BR112020020402A2 - Sistema de transmissão de dados - Google Patents
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Abstract
sistema de transmissão de dados. a invenção se refere a um sistema de transmissão de dados (26) que compreende um dispositivo de emissão (28), um dispositivo de recebimento (30) e um enlace de comunicação (32), em que o dispositivo de emissão (28) compreende: um emissor de frequência de rádio (38) conectado ao enlace de comunicação; uma linha de alimentação (48) conectada ao enlace de comunicação em um ponto de conexão (50), em que a linha de alimentação é levada para uma tensão de suprimento; um componente de acoplamento capacitivo (60) conectado entre o emissor de frequência de rádio e o ponto de conexão (50), em que o dispositivo de recebimento (30) compreende: um receptor de frequência de rádio (66) conectado ao enlace de comunicação para receber o dito sinal de frequência de rádio; uma linha de alimentação (80) conectada ao enlace de comunicação em um ponto de conexão (82); um componente de acoplamento capacitivo (92) conectado entre o ponto de conexão e o receptor de frequência de rádio, em que os ditos componentes de acoplamento capacitivos transmitem o sinal de frequência de rádio e bloqueiam a tensão de suprimento.
Description
[0001] A presente invenção está no campo de sistemas de transmissão de dados para aeronaves.
[0002] A aeronave compreende uma rede de distribuição de alimentação e uma rede de transmissão de dados independente da rede de distribuição de alimentação.
[0003] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema de transmissão de alimentação 2 e um sistema de transmissão de dados 4 montados, de modo geral, em uma aeronave. O sistema de transmissão de alimentação 2 é independente do sistema de transmissão de dados 4.
[0004] O sistema de alimentação-transmissão 2 compreende dois cabos 6, 8 conectados, em uma extremidade, a uma fonte de suprimento de tensão 10 para aeronave e, na outra extremidade, a uma unidade de conversão de alimentação 12 ou ao equipamento elétrico 12.
[0005] O sistema de transmissão de dados 4 compreende uma primeira unidade de recebimento-emissão 14, e uma segunda unidade de recebimento-emissão 16 adequada para transmitir e receber dados para e a partir da primeira unidade de recebimento-emissão 14. Esses dados são transmitidos por meio de ondas de frequência de rádio. As unidades de recebimento-emissão 14, 16 são idênticas. As mesmas compreendem, cada uma, uma unidade de processamento de dados 18 capaz de gerar dados a serem transmitidos, um receptor-emissor de frequência de rádio 20 conectado à unidade de processamento 18, uma rede de correspondência 22 conectada à unidade de processamento e uma antena receptora e emissora 24 conectada à rede de correspondência.
[0006] Entretanto, esses sistemas não são garantidos e não são usados para sistemas críticos, isto é, sistemas que podem levar à perda da aeronave.
[0007] Um objetivo da presente invenção consiste em propor um sistema de transmissão alternativo.
[0008] Para esse propósito, a presente invenção propõe um sistema de transmissão de dados que compreende um dispositivo de emissão, um dispositivo de recebimento e um enlace de comunicação,
em que o dispositivo de emissão compreende: um emissor de frequência de rádio que tem pelo menos uma saída conectada ao enlace de comunicação, em que o emissor de frequência de rádio é adequado para gerar um sinal de frequência de rádio representativo de dados a serem transmitidos; uma linha de alimentação conectada ao enlace de comunicação em um ponto de conexão, em que a linha de alimentação é destinada a ser levada a uma tensão de suprimento; pelo menos um componente de acoplamento capacitivo conectado entre a saída do emissor de frequência de rádio e o ponto de conexão, em que o dito componente de acoplamento capacitivo é adequado para transmitir o sinal de frequência de rádio e bloquear tensão de suprimento; em que o dispositivo de recebimento compreende: um receptor de frequência de rádio que tem pelo menos uma entrada conectada ao enlace de comunicação para receber o dito sinal de frequência de rádio; uma linha de alimentação conectada ao enlace de comunicação em um ponto de conexão; pelo menos um componente de acoplamento capacitivo conectado entre o ponto de conexão e a entrada do receptor de frequência de rádio, em que o dito componente de acoplamento capacitivo é adequado para transmitir o sinal de frequência de rádio e bloquear a tensão de suprimento.
