JP4056737B2 - ブロッキングフィルタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力線搬送に関するもので、アクセス系と宅内系を分離するとともに必要に応じて宅内系とアクセス系間を通信できるブロッキングフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アクセス系と宅内系を分離するとともに、必要に応じて宅内系とアクセス系間を通信するため、従来の方法としてアクセス系と宅内系の間にブロッキングフィルタ及びゲートウエイを挿入する方法があった。
図12は、アクセス系と宅内系を示す模式図であり、アクセス系と宅内系の間にブロッキングフィルタ及びゲートウエイを挿入する従来の方法を示す。
図12において、GWはゲートウエイ、BLFはブロッキングフィルタ、PLC−H1及びPLC−H2は宅内用電力線搬送モデム、PLC−Aはアクセス系用電力線搬送モデムである。
図13は、図12に示すゲートウエイGW及びブロッキングフィルタBLFの内部概略構成の例を示す図である。
ブロッキングフィルタBLFは、インダクタLP1,LP2,LP3及びコンデンサCP1,CP2から成り、ゲートウエイGWは下り系(アクセス系から宅内系への通信)として結合器101、下り制御部102、増幅器AMP1、結合器103、及び上り系(宅内系からアクセス系への通信)として結合器106、上り制御部105、増幅器AMP2、結合器104から構成される。
【0003】
次に、動作について説明する。
図13の端子A101,A102はアクセス系の引込み線、H101,H102は宅内系の屋内配線に接続し、交流50/60Hz(ローパスフィルタ特性のカットオフ周波数f1以下)は通過させるが、電力線搬送信号は減衰させてアクセス系と宅内系を分離させる。
図14は、図13に示す電力線搬送用ブロッキングフィルタの入出力電圧比周波数特性を示したものである。
宅内系電力線搬送モデムどうし(PLC−H1及びPLC−H2間)の通信では、信号は端子H101とH102間に現れるが、ブロッキングフィルタBLF内の1段目のローパスフィルタ部分(インダクタLP3とコンデンサCP2)で減衰、さらに2段目のローパスフィルタ部分(インダクタLP2とコンデンサCP1)で減衰し、アクセス系(出力端子A101,A102)には信号が現れない。カットオフ周波数f1は、インダクタLP3とコンデンサCP2及びLP2とCP1によって決まり、カットオフ周波数を下げるためには、インダクタLP3及びLP2を増やすか、コンデンサCP2及びCP1の容量を増加させる。
【0004】
一方、宅内系とアクセス系間の通信が必要となったときには、宅内用モデムからゲートウエイGWに対して屋内配線107を通じて制御信号を送出してアクセス系との通信を要求する。ゲートウエイGWは、アクセス系用モデムPLC−Aと引込み線108経由で通信して接続処理を行い、宅内用モデムPLC−H1またはPLC−H2とアクセス系用モデムPLC−A間の通信をゲートウエイGW経由で可能化する。
したがって、宅内用電力線搬送モデムどうしの通信が隣家に漏れたり、アクセス系用電力線搬送モデムに影響を与えることなく、アクセス系と通信が必要なときだけゲートウエイ経由で通信を行うことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力搬送用ブロッキングフィルタは、以上のように構成されていたため、各家庭にゲートウエイ及び電力搬送用ブロッキングフィルタの両方が必要であり、コストが高く装置が大型となる問題点があった。
【0006】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、コストを低下させ、装置の小型化を可能とする電力線搬送ブロッキングフィルタを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るブロッキングフィルタは、A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
P巻線とQ巻線とを有する第一のトランスと、
R巻線とS巻線とを有する第二のトランスと、
上記第一のトランスと上記第二のトランスとの間に配置され、上記第一のトランスのQ巻線と第二のトランスのR巻線との間に挿入され、上記Q巻線と上記R巻線とへ接続するバンドパスフィルタと、
A2端子とH2端子とを接続した接続点に一方の端子を接続するようにしたコンデンサと
を備え、
上記P巻線と上記S巻線とは、それぞれ二つの端子を有し、
上記A1端子は、上記P巻線の一方の端子と接続し、
上記H1端子は、上記S巻線の一方の端子と接続し、
上記P巻線の他方の端子は、上記S巻線の他方の端子へ接続し、
上記コンデンサの他方の端子は、上記P巻線の他方の端子と上記S巻線の他方の端子とを接続する接続点へ接続することを特徴とする。
【0008】
