CN114584095A - 一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路 - Google Patents

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孙文
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Abstract

本发明涉及低压电力线载波通信技术及窄带载波调频技术领域，公开了一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，其技术方案包括串联谐振滤波电路和幅度均衡电路。本发明通过LC谐振滤波电路实现了高频载波信号的解调滤波，设计使用幅度均衡电路补偿由于Q值不足引起的滤波器截止频率附近插入损耗大问题，灵活选用滤波器阶数和幅度均衡电路可以实现高性能窄带滤波。本发明能够实现对电力载波信号的高性能滤波，从而实现对载波信号的接收解调。本发明电路整体易于实现，损耗低，可靠性高，可调谐范围大，成本低廉。

Description

一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路
技术领域
本发明涉及低压电力线载波通信技术及窄带载波调频领域，尤其涉及一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路。
背景技术
电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，该技术包括载波的调制发送和接收解调两个过程，在载波信号的接收解调过程中使用带通滤波器滤出高频载波信号，滤波器的性能直接影响载波信号的接收灵敏度。高性能窄带滤波器是实现载波信号解调的前提，传统的滤波电路采用LC滤波器，其插入损耗小，便于阻抗匹配，谐振回路好，但是此类电路Q值不高，在截止频率处有衰减等缺点。
因此开发一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路解决上述难题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，实现对电力载波信号的高性能滤波，从而实现对载波信号的接收解调。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，包括串联谐振滤波电路和幅度均衡电路。
进一步地，所述的串联谐振滤波电路，通过LC串联谐振单元和电容并联耦合，实现对载波信号的滤波，保证有效信号顺利通过滤波电路。
进一步地，所述的幅度均衡电路，通过电感、电容和电阻的谐振耦合实现具有恒阻工作特性的幅度均衡，补偿由于Q值不足引起的截止频率附近插入损耗增大。
本发明的有益技术效果：通过LC谐振滤波电路实现了高频载波信号的解调滤波，设计使用幅度均衡电路补偿由于Q值不足引起的滤波器截止频率附近插入损耗大问题，灵活选用滤波器阶数和幅度均衡电路可以实现高性能窄带滤波，可见本发明一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路技术实现简单，损耗低，可靠性高，可调谐范围大，成本低廉。
附图说明
图1为一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路原理图，（a）为串联谐振滤波电路，（b）为幅度均衡电路。
图2为一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路的串联谐振滤波电路幅频特性曲线图。
图3为一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路幅频特性曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例：
如图1所示，一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路原理图，包括图1中（a）串联谐振滤波电路和图1中（b）幅度均衡电路。
其中图1中（a）串联谐振滤波电路，通过LC串联谐振单元和电容并联耦合，实现对载波信号的滤波，保证有效信号顺利通过滤波电路。串联谐振滤波电路包括：电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6，其中PLC_IN信号经电阻R1与电容C1一端相连，电容C1另一端与电感L1一端相连，电感L1另一端与电容C2和电容C7一端相连，电容C7另一端接地；电容C2另一端与电感L2一端相连，电感L2另一端与电容C3和电容C8一端相连，电容C8另一端接地；电容C3另一端与电感L3一端相连，电感L3另一端与电容C4和电容C9一端相连，电容C9另一端接地；电容C4另一端与电感L4一端相连，电感L4另一端与电容C5和电容C10一端相连，电容C10另一端接地；电容C5另一端与电感L5一端相连，电感L5另一端与电容C6和电容C11一端相连，电容C11另一端接地；电容C6另一端与电感L6一端相连，电感L6另一端与信号BPF相连。
