Nell’ambito dello studio delle tecnologie per le Power Line Communications (PLC) la modellizzazione del canale di comunicazione a partire dalla descrizione delle caratteristiche topologiche e costruttive della rete riveste particolare importanza sia per la valutazione delle problematiche di installazione che per lo studio dell’influenza dei diversi dispositivi costituenti la rete, compresi gli accoppiatori per i segnali ad alta frequenza. La disponibilità di strumenti di modellizzazione è inoltre di ausilio nella progettazione ottima di installazioni di sistemi di comunicazione sulle reti elettriche o nell’analisi di casi critici. A supporto dell’attività di modellizzazione è stato utilizzato il laboratorio PLC [2] del CESI che riproduce in scala reale i più importanti elementi caratteristici di una rete di distribuzione elettrica a bassa tensione. Questa installazione sperimentale è finalizzata a verificare, in un ambiente reale controllato, le diverse problematiche relative alle comunicazioni PLC nel campo di frequenze da 10 kHz a 30 MHz, principalmente sulla rete di accesso alle abitazioni. La rete BT è poi connessa alla rete MT interna del CESI e consente di estendere la sperimentazione delle tecnologie PLC anche a questo livello di tensione. Per la modellizzazione del comportamento trasmissivo delle reti elettriche sono stati sviluppati due simulatori, applicabili sia allo studio di reti BT, MT che AT. Il primo, già descritto in [1], è basato su un modello a parametri fisici per le linee ed è in grado di rappresentare la rete principalmente come un sistema di linee interconnesse; il secondo, basato sui parametri di scattering e descritto in questo rapporto (capitolo 3), in grado di rappresentare anche qualsiasi altro dispositivo presente nelle installazioni reali di una rete elettrica. Lo sviluppo di un simulatore di questo tipo risponde all’esigenza di avere uno strumento di previsione del comportamento delle reti che non presupponga la conoscenza del modello fisico di tutti i suoi blocchi costituenti e che consenta di utilizzare direttamente, ove disponibili, risultati di misure. Questo rende possibile l’inserimento, nelle analisi del comportamento complessivo della rete, anche di quei blocchi per cui la modellizzazione fisica può risultare alquanto complessa. Questo attività di modellizzazione non diventa quindi un requisito necessario all’indagine sulla rete ma può essere svolta in un secondo tempo solo per i blocchi che si ritengono più significativi e soprattutto nel caso in cui tali dispositivi siano oggetto di progettazione, come nel caso degli accoppiatori di segnali alla linea. Nel capitolo 4 saranno descritte le misure realizzate in laboratorio su uno spezzone di cavo trifase a neutro concentrico per la determinazione dei suoi parametri di scattering. Nel capitolo 5 si passerà alla validazione del simulatore attraverso il confronto dei risultati di simulazione con le misure di parametri S ottenute in laboratorio e in campo su cavi dello stesso tipo ma di diversa lunghezza.

Nel capitolo 6 verrà invece presentata la relazione matematica tra i parametri di scattering di un cavo di riferimento di lunghezza L0 e quelli di un cavo di lunghezza generica L; questa relazione è utile per ricavare i parametri S per un cavo di qualsivoglia lunghezza, necessari per il funzionamento del simulatore S, a partire dai parametri di scattering misurati su un cavo di riferimento. Nel capitolo 7 sarà esaminata la relazione tra i parametri di scattering riferiti a terra (single ended) e quelli bilanciati (mixed mode) e verrà presentato il programma che implementa la trasformazione da parametri S single ended a mixed mode. Nel capitolo 8 sarà presentata un’analisi mixed mode effettuata sul cavo trifase di 6,57 metri.