无线智能电表电磁兼容设计
2014-03-21张平川王新娜
张平川,王新娜
(1.河南科技学院信息工程学院,河南新乡 453003;2.漯河市无线智能控制工程技术研究中心,河南漯河 462002;3.漯河职业技术学院电气电子工程系 河南漯河 462002)
0 引言
随着智能电表技术的发展,无线智能电表因其无线传输数据等优势越来越得到重视。其主要功能单元包含了GSM/GPRS/Zigbee等射频模块以及开关电源、工频电路、高速数字信号通信接口和各类单片机、DSP、SOC的嵌入式系统等[1-8]。其运行环境中,工频干扰、静电干扰、开关电源干扰、射频辐射干扰、传导耦合干扰、数字信号的谐波干扰等相互交织,影响着智能电表嵌入式系统数据处理质量、通信数据的完整性和计量精度[8-10]。在此情况下,深入分析智能电表中的电磁干扰,针对不同模块的信号特征,在设计实现的各个环节上采取合理的电磁兼容措施,改善测试精度及数据的完整性具有重要意义。
1 典型无线智能电表方案及其电磁干扰分析
1.1无线智能电表的典型方案
无线智能电表的一个典型方案框图如图1所示。图1的方案中,控制内核采用DSP+MCU的双核嵌入式系统CC2530结构。

图1 典型无线智能电表方框图
该芯片内嵌有增强型的双核,一个是负责控制的8051MCU,另一个是专门DSP运算的AESl28协处理器,存储器包括256 KB Flash ROM、8 KB RAM、8路的12位ADC、USART接口和 21个可编程的I/O口,内嵌1个2.4 GHz的射频收发模块,符合IEEE 802.15.4协议且其输出功率可在-22~3 dBm间调节;具有强大的DMA功能和数字化的RSSI/LQI支持,1个符合IEEE 802.15.4规范的MAC计时器,可硬件支持远程网络CSMA/CA功能,1个常规的16位计时器和2个8位计时器,CC2530的电源电压范围为2.0~3.6 V,适应不同的解决方案。……
