專(zhuān)利名稱(chēng)：載波通訊阻抗匹配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)通訊產(chǎn)品，是載波遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)的阻抗匹配裝置，具體地說(shuō)是一種載波信號(hào)阻抗匹配、抑制電磁干擾器件。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、研制、生產(chǎn)的各種電能儀表、設(shè)備的水平有了飛速的發(fā)展，電網(wǎng)遠(yuǎn)程載波通訊系統(tǒng)采用了現(xiàn)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電測(cè)量技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)，使用頻率越來(lái)越高，而用戶家用電器多元化和用電負(fù)荷的迅速增長(zhǎng)，負(fù)載所產(chǎn)生的各種干擾噪聲、尖脈沖及其它低幅度干擾信號(hào)通過(guò)電源線的傳輸和輻射進(jìn)入電網(wǎng)和用戶，對(duì)設(shè)備構(gòu)成威脅，特別是在單片機(jī)、PLC、門(mén)陣列……等控制系統(tǒng)中常常造成死機(jī)、復(fù)位、程序混亂、載波信號(hào)衰失等現(xiàn)象。在遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)中，具體表現(xiàn)為信號(hào)丟失、無(wú)回碼信號(hào)、數(shù)據(jù)錯(cuò)亂等，給載波通訊設(shè)備造成損害。其原因有1.阻抗不匹配。我們知道遠(yuǎn)程載波集中抄表系統(tǒng)是裝有遠(yuǎn)程終端RTU的電能表(負(fù)載)與載波集抄器之間的雙向電力線載波通訊。每一個(gè)遠(yuǎn)程終端RTU都有獨(dú)立的微處理器、記憶單元和數(shù)據(jù)處理單元，集抄器是一個(gè)按預(yù)置自動(dòng)抄表的裝置。安裝在變壓器的低壓側(cè)。同一臺(tái)變壓器戶號(hào)可通過(guò)計(jì)算機(jī)直接輸入集抄器，集抄器中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)手抄器或直接通過(guò)電話網(wǎng)輸入計(jì)算機(jī)，因此，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程載波集中抄表首先要解決遠(yuǎn)程電力線雙向載波通訊問(wèn)題。集抄器的輸出阻抗與負(fù)載的輸入阻抗相匹配時(shí)，信號(hào)衰減最小。負(fù)載阻抗與負(fù)載的性質(zhì)和負(fù)荷量有關(guān)。若負(fù)載阻抗太小或?yàn)榱銜r(shí)。有用的信號(hào)就很微弱或近于零。遠(yuǎn)程終端就接收不到集抄器的信號(hào)，出現(xiàn)通訊中斷，無(wú)回碼信號(hào)。因此，負(fù)載必須要有一個(gè)等于或大于集抄器的輸出阻抗的感性負(fù)載阻抗與之相匹配使遠(yuǎn)程終端有一個(gè)比較穩(wěn)定的載波信號(hào)電平，順利實(shí)現(xiàn)雙向載波通訊。
2.在電子技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代，電磁干擾(EMI)是無(wú)處不在，載波通訊接收器、微處理器等面臨著日益嚴(yán)重的EMI威脅，如家用電器、繼電器、電機(jī)、日光燈等都是EMI源，當(dāng)干擾的能量使通訊系統(tǒng)處在不希望的狀態(tài)時(shí)引起干擾、出現(xiàn)死機(jī)、數(shù)據(jù)丟失，干擾的產(chǎn)生不是直接的(通過(guò)電源線、信號(hào)線、內(nèi)部電路導(dǎo)體、公共阻抗等)就是間接的(通過(guò)串?dāng)_或者輻射耦合)進(jìn)入系統(tǒng)。因此，消除干擾是保證載波通訊正常工作的又一必須解決的課題。
假如干擾問(wèn)題不能完全消除，至少也要使干擾減少到最小程度，如果一個(gè)通訊系統(tǒng)符合以下三個(gè)條件則該系統(tǒng)是電磁兼容的。
①對(duì)其它系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾。
②對(duì)其它系統(tǒng)的干擾不敏感。
③對(duì)系統(tǒng)本身不產(chǎn)生干擾。
