Các phép đo được thực hiện bởi máy phân tích phổ Advantest U3641N. Hình 2.12 trình bày nguyên tắc đo nhiễu trên mạng điện lực 220V 50Hz
2.3.1.2. Đo nhiễu theo cấu hình khác nhau
Các phép đo nhiễu trình bày dưới đây được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Trung tâm nghiên cứu Điện tử & Viễn thông. Cấu hình của sáu phép đo nhiễu đã được tiến hành là
Các phích điện có nhiều ổ cắm và không có thiết bị kết nối Nối modem PLC hoạt động trong dải CENELEC
Cắm đèn halogen với độ sáng có thể điều chỉnh ở mức thấp nhất
Nối một đèn halogen với độ sáng có thể điều chỉnh được ở mức trung bình Nối một đèn halogen có độ sáng có thể điều chỉnh ở mức cực đại.
Nối màn hình máy tính
Các mức công suất đo được biểu thị bằng dBm/Hz. Tất cả các phép đo ở trên hình 2.13 được thực hiện lúc 10h đến 10h30 sáng. Trên các hình 2.13 còn có các đường cong mô hình hoá các mức nhiễu trong trường hợp xấu nhất và tốt nhất.
Hình 2.13 – a: Ồn nền trên mạng PLC
Hình 2.13-a biểu diễn ồn nền đo được PLC của Trung tâm nghiên cứu Điện tử - Viễn thông. Ta nhận thấy rằng mức nhiễu giảm rất nhanh trong dải từ 1MHz đến 5MHz và tiếp tục giảm trong dải 5MHz đến 15MHz. Trong dải từ 15MHz đến 30MHz nhiễu trung bình thay đổi từ -130dBm/Hz đến –145dBm/Hz mức nhiễu không phải là hằng số, tuy nhiên ta thấy mức nhiễu dao động quanh giá trị trung bình từ -138 dBm/Hz và không giảm ở mức cuối dải. Người ta cũng thấy các đỉnh của nhiễu trong dải phổ với các tần số xung quanh 5MHz, 13MHz và 18 MHz. Đó là những nhiễu dải hẹp do các sóng radio tần số trung bình
Hình 2.13-b: Nhiễu của một modem PLC hoạt động trong dải CENELEC Giống như hình 2.13-a, trên hình 2.13-b các mức nhiễu cũng giảm rất mạnh trong dải từ 1MHz đến 5MHz, Nếu dạng đường cong giống hệt trong hình 2.13-a thì mức nhiễu trung bình tăng lên trong dải 5MHz đến 30MHz nhất là trong vùng từ 20MHz đến 25MHz. Sự tăng này là do sự biến đổi trở kháng của mạng gần với giao diện. Ta cũng nhận thấy độ suy giảm của các đỉnh gần 6Mhz, 12MHz và 18MHz .
Hình 2.13-d: Nhiễu của đèn halogen có độ sáng trung bình
Hình 2.13-e: Nhiễu của đèn halogen có độ sáng cực đại
Hình 2.13-c,d,e là các nhiễu sinh ra do đèn halogen được trang bị hệ thống điều chỉnh độ sáng để điều chỉnh công suất phát sáng. Các phép đo nhiễu được thực hiện trong ba cấu hình khác nhau, độ sáng cực tiểu, trung bình và cực đại. Loại nhiễu khi đóng ngắt các đèn halogen là loại nhiễu xung có suy giảm như đã nói trong chương 1. Trong cấu hình này ta nhận thấy rằng mức nhiễu vào khoảng 20dB trên ồn nền có sự khác nhau về mức độ. Sự khác nhau này phụ thuộc vào thời điểm đóng ngắt, điểm thuận lợi nhất là khi tín hiệu xoay chiều 50Hz chạy qua đèn toàn bộ (hình 2.13-e), trong trường hợp này ta nhận thấy giống như trong hình
2.13-a. Trường hợp bất lợi nhất là khi ngắt thế xoay chiều 50Hz khi độ sáng được ở giá trị trung bình, trong trường hợp này biên độ và chiều dài của nhiễu xung đạt giá trị cực đại. Sở dĩ có hiện tượng này là do sự trải phổ và tăng mức nhiễu đã sản sinh (hình 2.13-c,d) trong trường hợp khi điều chỉnh độ sáng cực tiểu (hình 2.13-c) thì phổ của nhiễu trải ra từ 0.1MHz đến 15MHz và mức ngưỡng là –120dBm/Hz. Trong trường hợp độ sáng ở mức trung bình (Hình 2.13-d) thì phổ của nhiễu trải ra từ 0.1MHz đến 25MHz.
Ta có thể kết luận rằng một bóng đèn halogen là một nguồn gây nhiễu không thể loại bỏ được trong dải từ 0.1MHz đến 30MHz. Nhiễu này có thể làm giảm lưu lượng bit trên đường truyền PLC đe doạ khả năng sử dụng mạng PLC truyền dẫn dữ liệu.
Hình 2.13-g: Nhiễu trên mạng điện lực với một máy tính đang hoạt động
Hình 2.13-h : Nhiễu thu được do các đài phát radio khi ta mở rộng dải tần
Hình 2.13-i: Nhiễu xung xuất hiện khi ta bật tắt đèn halogen
Hình 2.13: Đo nhiễu ảnh hưởng lên mạng điện lực của Trung tâm nghiên cứu Điện tử & Viễn thông với các cấu hình khác nhau
Hình 2.13-g là nhiễu của một màn hình máy tính nối trên một dây dẫn nhiều ổ cắm gần giao diện. Các phép đo nhiễu được thực hiện trong hai cấu hình khác nhau: thứ nhất là màn hình tắt và thứ hai là hoạt động. Các phép đo trên hình chỉ ra rằng mức độ của nhiễu tăng theo số lượng màn hình máy tính ở trên mạng và nếu chúng ngừng hoặc đang hoạt động. Các hình 2.13 chỉ ra rằng các nhiễu có thể được mô hình hoá theo các mô hình đã cho trong [12]. Vì thế các mô hình này có thể được sử dụng để đánh giá mật độ phổ công suất của tín hiệu OFDM cần thiết cho việc truyền số liệu trên đường dây điện. Dải tần số từ 15MHz đến 30MHz là dải mà mức độ nhiễu là bằng phẳng nhất, công suất trung bình của nhiễu trong dải này là –135dBm/Hz