JP2011188532A5 - - Google Patents

Description

カプラーの構造は上述のように‘２５８出願により開示したものとは異なるが、カプラーの機能は同一である。本発明によるカプラーのプレート（あるいはパイプあるいは箔）は、誘導性結合あるいは静電性結合によりエアコアあるいは誘電体コアの変圧器が作成される。ただし、変圧器の１次側と２次側の結合は、周波数により変動する。１次側と２次側は、１００ＭＨｚ以下の周波数において磁気的および電気的にほぼ等しく結合され（すなわち、容量性結合および誘導性結合）、１００ＭＨｚを超える周波数においては、より誘導的に結合される（磁気的結合）。１００ＧＨｚのオーダーの周波数において、変圧器の１次側と２次側はほとんど誘導的に結合される。

‘２５８出願に詳細を示すように、‘２５８出願による通信装置は多数の用途をもつ。本発明による高周波カプラーは、データ伝送速度を向上することにより、この機能を拡張している。たとえば、本発明により、２００ＭＨｚ−５０ＧＨｚのオーダーの複数の高周波搬送波を使用して電力線上の伝送が可能になる。本発明によるエアコアあるいは誘電体コアのカプラーを使用すれば、少なくとも最大１Ｇｂｐｓの通信速度を電力線上で実現できる。

上記の復調器６６の実施例は、ＭＣ１３１５５ＤＦＭ検出器回路と２５０ＭＨｚおよび３５０ＭＨｚの搬送周波数の使用の故に、１０Ｍｂｐｓのイーサネット（登録商標）速度に制限される。復調器６６の帯域幅は、２００ＭＨｚよりも高い周波数帯域において動作可能であり、かつ１ＧＨｚよりも高い複数の搬送周波数を使用できるＦＭ検出器回路８２を使用することにより、１００Ｍｂｐｓのイーサネット（登録商標）速度に増加させることができる。

Claims (16)

1. 特性インピーダンスを持つ１つ以上の電線路を通して電気信号を通信する通信装置において、
   事前選択された周波数帯内の少なくとも１つの被変調搬送信号を通過させるように適合され、かつ送信機または受信機を前記１つ以上の電線路のうちの１つに接続するカプラーを備え、
   前記カプラーは、一次巻線と、二次巻線と、コアと、カップリングキャパシタとを有する変圧器を備え、
   前記変圧器は、前記変圧器の一次巻線に対応する第１の層と、前記変圧器の二次巻線に対応する第２の層とを備え、
   前記第１および第２の層は、ドーピングされたシリコンを用いて、当該シリコンに直接に形成され、
   前記キャパシタは、前記一次巻線と前記電線路との間に接続されるように適合され、
   前記一次巻線と前記キャパシタとは、事前選択された帯域幅において、前記電線路の特性インピーダンスに整合され、
   前記変圧器は、少なくとも１つのトランジスタを用いて構成されたソリッドステート変圧器であり、
   前記一次巻線は、１００ＭＨｚ以下の周波数において前記二次巻線に容量結合および誘導結合され、１００ＭＨｚより高い周波数において前記二次巻線に前記容量結合の結合度より高い前記誘導結合の結合度で結合されたことを特徴とする通信装置。
2. 前記変圧器の一次巻線は前記キャパシタを介して前記電線路に接続され、前記変圧器の二次巻線は前記送信機または前記受信機に接続されたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記電線路の特性インピーダンスは、前記カプラーの一次側のインピーダンスの半分と、前記カプラーの一次側のインピーダンスの２倍との間の範囲にあることを特徴とする請求項１または２記載の通信装置。
4. 前記シリコンは、非導電性のチップ材料により分離された層内にあることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
5. 前記カプラーは実質的な位相歪みなしに被変調搬送信号を通過させ、
   前記カプラーは、前記送信機の出力インピーダンスまたは前記受信機の入力インピーダンスを、前記１つ以上の電線路のうちの１つに整合させることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
6. 前記電線路は、高電圧電力線、中電圧電力線、低電圧電力線、同軸ケーブル、撚り合わせ対線および電話線を含むグループから選択されることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
7. 前記変圧器はエアコア変圧器であることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
8. 前記１つ以上の電線路は変圧器を含み、前記装置は当該変圧器を介して通信することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
9. 前記変圧器は誘電体コア変圧器であることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
10. 前記変圧器のコアは樹脂材料で充填されることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
11. 前記一次巻線と前記二次巻線とはチップ材料によって分離されていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
12. 前記事前選択された周波数は１ＧＨｚ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
13. 特性インピーダンスを持つ１つ以上の電線路を通して電気信号を通信する通信装置のためのカプラーにおいて、
    前記カプラーは、事前選択された周波数帯内の少なくとも１つの被変調搬送信号を通過させるように適合され、かつ送信機または受信機を前記１つ以上の電線路のうちの１つに接続し、
    前記カプラーは、
    一次巻線および二次巻線を有しかつ少なくとも１つのトランジスタを用いて構成されたソリッドステート変圧器と、
    前記一次巻線と前記電線路との間に接続されるように適合されたキャパシタとを備え、
    前記一次巻線と前記キャパシタとは、事前選択された帯域幅において、前記電線路の特性インピーダンスに整合され、
    前記一次巻線は、１００ＭＨｚ以下の周波数において前記二次巻線に容量結合および誘導結合され、１００ＭＨｚより高い周波数において前記二次巻線に前記容量結合の結合度より高い前記誘導結合の結合度で結合されたことを特徴とするカプラー。
14. 前記変圧器の一次巻線側及び二次巻線側の各インピーダンスは、前記電線路のインピーダンスの変化に関わらず整合されることを特徴とする請求項１乃至１２のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
15. 前記変圧器の一次巻線側のインピーダンスの変化は、前記変圧器の二次巻線側のインピーダンスに対して影響を与えないことを特徴とする請求項１乃至１２及び１４のうちのいずれか１つに記載の通信装置。
16. ４０から５０オームのインピーダンス整合が、前記電線路のインピーダンスの変化に関わらず、前記送信機と前記受信機とに対して得られることを特徴とする請求項１乃至１２、１４及び１５のうちのいずれか１つに記載の通信装置。