上記第一のトランスと上記第二のトランスとの少なくともいずれか一方は、二分割コアを電線に挟みこんだ後に、コアを合わせて形成することを特徴とする。
【0009】
この発明に係るブロッキングフィルタは、A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
P巻線とQ巻線とを有し、上記P巻線の一方の端子が上記A1端子と接続するする第一のトランスと、
R巻線とS巻線とを有し、上記S巻線の一方の端子が上記H1端子と接続する第二のトランスと、
上記第一のトランスのQ巻線と上記第二のトランスのR巻線との間に配置されるバンドパスフィルタと、
上記P巻線の他方の端子と、上記S巻線の他方の端子との間に配置され、上記P巻線の他方の端子と上記S巻線の他方の端子とへ接続するインダクタンスと、
A2端子と接続し、上記インダクタンスと上記P巻線の他方の端子とを接続する接続点へ接続する第一のコンデンサと、
H2端子と接続し、上記インダクタンスと上記S巻線の他方の端子とを接続する接続点へ接続する第二のコンデンサと
を備えることを特徴とする。
【0010】
上記ブロッキングフィルタは、さらに、
上記第一のトランスのP巻線と並列に接続するコンデンサと、
上記第二のトランスのS巻線と並列に接続するコンデンサと
を備えることを特徴とする。
【0011】
この発明に係るブロッキングフィルタは、A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
P巻線とQ巻線とを有しP巻線の一方の端子が上記A1端子と接続する第一のトランスと、
R巻線とS巻線とを有しS巻線の一方の端子が上記H1端子と接続する第二のトランスと、
T巻線とU巻線とを有しT巻線の一方の端子が上記A2端子と接続する第三のトランスと、
V巻線とW巻線とを有しW巻線の一方の端子が上記H2端子と接続する第四のトランスと、
上記第一のトランスのQ巻線と上記第二のトランスのR巻線との間に配置される第一のバンドパスフィルタと、
上記第三のトランスのU巻線と上記第四のトランスのV巻線との間に配置される第二のバンドパスフィルタと、
コンデンサと
を備え、
上記第二のトランスのS巻線の他方の端子は、上記第一のトランスのP巻線の他方の端子へ接続し、
上記第四のトランスのW巻線の他方の端子は、上記第三のトランスのT巻線の他方の端子へ接続し、
上記コンデンサは、上記S巻線の他方の端子が上記P巻線の他方の端子へ接続する接続点と上記W端子の他方の端子が上記T端子の他方のへ接続する接続点とへ接続することを特徴とする。
【0012】
上記ブロッキングフィルタは、積算電力計に備えられ、
上記第一のトランスのP巻線と上記第二のトランスのS巻線との少なくともいずれか一方は、積算電力計が有するコイルであることを特徴とする。
【0013】
上記第一のトランスのP巻線と上記第二のトランスのS巻線との少なくともいずれか一方は、上記コイルに対応するインダクタを有することを特徴とする。
【0014】
この発明に係るブロッキングフィルタは、第一の線と、
第二の線と、
第三の線と、
第四の線と、
上記第一の線と上記第三の線とをはさむ第一のコアと、
上記第一の線と上記第四の線とをはさむ第二のコアと、
上記第三の線と上記第四の線とへ接続するバンドパスフィルタと、
上記第一のコアと上記第二のコアとの間の第一の線と上記第二の線とを接続するように配置されたコンデンサと
を備えることを特徴とする。
【0015】
この発明に係るブロッキングフィルタは、A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
上記A1端子へ接続する第一の変換部と、
上記H1端子へ接続する第二の変換部と、
上記第一の変換部と上記第二の変換部との間に配置されたバンドパスフィルタと、
上記A2端子と上記H2端子とを接続した接続点に一方の端子を接続し、上記第一の変換部と上記第二の変換部とが接続する接続点へ他方の端子を接続する高周波信号短絡回路と
を備え、
上記第一の変換部は、上記第二の変換部と上記バンドパスフィルタとへ接続し、上記A1端子から交流電流を入力して上記第二の変換部へ出力するとともに、入力した交流電流から所定の周波数の信号を抽出して上記バンドパスフィルタへ出力し、
上記第二の変換部は、上記第一の変換部と上記バンドパスフィルタとへ接続し、上記第一の変換部から交流電流を入力するとともに、上記バンドパスフィルタから上記所定の周波数の信号を入力し、上記交流電流と上記所定の周波数の信号とを合成して上記H1端子へ出力することを特徴とする。
【0016】
上記第一の変換部は、上記高周波信号短絡回路と協同して上記所定の周波数の信号を含む信号を抽出するとともに低周波交流電流を分離することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1を示すブロッキングフィルタ(電力線搬送用ブロッキングフィルタ)構成図である。
