电力线载波机主要性能分析

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：由于电力线上杂音电平高，电力线载波机的输出需要较高的电平才能获得足够的信噪比。电力载波的串音防卫度要求不小于60dB。电力线载波机设备采用了大量具有非线性特性的元部件，其非线性将导致传输信号的交叉调制，从而产生谐波。国家标准规定，载波机功率40W及以下的电力线载波机，乱真输出的要求是标称频带外边缘处应低于-10dB，2倍基本频带外应低于-34dB，其间的乱真输出应线性下降。

1.传输信号电平

传输信号电平是指在设备的零测试电平点送入800 Hz、0d Bm的测试信号，全机正常工作的情况下，在机器各个部件输入端或输出端测得的功率电平值。传输电平数值一般标在载波机方框图上。

在载波机运行过程中，必须保证各点传输电平为规定值，否则设备将处于不稳定的工作状态。最重要的传输电平参数有通路始端输入电平、转接点电平、外线输出电平以及始端接收电平等。由于电力线上杂音电平高（电晕、短路、雷电等产生），电力线载波机的输出需要较高的电平才能获得足够的信噪比。

2.通路振幅特性

通路振幅特性是用来描述通路输入端电平与输出端电平的关系。若输入与输出呈线性关系，则输出信号的波形和输入信号完全一致。但实际上，载波设备中的许多元部件，如放大器、调制器、变量器和滤波器等，其输入与输出电平关系只在一定范围内是线性的。若输入电平超出这个范围，就会使有关器件进入过负载或饱和状态，产生非线性失真，使输出波形严重畸变。

对于不同频率的信号，通路的振幅特性也不相同。为统一起见，规定载波通路的振幅特性测试都以800Hz测试频率为准。当在零测试电平点输入的800Hz信号由0dBm提高到3.5d Bm时，通路净衰减偏离标称值应不大于0.3dB。

3.通路串音

在载波通路内，当某一个通路传输信号时，会对其他通路产生干扰，它本身也会受到其他通路信号的干扰，这种现象称为串音。

从串扰的方向来分，串音可分为近端串音与远端串音，如图6-11所示。近端串音指载波通路输出对本端其他载波通路的干扰，而远端串音指本端输出对对端其他载波通路产生的干扰。

串音干扰影响的大小，用串音防卫度来衡量。通路某一点传输信号电平与同一点的串音电平之差称为串音防卫度。显然，串音防卫度越大，串音对信号的干扰影响越小。电力载波的串音防卫度要求不小于60dB。

4.振铃边际

在载波通信中，呼叫信号（或称振铃信号）的传输与话音信号的传输具有同等重要的作用。因为通话前，主叫必须通过呼叫信号呼叫被叫，以进行人工或自动接续。若呼叫信号的发送或接收设备出现故障，就不可能实现通话。

振铃边际就是衡量呼叫（振铃）信号在载波电路中传输质量的一项主要指标，指收铃器动作的最高/最低电平与正常电平的主值，显然，振铃边际越大，表示呼叫器工作越可靠。电力载波规定通路振铃边际为±8.7dB。

5.乱真输出

乱真输出是指电力线载机发送端在标称载波频带以外的频率处（即无用频率）的功率发射值，它包括谐波、寄生信号，是检验电力载波设备传输质量的主要指标。

电力线载波机设备采用了大量具有非线性特性的元部件，其非线性将导致传输信号的交叉调制，从而产生谐波。这些信号的频率将落在邻近的收信频带内，导致对邻近频带的严重干扰。

国家标准规定，载波机功率40W及以下的电力线载波机，乱真输出的要求是标称频带外边缘处应低于-10dB，2倍基本频带外应低于-34dB，其间的乱真输出应线性下降。

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图6-11　串音示意图

（a）近端串音；（b）远端串音

6.选择性

载波机的选择性反映了收信支路对带外干扰的抑制能力，即对收信频带以外的无用信号的衰减程度。选择性的好坏主要决定于高频带通、中频带通和音频低通各滤波器的组带衰减频率特性。电力线载波对标称频带以外的干扰信号衰减量应满足表6-2的要求。

表6-2　带外干扰信号的衰减量要求

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电力线载波机主要性能分析

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