[0009] De acordo com as modalidades específicas, o sistema de transmissão compreende uma ou mais das seguintes características: o emissor de frequência de rádio compreende uma saída suplementar e o receptor de frequência de rádio compreende uma entrada suplementar, em que o sistema de transmissão compreende um enlace de comunicação suplementar conectado entre a saída suplementar do emissor de frequência de rádio e a entrada suplementar do receptor de frequência de rádio; em que o dispositivo de emissão compreende: uma linha de alimentação suplementar conectada ao enlace de comunicação suplementar em um ponto de conexão suplementar; e um componente de acoplamento capacitivo suplementar conectado entre a saída suplementar do emissor e o ponto de conexão suplementar, em que o dispositivo de recebimento compreende: uma linha de alimentação suplementar conectada ao enlace de comunicação suplementar em um ponto de conexão suplementar; e um componente de acoplamento capacitivo suplementar conectado entre o ponto de conexão suplementar e a entrada suplementar do receptor de frequência de rádio. o dispositivo de emissão e/ou o dispositivo de recebimento compreende um transformador conectado, por um lado, ao emissor de frequência de rádio e/ou ao receptor de frequência de rádio e, por outro lado, ao enlace de comunicação e ao enlace de comunicação suplementar. o dispositivo de emissão e/ou o dispositivo de recebimento compreendem adicionalmente um filtro adequado para bloquear o sinal de frequência de rádio e para transmitir a tensão de suprimento, em que o dito filtro é conectado à linha de alimentação. o dito filtro é um transformador. o enlace de comunicação é um fio de um cabo de impedância controlada. o dispositivo de emissão compreende uma rede de correspondência de impedância conectada entre o emissor de frequência de rádio e o componente de acoplamento capacitivo, em que a rede de correspondência é adequada para corresponder às impedâncias do enlace de comunicação. o dispositivo de recebimento compreende uma rede de correspondência de impedância conectada entre o componente de acoplamento capacitivo e o receptor de frequência de rádio, em que a dita rede de correspondência é adequada para corresponder às impedâncias do enlace de comunicação. o sistema compreende adicionalmente uma fonte de suprimento de tensão conectada à linha de alimentação do dispositivo de emissão ou ao dispositivo de recebimento.
o sistema compreende adicionalmente um equipamento elétrico conectado à linha de alimentação do dispositivo de emissão ou ao dispositivo de recebimento.
[0010] A invenção será entendida mais facilmente após a leitura da seguinte descrição, dada unicamente como um exemplo e realizada com referência às seguintes figuras, nas quais: a Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de transmissão de amostra de sistemas de transmissão de dados e de alimentação pertencentes ao estado da técnica; e a Figura 2 é uma vista esquemática de um sistema de transmissão de dados de acordo com uma primeira modalidade da invenção; e a Figura 3 é uma vista esquemática de um sistema de transmissão de dados de acordo com uma segunda modalidade da invenção.
[0011] Com referência à Figura 2, o sistema de transmissão de dados 26, de acordo com uma implementação de amostra da presente invenção, compreende um dispositivo de emissão de dados 28 capaz de emitir dados, um dispositivo de recebimento de dados 30 capaz de receber dados enviados pelo dispositivo de emissão 28, um enlace de comunicação 32 e um enlace de comunicação suplementar
34.
[0012] Os enlaces de comunicação 32, 34 conectam o dispositivo de emissão 28 ao dispositivo de recebimento 30. Os enlaces de comunicação 32, 34 são isolados um do outro. Os mesmos são, por exemplo, feitos de um primeiro fio e um segundo fio de um cabo de impedância controlada. Um cabo do tipo RS-485 ou um cabo de ethernet pode, por exemplo, ser usado.
[0013] O dispositivo de emissão 28 compreende uma unidade de processamento 36 e um emissor de frequência de rádio 38 conectado à unidade de processamento 36 por meio de um enlace de comunicação 42.