本實(shí)用新型的目的則是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種載波通訊阻抗匹配裝置，其目的在于增加負(fù)載阻抗，減小有用信號(hào)的衰減，抑制高頻噪聲干擾，提高載波通訊質(zhì)量。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到一種載波通訊阻抗匹配器，包括線圈、鐵氧體環(huán)形磁性器件、絕緣層、絕緣護(hù)套、接線端子、引出線，其特征在于線圈1穿過(guò)鐵氧體環(huán)形磁性器件2。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到鐵氧體環(huán)形磁性器件2外部包裹絕緣層3；線圈1的引出部分與接線端子5連接處套有絕緣護(hù)套4。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型在載波通訊使用的頻率范圍內(nèi)呈高的感性阻抗特性，其電感值穩(wěn)定不變。阻抗達(dá)(5-40)歐姆，為遠(yuǎn)程終端提供一個(gè)穩(wěn)定的阻抗與集抄器的輸出阻抗相匹配，即使終端負(fù)載短路也不會(huì)使需要的信號(hào)衰失為零，有利于載波信號(hào)的傳輸通訊。
2.本實(shí)用新型對(duì)于工頻其阻抗小于0.02歐姆，直流電阻幾乎為零，可通過(guò)工頻電流最大達(dá)50A，對(duì)用戶用電沒(méi)有任何影響。
3.本實(shí)用新型對(duì)于不需要的高頻信號(hào)(大于100KC)其磁導(dǎo)率迅速跌落，損耗急增，阻抗由感性轉(zhuǎn)為高阻性，將高頻段的EMI和尖峰脈沖信號(hào)等干擾能量以熱能形式吸收耗散，有效抑制干擾噪聲進(jìn)入電網(wǎng)和用戶，有利于凈化電網(wǎng)，阻止噪聲交叉污染。
4.電磁兼容可通過(guò)將噪聲干擾抑制于擾亂系統(tǒng)正常工作的電平以下來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種兼容一般是通過(guò)采用濾波器及將元件或設(shè)備屏蔽而獲得。這種方法不但價(jià)格昂貴，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)精巧、體積小、電磁兼容性好、價(jià)格低廉。
5.本實(shí)用新型電絕緣性能好，其線圈導(dǎo)體與磁環(huán)采用阻燃、防潮、抗老化、高絕緣材料一次成型，其抗電強(qiáng)度≥2.5KVac，絕緣電阻≥5000MΩ，電氣性能安全可靠。
6.本實(shí)用新型用多股軟導(dǎo)線與接線端子相連接，外套絕緣護(hù)套，安裝簡(jiǎn)便，只須將電表內(nèi)的電壓輸入端(接口3)輸出端(接口4)之間的短接片改換裝接阻抗匹配器的接線端子即可，不需改變表內(nèi)和外部任何接線。
7.本實(shí)用新型的鐵氧體材料是屬于陶瓷類(lèi)的高磁導(dǎo)率的高頻軟磁材料，其化學(xué)性能穩(wěn)定、電磁性能好，沒(méi)有老化現(xiàn)象，使用壽命長(zhǎng)。
8.本實(shí)用新型適應(yīng)性強(qiáng)，其性能、元件結(jié)構(gòu)和外形可根據(jù)不同產(chǎn)品的要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要選擇，廣泛應(yīng)用于電子通訊、儀器儀表領(lǐng)域的阻抗匹配和抑制EMI

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述本實(shí)用新型采用內(nèi)徑為2-10mm，外徑為10-30mm，高為5-40mm的鐵氧體環(huán)形磁性器2，在鐵氧體環(huán)形磁性器件2中穿有能通過(guò)工頻電流為10-60A的線圈1，線圈1兩端的引出部分與接線端子5相連接，其接觸電阻小于0.01歐姆，其連接處套有絕緣護(hù)套4防止與其它元器件短路，鐵氧體環(huán)形磁性器件2與線圈1間及其外部采用絕緣層3一次成形，保證產(chǎn)品的阻燃、防潮、抗老化性能，使產(chǎn)品有足夠的安全性和可靠性。
權(quán)利要求1.一種載波通訊阻抗匹配器，包括線圈、鐵氧體環(huán)形磁性器件、絕緣層、絕緣護(hù)套、接線端子、引出線，其特征在于線圈(1)穿過(guò)鐵氧體環(huán)形磁性器件(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波通訊阻抗匹配器，其特征在于鐵氧體環(huán)形磁性器件(2)外部包裹絕緣層(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波通訊阻抗匹配器，其特征在于線圈(1)的引出部分與接線端子(5)連接處套有絕緣護(hù)套(4)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種載波通訊阻抗匹配裝置,其目的在于增加負(fù)載阻抗,減小有用信號(hào)的衰減,抑制高頻噪聲干擾,提高載波通訊質(zhì)量。該載波通訊阻抗匹配器,包括線圈、鐵氧體環(huán)形磁性器件、絕緣層、絕緣護(hù)套、接線端子、引出線,其特征在于線圈1穿過(guò)鐵氧體環(huán)形磁性器件2。
文檔編號(hào)H04B3/02GK2457603SQ0026194
公開(kāi)日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月15日
發(fā)明者朱廣貴 申請(qǐng)人:朱廣貴, 沙宏志