この実施の形態のブロッキングフィルタは、2個のトランスT1,T2の巻線によるインダクタンス成分を利用してコンデンサC1とともにLCローパスフィルタを形成するとともに、トランスT1,T2間にアクセス系信号をバイパスさせるバンドパスフィルタ(BPF)を挿入するようにしてゲートウエイを除去可能とした。
【0018】
図1において、T1及びT2はトランス、C1はコンデンサ、BPFはバンドパスフィルタである。
また、図2は、この発明の実施の形態1におけるトランスT1及びT2の実現例であり、トロイダルコアを用いている。
図3は、この発明の実施の形態1におけるT1及びT2の別の実現例であり、組み立て時には2分割コアをa部とb部に分割して電線3〜4及び1〜2をはさんだ後、a部とb部とを合わせる。図3では、電線をコアに通すだけで、コアに電線を巻きつける必要がないため、活線のまま取付けが可能である。
なお、図2,図3では、電線を区別するためにBPFへ接続する電線を黒塗り、その他の電線を白抜きで表している。
また、この明細書においては、図3に一例として示すコアに通した電線も巻線に含まれる。
【0019】
次に、動作について説明する。
図1の端子A1,A2はアクセス系の引込み線(アクセス系端子)、H1,H2は宅内系端子である。宅内系端子H1,H2は、宅内系の屋内配線に接続し、交流50/60Hzは通過させるとともに、アクセス系と通信するための周波数帯を通過させる。
図4は、図1に示す電力線搬送用ブロッキングフィルタの入出力電圧比の周波数特性を示したものである。
ローパスフィルタ特性のカットオフ周波数f1以下の周波数では交流50/60Hzを通過させ、周波数帯f2〜f3はBPFによってアクセス系と通信するための周波数帯を通過させるものである。宅内用電力線搬送モデムどうしでの通信では、周波数f2〜f3以外の周波数帯(例えば、図4に示すf4〜f5)を使用し、電力線搬送用ブロッキングフィルタの出力(アクセス系側)に信号が現れないようにする。一方、アクセス系用電力線搬送モデムとの通信では、周波数帯f2〜f3を使用し、電力線搬送用ブロッキングフィルタを経由したときに信号が減衰しないようにする。
【0020】
宅内系電力線搬送モデムどうしの通信では、信号はブロッキングフィルタBLFの端子H1とH2間に現れるが、トランスT2のインダクタンス成分及びコンデンサC1によるローパスフィルタ部分が形成されているため減衰し、アクセス系端子(出力端子A1,A2)には信号が現れない。カットオフ周波数f1は、トランスT2のインダクタンス成分とコンデンサC1によって決まり、カットオフ周波数を下げるためには、トランスT2のインダクタンス成分を増やすかコンデンサC1の容量を増加させる。
なお、トランスT2経由でバンドパスフィルタBPFにも信号が伝わるが、バンドパスフィルタBPFの特性によって通信帯域(f4〜f5)の信号は減衰してアクセス系端子A1,A2に現れない。
【0021】
アクセス系用電力線搬送モデムとの通信では、宅内系からの信号(周波数帯f2〜f3)がブロッキングフィルタBLFの宅内系端子H1とH2間に現れる。コンデンサC1は、高周波においては非常にインピーダンスが小さく(導通とみなすことができる)なるため、トランスT2の両端(信号線7,8)に信号が印加され、信号線5,6経由バンドパスフィルタBPFによって周波数帯f2〜f3のみ通過してトランスT1(信号線3,4)に現れる。そして、アクセス系端子A1,A2間に周波数帯f2〜f3の信号が出力される(コンデンサC1は、高周波においてインピーダンスが小さくなり、信号線2と9のレベルはほぼ同一)。
【0022】
また、アクセス系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合は、上記宅内系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合と同様の動作で実施することができる。
【0023】
以上のように、電力線搬送用ブロッキングフィルタがトランス2個、バンドパスフィルタ及びコンデンサ1個による簡単な構成でき、ゲートウエイを用いずにアクセス系に影響を与えることなく宅内系どうしの通信、及び宅内系とアクセス系の通信が実現できる。回路構成の簡素化及び各家庭のゲートウエイ除去により、安価なコスト及び装置全体の小型化を可能とする。
【0024】
上記説明したように、この実施の形態のブロッキングフィルタは、第1のトランス1次側巻線のコールド側と第2のトランス2次側巻線コールド側を接続するとともに、その接続点にコンデンサを接続し、該コンデンサの反対側の端子をフィルタのアクセス系端子及び宅内系端子の各コールド側に接続する。フィルタのアクセス系端子ホット側は上記第1のトランスの1次側巻線のホット側、フィルタの宅内系端子ホット側は上記第2のトランスの2次側のホット側とし、この第1のトランスの2次巻線と第2のトランスの1次側巻線との間にアクセス系信号をバイパスさせるバンドパスフィルタを挿入するようにしたことを特徴とする。
【0025】
実施の形態2.
