FI89435C - Anordning foer fjaerrtransmission av signaler saerskilt videosignaler - Google Patents

Description

1 89435

Laite signaalien, erityisesti videosignaalien kaukosiirtoa varten 5 Esillä oleva keksintö koskee laitetta signaalien, erityisesti videosignaalien kaukosiirtoa varten kahdella suojaamattomalla pienipoikkileikkauksisella johtimella, joka voidaan yksinkertaisesti asentaa erityisesti kahden kohteen tai kahden olemassa olevan, toisistaan erillään ole-10 van laitteiston välille.

Alalla tunnetaan jo lukuisia laitteita signaalien ja/tai datan siirtämiseksi kahden määrätyllä etäisyydellä toisistaan olevan pisteen välillä. Erityisesti tunnetaan lukui-15 siä järjestelmiä, joissa käytetään koaksiaalikaapeliyh-teyksiä tai siirtoyhteyksiä, joita kutsutaan "väyliksi" (bus). Joka tapauksessa, kun tavanomaisilla laitteilla on siirrettävä videosignaaleja, havaitaan, että ne on yleensä joko taajuus- tai amplitudimoduloitava, eivätkä säily 20 kantataajuisina, mikäli halutaan välttää signaalien nopea heikkeneminen, joka lisäksi on erityisen huomattava, kun käytetyn koaksiaalikaapelin poikkileikkaus on pienempi. Suurilla kaapelin poikkileikkauksilla signaalin vaimeneminen on rajoitetumpaa, mutta asennus on kallista, eikä se 25 ole käytännöllistä, koska kyseeseen tulee etäisyydellä toisistaan olevien laitteiden välisten kaapelireittien varaaminen väliseinien tai seinien läpi sijaintipaikkojen välillä. Pienemmillä kaapelin poikkileikkauksilla on aina välttämätöntä suorittaa signaalille joko taajuus- tai amp-30 litudimodulointi, mikä vaatii käyttämään modulaattoria ja demodulaattoria, jotka tuottavat määrättyjä häiriöitä ja rajoituksia. Lisäksi määrätyt järjestelmät, jotka on tarkoitettu siirtämään kuvanauhurin signaaleja etäisyydelle, jossa ne on tarkoitettu vastaanotettaviksi virtatyyppisen 35 televisiovastaanottimen sisäänmenossa, ja käyttäen hyväksi tavanomaisissa televisovastaanottimissa olevaa demodu- 2 89435 laattoria, eivät ole yhteensopivia käytettäväksi yksinkertaisten näyttömonitorien kanssa.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on laite, joka sallii 5 ainakin yhden kantataajuisena säilyvän moduloimattoman signaalin, erityisesti videosignaalin siirtämisen, joka laite on varmakäyntinen, yksinkertainen toteuttaa, ja joka sallii signaalin siirtämisen häiritsemättä sitä, ja samalla signaalin häiritsemättä ympäristöä tai ympäristön 10 häiritsemättä signaalia, suurella kaistanleveydellä, erinomaisella lineaarisuudella ja signaali-kohinasuhteella, joka säilyy tyydyttävänä koko tällä kaistanleveydellä.

Keksintö tarkoittaa erityisesti siirtolaitetta, jolla voi-15 daan siirtää videosignaaleja, tarvittaessa muita signaaleja, jotka vastaavat alalla esiintyvää koko kirjoa, ja joita voidaan tavata lukuisissa sovellutuksissa sekä kotitalouksissa että teollisuudessa. Lisäksi esimerkiksi hotellien tai asuntoloiden kyseessä ollen voidaan keksinnön 20 mukaisella laitteella edullisesti varmistaa kommunikointi annetusta keskeisestä paikasta, tai yleisemmin useista paikoista, joista lähetetään signaaleja, jotka koskevat puhelinta, turvallisuuteen liittyvää informaatiota, sanomien lähetystä, valvontaa ja mahdollista kulunvalvontaa, 25 ovien lukkokoodien vaihtoa, määrättyjen palvelujen kuittausta, herätystä, radiota, televisiota, jne. Sellaisissa sovellutuksissa on ilmeistä, että mitä enemmän informaation määrää pienipoikkileikkauksisilla johtimilla voidaan lisätä, sitä paremmin voidaan välttää rumien ja tilaavievi-30 en kaapeleiden lisäämistä sekä niiden asentamisen aiheuttamia epäkohtia. Rajoittuminen keksinnön mukaiseen kaksi-johtimiseen johtoon, jossa poikkileikkaus voi mm?:nä olla pienempi, sallii sen sijaan johtojen helpon viemisen jalkalistojen alla, parkettilaattojen välissä, ovien alta, 35 mattojen alla, mikä on suuri etu koti- tai erityisesti hotel liympäristössä.

