专利名称：二次调频载波数据通讯设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及载波数据通讯设备，特别指二次调频载波数据通讯设备。
背景技术：
载波通讯已经广泛应用多年，一般载波方式为调幅或一次调频。由于电磁环境日益变坏，例如变频空调等设备的大量使用，传统载波设备的可靠性、抗干扰能力越来越不能适应现代要求，而且成本高、功耗也很大。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中的缺点和问题加以改进，提供一种性能可靠，抗干扰能力强，成本低，功耗低的二次调频载波数据通讯设备。
本实用新型的技术方案a、在控制逻辑及电平变换电路上先后接入正电平信号和二次调频载波脉冲信号串，由此产生驱动电平信号接入三态互补功率放大器，输出正负功率载波信号，再经电容C1耦合到载波传输导体上完成载波信号发送。
b、当收到载波信号时，经选频放大器选频放大并限幅，接入二级锁相鉴频电路作二次鉴频解调，再接入数据信号互补施密特整形电路整形，经端接到单片微控制器完成数据传送。
c、控制逻辑及电平变换电路由CC4053集成电路组成其中含有三个电子模拟开关，一个电子开关Z由脚4驱动Q5，另二个电子开关X、Y串接后经脚14驱动Q4。
d、三态互补功率放大器由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5组成，其中D4、D5串接在R19、R20两端保护放大器免受干扰。
本实用新型有以下优点1、高可靠、高抗干扰本实用新型采用二次调频载波技术，已经调制的二次调频载波信号由单片微控制器中的软件模拟产生，从而具有频率稳定，调制准确，可靠性高、抗干扰能力强的特点。
2、低成本除利用智能设备一般都具有的单片微控制器中的几百字节的空余程序存储器外，二次调频载波信号的产生不需任何硬件，所以成本很低。本实用新型已用作电能管理网中的部件，利用电力线传输载波信号，收发总成本不到人民币10元，实测通讯距离大于2公里。
3、低功耗互补三态载波信号功率放大器的应用，平时处于守候状态而几乎不耗电；发送时工作于开关状态，效率极高，因而整体功耗极低。
4、转换方便由于采用互补三态功放，收发转换简单，只需转换信号而不需功率开关。
图1是本实用新型方框图图2是本实用新型电原理图具体实施方式
由图1可知，本实用新型所述的二次调频载波数据通讯设备的电路完成二次调频载波数据传送，接入由软件模拟产生二次调频载波信号后，再完成三态载波信号功率放大，其中在控制逻辑及电平变换电路(14)上先后接入正电平信号(23)和二次调频载波脉冲信号串(24)，由此产生驱动电平信号接入三态互补功率放大器(15)，输出正负功率载波信号，再经电容C1耦合到载波传输导体(21)上完成载波信号发送。
当收到载波信号时，经选频放大器(11)选频放大并限幅，接入二级锁相鉴频电路(12)作二次鉴频解调，再接入数据信号互补施密特整形电路(13)整形，经(22)端接到单片微控制器完成数据传送。
由图2可知，C1是载波信号耦合电容，该电容器的耐压必须足够大，视载波导线上的电压而定，应有足够的余量。在220V电力线路中，则应取2Kv以上为好。
本实用新型所述的选频放大器由Q1、R1、R2、R3、D1、R4、R5、C2、Q2、C3、R6、R7、R8、Q3、Y1、R9、R10、Y2、D2、D3组成。Q1、Q2、Q3用作放大，Y1、Y2是晶体谐振器，用于选择有用频率信号，滤除干扰杂波，可以是压电陶瓷晶体振荡器或石英晶体振荡器，其串连谐振点即第一次调频的主频中点f1，一般为数十至数百KHz。如果通讯距离不太远，Q3、R9、R10、Y2可以不用。D1用于防止强干扰，D2、D3用于限幅。
