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PLC基础研究 秘密等级：低无线电频率划分规定及PLC频率的考虑
The Table of Frequency Allocations and Utilization, and Considerations for Powerline Communication Frequency
日期 描述
国际、欧洲及《中华人民共和国无
1.0 EASTSOFT® 2004.08.01 线电频率划规定2001版》分析 补充《中华人民共和国无线电频率
1.1 EASTSOFT® 2010.06.01 划规定》2006年版内容
青岛东软载波科技股份有限公司
QINGDAO EASTSOFT COMMUNICAITON TECHNOLOGY CO., LTD.
PLC基础研究 – 无线电频率划分及PLC频率的考虑
前言
为了防止低压电网上的（窄带）信号传输设备对无线电通信业务产生干扰，必须要认真分析
有关国际、欧洲、中国对无线电频率的划分和使用规定，主要参考标准和规定为《国际电信联盟的无线电规则 – 第五章：频率划分表》、《欧洲9 kHz - 3000 GHz的频率划分表》、《中华人民共和国无线电频率划分规定》。最终确定用于（窄带）PLC的宝贵的、有限的频率资源的合理性划分。
目前，关于低压电网上的（窄带）信号传输设备或系统的典型EMC标准有三个，它们分别是欧洲标准EN 50065-1，其最新版本为EN 50065-1:2001+A1:2010；国际标准IEC 61000-3-8:1997，目前仍未修订计划；美国标准FCC Part 15，未规定发射机输出信号电平。下面列出了三个标准的标题，和指导性的摘录。
对正在起草的中国《低压电力线载波通信分标准- 第11部分：3 kHz – 500 kHz频带、发射电平和电磁骚扰（载波信号传输要求）》（在本篇简称GB PLC-11）最具参考意义的是EN 50065-1。
1) IEC 61000-3-8 电磁兼容(EMC)–第3部分: 限值–第8篇:
在低压电气装置上的信号传输–发射电平、频带和电磁骚扰电平
2) FCC Part 15 电信 – 第15部分: 射频设备
3) EN50065系列标准，在总标题“3 kHz至148.5 kHz频段的低压电气装置上的信号传输”下，
由下面的部分组成： 第1部分： 一般要求、频带和电磁骚扰 第2-1部分： 95 kHz至148.5 kHz频段用于住宅、商业和轻工业环境下工作的
交流电源通信设备与系统的抗扰度要求
第2-2部分： 95 kHz至148.5 kHz频段用于工业环境下工作的
交流电源通信设备与系统的抗扰度要求
第2-3部分： 3 kHz至95 kHz频段用于电力提供商和分销商工作的
交流电源通信设备与系统的抗扰度要求
第4-1部分： 低压去耦滤波器 – 通用规范 第4-2部分： 低压去耦滤波器 – 安全要求 第4-3部分： 低压去耦滤波器 – 输入滤波器 第4-4部分： 低压去耦滤波器 – 阻抗滤波器 第4-5部分： 低压去耦滤波器 – 分段滤波器 第4-6部分： 低压去耦滤波器 – 相位耦合器 第7部分： 设备阻抗
IEC 61000-3-8:1997重要内容摘录如下： 3 总则 (General)
本部分的目的标有两个：
- 防止交流电源信号传输设备对无线电通信业务的干扰，以及对连接到网络上的其它设备的干扰；
- 限制连接到同一电力网络上不同的交流电源信号传输设备之间的相互干扰。
关于第一个目的，在150 kHz以上频率，对于家用设备最大输出终端电压的限值在CISPR 14中给出，对于信息技术设备最大输出终端电压的限值在CISPR 22中给出。这些限值并不适用于交流电源信号传输设备，但是，它们已经用作本部分规定最大输出电平的指导。然而，应当指出CISPR关注的是无意发射，而交流电源信号传输是有意发射，为了实现可靠的信号传输，使用某些信号传输方法，需要信号电平高于可能的噪声电平。
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在150 kHz以下频率，目前没有指导，规定的值认为是合适的且与CISPR原则是一致的。在任何频带中的另一因素是，在某些国家可能存在必须遵守的最大信号发射电平的法规。
(The objects of this section are twofold:
- to prevent interference by mains signaling equipment to radiocommunicaitons services and
other equipment connected to the network;
- to limit mutual interference between differing mains signaling equipments connected to the
same electrical network.
