CN103036595B - 基于电力线传输的场强覆盖装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通讯技术领域,具体涉及信息的电力线传输。一种利用电力线传输的场强覆盖装置,包括由馈缆或天线组成的耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上;依次串接的第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容,第一信号放大装置对耦合进来的RF信号进行放大,射频窄带结合滤波器对电力线上传输的RF信号进行滤除干扰,耦合电容对交流电压进行隔离并将RF信号耦合至电力线;若干电力线接口,分别接于电力线上,该电力线接口将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备;至少一个线路阻波器,串接于耦合装置和非目的地设备之间,防止RF信号传输至非目的地。本发明应用于、但不局限于家庭中(PLT系统中的室内应用)通过电力线进行信息传输。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域,具体涉及信息的电力线传输(PLT,power line transmission)。本发明应用于、但不局限于家庭中(PLT系统中的室内应用)通过电力线进行信息传输。
背景技术
随着计算机于近年来的迅速发展,家庭和工作单位中对网络系统的需求也随之增加。而且在家用设备中计算机、通信及娱乐系统的技术汇合正为连接计算机、计算机外设、电话、调制解调器、有线电视、电视机、计算机控制的电器、家用自动和安全系统的单个网络创造了新的需求。为了适应上述新的需求,发展出无线网络与电力线网络两种网络架构技术。
无线网络透过大气典型地以900MHz到2.4GHz之间的频率传输,并能传输视频信号、音频信号和包括计算机数字数据的其他数据。虽然如此,无线网络受损于带宽限制而产生信号干涉,并且不宜用于在建筑内的房间中传输:由于建筑屏蔽、隔墙、楼层、信号多径衰落的影响,常常导致建筑顶部出现导频污染、孤岛效应;建筑中部发生乒乓效应;大型商场或展览中心发生网络繁忙;电梯、地下室、隧道、矿区等成为盲区或者弱信号区。
另一种解决方式则是利用电力线网络技术,这种利用电力线网络的技术,是利用建筑物中都已配置绵密的电力网络,将以太网络信号转换成电力线网络使用的信号,并传输于建筑物中原有的电力线,如此可免除配线杂乱、网络插孔不足的问题,并且利用这种电力线网络的技术,仅需安装一组或数组的电力线网络的转接器,即可将各种周边装置的信号藉由电力线网络传递至显示装置或播放装置,不需要大幅度地将原有的各种周边装置更换成新型具有无线传输功能的产品,因此,其所需成本低廉。
但是,利用电力线网络技术,以目前的技术水平,常会受到市电噪声信号的干扰,造成信号质量的低落。由于我国的电网波动较大,市电的配电系统通常较为老旧,并且常受到各种信号的干扰,因此,会使得加载于市电电力信号上的各种信号也会受到这些噪声的干扰,例如:当市电所供给的电压不稳定、市电所供给的交流电频率不稳定、或者于同一个电力网络上有大功率大电流的装置开启、甚至同一个电力网络上有特殊的噪声产生装置,都会影响信号传输质量。
然而一些基于电力载波技术开发的产品并不能大面积地推广,主要原因是其抗干扰性能差和电网噪声比较大。这是由于我国的电网波动较大,同时接入的干扰噪声较多并且没有进行较好的抑制。电力线上的高削减、高噪声、高变形使得电力线成为一个不理想的通信媒介。
因此,一篇公开日为2002年11月20日、公开号为CN1381098A的发明专利,公开了一种用于电力线通信的传输系统的方法,该系统包括通过AC电力线介质传输RF信号的发射器和从AC电力线介质接收RF信号的接收器。AC电力线作为传输介质对于发送和接收RF信号的电路是透明的。该专利采用的是火线和中性线传输,它在阻抗变换的时候,由于存在电压差大,需要使用耐压性能非常好的材料制成的滤波器,其成本很高。
