同，均為400μH。在a1和b1、電感之間的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)、以及a2和b2節(jié)點(diǎn)之間依次并聯(lián)相互串聯(lián)的電容C_Li和電阻R_Li，其中i＝1,2,3,4,5，且C_L1＝C_L2＝C_L3＝C_L4＝C_L5＝0.33μF，R_L1＝R_L5＝50Ω，R_L2＝R_L3＝R_L4＝2Ω。在交流端口P1的a1和b1端之間并聯(lián)有電容放電電阻R_C1＝330kΩ。依據(jù)前述的理論分析和計(jì)算，從交流端口P1輸入至P2輸出，電力低通濾波部分對(duì)于交流工頻信號(hào)為全通，對(duì)應(yīng)200kHz及以上的寬帶電力線通信信號(hào)的衰減率D_LF達(dá)到-90dB。

載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分從交流端口P1的a1端和b1端分別串聯(lián)電容C_H1和C_H2后接入耦合變壓器T_H1的原邊兩端，耦合變壓器T_H1的副邊c1和d1兩端依次并聯(lián)第1級(jí)衰減通路、第2級(jí)衰減通路、第3級(jí)衰減通路和第4級(jí)衰減通路后，接入耦合變壓器T_H2的副邊c2和d2兩端，耦合變壓器T_H2的原邊兩端分別串聯(lián)電容C_H3和C_H4后，接入交流端口P2的a2端和b2端。其中，C_H1＝C_H2＝C_H3＝C_H4＝0.1μF，耦合變壓器T_H1和T_H2的變比相同，均為1:1。第1級(jí)衰減通路為固定20dB衰減通路，由電阻R_H1a、R_H1c、R_H1b、R_H1d依次串聯(lián)，電阻R_H1c和R_H1d分別分別串入載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分的c1至c2和d1至d2之間，其中R_H1a＝R_H1b＝61Ω，R_H1c＝R_H1d＝124Ω。第2級(jí)衰減通路為可投切的具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的5dB衰減通路，由電阻R_H2a、R_H2b、R_H2d依次串聯(lián)，電阻R_H2d并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_H2b各自的一個(gè)投切端，雙刀雙擲開關(guān)W_H2b的另一個(gè)投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_H2b的公共端分別串入載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分的d1至d2之間，電阻R_H2a和R_H2b的連接點(diǎn)接入c1至c2之間，其中R_H2a＝R_H2b＝178Ω，R_H2d＝30Ω。第3級(jí)衰減通路為可投切的具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的10dB衰減通路，由電阻R_H3a、R_H3c、R_H3b依次串聯(lián)，電阻R_H3c并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_H3a各自的一個(gè)投切端，雙刀雙擲開關(guān)W_H3a的另一個(gè)投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_H3a的公共端分別串入載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分的c1至c2之間，電阻R_H3a和R_H3b的連接點(diǎn)接入d1至d2之間，其中R_H3a＝R_H3b＝96Ω，、R_H3c＝71Ω。第4級(jí)衰減通路為可投切的具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的20dB衰減通路，由電阻R_H4a、R_H4c、R_H4b、R_H4d依次串聯(lián)，電阻R_H4c和R_H4d分別并聯(lián)在雙刀雙擲開關(guān)W_H4a和W_H4b各自的一個(gè)投切端，雙刀雙擲開關(guān)W_H4a和W_H4b各自的另一個(gè)投切端短路，雙刀雙擲開關(guān)W_H4a和W_H4b的公共端分別串入載波信號(hào)多級(jí)衰減通路部分的c1至c2和d1至d2之間，其中R_H4a＝R_H4b＝61Ω，R_H4c＝R_H4d＝124Ω。

對(duì)本發(fā)明寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器實(shí)施例通過投切4個(gè)開關(guān)W_H2b、W_H3a、W_H4a和W_H4b實(shí)現(xiàn)對(duì)寬帶電力線載波信號(hào)的多級(jí)可調(diào)衰減控制，高頻的電力線載波信號(hào)從P1輸入到P2輸出、或者P2輸入到P1輸出，其衰減量可以在-20dB到-55dB范圍內(nèi)以5dB的間隔進(jìn)行分檔調(diào)節(jié)。具體衰減檔位及其衰減量與4個(gè)開關(guān)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。

本發(fā)明實(shí)施例的寬帶電力線載波信號(hào)多級(jí)可調(diào)衰減器實(shí)施例電路，所獲得的從交流端口P1輸入至P2輸出的、每個(gè)衰減檔位下的衰減率隨頻率變化的曲線如圖4所示。由曲線可見，該衰減器在1kHz以下頻率范圍為全通狀態(tài)，在100kHz以上通過投切不同的衰減通路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高頻的寬帶電力線載波信號(hào)的不同衰減率的平穩(wěn)調(diào)節(jié)。并且，在寬帶電力線載波信號(hào)關(guān)心的1MHz至30MHz的高頻段內(nèi)，本發(fā)明實(shí)施例的多級(jí)可調(diào)衰減器電路衰減率曲線平坦，衰減率隨頻率變化不顯著，適用于對(duì)不同工作頻點(diǎn)的載波信號(hào)進(jìn)行衰減測(cè)試。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。