专利名称：一种低压电力线高频阻抗的测量系统和测量方法
技术领域：
本申请涉及载波通信领域，特别涉及一种低压电カ线高频阻抗的測量系统和测量方法。
背景技术：
低压电カ线载波通信是利用低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介，通过载波方式将模拟或数字信号进行语音或数据传输的ー种特殊的通信方式。低压电カ线载波通信系统包括载波发射设备、载波电カ线、接收设备。载波发射设备将载有信息的高频信号调制叠加在エ频电压上，发射至载波电カ线上，载波电カ线上同时传输高频信号和电流，接收信息的接收设备把高频信号从エ频电压中分离出来，并传送到下ー个目的设备(计算机或电话)，以实现信息传递。在载波通信过程中，为了使所有高频信号都能传输至接收设备，也就是载波发射设备达到最大功率输出的工作状态，需要载波发射设备内部阻抗与载波电カ线的阻抗相等，做到阻抗匹配(Impedance matching)。目前载波电力线的阻抗没有具体的測量方法，只能采用估计的方法，所以不能准确得到载波电カ线的阻抗，无法做到载波发射设备内部阻抗与载波电カ线阻抗完全匹配，因此不能达到载波发射设备达到最大功率输出的工作状态。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种低压电カ线高频阻抗的測量系统和测量方法，用以测量低压电カ线的高频阻杭。一种低压电カ线高频阻抗的測量系统，包括信号发生器、分压电阻、高频连接器和分析器；其中所述信号发生器，用于生成与所述低压电カ线上的载波通信信号频率相同的高频信号;所述分压电阻，用于接收所述高频信号，对所述高频信号进行消耗功率，将所述经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号；所述高频连接器，用于接收所述高频输出信号，依据所述高频输出信号将所述分压电阻与所述低压电カ线的高频阻抗相串联，并输出当前所述高频阻抗的电压信号；
所述分析器，用于依据预设的分析转换规则，对所述高频信号及所述电压信号进行分析转换，获得所述低压电カ线的高频阻抗值。上述的系统，优选的，还包括功率放大器，用于对所述信号发生器产生的高频信号进行放大处理，并将经过放大处理的高频信号发送至所述分压电阻。上述的系统，优选的，所述分析器包括
采集�？椋糜诜直鸩杉龉β史糯笃鞣糯蟮母咂敌藕偶八龈咂盗悠魇涑龅牡缪剐藕牛环治瞿？椋糜谝谰菰ど璧姆治鲎还嬖颍直鸲运咂敌藕偶八龅缪剐藕沤蟹治鲎唬袢∷龅脱沟绁叩母咂底杩怪�。上述的系统，优选的，所述功率放大器包括调节�？椋糜诙运龉β史糯笃鞯姆糯蟊妒械鹘�。上述的系统，优选的，还包括阻抗匹配电阻，用干与所述信号发生器和所述功率放大器串联的总内阻相匹配。上述的系统，优选的，所述高频信号为IOkHz 600kHz的正弦波。一种低压电カ线高频阻抗的測量方法，包括生成与所述低压电カ线上的载波通信信号频率相同的高频信号；接收所述高频信号，对所述高频信号进行消耗功率，将所述经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号；接收所述高频输出信号，依据所述高频输出信号将所述分压电阻与所述低压电カ线的高频阻抗相串联，并输出当前所述低压电カ线高频阻抗的电压信号；依据预设的分析转换规则，对所述高频信号及所述电压信号进行分析转换，获得所述低压电カ线的高频阻抗值。上述的方法，优选的，接收所述高频信号前还包括对所述高频信号进行放大处理。本申请提供了一种低压电カ线高频阻抗的測量系统，包括信号发生器，用于生成与所述低压电カ线上的载波通信信号频率相同的高频信号；分压电阻，用于接收所述高频信号，对所述高频信号进行消耗功率，将所述经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号；高频连接器，用于接收所述高频输出信号，依据所述高频输出信号将所述分压电阻与所述低压电カ线的高频阻抗相串联，并输出当前所述高频阻抗的电压信号；分析器，用于依据预设的分析转换规则，对所述高频信号及所述电压信号进行分析转换，获得所述低压电カ线的高频阻抗值。采用本申请提供的一种低压电カ线高频阻抗的測量方法和測量系统，就能够计算測量得到载波通信的低压电カ线的高频阻杭。在实际操作中，可以根据测量的低压电カ线的高频阻抗与载波发射设备阻抗匹配，发射设备就能够将信号能量最大化的发射出。