再例如一篇申请公布日为2012.10.03、申请公布号为CN102714521A的发明专利,公开了一种用于电力线通信系统的装置、电力线通信系统和电力线通信方法,其中,该用于电力线通信系统的装置包括:电力输入端,用于经由电力电缆将外部 AC 电力提供给所述装置;滤波器,用于将来自外部的噪声从提供的外部 AC 电力滤除,从而产生经滤波的 AC 电力;至少一个电力插座,用于将经滤波的 AC 电力提供给至少一个其他装置;以及 PLC 调制解调器,配置为连接到至少一个电力插座,使用经滤波的 AC 电力经由电力线通信将数据传输到至少一个其他装置或者从至少一个其他装置接收数据。所述装置也可用于所公开的电力线通信系统。电力线通信方法使用该装置将电力线通信网络与干线电网隔离。该专利是用经过滤波器产生经滤波的AC电力,再由该滤波后的AC提供给设备,它的目的是在没有来自电力通信系统外部干扰的情况下的电力通信,它不能和其它的通信系统并存。
另外,对于电力线上的噪音问题,现有的广泛的做法是增设一结合滤波器,例如授权公告日为2003年10月15日、授权公告号为CN1124674C的发明专利,公开了一种电力线载波结合滤波器电路的设计方法及结合滤波器电路,它是根据给定的线路侧电阻Ri、耦合电容器Cc、耦合电容器低压端子对地杂散电容Cx和载波设备的等效电阻RL的实际参数得出,该电路的特征在于:由电抗元件组成最简梯形电抗双口网络,网络出口为串臂电容C,它直接与载波设备的入口端相连,阻抗变换器T插接在网络内部。再例如另外一篇授权公告日为2005年1月19日、授权公告号为CN2672936Y的实用新型专利,公开了一种窄带结合滤波器,其主要由耦合电容C1与并臂电感L2组成的高通元件和与之匹配的变压器T1,耦合电容C1的前端与高压输电线之间设置有一空芯电感L1,也可在并臂电感L2的两端设置有滤波电容C5、变压器T2、气敏电阻Ra3,以提供电源。上述两个专利中,采用的阻抗变换器都是用电感或变压器来实现阻抗变换;而电感或变压器对射频(RF)来讲要达到我们要求的阻抗变换将对我们的射频信号差损会比较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种基于电力线传输的场强覆盖装置及方法,采用线路阻波器解决现有技术中存在的射频(RF)信号传输质量受到噪声影响的问题,从而借助电力线网络传输高质量的RF信号。
为了解决上述技术问题,本发明的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,包括由馈缆或天线组成的耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上;依次串接的第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容,第一信号放大装置对耦合进来的RF信号进行放大,射频窄带结合滤波器对电力线上传输的RF信号进行滤除干扰,耦合电容对交流电压(工频)进行隔离并将RF信号耦合至电力线,同时还起到保护第一信号放大装置的作用;若干电力线接口,分别接于电力线上,该电力线接口将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备,其中,若干电力线接口之间为并联连接的关系;至少一个线路阻波器,串接于耦合装置和非目的地设备之间,防止RF信号传输至非目的地(非目的地,即用户不需要传输的地方),并可使耦合装置上的RF信号无阻止的通过电力线传输至目的地。非目的地设备是指电力线上连接的非目的地的其他外接设备。
上述装置中,馈缆或天线接收空中的基站或者直放站的RF信号作为信源,第一信号放大装置对该RF信号进行放大,第一信号放大装置可由若干个放大器串并联实现。耦合电容的作用主要是起到隔离交流电压、并耦合RF信号到电力线,同时保护第一信号放大装置; 第一信号放大装置对RF信号进行放大,是为了保证在电力线上传输的信号强度足够强,保证设备的性能,同时保证通信的质量; 第一信号放大装置是通过馈缆或天线接收空中的基站或者直放站的信号作为信源,同时它也可以具备将信号回传到基站或者直放站,因此整个装置是双向传输的。
进一步的,为了保证RF信号质量,在电力线接口之后还依次串联有第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器。第二耦合电容对交流电压进行隔离,并将电力线上的RF信号耦合至设备,同时还起到保护第二信号放大装置的作用。第二射频窄带结合滤波器对电力线上传输的RF信号进行滤除干扰。
