电力线载波综合测试系统及测试方法与流程

本发明涉及电力线载波测试技术领域，尤其是涉及一种检测功能多样，载波测试项目齐全，系统平台简单，成本低的电力线载波综合测试系统及测试方法。

背景技术

目前，载波通信技术有多种实现方案，载波信号调制方式、中心频点、路由协议和信号耦合方式等各不相同。尽管每种技术都有其独特的优越性，但也有其不利因素。就国内产品而言，已进入多元化时代，各厂家的载波通信模块的性能均有所差异，厂家提供的抄表产品性能指标通常都符合标准。但由于测试装备有限，很多测试设备只能针对单一的项目进行测试，测试手段有一定局限性，无法对载波通信产品的通信功能进行合理验证，致使产品性能的检验与应用需求脱节，所以有必要进行相关的测试和评估，为选用合适的载波设备提供技术支持和依据。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中测试装备有限，很多测试设备只能针对单一的项目进行测试的不足，提供了一种检测功能多样，载波测试项目齐全，系统平台简单，成本低的电力线载波综合测试系统及测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电力线载波综合测试系统，包括第一电源滤波器、第一人工电源网络、第一公分器、第一载波衰减器、频谱仪、第一程控开关和被测设备；第一人工电源网络分别与第一电源滤波器、第一公分器和第一程控开关电连接，第一程控开关与被测设备电连接，第一载波衰减器分别与第一公分器和频谱仪电连接。

本发明的载波信号通过第一人工电源网络和第一载波衰减器的处理，通过频谱仪能够设置测试参数并且能够获得测试的结果，通过简单的系统平台能够完成多种测试项目，如：载波信号频率和电平的测试，载波信号最大输出电平的测量和载波信号频带外的干扰电平的测量等。

作为优选，还包括第二电源滤波器、第二人工电源网络、第二公分器、第二载波衰减器、第二程控开关、电阻负载、抄控器和电表；第二人工电源网络分别与第二电源滤波器、第二公分器和第一程控开关电连接，第二程控开关分别与抄控器和电表电连接，第二载波衰减器分别与第二公分器和第一二分器电连接，第二公分器与电阻负载电连接；增加了第二电源滤波器、第二人工电源网络、第二公分器、第二载波衰减器、第二程控开关、电阻负载、抄控器和电表，可以进行更多载波项目的测试，如：接收灵敏度测试。

作为优选，还包括第三程控开关和载波负载；第三程控开关分别与第一人工电源网络、第一程控开关和载波负载电连接；增加第三程控开关和载波负载，可以进行载波带载能力测试。

作为优选，还包括第三公分器和噪声发生器；第三公分器分别与第一人工电源网络、第一公分器和噪声发生器电连接。

作为优选，第一公分器、第二公分器和第三公分器均为二合一公分器。

作为优选，第一载波衰减器为琴键衰减器，第二载波衰减器为程控衰减器。

作为优选，第一人工电源网络包括电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5和电容c6；电容c1分别与电感l1、电感l2和电阻r1电连接，电容c2分别与电感l2和电阻r2电连接，电容c5分别与电感l3、电感l4和电阻r6电连接，电容c6分别与电感l4和电阻r7电连接，电容c3分别与电感l1、被测设备、电阻r3和电阻r4电连接，电容c4分别与电感l3、和电阻r5电连接，电阻r3、电阻r4和电阻r5均与第一载波衰减器电连接，电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电阻r7均接地。

一种电力线载波综合测试系统的接收灵敏度的测试方法，包括如下步骤：

(8-1)闭合第一程控开关和第二程控开关，被测设备接收发送过来的通讯载波；

(8-2)通过抄控器抄读被测设备的数据，将通讯频率记录为f，如果抄控器抄读到的被测设备的通讯频率与发送的通讯载波的通讯频率不相等时，转入步骤(8-3)；

如果抄控器抄读到的被测设备的通讯频率与发送的通讯载波的通讯频率相等时，转入步骤(8-4)；

(8-3)调节第二载波衰减器的衰减幅度；

(8-4)调节频谱仪，以通讯频率f为中心频率设置带宽为xmhz、带宽分辨率为zhz、参考电平为ydbuv来获取频谱信号，获取的频谱信号即为接收灵敏度的频谱。

一种电力线载波综合测试系统的本底噪声的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(9-1)断开第一程控开关，打开频谱仪，设置载波的起始频率f1、终止频率f2、扫频宽度δf1、扫频频率f和波动点个数n；n的初始值为1，f的初始值为f1；

