电力线通信技术第七章讲解
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电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
由于该技术发展已有几十年历史,故其技术本身而言已非常成熟,目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。
该技术在不需要重新布线的基础上,在现有电线上实现数据、语音和视频等多业务的承载,最终可实现四网合一。
终端用户只需要插上电源插头,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。
电力线上网的优点:不再需要任何新的线路铺设,随意接入;共享互联网络连接;可以让任何客户进行网络连接;移动计算机至任意位置,简单使用;高通讯速率,可达14Mbps(将来通过升级设备可达100Mbps),可使用VOD点播;数据加密,提供高安全性和高可靠性能,满足酒店住户网上交易的需求;简单方便的安装设备以及使用方式;利用现有的电力线资源,节省费用。
PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“最后一公里”的解决方案。
它是利用电力线作为通信载体,使得PLC 具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受高速网络接入,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”!。
根据电场的性质可确定电力线的若干性质:①在静电场中,电力线不闭合,起于正电荷,止于负电荷。
②若孤立带电体系的正、负电荷一样多,则正电荷发出的电力线全部汇集于负电荷。
③在没有电荷的空间里,电力线不相交也不中断。
④电力线与等势面正交。
⑤在导体附近,电力线与导体表面垂直,电力线不能起止于同一导体上。
在变化磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。
电力线描绘了电场的走向和空间分布,电力线的疏密反映了各处电场的强弱,电力线还有助于了解电场的性质(如是否有源,是否有旋)。
但是,分立的曲线、粗略的疏密不能准确地反映电场的连续分布和各处的强弱,电力线只是近似的图示。
与电力线根数对应的严格的物理量是电通量。
电力线载波通信原理PLC通信的原理主要分为信号注入、信号传播和信号接收三个过程。
首先是信号注入过程。
在电力线上通信时,需要将产生的高频载波信号注入到电力线上。
为了避免对输电系统的干扰,PLC技术通常选择在工频电信号的频率范围之外进行通信,通常在2MHz到100MHz的频段进行数据传输。
信号注入一般通过插入变压器、电容、电阻等元件使高频信号注入到电力线上,具体的注入方式根据应用场景和通信协议的不同而有所差异。
接下来是信号传播过程。
当信号注入到电力线上后,会在电力线上进行传播。
由于电力线的特性,信号在传输过程中会遇到传输损耗、多径传播、干扰等问题,因此要进行载波信号的调制与解调。
在调制过程中,将要传输的信息信号与载波单元进行合并,形成调制信号,在数据帧的开始和结束时加上同步信号,以方便接收端进行解调。
解调过程是对传输的调制信号进行解调,还原出原始的信息信号。
在解调过程中,由于电力线路上同时可能存在多个信号,需要通过滤波等技术将其他干扰信号去除,从而准确还原出原始的信息信号。
最后是信号接收过程。
信号接收一般是指在电力线的终端设备上进行的。
终端设备通过接收电力线上传输的载波信号,经过解调还原出原始的信息信号。
对于接收到的信息信号,终端设备根据协议进行解析,将其转化为可用的数据,以供用户或其他设备使用。
PLC通信技术有着广泛的应用前景。
首先,它可以实现室内外各种设备的互联互通,构建起智能家居系统。
通过在电力线上进行数据传输,实现家庭电器之间的通信,可以方便地控制、监测各种设备的运行状态,提高居民的生活品质和生活效率。
其次,PLC技术还可以应用于智能电网的建设。
通过在电力线上进行通信,可以实现电网的远程控制、远程测量和远程调度,提高电网的管理和维护效率,降低能源消耗。
此外,PLC技术还可以应用于街道照明系统、智能交通系统等领域,为城市的智能化建设提供了一种新的选择。
总之,电力线载波通信是一种重要的通信技术,它利用电力线作为传输介质,在电力线上进行数据传输,实现电力通信和数据通信的一体化。
电子行业第七章高频电子线路1. 引言高频电子线路是指在射频(Radio Frequency)或微波(Microwave)频段中工作的电子线路。
随着通信技术的发展,高频电子线路在无线通信系统、雷达系统、卫星通信系统等领域得到了广泛的应用。