3 89435

Toisaalta videoalalla ja televisiokuvien siirrossa tiedetään, että yhä useammin tarjotaan erilaisia lähteitä, erityisesti kuvanauhureita, kameroita, konvertterita signaalien siirtämiseksi koaksiaalikaapeleilla tai 5 valokuiduissa, videolevyjen lukijoita, tarvittaessa televisiovastaanottimia, jolloin ongelmana on aikaansaada yhteys tarvittaessa mistä tahansa lähteestä valinnan mukaan toisiin käyttäjien käytettävissä oleviin vastaanottimiin tai monitoreihin. Hotelli- tai asuntolaympäristön ulkopuoli) lella, esimerkiksi yksinkertaisessa kotikäytössä, voidaan siten helposti kuvitella samassa asunnossa olevan siirto-kokonaisuuden muodostaminen, jossa on mahdollisesti liitettynä äänentoistolaitteisto, jolla voidaan siirtää etäälle televisiokuvia, joiden mukana kulkee äänisignaa-15 leja halliten lisäksi myös etäällä olevia näiden signaalien lähteitä.

Esillä oleva keksintö tarkoittaa siten monikäyttöistä siirtolaitetta signaalien, erityisesti video- mutta mahdolli-20 sesti muunlaisten signaalien siirtoa varten, jotka voidaan siirtää kaikkien järjestelmien (SECAM, PAL, NTSC, D2-MAC, jne.), jotka soveltuvat kaikkiin kyseisiin lähteisiin (ra-diolähetin-vastaanottimet, satelliittilähetysten vastaan-ottoantennit, kaapelit, jne.), jolloin vältetään erityi-25 sen tilaavievien ja kalliiden koaksiaali-siirtokaapeleiden käyttö, joissa kaapeleissa samalla esiintyy siirrettyjen eri signaalien välisiä häiriöitä, erityisesti jos kaapelit ovat pitkiä.

30 Epäilemättä tunnetaan jo siirtojärjestelmiä, jotka käyttävät kahta johdinta, joilla on pieni poikkileikkaus. Siten patenttijulkaisu FR 2 584 555 liittyy laajakaistaisten signaalien siirtolaitteeseen verkossa, mahdollisesti tähtimäiseen videokommunikaatioverkossa, jossa yksi vide-35 oinformaatio voidaan siirtää etäisyydelle useaan erilliseen vastaanottokohteeseen. Näissä järjestelmissä siirrettävät signaalit sovitetaan sisäänmenolaitteessa ja 4 89435 lähetetään ulostulolaitteelle kaksijohtimisen, sovitetun ja symmetrisen johdon kautta kytkentämatriisin läpi, jossa on M riviä ja N saraketta liitettynä, jolloin matriisi liittyy osoitemuistiin, jonka avulla voidaan valita halut-5 tu kytkentäpiste. Lyhyesti sanottuna tässä järjestelmässä siirrettävät signaalit esikäsitellään sisäänmenolaitteis-tossa siten, että erotetaan pieni- ja suuritaajuiset komponentit, jolloin jokainen näistä siirretään kaksijohti-misella johdolla erilaisella tavalla. Koska kiinnostuksen 10 kohteena ovat lähinnä signaalin suuritaajuiset komponentit, nämä kaksi poikittaiskomponenttia siirretään diffe-rentiaalisesti muuntajan läpi ulostulolaitteessa olevalle summauslaitteelle signaalin palauttamiseksi. Sellainen laite on monimutkainen, kallis, ja siihen sisältyy riski-15 nä häiriön tuottaminen signaaliin, josta seuraa keskinkertainen signaali- kohinasuhde, erityisesti mikäli taajuuskaista on suhteellisen laaja.

Esillä oleva keksintö aikaansaa verrattuna jo esitettyyn 20 tekniikan tasoon etuna erittäin yksinkertaisen laitteen, jolla voidaan siirtää optimiolosuhteissa kaikki sisään-menossa vastaanotetut signaalit, riippumatta käytetystä standardista, ts. olkoonpa signaalin, erityisesti videosignaalin muoto ja rakenne mikä tahansa. Keksinnön mu-25 kaisella laitteella ei ole välttämätöntä erottaa signaalit signaalin spektrin pieni- ja suuritaajuisiin signaaleihin, jolloin ne voidaan koko laajuudessaan välittömästi lähettää etäälle kahdella johtimella johdolla, joka on varustettu symmetrisillä muuntajilla, viimeksi-30 mainittujen soveltuvan sovituksen ja johdon sovituksen ansiosta, jolloin vältetään niiden säteilylähetys.

Tätä tarkoitusta varten laitteelle signaalien, erityisesti videosignaalien siirtämiseksi ainakin yhden lähetinyk-35 sikön ja ainakin yhden vastaanotinyksikön välillä ainakin yhdellä yhdysjohdolla, jossa on kaksi pienellä poikkileikkauksella varustettua johdinta, jonka jokainen haara on 5 s 9 4 35 varustettu symmetrisellä muuntajalla ja jota syöttää ainakin yksi virtageneraattori, on tunnusomaista, että johto on molemmista päistään sovitettu sovitusimpedanssilla, joka on 5 johdon ominaisimpedanssin suuruinen, jokaisessa lähetinyksi-kössä on kaksi virtageneraattoria, joita ohjaa lähetettävien signaalien vastakkaiset jännitteet, joiden taajuus on alueella 50 Hz - 30 MHz, ja jotka syöttävät symmetrisesti kumpaakin johdon johdinta, jolloin virtageneraattorit on kyt-10 ketty sarjaan sovitusimpedanssin kanssa, joka sijaitsee johdon lähetinpäässä.