[0014] A unidade de processamento 36 é feita de um controlador de protocolo.
[0015] A mesma compreende uma saída 40 adequada para gerar um sinal representativo de dados a serem transmitidos para o dispositivo de recebimento 30.
[0016] O emissor 38 é adequado para receber o sinal gerado por meio da unidade de processamento, modular e amplificar o mesmo. Finalmente, o emissor 38 é capaz de transmitir um sinal de frequência de rádio que contém os dados, de acordo com um modo diferencial, para o enlace de comunicação 32 e para o enlace de comunicação suplementar 34. Para esse propósito, o emissor 38 compreende uma saída 41 conectada ao enlace de comunicação 32 e uma saída suplementar 43 conectada ao enlace de comunicação suplementar 34. O emissor de frequência de rádio 38 é, por exemplo, um emissor de RFID.
[0017] O enlace de comunicação 42 é, por exemplo, um barramento do tipo de I2C (“Circuito Inter Integrado”), enlace de SPI (“Interface Periférica de Série”), enlace de RS (“Padrão Recomendado”) tal como um enlace RS-232.
[0018] O dispositivo de emissão 28 pode compreender uma rede de correspondência de impedância 44 conectada ao emissor de frequência de rádio 38 e/ou um transformador elétrico 46 conectado à rede de correspondência de impedância 44.
[0019] A rede de correspondência de impedância 44 compreende pelo menos uma impedância variável e serve para otimizar a transferência de dados.
[0020] O transformador elétrico 46 é adequado para isolar, com isolamento galvânico, o emissor 38 com relação aos enlaces de comunicação 32, 34.
[0021] O transformador elétrico 46 tem um primeiro enrolamento conectado à rede de correspondência de impedância 44 e um segundo enrolamento conectado aos componentes de acoplamento capacitivos 60, 62, conforme descrito explicitamente a seguir. A primeira bobina atua como uma antena adequada para transmitir o sinal de frequência de rádio. A segunda bobina atua como uma antena adequada para receber o sinal de frequência de rádio emitido pela primeira bobina.
[0022] Como uma variante, a primeira bobina é conectada diretamente à saída 41 e à saída suplementar 43 do emissor e a segunda bobina é conectada ao enlace de comunicação 32 e ao enlace de comunicação suplementar 34.
[0023] O dispositivo de emissão 28 compreende adicionalmente uma linha de alimentação 48 conectada ao enlace de comunicação 32 em um ponto de conexão 50 e uma linha de alimentação suplementar 52 conectada ao enlace de comunicação suplementar 34 em um ponto de conexão suplementar 54.
[0024] O dispositivo de emissão 28 também pode compreender uma fonte de suprimento de tensão de aeronave 56, tal como o gerador da aeronave ou uma bateria. As linhas de alimentação 48, 52 são conectadas a essa fonte de suprimento
56. A linha de alimentação 48 é, por exemplo, conectada a um potencial de 28 V. A linha de alimentação suplementar 52 é conectada ao retorno de corrente da fonte de suprimento de tensão.
[0025] Vantajosamente, o dispositivo de emissão 28 pode compreender adicionalmente um filtro 58 conectado à linha de alimentação 48 a montante do ponto de conexão 50 e à linha de alimentação suplementar 52 a jusante do ponto de conexão 54, com referência à direção da corrente de suprimento proveniente da fonte de suprimento 56. Em particular, o filtro 58 é conectado entre a fonte de suprimento 56 e os pontos de conexão 50, 54.
[0026] O filtro 58 serve para bloquear a transmissão do sinal de frequência de rádio à fonte de suprimento 56 enquanto deixa a tensão de suprimento passar.
[0027] Esse filtro 58 é, por exemplo, feito de um transformador.
[0028] O dispositivo de emissão 28 compreende adicionalmente um componente de acoplamento capacitivo 60 conectado entre a saída do emissor e ao ponto de conexão 50, e um componente de acoplamento capacitivo suplementar 62 conectado entre a saída 41 suplementar 43 do emissor e os pontos de conexão suplementares
54.