更进一步的,为了增强信号,本发明还包括第二信号放大装置,该第二信号放大装置接于电力线接口与外接的设备之间(如果电力线接口之后还依次串联有第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器,则将第二信号放大装置接于第二射频窄带结合滤波器之后,外接的设备之前),将该电力线接口输出的RF信号放大后,输出至接于该第二信号放大装置的设备。该第二信号放大信号装置对其中所需要的信号进行放大传输,达到我们所需要的信号强度及设备的接收灵敏度。进一步的,所述第二信号放大装置由若干个放大器串并联实现。
其中,射频窄带结合滤波器和/或第二射频窄带结合滤波器包括:用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。其中,阻抗匹配装置可以是由电感和电容实现阻抗变换。作为一个具体实例,该射频窄带结合滤波器包括接地刀闸K、避雷器FB、排流线圈L1、调谐网络(电感L2、电容C1)和阻抗匹配装置(电容C2、电感L3),其中,接地刀闸K的一端接地,另外一端连接避雷器FB的一端、排流线圈L1的一端和电容C1的一端,避雷器FB的另一端、排流线圈L1的另一端接地,电容C1的另一端连接电感L2的一端和电容C2的一端,电感L2的另一端接地,电容C2的另一端连接电感L3的一端以及负载RL,电感L3的另一端和负载RL的另一端接地。
作为另外一个实例,阻抗匹配装置还可以由第一电容和第二电容实现阻抗变换,具体的,该射频窄带结合滤波器包括接地刀闸K、避雷器FB、排流线圈L1、调谐网络(电感L2、电容C1)和阻抗匹配装置(电容C2、电容C3),其中,接地刀闸K的一端接地,另外一端连接避雷器FB的一端、排流线圈L1的一端和电容C1的一端,避雷器FB的另一端、排流线圈L1的另一端接地,电容C1的另一端连接电感L2的一端和电容C2的一端,电感L2的另一端接地,电容C2的另一端连接电容C3的一端以及负载RL,电容C3的另一端和负载RL的另一端接地。
上述射频窄带结合滤波器中,将现有技术中的电感或变压器实现阻抗变换的阻抗匹配装置,改为采用电容C2和电感L3组合或是采用电容C2和电容C3组合来实现阻抗变换,而选择适合的电容对射频差损很小,对低频的滤除效果更好。其中,适合的电容是指电容的大小,根据电容电抗的计算公式,Z=1/WC=1/2лFC,在电容C大小一样的情况下,它在不同的频率f下阻抗Z是不一样的,在相同的电容C情况下,频率f越高,它表现出的阻抗Z越小,频率f越低阻抗Z越大。
线路阻波器是由电感和电容串并联实现,具体的,该线路阻波器包括电容C1、电容C2、电容C3和电感L1,电容C1的一端连接电感L1的一端,电容C1的另一端接地,电感L1的另一端连接电容C2的一端、电容C3的一端和电力线接口,电容C2的另一端接地,电容C3的另一端连接至耦合电容。
一种基于电力线传输的场强覆盖方法,包括以下过程:
过程1:通过由馈缆或天线组成的耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上;
过程2:通过依次串接的第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容,对耦合进来的RF信号进行放大,并滤除干扰,同时将RF信号耦合至电力线;
过程3:通过分别接于电力线上的若干电力线接口,将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备;
过程4:上述过程中,同时还通过串接于耦合装置和非目的地设备之间的线路阻波器,防止RF信号传输至非目的地。所述线路阻波器包括电容C1、电容C2、电容C3和电感L1,电容C1的一端连接电感L1的一端,电容C1的另一端接地,电感L1的另一端连接电容C2的一端、电容C3的一端和电力线接口,电容C2的另一端接地,电容C3的另一端连接至耦合电容。
上述过程中,为了保证RF信号质量,过程3中还包括再次滤除干扰的步骤,该步骤通过电力线接口之后还依次串联的第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器实现再次滤除干扰。所述射频窄带结合滤波器和/或第二射频窄带结合滤波器包括用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。