本文将对高频电子线路的基本原理、常用的高频电子器件以及设计和优化高频电子线路的方法进行介绍。
2. 高频电子线路的基本原理高频电子线路的基本原理是建立在电磁场理论和传输线理论的基础上的。
传输线理论描述了信号在导线中传输的方式,而电磁场理论描述了信号通过电磁波的传播。
高频电子线路设计的关键是通过合理的布局和设计,使信号的传输和处理达到预期的效果。
在高频电子线路中,常用的传输线包括微带线(Microstrip)、同轴线(Coaxial)和波导线(Waveguide)。
微带线是一种将导体线路和地面平面通过介质层隔开的传输线。
同轴线是由中心导线、绝缘层和外部导体层构成的传输线。
波导线是一种限制电磁波在一定范围内传播的传输线。
3. 高频电子器件高频电子线路中常用的器件包括晶体管、场效应管、放大器、滤波器等。
这些器件都有着不同的特性和应用范围。
3.1 晶体管晶体管是实现信号放大和开关功能的重要器件。
常见的晶体管有双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。
BJT是一种三层结构的器件,包括发射极、基极和集电极。
FET是一种根据场效应原理工作的器件,具有低输入电流和高输入阻抗的特点。
3.2 放大器放大器是一种将输入信号放大的电路。
在高频电子线路中,常用的放大器包括射频放大器和中频放大器。
射频放大器通常用于放大高频信号,提升信号的幅度。
中频放大器用于放大经过射频前端处理后的信号。
3.3 滤波器滤波器是一种将特定频率范围内的信号通过而将其他频率范围内的信号滤除的器件。
在高频电子线路中,滤波器常用于去除干扰信号或抑制带外频率信号。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和阻带滤波器。
浅谈电力线载波通信技术摘要:当今世界,作为输送能源的电力线是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。
而电力线现在的功能仅仅是传送电能,如何利用网络资源潜力,在不影响传输电能的基础上实现窄带通信或宽带通信,使之成为继电信、电话、无线通信和卫星通信之后的又一通信网,是多年来国内外科技人员的又一目标。
要使电力网成为一个新的通信网,技术手段只有载波通信。
电力线载波通信就是以电力网作为信道,实现数据传递和信息交换。
因为电源线路是每个家庭最为普通也是覆盖最为宽广的一种物理媒介,其覆盖面超过有线电视网络甚至电话线路,同时由于利用现有的电力网实现数字通信,可以大大减少通信网建设的费用,因而利用电源线路实现数据通信的技术有着可观的经济效益和应用前景。
关键词:电力线通信载波一、概述电力线载波通信是利用电力线作为传输通道的载波通信,是电力系统特有的一种通信方式。
它根据频率搬移、频率分割原理,将原始信号对载波进行调制,搬移到不同的线路传输频带,送到电力线上进行传输。
由于通信所使用的频率一般在几百khz以上,因此可以避开50hz工频电流的干扰。
和其他通信方式相比,具有投资少、施工期短、设备简单、通信安全、实时性好、无中继和通信距离长等一系列优点。
从六七十年代以来,利用10kv以上中高压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经获得广泛应用,对高压电力线进行高频信号传输的研究已经非常深入和成熟。
但在220v/380v低压电力线上进行信号传输,与高压电力线载波通信有很大区别,突出表现在工作环境恶劣、线路阻抗大、信号衰减强、干扰大且时变大等特点。
因此,在使用电力线作为信号传输媒介之前,需要对它的信道特性进行分析。
二、电力线载波通信中信号传输特性由于电力线并不是专为传输信号而设计的,所以有必要分析高频信号在电力线中的传输特性。
影响电力线载波传输质量的主要因素有:电力网络的阻抗特性、衰减特性及噪声的干扰。
前两者制约信号的传输距离,后者决定数据传输的质量。
浅谈电力线通信技术作者:刘丽霞来源:《商情》2013年第27期【摘要】电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。
目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。
利用输电线路作为信号的传输媒介,人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。
由于电力线机械强度高,可靠性好,不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用,因此PLC具有较高的经济性和可靠性,在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
