專利名稱：二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設備的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及載波數(shù)據(jù)通訊設備，特別指二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設備。
背景技術(shù)：
載波通訊已經(jīng)廣泛應用多年，一般載波方式為調(diào)幅或一次調(diào)頻。由于電磁環(huán)境日益變壞，例如變頻空調(diào)等設備的大量使用，傳統(tǒng)載波設備的可靠性、抗干擾能力越來越不能適應現(xiàn)代要求，而且成本高、功耗也很大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對背景技術(shù)中的缺點和問題加以改進，提供一種性能可靠，抗干擾能力強，成本低，功耗低的二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設備。
本實用新型的技術(shù)方案a、在控制邏輯及電平變換電路上先后接入正電平信號和二次調(diào)頻載波脈沖信號串，由此產(chǎn)生驅(qū)動電平信號接入三態(tài)互補功率放大器，輸出正負功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導體上完成載波信號發(fā)送。
b、當收到載波信號時，經(jīng)選頻放大器選頻放大并限幅，接入二級鎖相鑒頻電路作二次鑒頻解調(diào)，再接入數(shù)據(jù)信號互補施密特整形電路整形，經(jīng)端接到單片微控制器完成數(shù)據(jù)傳送。
c、控制邏輯及電平變換電路由CC4053集成電路組成其中含有三個電子模擬開關，一個電子開關Z由腳4驅(qū)動Q5，另二個電子開關X、Y串接后經(jīng)腳14驅(qū)動Q4。
d、三態(tài)互補功率放大器由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5組成，其中D4、D5串接在R19、R20兩端保護放大器免受干擾。
本實用新型有以下優(yōu)點1、高可靠、高抗干擾本實用新型采用二次調(diào)頻載波技術(shù)，已經(jīng)調(diào)制的二次調(diào)頻載波信號由單片微控制器中的軟件模擬產(chǎn)生，從而具有頻率穩(wěn)定，調(diào)制準確，可靠性高、抗干擾能力強的特點。
2、低成本除利用智能設備一般都具有的單片微控制器中的幾百字節(jié)的空余程序存儲器外，二次調(diào)頻載波信號的產(chǎn)生不需任何硬件，所以成本很低。本實用新型已用作電能管理網(wǎng)中的部件，利用電力線傳輸載波信號，收發(fā)總成本不到人民幣10元，實測通訊距離大于2公里。
3、低功耗互補三態(tài)載波信號功率放大器的應用，平時處于守候狀態(tài)而幾乎不耗電；發(fā)送時工作于開關狀態(tài)，效率極高，因而整體功耗極低。
4、轉(zhuǎn)換方便由于采用互補三態(tài)功放，收發(fā)轉(zhuǎn)換簡單，只需轉(zhuǎn)換信號而不需功率開關。


圖1是本實用新型方框圖圖2是本實用新型電原理圖具體實施方式
由圖1可知，本實用新型所述的二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設備的電路完成二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)傳送，接入由軟件模擬產(chǎn)生二次調(diào)頻載波信號后，再完成三態(tài)載波信號功率放大，其中在控制邏輯及電平變換電路(14)上先后接入正電平信號(23)和二次調(diào)頻載波脈沖信號串(24)，由此產(chǎn)生驅(qū)動電平信號接入三態(tài)互補功率放大器(15)，輸出正負功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導體(21)上完成載波信號發(fā)送。
當收到載波信號時，經(jīng)選頻放大器(11)選頻放大并限幅，接入二級鎖相鑒頻電路(12)作二次鑒頻解調(diào)，再接入數(shù)據(jù)信號互補施密特整形電路(13)整形，經(jīng)(22)端接到單片微控制器完成數(shù)據(jù)傳送。
由圖2可知，C1是載波信號耦合電容，該電容器的耐壓必須足夠大，視載波導線上的電壓而定，應有足夠的余量。在220V電力線路中，則應取2Kv以上為好。
本實用新型所述的選頻放大器由Q1、R1、R2、R3、D1、R4、R5、C2、Q2、C3、R6、R7、R8、Q3、Y1、R9、R10、Y2、D2、D3組成。Q1、Q2、Q3用作放大，Y1、Y2是晶體諧振器，用于選擇有用頻率信號，濾除干擾雜波，可以是壓電陶瓷晶體振蕩器或石英晶體振蕩器，其串連諧振點即第一次調(diào)頻的主頻中點f1，一般為數(shù)十至數(shù)百KHz。如果通訊距離不太遠，Q3、R9、R10、Y2可以不用。D1用于防止強干擾，D2、D3用于限幅。