(9-2)利用频率f进行载波扫频，当f≤f2时，转入步骤(9-3)，

当f＞f2时，获得波动点个数n＝n-1，关闭频谱仪，转入步骤(9-4)；

(9-3)记录频谱出现波动时的最高点的电平vn和频率fn，使n的值增加1，使f的值增加δf1，转入步骤(9-2)；

(9-4)闭合第一程控开关，打开频谱仪，设置载波的起始频率f1、终止频率f2、扫频宽度δf1和扫频频率f，f的初始值为f1；

(9-5)利用频率f进行载波扫频，当f≤f2时，转入步骤(9-6)；当f＞f2时，关闭频谱仪，转入步骤(9-7)；

(9-6)记录频谱在频率为fn时的电平值v1n，使f的值增加δf1，转入步骤(9-5)；

(9-7)当n≤n时，利用公式δvn＝v1n-vn获得被测设备在频率fn时的噪声幅度。

因此，本发明具有如下有益效果：本发明的系统平台简单，成本低；通过人工电源网络、程控开关、公分器、衰减器以及负载的配合，能够实现多种载波测试项目，检测功能多。

附图说明

图1是本发明的一种系统框图；

图2是本发明的人工电源网络的一种电路图。

图中：第一电源滤波器1、第一人工电源网络2、第一公分器3、第一载波衰减器4、频谱仪5、第一程控开关6、被测设备7、第二电源滤波器8、第二人工电源网络9、第二公分器10、第二载波衰减器11、第二程控开关12、电阻负载13、抄控器14、电表15、第三程控开关16、载波负载17、第三公分器18、噪声发生器19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述：

实施例1

如图1所示的实施例是一种电力线载波综合测试系统，包括第一电源滤波器1、第一人工电源网络2、第一公分器3、第一载波衰减器4、频谱仪5、第一程控开关6、被测设备7、第三公分器18、噪声发生器19和第一柜机20；第一人工电源网络分别与第一电源滤波器、第一公分器和第一程控开关电连接，第一程控开关与被测设备电连接，第一载波衰减器分别与第一公分器和频谱仪电连接，第三公分器分别与第一人工电源网络、第一公分器和噪声发生器电连接；第一公分器和第三公分器均为二合一公分器；第一载波衰减器为琴键衰减器；第一电源滤波器、第一人工电源网络、第一公分器、第一载波衰减器、频谱仪、第一程控开关、被测设备、第三公分器和噪声发生器均位于第一柜机内。

如图2所示，第一人工电源网络包括电感l1、电感l2、电感l3、电感l4、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5和电容c6；电容c1分别与电感l1、电感l2和电阻r1电连接，电容c2分别与电感l2和电阻r2电连接，电容c5分别与电感l3、电感l4和电阻r6电连接，电容c6分别与电感l4和电阻r7电连接，电容c3分别与电感l1、被测设备、电阻r3和电阻r4电连接，电容c4分别与电感l3、和电阻r5电连接，电阻r3、电阻r4和电阻r5均与第一载波衰减器电连接，电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电阻r7均接地。

一种电力线载波综合测试系统的本底噪声的测试方法，包括如下步骤：

步骤100，断开第一程控开关，打开频谱仪，设置载波的起始频率f1＝9khz、终止频率f2＝500khz、扫频宽度δf1＝200hz、扫频频率f和波动点个数n；n的初始值为1，f的初始值为9khz；