Identtiset kaksi johdinta ovat edullisesti suojaamattomia, ja niiden johtimen poikkileikkaus on pienempi tai yhtä suuri 15 kuin 1 mm, jolloin tässä ymmärretään, että keksinnön oleellisena etuna on käyttää johtimia, joilla on pieni poikkileikkaus, mutta ettei edellä mainittu 1 mm raja millään tavalla rajoita keksintöä. Lisäksi, vaikka johdon johtimet ovat mieluummin poikkileikkaukseltaan sylinterimäiset, ne 20 voivat keksinnön alasta poikkeamatta yhtä hyvin olla litteitä, ja erityisesti nauhamaisia, järjestettyinä eristävälle alustalle tai upotettuna siihen.

Samalla tavoin kaksijohtimisen johdon kumpaankin haaraan 25 järjestetyt symmetriset muuntajat on varustettu magneetti-renkaalla, jolloin jokainen käämi on sarjassa johdon toisen johtimen kanssa. Erään erityisen tunnusmerkin mukaisesti symmetrisen muuntajan käämit on muodostettu kaksijohtimises-ta kaapelista, joka on muodostettu johdon johtimien avulla. 30

Keksinnön mukaan jokainen lähetinyksikkö käsittää kaksi virtageneraattoria, joita ohjaavat vastakkaiset virrat, ja jotka syöttävät johdon johtimia toisiinsa nähden symmetrisesti, jolloin generaattori on järjestetty sarjaan sovitusimpedans-35 sin kanssa, jonka arvo on yhtä suuri kuin johdon ominais-impedanssi. Edullisesti generaattorien kanssa sarjassa oleva 6 89435 impedanssista, jotka sovitetaan sarjaan ja joiden välinen piste on kapasitanssilla liitetty maahan. Samoin jokaisessa vastaanotinyksikössä johdon sovitusimpedanssi on järjestetty rinnan johdon kanssa ja muodostuu jälleen kahdes-5 ta yhtä suuresta impedanssista, jotka on järjestetty sarjaan ja joiden välinen piste on liitetty maahan.

Keksinnön toisen edullisen tunnusmerkin mukaisesti jokainen vastaanotinyksikkö käsittää kaksi virtageneraattoria, 10 jotka syöttävät virtaa tälle yksikölle. Lisäksi ja jälleen toisen tunnusmerkin mukaisesti, vastaanotinyksikkö käsittää komplementaarisen virtageneraattorin, joka toimii symmetrisesti, ja jota ohjaa moduloitujen signaalien jännite, jotka signaalit eroavat lähetinyksikön generaattoreja 15 ohjaavista, jolloin nämä signaalit voivat erityisesti olla kauko-ohjaussignaaleja, jotka syötetään kaksijohtimi-selle johdolle vastakkaiseen suuntaan kuin lähettimen vastaanottamat signaalit.

20 Keksinnön mukaisen signaalien siirtolaitteen muita ominaisuuksia ilmenee lisäksi seuraavasta erään suoritusesimer-kin selityksestä, joka esitetään havainnollistavana eikä rajoittavana viitaten liitteenä oleviin piirustuksiin, joissa: 25

Kuvio 1 on periaatekaavio, jonka ordinaatta kuvaa siir retyn signaalin suurinta jännitettä siirtojoh-don pituuden funktiona jollakin johdolla, joka pituus on abskissalla; 30

Kuvio 2 on keksinnön mukaisen siirtolaitteen kaaviol linen lohkokaavio;

Kuvio 3 havainnollistaa yksityiskohtaisemmin laitteen 35 lähetinyksikköä; 7 89435

Kuvio 4 havainnollistaa samalla tavalla yksityiskohtaisemmin laitteen vastaanotinyksikköä; ja

Kuvio 5 on laitteen lohkokaavio, josta paremmin ymmär-5 retään välineitten toteutustapaa, jotka väli neet samalla toteuttavat laitteen keksinnön mukaisen jännitteen sovituksen.

Yleisesti ottaen tiedetään sekä teoriasta että käytännös-10 tä, että kaksijohtamisella johdolla toimivassa signaalien siirtolaitteistossa voidaan näiden kahden johtimen yhdessä synnyttämä säteilyä huomattavasti vähentää pienentämällä siirrossa vaikuttavaa epäsymmetriaa. Keksinnön mukainen laite käyttää pohjimmiltaan hyväksi tätä havaintoa.

15

Kuviossa 1 on käyrällä 1 esitetty siirrettävän signaalin suurin jännite siirtojohdon pituuden funktiona annetun säteilyn maksimirajaan. Käyrässä 1, joka vaimenee luonnollisella tavalla, on käytännössä epäsäännöllisyyksiä, mi-20 käli siirto on epäsymmetrinen, jolloin johtimet käyttäytyvät antennin tavoin. Tätä varten kuviossa 1 on esitetty käyrällä 2 ulkoisen sähkökentän johtoon synnyttämän loiskohinan aiheuttaman jännitteen vaikutus, myös funktiona johdon pituudesta.

