用于國(guó)網(wǎng)ii型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及的是一種用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，屬 于230MHz專網(wǎng)高速數(shù)傳通訊技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，無線電力負(fù)荷管理系統(tǒng)使用國(guó)家無線電管理委員會(huì)分配的15對(duì)230M雙工 頻點(diǎn)和10對(duì)單工頻點(diǎn)進(jìn)行無線通信組網(wǎng)。根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司關(guān)于用電信息采集自動(dòng)化的要求， 通過II型集中器和電力無線專網(wǎng)，對(duì)居民用戶的用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并上傳，如果用原 有技術(shù)，傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信模塊由于外形尺寸大、無法滿足II型集中器對(duì)通信模塊的安裝要 求，急需實(shí)現(xiàn)高速數(shù)傳通訊模塊的小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型提出的是一種用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其 目的旨在克服現(xiàn)有電力無線專網(wǎng)通訊模塊外形尺寸大、無法在國(guó)網(wǎng)II型集中器中安裝的 缺陷，通過采用零中頻、I-Q解調(diào)、專用可編程M孤EM巧片，單片集成功放，單VC0的鎖相環(huán)設(shè) 計(jì)等方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，滿足國(guó)網(wǎng)II型集中器對(duì)通訊模塊的外形結(jié)構(gòu)和電器接口要求， 使得模塊的體積大大縮小，有效解決高速數(shù)傳通訊模塊在國(guó)網(wǎng)II型集中器中安裝的難題。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案：用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊， 其結(jié)構(gòu)是MCU控制電路的第一信號(hào)輸出/輸入端與MODEM調(diào)制解調(diào)電路的第一信號(hào)輸入/ 輸出端對(duì)應(yīng)相接，MCU控制電路的第二信號(hào)輸出/輸入端與零中頻和化L的第一信號(hào)輸入/ 輸出端對(duì)應(yīng)相接，MODEM調(diào)制解調(diào)電路的第二信號(hào)輸入/輸出端與零中頻和化L的第二信 號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接；
[000引零中頻和化L的信號(hào)輸出端與PA電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，零中頻和化L的第 一信號(hào)輸入端與LAN電路的信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)相接，PA電路的信號(hào)輸出端與射頻開關(guān)電路的 信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，射頻開關(guān)電路的信號(hào)輸出端與LAN電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接；
[0006] MODEM調(diào)制解調(diào)電路的信號(hào)輸出端與VC0鎖相環(huán)電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，VC0 鎖相環(huán)電路的信號(hào)輸出端與零中頻和化L的第二信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接。
[0007] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：由于采用了零中頻接收等新技術(shù)，使得模塊的體積大大縮小， 解決了原有230專網(wǎng)模塊無法滿足國(guó)網(wǎng)II型集中器通訊模塊體積要求的問題，本模塊在外 形結(jié)構(gòu)和電器接口設(shè)計(jì)上完全符合國(guó)網(wǎng)II型集中器對(duì)遠(yuǎn)程通訊模塊的要求。
【附圖說明】
[0008] 圖1是用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2是MCU控制電路結(jié)構(gòu)圖。
[0010] 圖3是版)DEM調(diào)制解調(diào)電路結(jié)構(gòu)圖。
[0011] 圖4是射頻開關(guān)電路結(jié)構(gòu)圖。
[001引 圖5是VCO鎖相環(huán)電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 如圖1所示，用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其結(jié)構(gòu)是MCU控 制電路的第一信號(hào)輸出/輸入端與MODEM調(diào)制解調(diào)電路的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相 接，MCU控制電路的第二信號(hào)輸出/輸入端與零中頻和化L的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng) 相接，M孤EM調(diào)制解調(diào)電路的第二信號(hào)輸入/輸出端與零中頻和化L的第二信號(hào)輸入/輸 出端對(duì)應(yīng)相接；