步骤200，利用频率f进行载波扫频，当f≤500khz时，转入步骤300，

当f＞500khz时，获得波动点个数n＝n-1，关闭频谱仪，转入步骤400；

步骤300，记录频谱出现波动时的最高点的电平vn和频率fn，使n的值增加1，使f的值增加200hz，转入步骤200；

步骤400，闭合第一程控开关，打开频谱仪，设置载波的起始频率f1＝9khz，终止频率f2＝500khz，扫频宽度δf1＝200hz，扫频频率f，f的初始值为f1＝9khz；

步骤500，利用频率f进行载波扫频，当f≤500khz时，转入步骤600；当f＞500khz时，关闭频谱仪，转入步骤700；

步骤600，记录频谱在频率为fn时的电平值v1n，使f的值增加δf1＝200hz，转入步骤500；

步骤700，当n≤n时，利用公式δvn＝v1n-vn获得被测设备在频率fn时的噪声幅度。

步骤800，断开第一程控开关，打开频谱仪，设置载波的起始频率f2＝500khz、终止频率f3＝30mhz、扫频宽度δf2＝1khz、扫频频率f4和波动点个数n1；n1的初始值为1，f4的初始值为500khz；

步骤900，利用频率f4进行载波扫频，当f4≤30mhz时，转入步骤1000，

当f4＞30mhz时，获得波动点个数n1＝n1-1，关闭频谱仪，转入步骤1100；

步骤1000，记录频谱出现波动时的最高点的电平vn1和频率fn1，使n1的值增加1，使f4的值增加1khz，转入步骤900；

步骤1100，闭合第一程控开关，打开频谱仪，设置载波的起始频率f2＝500khz，终止频率f3＝30mhz，扫频宽度δf2＝1khz，扫频频率f4，f4的初始值为f2＝500khz；

步骤1200，利用频率f4进行载波扫频，当f4≤30mhz时，转入步骤1300；当f4＞30mhz时，关闭频谱仪，转入步骤1400；

步骤1300，记录频谱在频率为fn1时的电平值v1n1，使f4的值增加δf2＝1khz，转入步骤1200；

步骤1400，当n1≤n1时，利用公式δvn1＝v1n1-vn1获得被测设备在频率fn1时的噪声幅度。

一种电力线载波综合测试系统的载波信号频率和电平的测试方法，具体步骤如下：闭合第一程控开关，将被测设备与人工电源网络连接；被测设备进行载波信号发射，打开频谱仪，设置频谱仪的峰值检测器带宽分辨率为200hz；通过频谱仪检测载波信号的频率和电平。

一种电力线载波综合测试系统的载波信号最大输出电平的测试方法，具体步骤如下：闭合第一程控开关，将被测设备与人工电源网络连接；被测设备进行载波信号的连续发射，打开频谱仪；通过频谱仪检测载波信号的最大输出电平。

一种电力线载波综合测试系统的载波信号频带外的干扰电平的测试方法，具体步骤如下：闭合第一程控开关，将被测设备与人工电源网络连接；被测设备进行载波信号的连续发射，打开频谱仪；通过频谱仪检测载波信号频带外的干扰电平。

一种电力线载波综合测试系统的载波信号发射频率偏移的测试方法，具体步骤如下：闭合第一程控开关，将被测设备与人工电源网络连接；被测设备进行载波信号的连续发射，打开频谱仪；通过频谱仪在载频频带内找出输出电平最高点，通过输出电平最高点得到中心频率，从而获得载波信号发射频率偏移。

一种电力线载波综合测试系统的在不同温度下的载波信号发射频率偏移的测试方法，具体步骤如下：将被测设备放置在温度试验箱中，设置温度参数t；闭合第一程控开关，将被测设备与人工电源网络连接；被测设备进行载波信号的连续发射，打开频谱仪；通过频谱仪在载频频带内找出输出电平最高点，通过输出电平最高点得到中心频率，从而获得在温度参数t下的载波信号发射频率偏移。

