DE69210458T2

DE69210458T2 - Bus-Ankoppler in Strombetriebsart mit flachen Spulen und Abschirmungen

Info

Publication number: DE69210458T2
Application number: DE69210458T
Authority: DE
Inventors: David G Morant
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: DE69210458D1; EP0507360B1; EP0507360A3; EP0507360A2

Description

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Ankoppler zum Aufbringen von Signalen auf ein Datenbuskabel und zum Empfangen von Signalen von diesem, und insbesondere Ankoppler zum Aufbringen von Signalen auf ein Datenbuskabel und zum Empfangen von Signalen von diesem in Strombetriebsart.
Aus der EP-A-0 053 638 ist ein Datenübertragungssystem in Strombetriebsart bekannt, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissen ist.

Hintergrund der Erfindung

Gegenwärtige elektronische Steuersysteme und logische Systeme weisen oft eine Anzahl physikalisch getrennter Subsysteme auf, die mit einem Datenbuskabel miteinander verbunden sind. Die Datenverbindung zwischen den Subsystemen wird über das Datenbuskabel bewerkstelligt. Beispielsweise sind moderne Avionic-Systeme auf der Verwendung eines Datenübertragungssystems begründet, das ein Datenbuskabel und Bus-Ankoppier für die Datenverbindung unter physikalisch getrennten Subsystemen umfaßt, die Flug- und Navigations-Avionics und Flugregelungen umfassen.
In der Flugindustrie besteht ein Datenbuskabel in typischer Weise aus einem Paar Leitern, d.h. einem Drähtepaar. Subsysteme, d.h. Endanschlußeinheiten, werden jeweils an das Datenbuskabel mit einem Bus-Ankoppler angekoppelt. Die Bus-Ankoppler ermöglichen es den Endanschlußeinheiten, Datensignale vom Datenbuskabel zu empfangen und Datensignale auf das Datenbuskabel zu übertragen. Zwei Formen von Datenübertragungssystemen werden gegenwärtig benutzt: Datenübertragungssysteme in Spannungsbetriebsart und in Strombetriebsart. Bei einem System in Spannungsbetriebsart werden Daten auf ein Datenbuskabel als Spannungsdifferenzen zwischen zwei Drähten übertragen, die das Datenbuskabel bilden, und diese Spannungen werden durch unmittelbare galvanische Verbindungen mit den beiden Drähten des Datenbuskabels erzielt, d.h., es wird ein unmittelbarer Kontakt zwischen den Bus-Ankopplern und dem Datenbuskabel dadurch hergestellt, daß man die Drahtisolierung abstreift und durch Löten Spleißverbindungen herstellt. Ein Datenübertragungssystem in Spannungsbetriebsart hat mehrere Nachteile. Da die Signale auf ein Datenbuskabel in Form von Spannungen übertragen werden, können externe elektrische Felder Störungen auf das Datenbuskabel aufkoppeln, die in die gewünschte Signalübertragung störend eingreifen können. Weil zusätzlich Ankoppler in Spannungsbetriebsart am Datenbuskabel mit galvanischen Verbindungen angekoppelt werden müssen, sind Bus-Ankoppler schwierig anzubringen und zu entfernen. Ferner ist die intrusive Natur galvanischer Verbindung inhärenterweise unzuverlässig. Ein Datenübertragungssystem in Strombetriebsart hat diese Nachteile nicht.
In einem Datenübertragungssystem in Strombetriebsart werden Daten als differentielle elektrische Ströme auf zwei Drähte übertragen, die ein Datenbuskabel bilden. Die Bus-Ankoppler eines Datenübertragungssystems in Strombetriebsart fühlen lediglich den Busstrom, wenn sie Daten empfangen, und induzieren einen Busstrom ab, wenn sie Daten übertragen. Bus-Ankoppler in Strombetriebsart sind elektromagnetisch mit dem Datenbuskabel gekoppelt, d.h., es sind keine physischen Verbindungen zwischen den Ankopplern und den Drähten des Datenbuskabels hergestellt. Somit können Bus-Ankoppler in Strombetriebsart ohne weiteres eingebaut und entfernt werden.
Während bereits existierende Flugzeuge eine begrenzte Anzahl von Endanschlußeinheiten erfordern, können neuere, vollelektronische Flugzeuge, die ausgedehnte Avionic-Systeme und Steuersysteme aufweisen, den Anschluß von mehr als 100 Endanschlußeinheiten an ein Datenbuskabel erfordern. Jede Endanschlußeinheit wird an ein Datenbuskabel mit einem oder mehreren Bus-Ankoppler(n) angekoppelt. Wegen ihrer Vielzahl ist es erwünscht, daß Bus-Ankoppler leicht einzubaüen sind. Da ferner Endanschlußeinheiten während der Lebensdauer eines Flugzeugs ersetzt werden können, sollten Bus-Ankoppler leicht zu entfernen sein. Zusätzlich würde die große Anzahl von Bus-Ankopplern in einem Flugzeug eine Größe und ein Gewicht bilden sowie eine wirtschaftliche Herstellung erfordern, ein bedeutendes Kriterium in der Konstruktion von Bus-Ankopplern. In einem Flugzeug ist die Zuverlässigkeit der Bus-Ankoppler von überragender Bedeutung. Da ferner Flugzeuge häufig elektrischen Stürmen ausgesetzt sind, sollten Bus-Ankoppler so konstruiert sein, daß sie von externen elektrischen und magnetischen Feldern nicht beeinflußt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

