数字信息有线载波传输方法在遥测、遥控、报警、寻呼及通讯过程中,需要经载体进行信息传递。有线通信是直接通过导线将信息传给对方;无线通信是将信息调制到高频载波上,再以电磁波的方式从空中传给对方。本文介绍的有线载波通信方式,兼有无线和有线通信的特点,并与无线通信的工作程序相类似,即先将信息调制到载波上,通过低压电网(或广播线、闭路电视信号线等)传送出去,而在接收端先要解调(去载波)信息,再去控制执行电路或者控制电器工作。
低压电网中,利用载波方式传递信息的好处是无需架设专用通信线路,安装和调试方便,输出功率利用率高。选择载波频率时,必须保证低压电网的正常运行和电网负载的正常工作,最容易受干扰的电器是调幅中波收音机,因其中波最低频率为535kHz,中频频率为465kHz,所以载波频率选100kHz~350kHz较为合适。载波电路与电网的接口方法非常简单,只要在其输入或输出端与电网之间串接一只50Hz的工频阻抗、对载波信号阻抗很低的电容即可。电容的容抗按XC=1/(2餱c)进行估算,耐压不小于630V,以防击穿电容造成事故。附表列出一组参考数据,可供选择。
发送电路如下图所示,IC1使用施密特触发器的四二与非门CD4093B,由于它对脉冲信号具有整形作用,所以特别适合数字信息的传送。用IC1中两个与非门组成方波振荡器,振荡频率f=1/(1.5RP*C1),调整RP可改变振荡频率,这里取f=200kHz作为载波信号。编码器送来的数字编码信号经VT放大,在其集电极被调制在200kHZ载波信号上,再经IC1另外两个与非门组成的反相器放大,经高频变压器的初级T1和C2并联谐振回路选频后,耦合至T1次级,然后经C3、C4送入电网。
收电路如下图所示。电网送来的载波信号经C5、C6耦合,T2、C7并联谐振电路选频,选出200kHz载波信号,由IC2(CD4093B)的一个与非门和R6、R7、C10解调出数字编码信号,再经IC2另外三个与非门反相驱动后,送至数字译码器,去控制执行电路,R6、R7取值相等,目的是将输入编码信号的初始电平预置在电源电压的中点上,以保证信号的正、负半周均不会被切割。
IC1、IC2使用CD4093B,也可用施密特触发器的六反相器CD40106B代替,以保证被传送的数字信号有良好的波形。T1、T2使用普通晶体管收音机用的中频变压器TFF-2-9,去掉原槽路谐振电容,各并—只1nF电容(C2、C7),微调磁芯,使它们谐振于200kHz即可。C3~C6取2.2nF,耐压630V。VT选用高增益,高fT的中功率振荡管D-40,当电源电压取9V时,工作电流达100-200mA,使信号传送距离达3km左右。