本实用新型所述的第一次锁相鉴频电路由U1、C4、C5、R11、R12、BR1、R13、R14、C6、C7组成。U1是锁相鉴频集成电路，可用MC14046或者CD4046。通过外接阻容而对应相应的频率f1完成锁相鉴频。C4是信号耦合电容。C5、R11、R12、R13的配合使得U1锁定在f1上。R14、R15、C6、C7是滤波电路，滤除f1等高频杂波。
本实用新型所述的第二次锁相鉴频电路由U2、C8、C9、R15、R16、BR2、R17、R18、C10、C11组成。U2也是锁相鉴频集成电路，可用MC14046或CD4046。通过外接阻容而对应相应的频率f2完成锁相鉴频。C8是信号耦合电容。C9、R16、R17、R18的配合使得U2锁定在第二次调频中心频率f2上。R19、R20、C10、C11是滤波电路，滤除f2等高频杂波。
本实用新型所述的互补施密特整形电路由Q6、Q7、R21、R22、R23、R24、R25和R26组成。将U2鉴频解调出来的数据信号变换成单片微控制器能接受的方波信号，经(22)端输出。U3组成控制逻辑电路，U3是包含三个电子模拟开关的集成电路，可用CC4053等，用其他逻辑电路也好，没有上述两种好。其中一个电子开关用于驱动Q5，另二个电子开关串接后用于驱动Q4，而且其极性与(24)端输入的载波信号相反，幅度达负电源值。除发送信号时外，平时总保持接收状态。在接收状态下，(23)、(24)端都处于零电位，Q4、Q5都处于截止状态。
本实用新型所述的三态互补功率放大器由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5组成。当(23)、(24)端输入零电位时，三态互补功率放大器处于输出处于开路状态即第三态，从而对输入的载波信号无负荷效应，不会产生不必要的有用信号损耗。当输入正、负电位则产生相应的载波信号输出功率驱动。D4、D5用于保护放大器免受外界强干扰而至损坏。
权利要求1.一种二次调频载波数据通讯设备，其特征在于a、在控制逻辑及电平变换电路(14)上先后接入正电平信号(23)和二次调频载波脉冲信号串(24)，由此产生驱动电平信号接入三态互补功率放大器(15)，输出正负功率载波信号，再经电容C1耦合到载波传输导体(21)上完成载波信号发送。b、当收到载波信号时，经选频放大器(11)选频放大并限幅，接入二级锁相鉴频电路(12)作二次鉴频解调，再接入数据信号互补施密特整形电路(13)整形，经(22)端接到单片微控制器完成数据传送。c、控制逻辑及电平变换电路(14)由CC4053集成电路组成其中含有三个电子模拟开关，一个电子开关Z由脚4驱动Q5，另二个电子开关X、Y串接后经脚14驱动Q4。d、三态互补功率放大器(15)由Q4、Q5、R19、R20、D4、D5组成，其中D4、D5串接在R19、R20两端保护放大器免受干扰。
专利摘要本实用新型涉及载波数据通讯设备，特别指二次调频载波数据通讯设备。本实用新型在控制逻辑及电平变换电路上先后接入正电平信号和二次调频载波脉冲信号串，由此产生驱动电平信号接入三态互补功率放大器，输出正负功率载波信号，再经电容C1耦合到载波传输导体上完成载波信号发送。当收到载波信号时，经选频放大器选频放大并限幅，接入二级锁相鉴频电路作二次鉴频解调，再接入数据信号互补施密特整形电路整形，经端接到单片微控制器完成数据传送。本实用新型采用二次调频载波技术，已经调制的二次调频载波信号由单片微控制器中的软件模拟产生，从而具有频率稳定，调制准确，可靠性高、抗干扰能力强的特点。
文档编号H04L27/10GK2627746SQ0322748
公开日2004年7月21日 申请日期2003年4月22日 优先权日2003年4月22日
发明者李学湖 申请人:李学湖, 刘石华