[0029] O componente de acoplamento capacitivo 60 e o componente de acoplamento capacitivo suplementar 62 são adequados para transmitir o sinal de frequência de rádio e bloquear a tensão de suprimento. Nessa maneira, a tensão de suprimento aplicada pela fonte de suprimento 56 não é transmitida ao emissor de frequência de rádio 38.
[0030] Os componentes de acoplamento capacitivos 60, 62 são, por exemplo, feitos de capacitores.
[0031] Vantajosamente, os componentes de acoplamento capacitivos 60, 62 bloqueiam a tensão de suprimento, de modo que a mesma seja transmitida para o emissor de frequência de rádio 38.
[0032] O dispositivo de recebimento 30 compreende uma unidade de processamento 64 e um receptor de frequência de rádio 66 conectado à unidade de processamento.
[0033] A unidade de processamento 64 é idêntica ou similar à unidade de processamento 36 do dispositivo de emissão. A mesma compreende uma entrada 70 conectada a uma saída 72 do receptor 66 por meio de um barramento de I2C, um enlace de SPI ou um enlace de comunicação 37 do tipo de enlace de RS.
[0034] O receptor de frequência de rádio 66 compreende a saída 72, uma entrada 74 conectada ao enlace de comunicação 32 e uma entrada suplementar 76 conectada ao enlace de comunicação suplementar 34.
[0035] O dispositivo de recebimento 30 pode compreender também uma rede de correspondência de impedância 68 conectada ao receptor de frequência de rádio 66 e/ou um transformador elétrico 78 conectado à rede de correspondência de impedância 68.
[0036] A rede de correspondência de impedância 68 e o transformador 78 são idênticos ou similares à rede de correspondência 68 e o transformador 46 do dispositivo de emissão 28. Em particular, o transformador elétrico 78 tem uma primeira bobina conectada diretamente à saída 74 e à saída suplementar 76 do receptor e uma segunda bobina conectada ao enlace de comunicação 32 e ao enlace de comunicação suplementar 34.
[0037] O dispositivo de recebimento 30 compreende uma linha de alimentação 80 conectada ao enlace de comunicação 32 em um ponto de conexão 82 e uma linha de alimentação suplementar 84 conectada ao enlace de comunicação suplementar 34 em um ponto de conexão suplementar 86.
[0038] O dispositivo de recebimento 30 pode também compreender um equipamento 88 conectado à linha de alimentação 32 e à linha de alimentação suplementar 34. O equipamento 88 compreende uma ou mais unidades de equipamento elétrico.
[0039] Preferencialmente, o dispositivo de recebimento 30 compreende um filtro
90 conectado à linha de alimentação 80 a jusante do ponto de conexão 82 e à linha de alimentação suplementar 84 a montante do ponto de conexão suplementar 86, com referência à direção da corrente de suprimento proveniente da fonte de suprimento 56 e à alimentação do equipamento 88. Em particular, o filtro 90 é conectado entre o equipamento 88 e os pontos de conexão 82 e 86. Esse filtro 90 é capaz de bloquear o sinal de frequência de rádio e deixar a tensão de suprimento passar. O filtro 90 é, por exemplo, feito de um transformador.
[0040] O dispositivo 30 compreende adicionalmente um componente de acoplamento capacitivo 92 conectado entre o ponto de conexão 82 e a entrada 74 do receptor de frequência de rádio 66, e um componente de acoplamento capacitivo suplementar 94 conectado entre o ponto de conexão 86 e a entrada 76 do receptor de frequência de rádio 66.
[0041] Os componentes de acoplamento capacitivos 92, 94 são adequados para bloquear a tensão de suprimento proveniente da fonte de tensão 56 e deixar o sinal de frequência de rádio passar. Os componentes de acoplamento capacitivos 92, 94 compreendem um ou mais capacitores.
