專利名稱：電力線通信設(shè)備的制作方法
電力線通信設(shè)備
背景技術(shù)：
本公開的實(shí)施方式通常涉及電力線通信，尤其是，涉及用于通過(guò)電力線提供通信的設(shè)備。相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明電力線通信(PLC)是使用電力線在耦合至電力線的裝置之間傳送數(shù)據(jù)的技術(shù)，該電力線例如是現(xiàn)有的商業(yè)AC電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。PLC通常以一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式進(jìn)行操作，其中每次一個(gè)發(fā)射機(jī)通過(guò)電力線進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)耦合至電力線的其它裝置接收發(fā)送的信號(hào)。對(duì)于PLC傳輸，發(fā)射機(jī)通常通過(guò)隔離變壓器耦合到電力線上，以及根據(jù)PLC 的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)出電力線上的電壓激勵(lì)(即基于電壓的信號(hào))，例如BS EN 50065-1 2001 “Specification for Signaling on Low-Voltage Electrical Installations in the Frequency Range 3kHz to 148.5kHz”。這些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)闡述了 PLC操作的規(guī)范，例如最高電壓電平。由于電力線在用于PLC的相關(guān)頻帶中具有不確定的和可變的阻抗，因此可能要求發(fā)射機(jī)模塊產(chǎn)生大量的電流，例如數(shù)百毫安的數(shù)量級(jí)，以滿足PLC電壓的需要。通常，PLC發(fā)射機(jī)使用線性放大器，以實(shí)現(xiàn)用于PLC傳輸所需的放大和信號(hào)處理。 但是，當(dāng)操作該裝置以驅(qū)動(dòng)在電力線上的大電流時(shí)，該裝置消耗較高的功率等級(jí)，因此降低了 PLC發(fā)射機(jī)的效率。此外，PLC發(fā)射機(jī)通常在功率放大之前進(jìn)行濾波，以便滿足在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中提出的光譜純度的需要，由此需要大量的昂貴部件。為了接收通過(guò)電力線傳送的數(shù)據(jù)，PLC接收機(jī)通常也通過(guò)隔離變壓器耦合到電力線上。PLC接收機(jī)被要求提供大的輸入阻抗，以在放大之前限制從電力線進(jìn)入接收機(jī)的噪音，因此需要昂貴數(shù)量的部件以實(shí)施該功能。因此，本領(lǐng)域中需要用于高效電力線通信的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式通常涉及經(jīng)由電力線傳送數(shù)據(jù)的設(shè)備和系統(tǒng)。設(shè)備包括發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)包括調(diào)制器，用于基于輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二數(shù)字信號(hào)；數(shù)字緩沖器，用于放大第二數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生第三數(shù)字信號(hào)；濾波器，用于濾波第三數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生模擬輸出波形； 和耦合器，用于將模擬輸出波形耦合到電力線。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明為了能詳細(xì)地理解本發(fā)明上述特征的方式，上面簡(jiǎn)單概括的本發(fā)明的更具體的內(nèi)容可以參照實(shí)施方式，其中一些在附圖中示出。但是，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可以允許其它同樣有效的實(shí)施方式。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式通過(guò)AC電力線傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的發(fā)射機(jī)的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的接收機(jī)的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的耦合器的方框圖；以及