25

Todetaan siten, että tämä vaikutus kasvaa pääasiassa lineaarisesti kun siirtojohto on suoraviivainen. Sen sijaan, jos johto noudattaa monimutkaista polkua, mikä on yleensä tosiasia ajateltavissa olevissa sovelluksissa, joissa sig-30 naalit on siirrettävä kahden tilan välillä, joiden välinen johto on asennettu noudattaen sopivaa reittiä, jolla se on parhaiten suojattu, käyrä 2 muuttuu kompleksiseksi, koska sen kaltevuus riippuu hyvin monista tekijöistä ja erityisesti ulkoisen kentän taajuudesta ja kentän muodos-35 ta. Tästä päätellään, että hyvän siirron takaamiseksi on edullista, että käyrien 1 ja 2 leikkauspiste 3 sijaitsee β 89435 mahdollisimman kaukana abskissasta, jotta saavutettaisiin tehokkain siirto.

Tämä ehto täytetään erityisesti siirtolinjan symmetrisyy-5 dellä. Itse asiassa, mitä parempi symmetria, sitä korkeammalla käyrä 1 sijaitsee kuvion 1 kaaviossa, ja mitä pienempi käyrän 2 kaltevuus on, sitä pidempi häiriintymätön siirtomatka on mahdollinen. Lisäksi sellaisen symmetrian toteutus johdolla sallii johtimien tässä tarpeettomaksi 10 käyneen suojauksen poisjättämisen.

Keksinnön mukainen laite käyttää siten hyväkseen edellä mainittuja havaintoja. Tätä tarkoitusta varten se käsittää oleellisesti siirtojohdon, jossa on kaksi pienellä, 15 suuruusluokkaa 1 mm tai pienemmällä, poikkileikkauksella varustettua johdinta, jotka liittävät lähetinyksikön ja vastaanotinyksikön. Johtimet ovat sylinterimäisiä ja samansuuntaisia, ja niitä pitää tässä asennossa soveltuva eristysaine. Lähetinyksikkö voi käsittää joukon erilaisia 20 sisäänmenoja, jotka on järjestetty liitettäväksi erilaisten signaalien lähteisiin, ja vastanotinyksikkö käsittää saman tai eri määrän ulostuloja, jotka voidaan liittää käyttäjiin, jotka vastaanottavat ja käyttävät hyväksi lähettimen syöttämiä ja johdon välittämiä signaaleja. Kak-25 sijohtiminen siirtojohto sekä vastaavasti lähetin- ja vas-taanotinyksiköt muodostavat laitteen perustan. Lähetin ja vastaanotin voidaan asentaa symmetrisesti tai mieluummin jokainen on lähetin ja vastaanotin. Lisäksi voidaan järjestää johdolle välillä olevia vastaanottimia ja lähetti-30 miä siten, että mikä tahansa signaali voidaan vastaanottaa ja sitten lähettää edelleen siirron jatkamiseksi johdolla kohti muita vastaanottimia. Samoin voidaan jokaisella välivastaanottimella lisätä täydentäviä signaaleja johdolle, siirrettäväksi sillä superponoituneena, häirit-35 semättä johdon signaaleja ja toimintaa.

9 89435

Keksinnön mukaisesti siirtojohdon jokaiseen haaraan on liitetty poikittainsesti symmetriset virtageneraattoreiden muuntajat, jolloin ohjauksen ominaisuudet ja toimintatapa valitaan keksinnön mukaisesti varmistamaan täydellinen 5 symmetrinen laitteiston sovitus. Erityisesti on jokainen virtageneraattori suunniteltu siten, että se sallii signaalin ja/tai virran lähettämisen johdolle tai signaalin ottamisen siltä muuttamatta tämän johdon kuormitusimpedanssin arvoa. Lähetinyksikössä virtageneraattoreita oh-10 jaa siirrettäviestä signaaleista johdettu symmetrinen jännite. Lähetinyksikössä virtageneraattorit liitetään lähetys johtimien haaroihin, mieluummin, ja kuten osoitetaan alla, diodisillan kautta, jotta vältettäisiin napai-suusvirheet johtimia haaroitettaessa.

15

Laite on siten mahdollisimman yleisesti järjestetty to-teutettamaan pysyvä johdon tasapaino tasajännitteiden suhteen, erityisesti välttäen kaikki mahdollisuudet oikosulkuun maahan. Lisäksi jokaisen lähettimen ja/tai 20 vastaanottimen tasolla on samaten varmistettu erityinen sovitus johdon symmetrian kannalta virtageneraattoreiden kanssa sarjassa olevalla impedanssilla, joka on siirtojoh-timien rinnalla muodostaen joka kerran kytkennän, jossa vaikuttavat vaihtojännitteet ovat tasapainossa.

25

Kuviossa 2 johdon siirtojohtimia on merkitty viitenumeroilla 6 ja 7. Siirrettävät lähteen (ei esitetty) signaalit tulevat kohtaan 8 ja tarpeen mukaan ne taajuus- tai amplitudimoduloidaan. Erityisesti, jos tulevat signaalit 30 ovat videosignaaleja, ne käytetään sellaisenaan kantataajuisina ilman modulaatiota; sen sijaan, mikäli signaalit ovat luonteeltaan toiset, esimerkiksi audiosignaaleja, jotka yleensä seuraavat videosignaalia, ne sopivasti moduloidaan, jotta ne voitaisiin superponoida videosignaa-35 Iin päälle.

