隨著Internet技術(shù)和市場應(yīng)用的快速發(fā)展，各種寬帶接入方式相繼出現(xiàn)，利用電力線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)也取得了重大進(jìn)展。小熊在線www.beareyes.com.cn
更高速率的寬帶電力線設(shè)備，例如45Mbit/s、85Mbit/s、200Mbit/s等速率的產(chǎn)品相繼問世，利用寬帶電力線上網(wǎng)已經(jīng)成為獨特的接入方式，但是電力線通信系統(tǒng)（PLC系統(tǒng)）引起的電磁兼容問題成為PLC推向市場的最大障礙。小熊在線www.beareyes.com.cn
電力線高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)是一個正在發(fā)展中的嶄新學(xué)科。電力線一般用來傳輸220V/50Hz電能,為了提供從數(shù)Mbit／s到數(shù)十Mbit／s以上的數(shù)據(jù) 傳輸，就必須采用數(shù)MHz以上的頻段。但在當(dāng)前的技術(shù)條件下，這會引發(fā)嚴(yán)重的EMI(電磁干擾)。例如，NOR．WEB公司的PLC系統(tǒng)運行后，發(fā)現(xiàn)路燈 變成了發(fā)射天線，干擾了包括英國廣播公司4臺在內(nèi)的多家廣播電臺的無線電信號接收。本文將就PLC系統(tǒng)的電磁兼容特性進(jìn)行分析,并對于其頻譜管理提出一些 建議。小熊在線www.beareyes.com.cn
寬帶PLC電磁兼容問題分析
1.1電磁兼容分析模型
對于一般的電磁兼容問題分析的基本模型如圖1所示。小熊在線www.beareyes.com.cn

圖1 電磁兼容分析模型
對于寬帶PLC系統(tǒng)來說，干擾源要整體考慮，不僅包括PLC設(shè)備，而且要考慮當(dāng)信號加到電力線上時，由于電力線是一種非屏蔽的線路，有可能作為發(fā)射天線對 無線通信和廣播產(chǎn)生的不利影響。此外還要考慮多種PLC設(shè)備間的相互影響。PLC的耦合途徑是非常復(fù)雜的，是不同的途徑相互作用的結(jié)果，總體上分為兩種， 一種是空間的輻射，對應(yīng)的被干擾設(shè)備是無線通信和廣播信號;另一種是沿電力線的傳導(dǎo)騷擾，主要造成對電能質(zhì)量的影響。因此寬帶PLC系統(tǒng)的電磁兼容問題涉 及多個PLC系統(tǒng)的共存，以及與無線網(wǎng)絡(luò)的共存。小熊在線www.beareyes.com.cn
1.2寬帶PLC系統(tǒng)電磁干擾產(chǎn)生的機理
電力線最主要是用來傳輸電能的，其特性和結(jié)構(gòu)也是按照輸送電能的損失最小并保證安全可靠地傳輸?shù)皖l(50Hz)電流來設(shè)計的，不具備電信網(wǎng)的對稱性(構(gòu)成 回路的兩根絕緣芯線對地是對稱的)、均勻性(在線路的全部長度上傳輸導(dǎo)線橫截面形狀及大小、使用材料、導(dǎo)體間的間隔和導(dǎo)體周圍的介質(zhì)都保持均勻不變)，因 而基本上不具備通信網(wǎng)所必須具備的通信線路電氣特性。而寬帶PLC系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁干擾問題正是由于電力線的這種對地不對稱性產(chǎn)生的。小熊在線www.beareyes.com.cn
寬帶PLC系統(tǒng)產(chǎn)生兩種電磁場，傳導(dǎo)波和輻射波。它們都是由共模電流引起的。小熊在線www.beareyes.com.cn
電磁干擾源的一般模型如圖2所示。小熊在線www.beareyes.com.cn

圖2 電磁干擾的一般模型
根據(jù)這個模型，一般認(rèn)為EMI是由兩種電流注入網(wǎng)絡(luò)引起的，一種是共模電流（Ic），一種是差模電流（Id）。差模電流信號流入的上行方向（設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)） 產(chǎn)生了一個磁場，而另一個差模電流以同樣的強度和領(lǐng)域與第一個在相反的方向上（網(wǎng)絡(luò)到設(shè)備）上產(chǎn)生第二個電磁場。由于兩個電磁場對稱且方向相反，彼此產(chǎn)生 的電磁干擾相互抵消。與差模方式相反，共模電流在同一個方向上，所以產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)的干擾 主要是由共模電流引起的。小熊在線www.beareyes.com.cn
PLC對無線通信的影響
理論證明，在原有的幾百kHz頻帶內(nèi)是無法實現(xiàn)Mbit／s級的高數(shù)據(jù)傳輸速率的，因此高速PLC技術(shù)所采用頻帶遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了低速PLC所規(guī)定的頻帶范圍。小熊在線www.beareyes.com.cn
目前高速PLC技術(shù)所采用的頻帶也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國際上的實際應(yīng)用一般集中在1MHz～30MHz。從高速PLC技術(shù)的應(yīng)用模式來看，國際上主要分為兩種 不同的應(yīng)用，歐洲的PLC技術(shù)主要應(yīng)用于Internet接入，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會ETSI(theEuropean Tele—communications Standards Institute)在其技術(shù)規(guī)范“TS101 867”中將1.6 MHz～9.4 MHz規(guī)定為接入應(yīng)用頻帶，將11 MHz～30 MHz規(guī)定為室內(nèi)應(yīng)用頻帶。另一種應(yīng)用方式主要集中在北美，北美的高速PLC技術(shù)主要應(yīng)用在室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。小熊在線www.beareyes.com.cn
與低速PLC所占的專用頻帶不同，高速PLC所采用的lMHz～30MHz頻帶已被分配給其他無線電應(yīng)用了，如固定業(yè)務(wù)、移動業(yè)務(wù)(水上移動、陸地移動、 航空移動)、無線電定位、無線電導(dǎo)航、標(biāo)準(zhǔn)頻率和時間信號、短波無線電廣播、業(yè)余無線電業(yè)務(wù)、衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務(wù)、射電天文和氣象輔助等業(yè)務(wù)。小熊在線www.beareyes.com.cn
對PLC而言，首先要考慮是否存在尚沒有分配給其他應(yīng)用的頻帶：在德國，lMHz～30MHz頻帶范圍內(nèi)沒有分配的頻帶大約有7.5MHz，但頻帶不連 續(xù)，因此對信號的調(diào)制技術(shù)就會有選擇性。OFDM 采用多載波技術(shù)，因此OFDM可以適應(yīng)這種頻帶不連續(xù)的情況。對于已經(jīng)分配的頻帶，如果PLC系統(tǒng)需要使用，就必須考慮在這些頻帶范圍內(nèi)的電磁輻射問題， 這是因為PLC系統(tǒng)的載波信號能量可能輻射到周圍空間，對該頻帶內(nèi)的無線電業(yè)務(wù)造成影響。由于這種干擾來自PLC系統(tǒng)的有用信號，因此PLC干