With regard to the former object and above 150 kHz, limits for maximum output terminal voltage for household equipment are given in CISPR 14, and for information technology equipment are given in CISPR 22. Neither of these specifically apply to mains signaling equipment, but they have been used as guidance for the maximum output levels specified in this section. However, it should be pointed out that the CISPR is concerned with involuntary emissions whereas mains signaling is deliberate emission and, with some methods of signaling, the signal level needs to be above the possible noise level in order to achieve signaling success.
(Below 150 kHz, there is no guidance and the values specified are considered appropriate and consistent with the CISPR principles. Another factor at any frequency band is that there may be, in some countries, regulatory guidelines for maximum emission levels for signaling which must be observed.)
关于第二个目的，可以使用三类技术限制不同信号传输系统间的相互干扰： a) 物理隔离，使用滤波器隔离来限制发射交换，或采用差分信号注入系统； b) 通过对不同类型的应用划分频带进行隔离；
c) 达成一个共同的协议，对不同应用具有可识别的和可分离的寻址机制，避免竞争。
(With regard to the latter object, three classes of technique may be used to limit mutual interference between different signaling systems:
d) physical separation, separation by means of filters to limit interchange of emissions, or differential
signal injection systems;
e) separation by frequency bands allocated to different types of application;
f) agreement to a common protocol, with identified and separate addressing mechanisms for
different applications to avoid contention.)
无线电通信业务从9 kHz - 400 GHz频率的分配和使用的通用规则和这些业务的定义在ITU
无线电法规（包含频率划分表）中进行了规定。为了防止对无线电通信业务的骚扰，对不同应用定义频带的地方，这个标准考虑了这些划分。然而，如果产生了实际骚扰，则需求采用另外的预防措施。ITU法规规定了三个区域，频率划分在这些区域有变化。
我们知道，具有本部分范围内的设备在特定区域的要求与声明的值是不同的，利用注释进行标明（如在条款7）。然而，忽略这样的注释并不是指在这些区域必须接受声明的频带、输出电压，或传导、辐射骚扰的值。
(The general rules for the assignment and use of frequencies in the range fr om 9 kHz to 400 GHz by radiocommunicaiton services and definitions of these services are specified in the ITU radio regulations which contain a table of frequency allocations. This standard takes these allocations into account where it defines frequency bands for different applications, in order to avoid disturbances to radiocommunications services. However, in the event of actual disturbance being caused, the additional precautions will need to be applied. The ITU regulations specify three regions, and frequency allocations vary between these regions.
Where requirements in specific regions having equipment within the scope of this section are known to differ from values stated, this is recorded by means of a note (as in clause 7). However, omission of such a note does imply that frequency bands, output voltages, or conducted or radiated disturbance values stated are necessarily acceptable in these regions.)
在ITU区域1，调幅广播频带开始于148,5 kHz以上，为了最佳地使用准许的交流电源信号传输的频率范围，并考虑到对于电力提供商和客户应用还没有共同的协议，CENELEC国家采用了b)的方法并同意对电力提供商和客户应用进行分割频带。因此，本部分的所有条款均适用，为了限制相互干扰的可能性，需要注意其它设备可用频带内的带外发射。
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在ITU区域2和区域3，调幅广播频带分别开始于525 kHz和526.5 kHz，没有进行交流电源信号传输的频带划分，且用于限制相互干扰的方法可能超出了本部分的范围，特别是需要定义协议的部分。在这些区域，条款5不适用；至于条款7，交流电源信号传输可用频带内的带外发射与其不干扰无线电通信业务可能无关。然而，应当给出对连接到电网的其它设备引起可能干扰的考虑，并应遵守条款6中给出的相关值。
(In ITU region 1, AM broadcasting bands begin above 148,5 kHz, and to optimize the use of the range in which mains signaling is allowed, and taking into account that there is no protocol common to electricity supplier and customer applications, the CENELEC countries have adopted the approach of b) and have agreed separate frequency bands for supplier/customer use. All clauses of this section therefore apply, and care is required with out of band emissions within the band(s) available for other equipment in order to limit the possibility of mutual interference.