圖5是使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式將太陽(yáng)能產(chǎn)生的DC功率逆變?yōu)锳C功率的系統(tǒng)的方框圖。詳細(xì)說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式通過(guò)AC電力線傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)100的方框圖。系統(tǒng)100包括耦合至電力線通信收發(fā)機(jī)(PLCT) 104的裝置102，PLCT104進(jìn)一步經(jīng)由接線盒114耦合至AC電力線120(“電力線120”)。此外，系統(tǒng)100包括耦合至PLCT104A 的裝置102A，PLCT104A進(jìn)一步經(jīng)由接線盒114A耦合至電力線120。裝置102和102A是需要用于傳送和/或接收數(shù)據(jù)的通信帶寬的裝置，例如家用計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備等，并且裝置 102和102A能夠分別經(jīng)由PLCT104和104A通過(guò)電力線120互相通信。在某些實(shí)施方式中， PLCT104和/或PLCT104A可以不使用接線盒114/114A而直接耦合到電力線120上。以下參照?qǐng)D5描述使用發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施方式
。PLCT104包括發(fā)射機(jī)106、接收機(jī)108和耦合器110，發(fā)射機(jī)106和接收機(jī)108的每個(gè)都耦合到裝置102和耦合器110上，耦合器110將發(fā)射機(jī)106和接收機(jī)108耦合到接線盒114上。當(dāng)以“發(fā)送模式”操作PLCT104時(shí)，發(fā)射機(jī)106能夠經(jīng)由電力線120將數(shù)據(jù)發(fā)送給裝置102A。接收機(jī)108能夠經(jīng)由電力線120從裝置102A中接收數(shù)據(jù)。PLCT104能夠同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)；但是，當(dāng)作用時(shí)，發(fā)射機(jī)106通常使接收機(jī)108變盲(blind)。在某些實(shí)施方式中，控制器116耦合到發(fā)射機(jī)106上，并且提供啟動(dòng)或禁用發(fā)送模式的控制信號(hào)。如圖1所示，控制器116可以與PLCT104分開，或者可替代地，控制器116可以是PLCT104的部件。與PLCT104相似，PLCT104A包括發(fā)射機(jī)106A、接收機(jī)108A和耦合器110A。發(fā)射機(jī)106A和接收機(jī)108A耦合到裝置102A和耦合器IlOA上，耦合器IlOA進(jìn)一步耦合到接線盒114A上。當(dāng)以發(fā)送模式操作PLCT104A時(shí)，發(fā)射機(jī)106A能夠經(jīng)由電力線120將數(shù)據(jù)發(fā)送給裝置102。接收機(jī)108A能夠經(jīng)由電力線120從裝置102中接收數(shù)據(jù)。PLCT104A能夠同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)；但是，當(dāng)作用時(shí)，發(fā)射機(jī)106通常使接收機(jī)108變盲。在某些實(shí)施方式中，控制器116A耦合到發(fā)射機(jī)106A上，并且提供啟動(dòng)或禁用發(fā)送模式的控制信號(hào)。如圖1 所示，控制器116A可以與PLCT104A分開，或者可替代地，控制器116A可以是PLCT104A的部件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)以發(fā)送模式操作時(shí)，發(fā)射機(jī)106從裝置102 接收數(shù)字輸入數(shù)據(jù)，并且通過(guò)電壓放大級(jí)數(shù)字化處理接收的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生數(shù)字化處理數(shù)據(jù)。 在電壓放大級(jí)后，發(fā)射機(jī)106產(chǎn)生模擬電壓波形，以用于通過(guò)電力線120傳送數(shù)字化處理數(shù)據(jù)，以使模擬電壓波形特性(例如頻率、數(shù)量、光譜純度等)滿足PLC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在某些實(shí)施方式中，可以產(chǎn)生模擬電壓波形，以具有在50-500KHZ頻帶內(nèi)的頻率(例如在95-148KHZ 頻帶中)和數(shù)量級(jí)為1伏特均方根(RMS)的最高電壓，即120分貝/微伏(dB μ V)。耦合器 110將產(chǎn)生的模擬電壓波形耦合到電力線120上。在發(fā)送模式期間，發(fā)射機(jī)106將最小阻抗(例如在1-5歐姆范圍內(nèi))提供給電力線120。為了滿足考慮到電力線120上的阻抗的變化性而需要的輸出電壓電平，發(fā)射機(jī)106 能夠驅(qū)動(dòng)電力線120上的大電流，例如數(shù)百毫安的數(shù)量級(jí)。為了驅(qū)動(dòng)該大電流，發(fā)射機(jī)106 可以使用大電流等級(jí)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q緩沖器，如下面進(jìn)一步描述的，以用于在數(shù)字域中進(jìn)行電壓放大和驅(qū)動(dòng)必要的電流電平。