10 89 435

Tuloksena oleva signaali ohjaa sitten jännitteellä virta-generaattoriyksikköä 10, jota seuraa symmetrinen muuntaja 56, mieluummin magneettirenkaalla. Johdon johtimilla 6 ja 7 siirron jälkeen signaalit kulkevat toisen symmetrisen 5 muuntajan 102 läpi, jossa saunoin on rengasmagneetti, ja differentiaalivahvistimeen 12, jota seuraa yleensä suodatin 13, joka päästää vain toivotut signaalit. Differentiaalivahvistin 12 poistaa erityisesti johtimilla 6 ja 7 olevat, ulkoisista häiriöistä johtuvat epäsymmetriset 10 jännitteet, suodattimen 13 erottaessa siten lähetetyt pe-russignaalit. Suodattimen ulostulossa signaalit mahdollisesti demoduloidaan demodulaattoripiirissä 14 ja vahvistetaan 15:ssä ennen pääsyä laitteen ulostuloon 16.

15 Muuntajat 56 ja 102 muodostavat suoraan osan johtimien 6 ja 7 muodostamaa siirtojohtoa. Edullisesti muuntajat käsittävät kaksijohtimiset käämikelat. Myös edullisesti, muuntajien käämitys toteutetaan johdon johtimien 6 ja 7 avulla. Kuvion 2 esityksessä viitenumerot 17 ja 18, sekä 20 toisaalta 19 ja 20 kuvaavat johdon liitäntöjä lähettimeen ja vastaanottimeen, jolloin kuviossa olevat mustat pisteet kaaviollisesti merkitsevät muuntajakäämien suunnan.

Kuvio 3 havainnollistaa yksityiskohtaisemmin lähetinyksi-25 kön 4 toteutusta, jota yksikköä käytetään keksinnön mukaisessa laitteessa. Kuten tässä kuviossa nähdään, kohdissa 21 ja 22 johdon johtimille 6 ja 7 johdetaan siirrettävät signaalit, jotka syötetään lähettimeltä 4 seuraavalla tavalla: kaksi virtageneraattoria 23 ja 24, joiden ominai-30 suudet ovat identtiset, ja joita ohjaa siirrettävien signaalien jännite, on liitetty näihin johtimiin kohdissa 21 ja 22, joissa ne syöttävät johtimia virralla, joka on vastaa siirrettävää signaalia. Generaattorien 23 ja 24 kytkentäpisteitä erottaa kuormitusimpedanssi 25, johon liit-35 tyy sarjassa kapasitanssi 25a varmistaen virran vaihto- ja tasa-osuuksien erotuksen.

11 39 435

Impedanssi 25 on yhtä suuri kuin johtimen ominaisimpedanssi. Se muodostuu edullisesti kahdesta yhtä suuresta resistanssista, 95 ja vastaavasti 96, jotka kumpikin edustavat puolta johdon ominaisimpedanssista, ja joiden välinen pis-5 te on liitetty maahan kondensaattorin 97 kautta. Generaattorien 23 ja 24 toiset kytkentäpisteet on liitetty virran rajoittimen 26 kautta positiiviseen syöttöjännitteeseen ja vastaavasti negatiiviseen syöttöjännitteeseen. Virranil-maisin 27 voidaan järjestää generaattorien piiriin.

10

Virran rajoitin 26 suojaa generaattoreita, erityisesti vahingossa tapahtuvaa, johtimien 6 tai 7 ja maan tai jonkin johtimen välisessä oikosulussa.

15 Muutoin generaattoreita 23 ja 24 ohjaavat jännitteet, jotka on saatettu vastakkaisiksi niiden välillä olevalla in-vertteripiirillä 28, lähettimien sisäänmenoihin 29 ja 30 kytkettyjen signaalien jälkeen. Luonnollisesti näiden kahden sisäänmenojen lukumäärät voivat olla erilaiset, lähet-20 timet voivat ottaa vastaan sisäänmenoissaan niin monta signaalia niin monella rinnakkaisella kanavalla kuin on välttämätöntä.

Esitetyssä esimerkissä oletetaan, että kohdassa 29 syöte-25 tään videosignaali ja kohdassa 30 audiosignaali, jotka su-perponoidaan, sen jälkeen kun ensimmäinen on suodatettu 32 ja toinen mahdollisesti vahvistettu muuttuvalla vahvistuksella varustetulla vahvistimella 33 ja sen jälkeen moduloitu 34, jolloin signaalit siis ovat eri taajuuksilla lä-30 hettimestä lähtevällä kaistalla, jolloin keksinnön mukaisella laitteella voidaan käsitellä signaaleja, joiden taajuudet ovat yleensä välillä 50 Hz - 30 MHz, näiden arvojen kuitenkaan sinänsä olematta rajoittavia.

35 Lähettimen 4 kytkentä virtageneraattoreineen 23 ja 24, jot ka on kytketty sarjaan impedanssin 25 kanssa, joka puoles taan on yhtä suuri kuin johdon ominaisimpedanssi, sallii 12 89435 siten epäsymmetrisen toiminnon liittämisen signaalien si-säänmenoihin 29 ja 30, ja täysin symmetrisen toiminnon aikaansaamisen ulostuloissa 21 ja 22, jossa nämä signaalit syötetään siirtojohdolle. Generaattorien ulostuloissa tu-5 loksena oleva johdolle siirrettävä signaali, joka on yhtä suuri kuin sen johtimilla olevien jännitteiden ero, edustaa lähettimen sisäänmenossa olevien signaaleihin verrannollista arvoa.

