ES2217321T3 - Sistema y circuito de acoplamiento para comunicaciones por linea de transporte de energia. - Google Patents
Sistema y circuito de acoplamiento para comunicaciones por linea de transporte de energia.Info
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Abstract
ESTA INVENCION SE REFIERE A UN CIRCUITO DE ACOPLAMIENTO DESTINADO A UN SISTEMA DE COMUNICACIONES. ESTE CIRCUITO PERMITE ACOPLAR SEÑALES DE INFORMACIONES PROCEDENTES DE UNA UNIDAD EMISORA DE UNA LINEA ELECTRICA Y LUEGO ACOPLAR LAS SEÑALES PROCEDENTES DE DICHA LINEA ELECTRICA CON UNA UNIDAD DE RECEPCION. ESTE CIRCUITO DE ACOPLAMIENTO INCLUYE: (A) UN ACOPLADOR DE NUCLEOS DE FERRITA, QUE PERMITE AISLAR LA UNIDAD EMISORA O DE RECEPCION DE UNA LINEA ELECTRICA Y ACOPLAR LA SEÑAL DE INFORMACION DE LA UNIDAD EMISORA A LA LINEA ELECTRICA Y DESDE LA LINEA ELECTRICA A LA UNIDAD DE RECEPCION. EL CIRCUITO COMPRENDE TAMBIEN (B) UN FILTRO PASO BANDA PARA TRANSMITIR SELECTIVAMENTE SEÑALES DE INFORMACION DESDE LA UNIDAD DEL TRANSMISOR A LA LINEA DE ALIMENTACION Y DESDE ESTA ULTIMA A LA UNIDAD DE RECEPCION Y (C) UN ATENUADOR DE ADAPTACION DE IMPEDANCIAS PARA ADAPTAR LA IMPEDANCIA DEL TRANSMISOR A LA IMPEDANCIA EN UNA SALIDA CONECTADA A LA LINEA DE ALIMENTACION Y A LA QUE ESTA CONECTADO EL TRANSMISOR Y EL RECEPTOR A LA IMPEDANCIA EN UNA SALIDA CONECTADA A LA LINEA DE ALIMENTACION Y A LA QUE SE CONECTA EL RECEPTOR.
Description
Sistema y circuito de acoplamiento para
comunicaciones por línea de transporte de energía eléctrica.
La presente invención se refiere, en general, a
la comunicación de información por línea transporte de energía
eléctrica y, en particular, a circuitos de acoplamiento por los
cuales una fuente de señales de información o una unidad de uso se
conecta a una línea de transporte de energía eléctrica.
Las líneas por las que se distribuye energía en
un edificio pueden utilizarse y se utilizan para transmisión de
señales de información entre habitaciones en un edificio. Un
componente muy importante en un sistema de comunicaciones por línea
de transporte de energía eléctrica está constituido por los
circuitos de acoplamiento por los cuales una fuente de señales de
información (por ejemplo, una línea telefónica o un terminal de
conexión de televisión por cable que suministra señales de
televisión por cable) se conecta a la línea de transporte de energía
eléctrica o una unidad de uso (por ejemplo, una extensión telefónica
o un aparato de televisión) se conecta a la línea de transporte de
energía eléctrica. Los circuitos de acoplamiento están destinados a
proporcionar aislamiento de la línea de transporte de energía
eléctrica, un equilibrado de impedancias y el filtrado requerido de
señales transmitidas y recibidas por la línea de transporte de
energía eléctrica para pasar la señal deseada para un tratamiento
necesario.
Generalmente, los circuitos de acoplamiento de
este tipo, que es conocido actualmente, proporcionan una
selectividad y un equilibrado de impedancias inadecuadas. Un tipo
conocido incluye un acoplador unificado. Una desventaja importante
de un acoplador unificado es la incapacidad para equilibrar la
función y el rendimiento requeridos del acoplador. Se adopta un
compromiso para equilibrar la impedancia para mantener las
características de respuesta de frecuencia del filtro durante las
variaciones esperadas de impedancia de la línea de transporte de
energía eléctrica. Tales requisitos de diseño limitan estrictamente
el uso de acopladores unificados.