當(dāng)PLCT104正在接收時(shí)，耦合器110將來(lái)自電力線120的模擬信號(hào)耦合到接收機(jī) 108上。接收機(jī)108將接收的模擬電壓波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出數(shù)據(jù)，并將數(shù)字輸出數(shù)據(jù)提供給裝置102。在某些實(shí)施方式中，數(shù)字輸出數(shù)據(jù)可以是調(diào)制信號(hào)的數(shù)字表示。例如，數(shù)字輸出數(shù)據(jù)可以是FSK信號(hào)的數(shù)字表示(數(shù)字FSK信號(hào))，F(xiàn)SK解調(diào)器包含在裝置102中或者耦合在接收機(jī)108和裝置102之間。如下面進(jìn)一步描述的，接收機(jī)108可以包括帶通濾波器，以用于濾波接收的波形以消除電力線120固有的噪聲。當(dāng)禁用發(fā)送模式時(shí)，PLCT104將大輸入阻抗提供給電力線120(例如以千歐姆數(shù)量級(jí))。當(dāng)電力線120上存在大量的節(jié)點(diǎn)時(shí)，該大輸入阻抗防止發(fā)射機(jī)106被“淹沒(méi)”。在某些替代實(shí)施方式中，PLCT104僅包括發(fā)射機(jī)106和用于經(jīng)由電力線120傳送信息的耦合器110。另外地或可替代地，PLCT104A可以僅包括發(fā)射機(jī)106A和用于經(jīng)由電力線120傳送信息的耦合器110A。在這種實(shí)施方式中，沒(méi)有使用接收機(jī)108和/或108A。包括接收機(jī)的可選性通過(guò)接收機(jī)108和108A的虛線框來(lái)表示。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的發(fā)射機(jī)106的方框圖。發(fā)射機(jī)106 包括耦合到直接數(shù)字合成器(DDS) 204的頻率控制發(fā)生器202，DDS204進(jìn)一步耦合到德耳塔-西格馬(Δ Σ )調(diào)制器206上。Δ Σ調(diào)制器206耦合到CMOS緩沖器208，CMOS緩沖器208的輸出耦合到低通濾波器210。此外，CMOS緩沖器208耦合到控制器116，以用于接收輸入以啟動(dòng)/禁用發(fā)送模式。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)送模式時(shí)，CMOS緩沖器208提供低傳輸阻抗(例如以1-5歐姆的數(shù)量級(jí))。當(dāng)禁用發(fā)送模式時(shí)，CMOS緩沖器208提供高輸入阻抗(例如以千歐姆數(shù)量級(jí))。頻率控制發(fā)生器202耦合到裝置102，以接收用于通過(guò)電力線120傳輸?shù)臄?shù)字輸入數(shù)據(jù)信號(hào)。頻率控制發(fā)生器202基于接收的數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字頻率控制信號(hào)(例如16至 24比特信號(hào))，并將數(shù)字頻率控制信號(hào)耦合到DDS204。DDS204工作在高頻下，并根據(jù)頻率控制信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字移頻鍵控(FSK)信號(hào)(即FSK信號(hào)的數(shù)字表示)。在某些實(shí)施方式中，數(shù)字FSK信號(hào)可以是25MHz頻率處的8-10比特寬的數(shù)量級(jí)?？商娲?，數(shù)字FSK信號(hào)可以包括更少或更多比特，和/或可以在不同頻率處。在某些替代實(shí)施方式中，可以使用最小FSK 調(diào)制；在某些其它的替代實(shí)施方式中，可以使用除FSK調(diào)制之外的調(diào)制技術(shù)，例如M-ary正交幅度調(diào)制(QAM)、正交相移鍵控(QPSK)、相移鍵控(PSK)、正交頻分復(fù)用(OFDM)脈沖幅度調(diào)制(PAM)等。DDS204的輸出信號(hào)耦合到Δ Σ調(diào)制器206，Δ Σ調(diào)制器206可以是單級(jí)Δ Σ調(diào)制器或多級(jí)Δ Σ調(diào)制器。Δ Σ調(diào)制器206利用脈沖密度調(diào)制(PDM)編碼接收的數(shù)字FSK 信號(hào)，并提供表示接收的數(shù)字FSK信號(hào)的數(shù)字的1比特輸出信號(hào)。