实施例2

实施例2包括了实施例1中的所有结构，实施例2还包括第二电源滤波器8、第二人工电源网络9、第二公分器10、第二载波衰减器11、第二程控开关12、电阻负载13、抄控器14、电表15、示波器和第二柜机21；第二人工电源网络分别与第二电源滤波器、第二公分器和第一程控开关电连接，第二程控开关分别与抄控器和电表电连接，第二载波衰减器分别与第二公分器和第一二分器电连接，第二公分器与电阻负载电连接；第二公分器为二合一公分器；第二载波衰减器为程控衰减器；第二电源滤波器、第二人工电源网络、第二公分器、第二载波衰减器、第二程控开关、电阻负载、抄控器和电表均位于第二柜机内。

一种电力线载波综合测试系统的接收灵敏度的测试方法，包括如下步骤：

步骤100，闭合第一程控开关和第二程控开关，被测设备接收发送过来的通讯载波；

步骤200，通过抄控器抄读被测设备的数据，将通讯频率记录为f，如果抄控器抄读到的被测设备的通讯频率与发送的通讯载波的通讯频率不相等时，转入步骤300；

如果抄控器抄读到的被测设备的通讯频率与发送的通讯载波的通讯频率相等时，转入步骤400；

步骤300，调节第二载波衰减器的衰减幅度；

步骤400，调节频谱仪，以通讯频率f为中心频率设置带宽为xmhz、带宽分辨率为zhz、参考电平为ydbuv来获取频谱信号，获取的频谱信号即为接收灵敏度的频谱。

一种电力线载波综合测试系统的静态功耗的测试方法，包括第二电源滤波器8、第二人工电源网络9、第二公分器10、电阻负载13、电表15和示波器；第二人工电源网络分别与第二电源滤波器、第二公分器和电表电连接，电表与示波器电连接，电阻负载与第二公分器电连接；具体步骤如下：在电表终端非通信的状态下，使用交流电源对电表的载波模块的vdd、vcc和交流220v进行供电；用示波器的电压探头测得vdd的电压，用示波器的电流探头测得vcc的电流，获得静态功耗。

一种电力线载波综合测试系统的静态功耗的测试方法，包括第二电源滤波器8、第二人工电源网络9、第二公分器10、电阻负载13、电表15和示波器；第二人工电源网络分别与第二电源滤波器、第二公分器和电表电连接，电表与示波器电连接，电阻负载与第二公分器电连接；具体步骤如下：在电表终端通信的状态下，使用交流电源对电表的载波模块的vdd、vcc和交流220v进行供电；用示波器的电压探头测得vdd的电压，用示波器的电流探头测得vcc的电流，获得动态功耗。

一种电力线载波综合测试系统的直流电源噪声的测试方法，包括第二电源滤波器8、第二人工电源网络9、第二公分器10、电阻负载13、电表15和示波器；第二人工电源网络分别与第二电源滤波器、第二公分器和电表电连接，电表与示波器电连接，电阻负载与第二公分器电连接；具体步骤如下：示波器ch1接电压通道，ch2接电流通道，打到ac耦合方式，获得用电压探头测量电表供给模块电源的纹波噪声，获得用电流探头测量电表供给模块电源的纹波噪声。

实施例3

实施例3包括实施例1和实施例2的所有结构，实施例3还包括第三程控开关16和载波负载17；第三程控开关分别与第一人工电源网络、第一程控开关和载波负载电连接；第三程控开关和载波负载均位于第一柜机内。

一种电力线载波综合测试系统的载波带载能力的测试方法，具体步骤如下：设置程控衰减器的倍数，设定载波负载，打开第三程控开关；载波负载连续发送读写命令，打开频谱仪，设置频谱仪的峰值检测器贷款分辨率为200hz；在载波频带内找到峰值最高点对应的中心频率和电平值。

一种电力线载波综合测试系统的耐久性的测试方法，还包括多路温度巡检仪，多路温度巡检仪与被测设备电连接；具体步骤如下：打开第三程控开关，设定载波负载的值；载波负载的载波发送单元以间隔时间为2s发射载波信号30min；使用多路温度巡检仪检测被测设备各个功能器件的温度。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。