In Übereinstimmung mit dieser Erfindung ist ein Datenübertragungssystem in Strombetriebsart mit den Merkmalen vorgesehen, wie sie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben sind.
Ein Bus-Ankoppler in Strombetriebsart, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ausgebildet ist, ist so aufgebaut, daß er unterschiedliche, sich mit der Zeit verändernde, elektrische Ströme erzeugt und aufnimmt, die auf einem Datenbuskabel fließen, das zwei Drähte aufweist, die zueinander isoliert sind, miteinander verdrillt sind, so daß sie zahlreiche Schlaufen bilden, und elektrisch an beiden Enden abgeschlossen sind. Ein Bus-Ankoppler in Strombetriebsart, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ausgebildet ist, umfaßt eine ebene Spule, obere und untere, geschlitzte, ebene Abschirmungen und einen ferromagnetischen Kern. Die ebene Spule und die ebenen Abschirmungen sind zu einer Sandwichanordnung aus alternierend angeordneten leitfähigen und dielektrischen Lagen ausgebildet. Öffnungen sind in der Sandwichanordnung ausgebildet, um Schenkel des ferromagnetischen Kerns aufzunehmen, und die ebene Spule bildet rund um eine der Öffnungen eine Spirale. Der ferromagnetische Kern hat mindestens zwei Schenkel, von welchen einer in die Öffnung eingesetzt ist, um welche herum die ebene Spule ausgebildet ist. Der ferromagnetische Kern ist außer Eingriff bringbar und zerlegbar, so daß der Kern durch eine einzelne Schlaufe eingeführt werden kann, die in einem Verdrillten Drähtepaar ausgebildet ist. Die geschlitzten, ebenen Abschirmungen bilden obere und untere Schichten der Sandwichanordnung. Die obere ebene Abschirmung liegt zwischen dem verdrillten Drähtepaar des Buskabels und der ebenen Spule, die in der Sandwichanordnung ausgebildet ist. Die obere und untere ebene Abschirmung sind beide zwischen benachbarten Öffnungen, die in der Sandwichanordnung ausgebildet sind, so geschlitzt, daß die ebenen Abschirmungen, die leitfähig sind, keine leitfähigen Wege rund um die Öffnungen bilden, die Schenkel des ferromagnetischen Kerns aufnehmen. Der ferromagnetische Kern bildet einen bevorzugten Weg für einen magnetischen Fluß, der vom Strom erzeugt wird, der im verdrillten Drähtepaar fließt, und fur einen magnetischen Fluß, der durch einen Strom erzeugt wird, der in der ebenen Spule der Sandwichanordnung fließt. Als Ergebnis koppelt der ferromagnetische Kern mit der Zeit veränderliche Ströme, die in der ebenen Spule fließen, an das verdrillte Drähtepaar an, und differentielle, sich mit der Zeit ändernde Ströme, die im verdrillten Drähtepaar fließen, an die ebene Spule. Als Ergebnis der elektromagnetischen Koppelung, die durch den ferromagnetischen Kern gebildet ist, kann der Bus- Ankoppler, wenn er als ein Empfänger arbeitet, Daten aufnehmen, die am Datenbuskabel in Form von sich mit der Zeit ändernden Strömen fließen, die der Natur nach differentiell sind, und wenn er als ein Sender arbeitet, kann der Bus- Ankoppler Daten auf das Datenbuskabel aufbringen, und zwar ebenfalls in Form differentieller, sich mit der Zeit ändernder Ströme. Die obere und untere ebene Abschirmung, die mit einer gemeinsamen Masse zu verbinden sind, schirmen die ebene Spule von äußeren elektromagnetischen Feldern ab, d.h., sich mit der Zeit ändernden elektrischen und magnetischen Feldern sowie elektrostatischen Feldern, ohne die elektromagnetische Ankoppelung zwischen dem verdrillten Drähtepaar und dem Bus- Ankoppler in Strombetriebsart zu verschlechtern.
In Übereinstimmung mit weiteren Gesichtspunkten dieser Erfindung kann die Sandwichanordnung des Bus-Ankopplers eine einzelne ebene Spule oder mehrere ebene Spulen aufweisen. Mehrere ebene Spulen können um eine der Öffnungen in der Sandwichanordnung ausgebildet sein, die den ferromagnetischen Kern aufnehmen. In einer solchen Version der Erfindung liegt jede ebene Spule in einer getrennten Schicht der Sandwichanordnung, wobei benachbarte, ebene Spulen durch Isolierschichten getrennt sind. Benachbarte ebene Spulen werden in Reihe nit plattierten Durchgangsbohrungen verbunden, die durch die Isolierschichten hindurchgehend ausgebildet sind, welche die ebenen Spulen trennen. Ferner sind ebene Spulen endweise in Reihe so angeschlossen, daß Ströme, die durch die in Reihe angeschlossenen ebenen Spulen fließen, magnetisch zusammenwirken und die wirksame Anzahl von Windungen der Wicklung erhöhen, die von den in Reihe angeschlossenen, ebenen Spulen gebildet ist. Zusätzlich kann die Sandwichanordnung des Bus- Ankopplers eine Isolierschicht auf der Oberseite der oberen ebenen Abschirmung aufweisen. Die zusätzliche Isolierschicht trennt die obere ebene Abschirmung und das verdrillte Drähtepaar und sorgt für eine Isolierung zwischen den Drähten und der oberen ebenen Abschirmung zusätzlich zu jener, die durch die Isolierung der Drähte selbst vorgesehen ist.
Wie aus der vorangehenden, kurzen Zusammenfassung klar hervorgeht, ist durch diese Erfindung ein Bus-Ankoppler in Strombetriebsart zum Ankoppeln einer Endanschlußeinheit an ein Buskabel vorgesehen, das von einem verdrillten Drähtepaar gebildet ist. Der Bus-Ankoppler besteht aus einer oder mehreren ebenen Spulen, sandwichartig ausgebildet aus alternierenden leitfähigen und isolierenden Schichten. Ein aus dem Eingriff lösbarer ferromagnetischer Kern, der mühelos eingesetzt und von einem Datenbuskabel entfernt werden kann, sorgt für eine elektromagnetische Koppelung zwischen der Spule bzw. den Spulen in der Sandwichanordnung und dem Datenbuskabel. Eine obere und untere ebene Abschirmung, die einen Teil der Sandwichanordnung bilden, isolieren die ebene(n) Spule(n) gegenüber äußeren elektromagnetischen und elektrostatischen Feldern. Die ebenen Abschirmungen sind zwischen den Schenkeln des ferromagnetischen Kerns geschlitzt, um die ebenen Abschirmungen daran zu hindern, die Windungen des ferromagnetischen Kerns kurzzuschließen, was die Ankoppelung zwischen dem Datenbuskabel und der bzw. den ebenen Spule(n) wirksam aufheben würde. Die Sandwichanordnung aus alternierenden leitfähigen und isolierenden Schichten kann mit bereits existierenden, wirtschaftlichen Herstellungstechniken für gedruckte Schaltplatten gebildet werden. Der sich ergebene Bus-Ankoppler ist sehr zuverlässig und kompakt. Ferner können die ebenen Spulen auf einer gedruckten Schaltplatte integriert werden, die zusätzliche elektronische Schaltanordnungen aufweist.
Aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 28, Nr. 2, Juli 1985, S. 625 und 626, "Schlitzplatten-Transformator", ist ein ebener Transformator mit Primär- und Sekundärwicklungen bekannt, die auf einer Schalttafel-Kernplatte aus Metall ausgebildet sind und mit anderen Schaltungskomponenten verbunden sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorangehenden Ziele und viele der einhergehenden Vorzüge dieser Erfindung werden noch besser ersichtlich, wenn diese durch Bezugnahme auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung besser verständlich wird, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird, in welchen:
Fig. 1 eine Explosionsansicht eines Bus-Ankopplers ist, der in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist und mit einem Datenbuskabel in Strombetriebsart gezeigt ist, mit dem der Bus-Ankoppler nutzbar ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Datenübertragungssystems in Strombetriebsart ist, das Bus-Ankoppler mit umfaßt, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ausgebildet sind;
Fig. 3 ein Längsschnitt des Bus-Ankopplers in Strombetriebsart ist, der in Fig. 1 gezeigt ist, vorgenommen längs Linie 3-3;
Fig. 4 einen Schnitt eines Bus-Ankopplers in Strombetriebsart in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt, der mehrere ebene Spulen aufweist als der Bus-Ankoppler, der in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist;
Fig. 5A die Streukapazität zeigt, die zwischen einem Bus-Ankoppler und einem Datenbuskabel in Strombetriebsart vorliegt, Fig. 5B eine ebene Abschirmung zeigt, die in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist, und Fig. 5C schematisch die Wirkung der ebenen Abschirmung auf die Streukapazität darstellt; und
Fig. 6 bildhaft eine andere, alternative Ausführungsform eines Bus-Ankopplers in Strombetriebsart darstellt, der in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist&sub5;