以上の実施の形態1では、ローパスフィルタの特性をトランス及びコンデンサにより得ているが、コンデンサ部分にインダクタを併用させることによりローパスフィルタ特性を改善させることができる。この実施の形態を次に示す。
図5は、このような構成とした電力線搬送用ブロッキングフィルタの構成図である。
図において、L1はインダクタ、C2,C3はコンデンサであり、バンドパスフィルタBPF、トランスT1,T2は、図1の構成図と同様のものである。
【0026】
次に、動作について説明する。
実施の形態2において、入出力電圧比周波数特性は、基本的には図4と同様である。カットオフ周波数f1以下の周波数では交流50/60Hzを通過させ、周波数帯f2〜f3はBPFによってアクセス系と通信するための周波数帯を通過させる。宅内用電力線搬送モデムどうしでの通信、そして、アクセス系用電力線搬送モデムとの通信に対する周波数の使用方法は実施の形態1と同様である。ただし、カットオフ周波数f1より周波数が高くなるにつれ、徐々に減衰していくスロープ部分(図4における12)が図4と比較して急峻になる。
【0027】
宅内系電力線搬送モデムどうしの通信では、信号は宅内系端子H1とH2間に現れるが、トランスT2のインダクタンス成分とコンデンサC3によるローパスフィルタ、さらにインダクタL1とコンデンサC2によるローパスフィルタが形成されているため減衰し、アクセス系(出力端子A1,A2)には信号が現れない。カットオフ周波数f1は、トランスT2のインダクタンス成分とコンデンサC3、及びインダクタL1とコンデンサC2によって決まり、カットオフ周波数を下げるためには、トランスT2、インダクタL1のインダクタンス成分を増やすか、コンデンサC2,C3の容量を増加させる。
なお、トランスT2経由でバンドパスフィルタBPFにも信号が伝わるが、バンドパスフィルタBPFの特性によって通信帯域(f4〜f5)の信号は減衰して、アクセス系端子A1,A2に現れない。
【0028】
アクセス系用電力線搬送モデムとの通信では、宅内系からの信号(周波数帯f2〜f3)がブロッキングフィルタBLFの宅内系端子H1とH2間に現れる。コンデンサC3は、高周波においては非常にインピーダンスが小さく(導通とみなすことができる)なるため、トランスT2の両端(信号線7,8)に信号が印加され、信号線5,6経由バンドパスフィルタBPFによって周波数帯f2〜f3のみ通過してトランスT1(信号線3,4)に現れる。そして、アクセス系端子A1,A2間に周波数帯f2〜f3の信号が出力される(コンデンサC3は、高周波においてインピーダンスが小さくなり、信号線2と9のレベルはほぼ同一)。
【0029】
また、アクセス系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合は、上記宅内系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合と同様の動作で実施することができる。
【0030】
以上のように、実施の形態1の構成にインダクタ1個とコンデンサ1個とを追加してローパスフィルタ特性を強化したため、宅内系で使用する周波数帯域(f4〜f5)が比較的低い周波数であっても十分な減衰を得ることができる。すなわち、実施の形態1の特長に加えて宅内系の周波数が低い場合にも適用でき、回路構成の簡素化及び各家庭のゲートウエイ除去により、安価なコスト及び装置全体の小型化を可能とする。
【0031】
上記説明したように、この実施の形態のブロッキングフィルタは、第1のトランス1次側巻線のコールド側と第2のトランス2次側巻線コールド側の間にインダクタを挿入した状態で接続するとともに、そのインダクタの両側に各々コンデンサを接続し、該2個のコンデンサの反対側端子を接続、かつ、フィルタのアクセス系端子及び宅内系端子の各コールド側に接続する。フィルタのアクセス系端子ホット側は上記第1のトランスの1次側巻線のホット側、フィルタの宅内系端子ホット側は上記第2のトランスの2次側のホット側とし、この第1のトランスの2次側巻線と第2のトランスの1次側巻線との間にアクセス系信号をバイパスさせるバンドパスフィルタを挿入するようにしたことを特徴とする。
【0032】
実施の形態3.