Generalmente, un acoplador unificado tiene unos
devanados primario y secundario para acoplar señales entre la línea
de transporte de energía eléctrica y la unidad transmisora o la
unidad receptora. Los devanados están diseñados para aportar un
equilibrado de impedancias así como una selectividad de frecuencias.
Para proporcionar un equilibrado de impedancias a una posible baja
energía, se emplea un material especial de cableado que tenga
resistividad. La longitud del alambre que forma el devanado se
selecciona para la inductancia requerida, y se selecciona un
condensador de acoplamiento para aportar la característica deseada
de respuesta de frecuencia. Así, con un acoplador unificado, los
parámetros que controlan la característica de respuesta de
frecuencia son las resistencia del alambre, la inductancia del
alambre y el condensador. Por sí mismo, esto indica las limitaciones
de un acoplador unificado. Específicamente, con sólo un conjunto de
parámetros, concretamente R, L y C, el ancho de banda requerido de
frecuencias en banda deseadas y de rechazo de frecuencias fuera de
banda se ve drásticamente limitado por la Q del circuito
sintonizado. El equilibrado de frecuencias también está limitado
para la transferencia de señales deseada. El condensador de
acoplamiento, que forma parte del conformado de banda, debe
seleccionarse para proporcionar un valor específico así como para
proporcionar un acoplamiento de CA a la línea de transporte de
energía eléctrica.
Por el documento
EP-A-0 463 341 se conoce un sistema
de comunicación por línea de transporte de energía eléctrica que
emplea un circuito de acoplamiento para acoplar señales de
información a y procedentes de una línea de transporte de energía
eléctrica que comprende un acoplador de núcleo de ferrita para
proporcionar aislamiento de la línea de transporte de energía
eléctrica y para transmitir señales de información. Este sistema se
limita a un único circuito de acoplamiento y no puede utilizar más
de un circuito simultáneamente dentro del sistema.
Teniendo en cuenta las desventajas anteriormente
mencionadas en los sistemas de comunicación por línea de transporte
de energía eléctrica de la técnica anterior, por tanto, es un
objetivo de la invención proporcionar unos circuitos de acoplamiento
mejorados, que empleen más de un circuito, que permitan una
selectividad y un equilibrado de frecuencias adecuados, que puedan
utilizarse multifuncionalmente.
Este objetivo se alcanza por medio de un sistema
de comunicación por línea de transporte de energía eléctrica según
la reivindicación 1.
Según la presente invención, un circuito de
acoplamiento para un sistema de comunicación por línea de transporte
de energía eléctrica, para acoplar señales de información a y
procedentes de una línea de transporte de energía eléctrica, incluye
un acoplador de núcleo de ferrita para aislar al menos una de entre
una unidad transmisora de la línea de transporte de energía
eléctrica y una unidad receptora de la línea de transporte de
energía eléctrica, y para acoplar al menos una de entre unas señales
de información procedentes de la unidad transmisora a la línea de
transporte de energía eléctrica y unas señales de información
procedentes de la línea de transporte de energía eléctrica a la
unidad receptora. Este circuito de acoplamiento también incluye un
filtro pasabanda para pasar selectivamente al menos una de entre
unas señales de información procedentes de la unidad transmisora a
la línea de transporte de energía eléctrica y unas señales de
información procedentes de la línea de transporte de energía
eléctrica a la unidad receptora. Este circuito de acoplamiento
incluye además un adaptador de equilibrado de impedancias para
minimizar desequilibrios entre al menos una de entre la impedancia
del filtro pasabanda de la unidad transmisora y la impedancia en una
toma de corrientes conectada a la línea de transporte de energía
eléctrica y a la que está conectada la unidad transmisora y la
impedancia del filtro pasabanda de la unidad receptora y la
impedancia en una toma de corrientes conectada a la línea de
transporte de energía eléctrica y a la que está conectada la unidad
receptora.
