Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и связи и может быть использовано при организации каналов связи по линиям электропередач без обработки их высокочастотными заградителями. Устройство содержит четыре фильтра симметричных составляющих (2, 3, 11, 12), четыре узкополосных фильтра (4, 5, 13, 14), два умножителя (6, 15), смеситель (7), фильтр низких частот (8), гетеродин (9), инвертор (16), два передатчика (10, 17), три сумматора (18, 20, 22) и два усилителя (19, 21). Технический результат: повышение помехозащищенности устройства за счет передачи каждого информационного символа одновременно двумя передатчиками. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и связи и может быть использовано при организации каналов связи по линиям электропередач без обработки их высокочастотными заградителями.

Известен канал связи на тональных частотах /Гутин К. И., Цагарейшвили С. А. Канал связи на тональных частотах по линии 10 кВ. - Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. Вып. 2(54). - М.: ВИЭСХ, 1985, с. 11-17/, содержащий диспетчерский пункт, состоящий из трансформатора собственных нужд, трансформатора измерительного, передатчика и приемника, линию электропередачи 10 кВ, N контролируемых пунктов, каждый из которых состоит из трансформатора, передатчика и приемника. Недостатком известного канала связи является ограниченная помехозащищенность при значительной сложности конструкции.

Наиболее близким по технической сущности является способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети и устройство для его осуществления /Патент РФ 2071178, МПК6 H 04 В 3/54, 1997 г./ с устройством, содержащим трехфазную сеть, два передатчика активно-пассивного типа, гетеродин, четыре фильтра напряжения симметричных составляющих, четыре узкополосных фильтра, два умножителя, два смесителя, инвертор, два фильтра нижних частот. Недостатком известного устройства является ограниченная помехозащищенность при значительной сложности конструкции.

Задачей изобретения является повышение помехозащищенности устройства без существенного усложнения конструкции.

Решение задачи достигается тем, что в устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, содержащее два передатчика, гетеродин, первый второй, третий и четвертый фильтры симметричных составляющих, причем к трехфазной электрической сети подключены выходы передатчиков и входы гетеродина и фильтров симметричных составляющих, выходы которых соединены с соответствующими входами первого, второго, третьего и четвертого узкополосных фильтров, первый умножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами первого и второго узкополосных фильтров, второй умножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами третьего и четвертого узкополосных фильтров, инвертор, вход которого соединен с выходом второго умножителя, последовательно соединенные смеситель, вход которого соединен с выходом гетеродина, и фильтр низких частот, выход которого является выходом последовательности информационных символов верхнего и нижнего уровней, введены последовательно соединенные первый усилитель, вход которого является входом информационных символов верхнего уровня, и первый сумматор, выход которого соединен с входом первого передатчика, последовательно соединенные второй усилитель, вход которого является входом информационных символов нижнего уровня, и второй сумматор, выход которого соединен с входом второго передатчика, причем другие входы первого и второго сумматоров соединены соответственно с входами второго и первого усилителей, третий сумматор, вход которого соединен с выходом первого умножителя, другой вход соединен с выходом инвертора, а выход соединен с другим входом смесителя.

Технический результат состоит в повышении помехозащищенности устройства без существенного усложнения конструкции.

На чертеже изображена структурная схема устройства для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети.

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети содержит трехфазную электрическую сеть 1, первый 2, второй 3, третий 11 и четвертый 12 фильтры симметричных составляющих, первый 4, второй 5, третий 13 и четвертый 14 узкополосные фильтры, первый 6 и второй 15 умножители, смеситель 7, фильтр 8 низких частот, гетеродин 9, инвертор 16, первый 10 и второй 17 передатчики, первый 18, второй 20 и третий 22 сумматоры, первый 19 и второй 21 усилители.

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети работает следующим образом. Передаваемая информация представляет собой последовательность информационных символов верхнего и нижнего уровней, предварительно разделенных на последовательность информационных символов верхнего (СВ) уровня и последовательность информационных символов нижнего (СП) уровня, поступающие на соответствующие входы первого 19 и второго 21 усилителей. При поступлении СВ (СН при этом отсутствует) он проходит на вход первого передатчика 10 через первый сумматор 18 с усилением в первом усилителе 19, а на вход второго передатчика 17 через второй сумматор 20 без усиления. При этом первый передатчик 10 вводит в трехфазную электрическую сеть 1 ток обратной последовательности на частоте f1 и ток прямой последовательности на частоте f2, а второй передатчик 17 одновременно вводит ток обратной последовательности на частоте f3 и ток прямой последовательности на частоте f4. Таким образом, передача СВ производится одновременно двумя передатчиками. На приемной стороне сигналы передатчиков обрабатываются фильтрами симметричных составляющих и узкополосными фильтрами с выделением частот f1, f2 и f3, f4 последующим попарным перемножением в первом умножителе 6 и во втором умножителе 15, причем на выходе первого умножителя образуется сигнал большего уровня, чем на выходе второго умножителя 15, что приводит после сложения первого произведения с инвертированным вторым произведением получение на выходе смесителя 7 компонент, из которых фильтром нижних частот выделяется видеоимпульс, соответствующий передаваемому сигналу верхнего уровня. Информационные символы нижнего уровня передаются устройством аналогично, но на выходе первого умножителя 6 в этом случае образуется сигнал меньшего уровня, чем на выходе второго умножителя 15, что приводит после сложения первого произведения с инвертированным вторым произведением получение на выходе смесителя 7 компонент, из которых фильтром нижних частот выделяется видеоимпульс, соответствующий передаваемому сигналу нижнего уровня. Помехозащищенность увеличивается за счет передачи каждого информационного символа одновременно двумя передатчиками.

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети может быть выполнено из типовых модулей и на элементной базе, соответствующей используемому частотному диапазону. Например, конструктивное выполнение блоков может совпадать с конструкцией блоков того же функционального назначения прототипа.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, содержащее два передатчика, гетеродин, первый, второй, третий и четвертый фильтры симметричных составляющих, причем к трехфазной электрической сети подключены выходы передатчиков и входы гетеродина и фильтров симметричных составляющих, выходы которых соединены с соответствующими входами первого, второго, третьего и четвертого узкополосных фильтров, первый умножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами первого и второго узкополосных фильтров, второй умножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами третьего и четвертого узкополосных фильтров, инвертор, вход которого соединен с выходом второго умножителя, последовательно соединенные смеситель, вход которого соединен с выходом гетеродина, и фильтр низких частот, выход которого является выходом последовательности информационных символов верхнего и нижнего уровней, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные первый усилитель, вход которого является входом информационных символов верхнего уровня, и первый сумматор, выход которого соединен с входом первого передатчика, последовательно соединенные второй усилитель, вход которого является входом информационных символов нижнего уровня, и второй сумматор, выход которого соединен с входом второго передатчика, причем другие входы первого и второго сумматоров соединены соответственно с входами второго и первого усилителей, третий сумматор, вход которого соединен с выходом первого умножителя, другой вход соединен с выходом инвертора, а выход соединен с другим входом смесителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1