專利名稱：二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，特別指二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)備。
背景技術(shù)：
載波通訊已經(jīng)廣泛應(yīng)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(shè)備的大量使用，傳統(tǒng)載波設(shè)備的可靠性、抗干擾能力越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代要求，而且成本高、功耗也很大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對背景技術(shù)中的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)，提供一種性能可靠，抗干擾能力強(qiáng)，成本低，功耗低的二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)備。
本實(shí)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(bǔ)功率放大器，輸出正負(fù)功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導(dǎo)體上完成載波信號發(fā)送。
b、當(dāng)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(bǔ)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(guān)，一個電子開關(guān)Z由腳4驅(qū)動Q5，另二個電子開關(guān)X、Y串接后經(jīng)腳14驅(qū)動Q4。
d、三態(tài)互補(bǔ)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(hù)放大器免受干擾。
本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)1、高可靠、高抗干擾本實(shí)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(zhǔn)確，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
2、低成本除利用智能設(shè)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(shí)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(shí)測通訊距離大于2公里。
3、低功耗互補(bǔ)三態(tài)載波信號功率放大器的應(yīng)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(guān)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(bǔ)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(guān)。


圖1是本實(shí)用新型方框圖圖2是本實(shí)用新型電原理圖具體實(shí)施方式
由圖1可知，本實(shí)用新型所述的二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)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(bǔ)功率放大器(15)，輸出正負(fù)功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導(dǎo)體(21)上完成載波信號發(fā)送。
當(dāng)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(bǔ)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(dǎo)線上的電壓而定，應(yīng)有足夠的余量。在220V電力線路中，則應(yīng)取2Kv以上為好。
本實(shí)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(diǎn)即第一次調(diào)頻的主頻中點(diǎn)f1，一般為數(shù)十至數(shù)百KHz。如果通訊距離不太遠(yuǎn)，Q3、R9、R10、Y2可以不用。D1用于防止強(qiáng)干擾，D2、D3用于限幅。
本實(shí)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(yīng)相應(yīng)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(shí)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(yīng)相應(yīng)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(shí)用新型所述的互補(bǔ)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(guān)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(guān)用于驅(qū)動Q5，另二個電子開關(guān)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(dá)負(fù)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?fàn)顟B(tài)。
本實(shí)用新型所述的三態(tài)互補(bǔ)功率放大器由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5組成。當(dāng)(23)、(24)端輸入零電位時，三態(tài)互補(bǔ)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(fù)荷效應(yīng)，不會產(chǎn)生不必要的有用信號損耗。當(dāng)輸入正、負(fù)電位則產(chǎn)生相應(yīng)的載波信號輸出功率驅(qū)動。D4、D5用于保護(hù)放大器免受外界強(qiáng)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(shè)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(bǔ)功率放大器(15)，輸出正負(fù)功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導(dǎo)體(21)上完成載波信號發(fā)送。b、當(dāng)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(bǔ)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(guān)，一個電子開關(guān)Z由腳4驅(qū)動Q5，另二個電子開關(guān)X、Y串接后經(jīng)腳14驅(qū)動Q4。d、三態(tài)互補(bǔ)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(hù)放大器免受干擾。
專利摘要本實(shí)用新型涉及載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，特別指二次調(diào)頻載波數(shù)據(jù)通訊設(shè)備。本實(shí)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(bǔ)功率放大器，輸出正負(fù)功率載波信號，再經(jīng)電容C1耦合到載波傳輸導(dǎo)體上完成載波信號發(fā)送。當(dāng)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(bǔ)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(shí)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(zhǔn)確，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
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(xué)湖 申請人:李學(xué)湖, 劉石華