低压电力线信道阻抗测量与匹配

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1、2011年4月1日现代电子技术Apr．2O11第34卷第7期ModernElectronicsTechniqueVo1．34NO．7低压电力线信道阻抗测量与匹配李家生，刘大茂，孙旭飞(福州大学，福建福州350108)摘要：为了测量电力线的阻抗，设计一个电力线载波通信信号发射系统，分析了电力线信道的阻抗特性，根据LC谐振原理，设计低压电力线阻抗测量方案并制作了实际电路在学校各个地方进行实际测量。根据实际测量结果，得出电力线电抗呈感性，包含电阻和感抗两部分，并且阻抗变化的主要因素是感抗的变化。对于实验室、

2、宿舍、办公室这类用电器较多的环境，电力线的电感值较小；而对于教室、走廊、活动室这类用电器较少的环境，电力线的电感值较大。这一结论对电压电力线的阻抗匹配是非常有用的，最后提出一种简单实用的匹配电路设计。关键词：低压电力线载波通信；阻抗测量；耦合器；阻抗匹配中图分类号：TN913-34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2011)07—0161一。3ImpedanceMeasurementandMatchonLow—voltagePowerLineChannelLIJiasheng，LIUDa—m

3、ao，SUNXu—fei(FuzhouUniversity，Fuzhou350108．China)Abstract：InordertOmeasuretheimpedanceofthepowerlinechannel，asignaltransmissionsystemforpowerlinecarriercommunicationisdesignedandtheimpedancecharacteristicsofthepowerlinechannelisanalyzed．AschemetOmeasure

4、theimpedanceofthelow-voltagepowerlinechannelisdesignedaccordingtOtheprincipleofLCresonantcircuit．Thepowerlinechannelimpedanceweredetectedatvariousplacesintheschoo1．Thedetecteddataindicatesthattheimpedanceofthelow—voltagepowerlinechanne1isinductiveandisc

5、omposedofresistanceandinductance．Themainfactoroftheimpedancevaria—tionisthechangeoftheinductance．Theplaces(suchaslaboratories，ddrmitoriesandoffices)whichhavemoreelectricalde—viceshavelowerinductance．Theplaces(suchasclassrooms，corridorsandactivityrooms)w

6、hichhavelesselectricaldeviceshavehigherinductance．Thisconclusionisveryusefulfortheimpedancematching．AsimpleandpracticalimpedancematchingcircuitiSoffered．Keywords：low—voltagepowerlinecarriercommunication；impedancemeasurement；coupler；impedancematch作为信源模拟实

7、际的发射信号，通过该系统测量学校各0引言处电力线的阻抗，最后设计出阻抗匹配信号耦合器。下电力线载波通信由于其传输介质的普遍性和广泛面将对各个部分做具体介绍。性，使它成为一种廉价而又便利的通信方式。尤其是对1．1正弦信号发生器电力部门，在配电自动化控制和智能抄表等方面它更是本文采用直接数字频率合成(DirectDigitalSyn—首选方式。本文中提到的低压电力线数据通信系统，载thesizer)技术生成正弦信号。选用的是AD公司的波频率范围为3～500kHz，属于低频段传输。电力线AD9850芯片，输

8、入频率为125MHz，其输出频率最高阻抗的变化范围非常大]，小的时候可低于1Q，大的达62．5MHz，频率分辨率为]0．0291Hz。AD9850时候可大于100Q。由于电力线阻抗与发射机阻抗不内部有40位控制字，控制字决定输出信号的频率和相匹配，发射信号功率很难发送到电力线上，这样就导致位，本文使用单片机STC89C52RC经并口发送控制字，通信距离非常短，甚至无法通信]。通过开关和按键调节频率值，从而获得特定频率的正弦信号。1电力线载波信号发射系统设