宽带电力线通信对无线通信的影响及其频带的管理

１ ． ２ 宽带 Ｐ Ｌ Ｃ系统电磁干扰产生 的机理
电力线最主要是用来传输电能的，其特性和结构也是按 照 输 送 电能 的 损 失 最 小 并 保 证 安 全 可 靠 地 传 输 低 频 （ ５ ０ Ｈ ｚ ） 电流来设计 的，不具备 电信 网的对称性 （ 构成 回路 的两根绝 缘芯线对地是对称的） 、均 匀性 （ 在线路 的全部长度上传输导 线横截面形状及大小、使用材料 、导体 间的 间隔和导体周 围 的介质都保持 均匀不变） ，因而基本上 不具备通信 网所必须 具 备 的 通 信 线 路 电气 特 性 。而 宽 带 Ｐ Ｌ Ｃ系 统 所 产 生 的 电磁 干 扰问题正是 由于 电力线的这种对地不对称性产生的 。 宽带 Ｐ Ｌ Ｃ系统产生两种 电磁场，传 导波和辐射波 。它们 都是 由共模 电流引起的 。 般认为 Ｅ Ｍ Ｉ是 由两种 电流注入网络引起的，一种是共
随着 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ技术和市场应用的快速发展，各种宽带 接入方 式相 继出现，利用 电力线进 行高速数据传 输的技术也 取 得 了重 大 进 展 。更 高速 率 的 宽 带 电 力 线 设 备 ， 例 如 ４ ５ Ｍ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ 、８ ５ Ｍ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ 、２ ０ ０ Ｍ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ等 速 率 的 产 品 相 继 问世 ， 利 用宽带电力线上网已经 成为独特 的接入方 式，但是 电力线 通信 系统 （ Ｐ Ｌ Ｃ系统 ）引起的 电磁兼容 问题成为 Ｐ Ｌ Ｃ推 向市 场 的最大障碍。
一
“ Ｔ Ｓ １ ０ １ ８ ６ ７ ” 中将 １ ． ６ Ｍ Ｈ ｚ ￣９ ． ４ Ｎｔ ｚ规定为接入应用频带， 将 １ １ Ｍ Ｈ ｚ ￣３ ０ ￣ Ⅱ ｛ Ｚ 规 定 为 室 内应 用频 带 。 另 一 种应 用方 式主 要 集 中在 北 美 ，北 美 的高 速 Ｐ Ｌ Ｃ技 术 主 要 应 用 在 室 内联 网 。 与低速 Ｐ Ｌ Ｃ 所 占的专 用 频 带 不 同 ， 高速 Ｐ Ｌ Ｃ 所 采 用 的 １ 删ｚ ～３ ０ 删 ｚ频 带 已被 分 配 给其 他 无 线 电 应用 了 ， 如 固 定 业 务 、移动业务 （ 水上移动 、陆地移动 、航 空移动） 、无线 电定 位 、无线 电导航 、标准频率和时 间信 号、短波无线 电广播 、 业 余 无 线 电业 务 、卫 星 业 余 业 务 、射 电天 文和 气 象 辅助 等业 务。 对Ｐ Ｌ Ｃ而 言，首先要考虑是否存 在尚没有分配给其他应 用 的频带 ：在德 国，１ Ｍ Ｈ ｚ ￣３ Ｏ Ｍ Ｈ ｚ频带范 围内没有分配 的频 带大约有 ７ ． ５ ￣ ｆ ｌ ｑ ｚ ，但频带不连续 ，因此对信号的调制技术就 会有选择性 。Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ采用多载波技术 ，因此 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ可 以适应这 种 频 带 不 连 续 的情 况 。