次に、トランスの巻線と並列にコンデンサを挿入してバンドパス特性を改善する実施の形態を示す。
図6は、このような構成とした電力線搬送用ブロッキングフィルタの構成図である。
図において、C5,C6はコンデンサであり、それ以外のトランスT1,T2、コンデンサC1、バンドパスフィルタBPFは、実施の形態1で示した図1の構成と同様のものである。
【0033】
次に、動作について説明する。
実施の形態3において、入出力電圧比周波数特性は、基本的には図4と同様である。カットオフ周波数f1以下の周波数では交流50/60Hzを通過させ、周波数帯f2〜f3はBPFによってアクセス系と通信するための周波数帯を通過させる。宅内用電力線搬送モデムどうしでの通信、そして、アクセス系用電力線搬送モデムとの通信に対する周波数の使用方法は、実施の形態1と同様である。ただし、アクセス系との通信のための周波数帯(f2〜f3)付近のスロープ部分(図4における14及び16)が、図4と比較して急峻になる。
【0034】
宅内系電力線搬送モデムどうしの通信では、信号は宅内系端子H1とH2間に現れるが、トランスT2のインダクタンス成分とコンデンサC1によるローパスフィルタが形成されているため減衰し、アクセス系(出力端子A1,A2)には信号が現れない。カットオフ周波数f1は、トランスT2のインダクタンス成分とコンデンサC1によって決まり、カットオフ周波数を下げるためには、トランスT2のインダクタンス成分を増やすか、コンデンサC1の容量を増加させる。なお、トランスT2とコンデンサC6は、並列共振回路を形成しており、この共振周波数は通過周波数帯f2〜f3の中心周波数に設定される。したがって、宅内系電力線搬送モデムどうしの通信帯域(f4〜f5)の周波数は、バンドパスフィルタBPFの特性と相まってアクセス系端子A1,A2に現れない。
【0035】
アクセス系用電力線搬送モデムとの通信では、宅内系からの信号(周波数帯f2〜f3)がブロッキングフィルタBLFの宅内系端子H1とH2間に現れる。コンデンサC1は、高周波においては非常にインピーダンスが小さく(導通とみなすことができる)なるため、トランスT2の両端(信号線7,8)に信号が印加され、信号線5,6経由バンドパスフィルタBPFによって周波数帯f2〜f3のみ通過して、トランスT1(信号線3,4)に現れる。そして、アクセス系端子A1,A2間に周波数帯f2〜f3の信号が出力される(コンデンサC1は、高周波においてインピーダンスが小さくなり、信号線2と9のレベルはほぼ同一)。
【0036】
また、アクセス系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合は、上記宅内系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合と同様の動作で実施することができる。
【0037】
以上のように、実施の形態1の構成の各トランスにコンデンサを1個づつ追加して、並列共振回路を形成してバンドパスフィルタ特性を強化したため、アクセス系用電力線搬送モデムとの通信における電磁波スプリアスを減少させることができる。すなわち、実施の形態1の特長に加えて電磁波スプリアスを減らす効果が得られ、回路構成の簡素化及び各家庭のゲートウエイ除去により、安価なコスト及び装置全体の小型化を可能とする。
ただし、通過周波数帯が広くf2〜f3が離れている場合は、通過帯域内(図4の15の部分)が平坦とならず、この実施の形態は適さない。
【0038】
上記説明したように、この実施の形態のブロッキングフィルタは、実施の形態1のブロッキングフィルタに加え、第1のトランスの巻線及び第2のトランス巻線と並列にコンデンサを接続することを特徴とする。
【0039】
実施の形態4.