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung der gegenwärtig bevorzugten Form eines Bus-Ankopplers 10 in Strombetriebsart, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Der Bus-Ankoppler 10, der in Fig&sub5; 1 gezeigt ist, weist einen ferromagnetischen Kern 12 und eine Sandwichanordnung 14 aus alternierenden leitfähigen und dielektrischen Schichten auf. Der leichteren Darstellung halber sind die isolierenden Klebschichten, die die Schichten der Sandwichanordnung 14 zusammenfügen, in Fig. 1 nicht dargestellt. Die leitfähigen Schichten umfassen eine obere und untere ebene Spule 16 und 18 sowie obere und untere ebene Abschirmungen 20 und 22. Der Bus-Ankoppler 10 ist elektrisch mit einem Datenbuskabel 24 gekoppelt, das ein verdrilltes Drähtepaar aufweist. Die Drähte des verdrillten Drähtepaares sind mit einer Isolierung abgedeckt und elektrisch an ihren Enden durch Abschlußwiderstände 25 verbunden. Der Wert des Abschlußwiderstands Rc ist gleich der charakteristischen Impedanz Zc des Datenbus 24 aus dem verdrillten Drähtepaar.
Wie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, kann eine Anzahl von Bus-Ankopplern in Strombetriebsart jener Art, die in Fig. 1 gezeigt ist, in Form eines Datenübertragungssystems 26 benutzt werden. Mehr im einzelnen weist das Datenübertragungssystem 26 das Datenbuskabel 24 sowie eine Vielzahl von Endstellen-Ankopplern (TC) 30 auf. Jeder Endstellen-Ankoppler 30 umfaßt: einen Sende-Bus-Ankoppler 10 in Strombetriebsart und eine zugeordnete Treiberschaltung 34; und einen Empfangs-Bus- Ankoppler 10' in Strombetriebsart sowie eine zugeordnete Empfängerschaltung 34'. Die Treiber-/Empfänger-Schaltung 34 und 34' bilden die Übergangsstelle der Bus-Ankoppler 10 und 10' zu Endstelleneinheiten 28. Das Datenübertragungssystem 26 verbindet die Endstelleneinheiten 28 so, daß die Endstelleneinheiten 28 miteinander kommunizieren können, beispielsweise Daten von einer Endstelleneinheit zu einer anderen Endstelleneinheit über das Datenbuskabel 24 senden können. Wenn beispielsweise das Datenübertragungssystem 26 in einem Flugzeug benutzt wird, würden die Endstelleneinheiten 28 Flug- und Navigations-Avionic-Subsysteme und Flugregelungs-Subsysteme umschließen. Erforderlichenfalls können die Avionic-Subsysteme Befehle senden, um Subsysteme zu steuern, die das Datenübertragungssystem 26 benutzen, die Avionic-Steuersysteme können Daten rückwärts und vorwärts senden usw.
Die Bus-Ankoppler 10 und 10' in Strombetriebsart erzeugen eine transformatorartige Ankoppelung an das Datenbuskabel 24. Wie schematisch in Fig. 2 gezeigt, umfaßt jeder Übertragungs- Bus-Ankoppler 10 eine festliegende Wicklung 32, die als die eine Wicklung der transformatorartigen Ankoppelung dient. Eine Schlaufe des aus einem verdrillten Drähtepaar gebildeten Datenbus 24 bildet eine zweite Wicklung 35 aus einer einzigen Windung. Wie unten noch eingehender erläutert wird, sind die Bus-Ankopplungs-Wicklung 32 und die Bus-Wicklung 35 mit einer einzigen Windung elektromagnetisch durch den ferromagnetischen Kern 12 aneinander angekoppelt. Die Empfangs-Bus-Ankoppler 10' weisen denselben Aufbau auf wie die Sende-Bus-Ankoppler 10. Um Daten zu übertragen, bringt die Treiberschaltung 34 des Endstellen-Ankopplers 30 sich mit der Zeit ändernde Stromsignale auf die Wicklung 32 des Bus-Ankopplers auf, welche die entsprechenden differentiellen, sich mit der Zeit ändernden Stromsignale in das verdrillte Drähtepaar 24 induziert. Um Daten zu empfangen, nimmt der Bus-Ankoppler 10' differentielle, sich mit der Zeit ändernde Stromsignale auf, die auf dem verdrillten Drähtepaar 24 entlanglaufen, und induziert entsprechende, sich mit der Zeit ändernde Signale in der Bus-Ankoppler-Wicklung 32' zur Verstärkung und Erfassung durch die Empfangsschaltung 34'.
Wie in Explosionsdarstellung in Fig. 1 und zusammenmontiert in Fig. 3 gezeigt, weist die Sandwichanordnung 14 aus alternierenden dielektrischen und leitfähigen Schichten drei Öffnungen 36, 37 und 38 auf, die sich durch die Sandwichanordnung hindurch erstrecken, d.h., die Öffnungen erstrecken sich von der obersten Schicht der Sandwichanordnung bis durch die unterste Schicht der Sandwichanordnung. Die drei Öffnungen 36, 37 und 38 sind colinear, wobei die Öffnung 37 zwischen den Öffnungen 36 und 38 liegt. Der ferromagnetische Kern 12 weist zwei E-förmige Elemente 40 und 42 auf, die jeweils drei Schenkel aufweisen, die so bemessen und angeordnet sind, daß sie in die drei Öffnungen in der Sandwichanordnung einführbar sind, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Schenkel des unteren Kernelements 40 werden in die Öffnungen von unterhalb der Sandwichanordnung her eingeführt, und die Schenkel des oberen Kernelements 42 werden von oberhalb der Sandwichanordnungen eingeführt. Die Schenkel der Kernelemente werden an ihren Enden, wenn sie in die Öffnungen der Sandwichanordnung 14 eingesetzt sind, zusammengefügt. Somit ist ein ferromagnetischer Kern 12 in Form der "Ziffer 8" gebildet, der einen mittleren Schenkel und zwei äußere Schenkel aufweist.
Die ebenen Spulen 16 und 18 sind in der Sandwichanordnung 14 rund um die mittlere Öffnung 37 ausgebildet. Sowohl die obere als auch die untere ebene Spule erstrecken sich spiralig von
der mittleren Öffnung 37 aus nach außen. Die obere ebene Spule 16 ist in einer Ebene oberhalb der Ebene ausgebildet, in welcher die untere ebene Spule 18 gebildet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die ebenen Spulen an ihren inneren Enden 44 und 46 mit einer leitfähig beschichteten Durchgangsbohrung 48 in Reihe geschaltet, d.h., einem leitfähigen Weg, der sich zwischen den Ebenen der Spulen erstreckt. Wie in Fig. 1 gezeigt, bildet das äußere Ende 50 der oberen ebenen Spule 16 den einen Endanschluß dieser ebenen Spule, und das äußere Ende 52 der unteren ebenen Spule 18 bildet den einen Endanschluß dieser ebenen Spule. Die obere und untere ebene Spule sind so gewickelt, daß ein elektrischer Strom, der vom äußeren Ende 52 der unteren ebenen Spule 18 zum äußeren Ende 50 der oberen ebenen Spule 16 fließt, die Mittelöffnung 37 in derselben Richtung im Uhrzeigersinn/entgegen dem Uhrzeigersinn in sowohl der oberen als auch der unteren ebenen Spule umrundet, d.h., die obere und untere ebene Spule haben dieselbe magnetische Richtung. Dies wird dadurch bewirkt, daß man die obere und untere ebene Spule mit entgegengesetzten Spiralrichtungen im Uhrzeigersinn/entgegen dem Uhrzeigersinn ausbildet, beispielsweise ist in Fig. 1 die untere ebene Spule 18 entgegen dem Uhrzeigersinn spiralig nach außen gewickelt, und die obere ebene Spule 16 im Uhrzeigersinn spirahg nach außen gewickelt. Als Ergebnis erzeugt ein Strom, der durch die ebenen Spulen fließt, additive magnetische Flüsse statt subtraktiver magnetischer Flüsse. Die auf diese Weise in Reihe geschalteten oberen und unteren ebenen Spulen bilden die Bus-Ankoppler-Wicklung 32, die in Fig. 2 gezeigt ist. Die Anzahl der Windungen in der Wicklung ist gleich der Anzahl von Windungen in der unteren ebenen Spule 18 plus der Anzahl der Windungen in der oberen ebenen Spule 16.