在某些實(shí)施方式中，Δ Σ 調(diào)制器206可以運(yùn)行在25MHz的頻率處，在替代實(shí)施方式中，Δ Σ調(diào)制器206可以運(yùn)行在不同頻率處。頻率控制發(fā)生器202、DD2204和Δ Σ調(diào)制器206構(gòu)成調(diào)制器212，調(diào)制器212基于來(lái)自裝置102的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。來(lái)自調(diào)制器212的數(shù)字信號(hào)(即調(diào)制器206的輸出)耦合到放大電壓的CMOS緩沖器208。CMOS緩沖器208可以是大電流等級(jí)的CMOS緩沖器，當(dāng)電力線阻抗較低時(shí)，CMOS緩沖器能夠提供充足電流(例如數(shù)百毫安)以保持需要的輸出電壓電平；在某些實(shí)施方式中，CMOS緩沖器208可以是0. 15至0. 25微米數(shù)量級(jí)的工藝。在某些實(shí)施方式中，CMOS緩沖器208可以包括并聯(lián)耦合的多個(gè)緩沖器(例如16個(gè)緩沖器)，每個(gè)緩沖器能夠產(chǎn)生50mA數(shù)量級(jí)的電流。并聯(lián)耦合的緩沖器的數(shù)量決定了可被驅(qū)動(dòng)的電流的數(shù)量，并且被認(rèn)為是用于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選擇。在電壓放大后，CMOS緩沖器208產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)，數(shù)字輸出信號(hào)耦合到低通濾波器210并且被濾波以產(chǎn)生模擬輸出。由于Δ Σ調(diào)制器206運(yùn)行在高頻下，例如25MHz，所以可以在MHz的頻帶中進(jìn)行低通濾波，以充分消除由Δ Σ調(diào)制引起的人為因素。低通濾波器210的輸出通過(guò)耦合器110耦合到電力線120，如下面參照?qǐng)D4說(shuō)明的。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的接收機(jī)108的方框圖。如下面進(jìn)一步描述的，接收機(jī)108通過(guò)耦合器110從電力線120接收模擬電壓波形，并產(chǎn)生耦合到裝置 102的數(shù)字輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。接收機(jī)108包括電容302、304、306和314 ；電感308 ；電阻312和310 ；和模數(shù)(A/ D)轉(zhuǎn)換器316。在某些實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)電容/電感/電阻可以是寄生元件。電容 302,304和306串聯(lián)耦合，因此電容302耦合到電容304，電容304接著耦合到電容306，并且從耦合器110接收的模擬波形耦合到電容302、304、和306的串聯(lián)組合的兩端。電感308 耦合在電容304和306的串聯(lián)組合的兩端。電容302、304和306以及電感308對(duì)接收的模擬電壓波形進(jìn)行帶通濾波，以減少固有地存在于電力線120上的噪聲(S卩，以通過(guò)具有最小相位/振幅失真的相關(guān)信號(hào))。電阻310耦合在電容306的兩端。電阻312耦合在電阻310的第一端和電容314 的第一端之間；電阻310的第二端耦合到電容314的第二端。A/D轉(zhuǎn)換器316耦合在電容 314的兩端，并且A/D轉(zhuǎn)換器316進(jìn)一步耦合到裝置102上。電阻310和312形成高阻抗電阻性負(fù)載，A/D轉(zhuǎn)換器316采集此負(fù)載兩端的電壓，以產(chǎn)生用于裝置102的FSK調(diào)制數(shù)字輸出信號(hào)(即FSK信號(hào)的數(shù)字表示)。在某些實(shí)施方式中，裝置102包括用于解調(diào)數(shù)字輸出信號(hào)的FSK解調(diào)器；可替代地，F(xiàn)SK解調(diào)器可以是耦合在接收機(jī)108和裝置102之間。在某些替代實(shí)施方式中，數(shù)字輸出數(shù)據(jù)信號(hào)可以是最小FSK調(diào)制信號(hào)、QAM調(diào)制信號(hào)、QPSK調(diào)制信號(hào)、PSK調(diào)制信號(hào)、OFDM調(diào)制信號(hào)、PAM調(diào)制信號(hào)等的數(shù)字表示。在某些實(shí)施方式中，每個(gè)電阻310和312可以是幾百歐姆的數(shù)量級(jí)。每個(gè)電容304、 306和314可以是幾毫微法的數(shù)量級(jí)；電容302可以是幾百微微法的數(shù)量級(jí)；電感308可以是幾百微亨的數(shù)量級(jí)。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的耦合器110的方框圖。