有限要素法による容量計算値を用いた電力線と通信線間誘導特性解析精度改善法

摘要

電力線通信は家庭内に整備されている電力線を伝送路として利用しているので通信線を新たに敷設する必要がなく手軽に高速通信が可能となる利点がある．しかし，電力線は本来通信用に設計されていないため，ケーブル間の誘導結合により，通信線上の信号を妨害したり他の電力線に信号が漏洩する可能性がある．そのため，8ポート回路網を用いた誘導特性解析法が検討されている．しかし，これまでは導体間容量の決定に等価誘電率を使用していたため，1)解析条件ごとに測定により等価誘電率を決定する必要がある，2)近端への誘導特性と遠端への誘導特性で最適な等価誘電率が異なると言った問題点があった．本報告では，有限要素法を用いて導体間等の容量を解析することにより，8ポート回路網を用いた解析法の汎用性と精度の改善を行っている．検討では，解析により得られた静電容量の妥当性を評価するため，導体間容量の測定を行い解析結果と良く一致することを示している．さらに，ケーブル長を変化させて遠端および近端における誘導電圧の測定を行い，近端，遠端とも測定値と解析値はほぼ一致し，等価誘電率に基づいた解析方法よりも解析精度が改善されることを示している．最後にこの解析方法を用いて誘導電圧の平衡度依存性，離隔距離依存性を求め，平衡度が悪くなると誘導電圧が増加すること，離隔距離が80mm程度以上になると誘導結合の影響を考える必要がほとんどないことを示している．