10 Symmetrinen toiminta toteutetaan siten johdon molemmilla johtimilla, jolloin siis vältetään niiden lähettämisessä loissäteily, joka vaikuttaa vastaanotossa loiskenttiin.

Kuvion 3 lähetinpiirissä on samalla otettu huomioon, lä-15 hettimen lähettämien signaalien suhteen vastakkaisessa suunnassa tapahtuva toisten signaalien vastaanottaminen, joita esim. kauko-ohjaus syöttää johdolle, piirin ollessa samojen liitäntäpisteiden 21 ja 22 välissä, jolloin differentiaalivahvistin 172 vastaanottaa komplementtisignaa-20 lit, jota seuraa kaistanpäästösuodatin 173, demodulaatto-ri 174 ja vahvistin 175, jolloin kauko- ohjauksen signaalit tulostuvat ulostulossa 176, josta lähtien ne voivat varmistaa eri signaalilähteiden kytkemisen, muuttaen halutessa niitä, joita on syötetty lähettimeen kohdissa 29 ja 30. 25

Kuviossa 4 esitetään seuraavaksi laitteen vastaanotinyk-sikkö, jossa on impedanssi 55 ja kapasitanssi 55a, jotka ovat identtisiä lähetinyksikön impedanssin 25 ja kapasitanssin 25a kanssa. Vastaanottimeen liittyy samalla 30 tavalla kaksi muuta virtageneraattoria 35 ja 36, joilla virransyöttö on päinvastaisesti suoraan johdon johtimilta 6 ja 7. Impedanssi 55 ja molemmat sarjassa olevat generaattorit 35 ja 36 ovat rinnan piirissä diodisillan 11 kytkentäpisteiden 37 ja 38 välillä, jonka kaksi muuta kytken-35 täpistettä 17 ja 18 on liitetty siirtojohdon johtimiin 6 ja 7. Kuten jo on osoitettu, toimii diodisilta ehkäisten hankaluudet, jotka johtuvat mahdollisesta napaisuuksien 13 8 9 4 35 vaihtumisesta piirissä, siten että generaattoreiden 35 ja 36 vastaanottamat lähettimien 23 ja 24 lähettämät signaalit säilyvät.

5 Generaattoreita 35 ja 36 erottaa jännitteen rajoitin, tyyppiä zener-diodi 39. Tämän diodin kytkentäpisteissä 40 ja 41 saadaan syöttöjännite vastaanotinyksikön muille piireille.

10 Siten generaattoreiden 35 ja 36 kytkentäpisteisiin 37 ja 38 on liitetty differentiaalivahvistin 42 ja sen ulostuloon jompikumpi lähtökanavasta. Toisessa on kaistanpääs-tösuodatin 43 ja demodulaattori 44, jonka ulostulo syöttää jotakin käyttökohdetta, jonka audiosignaali syötettiin 15 lähettimen 4 sisäänmenoon 30 (kuviossa 3). Toisessa kanavassa signaali kulkee estosuodattimen 46 läpi, joka poistaa audio- sivukantoaallon ja syöttää kuljettuaan vahvistimen 47 läpi ulostuloon 48, videosignaalia, joka syötettiin lähettimeen kohdassa 29. Ulostulo 48 voi olla 20 tavanomainen videosignaalin 75 ohmin ulostulo.

Keksinnön mukaisella laitteella voidaan samaten siirtää vastaanottimen 5 vastaanottaman signaaalin suuntaa vastaan muuta informaatiota, esim kauko-ohjaussignaaleja. Tässä 25 tapauksessa voidaan järjestää, että soveltuvalta lähteeltä (ei esitetty) pisteessä 168 vastaanotetut signaalit ensin moduloidaan modulaattoripiirissä 169, jonka jälkeen jännite ohjaa symmetrisesti toimivaa virtageneraattoria 170, joka on asennettu rinnan vastaanotinyksikön 5 kanssa 30 kytkentäpisteiden 37 ja 38 välille.

Samalla tavalla kuin kuviossa 3, on painotettava sitä, että differentiaalivahvistimen 42 ulsotuloon voidaan kytkeä niin monta kanavaa kuin toivotaan, jolloin voidaan vas-35 taanottaa erillistä informaatiota vastaava määrä signaaleja, jolloin nämä signaalit voivat tappauksen mukaan olla moduloituja tai moduloimattomia. Samaten on selvää, että 14 B 9 4 3 5 voidaan myös suoraan ulostulosta 48 haaroittaa kaiken tyyppisiä näitä signaaleja käyttäviä laitteita, esim. vi-deosisäänmenolla varustettu televisiovastaanotin tai monitori .

