寬頻電力線通訊對無線通訊的影響及其頻帶的管理

2022-12-23 08:06:04 字數 2237 閱讀 9615

1寬頻plc電磁相容問題分析1.1電磁相容分析模型

對於寬頻plc系統來說,干擾源要整體考慮,不僅包括plc裝置,而且要考慮當訊號加到電力線上時,由於電力線是一種非遮蔽的線路,有可能作為發射天線對無線通訊和廣播產生的不利影響。此外還要考慮多種plc裝置間的相互影響。plc的耦合途徑是非常複雜的,是不同的途徑相互作用的結果,總體上分為兩種,一種是空間的輻射,對應的被干擾裝置是無線通訊和廣播訊號;另一種是沿電力線的傳導騷擾,主要造成對電能質量的影響。

因此寬頻plc系統的電磁相容問題涉及多個plc系統的共存,以及與無線網路的共存。

1.2寬頻plc系統電磁干擾產生的機理

電力線最主要是用來傳輸電能的,其特性和結構也是按照輸送電能的損失最小並保證安全可靠地傳輸低頻(50hz)電流來設計的,不具備電信網的對稱性(構成迴路的兩根絕緣芯線對地是對稱的)、均勻性(**路的全部長度上傳輸導線橫截面形狀及大小、使用材料、導體間的間隔和導體周圍的介質都保持均勻不變),因而基本上不具備通訊網所必須具備的通訊線路電氣特性。而寬頻plc系統所產生的電磁干擾問題正是由於電力線的這種對地不對稱性產生的。

一般認為emi是由兩種電流注入網路引起的,一種是共模電流(ic),一種是差模電流(id)。差模電流訊號流入的上行方向(裝置到網路)產生了乙個磁場,而另乙個差模電流以同樣的強度和領域與第乙個在相反的方向上(網路到裝置)上產生第二個電磁場。由於兩個電磁場對稱且方向相反,彼此產生的電磁干擾相互抵消。

與差模方式相反,共模電流在同乙個方向上,所以產生的電磁場是不對稱的,因此總的電磁輻射是兩個電磁場的疊加。所以plc網路的干擾主要是由共模電流引起的。2 plc對無線通訊的影響

理論證明,在原有的幾百khz頻帶內是無法實現mbit/s級的高資料傳輸速率的,因此高速plc技術所採用頻帶遠遠超過了低速plc所規定的頻帶範圍。

目前高速plc技術所採用的頻帶也沒有統一標準。國際上的實際應用一般集中在1 mhz~30 mhz。從高速plc技術的應用模式來看,國際上主要分為兩種不同的應用,歐洲的plc技術主要應用於internet接入,歐洲電信標準委員會etsi(the european tele—communications standards institute)在其技術規範「ts101 867」中將1.

6 mhz~9.4 mhz規定為接入應用頻帶,將11 mhz~30 mhz規定為室內應用頻帶。另一種應用方式主要集中在北美,北美的高速plc技術主要應用在室內聯網。

與低速plc所佔的專用頻帶不同,高速plc所採用的l mhz~30 mhz頻帶已被分配給其他無線電應用了,如固定業務、移動業務(水上移動、陸地移動、航空移動)、無線電定位、無線電導航、標準頻率和時間信

號、短波無線電廣播、業餘無線電業務、衛星業餘業務、射電天文和氣象輔助等業務。3寬頻電力線通訊對無線通訊的影響及其頻帶的管理

對plc而言,首先要考慮是否存在尚沒有分配給其他應用的頻帶:在德國,l mhz~30 m hz頻帶範圍內沒有分配的頻帶大約有7.5 mhz,但頻帶不連續,因此對訊號的調製技術就會有選擇性。

ofdm採用多載波技術,因此ofdm可以適應這種頻帶不連續的情況。對於已經分配的頻帶,如果plc系統需要使用,就必須考慮在這些頻帶範圍內的電磁輻射問題,這是因為plc系統的載波訊號能量可能輻射到周圍空間,對該頻帶內的無線電業務造成影響。由於這種干擾來自plc系統的有用訊號,因此plc干擾源的性質可以定位為有意干擾源。

在這種情況下,只能考慮在這個頻帶內對plc系統的電磁騷擾進行限制,以保護在這個頻帶內的無線電業務。就電力分布線和傳送線產生的磁場而言,會隨著時間變化而改變,與電流大小成正比。plc在應用頻帶內的電磁輻射對無線電業務的潛在影響也是目前對plc應用的主要爭議。

4對寬頻電力線等非無線電裝置管理的一些建議

通過對寬頻電力線對無線廣播通訊頻率干擾的分析,我們對寬頻電力線干擾的機理和防治方法有了較深入的了解。如何加強對輻射無線電波的非無線電發射裝置的管理,特別是像寬頻電力線通訊這類輻射無線電波的非無線電發射裝置的管理,是無線電管理部門需要考慮的問題。

在資訊化社會裡,無線電頻譜作為一種重要的資源,它的作用日益重要。無線電業務已經普及到社會生活的方方面面,各行各業對無線頻譜的依賴性越來越強。隨著技術的不斷發展,各類電子裝置等非無線電通訊裝置廣泛應用於社會生活當中,其產生的電磁輻射是無線電通訊業務的潛在干擾源。

由於這類干擾日益增多,對管理提出了新的挑戰。目前對這類干擾查處的主要依據是《中華人民共和國無線電管理條例》第六章和第八章對非無線電裝置的無線電波輻射的規定,但力度不夠。

對於這些問題,建議在制度方面出台一些具體的規章制度,以便處理問題時有章可循,有法可依。在技術方面應逐步加強對該類裝置檢測監測技術的研究,在管理方面須加強與不同部門的溝通和協調,實現對這類產品生產、銷售使用的有效監管。

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