Der ferromagnetische Kern 12 sorgt für einen Weg mit niedrigem magnetischem Widerstand für den magnetischen Fluß, der durch die mittlere Öffnung 37 hindurchtritt. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der mittlere Schenkel des oberen Kernelements 42 von einer Schleife 56 umgeben, die vom verdrillten Drähtepaar 24 gebildet ist, wobei ein Draht zwischen dem mittleren Schenkel und dem äußeren Schenkel hindurchläuft, und der andere Draht zwischen dem mittleren Schenkel und dem anderen äußeren Schenkel hindurchläuft. Als Ergebnis bildet die Schleife 56 eine Wicklung mit einer Windung des ferromagnetischen Kerns 42 und koppelt elektromagnetisch das verdrillte Drähtepaar 24 an die ebenen Spulen 16 und 18 an. Somit induziert ein sich mit der Zeit ändernder Stromfluß in der oberen und unteren ebenen Spule 16 und 18 einen differentiellen, sich mit der Zeit ändernden Strom im verdrillten Drähtepaar und umgekehrt, was alles dem Fachmann auf dem Gebiet der elektromagnetischen Technik bekannt ist. Der sich mit der Zeit ändernde Strom im verdrillten Drähtepaar ist der Natur nach dahingehend differentiell, daß die Stromflüsse in den beiden Drähten im Vorzeichen entgegengesetzt sind.
Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist eine leitfahige Leitung 54 mit der leitfähigen, plattierten Durchgangsbohrung 48 verbunden, die die obere und untere ebene Spule verbindet. Die Leitung 54 dient als Mittelanzapfung der Wicklung, die von den in Reihe geschalteteh ebenen Spulen gebildet ist. Die Mittelanzapfung 54 ermöglicht es der oberen ebenen Spule 16, als eine erste Wicklung zu dienen, und der unteren ebenen Spule 18, als eine zweite Wicklung zu dienen. Die in der Mitte angezapfte Spule ermöglicht es dem Bus-Ankoppler 10, so benutzt zu werden, daß er bipolare Datensignale auf dem Bus erzeugt. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß man den positiven Endanschluß einer Treiber-Gleichspannung an die Mittelanzapfung 54 anschließt und den negativen Anschluß zwischen den äußeren Enden 50 und 52 der oberen und unteren ebenen Spule umschaltet. Schlitze 58, 60, 62 und 64 sind in der oberen und unteren ebenen Abschirmung 20 und 22 zwischen den äußeren Öffnungen 36 und 38 und der mittleren Öffnung 37 ausgebildet. Beispielsweise erstreckt sich in der oberen ebenen Abschirmung 20 der Schlitz 58, der am besten in Fig. 5B zu sehen ist, von der äußeren Öffnung 36 zur mittleren Öffnung 37. Die Schlitze sind nicht-leitfähig und erstrecken sich durch die gesamte Dicke der leitfähigen, ebenen Abschirmungen&sub5;
Die obere und untere ebene Abschirmungen schirmen die ebenen Spulen innerhalb der Sandwichanordnung 14 gegenüber äußeren elektromagnetischen Flußlinien ab, d.h., sich mit der Zeit ändernden elektrischen und magnetischen Flußlinien sowie elektrostatischen Flußlinien. Eine solche Abschirmung ist wesentlich, weil die elektromagnetischen und elektrostatischen Flußlinien elektrische Signale in den coplanaren Spulen erzeugen könnten, die die Tätigkeit des Bus-Ankopplers stören könnten. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die obere und untere ebene Abschirmung jeweils mit einer gemeinsamen Masse 74 verbunden, wie etwa der Rückführspannungsebene des elektrischen Systems eines Flugzeugs. Das Anlegen der ebenen Abschirmungen an Masse ist wesentlich, weil nicht angelegte Abschirmungen gegenüber elektrostatischen Feldern unwirksam sind. Um eine wirksame elektromagnetische Abschirmung vorzusehen, müssen die obere und untere ebene Abschirmung von geeigneter Dicke sein. Die Dicke, die erforderlich ist, nimmt mit der Frequenz des elektromagnetischen Flusses zu; 3,175 mm (1,25 tausendstel Zoll) ist geeignet zum Abschirmen eines elektromagnetischen Flusses, der üblicherweise innerhlb eines Flugzeugs auftritt, für eine Datenrate im Bereich von 30 MHz.
Während die ebenen Abschirmungen magnetostatische Flußlinien nicht daran hindern, durch die Sandwichanordnung 14 zu fließen, werden magnetostatische Flußlinien den Betrieb des Bus- Ankopplers nicht beeinflussen, es sei denn, sie sind kräftig genug, um den ferromagnetichen Kern 12 zu sättigen. Während außerdem äußere, sich mit der Zeit ändernde, magnetische Flußlinien durch die Sandwichanordnung 14 über die Schenkel des ferromagnetischen Kerns 12 fließen können, fließt der magnetische Fluß in derselben Richtung sowohl in den äußeren Schenkeln als auch im mittleren Schenkel. Weil der Fluß des magnetischen Flusses durch die Mitte der ebenen Spulen und die Seiten der ebenen Spulen ausgeglichen ist, werden ausgeglichene, entgegengerichtete, induktive Kräfte erzeugt. Weil ausgeglichene, entgegengesetzte, induktive Kräfte einander aufheben, induzieren sie in den ebenen Spulen keine wirksamen elektrischen Ströme.
Die obere ebene Abschirmung 20 ist besonders beim Abschirmen der ebenen Spulen gegenüber Spannungen, d.h. elektrischen Feldern, im verdrillten Drähtepaar 24 wirksam. Dies ist besonders wesentlich, wenn das Datenbuskabel 24 in einem Flugzeug benutzt wird. Ein Flugzeug ist häufig elektrischen Stürmen ausgesetzt, die große Spannungsschwankungen und Spannungsspitzen in Leitern, wie etwa dem Datenbus 24, aus dem verdrillten Drähtepaar erzeugen können. Wie in Fig. 5A gezeigt, würden ohne die obere ebene Abschirmung 20 solche Spannungsquellen Spannungen und Ströme in den planaren Spulen in einem Bus-Ankoppler 10" in Strombetriebsart induzieren, der in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist. Mehr im einzelnen würde, ohne die obere ebene Abschirmung, eine elektrostatische Ankoppelung zwischen der Wicklung 32" des Bus-Ankopplers 10" und dem Datenbuskabel 24" vorliegen, mit dem der Bus-Ankoppler 10" benutzt wird. Die elektrostatische Koppelung kann als Streukapazität 66 und 68 zwischen der Bus-Ankoppler-Wicklung 32", die von den ebenen Spulen gebildet ist, und der Bus-Wicklung 35" mit einer einzigen Windung, die von der Schleife des verdrillten Drähtepaares gebildet ist, in die der Bus-Ankoppler 10" eingesetzt ist, dargestellt werden.
Wie in Fig. 5C gezeigt, räumt die obere ebene Abschirmung 20, die in Fig. 5B gezeigt ist, die Streukapazität 66 und 68 aus. Da im einzelnen die obere ebene Abschirmung 20 mit der gemeinsamen Masse 74 verbunden ist, ist die Streukapazität, die der oberen ebenen Abschirmung zugeordnet ist, an Masse gelegt. Dies umfaßt die Streukapazität 70 zwischen der oberen ebenen Abschirmung 20 und der Wicklung 32 des Bus-Ankopplers sowie die Streukapazität 76 und 78 zwischen der oberen Abschirmung 20 und dem verdrillten Drähtepaar 24. An Masse gelegte Streukapazitäten sind für den Betrieb des Bus-Ankopplers in Strombetriebsart nicht schädlich. Das Endergebnis ist das Ausräumen der elektrostatischen Koppelung zwischen dem verdrillten Drähtepaar 24 und der Wicklung 32 des Bus-Ankopplers.