作为一个进一步的方案,该方法还包括过程5:在电力线接口与外接的设备之间还设置第二信号放大装置,该第二信号放大装置将该电力线接口输出的RF信号放大后,输出至接于该第二信号放大装置的设备。其中,所述第二信号放大装置由若干个放大器串并联实现。
传统的室分覆盖方式在相对封闭的区域内存在覆盖不足的问题,尤其是以数据为主的3G、WLAN系统多数业务都是在室内,而3G、WLAN系统由于频段高,路径损耗大,而本发明利用普及率高的电力线作为传输介质,可以实现入户式深度覆盖;另外针对现有PLT系统中对电网自动抄表造成的干扰,本发明采用了线路阻波器来解决,不仅能防止RF信号传输至不需要传输的地方,还对外部AC起到很好的隔离作用,因此可以在具有电力通信系统外部干扰的情况下进行电力通信,可以和其它的通信系统并存,且该线路阻波器装置简单,效果良好;还有,针对传输RF信号中的噪声问题,本发明采用了巧妙设计的射频窄带结合滤波器,其仅仅将现有的电感或变压器替换为电容和电容结合或者电感和电容结合,则可很好的实现了滤除干扰(包括其他通信系统的干扰)、减小射频差损,对低频的滤除效果更好,且其电路简单,容易实现,并使得整个系统更具有实际的应用价值。另外,本发明采用火线和地线传输,在经过耦合电容后,在射频窄带结合滤波器上不存在电压差,则大大降低了对材料的要求,因而成本低廉。
附图说明
图1是本发明的实施例2的系统原理图;
图2是本发明的实施例2的线路阻波器的原理图;
图3是本发明的实施例2的射频窄带结合滤波器的原理图一;
图4是本发明的实施例2的射频窄带结合滤波器的原理图二;
图5是本发明的实施例3的系统原理图;
图6是本发明的实施例3的第二信号放大装置的原理图;
图7是本发明的实施例3的第二信号放大装置的示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1
本发明的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,包括馈缆或天线、第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器、耦合电容、若干电力线接口和至少一个线路阻波器。
其中,馈缆或天线组成耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上。第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容依次串接。第一信号放大装置对耦合进来的RF信号进行放大,射频窄带结合滤波器对电力线上传输的RF信号进行滤除干扰,耦合电容对交流电压进行隔离并将RF信号耦合至电力线。电力线接口将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备。线路阻波器串接于耦合装置和非目的地设备之间,防止RF信号传输至非目的地。
实施例2
如图1所示,本发明的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,包括馈缆或天线、第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器、耦合电容、若干电力线接口和至少一个线路阻波器,另外,为了保证RF信号质量,每个电力线接口之后(设备之前)还接有第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器。
线路阻波器串接于耦合装置和非目的地设备之间,防止RF信号传输至非目的地(非目的地,即用户不需要传输的地方),并可使信号源的RF信号无阻止的通过电力线传输至目的地。该线路阻波器是为了阻断电力线上传输的RF信号传输到用户不需要传输的地方,造成对公共环境的影响,防止对现有的电网自动抄表造成干扰。可根据实际情况而设置其位置和数量。