In ITU regions 2 and 3, AM broadcasting begins at 525 kHz and 526.5 kHz respectively. Frequency band allocation for mains signaling is not employed and the methods used to limit mutual interference may fall outside the scope of this section, particularly where protocols need to be defined. In these regions, clause 5 will not apply and, as regards clause 7, out of band emissions within the band available for mains signaling may not be relevant in that they cannot interfere with radiocommunications services. However, consideration shall be given to possible interference with other equipment connected to the mains, and the relevant values given in clause 6 should be observed.
NOTE In the United States, the Federal Communications Commissions is to allow mains signaling at frequency above which AM broadcasting begins (in the band 535 kHz to 1705 kHz), albeit with restrictions on maximum output levels. This is a special case and is not covered by this section.)
不应使用共模注入，除非在当地明确准许（参见条款9）。
(Common-mode injection shall not be used unless otherwise explicitly allowed in local regulations (see also clause 9)).
EN 50065-1:2001+A1:2010重要内容摘录如下： 1 范围 (Scope)
本标准适用于使用频率范围为3 kHz ~ 148.5 kHz的信号在低压电力系统，即在公共电力配电网上或者在客户方的电力装置内进行传输信息的电力设备。
本标准规定了对于不同应用的频段分配、在操作频段的终端输出电压的限值，以及传导和辐射骚扰的限值，同时，也规定了测量方法。
本标准没有规定信号调制方法、编码方法和功能特性（除了防止相互干扰以外的特性）。 不包括环境要求和测试。
注释：在多数国家，信息发射受到法规管辖。符合本标准并不意味着准许在客户装置以外的地方，或者通过被禁止的公共配电网与其他的客户进行通信。
本标准的目的是限制在电力装置上信号传输设备之间，以及此类设备和其它设备之间的相互影响。另外，本标准的目的是限制由信号传输设备引起的对敏感性电子设备的干扰。但是，不能保证完全免除此类干扰。
(This standard applies to electrical equipment using signals in the frequency range 3 kHz to 148,5 kHz to transmit information on low voltage electrical systems, either on the public electricity distribution network or within installations in consumers’ premises.
It specifies the frequency bands allocated to the different applications, limits for the terminal output voltage in the operating band and limits for conducted and radiated disturbance. It also gives the methods of measurement.
It does not specify the signal modulation methods nor the coding methods nor functional features (except those for the prevention of mutual interference). Environmental requirements and tests are not included.
NOTE In most countries the transmission of information is subject to regulation. Compliance with this standard does not imply permission to establish communication with locations outside the consumer’s installation or with other consumers
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through the public electricity distribution network where this would not otherwise be allowed.
The object of the standard is to limit mutual influence between signal transmission equipment in electrical installations and between such equipment and other equipment. In addition this standard is intended to limit interference caused by signal transmission equipment to sensitive electronic equipment. However, complete freedom from such interference cannot be assured.)