Wie in Fig. 5B dargestellt, hindern die Schlitze 58 und 60, die in der oberen ebenen Abschirmung 20 ausgebildet sind, die obere ebene Abschirmung daran, leitfähige Wege 80, 82 und 84 rund um die Öffnungen 36, 37 und 38 zu bilden. Die leitfähigen Wege in der oberen ebenen Abschirmung rund um die Öffnungen würden wirksam kurzgeschlossene Wicklungswindungen rund um den ferromagnetischen Kern 12 bilden. Kurzgeschlossene Wicklungswindungen rund um jeden der Schenkel des ferromagnetischen Kerns 12 würden die elektromagnetische Ankoppelung zwischen den ebenen Spulen 16 und 18 und dem verdrillten Drähtepaar 24 beträchtlich verringern oder überhaupt aufheben. Die Schlitze 62 und 64 in der unteren ebenen Abschirmung führen dieselbe Funktion durch.
Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, kann die Sandwichanordnung 14 eine dielektrische Schicht 121 an der Oberseite der oberen ebenen Abschirmung 20 aufweisen. Die dielektrische Schicht 121 trennt das verdrillte Drähtepaar 24 und die obere ebene Abschirmung 20 voneinander und sorgt für die Isolierung zwischen den Drähten 24 und der oberen ebenen Abschirmung 20 zusätzlich zu jener, die von der Isolierung an den Drähten selbst vorgesehen ist. In wirksamer Weise vermindert die dielektrische Schicht die Möglichkeit von Spannungsstößen am verdrillten Drähtepaar, die die obere ebene Abschirmung überbrücken und den Betrieb des Bus-Ankopplers 10 beeinträchtigen. In ähnlicher Weise könnte eine dielektrische Schicht auf der Unterseite der unteren ebenen Abschirmung 22 hinzugefügt werden können, wenn die untere ebene Schicht hohen Spannungen ausgesetzt wird.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung deutlich hervorgeht, weist der Bus-Ankoppler 10 in Strombetriebsart, der in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, zwei ebene Spulen auf: die obere ebene Spule 16 und die untere ebene Spule 18. Wie gezeigt, hat jede ebene Spule vier Windungen. Wenn deshalb die ebenen Spulen in Reihe auf die oben beschriebene Weise geschaltet sind, dann hat die zusammengesetzte Wicklung acht Windungen mit einer mittleren Anzapfung. Wenn zusätzliche Windungen nötig werden, dann können die ebenen Spulen mit mehr Windungen ausgebildet sein, oder zusätzliche ebene Spulen können benutzt werden.
Fig. 4 stellt ein Beispiel eines Bus-Ankopplers in Strombetriebsart dar, der in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist und mehr als zwei ebene Spulen aufweist. Im einzelnen ist Fig. 4 ein Schnitt eines Bus-Ankopplers 86 in Strombetriebsart mit vier ebenen Spulen. Abgesehen von den zusätzlichen ebenen Spulen weist der Bus-Ankoppler 86 denselben Aufbau auf wie der Bus-Ankoppler 10, der in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Der Bus-Ankoppler 86 in Fig. 4 in Strombetriebsart umfaßt eine untere ebene Spule 88, eine untere mittlere ebene Spule 90, eine obere mittlere ebene Spule 92 und eine obere ebene Spule 94. Die ebenen Spulen sind alle in Reihe geschaltet. Das innere Ende 96 der unteren ebenen Spule 88 ist durch eine Durchgangsbohrung 98 mit dem inneren Ende 100 der unteren mittleren ebenen Spule 90 verbunden, das äußere Ende 102 der unteren mittleren ebenen Spule 90 ist durch eine Durchgangsbohrung 104 mit dem äußeren Ende 106 der oberen mittleren ebenen Spule 92 verbunden, und das innere Ende 108 der oberen mittleren ebenen Spule 92 ist durch eine Durchgangsbohrung 110 mit dem inneren Ende 112 der oberen ebenen Spule 94 verbunden. Bevorzugt ist jede der ebenen Spulen mit einer solchen Ausrichtung ausgebildet, daß ein elektrischer Strom, der durch jede der ebenen Spulen vom äußeren Ende 114 der unteren ebenen Spule 88 zum äußeren Ende 116 der oberen ebenen Spule 94 fließt, den mittleren Kernschenkel im selben Sinn in Uhrzeigerrichtung/entgegen der Uhrzeigerrichtung umrundet, wenn er durch jede ebene Spule strömt. Die ebenen Spulen können dadurch mit einer Mittelanzapfung versehen werden, daß man eine Anschlußleitung bildet, die mit der Durchgangsbohrung 104 verbunden ist. Beispielsweise könnte ein leitfähiger Weg mit dem äußeren Ende 106 der oberen mittleren ebenen Spule verbunden sein und sich aus der linken Seite der Sandwichanordnung 118 in derselben Ebene wie die obere mittlere Spule 92 heraus erstrecken.
Zusätzlich dadurch, daß sie erweitert sind, so daß sie zusätzliche ebene Spulen aufweisen, könnten die vielen ebenen Spulen von Anordnungen wie jenen, die in Fig. 3 und 4 gezeigt sind, so miteinander verbunden sein, daß sie zwei oder mehr getrennte Wicklungen bilden. Beispielsweise könnten vier der ebenen Spulen eines Bus-Ankopplers in Strombetriebsart mit acht ebenen Spulen, der in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist, mit Durchgangsbohrungen miteinander so verbunden sein, daß sie eine Wicklung bilden, und die anderen vier ebenen Spulen mit Durchgangsbohrungen verbunden sein, um eine zweite Wicklung zu bilden. Die beiden Wicklungen könnten derselben Funktion dienen, wobei die eine Wicklung für den Fall, daß die andere Wicklung ausfällt, redundant ist.
Der Bus-Ankoppler der vorliegenden Erfindung kann als Sender oder Empfänger oder als beides benutzt werden&sub5; Die Endstellen-Ankoppler 30, die in Fig. 2 gezeigt sind, umfassen zwei Bus-Ankoppler, von denen einer als Sender und der andere als Empfänger dient. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist bevorzugt die feste Windung 32' des Empfangs-Bus-Ankopplers 10' mehr Wicklungen auf als die feste Wicklung 32 des Sende-Bus-Ankopplers 10, so daß der Empfangs-Bus-Ankoppler 10' empfindlicher gegenüber Signalen ist, die auf dem Datenbuskabel 24 fließen.
Bevorzugt werden die vorliegenden Bus-Ankoppler 10 in Strombetriebsart, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind, unter Nutzung existierender Technologien ausgebildet. Beispielsweise kann die Sandwichanordnung 14, die in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, aus alternierenden leitfähigen und dielektrischen Schichten unter Verwendung von Herstellungstechniken für gedruckte Schaltungsplatten ausgebildet werden. Die Ausbildung der Sandwichanordnung 14 beginnt mit dem oberen, mittleren und unteren dielektrischen Substrat 118, 120 und 122, die aus einem herkömmlichen dielektrischen Material für gedruckte Schaltplatten gebildet sind. Eine dünne Schicht aus leitfähigem Material, etwa Kupfer, ist auf der oberen Oberfläche des oberen dielektrischen Substrats 118 niedergeschlagen und so geätzt, daß es die obere ebene Abschirmung 20 bildet. Eine dünne Schicht aus ieitfähigem Material, beispielsweise Kupfer, ist auf der oberen Oberfläche des mittleren dielektrischen Substrats 120 niedergeschlagen und so geätzt, daß es die obere ebene Spule 16 bildet. Die untere ebene Spule 18 ist auf der oberen