耦合器110包括變壓器402、電感404、電阻406和電容408、410，電感404表示變壓器402的漏電感。在某些實(shí)施方式中，可以簡(jiǎn)化耦合器110。通常，傳送信號(hào)必須被低通濾波，而不增加輸出阻抗并且在接收機(jī)不工作時(shí)不加載接收機(jī)。接收信號(hào)必須被帶通濾波，以使感興趣的信號(hào)通過(guò)并衰減帶外噪聲，同時(shí)保持在感興趣的頻帶中的高阻抗。變壓器402是具有高耦合因子的隔離變壓器；例如，耦合因子可以是0. 95或更大。 通常，變壓器402具有1 1匝數(shù)比，但是還可以使用其它匝數(shù)比。變壓器402的初級(jí)繞組耦合在每個(gè)發(fā)射機(jī)106和接收機(jī)108的兩端。變壓器402的次級(jí)繞組的第一端被描繪成耦合到電感404的第一端。電阻406耦合在電感404的第二端和電容408的第一端之間，提供了用于耦合到電力線120的安全功能。電阻406起作用，以減弱由電阻406、電感404和電容408形成的RLC儲(chǔ)能電路(tank)。電容410耦合在電容408的第二端和變壓器402的次級(jí)繞組的第二端之間，并且進(jìn)一步耦合到耦合器110的兩個(gè)輸出端子，以通過(guò)接線盒114耦合到電力線120上。電容 410提供可選的低通濾波器功能；在某些替代實(shí)施方式中，可以將電容410從耦合器110移走。耦合器110將從發(fā)射機(jī)106輸出的模擬電壓波形耦合到電力線120上，和將從電力線120輸入的模擬電壓波形耦合到接收機(jī)108上。在某些實(shí)施方式中，變壓器402的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組都具有數(shù)量級(jí)為幾百微亨的電感；電感404(即變壓器402的漏電感)是幾微亨的數(shù)量級(jí)；電阻406是幾歐姆的數(shù)量級(jí)；電容408是幾百毫微法的數(shù)量級(jí)；以及電容410是幾毫微法的數(shù)量級(jí)。圖5是使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式將太陽(yáng)能產(chǎn)生的DC功率逆變?yōu)锳C功率的系統(tǒng)500的方框圖。此示圖僅描繪了可以利用本發(fā)明的無(wú)數(shù)種可能的系統(tǒng)配置和裝置中的一種變型?？梢酝ㄟ^(guò)任何用于電力線通信的裝置使用本發(fā)明，并且本發(fā)明可以在需要通過(guò)電力線通信的各種分布環(huán)境和系統(tǒng)中起作用。系統(tǒng)500包括共同稱為逆變器502的多個(gè)逆變器50 、5022. . . 502n,共同稱為PV模塊504的多個(gè)PV模塊504^504. . . 504n、共同稱為PLCT512的多個(gè)PLCT51&、 5122· · · 512n,512n+1,AC電力線506、逆變器控制器510和負(fù)載中心508。每個(gè)逆變器5(^、5022. · · 502n分別耦合到PLCT51&、5122. · · 512n ；在某些替代實(shí)施方式中，每個(gè)PLCT51A、5122. · · 51 可以包含在相應(yīng)的逆變器502^50 . · · 50 中。此外每個(gè)逆變器502^50 . · · 502n分別耦合到PV模塊504^504^ · · 504n。逆變器控制器510耦合到 PLCT 512n+10PLCT512耦合到AC電力線506和與如上所述的PLCT104和104A類似地操作。在某些實(shí)施方式中，每個(gè)PLCT512可以耦合到控制器上(即每一 PLCT512對(duì)應(yīng)一個(gè)控制器)， 例如控制器116，以用于啟動(dòng)/禁用PLCT512的發(fā)送模式。AC電力線506進(jìn)一步耦合到負(fù)載中心508上，負(fù)載中心508提供在從商業(yè)AC電網(wǎng)配電系統(tǒng)進(jìn)入的商業(yè)AC電力線和AC電力線506之間的連接。逆變器502將PV模塊504產(chǎn)生的DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率，并且調(diào)節(jié)控制(meter out)與商業(yè)AC電網(wǎng)的電壓同相的AC電流。系統(tǒng)500將產(chǎn)生的AC功率經(jīng)由負(fù)載中心508耦合到商業(yè)AC電網(wǎng)。逆變器控制器510能夠從逆變器502接收數(shù)據(jù)，并將命令和控制信號(hào)發(fā)給逆變器 502以用于控制逆變器502的功能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，PLCT512通過(guò)AC 電力線506啟動(dòng)在逆變器502和逆變器控制器510之間的該通信。如前所述，PLCT512通過(guò)電壓放大級(jí)來(lái)數(shù)字化處理來(lái)自逆變器502和/或逆變器控制器510的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生耦合到AC電力線的相應(yīng)模擬電壓波形，以用于傳送接收的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)。