一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，包含屏蔽變壓器、跟蹤控制放大器、通信電纜、領(lǐng)示線和反向抵消線，通信電纜設(shè)置在兩通信站點(diǎn)之間，領(lǐng)示線和反向抵消線均設(shè)置在通信電纜內(nèi)，領(lǐng)示線一端接地，領(lǐng)示線另一端與跟蹤控制放大器輸入端正極連接，跟蹤控制放大器輸入端負(fù)極接地，跟蹤控制放大器輸出端兩端分別與屏蔽變壓器初級(jí)線圈兩端連接，屏蔽變壓器次級(jí)線圈一端接地，次級(jí)線圈另一端與反向抵消線一端連接，反向抵消線另一端接地，跟蹤控制放大器為反向等比放大器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，可以再既有的通信電氣化線路中直接改造，降低成本，并且通信電纜間防干擾效果良好。
【專利說(shuō)明】
一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通信電纜防干擾電路，特別是一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)普速電氣化鐵道的接觸網(wǎng)電壓是27.5kV，當(dāng)電力牽引機(jī)車在線路上運(yùn)行時(shí)，其接觸網(wǎng)周圍將產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)必然對(duì)平行的通信線路產(chǎn)生電磁干擾，在電纜芯線上感應(yīng)出危險(xiǎn)縱電勢(shì)。該感應(yīng)縱電勢(shì)一是會(huì)產(chǎn)生橫向雜音干擾，影響通信質(zhì)量;二是過(guò)高時(shí)可能威脅工作人員人身安全。
[0003]由于普速鐵路通信長(zhǎng)途電纜中的音頻回線，如4X4、7X4、12X4、14X4、19X4等音頻電纜是與27.5 kV接觸網(wǎng)沿鐵路平行布置的，距離非常近，所以27.5 kV接觸網(wǎng)是鐵路通信線路較強(qiáng)的干擾源，沿縱向產(chǎn)生感應(yīng)電壓。當(dāng)電力機(jī)車通過(guò)時(shí)，電話雜音明顯，甚至不能通話。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，其特征在于:包含屏蔽變壓器、跟蹤控制放大器、通信電纜、領(lǐng)示線和反向抵消線，通信電纜設(shè)置在兩通信站點(diǎn)之間，領(lǐng)示線和反向抵消線均設(shè)置在通信電纜內(nèi)，領(lǐng)示線一端接地，領(lǐng)示線另一端與跟蹤控制放大器輸入端正極連接，跟蹤控制放大器輸入端負(fù)極接地，跟蹤控制放大器輸出端兩端分別與屏蔽變壓器初級(jí)線圈兩端連接，屏蔽變壓器次級(jí)線圈一端接地，次級(jí)線圈另一端與反向抵消線一端連接，反向抵消線另一端接地，跟蹤控制放大器為反向等比放大器。
[0007]進(jìn)一步地，所述屏蔽變壓器采用卷鐵芯。
[0008]進(jìn)一步地，所述跟蹤控制放大器包含運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器2腳與電阻Rl、電阻Rf—端連接，電阻Rl另一端連接輸入電壓UI正極，輸入電壓UI負(fù)極接地，運(yùn)算放大器3腳與電阻R2—端連接，電阻R2另一端接地，運(yùn)算放大器4腳連接直流電源VCC負(fù)極，運(yùn)算放大器7腳連接直流電源VCC正極，運(yùn)算放大器6腳與電阻Rf另一端連接并且作為輸出電壓Uo正極，輸出電壓Uo負(fù)極接地，電阻Rl和電阻Rf阻值相等。
[0009]進(jìn)一步地，所述運(yùn)算放大器采用LME49713高保真音頻運(yùn)算放大器。
[0010]進(jìn)一步地，所述電阻Rl和電阻Rf阻值為IKΩ，電阻R2阻值為10ΚΩ。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，可以再既有的通信電氣化線路中直接改造，降低成本，并且通信電纜間防干擾效果良好。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路的示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路的跟蹤控制放大器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0015]如圖所示，本實(shí)用新型的一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，包含屏蔽變壓器1、跟蹤控制放大器2、通信電纜3、領(lǐng)示線4和反向抵消線5，通信電纜3設(shè)置在兩通信站點(diǎn)之間并且與27.5 kV接觸網(wǎng)6平行設(shè)置，領(lǐng)示線4和反向抵消線5均設(shè)置在通信電纜3內(nèi)，領(lǐng)示線4 一端接地，領(lǐng)示線4另一端與跟蹤控制放大器2輸入端正極連接，跟蹤控制放大器2輸入端負(fù)極接地，跟蹤控制放大器2輸出端兩端分別與屏蔽變壓器I初級(jí)線圈101兩端連接，屏蔽變壓器I次級(jí)線圈102—端接地，次級(jí)線圈102另一端與反向抵消線5—端連接，反向抵消線5另一端接地，跟蹤控制放大器2為反向等比放大器。
[0016]屏蔽變壓器I采用卷鐵芯。屏蔽變壓器損耗應(yīng)盡量低，漏磁應(yīng)盡量小，磁通密度應(yīng)工作在線性區(qū)。屏蔽變壓器鐵心不宜采用傳統(tǒng)的疊片式結(jié)構(gòu)，而采用卷鐵心，以減少空載損耗及空載電流，同時(shí)磁密設(shè)計(jì)合理，使鐵心工作在線性區(qū)，減少變壓器二次側(cè)輸出電壓信號(hào)的失真，從而確保抵消效果。變壓器線圈必須在專用的卷鐵心繞線設(shè)備上繞制，確保其電氣性能及機(jī)械性能優(yōu)良。