次に、電力線2線に対して平衡となる電力線搬送ブロッキングフィルタの実施の形態を示す。
図7は、このような構成とした電力線搬送用ブロッキングフィルタの構成図である。
図において、C4はコンデンサであり、それ以外のトランスT3〜T6、バンドパスフィルタBPF1,BPF2は実施の形態1で示した図1の構成と同様のものである。
【0040】
次に、動作について説明する。
実施の形態4において、入出力電圧比周波数特性は図4と同様である。カットオフ周波数f1以下の周波数では交流50/60Hzを通過させ、周波数帯f2〜f3はBPFによってアクセス系と通信するための周波数帯を通過させる。宅内用電力線搬送モデムどうしでの通信、そしてアクセス系用電力線搬送モデムとの通信に対する周波数の使用方法は実施の形態1と同様である。
【0041】
宅内系電力線搬送モデムどうしの通信では、信号は宅内系端子H1とH2間に現れるが、トランスT4及びT6のインダクタンス成分とコンデンサC4によるローパスフィルタが形成されているため減衰し、アクセス系端子A1,A2には信号が現れない。カットオフ周波数f1は、トランスT4及びT6のインダクタンス成分とコンデンサC4によって決まり、カットオフ周波数を下げるためには、トランスT4及びT6のインダクタンス成分を増やすかコンデンサC4の容量を増加させる。
なお、トランスT4及びT6経由でバンドパスフィルタBPF1及びBPF2にも信号が伝わるが、バンドパスフィルタBPF1,BPF2の特性によって通信帯域(f4〜f5)の信号は減衰してアクセス系端子A1,A2に現れない。
【0042】
アクセス系用電力線搬送モデムとの通信では、宅内系からの信号(周波数帯f2〜f3)が端子H1とH2間に現れる。コンデンサC4は、高周波においては非常にインピーダンスが小さく(導通とみなすことができる)なるため、トランスT4の両端(信号線11,12)及びT6の両端(信号線13,14)に信号が印加される。そして、信号線15,16経由バンドパスフィルタBPF1、及び信号線17,18経由バンドパスフィルタBPF2によって周波数帯f2〜f3の信号が通過して、トランスT3(信号線23,24)、及びトランスT5(信号線25,26)に現れる。したがって、アクセス系端子A1,A2間に周波数帯f2〜f3の信号が出力される(コンデンサC4は、高周波においてインピーダンスが小さくなり、信号線24と25のレベルはほぼ同一)。
【0043】
また、アクセス系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合は、上記宅内系からの信号がブロッキングフィルタへ入力される場合と同様の動作で実施することができる。
【0044】
以上のように、実施の形態1の構成を基に電力線2線に対して平衡となるように構成したため、アクセス系及び宅内系の電力線に重畳する信号を接地に対して平衡に扱うことができ、接地との間に発生しているコモンモードノイズの影響を減少させることができる。すなわち、実施の形態1の特長に加えてノイズの除去特性に優れた効果が得られ、回路構成の簡素化及び各家庭のゲートウエイ除去により、安価なコスト及び装置全体の小型化を可能とする。
【0045】
上記説明したように、この実施の形態のブロッキングフィルタは、第1のトランス1次側巻線のコールド側と第2のトランス2次側巻線コールド側を接続するとともに、その接続点にコンデンサを接続し、該コンデンサの反対側の端子を第3のトランス1次側巻線のコールド側と第4のトランス2次側巻線コールド側を接続する。フィルタのアクセス系端子ホット側は上記第1のトランス1次側巻線のホット側、フィルタの宅内系端子ホット側は上記第2のトランス2次側のホット側とし、この第1のトランスの2次巻線と第2のトランスの1次側巻線との間にアクセス系信号をバイパスさせるバンドパスフィルタを挿入、さらにフィルタのアクセス系コールド側は上記第3のトランス1次側巻線のホット側、フィルタの宅内系端子ホット側は上記第4のトランス2次側巻線のホット側とし、この第3のトランス2次側巻線と第4のトランス1次側巻線との間にアクセス系信号をバイパスさせるバンドパスフィルタを挿入するようにしたことを特徴とする。
【0046】
実施の形態5.