【关键词】电力线通信调制解调器数字信号处理一、电力线通信PLC的概念通常,我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号﹑xDSL方式;利用有线电视线路的CABLE MODEM方式,或利用双绞线的以太网方式。
现在,我们又多了一种更方便,更经济的选择:利用电线,这就是PLC!PLC的英文全称是Power Line Communication,即电力线通信。
通过利用传输电流的电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入,来浏览网页﹑拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据﹑语音﹑视频,以及电力于一体的四网合一"!另外,可将房屋内的电话﹑电视﹑音响﹑冰箱等家电利用PLC连接起来,进行集中控制,实现"智能家庭"的梦想。
目前,PLC主要是作为一种接入技术,提供宽带网络"最后一公里"的解决方案,适用于居民小区,学校,酒店,写字楼等领域。
四网融合,就是电力线,网线,电话线,有线电视线路融合,用到的主要技术就是电力线通信广义电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术早在六十多年前就应用在输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信。
电力线载波通信原理
电力线载波通信是一种利用电力线传输数据的通信技术,它基于载波通信原理。
载波通信是指在传送高频信号的载波上叠加低频信号进行通信的一种方式。
在电力线载波通信中,采用电力线作为传输媒介,将数据信号转化为高频载波信号,通过改变载波信号的某些属性来传输数据。
电力线载波通信一般采用频分多址技术,即将不同用户的数据信号编码成不同的频带,并将其叠加在电力线上传输。
接收端通过解调和解码将载波信号转换成原始的数据信号。
电力线载波通信的优点在于利用现有的电力线进行通信,无需额外的布线,降低了成本。
同时,电力线覆盖范围广泛,能够在室内和室外实现通信。
然而,电力线作为传输媒介也存在一些问题,如传输距离受限、传输速率较低、干扰较多等。
因此,电力线载波通信一般用于短距离的低速数据传输,如智能家居、智能电网等领域。
660中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集巾国·海南电力线通信(PLC)技术综述曹惠彬(国电通信中o、北京100761)SURVEYoFPoWERLINECoMMUNICATl0N(PLC)TECHNoLoGYCAoHui—bin(StateGridTelecomCenter,Beijing100761,China)ABSTRACT:ThepaperpresentsthegeneralinⅡoducfion,classification,functionalorientation,mainapplications,networkarchitecture,Hewprogress,standaIdization,andEMCissuesofpowerlinecommunication(PLC)technology.KEYWORDS:PowerlinecolnlllUnication;Techniquenclassification;Funetionalorientation:Networkarchitecture;Standardization:EMC摘要:论述了电力线通信技术概况、技术分类、功能定位、主要用途、网络体系结构特征、发展动态、标准化进展、EMC问题等.侧重于宏观分析,不涉及技术细节。
关键词:电力线通信;技术分类;功能定位;网络体系结构特征:标准化:电磁兼容1概述电力线通信(PowerLineCommunication)是利用电力线实现信息传递的通信方式的统称,简称PLC。
要了解电力线通信,首先必须对电力线有一个基本的了解。
电力线大致分为五类:(1)各种输电线:包括特高压输电线(UHV,1000kV及以上)、超高压输电线(明V,750、500或330kV)、高压输电线(HV,220kV);(2)高压配电线;110、66、35kV;(3)中压配电线:lO(20)kV:(4)低压配电线:380/220V;(5)室内用户线:我国一般为单相220V。
电力线载波通信的原理电力线载波通信是一种在电力配电线路上通过载波通信技术进行信号传输的通信方式。
它利用了电力线路的导线和设备构成的传输媒介,通过将通信信号叠加到电力信号中进行传输,实现信息在电力线上的传输和接收。
