一种电力线载波通信信道特征的模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例涉及电力线通信技术领域，尤其涉及一种电力线载波通信信道特征的模拟装置，包括电源US、负载RS、至少一个相同数量的电感器L和电容器C，其中，所述电源US、负载RS以及电容器L依次串联连接；电容器C分别并联在所述电容器L的输出端和所述电源US的负极。与现有技术相比，本实用新型专利技术实施例由多个电容器和电感器进行组合而成，能够模拟不同电压等级或长度的输电线路，并且能够非常简单的计算本装置中各节点的电压及电流的幅值，从而方便地对电力线载波信号的正确性、丢包率、信号失真度和信号效果进行测试。此外，本装置的兼容性好，能够匹配目前的电力线载波通信带宽装置，满足实验要求。

An analog device for the channel characteristics of power line carrier communication

The utility model relates to the technical field of power line communication simulation device, in particular relates to a communication channel characteristics of power line carrier, including US, RS, the power supply load of at least one inductor L and capacitor of the same number of C, including the US, RS and electric power load L container connected in series capacitor; C are respectively connected in parallel with the capacitor anode at the output end of the L and the power US. Compared with the prior art, the embodiment of the utility model is composed of a plurality of capacitors and inductors and can simulate the transmission lines of different voltage grades or length, and the amplitude of the voltage and current of each node to the device in the calculation is very simple, it is easy to test of power line carrier signal is right and the packet loss rate, signal distortion and signal effect. In addition, the device has good compatibility and can match the current power line carrier communication bandwidth device to meet the experimental requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种电力线载波通信信道特征的模拟装置
本技术涉及电力线通信
，尤其涉及一种电力线载波通信信道特征的模拟装置。
技术介绍
电力线载波通信(powerlinecarriercommunication)，是一种以输电线路为载波信号作为传输媒介的电力系统通信方式。电力线通信技术(PowerLineCommunication)是利用已有的中、低压配电网作为传输媒介，利用电力线载波通信原理，实现数据传递和信息交换的一种手段，其最大的特点在于不需要重新架设网络，通过现有的输电线即可进行数据传输。为了研究输电线的电力载波技术，目前的试验方法通常是选择在具有分布参数特征的实际输电线路上进行，这种具有分布参数特征的实际输电线路的长度可达到几百公里甚至上千公里，并且输电线路所在地区经常是较难通行的山地或林区，大大增加了试验的工作难度和成本。因此，为了能够克服上述困难，需要对电力线载波通信信道进行模拟，但是电力线载波通信的传输特性非常恶劣，具有高频通道电平衰落变化范围大、频率选择性衰落严重、噪声大、脉冲干扰频繁、网络结构容易随机发生时变等诸多影响因素。并且电力载波通信分为窄带低速、宽带高速、高压线电力载波、低压线电力载波等多种形式，使得模拟实际的载波信道衰减在现有技术中非常困难，模拟效果往往不尽人意。因此，亟需专利技术一种模拟效果逼真、抗干扰能力强的电力线载波通信信道特征的模拟装置。
技术实现思路
