一种用于电力线载波通信的椭圆滤波器设计

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1、第39卷第5期电力系统保护与控制V_01．39NO．52011年3月1曰PowerSystemProtectionandControlMaL1．2011一种用于电力线载波通信的椭圆滤波器设计常青美，周长林，张少波，张童(1．解放军信息工程大学理学院，河南郑州450001；2．许继电气股份有限公司结构分公司，河南许昌461000)摘要：针对电力线通信中LC无源滤波器体积大、元件参数不易确定等问题，阐述了利用GIC设计椭圆低通和高通滤波器的方法。利用FilterSolutions软件设计归一化椭圆低通滤波器，用GIC代替D元件或电感，经过频率变换和阻

2、抗变换，得到实际的低通或高通滤波器。经过仿真，滤波器达到设计指标。该设计方法在某电力线载波通信门禁系统得到应用，使l12～l14kHz的载波信号被完整提取，保证了系统的完整性能。关键词：载波通信；通用阻抗变换器；D元件：FilterSolutions软件：椭圆滤波器EllipticfilterdesignusedforpowerlinecarriercommunicationCHANGQing—mei，ZHOUChang—lin，ZHANGShao-bo，ZHANHTong~(1．CollegeofScience，InformationEngin

3、eeringUniversityofPLA，Zhengzhou，450001，China；2．XJElectricCorporation，Xuchang461000，China)Abstract：InviewoftheproblemsinthepowerlinecommunicationthattheLCpassivefiltervolumeisbig，thecomponentparameterisnoteasytodetermine，andSOon，themethodtodesignellipticlowpassandhighpassfilte

4、rsusingconverter(GIC)isintroduced．First，theFilterSolutionssoftwareiSusedtodesignnormalizedellipsedlOWpassfilter．thentheDpartortheinductanceisreplacedbyGIC，afterthefrequencytransformationandtheimpedanceconversion，theactuallowpassfilterorhighpassfilterisobtained．Afterthesimulat

5、ion，thefiltersachievethedesigntarget．Thisdesignmethodisappliedinsomepowerlinecarriercommunicationaccesscontrolsystem，makesthe112-114kHzcardersignalbeextractedcompletely，andguaranteessystem’Scompleteperformance．Keywords：carriercommunication；generalimpedanceconverter；Dcomponent

6、s；FilterSolutionssoftware；ellipticfilter中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)05-0144—04本文介绍了利用通用阻抗变换器(GeneralO引言ImpedanceCconverter，GIC)实现有源滤波器的设有源滤波器在电力技术中应用广泛¨。利用电计方法。GIC由运算放大器、电阻和电容组成，可力线进行载波通信时【。]，在信号的接收端，需要利以实现电阻、电容、电感和D元件。经过对系统函用高通滤波器滤除50Hz工频信号，并进一步利用数的1／s变换，用GIC实现D元件，可

7、以达到由LC带通滤波器提取载波信号，经模数转换后进行数字无源滤波器设计有源低通滤波器的目的：同样由信号处理，接收信号处理过程如图1所示。GIC代替电感元件，可以通过LC无源滤波器的设计得到有源高通和带通滤波器电路。本文主要阐述利用GIC设计低通和高通滤波器的方法。1通用阻抗变换器GIC图1接收信号处理过程Fig．1Theprocessingofreceiversignal通用阻抗变换器由两个运算放大器和五个阻LC滤波器设计方法虽然简单，但在需要较大抗连接而成[4】，电路如图2所示。其输入端阻抗为的电容和电感时，导致滤波器的体积增大，同时不能得到切

8、合实际的元件值，而且不利于电路的集成。(1)基金项目：2010年河南省重大科技攻关项目(102102210227)可以实现不同常青美，等