对 于 已经 分 配 的频 带 ，如 果 Ｐ Ｌ Ｃ系 统 需要使用 ，就必须考虑在这些频 带范围内的电磁辐射 问题 ， 这 是 因为 Ｐ Ｌ Ｃ系 统 的载 波 信 号 能量 可 能辐 射 到周 围 空 间 ，对 该 频 带 内 的无 线 电业 务 造 成 影 响 。 由于 这 种干 扰 来 自 Ｐ Ｌ Ｃ系 统 的有用信号 ，因此 Ｐ Ｌ Ｃ干扰源 的性质可 以定位为有意干扰 源 。在这种情况下 ，只能考 虑在 这个 频带 内对 Ｐ Ｌ Ｃ系统 的电 磁骚扰进行 限制 ，以保护在这个频带 内的无线 电业务 。就 电 力分 布线 和发送 线产 生的磁 场而 言，会 随着时 间变化 而改 变 ，与 电流 大 小 成 正 比 。Ｐ Ｌ Ｃ在 应 用 频 带 内的 电磁 辐 射 对 无 线 电业务 的潜在影 响也 是 目前对 Ｐ Ｌ Ｃ应用的主要争议。
１宽带 Ｐ Ｌ Ｃ电磁兼容 问题分析
１ ． １电磁兼容分析 模型
对 于宽带 Ｐ Ｌ Ｃ系统来说，干扰源要整体考虑 ，不仅包括 Ｐ Ｌ Ｃ设备 ，而且要考虑 当信号加到 电力线上时 ，由于 电力线 是一种非屏蔽的线路，有可能作为发射天线对无线通信和广 播产生的不利影响。此外还要考虑多种 Ｐ Ｌ Ｃ设备 间的相互影 响 。Ｐ Ｌ Ｃ 的耦 合 途 径 是 非 常 复 杂 的 ，是 不 同 的途 径 相 互 作 用 的 结 果 ， 总体 上 分为 两种 ，一 种 是 空 间 的辐 射 ，对 应 的被 干 扰 设备是无线通信 和广播信 号 ： 另一种 是沿 电力线 的传 导骚 扰，主要造成对 电能质量 的影 响。因此宽带 Ｐ Ｌ Ｃ系统 的电磁 兼容 问题涉及多个 Ｐ Ｌ Ｃ系统 的共存 ， 以及与无线 网络 的共存 。
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宽带 电力线通信对无线通信 的影响及其频带的管理
谢 其 良
中 国移 动 通 信 集 团广 东 有 限公 司韶 关 分公 司， 广 东 韶 关 ５ １ ２ ０ ０ ０
摘要 ： 电力 线 高速 数 据 通 信 技 术 是 一 个 正 在 发展 中的 崭 新 学科 。 电力线一般用来传输 ２ ２ ０ Ｖ ／ ５ ０ Ｈ ｚ电能 ， 为 了提 供 从 数 Ｍ ｂ ｉ ｔ ／Ｓ 到数十 Ｍ ｂ ｉ ｔ／Ｓ以上 的数 据 传 输 ，就 必 须 采 用数 Ｍ Ｈ ｚ以上 的频 段 。但 在 当前 的 技 术 条 件 下 ， 这 会 引发 严 重 的 Ｅ Ｍ ｌ （ 电磁 干 扰） 。例 如 ，Ｎ Ｏ Ｒ ．Ｗ Ｅ Ｂ公 司 的 Ｐ Ｌ Ｃ系 统运 行 后 ， 发现 路 灯 变成 了发 射 天 线 ， 干扰 了包 括 英 国广 播 公 司 ４台在 内的 多 家广 播 电 台 的 无 线 电 信 号接 收 。 本 文将 就 Ｐ Ｌ Ｃ 系统 的 电磁 兼 容 特 性 进 行 分 析 ， 并对 于其 频谱 管理 提 出 一 些 建议 。 关键 词 ：Ｅ Ｔ Ｓ Ｉ ；电磁 干扰 ：信 息化 ； 电 力 线 ； 无 线 通 信 中图分类号 ：Ｔ Ｍ７ ３ 文献标识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ ０ ９ ． ６ ４ ３ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ ． ０ ０ ５ ３ ． ０ ２