本实施例中,采用5个线路阻波器实现,如图2所示,第一线路阻波器包括电容C1、电容C2、电容C3和电感L1,电容C1的一端连接电感L1的一端,电容C1的另一端接地,电感L1的另一端连接电容C2的一端、电容C3的一端和电力线接口,电容C2的另一端接地,电容C3的另一端通过耦合电容、射频窄带结合滤波器和第一信号放大装置连接至信号源。第二线路阻波器包括电容C11、电容C12、电容C13和电感L11,电容C11的一端连接电感L11的一端,电容C11的另一端接地,电感L11的另一端连接电容C12的一端、电容C13的一端和电力线接口,电容C12的另一端接地,电容C13的另一端通过耦合电容、射频窄带结合滤波器和第一信号放大装置连接至信号源。第三线路阻波器包括电容C21、电容C22、电容C23和电感L21,电容C21的一端连接电感L21的一端,电容C21的另一端接地,电感L21的另一端连接电容C22的一端、电容C23的一端和电力线接口,电容C22的另一端接地,电容C23的另一端通过耦合电容、射频窄带结合滤波器和第一信号放大装置连接至信号源。第四线路阻波器包括电容C31、电容C32、电容C33和电感L31,电容C31的一端连接电感L31的一端,电容C31的另一端接地,电感L31的另一端连接电容C32的一端、电容C33的一端和电力线接口,电容C32的另一端接地,电容C33的另一端通过耦合电容、射频窄带结合滤波器和第一信号放大装置连接至信号源。第五线路阻波器包括电容C41、电容C42、电容C43和电感L41,电容C41的一端连接电感L41的一端,电容C41的另一端接地,电感L41的另一端连接电容C42的一端、电容C43的一端和电力线接口,电容C42的另一端接地,电容C43的另一端通过耦合电容、射频窄带结合滤波器和第一信号放大装置连接至信号源。
第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容依次串接。第一信号放大装置是接收空中的基站或者直放站的信号作为信源,其由若干个放大器串并联实现。耦合电容采用电容实现,此为本领域的技术人员熟知,这里不再详述。
射频窄带结合滤波器对电力线上传输的RF信号再次进行滤除干扰,例如使频率在100M-2.5G赫兹之间的RF信号通过。射频窄带结合滤波器包括:用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。其中,阻抗匹配装置可以是由电感和电容实现阻抗变换。作为一个具体实例,如图3所示,该射频窄带结合滤波器包括接地刀闸K、避雷器FB、排流线圈L1、调谐网络(电感L2、电容C1)和阻抗匹配装置(电容C2、电感L3),其中,接地刀闸K的一端接地,另外一端连接避雷器FB的一端、排流线圈L1的一端和电容C1的一端,避雷器FB的另一端、排流线圈L1的另一端接地,电容C1的另一端连接电感L2的一端和电容C2的一端,电感L2的另一端接地,电容C2的另一端连接电感L3的一端以及负载RL,电感L3的另一端和负载RL的另一端接地。
作为另外一个实例,如图4所示,阻抗匹配装置还可以由第一电容和第二电容实现阻抗变换,具体的,该射频窄带结合滤波器包括接地刀闸K、避雷器FB、排流线圈L1、调谐网络(电感L2、电容C1)和阻抗匹配装置(电容C2、电容C3),其中,接地刀闸K的一端接地,另外一端连接避雷器FB的一端、排流线圈L1的一端和电容C1的一端,避雷器FB的另一端、排流线圈L1的另一端接地,电容C1的另一端连接电感L2的一端和电容C2的一端,电感L2的另一端接地,电容C2的另一端连接电容C3的一端以及负载RL,电容C3的另一端和负载RL的另一端接地。
上述射频窄带结合滤波器中,将现有技术中的电感或变压器实现阻抗变换的阻抗匹配装置,改为采用电容C2和电感L3组合或是采用电容C2和电容C3组合来实现阻抗变换,而选择适合的电容对射频差损很小,对低频的滤除效果更好。
射频窄带结合滤波器用来补偿耦合电容的容抗分量,以提高载波信号的传输效率。它和耦合电容配合组成高通或不对称带通滤波器,把载波信号耦合到高压电力线路上去,抑制邻线其它载波信号和线路50HZ谐波以及线路上其它干扰信号进入载波机的收信之路。电力线高频通道的输入阻抗,相相耦合方式为600Ω,相地耦合方式为400Ω;而载波机输出阻抗为50Ω,这就需要滤波器中的阻抗匹配装置来完成阻抗变换。当耦合电容下端开路时,对他即呈现一个相当于输电电压的静电位。为了降低这个威胁人身安全的电位,在射频窄带结合滤波器中接有一个排流线圈L1。L1对50HZ的工频电流阻抗很低,可以使耦合电容下端对地工频电压限制在几V范围内,而对高频载波信号有很高的阻抗,不会把载波信号旁路入地。