[0014] 零中頻和化L的信號(hào)輸出端與PA電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，零中頻和化L的第 一信號(hào)輸入端與LAN電路的信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)相接，PA電路的信號(hào)輸出端與射頻開關(guān)電路的 信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，射頻開關(guān)電路的信號(hào)輸出端與LAN電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接；
[001引MODEM調(diào)制解調(diào)電路的信號(hào)輸出端與VC0鎖相環(huán)電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，VC0 鎖相環(huán)電路的信號(hào)輸出端與零中頻和化L的第二信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接。
[0016] 接收過程為信號(hào)通過天線接收，經(jīng)過射頻開關(guān)電路，通過LNA電路進(jìn)行放大，其輸 出信號(hào)送到零中頻電路進(jìn)行頻率變換，產(chǎn)生的基帶信號(hào)送至MODEM調(diào)制解調(diào)電路，解調(diào)出 來的數(shù)據(jù)信號(hào)直接由MCU解碼后送到集中器，MODEM調(diào)制解調(diào)電路由MCU控制電路。發(fā)射 過程為由MCU控制電路將集中器發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后送到MODEM調(diào)制解調(diào)電路產(chǎn)生 基帶信號(hào)，通過VC0鎖相環(huán)電路的兩點(diǎn)調(diào)制產(chǎn)生已調(diào)射頻信號(hào)，經(jīng)過PA電路，經(jīng)由射頻開關(guān) 電路至天線進(jìn)行發(fā)射。
[0017] 如圖2所示，MCU控制電路，其結(jié)構(gòu)包括MCU、晶振、EEPR0M、W及接口電路，晶振與 MCU連接，EEPR0M與MCU連接，接口電路連接串口、MCUW及版)DEM調(diào)制解調(diào)電路。
[001引EEPR0M存儲(chǔ)版)DEM調(diào)制解調(diào)電路的配置參數(shù)，其他程序存儲(chǔ)與單片機(jī)中，晶振給MCU提供時(shí)鐘，MCU通過接口電路控制MODEM調(diào)制解調(diào)電路，
[0019] 同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行編解碼處理。
[0020] 如圖3所示，MODEM調(diào)制解調(diào)電路，其結(jié)構(gòu)包括零中頻調(diào)制解調(diào)、AD/DA轉(zhuǎn)換、W及 電壓轉(zhuǎn)換；射頻源由VC0鎖相環(huán)電路提供，零中頻調(diào)制解調(diào)與AD/DA轉(zhuǎn)換電路連接，AD/DA 轉(zhuǎn)換電路與電壓轉(zhuǎn)換電路連接，電壓轉(zhuǎn)換電路與MCU連接。
[0021] 接收過程，零中頻電路將LNA放大的信號(hào)解調(diào)制至基帶信號(hào)送到MODEM調(diào)制解調(diào) 電路，基帶信號(hào)經(jīng)過AD/DA轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換電路，將信號(hào)送至MCU 處理。
[002引發(fā)射過程，MCU發(fā)送指令給MODEM調(diào)制解調(diào)電路，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換，AD/DA轉(zhuǎn)換電路， 將信號(hào)經(jīng)過零中頻調(diào)制解調(diào)電路變換至射頻載波信號(hào)，信號(hào)經(jīng)由射頻開關(guān)電路發(fā)射出去。
[0023] 如圖4所示，射頻開關(guān)電路，其結(jié)構(gòu)包括射頻功放PA、射頻開關(guān)、射頻檢測(cè)電路、 LNA、W及射頻檢測(cè)電路。射頻開關(guān)電路一端連接PA，另一端連接LNA電路，射頻檢測(cè)電路 與MCU連接。
[0024] 接收過程，天線接收信號(hào)進(jìn)過射頻開關(guān)，經(jīng)過LNA電路放大，然后將信號(hào)送至 MODEM調(diào)制解調(diào)電路。同時(shí)，射頻檢測(cè)電路檢測(cè)天線口接收的信號(hào)，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換，然后送至 MCU處理控制。
[00巧]發(fā)射過程，M孤EM調(diào)制解調(diào)電路發(fā)射出的信號(hào)，經(jīng)過PA電路，送至射頻開關(guān)，經(jīng)過 天線口發(fā)射出去。
[0026] 如圖5所示，VC0鎖相環(huán)電路，其結(jié)構(gòu)包括壓控振蕩器、環(huán)路濾波器；其鑒相器由 MODEM調(diào)制解調(diào)電路提供，壓控振蕩器與環(huán)路濾波器連接，環(huán)路濾波器與MODEM調(diào)制解調(diào)電 路連接。
[0027] 壓控振蕩器給出一個(gè)信號(hào)，一部分作為輸出，另一部分通過分頻與MODEM調(diào)制解 調(diào)電路內(nèi)部的存儲(chǔ)的頻率信號(hào)作相位比較，比較的電壓信號(hào)經(jīng)過環(huán)路濾波器電路，再送至 壓控振蕩器，壓控振蕩器輸出信號(hào)再送至與內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較，經(jīng)過環(huán)路濾波器，再至壓控 振蕩器，直至振蕩器輸出信號(hào)與相位均與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)同步。