电力线载波通信的基本原理是将需要传输的通信信号通过特定的调制技术调制到一定频率范围内的载波信号中,然后将这个载波信号通过耦合装置耦合到电力线上,利用电力线本身的导电性质将载波信号传输到接收端。
接收端通过相应的解调技术将接收到的载波信号解调还原为原始的通信信号。
电力线载波通信主要包括三个基本要素:调制、耦合和解调。
调制是将需要传输的通信信号调制到载波信号上的过程。
该过程中,通信信号被转换成适合传输的频率范围内的调制信号。
调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
耦合是将调制后的载波信号耦合到电力线上的过程。
这一过程需要借助耦合装置将载波信号注入到电力线中。
一般来说,耦合装置可以分为无源耦合装置和有源耦合装置。
无源耦合装置主要有串联电容、并联电容和电力线电容耦合器等,有源耦合装置则利用调制器与信号源直接相连。
通过耦合装置的作用,载波信号可以与电力信号共同传输。
解调是将接收到的载波信号恢复为原始的通信信号的过程。
在接收端利用解调技术,将接收到的载波信号进行解调,去除载波信号中的调制信息,恢复出原始的通信信号。
在电力线载波通信中,为了保证通信信号的传输效果,需要充分考虑实际环境的影响。
一方面,电力线可能存在各种噪声干扰,如电力设备的开关噪声、电力谐振噪声等。
为了抑制这些噪声的影响,可能需要采用滤波和降噪等技术。
另一方面,电力线的传输特性也会对通信信号的传输造成一定的影响,比如信号衰减和传播延迟等。
因此,需要在设计中充分考虑电力线特性,并采用合适的调制和解调技术来提高通信信号的传输质量。
电力线载波通信具有一定的优势和应用前景。
首先,电力线网覆盖广泛,可以方便地实现信息的传输。
电力线载波通信原理电力线载波通信是一种利用电力线作为传输介质进行通信的技术,它可以在不需要额外布线的情况下,实现数据传输和通信功能。
在现代智能电网建设中,电力线载波通信技术被广泛应用,为电力系统的监测、控制和通信提供了便利。
本文将介绍电力线载波通信的原理及其应用。
电力线载波通信利用电力线作为传输介质,通过在电力线上叠加高频载波信号来进行通信。
其原理是利用电力线本身的传输特性,将高频信号叠加在电力线上,通过电力线传输到各个终端,再经过解调器解调出原始信号。
这样就实现了在不需要额外布线的情况下,进行数据传输和通信的功能。
电力线载波通信的原理主要包括三个部分,调制、传输和解调。
首先是调制,即将要传输的信号转换成适合在电力线上传输的高频载波信号。
然后是传输,将调制后的高频载波信号叠加在电力线上进行传输。
最后是解调,即在接收端通过解调器将传输过来的高频载波信号解调出原始信号。
通过这三个步骤,就实现了在电力线上传输数据和进行通信的功能。
电力线载波通信技术在电力系统中有着广泛的应用。
首先,在智能电网建设中,电力线载波通信可以实现电力系统的远程监测和控制,提高了电力系统的自动化水平。
其次,在电力线通信网中,可以实现各种类型的数据传输,包括语音、图像、视频等多媒体数据的传输。
此外,在家庭电力网络中,也可以利用电力线进行局域网的组网,实现家庭网络的覆盖。
总的来说,电力线载波通信技术是一种利用电力线作为传输介质进行通信的技术,它利用电力线本身的传输特性,实现了在不需要额外布线的情况下进行数据传输和通信的功能。
在智能电网建设、电力系统监测控制、多媒体数据传输等方面有着广泛的应用。
随着技术的不断发展,电力线载波通信技术将会在电力系统中发挥越来越重要的作用。
电力线载波通信技术一、概述电力线载波通信技术是指利用电力线作为传输介质,通过调制和解调技术实现信息的传输和接收。
它具有传输距离远、成本低、覆盖面广等优点,被广泛应用于智能电网、智能家居等领域。
二、技术原理1. 信号调制电力线载波通信技术采用的是频分多路复用(FDMA)方式,即将不同频率的信号通过调制技术叠加在电力线上进行传输。
常用的调制方式有幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)等。
2. 信号解调接收端采用与发送端相同的调制方式进行解调,将叠加在电力线上的多个频率信号分离出来,得到原始信息。
常用的解调方式有同步检测法、相位锁定环路法等。
3. 抗干扰能力由于电力线本身就存在噪声干扰和衰减等问题,因此电力线载波通信技术需要具备较强的抗干扰能力。
一般采用差分编码、前向纠错码等技术来提高系统的可靠性和抗干扰能力。
三、应用场景1. 智能电网电力线载波通信技术被广泛应用于智能电网中,可以实现对电网中各个节点进行监测、控制和管理。
例如,可以通过电力线传输数据来实现对电表的远程抄表、对配电变压器的监测等功能。
2. 智能家居随着智能家居市场的快速发展,电力线载波通信技术也逐渐成为了智能家居领域的重要组成部分。
