The invention provides a method for solving the unit length parameter matrix of a three-core power line. Because the unit length parameter matrix element of three-core power line can not get the exact value directly, the initial value of unit length parameter can be obtained based on electromagnetic simulation method. Because there are many parameters directly corrected, each parameter will affect the channel measurement results in many ways. A parameter correction method based on module domain is proposed, which makes the correction of each parameter independent. Cheng. Based on the phase-mode transformation method, the unit length parameter matrix of three-core power line is decoupled into common-mode and differential-mode parameters. On the basis of electromagnetic simulation, the unit length parameter in the mode domain is linearly modified by measuring the open-circuit impedance in the two modes, and the exact value of the unit length parameter matrix is finally obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种三芯电力线单位长度参数矩阵求解方法
本专利技术涉及通信领域,尤其涉及一种三芯电力线单位长度参数矩阵求解方法。
技术介绍
针对三芯电力线缆,采用多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)传输方式可以进一步提高信道容量。在MIMO-PLC
,国内外学者进行了大量的测试和研究工作,基于自底向上方法能够准确分析芯线间的耦合效应,能用于信道特性的预测,该类方法基于传输线理论和网络拓扑结构计算信道传输和阻抗特性,难点在于电力线单位长度参数矩阵的准确获取。从目前国内外相关研究工作看,单位长度参数主要获取方法包括:近似公式计算法,基于测量的方法,基于优化的方法。其中,采用近似公式计算单位长度参数,由于未能准确计及邻近效应和绝缘介质的影响,计算结果与测量结果误差较大。基于测量的方法计算单位长度参数时,由于开路和短路输入阻抗的极值在频域交替变化,受制于测量结果的精度,两者相乘或相除的结果会有较大的分散性,由此计算得到的单位长度参数误差较大。基于优化的方法计算单位长度参数时,基于全部参数的最小误差作为优化目标,导致计算的复杂度较高。基于电磁仿真方法得到单位长度参数,考虑了邻近效应的影响,能得到准确的单位长度电阻数值和电感数值。但是,由于不同电力线绝缘材料的高频特性也往往各不相同,仍然无法得到准确的单位长度电容数值和电导数值。目前,三芯电力线单位长度参数矩阵准确获取的问题还未得到很好的解决。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提出了一种三芯电力线单位长度参数矩阵求解方法。本专利技术实施例提供了如下技术方案:一种三芯电力线单 ...
【技术保护点】
1.一种三芯电力线单位长度参数矩阵求解方法,其特征在于,包括:根据待测的三芯电力线的每根导体的半径、间距以及周围绝缘介质的横截面尺寸,基于电磁场仿真工具提取单位长度电阻矩阵R0、电感矩阵L0、电容矩阵C0、电导矩阵G0,其中,
【技术特征摘要】
1.一种三芯电力线单位长度参数矩阵求解方法,其特征在于,包括:根据待测的三芯电力线的每根导体的半径、间距以及周围绝缘介质的横截面尺寸,基于电磁场仿真工具提取单位长度电阻矩阵R0、电感矩阵L0、电容矩阵C0、电导矩阵G0,其中,4个单位长度参数矩阵有8个参数,其中:Gm和Cm为负数;设信号的角频率为ω,则单位长度串联阻抗矩阵为Z0=R0+jωL0,并联导纳矩阵为Y0=G0+jωC0,计算相模变换矩阵T,利用相模变换矩阵经过相模变换,在模域可以分解为差模和共模两个相互独立的传播模式,对于差模来说,4个单位长度参数分别为Rs-Rm、Ls-Lm、Gs-Gm和Cs-Cm,对于共模来说,4个单位长度参数分别为Rs+Rm、Ls+Lm、Gs+Gm和Cs+Cm,计算得到末端开路下始端的差模和共模输入阻抗;用测量的方法得到末端开路下始端的共模和差模输入阻抗;基于计算得到的末端开路下始端的差模和共模输入阻抗和测量得到的末端开路下始端的差模和共模输入阻抗,利用线性修正方法对共模和差模单位长度电容C和电导G进行求解,得到共模和差模修正后的单位长度电容C和电导G;根据得到共模和差模修正后的单位长度电容C和电导G,得到实际的单位长度参数矩阵。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,用测量的方法得到末端开路下始端的共模和差模输入阻抗,具体包括:为了测量共模阻抗,将待测的三芯电力线始端两边的芯线短路,将网络分析仪的端口1接到两个边芯和中芯之间,线缆的末端开路,根据测量得到的S11,测量得到的末端开路下始端的共模输入阻抗为:为了测量差模阻抗,将网络分析仪的端口1接到待测的三芯电力线始端两边的芯导体间,线缆的末端开路,根据测量得到的S′11,测量得到的末端开路下始端的差模输入阻抗为:3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于计算得到的末端开路下始端的差模和共模输入阻抗和测量得到的末端开路下始端的差模和共模输入阻抗,利用线性修正方法对共模和差模单位长度电容C和电导G进行求解,得到共模和差模修正后的单位长度电容C和电导G,具体包括:设电导G=0,利用线性修正方法对单位长度电容C进行求解,得到修正后的单位长度电容C的数值,利用该步骤,分别针对差模和共模单位长度参数初值,进行C的修正,分别得到差模和共模修...
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