DE10147918A1

DE10147918A1 - Method for reducing the radiation of signals coupled into power supply lines

Info

Publication number: DE10147918A1
Application number: DE2001147918
Authority: DE
Inventors: Kurt Aretz; Edgar Bolinth; Wolfgang Groeting; Ralf Kern; Heinz Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-24
Also published as: WO2003030397A1

Abstract

Die Unsymmetrieeigenschaften der Energieversorgungsleitungen (N, L) des Energieversorgungsnetzes werden gemessen und die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der Übertragungseinrichtungen (UE) werden in Abhängigkeit von den gemessenen Unsymmetrieeigenschaften der Energieversorgungsleitungen (L, N) eingestellt. Durch die sendeseitige und empfangsseitige Impedanzanpassung wird eine Anpassung an die Unsymmetrieeigenschaften der Energieversorgungsleitungen (L, N) erreicht, wodurch die Abstrahlung des in die Energieversorgungsleitungen eingekoppelten Signals (s) erheblich reduziert wird.The asymmetry properties of the power supply lines (N, L) of the power supply network are measured and the input and output impedances of the transmission devices (UE) are set depending on the measured asymmetry properties of the power supply lines (L, N). An adaptation to the asymmetry properties of the power supply lines (L, N) is achieved by the impedance matching on the transmission side and on the receiving side, as a result of which the radiation of the signal (s) coupled into the power supply lines is considerably reduced.

Description

In Übertragungssystemen mit Energieversorgungsleitungen als Übertragungsmedium - in der Fachwelt auch als Powerline Communication Systems bekannt - werden die Übertragungseinrichtungen ähnlich wie bei einem Bussystem an die Energieversorgungsleitungen angeschlossen. Bei diesem durch Energieversorgungsnetzleiterpaare gebildeten Energievorsorgungsnetz handelt es sich meist um ein sehr unsymmetrisches Netz, wobei die Unsymmetrie überwiegend durch unsymmetrische Netzabschlüsse und durch die einphasig spannungsgeführten Energieversorgungsleitungen verursacht werden. Trotz dieser zumindest teilweisen Unsymmetrie des Energieversorgungsnetzes werden die Übertragungseinrichtungen überwiegend symmetrisch an die Energieversorgungsleitungen angekoppelt, da bei einer symmetrischen Ankoppelung die Abstrahlung des eingekoppelten Signals - überwiegend im Frequenzbereich von 10 bis 30 MHz - für die Übertragung von Informationen am geringsten abgestrahlt wird. Bei stark unsymmetrischen Energieversorgungsnetzen führt eine symmetrische Einkoppelung nicht zu einer verminderten Abstrahlung des eingekoppelten Signals der Übertragungseinrichtungen. In transmission systems with power supply lines as Transmission medium - in the professional world also as a powerline Communication Systems known - are the Transmission devices similar to a bus system Power supply lines connected. With this through Power supply network conductor pairs formed energy supply network it is usually a very asymmetrical network, whereby the asymmetry predominantly through asymmetrical Network terminations and through the single-phase live Power supply lines are caused. Despite this at least partial asymmetry of the energy supply network the transmission devices are predominantly symmetrical the power supply lines coupled, since at one symmetrical coupling the radiation of the injected Signals - mainly in the frequency range from 10 to 30 MHz - least for the transmission of information is emitted. With very asymmetrical Energy supply networks do not lead to symmetrical coupling reduced radiation of the injected signal of the Transmission facilities.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Abstrahlung eines durch die Übertragungseinrichtungen in die Energieversorgungsleitungen eingekoppelten Signals zu vermindern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. The object underlying the invention is that Radiation of a through the transmission facilities in the Power supply lines coupled signal Reduce. The object is achieved by the features of claim 1 solved.

Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Unsymmetrieeigenschaften der Energieversorgungsleitungen des Energieversorgungsnetzes gemessen werden und die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der Übertragungseinrichtungen in Abhängigkeit von den gemessenen Unsymmetrieeigenschaften der Energieversorgungsleitungen eingestellt werden. Durch die sendeseitige und empfangsseitige Anpassung kann die Abstrahlung des in die Energieversorgungsleitungen eingekoppelten Signals erheblich reduziert werden. The essential aspect of the method according to the invention is to see that the asymmetry properties of the Power supply lines of the power supply network measured and the input and output impedances of the Transmission devices depending on the measured Asymmetry properties of the power supply lines can be set. Through the sending and receiving sides Adjustment can be made in the radiation of the Power supply lines coupled signal can be significantly reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. The inventive method and other advantageous Refinements are based on a graphic Presentation explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt den dem für die Erläuterung der Erfindung erforderlichen Teil des Sender S und des Empfängers E von Übertragungseinrichtungen UE, die an Energieversorgungsleitungen L, N angeschlossen sind. Bei den beiden Energieversorgungsleitungen L, N sind durch einen Phasenleiter 1 und einen Nulleiter N gebildet. Die in den beide Energieversorgungsleitungen L, N eingefügten Impedanzen ZA, ZB stellen die Ersatzimpedanzen der Energieversorgungsleitungen L, N dar. In der Übertragungseinrichtung UE mit dem dargestellten Sender S ist an jede der Energieversorgungsleitungen L, N eine steuerbare Impedanz Z1, Z2 angeschlossen, deren anderer Anschluss mit einem ein Signal für die Übertragung von Informationen im Frequenzbereich zwischen 10 und 30 MHz bildenden Signalgenerator G verbunden ist. Zur Steuerung des Messvorgangs und der steuerbaren bzw. regelbaren Impedanzen Z1. .Z4 ist im Sender S und Empfänger E jeweils eine Steuerungseinrichtung ST angeordnet, die durch einen Mikroprozessor realisiert ist. Mit Hilfe der Steuereinrichtungen werden sowohl die Impedanzmessungen in der Reihenfolge gesteuert und dabei die Messwerte ermittelt als auch die steuerbaren Impedanzen eingestellt. The drawing shows that part of the transmitter S and the receiver E of transmission devices UE which are required for the explanation of the invention and which are connected to power supply lines L, N. In the two power supply lines L, N are formed by a phase conductor 1 and a neutral conductor N. The impedances ZA, ZB inserted in the two power supply lines L, N represent the equivalent impedances of the power supply lines L, N. In the transmission device UE with the illustrated transmitter S, a controllable impedance Z1, Z2 is connected to each of the power supply lines L, N, the other Connection is connected to a signal generator G forming a signal for the transmission of information in the frequency range between 10 and 30 MHz. To control the measuring process and the controllable or regulable impedances Z1. .Z4 a control device ST is arranged in the transmitter S and receiver E, which is implemented by a microprocessor. With the help of the control devices, both the impedance measurements are controlled in the order and the measured values are determined and the controllable impedances are set.

