[实用新型]一种电力载波的无源选频放大接收器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力载波通信技术领域，具体涉及一种电力载波的无源选频放大接收器。

背景技术

随着电子技术和嵌入式系统平台的长足发展，一个应用系统中由多个协处理器同一个总处理器协同工作的情况越来越普遍，而在大量的应用中，协处理器和总处理器的距离较远，其间的通信成为系统设计时需要重点考虑的问题。采用电缆、光纤作为通信载体固然能够得到较高的稳定性，然而会增加系统成本和硬件连线的复杂程度。在某些特殊的情况下，比如总处理器核协处理器之间的连线数量有限制，建立一条专用的有线通信载体是不可实施的，这种情况下不得不采用无线通信；但是，无线通信的可靠性和抗干扰性远远低于有线通信，而且成本也大大高于有线通信，在同时处理多个从设备时要引入复杂的地址编码算法，使得系统的可靠性和可实施性大大下降。

为此，出现了基于供电线路为通信载体的电力载波通信技术，电力载波通信技术是利用电力线作为传输介质进行通信的一种通信方式。电力线上阻抗变化大、噪声干扰强、电力线网线路拓扑复杂等特点使得载波信号在电力线上传输时衰减大、噪声干扰严重。在载波信号发送功率不变的情况下，信号接收电路的接收效果是决定电力载波通信是否成功的关键；隔离强电能力、通频带宽度、滤除电网干扰脉冲能力、高品质放大能力等成为电力载波信号选频放大接收装置的主要技术难题。

目前常用的电力载波选频放大接收技术主要有以下几类：

(1)通过专用窄带调频中放电路来选频接收；而该选频技术方案内含振荡、混频、限幅、积分、鉴频等，该方案分立元件多、结构复杂、有源对供电要求高、通带Q值(品质因数)和通带增益均不理想、抗干扰弱稳定性差、兼容性也不好、与电网不直接隔离等缺点，主要适用于线路干扰情况较好的电力线网环境中；

(2)通过几级级联的LC滤波电路来选频接收；该选频技术方案是一种结构非常简洁的无源选频方式，但是也存在通带Q值和通带增益均很不理想、抗干扰能力弱、与电网不直接隔离等缺点，一般与其它选频方式配合使用或只适用于短距离传输；

(3)通过有源带通滤波电路来选频接收；但该电路结构复杂、对供电要求高、易自激稳定性差、兼容性也不好、与电网不直接隔离等缺点；

(4)利用晶体或陶瓷谐振选频放大器来选频接收；该选频放大技术方案具有结构简单、无源、带通中心频率稳定、抗干扰能力佳等优点，但也存在通带Q值和通带增益不可调整、兼容性不好、与电网不直接隔离等缺点；

(5)基于DSP芯片内部设计IIR带通滤波器软件程序来实现；但该选频方案也存在软件算法结构较复杂、抗强干扰脉冲能力欠佳、与电网不直接隔离等缺点。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种电力载波的无源选频放大接收器，结构简单，选频放大性能佳，且无需电源供电。

一种电力载波的无源选频放大接收器，包括：

与电网连接的初级选频单元，用于从电网上接收工频电力信号，并对该信号选频放大后产生磁场Φ₀；

与初级选频单元电磁耦合的磁电反馈单元，用于感应所述的磁场Φ₀，并通过选频放大对磁场Φ₀进行增强，产生磁场Φ_n；

与磁电反馈单元电磁耦合的选频输出单元，用于感应所述的磁场Φ_n，并通过选频放大输出放大后的载波信号。

所述的工频电力信号包含有交流电信号、载波信号和杂波信号。

所述的初级选频单元由一中周电感L₀和一电容C₀组成；其中，中周电感L₀的一端与电容C₀的一端相连，中周电感L₀的另一端和电容C₀的另一端构成信号输入端。

所述的磁电反馈单元由n个LC谐振回路依次耦合级联而成；所述的LC谐振回路由一中周电感L_i和一电容C_i组成；其中，中周电感L_i的一端与电容C_i的一端相连，中周电感L_i的另一端与电容C_i的另一端相连；n和i均为大于0的自然数，且1≤i≤n。

所述的磁场Φ_n由最后一级LC谐振回路的中周电感产生。