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目录
前言..........................................................................................................................................................2 1 2
概述...................................................................................................................................................5 术语...................................................................................................................................................5 2.1 一般术语 General terms......................................................................................................5 2.2 有关频率管理的专用术语 Specific terms related to frequency management....................5 2.3 无线电业务术语 Radio services.........................................................................................6 中华人民共和国“无线电频率划分图”3 kHz ~ 1605.6频率部分.............................................5 欧洲“无线电频率划分图”3 kHz ~ 1605.6频率部分.................................................................6
3 4
5 “xx无线电频率划分规定”在3 kHz – 500 kHz频率范围的通信业务分析...............................5 6
关于PLC频率的考虑结论..............................................................................................................6
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1 概述
无线电频谱是有限的自然资源。为了充分、合理、有效地利用无线电频谱，保证各种无线电业务的正常运行，防止各种无线电业务、无线电台站和系统之间的相互干扰，根据《中华人民共和国无线电管理条例》，参照国际电信联盟2004年出版的最新《无线电规则》，结合我国无线电业务的发展现状，对《中华人民共和国无线电频率划分规定》（信息产业部第14 号令）进行了修订，并予以公布，同时替代2001公布的《中华人民共和国无线电频率划分规定》。
本篇内容主要是分析《中华人民共和国无线电频率划分规定》对于3 kHz - 500 k频率范围的频带划分（Allocation）、分配（Allotment）和指配（Assignment）内容，理清该频率范围中无线电通信业务的属性和特点，防止工作在3 kHz - 500 k频率范围的低压电力线通信设备对无线电通信业务产生干扰的可能性。
2 术语
下面的术语均为《中华人民共和国无线电频率划分规定》中的定义。与讨论的内容密切相关的术语用蓝色字体标识。 2.1 2.1.1
一般术语 General terms 电信 telecommunication
利用有线、无线电、光或其它电磁系统所进行的符号、信号、文字、图像、声音或其它信息的传输、发射或接收。 2.1.2
无线电 radio
对无线电波使用的总称。 2.1.3
无线电波或赫兹波 radio waves or hertzian waves
频率规定在3 000 GHz以下，不用人造波导而在空间传播的电磁波。 2.1.4 2.2 2.2.1
有关频率管理的专用术语 Specific terms related to frequency management （频带的）划分 allocation (of a frequency band) 无线电通信 radiocommunication
利用无线电波的通信。
将某个特定的频带列入频率划分表，规定该频带可以在指定的条件下供一种或多种地面或空间无线电通信业务或射电天文业务使用。 2.2.2
（无线电频率或无线电频道的）分配 allotment (of a radio frequency or radio frequency channel)
将无线电频率或频道规定一个或多个部门，在指定的区域内供地面或空间无线电通信业务在指定条件下使用。 2.2.3
（无线电频率或无线电频道的）指配 assignment (of a radio frequency or radio frequency channel)
将无线电频率或频道批准给无线电台在指定条件下使用。
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2.3 2.3.1
无线电业务术语 Radio services
无线电通信业务radiocommunication service
为各种电信用途所进行的无线电波的传输、发射和/或接收。
本规定中，除非另有说明，无线电通信业务均指地面无线电通信。 2.3.2
固定业务 fixed service