Erfindungsgemäß wird, da die Unsymmetrie der Energieversorgungsleitungen L, N nicht bekannt ist und zudem orts- und zeitabhängig ist, eine Unsymmetriemessung beispielsweise vor einer Informationsübertragung oder auch bei längerer Informationsübertragung während der Übertragung durchgeführt. According to the invention, since the asymmetry of the Power supply lines L, N is not known and also local and an asymmetry measurement, for example, is time-dependent an information transfer or even for a longer period Information transfer performed during the transfer.

Eine vorteilhafte Messung der Unsymmetrie ist eine Impedanzmessung der beiden Energieversorgungsleitungen L, N gegen das Massepotential M. Die Differenz der gemessenen Impedanzen Z5, Z6 wird nun als Komplementärimpedanz durch entsprechende Einstellung einer oder beider steuerbarer Impedanzen Z1, Z2 in die Energieversorgungsleitungen L, N eingefügt. Diese Messung wird mit Hilfe der Steuerungen ST durchgeführt, wobei diese die beiden steuerbaren Impedanzen Z1, Z2 derart einstellen, dass eine Symmetrie erreicht wird. Hierdurch wird die Ausgangsstufe des Senders S symmetrisch zum Massepotential M abgeschlossen. Die gleiche Messprozedur wird nun beim Empfänger E der anderen an die Energieversorgungsleitungen L, N angeschlossenen Übertragungseinrichtungen UE durchgeführt. Hierbei wird wiederum die Unsymmetrie der beiden Energieversorgungsleitungen L, N gemessen und die Differenz der beiden gemessenen Impedanzen Z5, Z6 als Komplementärimpedanz mit Hilfe einer oder beider steuerbaren Impedanzen Z3, Z4 in die Energieversorgungsleitungen L, N derart eingefügt, dass der Eingangsteil des Senders symmetrisch gegen Massepotential abgeschlossen ist. An advantageous measurement of the asymmetry is one Impedance measurement of the two power supply lines L, N against that Ground potential M. The difference in the measured impedances Z5, Z6 is now used as a complementary impedance by appropriate Setting one or both controllable impedances Z1, Z2 in the power supply lines L, N inserted. This measurement is carried out with the help of the controls ST, these set the two controllable impedances Z1, Z2 in such a way that symmetry is achieved. This will make the Output stage of the transmitter S symmetrical to the ground potential M completed. The same measurement procedure is now carried out at the receiver E the other to the power supply lines L, N connected transmission devices UE performed. Here again the asymmetry of the two Power supply lines L, N measured and the difference between the two measured impedances Z5, Z6 as complementary impedance with the help one or both controllable impedances Z3, Z4 in the Power supply lines L, N inserted such that the Input part of the transmitter symmetrical against ground potential is completed.

Nach diesen Messungen und Einstellungen sind der Sender S und Empfänger E der beiden Übertragungseinrichtungen UE optimal an die Impedanzen bzw. an die Unsymmetrie der Energieversorgungsleitungen L, N angepasst, d. h. die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der Übertragungseinrichtungen UE sind optimal an die Unsymmetrieeigenschaften des Energieversorgungsnetzes angepasst. Dadurch wird die Abstrahlung der über das Energieversorgungsnetz geführten Signal erheblich verringert. After these measurements and settings, the transmitter S and Receiver E of the two transmission devices UE optimal to the impedances or to the asymmetry of the Power supply lines L, N adapted, d. H. the input and Output impedances of the transmission devices UE are optimal to the asymmetry properties of the energy supply network customized. Thereby the radiation of the over Power supply network led signal significantly reduced.

Claims

1. A method for reducing the radiation of signals (s), which are coupled into energy supply lines (L, N) by transmission devices (UE), characterized in that
that the asymmetry properties of the power supply lines (N, L) of the power supply network are measured and
that the input and output impedances of the transmission devices (UE) are set as a function of the measured asymmetry properties of the power supply lines (L, N).

2. The method according to claim 1, characterized in that
that the asymmetry measurement is carried out by an impedance measurement of both wires of the power supply lines (L, N) against ground potential (M), that the measured impedances (Z5, Z6) are inserted as complementary impedances in the power supply lines (L, N) on the transmission side of the transmission devices (UE) will, and
that the asymmetry measurement is carried out again and a complementary impedance designed for the measured impedances (Z5, Z6) is inserted at the receiving end of the transmission device (UE).

3. The method according to claim 2, characterized, that the complementary impedances as controllable impedances (Z1. .Z4) in the transmitter (S) and receiver (E) of the Transmission facilities (UE) are formed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that one over the power supply lines (L, N) too transmitting signal (s) a frequency range from 1 to 30 MHz having.