[其他]在三相电力线上实现载波通讯的装置

说明书

本发明涉及三相电力线通讯系统，更确切地讲，是涉及连接到一电力线系统以检测电压和电流信号的实现通讯的装置。

电力线通讯系统利用发射机与接收机在信号通讯中与电力线相连接的各远程台站之间进行通讯。一条信息的传输需要某种方式的调制和把已调制的信息注入电力线的装置。各种各样的调制方式都能与电力线通讯系统结合使用。比如：相移键控调制（PSK）采用了具有恒定频率的载波信号，如12.5KH_Z，以及基本频带数据信息，该信息是一信息的二进制表示法。为了提供包括有基带数据信息的移相键控调制的信号，载波信号以及基带数据信号作为输入与一异或器件相连接。该器件的输出，或称调制器的输出然后被放大并注入电力线。对来自电力线通讯系统的移相键控调制的信息所进行的接收是利用接收机的电路，该电路能去除信号中的低频，并且对信号进行整形，以适于解调。这一输入的信号一般通过一高通滤波器以去除低频，例如：60Hz的电力传输频率，然后将其硬限幅，以便为解调器输入一个普通的方便信号。

分布电力线载波通讯系统必须这样来设计：它们必须能在处于许多不同条件和系统构造情况下的远程器件之间进行通讯。尽管在电力线网络之中可能会发生许多不同类型的衰减，各远程器件必须能够适当地进行传输。在复杂的分布线系统的物理线路结构之中，阻抗不匹配和驻波的传统传输线问题屡见不鲜。在一典型系统中，馈送电路包括各种各样不定的持续期间，这就使得通常的信号检测方式不够用了。而且，除了传输衰减和传播问题，分布馈送器系统造成通常很难预料的背景噪声特性。一般来说，在一系统上最坏的噪声问题来自于一个

或两个大功率电子工业控制源;而且，此类电噪声随着与该源距离的增加而衰减下来。

在存在典型驻波特性的电力线传输系统中，电压和电流相位不一致。在典型的接收装置中，耦合器被用来在三相导线中至少两相上检测电压信号。美国专利第4，382，248号说明了这一方法。欧洲专利153165号（即由梅尔文等人1984年2月15日提交的美国专利申请，序号为580，504号）公开了一个时间分集载波信号取样器，该取样器采用了若干个相线取样器以及一个带有定时器的移位寄存器。它以时间分集为基础，测量每一相信号的瞬时逻辑电平，以避免在所有三个相位上同时发生的噪声脉冲的不利影响：电压信号分别从三相导线上接收并由一取样电路进行处理，该取样电路分别处理每一个信号以决定接收输入信息的最佳相电源。假如这一类装置在一个具有驻波条件的点上与一电力线相耦合，电压信号的强度将取决于沿该驻波上的精确位置，在该位置上接收机与该三相系统相连接。假如接收机耦合在电压信号的一个波腹上，就可接收强信号。然而，如果接收系统在一电压节点上与一动力线相连接，则将接收到一个极弱的信号;那样，接收机和解调器的正常工作将被严重地破坏了。

本发明的主要目的就是提供一种用于电力通讯系统的装置，尽管存在可能会破坏信号特性的驻波条件下，也可使信号与电力线相耦合。

鉴于此目的，本发明蕴于一种用于电力线通讯系统，实现通讯的远程器件之中，它包括接收装置。

将来自三相电力线的所有三相上的电压信号耦合到一个节点上的第一装置。

将上述节点与上述接收机装置的第一输入端相连接的装置，上述连接装置给上述接收机输入端提供一个复合电压信号。

把一电流信号从电力线系统耦合到上述接收机第二输入端的第二装置，上述接收装置包括将选定的上述电流信号和上述复合电压信号集中之一进行解调的装置。

本发明还存在于用于三相电力线通讯系统的无线电收发机系统之中，它包括：

具有在信号通讯中可与所有上述三相电力线之三相连接的第一输入端的接收机;以及可与上述三相电力线的中心导线相连接的第二输入端;

把来自上述三个相的电压信号耦合到上述第一输入端的装置;

将来自上述中心导线的电流信号耦合到上述第二输入端的装置;

从来自上述三个相的上述电压信号中形成复合电压信号的装置，以及无线电收发装置;该装置包括选择上述电流信号和上述复合电压信号之一的装置，并将选定信号解调的装置，以及一个发射机，该发射机具有一个在信号通讯时与上述电力线的上述三个相连接的输出。

参照下列附图，结合实例说明对本发明将会更易于理解，其中：

图1表示本发明实际工作时与一三相电力线系统相耦合;

图2是本发明的优选实施方案中所采用的一个H场耦合器的简化线路图;

图3是本发明优选实施方案中所用的信号耦合器的简化线路图;

图4是图2所示H场耦合器的更详细的电路图;

图5A表示驻波现象引起的电力线上电压信号的变化幅值;