Oberfläche des unteren dielektrischen Substrats 122 in gleichartiger Weise ausgebildet. Der mittlere Anzapfungsanschluß 54 ist dadurch gebildet, daß man einen dünnen Streifen aus leitfähigem Material an der unteren Oberfläche des mittleren dielektrischen Substrats 120 niederschlägt und in geeigneter Weise ausätzt. Leitfähiges Material würde auch an der unteren Oberfläche des unteren dielektrischen Substrats 122 niedergeschlagen und ausgeätzt, um die geschlitzte untere ebene Abschirmung 22 zu bilden. Nach der Bildung werden das obere, mittlere und untere dielektrische Substrat mit einem dielektrischen Kleber, wie etwa einem Harz, zusammengeklebt. Bevorzugt wird das mittlere dielektrische Substrat 120 zuerst an das untere dielektrische Substrat 102 mit einer Schicht aus dielektrischem Kleber 124 angeklebt (in Fig. 3 gezeigt). Die Durchgangsbohrung 48 wird dann vom inneren Ende 44 der oberen ebenen Spule zum inneren Ende 46 der unteren ebene Spule gebohrt und mit leitfähigem Material plattiert. Das obere dielektrische Substrat 118 wird dann an das mittlere dielektrische Substrat mit einer Schicht 126 aus dielektrischem Kleber angeklebt. Wenn sie benutzt wird, wird auch die dielektrische Schicht 121 aus einem dielektrischen Material einer gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet und an der Oberfläche der oberen ebenen Abschirmung 20 angeklebt. Falls nicht vorher schon ausgebildet, werden dann die Öffnungen 36, 37 und 38 zur Aufnahme der Schenkel des ferromagnetischen Kerns in der Sandwichanordnung 14 beispielsweise mit einer Stanze, mit Bohrer und Räumwerkzeug oder einem Laserschneider ausgebildet.
Die Sandwichanordnung 118 des Bus-Ankopplers 86 in Strombetriebsart, die in Fig. 4 gezeigt ist, kann in gleichartiger Weise ausgebildet werden, mit der Ausnahme, daß zusätzliche Herstellungsschritte erforderlich sind, um die obere ebene Spule 94 auf der unteren Oberfläche eines oberen dielektrischen Substrats 125 zu bilden und die untere mittlere ebene Spule 90 an der unteren Oberfläche eines mittleren dielektrischen Substrats 123 zu bilden. Wie bei dem Ausführungsbeispiel mit zwei Spulen, das in Fig&sub5; 3 gezeigt ist, würde die untere ebene Spule 88 an der oberen Oberfläche eines unteren dielektrischen Substrats 127 ausgebildet. Die dielektrischen Substrate 123, 125 und 127 würden mit einem dielektrischen Kleber von ausreichender Dicke so zusammengeklebt, daß benachbarte ebene Spulen elektrisch voneinander isoliert sind, im Gegensatz zu Verbindungen, die mit plattierten Durchgangsbohrungen ausgebildet sind. Die Durchgangsbohrungen 110 und 98 werden im dielektrischen Kleber ausgebildet, wenn die Anordnung aufgebaut wird.
Eine alternative Form eines Bus-Ankopplers in Strombetriebsart, der in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgebildet ist, ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weist der ferromagnetische Kern 128 ein I-förmiges Element 130 und ein U-förrniges Element 132 auf, die getrennt zusammengefügt werden, um ein Rechteck zu bilden. Das U-förmige Element 132 weist einen linken Schenkel 134 und einen rechten Schenkel 136 auf. Ebene Spulen sind gezeigt, die sich sowohl um den linken Schenkel 134 als auch den rechten Schenkel 136 spiralig winden. Die ebenen Spulen sind in einer sandwichartigen Anordnung (nicht gezeigt) ähnlich den Sandwichanordnungen ausgebildet, die in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigt sind. Der Einfachheit halber und zum Betonen der alternativen Merkmale sind nur die ebenen Spulen in Fig. 6 dargestellt. Die Sandwichanordnung ist mit zwei Öffnungen zur Aufnahme der Schenkel des U-förmigen Elments 132 ausgebildet. Die ebenen Spulen sind in der Sandwichanordnung so ausgebildet, daß sie sich von den Öffnungen aus spiralig nach außen erstrecken.
Die Ausführungsform, die in Fig. 6 dargestellt ist, umfaßt eine linke Gruppe aus einer oberen und unteren ebenen Spule 138 und 140, die den linken Schenkel 134 des ferromagnetischen Kerns 128 umrunden, sowie eine rechte Gruppe aus einer oberen und unteren ebenen Spule 142 und 144, die den rechten Schenkel 136 umrunden. Die linke Gruppe aus der oberen und unteren ebenen Spule 138 und 140 ist an ihren inneren Enden mit einer Durchgangsbohrung 146 verbunden. In gleichartiger Weise ist die rechte Gruppe aus einer oberen und unteren ebenen Spule 142 und 144 an ihren inneren Enden mit einer Durchgangsbohrung 148 miteinander verbunden. Das äußere Ende der linken unteren ebenen Spule 140 ist mit dem äußeren Ende der rechten unteren ebenen Spule 144 mit einer leitfähigen Trasse 150 verbunden. Eine leitfähige Trasse 152 ist mit dem oberen Ende der linken oberen ebenen Spule 138 verbunden, um einen Endanschluß zu bilden, und eine leitfähige Trasse 154 ist mit dern äußeren Ende der rechten oberen ebenen Spule 142 verbunden, um einen anderen Endanschluß zu bilden. Auf diese Weise sind die vier ebenen Spulen in Reihe geschaltet, um eine einzige Wicklung mit den Endanschlüssen 152 und 154 zu bilden. Wenn eine Mittelanzapfung notwendig ist, kann sie durch eine weitere leitfähige Trasse 155 vorgesehen werden, die mit der leitfähigen Trasse 150 verbunden ist, welche die unteren ebenen Spulen 140 und 144 verbindet. Der Spiral-Verlaufssinn einer jeden der ebenen Spulen im Uhrzeigersinn/entgegen dem Uhrzeigersinn ist so gewählt, daß jede ebene Spule einen magnetischen Fluß mit derselben Richtung um den rechteckigen ferromagnetischen Kern erzeugt, wenn ein Strom zwischen den Anschlüssen 152 und 154 fließt. Beispielsweise würde mit der Spiralrichtung der Spulen, die in Fig. 6 gezeigt sind, ein Strom, der vom Anschluß 152 zum Anschluß 154 strömt, einen Fluß entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugen, der rund um den ferromagnetischen Kern 128 strömt. Das in Fig. 6 dargestellte Konzept kann ohne weiteres ausgeweitet werden, so daß es zusätzliche linke und rechte Spulen umfaßt. Der Bus-Ankoppler in Strombetriebsart, der in Fig. 6 dargestellt ist, würde in einen verdrillten Draht 156 mittels der abtrennbaren Kernelemente 130 und 132 eingesetzt. Das I-förmige Kernelement 130 würde entfernt, und der rechte und linke Schenkel des U-förmigen Elements 132 würde durch ein Paar benachbarte Schleifen 158 und 160 eingeführt, die im verdrillten Drähtepaar 156 ausgebildet sind.
Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß verschiedenartige Änderungen zusätzlich zu jenen, die schon vorher hierin erwähnt sind, vorgenommen werden können, ohne daß man vom Umfang der Erfindung abweicht. Beispielsweise könnte der Bus-Ankoppler in Strombetriebsart mit einem Gehäuse umschlossen werden, das eine zusätzliche Abschirmung liefert, beispielsweise einem Gehäuse, das aus einem leitfähigen Material gebildet ist. Somit wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auch anders ausgeführt werden könnte, als es hier im einzelnen beschrieben ist.

