CN212850497U - 一种中压通信设备阻抗匹配电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中压通信设备阻抗匹配电路，包括功率放大器单元、继电器控制模块、LC谐振电路、信号耦合电路、防护电路，功率放大器单元由多个功率放大器组成；继电器控制模块包括控制单元、继电器K1、继电器K2；控制单元可输出控制信号，控制继电器切换档位；LC谐振电路包括变压器BT1、变压器BT2、电容器C1、电容器C2；信号耦合电路包括电容器C3、电感L，与电路外接的不同耦合器组成不同的谐振电路；防护电路包括TVS管VP和压敏电阻RV。通过继电器切换不同的变压器变比，实现阻抗匹配功能，自动匹配不同阻抗特性的中压线路，同时保证输出信号的最大幅值，适应阻抗特性不同的各种中压通信线路。
Description
技术领域
本实用新型涉及中压载波通信领域，特别涉及一种中压通信设备阻抗匹配电路。
背景技术
在中压载波通信中，需要通过载波通信设备将载波信号馈网到中压电力线上，目前的载波通信设备多采用固定输出阻抗的方式。由于中压电力线上存在多种应用场景，例如增加了线路分支、增加了变压器设备等，这就导致了不同的中压电力线上的阻抗特性不同，现有技术中载波通信设备使用的固定输出阻抗如果与中压电力线路上的阻抗不匹配，会导致载波通信设备的输出信号幅值降低，同时中压电力线路上的阻抗是时变的，载波通信设备的输出阻抗如果是固定的，就不能有效匹配中压电力线路不断变化的阻抗。
由此可见，为了提高信号传输能力，开发一种能够满足不同使用场景的电路设计，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种中压通信设备阻抗匹配电路。本实用新型的技术方案为：一种中压通信设备阻抗匹配电路，包括功率放大器单元、继电器控制模块、LC谐振电路、信号耦合电路、防护电路；所述功率放大器单元由多个功率放大器组成，用于将输入的载波信号进行放大；
所述继电器控制模块包括控制单元、继电器K1、继电器K2,用于切换变压器档位；
所述控制单元可输出控制信号，控制继电器切换档位；
所述LC谐振电路包括变压器BT1、变压器BT2、电容器C1、电容器C2，用于选择有效频率信号；
所述信号耦合电路包括电容器C3、电感L,与电路外接的不同耦合器组成不同的谐振电路，用于匹配不同频率的载波信号；
所述防护电路包括TVS管VP和压敏电阻RV，用于对异常浪涌、静电和电压的泄放。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够自动匹配不同阻抗特性的中压线路，解决了中压通信设备的输出阻抗与线路的阻抗匹配问题，保证了输出信号幅值最大，适应阻抗特性不同的各种中压通信线路。
附图说明
为方便理解本实用新型是如何实施以及和常规方案的不同之处，现结合附图对实施的技术方案做简单的介绍，其中附图仅仅画出了本实用新型的实施例，还可以通过该附图延伸出其他附图。
图1为本实用新型的电路结构框图；
图2为电路外接电容耦合器时的电路结构框图；
图3为电路外接电感耦合器时的电路结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对实施的技术方案作进一步的说明，其中附图仅仅画出了本实用新型的实施例，主要是针对本实用新型的优势做具体阐述：
如图1所示为本实用新型的电路结构框图，包括功率放大器单元、继电器控制模块、LC 谐振电路、信号耦合电路、防护电路，其中，
所述功率放大器单元包括功率放大器PA1、功率放大器PA2、功率放大器PA3、功率放大器PA4，用于对输入的差分载波信号进行放大。
具体的，首先通过由所述载波通讯设备发出的差分载波信号SIGNAL_A和差分载波信号 SIGNAL_B作为输入端，SIGNAL_A的另一端分别与功率放大器PA1、功率放大器PA2相连，实现对信号SIGNAL_A的放大，SIGNAL_B的另一端分别与功率放大器PA3、功率放大器PA4相连，实现对信号SIGNAL_B的放大。
所述继电器控制模块包括控制单元、继电器K1、继电器K2,用于切换变压器BT1和变压器BT2的初级绕组的档位，通过继电器切换不同的变压器变比，达到阻抗匹配。
具体的，所述控制单元采用型号为XC7Z020的FPGA芯片，控制单元通过输出PWM控制信号CTL1和PWM控制信号CTL2，PWM控制信号CTL1的另一端与继电器K1线圈相连，PWM控制信号CTL2的另一端与继电器K2线圈相连；