[0042] Como uma variante, o equipamento 88 conectado ao dispositivo de emissão 28 e à fonte tensão 56 é conectado ao dispositivo de recebimento 30. Nesse caso, é o dispositivo de recebimento 30 que fornece ao dispositivo de emissão 28 a tensão, uma vez que os dados são enviados a partir do dispositivo de emissão 28 para o dispositivo de recebimento 30.
[0043] Como uma variante, o dispositivo de emissão 28 e/ou o dispositivo de recebimento 30 não compreendem um transformador elétrico 46, 78.
[0044] Como uma variante, a linha de alimentação 48, 80 e a linha de alimentação suplementar 52, 84 do dispositivo de emissão 28 e/ou do dispositivo de recebimento 30 não compreendem um filtro 58, 90.
[0045] Como uma variante, o sistema de transmissão 26 compreende um único enlace de comunicação 32 e o emissor 38 compreende uma única saída 41 capaz de transmitir o sinal de frequência de rádio representativo dos dados a serem transmitidos pelo único enlace de comunicação em um modo não diferencial.
[0046] Em operação, o emissor de frequência de rádio 38 modula os dados provenientes da unidade de processamento 36 em um sinal de frequência de rádio e transmite o sinal resultante para os enlaces de comunicação 32, 34. Os dados são, dessa forma, transmitidos a partir do dispositivo de emissão 28 para o dispositivo de recebimento 30. Os dados recebidos são demodulados pelo receptor de frequência de rádio 66 e, então, enviados para a unidade de processamento 64. Em paralelo, a tensão de suprimento proveniente da fonte de suprimento 56 é das linhas de alimentação 48, 52 em direção aos enlaces de comunicação 32, 34. Essa tensão de suprimento é transmitida para as linhas de alimentação 80, 84. Essa tensão de suprimento alimenta todo o equipamento elétrico 88.
[0047] O sistema de transmissão de dados 96, de acordo com a segunda modalidade da invenção mostrada na Figura 3, é idêntico ao sistema de transmissão de dados, de acordo com a primeira modalidade, exceto pelo fato de que o mesmo compreende um primeiro dispositivo de recebimento-emissão 98 no lugar do dispositivo de emissão 28, e um segundo dispositivo de recebimento-emissão 100 no lugar do dispositivo de recebimento 30.
[0048] Por esse propósito, nessa modalidade, o emissor de frequência de rádio 38 é um receptor-emissor de frequência de rádio 102 e o receptor de frequência de rádio 66 é um receptor-emissor de frequência de rádio 104. Os outros componentes do sistema de transmissão 96 de acordo com a segunda modalidade são idênticos ou similares aos componentes do sistema de transmissão 26 de acordo com a primeira modalidade e não serão descritos uma segunda vez.
[0049] A operação do sistema de transmissão, de acordo com a segunda modalidade, é similar à operação do sistema de transmissão de acordo com a primeira modalidade. Os dados são transmitidos a partir do primeiro dispositivo de recebimento-emissão 98 e do segundo dispositivo de recebimento-emissão 100, e os dados são transmitidos a partir do segundo dispositivo de recebimento-emissão 100 para o segundo dispositivo de recebimento-emissão 98. A fonte de tensão 56 supre todo o equipamento 88. A tensão de suprimento é transmitida pelas linhas de alimentação 48, 58 para o primeiro dispositivo 98, as linhas de comunicação 32, 34 e as linhas de alimentação 80, 84 para o segundo dispositivo 100.
[0050] Obviamente, a invenção não é limitada às modalidades descritas anteriormente e fornecidas unicamente como exemplos. A mesma abrange várias modificações, formas alternativas e outras variações nas quais o elemento versado na técnica concederia no contexto da presente invenção e, em particular, quaisquer combinações dos vários modos de operação descritos anteriormente, que podem ser considerados separadamente ou em combinação.