実施の形態5では、実施の形態1のトランスに代えて、積算電力計(ワッタメータ)のコイル及びこのコイルに各々結合させた別のコイルを設ける。積算電力計は、各家庭への引き込み線から宅内配線への間についているものである。以下、積算電力計とワッタメータは同じものを表す。
図8は、実施の形態5を示す電力線搬送用ブロッキングフィルタの構成図である。
図において、C7はコンデンサ、L2,L3はワッタメータのコイル、L4,L5はL2,L3に各々結合させたコイル、BPFはバンドパスフィルタである。
実施の形態1のトランスT1及びT2に代えて、ワッタメータのコイルL2,L3に各々結合させたコイルL4,L5を設けており、動作上は実施の形態1と同様であるので、説明は省略する。
【0047】
以上のように、トランスに代えて、ワッタメータのコイル及びこのコイルに各々結合させた別のコイルを設けたため、ワッタメータに内蔵することが容易となる。すなわち、実施の形態1の特長である回路構成の簡素化及び各家庭のゲートウエイ除去に加えて、ワッタメータに内蔵することでトランスを不要化する。
【0048】
上記説明したように、この実施の形態のブロッキングフィルタは、実施の形態1のブロッキングフィルタに加え、第1のトランス1次側巻線及び第2のトランス2次側巻線の代わりにワッタメータのコイルを使用するとともに、このワッタメータの各コイルと電磁結合するようにインダクタを各々実装して第1のトランスの2次側巻線及び第2のトランス1次側巻線となるようにしたことを特徴とする。
【0049】
実施の形態6.
実施の形態6は、ワッタメータのコイルが2分割されていないワッタメータに適用するものである。
図9は、実施の形態6を示す電力線搬送用ブロッキングフィルタの構成図である。
図において、C8はコンデンサ、L6はワッタメータのコイル、L7はL6に結合されたコイル、T7はトランス、BPFはバンドパスフィルタである。
実施の形態1のトランスT1に代えて、ワッタメータのコイルL6に各々結合させたコイルL7を設けており、動作上は実施の形態1と同様であるので、説明は省略する。
【0050】
以上のように、ワッタメータのコイル及びこのコイルに結合させた別のコイルを設けるとともに、トランスを使用したため、コイルが分割されていないワッタメータに内蔵することが容易となる。
【0051】
上記説明したように、この実施の形態のブロッキングフィルタは、実施の形態1のブロッキングフィルタに加え、第1のトランス1次側巻線の代わりにワッタメータのコイルを使用するとともに、このワッタメータのコイルと電磁結合するようにインダクタを実装して第1のトランスの2次側巻線となるようにしたことを特徴とする。
【0052】
実施の形態7.
また、ブロッキングフィルタは、下記のような特徴を有するフィルタであるともいえる。
図10は、この実施の形態のブロッキングフィルタの構成の一例を表す図である。
図10に示すブロッキングフィルタは、第一の線と第二の線と第三の線と第四の線と二つのコア(二分割コア)とバンドパスフィルタとコンデンサとを有する。このブロッキングフィルタは、第一の線へ二つのコアをはさみ込み、上記二つのコアの間にバンドパスフィルタを配置し、第一の線と第二の線との間にコンデンサを配置したものである。具体的には、下記の構成を有する。
【0053】
上記第一の線は、A1端子とH1端子とを有し、さらに、第一のコア110と第二のコア210とがはさまれている。
上記第二の線は、A2端子とH2端子とを有する。
第三の線の両端と第四の線の両端とは、バンドパスフィルタへ接続する。第一のコア110は、第一の線と第三の線とをはさみ、第二のコア210は、第一の線と第四の線とをはさむ。第一のコア110は、図1のトランスT1に対応し、第二のコア210は、図1のトランスT2に対応する。
【0054】
実施の形態8.