例如,可以通过在插座上安装载波通信模块来实现对家庭灯光、空调等设备的远程控制。
3. 其他领域除了智能电网和智能家居领域外,电力线载波通信技术还被广泛应用于工业自动化、交通管理等领域。
例如,在工业自动化中可以利用该技术实现对生产线设备的远程监测和控制。
四、发展趋势1. 高速化目前,电力线载波通信技术主要应用于低速数据传输,但是随着技术不断发展,未来将实现更高速的数据传输,以满足更多应用场景的需求。
2. 智能化随着智能化时代的到来,电力线载波通信技术也将不断向智能化方向发展。
例如,可以通过与人工智能技术结合,实现对电网中各个节点的自主控制和管理。
3. 安全性由于电力线是一种公共资源,因此在使用电力线载波通信技术时需要考虑数据的安全性问题。
电力载波通讯技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电力载波通讯技术作为一种基于电力线路进行信息传输的技术,已经得到广泛的应用。
它通过利用电力线路作为传输介质,将信息通过高频信号的方式在电力线路上传输,从而实现远距离的信号传输。
电力载波通讯技术具有很高的实用性和经济性。
相比于传统的有线通信方式,如光纤、铜线等,电力载波通讯技术无需建设额外的通信线路,可以利用已有的电力线路进行信息传输,减少了建设成本和维护费用。
同时,电力线路普遍存在于城市和农村的各个角落,覆盖范围广,能够较好地满足信息传输的需求。
电力载波通讯技术在电力系统中的应用主要集中在两个方面。
首先,电力载波通讯技术可以实现对电力系统的监测和控制。
通过在电力线路上安装载波通讯设备,可以实时监测电力系统的运行状态,远程控制设备的开关状态,提高电力系统的稳定性和可靠性。
其次,电力载波通讯技术可以实现对用户的数据传输。
通过在电力线路上传输数据,可以为用户提供各类信息服务,如远程抄表、智能家居等。
尽管电力载波通讯技术具有广泛的应用前景,但它也存在一定的局限性。
首先,由于电力线路的物理特性,如损耗、干扰等,会对载波通讯信号的传输质量产生一定的影响。
其次,电力载波通讯技术传输距离受到限制,远距离的传输会面临信号衰减和延迟的问题。
此外,由于电力载波通讯技术需要共享电力线路资源,当多个设备同时使用时,可能会出现干扰和碰撞的情况。
然而,随着技术的进步和发展,电力载波通讯技术仍然具备良好的未来发展趋势。
在技术方面,通过提高调制解调技术的性能,减小系统的噪声和干扰,可以提高信号传输的质量和稳定性。
在应用方面,随着智能电网的建设和发展,电力载波通讯技术将发挥更加重要的作用,为实现电力系统的自动化、智能化提供基础支撑。
综上所述,电力载波通讯技术作为一种高效、经济的信息传输方式,在电力系统领域具有广泛的应用前景。
尽管存在一些限制,但随着技术的不断突破和应用场景的扩大,电力载波通讯技术有望迎来更加美好的未来。
电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点电力线载波通信简介电力线载波通信(powerlinecarriercommunication)以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
载波通信方式(1)电力线载波通信。
这种通信具有高度的可靠性和经济性,且于调度管理的分布基本一致。
但这种方式受可用频谱的限制,并且抗干扰性能稍差。
(2)绝缘架空地线载波通信。
这种通信设备简单、造价低,可扩展电力线载波通信频谱,送电线路检修接地期间可以不中断通信,受系统短路接地故障影响较小,易实现长距离通信。
其缺点是易发生瞬时中断。
电力载波通信的优点只需要两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能,投资小!电力线载波通信的缺点1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送;2、三相电力线间有很大信号损失(10dB-30dB)。
通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。
线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用;4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。
目前使用的交流电有50HZ和60HZ,则周期为20ms 和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,因定干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交。