[0017]跟蹤控制放大器包含運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器2腳與電阻Rl、電阻Rf—端連接，電阻Rl另一端連接輸入電壓UI正極，輸入電壓UI負(fù)極接地，運(yùn)算放大器3腳與電阻R2—端連接，電阻R2另一端接地，運(yùn)算放大器4腳連接直流電源VCC負(fù)極，運(yùn)算放大器7腳連接直流電源VCC正極，運(yùn)算放大器6腳與電阻Rf另一端連接并且作為輸出電壓Uo正極，輸出電壓Uo負(fù)極接地，電阻Rl和電阻Rf阻值相等。電阻Rl和電阻Rf阻值為IK Ω，電阻R2阻值為1K Ω。此放大電路的放大倍數(shù)=一Rf/Rl=— I，是一個(gè)高保真反向放大器，輸入的信號(hào)是通信電纜的感應(yīng)縱電勢(shì)，輸出的信號(hào)與電纜的感應(yīng)縱電勢(shì)大小相等相位相反，輸出的信號(hào)回送到通信電纜上就可以完全抵消感應(yīng)縱電勢(shì)的影響。
[0018]放大器動(dòng)態(tài)響應(yīng)足夠大，失真度低，不產(chǎn)生移相。放大器必須采用高保真放大器，電壓信號(hào)失真越少，反向后的抵消效果越好，同時(shí)放大器必須是同相位，如果產(chǎn)生移相則不能與被抵消感應(yīng)縱電勢(shì)形成180。夾角，而是成三角相量關(guān)系，會(huì)減弱抵消效果，嚴(yán)重時(shí)放大器輸出電壓信號(hào)與被抵消感應(yīng)縱電勢(shì)成疊加關(guān)系，反而會(huì)增大感應(yīng)縱電勢(shì)。因此放大器必須選用高性能的放大器，市場(chǎng)上，一些進(jìn)口品牌放大器能滿足要求。運(yùn)算放大器采用LME49713高保真音頻運(yùn)算放大器。
[0019]運(yùn)算放大器LME49713是一個(gè)超低失真、低噪聲、超高轉(zhuǎn)換率的電流反饋運(yùn)算放大器。先進(jìn)的工藝技術(shù)與國(guó)家的最先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)相結(jié)合的LME49713電流反饋運(yùn)算放大器提供杰出的性能和優(yōu)越的信號(hào)放大。操作上± 5V的電源電壓范圍寬至± 18V的結(jié)合，LME49713極低電壓噪聲密度(1.9nv AT Hz)和非常低的THD + N(0.00036%)輕松滿足最苛刻的應(yīng)用。確保最具挑戰(zhàn)性的負(fù)載驅(qū)動(dòng)，LME49713具有高轉(zhuǎn)換率±1900ν /μ和± 10mA的輸出電流能力。此外，在電源電壓范圍，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到最大的輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)150 Ω負(fù)載。LME49713出色的共模抑制比(88dB)，電源抑制比(lOOdB)，和V0S(0.05mv)給放大器運(yùn)算放大器的直流性能優(yōu)升。
[0020]本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型所作的舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，其特征在于:包含屏蔽變壓器、跟蹤控制放大器、通信電纜、領(lǐng)示線和反向抵消線，通信電纜設(shè)置在兩通信站點(diǎn)之間，領(lǐng)示線和反向抵消線均設(shè)置在通信電纜內(nèi)，領(lǐng)示線一端接地，領(lǐng)示線另一端與跟蹤控制放大器輸入端正極連接，跟蹤控制放大器輸入端負(fù)極接地，跟蹤控制放大器輸出端兩端分別與屏蔽變壓器初級(jí)線圈兩端連接，屏蔽變壓器次級(jí)線圈一端接地，次級(jí)線圈另一端與反向抵消線一端連接，反向抵消線另一端接地，跟蹤控制放大器為反向等比放大器。2.按照權(quán)利要求1所述的普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，其特征在于:所述屏蔽變壓器采用卷鐵芯。3.按照權(quán)利要求1所述的普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，其特征在于:所述跟蹤控制放大器包含運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器2腳與電阻R1、電阻Rf—端連接，電阻Rl另一端連接輸入電壓UI正極，輸入電壓UI負(fù)極接地，運(yùn)算放大器3腳與電阻R2—端連接，電阻R2另一端接地，運(yùn)算放大器4腳連接直流電源VCC負(fù)極，運(yùn)算放大器7腳連接直流電源VCC正極，運(yùn)算放大器6腳與電阻Rf另一端連接并且作為輸出電壓Uo正極，輸出電壓Uo負(fù)極接地，電阻Rl和電阻Rf阻值相等。4.按照權(quán)利要求3所述的普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器采用LME49713高保真音頻運(yùn)算放大器。5.按照權(quán)利要求3或4所述的普速電氣化鐵路通信電纜防干擾電路，其特征在于:所述電阻Rl和電阻Rf阻值為IK Ω，電阻R2阻值為10ΚΩ。
【文檔編號(hào)】H04B15/02GK205622634SQ201620205897
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】王邠, 李靜, 許鶴
【申請(qǐng)人】南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院