继电器K1公共端COM1’与功率放大器PA1相连，继电器K1公共端COM1与功率放大器PA2相连；继电器K2的公共端COM2’和COM2与继电器K1的两个常开触点相连；
CTL1信号控制继电器K1线圈吸合。当CTL1＝0时，继电器K1的公共端COM1’连接到变压器BT2的CHN1’管脚,继电器K1的公共端COM1连接到变压器BT1的CHN1管脚；当CTL1＝1时，继电器K1的公共端COM1’连接到继电器K2的公共端COM2’，继电器K1的公共端COM1 连接到继电器K2的公共端COM2；
CTL2信号控制继电器K2线圈吸合。当CTL1＝0时，无论CTL2是0还是1，变压器BT2的CHN2’管脚、变压器BT1的CHN2管脚、变压器BT2的CHN3’管脚、变压器BT1的CHN3管脚都不起作用；当CTL1＝1/CTL2＝0时，继电器K2连接到变压器BT2的CHN2’管脚和变压器BT1 的CHN2管脚；当CTL1＝1/CTL2＝1时，继电器K2连接到变压器BT2的CHN3’管脚和变压器BT1 的CHN3管脚；
所述变压器BT1和变压器BT2是两个端口变压器，用于阻抗变换和隔离。通过切换变压器不同的匝比，来匹配不同的外部阻抗。变压器BT1的二次侧连接电容器C1的两端，变压器BT2的二次侧连接电容器C2的两端，由变压器BT1的二次侧、变压器BT2的二次侧、电容器 C1组成LC谐振电路，用于匹配不同频率的载波信号，使发送信号达到最大幅值。
所述防护电路包括TVS管VP和压敏电阻RV，所述TVS管VP的一端与所述变压器BT1二次侧的异名端相连，另一端与所述变压器BT2二次侧的同名端相连；所述压敏电阻RV的一端与所述变压器BT1二次侧的异名端相连，另一端与本电路的输出端PLC_B相连，通过对异常浪涌、静电和电压的泄放从而起到保护电路的作用。
所述信号耦合电路中经阻抗匹配后输出的载波信号PLC_A和载波信号PLC_B连接到电容耦合器或电感耦合器，用于将载波信号馈网到中压电力线路，如图2所示，当连接电容耦合器时，电路保留电感L，去掉电容C3；如图3所示，当连接电感耦合器时，电路保留电容C3，去掉电感L。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种中压通信设备阻抗匹配电路，其特征在于，包括功率放大器单元、继电器控制模块、LC谐振电路、信号耦合电路、防护电路；
所述功率放大器单元由多个功率放大器组成，用于将输入的载波信号进行放大；
所述继电器控制模块包括控制单元、继电器K1、继电器K2,用于切换变压器档位；
所述控制单元可输出控制信号，控制继电器切换档位；
所述LC谐振电路包括变压器BT1、变压器BT2、电容器C1、电容器C2，用于选择有效频率信号；
所述信号耦合电路包括电容器C3、电感L,与电路外接的不同耦合器组成不同的谐振电路，用于匹配不同频率的载波信号；
所述防护电路包括TVS管VP和压敏电阻RV，用于对异常浪涌、静电和电压的泄放。
2.根据权利要求1所述的一种中压通信设备阻抗匹配电路，其特征在于，变压器BT1的二次侧连接电容器C1的两端，变压器BT2的二次侧连接电容器C2的两端，由变压器BT1的二次侧、变压器BT2的二次侧、电容器C1组成LC谐振电路，用于匹配不同频率的载波信号，使发送信号达到最大幅值。
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|---|---|---|---|---|
| CN114710170A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-05 | 北京北广科技股份有限公司 | 一种中长波自动天线调谐电路和系统 |
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2020
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| CN114710170B (zh) * | 2022-03-25 | 2023-12-05 | 北京北广科技股份有限公司 | 一种中长波自动天线调谐电路和系统 |
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