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的ー些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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I是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量系统实施例I的结构示意图； 图2是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量系统实施例I的一具体结构示意图；图3是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量系统实施例I的另ー种结构示意图； 图4是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量系统实施例2的结构示意图；图5是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量系统实施例3的结构示意图；图6本申请的ー种低压电カ线高频阻抗的測量系统实施例3的典型应用场景示意图；图7是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量方法实施例I的流程图；图8是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量方法实施例I的一具体步骤流程图；图9是本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量方法实施例2的流程图。
具体实施例方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。本申请提供的一种低压电カ线高频阻抗的測量方法和測量系统，应用于电カ线载波通信领域，主要是用于測量低压电カ线的高频阻抗的測量，为低压电カ线的高频阻抗与低压电カ线上的载波发射设备阻抗匹配提供依据。參见图1，示出了本申请ー种低压电カ线高频阻抗的测量系统实施例I的结构示意图，包括信号发生器101、分压电阻102、高频连接器103和分析器104 ；其中，所述信号发生器101，用于生成与所述低压电カ线的载波通信信号频率相同的高频信号；载波通信时，低压电カ线上传输的信号为IOk 600kHz的高频信号，所以为了模拟电カ线上的高频信号，需要生成与所述低压电カ线的高频载波通信信号频率相同的高频信号，正弦波的频率成分最为单一，任何复杂信号都可以视为正弦波的复合，所以信号发生器101产生的高频信号为类似低压电カ线的高频载波通信信号的IOk 600kHz的正弦波。其中，所述分压电阻102，用于接收所述高频信号，对所述高频信号进行消耗功率，将所述经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号；分压电阻102的作用是分压，在信号传输过程中就表现在对其接收到的高频信号消耗功率，分压电阻102接收信号发生器101输出的高频信号，消耗接收的高频信号的功率，消耗的功率就是分压电阻102与低压电カ线高频阻抗串联分压时分得的电压相对应的信号功率，将经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号。分压电阻102消耗的信号功率在分析器104的分析计算中对应着分压电阻102分得的电压。其中，所述高频连接器103，用于接收所述高频输出信号，依据所述高频输出信号将所述分压电阻与所述低压电カ线的高频阻抗相串联，并输出当前所述低压电カ线高频阻抗的电压信号；高频连接器103的作用就是建立測量系统与低压电カ线之间的高频通道，高频通道只能通过高频信号，过滤掉低压电カ线上的低频信号，将分压电阻102与低压电カ线的高频阻抗串联起来。建立高频通道的过程可以为把高频输出信号和低压电カ线上的电能信号耦合到一起的过程，将耦合得到的耦合高频信号再解耦和得到解耦和电能信号及电压信号。分压电阻102与低压电カ线的高频阻抗串联分压，在分析器104的计算中，电压信号的功率对应着高频阻抗分得的电压。其中，所述分析器104，用于依据预设的分析转换规则，对所述高频信号及所述电压信号进行分析转换，获得所述低压电カ线的高频阻抗值。參见图2，所述分析器104包括采集�？�1041和分析�？�1042。其中，采集�？�1041分别采集信号发生器101发出的高频信号和高频连接器103的电压信号，采集信号发生器101发出的高频信号也就是所述分压电阻102的输入信号；分析�？�1042依据预设的分析转换规则，对所述高频信号和电压信号进行分析转换，获取低压电カ线的高频阻抗值。分析�？