低压电力线载波通信结合滤波器设计.pdf

2012年10月1日
现代电子技术
Oct.2012
第35卷第19期
Modern Electronics Technique
Vol 35 No 19
低压电力线载波通信结合滤波器设
徐鑫1,戴明川2,徐焜耀',张俊佳
(1.重庆市电力公司电力科学研究院,重庆401123;2.重庆邮电大学自动化学院,重庆400065)
摘要:低压电力线作为載波通信信道时,其通信特性并不理想,各种负載、用电设备及外界都将引起大量的噪声,给电
力线裁波通信带来了严重的千扰问题,从而影响电力线通信系统的性能。为了保证载波通信信号和数据的有效传输,通过
电路分析并设计一种低压电力线載波通信结合滤波器,经仿真与实验该滤波器能有效过滤低压电力线载波通信信道中的各
种干扰信号,从而达到了保证载波通信信号和数据的有效传輸的作用。
关键词:低压电力线;載波通信;结合器;低通滤波器;带通滤波器
中图分类号:TN713-.5-34;TN913.6-34
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2012)19-0191-04
Design of coupling filter for low-voltage power line communication
XU Xin", DAI Ming-chuan, XU Kun-yao, ZHANG Jun-jia
(1. Chongqing Electric Power Research Institute, Chongqing 401123, China;
2. College of Automation, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China)
Abstract Because of the low-voltage power line as a data communication channel, its communication features are not sat
isfactory, and various loads, electrical equipments and environment cause a lot of noise, which affect the power line communi
cation system performance. In order to ensure the effective transmission of the carrier communication signal and data, a cou
pling filter for low-voltage power line carrier communications is designed through the circuit analysis. The simulation and ex
perimental results show that this coupling filter can effectively filter various interference signals in the low-voltage power line
carrier communication channel, and thus realizes the function of effective transmission of carrier communication signals and data
Keywords: low-voltage power line; carrier communication; coupler; low-pass filter; band-pass filter
0引言
工频隔离的作用,阻止50Hz工频电流,并尽可能地减
少衰减低频噪声及于扰信号,而对高频载波信号,提供
电力线载波通信技术是利用电力系统的广泛线路尽可能小的衰减及线性幅频、相频特性。滤波器电路部
资源,通过FSK、OFDM等技术实现在同一电力线不同分所起的作用是,当其作为发送端时,是将载波机发出
带宽的信道上传输数据,不仅可以节约信道敷设、维护的信号进行滤波,允许中心频率为N,带宽为M的载波
费用,而且接入灵活、应用广泛。但由于电力线传输的信号通过,同时滤除其他杂波,将载波信号输人到耦合
无屏蔽性,电网的稳定性比传统的电话、电视等通信网电路;当其作为接收端时,是将耦合器分离的信号进行
差得多,特别是在我国存在电网结构复杂,线路老化等滤波,允许有用载波信号发送到载波机上
问题,使得电力线通信线路的电磁环境极其复杂り。一
2耦合器的实现
方面,需要让有用的载波信号耦合到电力线中去,实现
通信信号在电力线上的传输,另一方,需要防止电网中2.1榻合器的设计原则
的其他无用杂波信号对有用信号传输与接收的影响,本
耦合器的主要原则是:能够适应低压配电网开放式
文主要是针对低压电力线载波通信系统中如何实现载的网络结构及复杂多样的网络特性,满足高频宽带信号
波信号的耦合与滤波进行分析与设计。
的传输要求,提供足够的带宽,带内具有良好的频率、相
位特性及阻抗特性,以及较小的工作衰减等;同时克服
结合濾波醫实现
不利的电网网络特性及电力线信道特性;还要考虑到实
低压电力线结合滤波器主要由耦合电路与漶波电际应用的方便性与经济性2
路组成。耦合电路,即耦合高频载波信号,又起到高压2.2耦合器分析选择
在低压电力线载波通信系统中常用电容耦合和电
收稿日期:2012-05-10
感耦合两种方式。