5

Kuvio 5 havainnollistaa keksinnön mukaisessa laitteessa käytettyä välinettä, jolla suoritetaan kyseessä olevien jännitteiden sovittaminen. Tässä kuviossa toistetaan kuvioiden 2, 3 ja 4 oleelliset edellä kuvatut elementit, jot-10 ka esittävät lähettimen positiivisen ja negatiivisen syötön välillä käytettyjen jännitteiden tasot, joiden arvot on annettu ainoastaan havainnollistamistarkoituksessa. Ge-neraattoreiden erittäin pieniä taajuuksia tai tasajänni-tekomponentteja varten ne toimivat resistiivisesti. Jokai-15 sella generaattorilla on kuvattu olevan rinnalla resistanssi R ja induktanssi L, jotka yhdessä symbolisoivat toimivia piirejä.

Siten kuviossa on esitetty ylhäältä alaspäin jännitteitä, 20 jotka muuttuvat positiivisista negatiivisiksi, piirien kautta: virran rajoitin 26, generaattori 23, kytkentäpiste 19 siirtojohdin 6, kytkentäpiste 17, yksi diodisillan 11 aktiivisista diodeista, kytekntäpiste 37 generaattori 35, kytkentäpiste 40, zener-diodi 39, kytekntäpiste 41, 25 generaattori 36, kytkentäpiste 38, diodisillan 11 toinen aktiivinen diodi, kytkentäpiste 18, siirtojohdin 7, kytkentäpiste 20 ja generaattori 24.

Kytkentäpisteiden 17, 18, 19, 20 kautta kulkevat katkovii-30 vat rajoittavat symbolisesti lähettimen 4 ja vastaanottimen 5.

Symmetriset rengassydänmuuntajat on tässä jätetty pois, ja niiden oletetaan kuuluvat siirtojohtoon. Samaten impedans-35 seja 25 ja 55 ei ole esitetty.

is 8 9435

Piiri kuvaa eräänlaista jännitteen jakajaa, tässä välillä +16 V ja -8 V, jolloin johtimilla 6 ja 7 on jännitteet +11,5 V ja vastaavasti +3,5 V, mikä edustaa potentiaalieroa 4,5 V molemmilla generaattoreilla 23 ja 24. Vastanottimen 5 5 jännitesyötön pisteissä 40 ja 41 on jännitteet +7,5 V ja vastaavasti maa, jolloin generaattoreille 35 ja 36 jää +4 V potentiaali ja zener-diodille 39 jää 7,5 V.

Mikäli halutaan, että vastaanottimen 5 maa 41 ja lähetti-10 men 4 maa ovat samalla tasolla, eli 0 V, on tällöin välttämätöntä että eri resistanssit varmistavat tasapainon kytkentäpisteiden 50 - 49, 50 - 41 välillä toisaalla, ja kytkentäpistedien 49 - 51 ja 41 - 51 toisaalla. Tämä jän-nitetasapaino johtuu ekvivalenttiresistanssien ja komple-15 mentaaristen resistanssien 52 ja 53 suhteesta, jolloin viimeksi mainittuihin liittyy kapasitanssi 54, joka yhdistää jännitesyötön vaihtojännitesignaalit maahan.

Siten toteutetaan signaalien siirtolaite, jonka rakenne on 20 erittäin yksinkertainen ja joka sallii signaalien siirtämisen etäälle erityisesti laajalla kaistalla, lähettimes-tä, joka vastaanottaa nämä signaalit, vastaanottimelle, joka palauttaa signaalit käyttäjälle. Nämä signaalit voivat olla kaikenlaisia, ja erityisesti kantataajuisia vi-25 deosignaaleja, johin useimmiten liittyy audiosignaali, joka on moduloitu riippumatta muista rinnakkaisista tai edeltävistä signaaleista. Nämä signaalit ohjaavat jännitteellä virtageneraattoreita, jotka lähettimen puolella syöttävät siirtojohtoa, jolloin generaattorit toimivat 30 vastakkaisuuntaisesti muodostaen impedanssin, joka on yhtä suuri kuin johdon ominaisimpedanssi. Nämä signaalit syöttävät vastaanottopuolella tasavirran vastaanotinta muodostaen kahden symmetrisen virtageneraattorivälineen syötön, joihin liittyy zener-diodi, jolloin signaalit ulos-35 tolossa kulkevat differentiaalivahvistimen läpi, ja lisäksi niitä käsitellään ilman häiriöitä tai muutoksia olevien sisäänmenosignaalien palauttamiseksi. Laitteella on ie 89 4 35 lisäksi mahdollista näin toteutettuun siirtoon superponoi-da vastakkaisuuntaisia signaaleja, esimerkiksi kauko-oh-jaukseen liittyviä signaaleja, jotka on sopivasti moduloitu, jolloin nämä signaalit lähetetään vastaanottimelta 5 erillisellä virtageneraattorilla, joka on kytketty johdon rinnalle.

Luonnollisesti on ymmärrettävä, ettei keksintö rajoitu erityisesti kuvattuun ja esitettyyn esimerkkiin; se käsittää 10 päinvastoin kaikki muunnelmat. Erityisesti voivat johdon johtimet olla sylinterimäisiä ja samansuuntaisia, tai olla litteitä ja sijaita vieri vieressä. Edullisesti johtimet pidetään samansuuntaisina toisiinsa nähden eris-tysainetta olevalla vaipalla, jonka avulla aikaansaadaan 15 hyvin vakio ominaisimpedanssi pitkin koko johtoa.