此外，如前所述，PLCT 512接收來(lái)自AC電力線的模擬電壓波形，并處理接收的波形以產(chǎn)生耦合到逆變器502和/或逆變器控制器510的數(shù)字輸出數(shù)據(jù)，因此使逆變器502和逆變器控制器510 通過(guò)AC電力線506進(jìn)行通信。雖然上文中描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是不脫離本發(fā)明的基本范圍，可以設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的實(shí)施方式，并且本發(fā)明的范圍通過(guò)權(quán)利要求進(jìn)行確定。
權(quán)利要求
1.用于經(jīng)由電力線進(jìn)行通信的設(shè)備，包括發(fā)射機(jī)，包括調(diào)制器，用于基于輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二數(shù)字信號(hào)； 數(shù)字緩沖器，用于放大所述第二數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生第三數(shù)字信號(hào)； 濾波器，用于對(duì)所述第三數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生模擬輸出波形；以及耦合器，用于將所述模擬輸出波形耦合到所述電力線。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述調(diào)制器包括直接數(shù)字合成器和德耳塔-西格馬調(diào)制器，所述直接數(shù)字合成器基于所述輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)，所述德耳塔-西格馬調(diào)制器基于所述第一數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生所述第二數(shù)字信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述第一數(shù)字信號(hào)是數(shù)字頻移鍵控(FSK)信號(hào)，所述第二數(shù)字信號(hào)是脈沖密度調(diào)制(PDM)信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述數(shù)字緩沖器接收啟動(dòng)發(fā)送模式的控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述數(shù)字緩沖器在發(fā)送模式期間呈現(xiàn)最小阻抗。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括接收機(jī)，其經(jīng)由所述耦合器接收來(lái)自所述電力線的模擬輸入波形并基于所述模擬輸入波形產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，當(dāng)禁用發(fā)送模式時(shí)，所述接收機(jī)能夠接收所述模擬波形。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，與啟動(dòng)所述發(fā)送模式時(shí)相比，當(dāng)禁用所述發(fā)送模式時(shí)，所述數(shù)字緩沖器呈現(xiàn)更高的阻抗。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述耦合器包括變壓器、電阻、第一電容和第二電容，其中所述變壓器的初級(jí)繞組耦合在所述發(fā)射機(jī)的輸出的兩端；所述變壓器的次級(jí)繞組耦合在所述電阻、所述第一和所述第二電容的串聯(lián)組合的兩端，所述耦合器的輸出耦合在所述第二電容的兩端。
10.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述接收機(jī)包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻和電感；其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器耦合到所述第一電容的兩端；所述第一電阻的第一端耦合到所述第一電容的第一端，所述第一電阻的第二端耦合到所述第二電阻的第一端、所述第二電容的第一端和所述第三電容的第一端； 所述第三電容的第二端耦合到所述第四電容的第一端和所述電感的第一端；所述電感的第二端耦合到所述第二電容的第二端、所述第二電阻的第二端和所述第一電容的第二端；和所述接收機(jī)的輸入耦合到所述第四電容的第二端和所述電感的第二端。
