一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐返闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本實用新型涉及一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐?。一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐罚涮卣髟谟冢喊▽㈦娔芘c調(diào)制解調(diào)信號疊加的疊加電路以及將電能與調(diào)制解調(diào)信號分解的分解電路，所述疊加電路與分解電路均包含工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊，疊加電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊與分解電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊對稱設(shè)置。本實用新型利用設(shè)計的工頻變壓器對低頻信號呈低阻抗，而高頻信號呈高阻抗的特性和高頻變壓器對高頻信號呈低阻抗，而對低頻信號呈高阻抗的特性，將高功率的電能能量信號與調(diào)制解調(diào)信號通過同軸纜疊加傳輸。
【專利說明】—種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種能量與調(diào)制解調(diào)信號混合傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐贰?br>
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量日益劇增，人們已把注意力由陸地轉(zhuǎn)向資源豐富的海洋。深海礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)也愈來愈受到各國政府的極大關(guān)注。
[0003]近年來，我國逐步加強了對深海的科學(xué)考察，涌現(xiàn)出了一批重要深?？茖W(xué)考察設(shè)備如電視抓斗、深海鉆機、集成化拖體、電視多管取樣等深?？睖y和取樣設(shè)備。這些設(shè)備在水下作業(yè)時，傳輸?shù)男盘柾ㄟ^鎧裝同軸電纜或者光電復(fù)合纜傳輸，而動力能源基本上需要由電力能源進行供電。目前采用的供電方法有:水下大功率鋰離子電池供電、基于同軸纜中小功率直流電與調(diào)制解調(diào)信號混合傳輸供電、基于光電復(fù)合纜的高壓交流電與信號混合傳輸供電。大功率鋰離子電池供電存在較多缺陷，如使用時間受限、可靠性差、體積龐大、效率低下、使用麻煩、維護成本高；基于同軸纜中小功率直流電與調(diào)制解調(diào)信號混合傳輸供電則只能傳輸中低功率電能；基于光電復(fù)合纜的高壓交流電與信號混合傳輸供電的方式成本高，且當(dāng)使用比較重的設(shè)備時容易損壞光纜。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐贰?br> [0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0006]一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐?，其特征在?包括將電能與調(diào)制解調(diào)信號疊加的疊加電路以及將電能與調(diào)制解調(diào)信號分解的分解電路，所述疊加電路與分解電路均包含工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊，疊加電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊與分解電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊對稱設(shè)置。
[0007]進一步的,所述高頻稱合、工頻濾波模塊包括第一高頻稱合電容、第二高頻稱合電容、雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管、第一電阻、高頻變壓器及高頻電容，第一電阻和雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管并聯(lián)后一端與調(diào)制解調(diào)器相連，第一電阻和雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管并聯(lián)后的另一端分別與第一高頻耦合電容及第二高頻耦合電容相連，第一高頻耦合電容和第二高頻耦合電容分別與高頻變壓器的兩端相連，所述高頻變壓器通過高頻電容與同軸纜連接。
[0008]所述工頻耦合、高頻濾波模塊包括第一 Y電容、第二 Y電容、第一 X電容、第二 X電容、第三X電容、第一差模電感、第二差模電感、共模電感、第二電阻和工頻變壓器；共模電感包括環(huán)形磁芯，所述環(huán)形磁芯上對稱繞制有匝數(shù)相同的第一共模線圈和第二共模線圈；共模電感的第一共模線圈和第二共模線圈分別與交流電的兩端相連，第一差模電感與第一Y電容一端相連后接在工頻變壓器的一端，第一差模電感另一端與第一 X電容和第二差模電感相連，第二差模電感的另一端與共模電感的第一共模線圈及第二X電容相連，第一X電容、第二X電容與第二 Y電容接在工頻變壓器的另一端，第一X電容、第二 X電容及第二 Y電容與工頻變壓器連接的一端與交流電及共模電感的第二共模線圈連接，第一 Y電容、第二 Y電容另一端接地，第三X電容與第二電阻并聯(lián)后分別和交流電的兩端相連。
[0009]本實用新型的有益效果是:利用設(shè)計的工頻變壓器對低頻信號呈低阻抗，而高頻信號呈高阻抗的特性和高頻變壓器對高頻信號呈低阻抗，而對低頻信號呈高阻抗的特性，將高功率的電能能量信號與調(diào)制解調(diào)信號通過同軸纜疊加傳輸，在不添加額外電纜的情況下取消大部分深海設(shè)備的水下大功率鋰電池，不僅降低水下設(shè)備的體積、重量，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減少水下系統(tǒng)的生產(chǎn)成本與維護費用，簡化作業(yè)流程與縮短作業(yè)準備時間，而且使得設(shè)備下水作業(yè)時間可不必受到電池放電時間的限制，大大延長了設(shè)備一次性下水工作時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型疊加電路的原理結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步詳細描述:
[0012]實施例1:
[0013]一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐?，包括將電能與調(diào)制解調(diào)信號疊加的疊加電路以及將電能與調(diào)制解調(diào)信號分解的分解電路，所述疊加電路與分解電路均包含工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊，疊加電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊與分解電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊對稱設(shè)置。
[0014]如圖1所不，置加電路包含工頻I禹合、聞頻濾波|旲塊和聞頻稱合、工頻濾波|旲塊。高頻耦合、工頻濾波模塊包括第一高頻耦合電容Cl、第二高頻耦合電容C2、雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl、第一電阻R1、高頻變壓器Tl及高頻電容C3，第一電阻Rl和雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl并聯(lián)后一端與調(diào)制解調(diào)器相連，并聯(lián)后的另一端分別與第一高頻耦合電容Cl及第二高頻耦合電容C2相連，第一高頻耦合電容Cl和第二高頻耦合電容C2分別與高頻變壓器Tl的兩端相連，所述高頻變壓器Tl通過高頻電容C3與同軸纜連接。工頻耦合、高頻濾波模塊包括第一 Y電容C4、第二 Y電容C5、第一 X電容C6、第二 X電容C7、第三X電容C8、第一差模電感L1、第二差模電感L2、共模電感L3、第二電阻R2和工頻變壓器T2 ;共模電感L3包括環(huán)形磁芯，所述環(huán)形磁芯上對稱繞制有匝數(shù)相同的第一共模線圈L3a和第二共模線圈L3b ;共模電感L3的第一共模線圈L3a和第二共模線圈L3b分別與交流電的兩端相連，第一差模電感LI與第一 Y電容C4 一端相連后接在工頻變壓器T2的一端,第一差模電感LI另一端與第一 X電容C6和第二差模電感L2相連，第二差模電感L2的另一端與共模電感L3的第一共模線圈L3a及第二 X電容C7相連，第一 X電容C6、第二 X電容C7與第二Y電容C5接在工頻變壓器T2的另一端，第一 X電容C6、第二 X電容、C7及第二 Y電容C5與工頻變壓器T2連接的一端與交流電及共模電感L3的第二共模線圈L3b連接，第一 Y電容C4、第二 Y電容C5另一端接地，第三X電容C8與第二電阻R2并聯(lián)后分別和交流電的兩端相連。Jl的兩個端口為調(diào)制解調(diào)器的信號接口，J2為供電電源，其2、3接口為交流電兩端，I接口為接地段，J3為高壓接線頭，接在同軸纜上。
[0015]工頻耦合、高頻濾波模塊主要作用是對高頻信號產(chǎn)生阻隔作用。從阻抗的特性來分析，對低頻信號為低阻抗特性，最高頻信號為高阻抗特性。X電容C6、C7、CS用于濾除差模噪聲；Y電容C4、C5用于濾除共模信號；電阻R2為泄放電阻，防止電荷積累；第一差模電感LI和第二差模電感L2串接在供電電路中，對高頻數(shù)據(jù)信號卻具有很大的阻抗；共模電感L3的主要作用是抑制共模干擾。
[0016]高頻耦合、工頻濾波模塊主要作用是為高頻數(shù)據(jù)信號提供通路，同時阻止低頻信號，從而使交流電與高頻信號隔離。選取第一高頻耦合電容Cl、第二高頻耦合電容C2起減小工頻干擾；雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管Dl起限幅作用，用來保護通信電路。C3為高頻電容接在高頻變壓器與同軸纜之間，用于阻止低頻信號。
[0017]總之，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐?，其特征在?包括將電能與調(diào)制解調(diào)信號疊加的疊加電路以及將電能與調(diào)制解調(diào)信號分解的分解電路，所述疊加電路與分解電路均包含工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊，疊加電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊與分解電路的工頻耦合、高頻濾波模塊和高頻耦合、工頻濾波模塊對稱設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐罚涮卣髟谟?所述高頻耦合、工頻濾波模塊包括第一高頻耦合電容(Cl)、第二高頻耦合電容(C2)、雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(Dl)、第一電阻(Rl)、高頻變壓器(Tl)及高頻電容(C3)，第一電阻(Rl)和雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管(Dl)并聯(lián)后一端與調(diào)制解調(diào)器相連，并聯(lián)后的另一端分別與第一高頻耦合電容(Cl)及第二高頻耦合電容(C2)相連，第一高頻耦合電容(Cl)和第二高頻耦合電容(C2)分別與高頻變壓器(Tl)的兩端相連，所述高頻變壓器(Tl)通過高頻電容(C3)與同軸纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)高壓交流電與調(diào)制解調(diào)信號同軸纜傳輸?shù)碾娐?，其特征在?所述工頻稱合、高頻濾波模塊包括第一 Y電容(C4)、第二 Y電容(C5)、第一 X電容(C6)、第二 X電容(C7)、第三X電容(C8)、第一差模電感(LI)、第二差模電感(L2)、共模電感(L3)、第二電阻(R2)和工頻變壓器(T2);共模電感(L3)包括環(huán)形磁芯，所述環(huán)形磁芯上對稱繞制有匝數(shù)相同的第一共模線圈(L3a)和第二共模線圈(L3b);共模電感(L3)的第一共模線圈(L3a)和第二共模線圈(L3b)分別與交流電的兩端相連，第一差模電感(LI)與第一Y電容(C4) 一端相連后接在工頻變壓器(T2)的一端,第一差模電感(LI)另一端與第一X電容(C6)和第二差模電感(L2)相連，第二差模電感(L2)的另一端與共模電感(L3)的第一共模線圈(L3a)及第二 X電容(C7)相連，第一 X電容、第二 X電容(C6、C7)與第二 Y電容(C5)接在工頻變壓器(T2)的另一端，第一 X電容、第二 X電容(C6、C7)及第二 Y電容(C5)與工頻變壓器(T2)連接的一端與交流電及共模電感(L3)的第二共模線圈(L3b)連接，第一 Y電容、第二 Y電容(C4、C5)另一端接地，第三X電容(C8)與第二電阻(R2)并聯(lián)后分別和交流電的兩端相連。
【文檔編號】H04B3/54GK204013529SQ201420214749
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】楊張義 申請人:杭州先驅(qū)海洋科技開發(fā)有限公司