La figura única es un diagrama de un sistema de
comunicación por línea de transporte de energía eléctrica en el que
está incorporado un circuito de acoplamiento, construido según la
presente invención.
Con referencia al dibujo, un circuito de
acoplamiento para un sistema de comunicación por línea de transporte
de energía eléctrica, para acoplar señales de información a y
procedentes de una línea 10 de transporte de energía eléctrica,
construido según la presente invención, incluye un acoplador 12 ó 14
de núcleo de ferrita para aislar al menos una de entre una unidad 16
transmisora (es decir, el acoplador 12) de la línea de transporte de
energía eléctrica y una unidad 18 receptora (es decir, el acoplador
14) de la línea de transporte de energía eléctrica. Los acopladores
12 y 14 de ferrita también acoplan señales de información
procedentes de la unidad 16 transmisora (es decir, el acoplador 12)
a la línea 10 de transporte de energía eléctrica y procedentes de la
línea 10 de transporte de energía eléctrica a la unidad 18 receptora
(es decir, el acoplador 14).
Los acopladores 12 y 14 de ferrita funcionan como
transformadores de señales. Preferiblemente, están dispuestos para
mostrar una disminución progresiva de respuesta por debajo de una
frecuencia de 1 MHz, atenuando así la interferencia de 60 Hz y de
los armónicos de 60 Hz. El material de ferrita se selecciona para el
intervalo de frecuencias de funcionamiento, concretamente para la
naturaleza y el carácter de las señales de información. Por ejemplo,
las señales de información pueden ser señales telefónicas
procesadas, suministradas por un procesador 20 de señales
telefónicas, por el cual se envían señales telefónicas a un edificio
y se conducen a un teléfono 22. Adicionalmente, la presente
invención puede manejar señales de audio, de televisión, de red de
área local y de información de control.
Los parámetros de diseño de los acopladores 12 y
14 de ferrita incluyen el tamaño y el material de la perla aisladora
o del núcleo y el número de vueltas. Normalmente, se emplea un
alambre bifilar, proporcionándose así un acoplamiento estrecho entre
la entrada y la salida. Unos condensadores 24 y 26 y unos enchufes
28 y 30 conectan los acopladores 12 y 14, respectivamente, a la
línea 10 de transporte de energía eléctrica mediante unas tomas 32 y
34 de corriente, respectivamente, que están conectadas a la línea de
transporte de energía eléctrica.
Un circuito de acoplamiento para un sistema de
comunicación por línea de transporte de energía eléctrica,
construido según la presente invención, también incluye un filtro 36
ó 38 pasabanda para pasar selectivamente al menos una de entre unas
señales de información procedentes de la unidad 16 transmisora (es
decir, el filtro 36) a la línea 10 de transporte de energía
eléctrica y unas señales de información procedentes de la línea 10
de transporte de energía eléctrica a la unidad 18 receptora (es
decir, el filtro 38). Los filtros 36 y 38 pasabanda se diseñan para
aportar una distorsión mínima a las frecuencias de interés y atenuar
ruido e interferencias fuera de banda a y procedentes de la unidad
transmisora y la unidad receptora. También pueden diseñarse
circuitos eliminadores específicos para rechazar señales
interferentes conocidas para mejorar el rendimiento del sistema.