若干电力线接口,分别接于电力线上,该电力线接口将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备,其中,若干电力线接口之间为并联连接的关系。电力线接口外接的设备,可以是是各种终端设备,本发明的基于电力线传输的场强覆盖装置为双向传输,可以将第一终端设备的RF信号传输至第二终端设备,也可以将第二终端设备的RF信号传输至第一终端设备。
实施例3
如图5所示,本发明的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,包括馈缆或天线、第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器、耦合电容、若干电力线接口和至少一个线路阻波器,另外,为了保证RF信号质量,每个电力线接口之后(设备之前)还接有第二耦合电容、第二射频窄带结合滤波器和第二信号放大装置。
其中,馈缆或天线、线路阻波器、耦合电容、射频窄带结合滤波器、第一信号放大装置的具体结构同实施例2。第二耦合电容和实施例2中的耦合电容相同,第二射频窄带结合滤波器和实施例2的第二射频窄带结合滤波器相同。
第二信号放大装置是为了增强信号而设置的。该第二信号放大装置接于电力线接口之后、外接的设备之前,将该电力线接口输出的RF信号放大后,输出至接于该第二信号放大装置的设备。该第二信号放大信号装置对其中所需要的信号进行放大传输,达到我们所需要的信号强度及设备的接收灵敏度。如图6所示,该第二信号放大装置可由若干个放大器串并联实现。
该信号放大装置可以直接设置于电力线接口内,也可以外接于电力线接口。
当外接于电力线接口时,该信号放大装置至少包括用于连接到电力线接口的第一部件和用于连接到被适配为插入电力线接口的设备的第二部件。具体的,如图7所示,该信号放大装置包括:作为第一部件的用以连接到电力线接口的凸插头102(比如以三个插脚的形式),以及作为第二部件的用于连接到被适配为插入电力线接口的设备的凹插座101(比如以三个插孔的形式)。
本实施例中的第二信号放大装置包括若干个串并联的放大器以及天线,每个信号放大装置可以相同也可以不同。
上述实施例的装置,可引申为以下方法:一种基于电力线传输的场强覆盖方法,包括以下过程:
过程1:通过由馈缆或天线组成的耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上;
过程2:通过依次串接的第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容,对耦合进来的RF信号进行放大,并滤除干扰,同时将RF信号耦合至电力线;
过程3:通过分别接于电力线上的若干电力线接口,将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备;为了保证RF信号质量,在电力线接口之后还依次串联有第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器。所述射频窄带结合滤波器和/或第二射频窄带结合滤波器包括用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。
过程4:上述过程中,同时还通过串接于耦合装置和非目的地设备之间的线路阻波器,防止RF信号传输至非目的地。所述线路阻波器包括电容C1、电容C2、电容C3和电感L1,电容C1的一端连接电感L1的一端,电容C1的另一端接地,电感L1的另一端连接电容C2的一端、电容C3的一端和电力线接口,电容C2的另一端接地,电容C3的另一端连接至耦合电容。
过程5:在第二射频窄带结合滤波器与外接的设备之间还设置第二信号放大装置,该第二信号放大装置将该电力线接口输出的RF信号放大后,输出至接于该第二信号放大装置的设备。其中,所述第二信号放大装置由若干个放大器串并联实现。