指定的固定地点之间的无线电通信业务。 2.3.3
移动业务 mobile service
移动电台和陆地电台之间，或各种移动电台之间的无线电通信业务。 2.3.4
水上移动业务 maritime mobile service
海岸电台和船舶电台之间，或船舶电台之间或相关的船载通信电台之间的一种移动业务；
营救器电台和应急示位无线电信标电台也可参与此种业务。 2.3.5
水上无线电导航 maritime radionavigation service
有利于船舶航行和船舶安全运行的无线电导航业务。 2.3.6
无线电导航业务 radionavigation service
用于无线电导航的无线电测定业务。 2.3.7
标准频率和时间信号业务 standard frequency and time signal service
为满足科学、技术和其它方面的需要而播发规定的高精度频率、时间信号（或二者同时播发）
以供普遍接收的无线电通信业务。 2.3.8
航空无线电导航业务 aeronautical radionavigation service
有利于航空器飞行和航空器的安全运行的无线电导航业务。 2.3.9
航空移动业务 aeronautical mobile service
在航空电台和航空器电台之间，或航空器电台之间的一种移动业务；营救器电台可参与此种
业务；应急示位无线电信标电台使用指定的遇险与应急频率也可参与此种业务。 2.3.10 陆地移动 land mobile service
基地电台和陆地移动电台之间，或陆地移动电台之间的移动业务。 2.3.11 广播业务 broadcasting service
供公众直接接收而进行发射的无线电通信业务，包括声音的发射、电视的发射或其它方式的发射。
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中华人民共和国“无线电频率划分图”3 kHz ~ 1605.6 kHz频率部分
IEC 61000-3-8 / FCC Part 15 / DL/T 698 : GDW 374.3 / ARIB STD-T84 / (IEEE P1901.2)20.0519.95130129126117.6112110160200190300285727090868495143300325水上移动4154059水上无线电导航 535526.5505495无线电导航固定 标准频率和时间信号航空无线电导航 航空移动 移动 (1) 水上移动（Maritime mobile service）：海岸电台和船舶电台之间，或船舶电台之间，或相关船载通信电台之间的一种移动业务；营救器电台和应急示位无线电信标电台也可参
与此种业务。
(2) 水上无线电导航（Maritime radionavigation service）：有利于船舶航行和船舶安全运行的无线电导航业务。 (3) 无线电导航（Radionavigation service）：用于无线电导航的无线电测定业务。 (4) 固定（Fixed service）：指定的固定地点之间的无线电通信业务。 (5) 标准频率和时间信号（Standard frequency and time signal service）：为满足科学、技术和其它方面的需要而播发规定的高精度频率、时间信号（或二者同时播发）以供普遍接
收的无线电通信业务。
(6) 航空无线电导航（Aeronautical radionavigation service）：有利于航空器飞行和航空器的安全运行的无线电导航业务。 (7) 航空移动（Aeronautical mobile service）：在航空电台和航空器电台之间，或航空器电台之间的一种移动业务；营救器电台可参与此种业务；应急示位无线电信标电台使用指
定的遇险与应急频率也可参与此种业务。 (8) 移动（Mobile service）：移动电台和陆地电台之间，或移动电台之间的无线电通信业务。 (9) 陆地移动（Land mobile service）：基地电台和陆地移动电台之间，或陆地移动电台之间的移动业务。 (10) 广播（Broadcasting service）：供公众直接接收而进行发射的无线电通信业务，包括声音的发射、电视的发射或其它方式的发射。
1606.5陆地移动 1800重点关注的通信业务 广播
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欧洲“无线电频率划分图”3 kHz ~ 1605.6 kHz频率部分
EN 50065-119.9520.05148.5300283.5255130129126117.61151121101470729086843300325水上移动4154054359水上无线电导航 526.5505495无线电导航固定 标准频率和时间信号航空无线电导航 航空移动 移动 (1) 水上移动（Maritime mobile service）：海岸电台和船舶电台之间，或船舶电台之间，或相关船载通信电台之间的一种移动业务；营救器电台和应急示位无线电信标电台也可参
与此种业务。
(2) 水上无线电导航（Mmaritime radionavigation service）：有利于船舶航行和船舶安全运行的无线电导航业务。 (3) 无线电导航（Radionavigation service）：用于无线电导航的无线电测定业务。 (4) 固定（Fixed service）：指定的固定地点之间的无线电通信业务。 (5) 标准频率和时间信号（Standard frequency and time signal service）：为满足科学、技术和其它方面的需要而播发规定的高精度频率、时间信号（或二者同时播发）以供普遍接
收的无线电通信业务。
(6) 航空无线电导航（Aeronautical radionavigation service）：有利于航空器飞行和航空器的安全运行的无线电导航业务。 (7) 航空移动（Aeronautical mobile service）：在航空电台和航空器电台之间，或航空器电台之间的一种移动业务；营救器电台可参与此种业务；应急示位无线电信标电台使用指