Claims

1. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem zur Kommunikation unter einer Vielzahl elektronischer Terminaleinheiten, mit:

(a) einem Datenbus (24) mit zwei Drähten, die voneinander isoliert sind und an beiden Enden abgeschlossen sind, wobei die genannten beiden Drähte längs ihrer Längenerstreckungen verdrillt sind, um eine Vielzahl von Schleifen (56) zu bilden; und

(b) mindestens einem Bus-Ankoppler in Strombetriebsart zum elektromagnetischen Ankoppeln einer elektronischen Terminaleinheit an den genannten Datenbus, mit mindestens einem Bus-Ankoppler,

gekennzeichnet durch:

(c) ein dielektrisches Substrat (120) mit einer Öffnung (37);

(d) eine elektrisch leitfähige, ebene Spule (16), die auf dem genannten dielektrischen Substrat so gebildet ist, daß sie die genannte erste Öffnung (37) umgibt und sich spiralig von dieser nach außen erstreckt;

(e) eine elektrisch leitfähige, ebene Abschirmung (20), die an der einen Seite des genannten dielektrischen Substrats (120) angeordnet ist, wobei die genannte ebene Abschirmung (20) eine Öffnung aufweist, die auf die Öffnung (37) des genannten dielektrischen Substrats ausgerichtet ist, und wobei die genannte ebene Abschirmung einen Schlitz (58, 60) aufweist, der sich von der genannten Öffnung in der genannten ebenen Abschirmung nach außen erstreckt; und

(f) einen ferromagnetischen Kern (12), der aus zwei trennbaren Elementen (40, 42) gebildet ist, die, wenn sie zusammengefügt sind, mindestens einen geschlossenen magnetischen Weg bilden, wobei eines der genannten trennbaren Elemente einen Schenkel aufweist, der in der genannten Öffnung (37) im genannten dielektrischen Substrat und in der genannten ebenen Abschirmung angebracht ist, und wobei die genannten trennbaren Elemente trennbar sind, um es zu ermöglichen, daß eine Schleife (56) des genannten Datenbus um den genannten Schenkel auf der Seite der genannten ebenen Abschirmung (20) angeordnet wird, die von der genannten ebenen Spule (16) abgewandt ist.

2. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 1, worin:

das genannte dielektrische Substrat (120) und die genannte ebene Abschirmung (20) jeweils eine zweite Öffnung (36) aufweisen;

eines der genannten ferromagnetischen Spulenelemente einen zweiten Schenkel aufweist, der magnetisch mit dem ersten Schenkel gekoppelt ist, wenn die genannten trennbaren Kernelemente (40, 42) zusammengefügt sind; und

der genannte zweite Schenkel in der genannten zweiten öffnung (36) angebracht ist, wobei die genannte ebene Abschirmung einen zweiten Schlitz aufweist, der sich von der genannten zweiten Öffnung aus nach außen erstreckt.

3. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 2, worin die genannten Schlitze ineinander übergehen.

4. Strombetriebsart-Datenübertragungssystern, wie beansprucht in Anspruch 2, worin

das genannte dielektrische Substrat (120) und die genannte ebene Abschirmung (20) jeweils eine dritte Öffnung (38) aufweisen;

eines der genannten ferromagnetischen Kernelemente (40, 42) einen dritten Schenkel umfaßt, der magnetisch mit dem genannten ersten und zweiten Schenkel gekoppelt ist, wenn die genannten trennbaren Kernelemente zusammengefügt sind;

der genannte dritte Schenkel in der genannten dritten Öffnung (38) angebracht ist; und

die genannte ebene Abschirmung (20) einen Schlitz (58, 60) umfaßt, der sich von der genannten dritten Öffnung aus nach außen erstreckt.

5. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 4, worin die genannten Schlitze (58, 60) sich zwischen der genannten ersten (37), zweiten und dritten Öffnung (36, 38) erstrecken.

6. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 4, worin der genannte ferromagnetische Kern zwei E-förmige Elemente aufweist, die, wenn sie zusammengefügt sind, den ersten, zweiten und dritten Schenkel bilden.

7. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 6, wobei der genannte mindestens eine Bus-Ankoppler gekennzeichnet ist durch eine zweite, elektrisch leitfähige, ebene Abschirmung (22), die in Bezug auf die genannte erste ebene Abschirmung (20) auf der anderen Seite des genannten dielektrischen Substrats (120) angeordnet ist, wobei die genannte zweite ebene Abschirmung eine erste, zweite und dritte Öffnung aufweist, die auf die genannte erste, zweite und dritte Öffnung im genannten dielektrischen Substrat (120) und in der genannten ersten ebenen Abschirmung ausgerichtet ist, um jeweils den genannten ersten, zweiten und dritten Schenkel des genannten ferromagnetischen Kerns aufzunehmen, wobei die genannte zweite ebene Abschirmung Schlitze umfaßt, die sich von der genannten ersten und dritten Öffnung in der genannten zweiten ebenen Abschirmung nach außen erstrecken.

8. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 7, worin die genannten Schlitze in der genannten ersten und zweiten ebenen Abschirmung sich zwischen ihrer jeweiligen ersten, zweiten und dritten Öffnung erstrecken.

9. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 7, wobei der mindestens eine Bus-Ankoppler ferner eine zweite elektrisch leitfähige, ebene Spule (18) aufweist, die genannte zweite ebene Spule zur genannten ersten ebenen Spule beabstandet und zwischen der genannten ersten und zweiten ebenen Abschirmung (20, 22) angeordnet ist, und die zweite ebene Spule (18) so angeordnet ist, daß sie einen der genannten Schenkel des genannten ferrornagnetischen Kerns umgibt, sich spiralig von diesem nach außen erstreckt und elektrisch an die erste ebene Spule so angeschlossen ist, daß die Flüsse in den Spulen zusammenwirken.

10. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 9, worin die genannte erste (16) und zweite (18) ebene Spule denselben Schenkel des genannten ferromagnetischen Kerns umgeben.

11. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 10, worin die Spiralrichtung der genannten ersten und zweiten ebenen Spule die entgegengesetzte Richtung im/entgegen dem Uhrzeigersinn aufweisen.

12. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 9, wobei der mindestens eine Bus-Ankoppler ferner folgende Merkmale aufweist:

ein zweiten (118) dielektrisches Substrat, wobei die genannte erste (20) ebene Abschirmung auf dem genannten zweiten dielektrischen Substrat ausgebildet ist; und

ein drittes (122) dielektrisches Substrat, wobei die genannte zweite ebene Abschirmung (22) und die genannte zweite ebene Spule (18) auf den gegenüberliegenden Seiten des genannten dritten (122) dielektrischen Substrats ausgebildet sind.

13. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 12, worin:

das genannte erste dielektrische Substrat (120) durch eine Klebverbindung (124) mit einem dielektrischen Kleber auf der Seite des genannten dritten (122) dielektrischen Substrats angebracht ist, auf dem die genannte zweite ebene Spule (18) ausgebildet ist; und

das genannte zweite (118) dielektrische Substrat in Klebverbindung (124) mit einem dielektrischen Kleber auf der Seite des genannten ersten (120) dielektrischen Substrats angebracht ist, die der Seite entgegengesetzt ist, die am genannten dritten dielektrischen Substrat (122) angebracht ist.

14. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem zur Kommunizierung unter einer Vielzahl elektronischer Terminaleinheiten, wie beansprucht in Anspruch 2, worin der genannte ferromagnetische Kern (12) ein U-förmiges Element umfaßt, dessen Schenkel den genannten ersten und zweiten Schenkel bilden, und ein I-förmiges Element, das quer zu den Enden der Schenkel des genannten U-förmigen Elements anordenbar ist.

15. Strombetriebsart-Datenübertragungssystern, wie beansprucht in Anspruch 14, wobei der genannte eine Bus-Ankoppler gekennzeichnet ist durch eine zweite (22) elektrisch leitfähige, ebene Abschirmung, die in Bezug auf die genannte erste ebene Abschirmung (20) auf der anderen Seite des genannten dielektrischen Substrats (120) angeordnet ist, wobei die genannte zweite ebene Abschirmung eine erste und zweite Öffnung aufweist, die auf die genannte erste und zweite Öffnung im genannten dielektrischen Substrat und in der genannten ersten ebenen Abschirmung ausgerichtet sind, um jeweils den genannten ersten und zweiten Schenkel des genannten ferromagnetischen Kerns aufzunehmen, und wobei die genannte zweite ebene Abschirmung einen Schlitz umfaßt, der sich von der genannten ersten Öffnung in der genannten zweiten ebenen Abschirmung nach außen erstreckt.

16. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 15, worin die genannten Schlitze in der genannten ersten (20) und zweiten (22) ebenen Abschirmung sich zwischen ihrer jeweiligen ersten und zweiten Öffnung erstrecken.

17. Strombetriebsart-Datenübertragungssystem, wie beansprucht in Anspruch 1, 3, 5, 8, 11, 13 oder 16, worin die Seite der genannten ersten ebenen Abschirmung, die entgegengesetzt ist zur ersten genannten ebenen Säule, mit einem dielektrischen Material (12) abgedeckt ist.