其中图1中（b）幅度均衡电路，通过电感、电容和电阻的谐振耦合实现具有恒阻工作特性的幅度均衡，补偿由于Q值不足引起的截止频率附近插入损耗增大。幅度均衡电路包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10，电感L7、电感L8、电感L9、电感L10，电容C12、电容C13、电容C14、电容C15，其中信号BPF分别与电感L7、电阻R3、电阻R4相连，电感L7另一端与电容C12一端相连，电阻R4另一端分别与电阻R5一端和电阻R6一端相连，电容C12另一端分别与电阻R3另一端、电阻R5另一端、电感L9、电阻R7、电阻R8一端相连，电阻R6另一端分别与电感L8和电容C13一端相连，电感L8另一端和电容C13另一端接地；电感L9另一端与电容C14一端相连，电阻R8另一端分别与电阻R9一端和电阻R10一端相连，电容C14另一端分别与信号PLC_OUT、电阻R7另一端、电阻R9另一端、电阻R2一端相连，电阻R10另一端分别与电感L10和电容C15一端相连，电感L10另一端和电容C15另一端接地，电阻R2另一端接地。
如图2所示，一种串联谐振滤波电路幅频特性曲线图。图1中（a）串联谐振滤波电路通过LC串联谐振单元和电容并联耦合，由于Q值的影响，该图所示的一种串联谐振滤波电路幅频特性曲线图在截止频率处有一定衰减，但是仍可以实现带通滤波。
如图3所示，一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路幅频特性曲线图。图1中（b）幅度均衡电路通过电感、电容和电阻的谐振耦合实现具有恒阻工作特性的幅度均衡电路，补偿图1中（a）串联谐振滤波电路由于Q值不足引起的截止频率附近插入损耗增大的问题。该图所示的一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路幅频特性曲线图相比图2所示的一种串联谐振滤波电路幅频特性曲线图可以明显看出通频带的平坦度大大增加，很好的弥补了截止频率处存在衰减的问题，具有很好的窄带载波滤波性能，验证了方案可行性。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，其特征在于，包括串联谐振滤波电路和幅度均衡电路；所述的串联谐振滤波电路，通过LC串联谐振单元和电容并联耦合，实现对载波信号的滤波，保证有效信号顺利通过滤波电路；所述的幅度均衡电路，通过电感、电容和电阻的谐振耦合实现具有恒阻工作特性的幅度均衡，补偿由于Q值不足引起的截止频率附近插入损耗增大。
2.根据权利要求1所述的一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，其特征在于，所述串联谐振滤波电路包括：电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6；其中，电阻R1为匹配电阻，电容C1和电感L1、电容C2和电感L2、电容C3和电感L3、电容C4和电感L4、电容C5和电感L5、电容C6和电感L6分别构成一组串联谐振电路，电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11为并联耦合电容。
3.根据权利要求1所述的一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，其特征在于，所述串联谐振滤波电路，PLC_IN信号经电阻R1与电容C1一端相连，电容C1另一端与电感L1一端相连，电感L1另一端与电容C2和电容C7一端相连，电容C7另一端接地；电容C2另一端与电感L2一端相连，电感L2另一端与电容C3和电容C8一端相连，电容C8另一端接地；电容C3另一端与电感L3一端相连，电感L3另一端与电容C4和电容C9一端相连，电容C9另一端接地；电容C4另一端与电感L4一端相连，电感L4另一端与电容C5和电容C10一端相连，电容C10另一端接地；电容C5另一端与电感L5一端相连，电感L5另一端与电容C6和电容C11一端相连，电容C11另一端接地；电容C6另一端与电感L6一端相连，电感L6另一端与信号BPF相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，其特征在于，所述幅度均衡电路包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10，电感L7、电感L8、电感L9、电感L10，电容C12、电容C13、电容C14、电容C15。
5.根据权利要求1所述的一种基于窄带载波调频的幅度均衡滤波电路，其特征在于，所述幅度均衡电路，信号BPF分别与电感L7、电阻R3、电阻R4相连，电感L7另一端与电容C12一端相连，电阻R4另一端分别与电阻R5一端和电阻R6一端相连，电容C12另一端分别与电阻R3另一端、电阻R5另一端、电感L9、电阻R7、电阻R8一端相连，电阻R6另一端分别与电感L8和电容C13一端相连，电感L8另一端和电容C13另一端接地；电感L9另一端与电容C14一端相连，电阻R8另一端分别与电阻R9一端和电阻R10一端相连，电容C14另一端分别与信号PLC_OUT、电阻R7另一端、电阻R9另一端、电阻R2一端相连，电阻R10另一端分别与电感L10和电容C15一端相连，电感L10另一端和电容C15另一端接地，电阻R2另一端接地。
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