一、前言

　　電力線(xiàn)通信，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（Power Line CommunicatiON），是以電力網(wǎng)作為信道進(jìn)行載波通信的一種有線(xiàn)通信方式。電力線(xiàn)載波通信與其他通信方式相比，能充分利用現(xiàn)有的電力線(xiàn)資源，即利用電力線(xiàn)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。因而，電力線(xiàn)通信具有很好的開(kāi)發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值。

　　最近,英國(guó)在電力線(xiàn)媒介開(kāi)發(fā)方面取得了突破性進(jìn)展,用戶(hù)可通過(guò)電力線(xiàn)進(jìn)入Internet網(wǎng),它從簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸提高到了網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。法國(guó)已推出了電力線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器集成電路,使住宅智能化產(chǎn)品向市場(chǎng)化方向進(jìn)一步推進(jìn)。電力線(xiàn)通信目前在歐洲（德國(guó)、英國(guó)、瑞典等）發(fā)展得較快。德國(guó)與英國(guó)是目前世界上唯一制定電力線(xiàn)通信規(guī)則的國(guó)家［２］。中國(guó)電力系統(tǒng)已組建國(guó)電通信中心，并向信息產(chǎn)業(yè)部正式申請(qǐng)了牌照。國(guó)家電力公司計(jì)劃在2015年建成全國(guó)統(tǒng)一的聯(lián)合電力網(wǎng)通信系統(tǒng)，其前景極其可觀。

　　但是，低壓電力線(xiàn)是一種通信環(huán)境非常惡劣的信道，有許多問(wèn)題有待進(jìn)一步研究［３］。低壓電力線(xiàn)傳送著220　V/50　Hz的電能，在低壓電力線(xiàn)上并接了許多不同阻抗的用電器。低壓電力線(xiàn)的這一固有特點(diǎn)，給低壓電力線(xiàn)通信帶來(lái)了很大的困難［４］。因此，低壓電力線(xiàn)通信必須首先解決以下兩個(gè)難題：

　?。?SPAN lang=EN-US>1）電力網(wǎng)50　Hz的工頻信號(hào)不能給載波通信系統(tǒng)帶來(lái)太大的干擾；同時(shí)，考慮到整個(gè)通信系統(tǒng)的安全，必須進(jìn)行強(qiáng)電隔離；
　?。?SPAN lang=EN-US>2）低壓電力線(xiàn)上并接的所有用電器的“統(tǒng)計(jì)載波阻抗”要高，以確保較高的載波信號(hào)加載效率。

　　上述問(wèn)題，正是低壓電力線(xiàn)通信的接口技術(shù)問(wèn)題，下面從這兩方面介紹其設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。

二、接口電路的模型

　　根據(jù)低壓電力線(xiàn)通信接口技術(shù)的要求：一方面，必須進(jìn)行強(qiáng)電隔離；另一方面，要確保較高的載波信號(hào)加載效率。為此，必須采用“電磁耦合”與“阻容耦合”相結(jié)合的“復(fù)合耦合技術(shù)”，其接口電路模型如圖1所示。

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該電路的關(guān)鍵物理量是2個(gè)回路中的電流i1(t)和i２（t)。由基爾霍夫第二定律可得出該電路的數(shù)學(xué)模型：

　　對(duì)（1）式，通過(guò)不同的處理將得到不同的數(shù)學(xué)模型。對(duì)圖1所示的雙RLC耦合回路進(jìn)行去耦處理，得到２個(gè)獨(dú)立的RLC串聯(lián)回路。對(duì)（1）式求導(dǎo)，則可得到二元二階方程組：

　?。?SPAN lang=EN-US>2）式同時(shí)含有2個(gè)未知函數(shù)i１(t)和i２（t)的二階導(dǎo)數(shù)，不便直接求解。
　　若將RLC串聯(lián)回路表示成二元一階方程，則由２個(gè)RLC回路便可得到四元一階方程組：

　　該方程組含有４個(gè)未知數(shù)：i１(t)，i２（t)，，。其定解條件，直接由電路的初始儲(chǔ)能情況給出，當(dāng)無(wú)初始儲(chǔ)能時(shí)，為齊次初始條件，即：

設(shè)所有電路元件都是非時(shí)變性元件，則所對(duì)應(yīng)的常系數(shù)線(xiàn)性一階常微分方程組，可轉(zhuǎn)化成線(xiàn)性代數(shù)方程組進(jìn)行求解。