本申请提供了一种电力线载波通信信道特征的模拟装置，以解决模拟实际的电力线载波信道衰减效果不真实的问题。为了解决上述技术问题，本使用新型实施例公开了如下技术方案：一种电力线载波通信信道特征的模拟装置，包括电源US、负载RS、至少一个相同数量的电感器L和电容器C，其中，所述电源US、负载RS以及电容器L依次串联连接；电容器C分别并联在所述电容器L的输出端和所述电源US的负极。优选地，所述负载RS为可调式电阻。优选地，所述电感器和所述电容器的个数相等，且均大于或等于2。优选地，多个所述电感器L的电感量均相等。优选地，多个所述电容器C的电容量均相等。优选地，沿电流方向依次串联k个相同的电感器分别为L1、L2……Lk，沿电流方向依次并联k个相同的电容器分别为C1、C2……Ck，其中，设定所述电感器L1的电流输入端的电压为u1，所述电感器L2的电流输入端的电压为u2，以此类推，所述电感器Lk的电流输入端的电压为uk，所述电感器Lk的电流输出端的电压为uk+1；设定通过所述电感器L1的电流为i1、通过所述电感器L2的电流为i2，以此类推，通过所述电感器Lk的电流为ik；设定所述电容器C1、C2……Ck的电容量均为则电感器L和电容器C满足如下关系式：和由上述技术方案可见，本技术实施例提供的能够电力线载波通信信道特征的模拟装置，其由多个电容器和电感器进行组合而成，在实验过程中对所述电容器和电感器的个数进行调整即可达到模拟实际情况中不同电压等级或长度的输电线路的目的，并且根据基尔霍夫定律，可以通过本装置中的电压电流关系非常简单的推导出本装置的电压电流迭代方程，并根据该方程计算本装置中各节点的电压及电流的幅值，从而方便地对电力线载波信号的正确性、丢包率、信号失真度和信号效果进行测试。此外，本装置的兼容性好，能够匹配目前的电力线载波通信带宽装置，满足实验要求。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种电力线载波通信信道特征的模拟装置的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。对电力线载波通信信道特征的研究中，经常通过对实际的电力线进行试验，其往往距离很长，地理和天气环境复杂，试验成本较高。而构建能过模拟电力线载波通信信道特征的模拟装置又非常困难，不仅需要配置不同的信道衰减装置，而且模拟出来的特征又不符合真实电力线的特征效果。为了解决这一技术问题，本技术实施例提供了一种通过电感器和电容器以及负载进行构建的模拟装置，其包括电源US、负载RS、至少一个相同数量的电感器L和电容器C，其中，所述电源US、负载RS以及电容器L依次串联连接；电容器C分别并联在所述电容器L的输出端和所述电源US的负极。按照上述技术方案选取一定规格的负载、电感器和电容器组合搭建的级联实物模型具有良好的模拟实际电力线载波信道的效果，并通过具体选择一定数量的电感器和电容器，能够模拟电力线，从而能够取代利用实际电力线进行对载波通信的研究。在一种优选实施例中，所述负载RS为可调式电阻，通过对负载RS的电阻值进行调节，能够满足模拟不同电力线的前端电阻，使得本实施例的应用范围更为广泛。此外，在实际搭建上述的模拟装置时，所述电感器和所述电容器的个数相等，且均大于或等于2，并且可以酌情进行增加，通过多个电感器和电容器级联构成的集中参数区段来实现模拟不同长度以及电压等级的电力线载波通信信道的衰减。在另一种优选实施例中，在上述实施例的技术方案基础上，多个所述电感器L以及多个所述电容器C的电感量和电容量均相等。这样设置的优点在于当电感器L以及电容器C的电感量和电容量均相等时，能够极大简化信道衰减值的计算方法，并且能够降低安装和调试的工作难度。在上述的优选实施例中，沿电流方向依次串联k个相同的电感器分别为L1、L2……Lk，沿电流方向依次并联k个相同的电容器分别为C1、C2……Ck，其中，设定所述电感器L1的电流输入端的电压为u1，所述电感器L2的电流输入端的电压为u2，以此类推，所述电感器Lk的电流输入端的电压为uk，所述电感器Lk的电流输出端的电压为uk+1；设定通过所述电感器L1的电流为i1、通过所述电感器L2的电流为i2，以此类推，通过所述电感器Lk的电流为ik；设定所述电容器C1、C2……Ck的电容量均为则电感器L和电容器C满足如下关系式：和其推导的过程如下：根据基尔霍夫定律，可知u1＝us-Rsi1(1)式(1)的迭代方程为式(2)即为线路始端的边界条件对应的迭代方程；线路末端的电压(uk+1)及电流(ik)满足如下关系：对式(3)等号右侧进行差分化，得：整理可得线路末端边界条件对应的迭代方程为：综上所述，通过本技术实施例的模型迭代方程组，即可对模型中的不同位置的电压及电流进行计算，从而获得模拟信道特征的基础数值。需要指出的是，上述各个功能性电路的电器元件连接结构仅为本申请的可选示例，在本申请实施例中，每个功能性电路均可以有其他的电器元件连接结构，并且，各个元器件的性能参数也不固定，具体的，可以根据信号电路和外设电路的功能、结构等灵活设置，本技术实施例此处不再详述。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力线载波通信信道特征的模拟装置，其特征在于，包括电源US、负载RS、至少一个相同数量的电感器L和电容器C，其中，所述电源US、负载RS以及电容器L依次串联连接；电容器C分别并联在所述电容器L的输出端和所述电源US的负极。

【技术特征摘要】
1.一种电力线载波通信信道特征的模拟装置，其特征在于，包括电源US、负载RS、至少一个相同数量的电感器L和电容器C，其中，所述电源US、负载RS以及电容器L依次串联连接；电容器C分别并联在所述电容器L的输出端和所述电源US的负极。2.根据权利要求1所述的电力线载波通信信道特征的模拟装置，其特征在于，所述负载RS为可调式电阻。3.根据权利要求1所述的电力线载波通信信道特征的模拟装置，其特征在于，所述电感器和所述电容器的个数相等，且均大于或等于2。4.根据权利要求3所述的电力线载波通信信道特征的模拟装置，其特征在于，多个所述电感器L的电感量均相等。5.根据权利要求4所述的电力线载波通信信道特征的模拟装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈鑫，闫永梅，周年荣，张林山，曹敏，魏龄，赵旭，邹京希，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：云南,53