11.用于經(jīng)由電力線進(jìn)行通信的系統(tǒng)，包括 逆變器；以及能夠耦合到所述電力線的設(shè)備，包括發(fā)射機(jī)，包括調(diào)制器，其基于來(lái)自所述逆變器的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二數(shù)字信號(hào)； 數(shù)字緩沖器，用于放大所述第二數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生第三數(shù)字信號(hào)； 濾波器，用于對(duì)所述第三數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生模擬輸出波形；以及耦合器，用于將所述模擬輸出波形耦合到所述電力線。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)制器包括直接數(shù)字合成器和德耳塔-西格馬調(diào)制器，所述直接數(shù)字合成器基于所述輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)，所述德耳塔-西格馬調(diào)制器基于所述第一數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生所述第二數(shù)字信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)字信號(hào)是數(shù)字頻移鍵控(FSK)信號(hào)和所述第二數(shù)字信號(hào)是脈沖密度調(diào)制(PDM)信號(hào)。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字緩沖器接收啟動(dòng)發(fā)送模式的控制信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字緩沖器在發(fā)送模式期間提供最小阻抗。
16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括接收機(jī)，經(jīng)由所述耦合器接收來(lái)自所述電力線的模擬輸入波形，基于所述模擬輸入波形產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)，并將所述數(shù)字輸出信號(hào)耦合到所述逆變器。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)禁用發(fā)送模式時(shí)，所述接收機(jī)能夠接收所述模擬波形。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，與啟動(dòng)所述發(fā)送模式時(shí)相比，當(dāng)禁用所述發(fā)送模式時(shí)，所述數(shù)字緩沖器提供更高的阻抗。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述耦合器包括變壓器、電阻、第一電容和第二電容，其中所述變壓器的初級(jí)繞組耦合在所述發(fā)射機(jī)的輸出的兩端；所述變壓器的次級(jí)繞組耦合在所述電阻、所述第一和所述第二電容的串聯(lián)組合的兩端，所述耦合器的輸出耦合在所述第二電容的兩端。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述接收機(jī)包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻和電感；其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器耦合到所述第一電容的兩端；所述第一電阻的第一端耦合到所述第一電容的第一端，所述第一電阻的第二端耦合到所述第二電阻的第一端、所述第二電容的第一端和所述第三電容的第一端； 所述第三電容的第二端耦合到所述第四電容的第一端和所述電感的第一端；所述電感的第二端耦合到所述第二電容的第二端、所述第二電阻的第二端和所述第一電容的第二端；以及所述接收機(jī)的輸入耦合到所述第四電容的第二端和所述電感的第二端。
全文摘要
用于經(jīng)由電力線傳送數(shù)據(jù)的設(shè)備和系統(tǒng)。設(shè)備包括發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)包括調(diào)制器，用于基于輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二數(shù)字信號(hào)；數(shù)字緩沖器，用于放大第二數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生第三數(shù)字信號(hào)；濾波器，用于濾波第三數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生模擬輸出波形；和耦合器，用于將模擬輸出波形耦合到電力線。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102474303SQ201080025576
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者馬丁·馮納格 申請(qǐng)人:恩菲斯能源公司