其中,所述射频窄带结合滤波器和第二射频窄带结合滤波器均包括用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。具体的,所述阻抗匹配装置是由电感和电容实现阻抗变换,或者由第一电容和第二电容实现阻抗变换。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于电力线传输的场强覆盖装置,其特征在于,包括:
由馈缆或天线组成的耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上;
依次串接的第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容,第一信号放大装置对耦合进来的RF信号进行放大,射频窄带结合滤波器对电力线上传输的RF信号进行滤除干扰,耦合电容对交流电压进行隔离并将RF信号耦合至电力线;
若干电力线接口,分别接于电力线上,该电力线接口将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备;
至少一个线路阻波器,串接于耦合装置和非目的地设备之间,防止RF信号传输至非目的地;
其中,线路阻波器包括电容C1、电容C2、电容C3和电感L1,电容C1的一端连接电感L1的一端,电容C1的另一端接地,电感L1的另一端连接电容C2的一端、电容C3的一端和电力线接口,电容C2的另一端接地,电容C3的另一端连接至耦合电容。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,其特征在于:在电力线接口之后还依次串联有第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器。
3.根据权利要求2所述的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,其特征在于:所述射频窄带结合滤波器和/或第二射频窄带结合滤波器包括用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,其特征在于:所述阻抗匹配装置是由电感和电容实现阻抗变换,或者由第一电容和第二电容实现阻抗变换。
5.根据权利要求1-4中任一所述的一种基于电力线传输的场强覆盖装置,其特征在于:还包括第二信号放大装置,该第二信号放大装置接于电力线接口与外接的设备之间,将该电力线接口输出的RF信号放大后,输出至接于该第二信号放大装置的设备。
6.一种基于电力线传输的场强覆盖方法,其特征在于:包括以下过程:
过程1:通过由馈缆或天线组成的耦合装置,将信号源的RF信号耦合到电力线上;
过程2:通过依次串接的第一信号放大装置、射频窄带结合滤波器和耦合电容,对耦合进来的RF信号进行放大,并滤除干扰,同时将RF信号耦合至电力线;
过程3:通过分别接于电力线上的若干电力线接口,将电力线上传输的RF信号输出至接于该电力线接口的设备;
过程4:上述过程中,同时还通过串接于耦合装置和非目的地设备之间的线路阻波器,防止RF信号传输至非目的地;其中,线路阻波器包括电容C1、电容C2、电容C3和电感L1,电容C1的一端连接电感L1的一端,电容C1的另一端接地,电感L1的另一端连接电容C2的一端、电容C3的一端和电力线接口,电容C2的另一端接地,电容C3的另一端连接至耦合电容。
7.根据权利要求6所述的一种基于电力线传输的场强覆盖方法,其特征在于:过程3中还包括再次滤除干扰的步骤,该步骤通过电力线接口之后依次串联的第二耦合电容和第二射频窄带结合滤波器实现再次滤除干扰。
8.根据权利要求7所述的一种基于电力线传输的场强覆盖方法,其特征在于:所述射频窄带结合滤波器和/或第二射频窄带结合滤波器包括用于设备断电后接地保护的接地保护装置、用于保护设备免受瞬时过电压危害的防过压装置、排除杂散电流对设备影响的排流器、实现调谐网络的调谐装置、实现阻抗匹配的阻抗匹配装置,该接地保护装置、防过压装置、排流器、调谐装置和阻抗匹配装置并联连接。
9.根据权利要求6所述的一种基于电力线传输的场强覆盖方法,其特征在于:还包括过程5:在电力线接口与外接的设备之间还设置第二信号放大装置,该第二信号放大装置将该电力线接口输出的RF信号放大后,输出至接于该第二信号放大装置的设备。
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