[0028] ARM作為主巧片控制模塊的工作時(shí)序，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)集中器的通訊功能。在發(fā)射時(shí)， 從集中器上傳來的數(shù)據(jù)通過MCU編碼送到專用可編程M孤EM巧片進(jìn)行編碼，將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn) 換為基帶信號(hào)，基帶信號(hào)通過兩點(diǎn)調(diào)制VC0鎖相環(huán)電路，變換為已調(diào)波射頻信號(hào)，通過功放 電路、穩(wěn)幅電路到天線口進(jìn)行發(fā)射。在接收時(shí)，射頻信號(hào)經(jīng)過零中頻電路，直接變換為基帶 信號(hào)，再通過MODEM巧片解調(diào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，通過MCU解碼，將工作指令下發(fā)到集中器。 VC0VC0鎖相環(huán)電路采用克拉波電路，目的是取得極低的相位噪聲，鎖相環(huán)電路采用整數(shù)分 頻方式，調(diào)制端采用弱禪合，在保證相位噪聲指標(biāo)的情況下達(dá)到調(diào)制的目的。
[0029] 國(guó)網(wǎng)II型集中器用專網(wǎng)通訊模塊與II型集中器的通信通過表1引腳定式通信， 相關(guān)接口符合國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求見表1
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其特征是包括MCU控制電路、 MODEM調(diào)制解調(diào)電路、零中頻和PLL、PA電路、LAN電路、射頻開關(guān)電路、VCO鎖相環(huán)電路；其 中MCU控制電路的第一信號(hào)輸出/輸入端與MODEM調(diào)制解調(diào)電路的第一信號(hào)輸入/輸出端 對(duì)應(yīng)相接，MCU控制電路的第二信號(hào)輸出/輸入端與零中頻和PLL的第一信號(hào)輸入/輸出 端對(duì)應(yīng)相接，MODEM調(diào)制解調(diào)電路的第二信號(hào)輸入/輸出端與零中頻和PLL的第二信號(hào)輸 入/輸出端對(duì)應(yīng)相接； 零中頻和PLL的信號(hào)輸出端與PA電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，零中頻和PLL的第一信 號(hào)輸入端與LAN電路的信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)相接，PA電路的信號(hào)輸出端與射頻開關(guān)電路的信號(hào) 輸入端對(duì)應(yīng)相接，射頻開關(guān)電路的信號(hào)輸出端與LAN電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接； MODEM調(diào)制解調(diào)電路的信號(hào)輸出端與VCO鎖相環(huán)電路的信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接，VCO鎖相 環(huán)電路的信號(hào)輸出端與零中頻和PLL的第二信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其特 征是所述MCU控制電路，其結(jié)構(gòu)包括MCU、晶振、EEPR0M、以及接口電路；晶振與MCU連接， EEPROM與MCU連接，接口電路連接串口、MCU以及MODEM調(diào)制解調(diào)電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其特征 是所述MODEM調(diào)制解調(diào)電路，其結(jié)構(gòu)包括零中頻調(diào)制解調(diào)、AD/DA轉(zhuǎn)換，射頻源由VCO鎖相 環(huán)電路提供；零中頻調(diào)制解調(diào)與AD/DA轉(zhuǎn)換電路連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其特征 是所述射頻開關(guān)電路，其結(jié)構(gòu)包括PA、射頻開關(guān)、LNA、以及射頻檢測(cè)電路；PA與射頻開關(guān)連 接，LNA與射頻開關(guān)連接，射頻檢測(cè)電路位于天線輸入口電路檢測(cè)射頻輸入信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其特征 是所述VCO鎖相環(huán)電路，其結(jié)構(gòu)包括壓控振蕩器、環(huán)路濾波器；其鑒相器由MODEM調(diào)制解調(diào) 電路提供，壓控振蕩器與環(huán)路濾波器連接，環(huán)路濾波器與MODEM調(diào)制解調(diào)電路連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種用于國(guó)網(wǎng)II型集中器的小型化高速數(shù)傳通訊模塊，其結(jié)構(gòu)包括MCU控制電路、MODEM調(diào)制解調(diào)電路、零中頻和PLL、PA電路、LAN電路、射頻開關(guān)電路、VCO鎖相環(huán)電路；包括零中頻接收電路、I-Q解調(diào)電路、MODEM調(diào)制解調(diào)電路，集成功放電路、單VCO鎖相環(huán)電路、射頻開關(guān)電路、MCU控制單元。優(yōu)點(diǎn)：由于采用了零中頻接收等新技術(shù)，使得模塊的體積大大縮小，解決了原有230專網(wǎng)模塊無法滿足國(guó)網(wǎng)II型集中器通訊模塊體積要求的問題，本模塊在外形結(jié)構(gòu)和電器接口設(shè)計(jì)上完全符合國(guó)網(wǎng)II型集中器對(duì)遠(yuǎn)程通訊模塊的要求。
【IPC分類】H04W88-08, G08C17-02
【公開號(hào)】CN204596129
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520329648
【發(fā)明人】劉華強(qiáng), 楊瑞鳴, 傅宏, 吳宇
【申請(qǐng)人】南京新聯(lián)電子股份有限公司, 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日