Claims (10)
1. Sistema de transmissão de dados (26, 96) caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de emissão (28, 98), um dispositivo de recebimento (30, 100) e um enlace de comunicação (32), em que o dispositivo de emissão (28, 98) compreende: um emissor de frequência de rádio (38, 102) que tem pelo menos uma saída (41) conectada ao enlace de comunicação (32), em que o emissor de frequência de rádio (38, 102) é adequado para gerar um sinal de frequência de rádio representativo de dados a serem transmitidos; uma linha de alimentação (48) conectada ao enlace de comunicação (32) em um ponto de conexão (50), em que a linha de alimentação (48) é destinada a ser levada a uma tensão de suprimento; pelo menos um componente de acoplamento capacitivo (60) conectado entre a saída (41) do emissor de frequência de rádio e o ponto de conexão (50), em que o dito componente de acoplamento capacitivo (60) é adequado para transmitir o sinal de frequência de rádio e bloquear a tensão de suprimento; em que o dispositivo de recebimento (30, 100) compreende: um receptor de frequência de rádio (66, 104) que tem pelo menos uma entrada (74) conectada ao enlace de comunicação (32) para receber o dito sinal de frequência de rádio; uma linha de alimentação (80) conectada ao enlace de comunicação (32) em um ponto de conexão (82); pelo menos um componente de acoplamento capacitivo (92) conectado entre o ponto de conexão (82) e a entrada (74) do receptor de frequência de rádio, em que o dito componente de acoplamento capacitivo (92) é adequado para transmitir o sinal de frequência de rádio e bloquear a tensão de suprimento.
2. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o emissor de frequência de rádio (38, 102) compreende uma saída suplementar (43) e o receptor de frequência de rádio (66, 104) compreende uma entrada suplementar (76), em que o sistema de transmissão (26, 96) compreende um enlace de comunicação suplementar (34) conectado entre a saída suplementar (43) do emissor de frequência de rádio e a entrada suplementar (76) do receptor de frequência de rádio; em que o dispositivo de emissão (28, 98) compreende: uma linha de alimentação suplementar (52) conectada ao enlace de comunicação suplementar (34) em um ponto de conexão suplementar (54); e um componente de acoplamento capacitivo suplementar (62) conectado entre a saída suplementar (43) do emissor e o ponto de conexão suplementar (54), em que o dispositivo de recebimento (30, 100) compreende: uma linha de alimentação suplementar (84) conectada ao enlace de comunicação suplementar (34) em um ponto de conexão suplementar (86); e um componente de acoplamento capacitivo suplementar (94) conectado entre o ponto de conexão suplementar (86) e a entrada suplementar (76) do receptor de frequência de rádio.
3. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de emissão (28, 98) e/ou o dispositivo de recebimento (30, 100) compreendem um transformador (46, 78) conectado, por um lado, ao emissor de frequência de rádio (38, 102) e/ou ao receptor de frequência de rádio (66, 104) e, por outro lado, ao enlace de comunicação (32) e ao enlace de comunicação suplementar (34).
4. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de emissão (28, 98) e/ou o dispositivo de recebimento (30, 100) compreendem adicionalmente um filtro (58, 90) adequado para bloquear o sinal de frequência de rádio e para transmitir a tensão de suprimento, em que o dito filtro (58, 90) é conectado à linha de alimentação (48).
5. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito filtro (58, 90) é um transformador.
6. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o enlace de comunicação (32) é um fio de um cabo de impedância controlada.
7. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de emissão (28, 98) compreende uma rede de correspondência de impedância (44) conectada entre o emissor de frequência de rádio (38, 102) e o componente de acoplamento capacitivo (60), em que a dita rede de correspondência (44) é adequada para corresponder às impedâncias do enlace de comunicação (32).
8. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de recebimento (30, 100) compreende uma rede de correspondência de impedância (68) conectada entre o componente de acoplamento capacitivo (92) e o emissor de frequência de rádio (66, 104), em que a dita rede de correspondência (68) é adequada para corresponder às impedâncias do enlace de comunicação (32).
9. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma fonte de suprimento de tensão (56) conectada à linha de alimentação (48, 80) do dispositivo de emissão (28, 98) ou do dispositivo de recebimento (30, 100).
10. Sistema de transmissão (26, 96), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente equipamento elétrico (88) conectado à linha de alimentação (70) do dispositivo de emissão (28, 98) ou do dispositivo de recebimento (30, 100).
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