专利名称：220v电源线上宽带高频信号注入设备的制作方法
技术领域：
本发明属于电子信息领域，具体来说是ー种用于向220V电源线上注入400K-20MHZ宽带高频信号的设备。
背景技术：
目如已有的无线室内定位技术，有的需要基站与感知节点之间精确同步；有的技术需要感知节点携带昂贵的收/发设备；Wi-Fi、GSM等无线定位技术使用前需要进行安装配置，对终端设备要求较高。上述因素制约了无线室内定位技术的推广。针对电源线是家居环境中不可或缺基础设施的现状，佐治亚理工学院Abowd教授等自2008年以来研究基于电源线和位置指纹的室内定位技术。基于电源线和位置指纹的室内定位技术是以家庭环境(如图I所示)中的电源线作为天线，在其上注入高频信号，并依据室内空间中接收到的信号强弱进行准确定位的室内定位技木。向电源线注入抗干扰能力强、失真度小的信号是此定位技术的基础。Abowd等通过滤除IlOV强电(美标强电为110V)，并直接使用昂贵的Agilent 33220A信号发生器向电源线上注入信号，目前国内外尚未有面向220V电源线的专用信号发生设备。已有的信号发生器，无法滤除电源线上220V的低频强电信号，会被强电烧坏；同时，通用高频信号发生器(如AD9850)产生的高频信号电压最高只能达到IV，信号在电源线上传输衰减大；此外，家用电器运行过程中产生的高压串扰会对注入的高频信号产生影响。
发明内容
针对电源线上存在220V/50HZ强电信号、信号衰减快和干扰信号多等问题，本发明提供了ー种220V电源线上400K-20M Hz宽频信号注入设备。该设备不仅可以放大信号发生器产生的信号电压，解决信号在电源线上衰减问题，而且可以有效滤除电源线上220V强电的低频信号，起到保护注入设备的作用。本发明采用如下技术方案如图2所示，220V电源线上400K-20M Hz宽频信号注入设备包括在ArduinoMega开发板上集成的键盘I、信号显示屏LCD2、ATMEGA 1280处理器3、AD9850信号发生器4.400K-20M宽频信号放大器5、220V电源过滤模块6 ;其中，ATMEGA 1280处理器3是注入设备的中央控制器，接收用户从键盘I输入的频率数值，并将频率数值送显示屏LCD2显示，ATMEGA 1280处理器3按照公式
权利要求
1.220V电源线上400K-20M Hz宽频信号注入设备，其特征在于在Arduino Mega开发板上集成有键盘(I)、信号显示屏LCD (2)、ATMEGA 1280处理器(3)、AD9850信号发生器(4 )、400K-20M宽频信号放大器(5 )、220V电源过滤模块(6 ;其中，ATMEGA 1280处理器(3是注入设备的中央控制器，接收用户从键盘(I)输入的频率数值，并将频率数值送显示屏LCD(2)显示，ATMEGA 1280处理器(3)按照公式
2.根据权利要求I所述的220V电源线上400K-20MHz宽频信号注入设备，其特征在于在400K-20M Hz宽频信号放大器(5)中，信号进入运放Tl的正输入端，正输入端串联电阻R8接地；T1负输入端与输出端相连，Tl输出端接电阻Rl接入运放T2负输入端，T2正输入端串联电阻R2接地；T2输出端接电阻R2接运放Τ3负输入端，Τ3正输入端串联电阻R4，R5，接地，Τ3负输入端接电容C2，串联电阻R7，接Τ3正输入端，电阻R7接地，电容Cl并联电阻R6分别连接运放Τ3负输入端与输出端；电容C3，C4分别接地，并分别接运放Τ3正负15V供电电源；Τ3输出端串联电阻R9接地；滑动变阻器R串联电阻R15，连电阻R9 ;Τ3输出端接电阻RlO接入运放Τ4负输入端，电阻R12两端分别接Τ4负输入端和输出端，Τ4正输入端串联电阻R13，接地；Τ4输出端接电阻R14后信号输出；400Κ-20Μ宽频信号放大器的输出管脚连接220V电源过滤模块。
3.根据权利要求I所述的220V电源线上400Κ-20ΜHz宽频信号注入设备，其特征在于在220V电源过滤模块(6)中，电容C2与两个反向并联接地的二极管Dl、D2并联，同时与四个串联偏置电阻R1、R2、R3、R4串联；高频信号注入端经电容Cl，与四个偏置电阻串联，最终注入到电源线上。
全文摘要
220V电源线上宽带高频信号注入设备，属于电子信息领域，其在Arduino Mega开发板上集成的键盘、信号显示屏LCD、ATMEGA 1280处理器、AD9850信号发生器、400K-20M宽频信号放大器、220V电源过滤模块；其中，ATMEGA 1280处理器是注入设备的中央控制器，接收用户从键盘输入的频率数值，并将频率数值送显示屏LCD显示，ATMEGA 1280处理器将输入频率数值转换为输出频率控制字送往AD9850信号发生器；AD9850信号发生器根据输出频率控制字进行数模转换输出频率范围为400K-20M Hz的高频正弦信号，并将高频正弦信号输出至400K-20M Hz宽频信号放大器；400K-20M Hz宽频信号放大器与AD9850信号发生器连接，220V电源过滤模6与400K-20M Hz宽频信号放大器相连。本发明在工作过程中用户可根据需要输入频率范围在400K-20M Hz间的任意信号，实现该信号的放大和增益控制。
文档编号H03K5/1252GK102739204SQ20121015294
公开日2012年10月17日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者万志江, 何坚, 刘金伟, 宋玥, 王巍强 申请人:北京工业大学