Un circuito de acoplamiento para un sistema de
comunicación por línea de transporte de energía eléctrica,
construido según la presente invención, incluye además un adaptador
40 ó 42 de equilibrado de impedancias para minimizar desequilibrios
entre al menos una de entre la impedancia del filtro 36 pasabanda de
la unidad 16 transmisora (es decir, el adaptador 40) y la impedancia
en la toma 32 de corrientes conectada a la línea 10 de transporte de
energía eléctrica y a la que está conectada la unidad 16 transmisora
y la impedancia del filtro 38 pasabanda de la unidad 18 receptora
(es decir, el adaptador 42) y la impedancia en la toma 34 de
corrientes conectada a la línea 10 de transporte de energía
eléctrica y a la que está conectada la unidad 18 receptora. Una
línea de transporte de energía eléctrica, por ejemplo, desde la toma
32 de corrientes hasta la toma 34 de corrientes, presenta cargas
diferentes en instantes distintos en un sistema de comunicación por
línea de transporte de energía eléctrica. Los adaptadores 40 y 42 de
impedancias, colocados respectivamente entre el acoplador 12 y el
filtro 36 pasabanda y entre el acoplador 14 y el filtro 38
pasabanda, aminoran el efecto de variaciones grandes de
desequilibrios de impedancias entre la línea 10 de transporte de
energía eléctrica y los filtros 36 y 38 pasabanda, mientras
conservan las características de respuesta de frecuencia de los
filtros 36 y 38 pasabanda.
La unidad 16 transmisora incluye preferiblemente
un medio 44 amplificador y conformador, dispuesto entre el
procesador 20 de señales telefónicas y el filtro 36 pasabanda, para
amplificar y conformar las señales de información suministradas a la
unidad 16 transmisora procedentes del procesador 20 de señales
telefónicas. Asimismo, la unidad 18 receptora incluye
preferiblemente un medio 46 amplificador y conformador, dispuesto
entre el teléfono 22 y el filtro 38 pasabanda, para amplificar y
conformar las señales de información suministradas por la unidad 16
receptora al teléfono 22.
El acoplador 12, el filtro 36 pasabanda y el
adaptador 40 de impedancias, y el acoplador 14, el filtro 38
pasabanda y el adaptador 42 de impedancias, forman circuitos de
acoplamiento que permiten la selección de la selectividad para una
aplicación dada. Por ejemplo, en las transmisiones de señales
telefónicas, el ancho de banda de las señales es inferior a 25 kHz,
mientras que en la transmisión de señales de televisión, el ancho de
banda de señales es de al menos 6 MHz.
Claims (2)
1. Sistema de comunicación por línea de
transporte de energía eléctrica, que comprende:
- -
- una línea (10) de transporte de energía eléctrica,
- -
- una unidad (16) transmisora que incluye
- \bullet
- un primer acoplador (12) de núcleo de ferrita,
- \bullet
- un primer filtro (36) pasabanda,
- \bullet
- un primer adaptador (40) de equilibrado de impedancias, y
- \bullet
- un primer medio (44) amplificador y conformador, y
- -
- una unidad (18) receptora que incluye
- \bullet
- un segundo acoplador (14) de núcleo de ferrita,
- \bullet
- un segundo filtro (38) pasabanda,
- \bullet
- un segundo adaptador (42) de equilibrado de impedancias, y
- \bullet
- un segundo medio (46) amplificador y conformador,
en el que la línea (10) de transporte de energía
eléctrica, la unidad (16) transmisora y la unidad (18) receptora
están formando simultáneamente circuitos de acoplamiento diferentes,
y en el que unos parámetros del primer y segundo acopladores (12;
14) de núcleo ferrita, el primer y segundo filtros (36; 38)
pasabanda, el primer y segundo adaptadores (40; 42) de equilibrado
de impedancias y el primer y segundo medios (44; 46) amplificadores
y conformadores se sintonizan selectivamente para una aplicación
dada.
2. Sistema de comunicación por línea de
transporte de energía eléctrica según la reivindicación 1, en el que
una pluralidad de tomas (32, 34) de corriente están conectadas
individualmente a dicha línea (10) de transporte de energía
eléctrica.
Applications Claiming Priority (1)
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| PCT/US1996/011057 WO1997050190A1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | System and coupling circuit for power line communications |
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| Publication Number | Publication Date |
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| ES2217321T3 true ES2217321T3 (es) | 2004-11-01 |
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-
1996
- 1996-06-27 EP EP96923523A patent/EP0965178B1/en not_active Expired - Lifetime
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