Claims (20)

1. Laite signaalien, erityisesti videosignaalien siirtämiseksi ainakin yhden lähetinyksikön ja ainakin yhden vastaan-otinyksikön välillä ainakin yhdellä kaksi johtimisella yhdys - 5 johdolla, jonka jokainen haara on varustettu symmetrisellä muuntajalla ja jota syöttää ainakin yksi virtageneraattori, tunnettu siitä, että johto on molemmista päistään sovitettu sovitusimpedanssilla (25, 55), joka on johdon ominaisimpe-danssin suuruinen, jokaisessa lähetinyksikössä (4) on kaksi 10 virtageneraattoria (23, 24), joita ohjaavat lähetettävien signaalien vastakkaiset jännitteet, joiden taajuus on alueella 50 Hz - 30 MHz, ja jotka syöttävät symmetrisesti kumpaakin johdon johdinta (6, 7), jolloin virtageneraattorit (23, 24) on kytketty sarjaan sovitusimpedanssin (25) kanssa, 15 joka sijaitsee johdon lähetinpäässä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sovitusimpedanssi (25) sarjassa generaattoreiden (23, 24) kanssa käsittää resistanssin ja kapasitanssin, joka so- 20 veltuu erottamaan tasajännitekomponentin siirrettävistä signaaleista .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että johdon sovitusimpedanssi (25) muodostuu kahdesta yhtä 25 suuresta impedanssista (95, 96), jotka on kytketty sarjaan ja joiden välinen piste on liitetty kapasitanssilla (97) maahan.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, 30 että jokaisessa vastaanotinyksikössä (5) sovitusimpedanssi (55) on kytketty rinnan johdolle ja muodostuu kahdesta sarjaan kytketystä yhtä suuresta impedanssista, joiden välinen piste on liitetty kapasitanssilla maahan.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastaanotinyksikkö (5) vastaanottaa lähetin-yksiköstä (4) lähtevät, johdon siirtämät signaalit diodi-sillan (11) kautta. is s.) 9 4 3 5

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että vastaanotinyksikkö (5) käsittää kaksi virtageneraattoria (35, 36), jotka syöttävät syöttövirtaa mainitulle vastaanotinyksikölle. 5

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastaanotinyksikkö (5) käsittää komplementaarisen symmetrisesti toimivan virtageneraattorin (170), jonka jännitettä ohjaavat moduloidut signaalit, jotka ovat eri signaa- 10 leja kuin ne, jotka ohjaavat lähetinyksikön (4) generaattoreita (23, 24) .

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että koplementaarigeneraattoria (170) ohjaavat moduloidut 15 signaalit ovat kauko-ohjaussignaaleja.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että lähetinyksikön (4) kahden virtageneraattorin (35, 36) väliin on kytketty jännitteen rajoitin (39). 20

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että jännitteen rajoitin (39) on zener-diodi.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, 25 tunnettu siitä, että lähetinyksikkö käsittää kaksi virta- generaattoria (23, 24), joilla on identtiset ominaisuudet ja joita ohjataan vastakkaisilla jännitteillä virtageneraatto-reiden (23, 24) jännitetulonapojen väliin kytketyllä jänni-teinvertterillä (28). 30

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lähetinyksikkö (4) käsittää generaattoreita (23, 24) syöttävän virran rajoittimen (26).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että virran rajoitin (26) on liitetty toisen generaattorin 19 89 435 (23) positiivisen syötön kytkentäpisteeseen, jolloin ilmaisin (27) on liitetty negatiivisen syötön kytkentäpisteeseen.

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, 5 tunnettu siitä, että siirrettävät signaalit, jotka ohjaavat lähettimen (4) virtageneraattoreita (23, 24), muodostuvat ensimmäisistä videosignaaleista ja toisista signaaleista, jotka tätä ennen on moduloitu ja mahdollisesti vahvistettu.

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lähetinyksiköstä (4) johdolla (6, 7) siirretyt signaalit kulkevat differentiaalivahvistimen (42) kautta ja erotetaan suodattamalla (43, 46), minkä jälkeen ne mahdollisesti demoduloidaan ja vahvistetaan (44, 47). 15

16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lähetinyksikkö (4) ja vastaanotinyksik-kö (5) ovat samanaikaisesti ja vastaavasti vastaanotin ja lähetin.

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että virtageneraattorit (23, 24, 35, 36) ovat resistanssiltaan identtisiä tasavirtakomponentin suhteen . 25

17 b 9 4 3 5

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut kaksi johdinta (6, 7) ovat identtisiä, ja että niiden johtimien poikkileikkaus on pienempi tai yhtä suuri kuin 1 mm. 30

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että symmetriset muuntajat (56, 102) ovat rengassydämisiä muuntajia, joiden jokainen käämi muodostuu kaksijohtimisesta kaapelista ja on kytketty sarjaan johdon 35 yhden johtimen kanssa, ja kaksijohtiminen kaapeli, joka muodostaa symmetristen muuntajien (56, 102) käämit, muodostuu johdon johtimista (6, 7). 20 8 9 435

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että johdon joko sylinterimäiset tai litteät johtimet pidetään keskenään samansuuntaisina eristysainetta olevalla yhteisellä vaipalla. 5