�1042依据预设的分析转换规则中的频域分析规则，分别对电压信号和高频信号进行频域分析，得到与其相对应的所述低压电カ线高频阻抗的电压及所述分压电阻和所述低压电カ线高频阻抗串联的总电压，依据预设的分析转换规则中的计算规则对所述分压电阻的阻值、所述总电压和所述电压进行计算，得到所述低压电カ线的高频阻抗值。该计算规则包括分压原理和欧姆定律。具体分析转换步骤为分析模块1042对所述高频信号和电压信号进行频域分析，采用傅里叶变换功能的频域分析将时域信号转换为频域信号，高频信号转换为的高频频域信号可记为IVpaottI，电压信号转换为的电压频域信号记为IVkxI，可将IvpaottI视为分压电阻102和低压电カ线的高频阻抗的串联电阻的总电压；将IvexI视为低压电カ线的高频阻抗的电压。已知分压电阻102的阻值，记为R，假设待测低压电カ线的高频阻抗值为|Z」，根据分压原理和欧姆定律，计算低压电カ线的高频阻抗值。可将低压电カ线的高频阻抗和分压电阻102视为串联，那么二者通过的电流相
同，依据自身的阻抗大小进行分压，那么分压电阻102的电流为
权利要求
1.一种低压电カ线高频阻抗的測量系统，其特征在于，包括 信号发生器、分压电阻、高频连接器和分析器； 其中 所述信号发生器，用于生成与所述低压电カ线上的载波通信信号频率相同的高频信号; 所述分压电阻，用于接收所述高频信号，对所述高频信号进行消耗功率，将所述经过功 率消耗的高频信号输出为高频输出信号； 所述高频连接器，用于接收所述高频输出信号，依据所述高频输出信号将所述分压电阻与所述低压电カ线的高频阻抗相串联，并输出当前所述高频阻抗的电压信号； 所述分析器，用于依据预设的分析转换规则，对所述高频信号及所述电压信号进行分析转换，获得所述低压电カ线的高频阻抗值。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，还包括 功率放大器，用于对所述信号发生器产生的高频信号进行放大处理，并将经过放大处理的高频信号发送至所述分压电阻。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分析器包括 采集�？椋糜诜直鸩杉龉β史糯笃鞣糯蟮母咂敌藕偶八龈咂盗悠魇涑龅牡缪剐藕牛� 分析�？椋糜谝谰菰ど璧姆治鲎还嬖颍直鸲运咂敌藕偶八龅缪剐藕沤蟹治鲎唬袢∷龅脱沟绁叩母咂底杩怪�。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功率放大器包括 调节�？椋糜诙运龉β史糯笃鞯姆糯蟊妒械鹘�。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括 阻抗匹配电阻，用干与所述信号发生器和所述功率放大器串联的总内阻相匹配。
6.根据权利要求I 5任一项所述的系统，其特征在于，所述高频信号为IOkHz 600kHz的正弦波。
7.—种低压电カ线高频阻抗的測量方法，其特征在于，包括 生成与所述低压电カ线上的载波通信信号频率相同的高频信号； 接收所述高频信号，对所述高频信号进行消耗功率，将所述经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号； 接收所述高频输出信号，依据所述高频输出信号将所述分压电阻与所述低压电カ线的高频阻抗相串联，并输出当前所述低压电カ线高频阻抗的电压信号； 依据预设的分析转换规则，对所述高频信号及所述电压信号进行分析转换，获得所述低压电カ线的高频阻抗值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，接收所述高频信号前还包括 对所述高频信号进行放大处理。
全文摘要
本申请提供了一种低压电力线高频阻抗的测量系统，包括信号发生器，用于生成与低压电力线上的载波通信信号频率相同的高频信号；分压电阻，用于接收高频信号，对高频信号进行消耗功率，将经过功率消耗的高频信号输出为高频输出信号；高频连接器，用于接收高频输出信号，依据高频输出信号将分压电阻与低压电力线的高频阻抗相串联，并输出当前低压电力线高频阻抗的电压信号；分析器，用于依据预设的分析转换规则，对高频信号及电压信号进行分析转换，获得低压电力线的高频阻抗值。采用本申请提供的一种低压电力线高频阻抗的测量方法和测量系统，就能够计算测量得到载波通信的低压电力线的高频阻抗。
文档编号G01R27/02GK102621386SQ20121008235
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者侯行哲, 冯凌, 刘永相, 孙洪亮, 欧习洋, 罗知书, �？� 申请人:重庆市电力公司电力科学研究院
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