定的遇险与应急频率也可参与此种业务。 (8) 移动（Mobile service）：移动电台和陆地电台之间，或移动电台之间的无线电通信业务。 (9) 陆地移动（Land mobile service）：基地电台和陆地移动电台之间，或陆地移动电台之间的移动业务。 (10) 广播（Broadcasting service）：供公众直接接收而进行发射的无线电通信业务，包括声音的发射、电视的发射或其它方式的发射。
163516251606.5陆地移动 1800重点关注的通信业务 广播
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5 “xx无线电频率划分规定”在3 kHz – 500 kHz频率范围的通信业务分析
纵观中国、欧洲和国际关于“无线电频率划分规定”，对于3 kHz – 500 kHz频率范围的频带划分（Allocation）、分配（Allotment）、指配（Assignment），主要包括8种通信业务，值得注意的是长波和中波调幅广播业务是低压电力线通信（PLC）频率的重点考虑的对象（因此，我们将列为第9种业务），其主要用途见表5-1。
表5-1 3 kHz – 500 kHz频率范围的主要通信业务 业务种类
1 2 3 4 5 6 7 8
业务名称
水上移动
Maritime mobile 水上无线电导航
Maritime radio-navigation 无线电导航 Radio-navigation 固定 Fixed
标准频率和时间信号
Standard frequency and time signal 航空无线电导航
Aeronautical radio-navigation 航空移动 Aeronautical mobile 移动 Mobile 广播
Broadcasting
主要用途
海岸电台和船舶电台之间，或船舶电台之间，或相关船载通信电台之间的一种（超长波或长波）移动业务。 水上导航信标（Beacons）。
中远程（对海）无线电导航，如罗兰C。 （超长波或长波）防御系统（潜艇或船舶）。并规定了“水上移动”次要业务的发射设备性质。
播发20 kHz的高精度频率和时间信号（超长波授时台）。 （长波）航空导航信标（Beacons）。 次要业务。ITU Region 1不包括该业务。 500kHz频率莫尔斯无线电报的国际遇险和呼叫频率。
欧洲（ITU Region 1）：148.5 kHz – 283.5 kHz为长波调幅AM广播。
中波调幅AM广播频率范围：526.5 kHz – 1606.5 kHz。
9
表5-2 中波调幅广播MF(AF)频段（526.5 kHz ~ 1606.5 kHz）举例
频率 (kHz) 603 639 720 747 828 900 927 1008 1026 1053 1098
发射功率 (kW) 1 ~ 200
电台
北京人民广播电台（教育台）
青岛人民广播电台（快乐603长书频率） 中央人民广播电台第1套（中国之声） 中央人民广播电台第2套（经济之声） 中央人民广播电台第9套（文艺之声） 中央人民广播电台第12套（娱乐广播） 北京人民广播电台（新闻台） 青岛人民广播电台（交通台） 北京人民广播电台（体育台） 青岛人民广播电台（文艺台） 北京人民广播电台（经济台）
中央人民广播电台第10套（老年频率） 中央人民广播电台第11套（西藏频率）
属地 (发射地) 北京 青岛 华北 华北 华北 北京 北京 青岛 北京 青岛 北京 华北 北京
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1143 1251 1377
中央人民广播电台第8套（对民族地区广播）青岛人民广播电台（经济台） 青岛人民广播电台（新闻台） 北京 青岛 青岛
6 关于PLC频率的考虑结论
在3 kHz – 500 kHz频率范围的通信业务具有如下特点：
(1) 水上移动、水上无线电导航、固定、航空无线导航和移动业务的电台（发射机和接收机）通
常远离人类的生活和工作区域（City，Residential，Rural，Quiet rural）。 (2) 长波和中波调幅AM广播接收机大多数在人们的生活和工作区域内，由于低压电力线遍布我们的生活和工作区内，因此，利用低压电力线介质进行信号传输，（唯一）重点考虑的EMC问题就是PLC不能对（长波和中波）调幅AM广播接收机产生任何（辐射）干扰，当然，也包括对低压电网上其它PLC系统设备或各种电力和电气设备产生任何有害的（传导发射）干扰。所以说，长波或中波调幅AM广播频率的起始点就是低压电力线通信频率的结束点。例如：欧洲EN 50065-1规定（ITU Region 1）的频率范围为3 kHz – 148.5 kHz（因为148.5 kHz – 283.5 kHz为长波调幅广播频率）；中国DL/T 698:GDW 374.3或美国FCC Part-15规定的频率范围为3 kHz – 500 kHz或9 kHz – 490 kHz（因为526.5 kHz – 1606.5 kHz为中波调幅广播频率）。 (3) 对于接收授时台播发20 kHz（超长波）高精度频率和时间信号的接收机，PLC不能对其产生辐射干扰。由于低压电力线上的噪声分布在40 kHz以下相对较高，通常，PLC通信频率在40 kHz以上，因此，这一点显得并不重要，可不考虑影响。
基于以上分析，我们可以得出如下结论：
低压电网上的（窄带）信号传输的频率上限应为调幅广播频率的起始点。如欧洲
为3 kHz – 148.5 kHz；美国为9 kHz – 490 kHz；中国为3 kHz – 500 kHz等。
在ITU region 1/2/3的国家使用对应的PLC频率进行信号传输不会对无线电通信
业务产生干扰。
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