本實用新型所述的第一次鎖相鑒頻電路由U1、C4、C5、R11、R12、BR1、R13、R14、C6、C7組成。U1是鎖相鑒頻集成電路，可用MC14046或者CD4046。通過外接阻容而對應相應的頻率f1完成鎖相鑒頻。C4是信號耦合電容。C5、R11、R12、R13的配合使得U1鎖定在f1上。R14、R15、C6、C7是濾波電路，濾除f1等高頻雜波。
本實用新型所述的第二次鎖相鑒頻電路由U2、C8、C9、R15、R16、BR2、R17、R18、C10、C11組成。U2也是鎖相鑒頻集成電路，可用MC14046或CD4046。通過外接阻容而對應相應的頻率f2完成鎖相鑒頻。C8是信號耦合電容。C9、R16、R17、R18的配合使得U2鎖定在第二次調(diào)頻中心頻率f2上。R19、R20、C10、C11是濾波電路，濾除f2等高頻雜波。
本實用新型所述的互補施密特整形電路由Q6、Q7、R21、R22、R23、R24、R25和R26組成。將U2鑒頻解調(diào)出來的數(shù)據(jù)信號變換成單片微控制器能接受的方波信號，經(jīng)(22)端輸出。U3組成控制邏輯電路，U3是包含三個電子模擬開關的集成電路，可用CC4053等，用其他邏輯電路也好，沒有上述兩種好。其中一個電子開關用于驅(qū)動Q5，另二個電子開關串接后用于驅(qū)動Q4，而且其極性與(24)端輸入的載波信號相反，幅度達負電源值。除發(fā)送信號時外，平時總保持接收狀態(tài)。在接收狀態(tài)下，(23)、(24)端都處于零電位，Q4、Q5都處于截止狀態(tài)。
本實用新型所述的三態(tài)互補功率放大器由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5組成。當(23)、(24)端輸入零電位時，三態(tài)互補功率放大器處于輸出處于開路狀態(tài)即第三態(tài)，從而對輸入的載波信號無負荷效應，不會產(chǎn)生不必要的有用信號損耗。當輸入正、負電位則產(chǎn)生相應的載波信號輸出功率驅(qū)動。D4、D5用于保護放大器免受外界強干擾而至損壞。
權(quán)利要求1.一種二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設備，其特征在于a、在控制邏輯及電平變換電路(14)上先后接入正電平信號(23)和二次調(diào)頻載波脈沖信號串(24)，由此產(chǎn)生驅(qū)動電平信號接入三態(tài)互補功率放大器(15)，輸出正負功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導體(21)上完成載波信號發(fā)送。b、當收到載波信號時，經(jīng)選頻放大器(11)選頻放大并限幅，接入二級鎖相鑒頻電路(12)作二次鑒頻解調(diào)，再接入數(shù)據(jù)信號互補施密特整形電路(13)整形，經(jīng)(22)端接到單片微控制器完成數(shù)據(jù)傳送。c、控制邏輯及電平變換電路(14)由CC4053集成電路組成其中含有三個電子模擬開關，一個電子開關Z由腳4驅(qū)動Q5，另二個電子開關X、Y串接后經(jīng)腳14驅(qū)動Q4。d、三態(tài)互補功率放大器(15)由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5組成，其中D4、D5串接在R19、R20兩端保護放大器免受干擾。
專利摘要本實用新型涉及載波數(shù)據(jù)通訊設備，特別指二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設備。本實用新型在控制邏輯及電平變換電路上先后接入正電平信號和二次調(diào)頻載波脈沖信號串，由此產(chǎn)生驅(qū)動電平信號接入三態(tài)互補功率放大器，輸出正負功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導體上完成載波信號發(fā)送。當收到載波信號時，經(jīng)選頻放大器選頻放大并限幅，接入二級鎖相鑒頻電路作二次鑒頻解調(diào)，再接入數(shù)據(jù)信號互補施密特整形電路整形，經(jīng)端接到單片微控制器完成數(shù)據(jù)傳送。本實用新型采用二次調(diào)頻載波技術(shù)，已經(jīng)調(diào)制的二次調(diào)頻載波信號由單片微控制器中的軟件模擬產(chǎn)生，從而具有頻率穩(wěn)定，調(diào)制準確，可靠性高、抗干擾能力強的特點。
文檔編號H04L27/10GK2627746SQ0322748
公開日2004年7月21日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月22日
發(fā)明者李學湖 申請人:李學湖, 劉石華