上記の実施の形態1から6では、この発明に係るブロッキングフィルタの一例を説明したが、上記実施の形態で説明したブロッキングフィルタに限られるわけではない。下記に示すようなブロッキングフィルタであれば、上記以外の構成であってもかまわない。
図11は、この実施の形態のブロッキングフィルタの構成の一例を示す図である。
【0055】
この発明に係るブロッキングフィルタは、二つのアクセス系端子(A1端子、A2端子)と、二つの宅内系端子(H1端子、H2端子)と、一方のアクセス系端子へ接続する第一の変換部100と、一方の宅内系端子へ接続する第二の変換部200と、第一の変換部と上記第二の変換部との間に配置され、所定の高周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタと、上記他方のアクセス系端子と上記他方の宅内系端子とへ接続し、所定の周波数の信号を除去する高周波信号短絡回路300とを備える。
高周波信号短絡回路300は、上記A2端子と上記H2端子とを接続した接続点に一方の端子を接続し、上記第一の変換部100と上記第二の変換部200とが接続する接続点へ他方の端子を接続する。
以下、「第一の変換部100と第二の変換部200」との両方あるいはいずれか一方を「変換部」ともいう。
【0056】
また、下記の点を特徴とする。
上記第一の変換部100は、上記第二の変換部200とバンドパスフィルタとへ接続し、上記A1端子から交流電流を入力して上記第二の変換部200へ出力するとともに、入力した交流電流から所定の周波数の信号を抽出して上記バンドパスフィルタへ出力する。
上記第二の変換部200は、上記第一の変換部100と上記バンドパスフィルタとへ接続し、上記第一の変換部100から交流電流を入力するとともに、上記バンドパスフィルタから上記所定の周波数の信号を入力し、上記交流電流と上記所定の周波数の信号とを合成して上記H1端子へ出力する。
上記高周波信号短絡回路300は、上記A2端子と上記H2端子とを接続した接続点と、上記第一の変換部と上記第二の変換部とが接続する接続点とを短絡する。
【0057】
上記高周波信号短絡回路300は、上記第一の変換部100と上記第二の変換部200とが接続する接続部分へ接続する。
また、上記変換部は、インダクタンス成分を有し、上記高周波信号短絡回路300と協同して上記所定の周波数の信号を含む信号を抽出するとともに、低周波交流電流を分離する。例えば、トランスとコンデンサによって、上記機能を実現する。
また、上記第一の変換部100から上記第二の変換部200へ交流電流や信号を通過させる場合は、上記と逆の手順により実施する。
【0058】
上記変換部の一例はトランスである。また、上記高周波信号短絡回路300の一例は、コンデンサ、あるいは、コンデンサとインダクタとの組み合わせである。これらは一例であり、上記変換器、上記高周波信号短絡回路300は、他の構成要素から構成されていてもかまわない。
【0059】
上記バンドパスフィルタは、2つの変換部それぞれが有するインダクタンス成分と高周波信号短絡回路300とによってローパスフィルタを形成するとともに、二つの変換部の間にアクセス系信号をバイパスさせるバンドパスフィルタを挿入すしてゲートウェイを除去することを可能とした。上記のような構成を有することにより、交流電流と所定の周波数の信号を通過させるとともに、所定の周波数の信号を通過させない(遮断する)ブロッキングフィルタを実現する。このようにして、安価で、小型化が可能なブロッキングフィルタを提供する。
【0060】
【発明の効果】
以上のように、この発明の実施の形態1によれば、電力線搬送用ブロッキングフィルタがトランス2個、バンドパスフィルタ及びコンデンサ1個による簡単な構成でき、ゲートウエイを用いずにアクセス系に影響を与えることなく宅内系どうしの通信、及び宅内系とアクセス系の通信が実現できる。回路構成の簡素化及び各家庭のゲートウエイ除去により、安価なコスト及び装置全体の小型化できる効果がある。
【0061】
また、組み立て時には2分割コアで電線をはさんだ後、コアを合わせるようにしてコアに電線を巻きつける必要がないため、活線のまま取付けが可能となる。
【0062】
この発明の実施の形態2によれば、ローパスフィルタ特性を強化したため、宅内系で使用する周波数帯域(f4〜f5)が比較的低い周波数であっても十分な減衰を得ることができる。
【0063】
この発明の実施の形態3によれば、実施の形態1の構成の各トランスにコンデンサを1個づつ追加して、並列共振回路を形成してバンドパスフィルタ特性を強化したため、アクセス系用電力線搬送モデムとの通信における電磁波スプリアスを減少させることができる。
【0064】
この発明の実施の形態4によれば、電力線2線に対して平衡となるように構成したため、アクセス系及び宅内系の電力線に重畳する信号を接地に対して平衡に扱うことができ、接地との間に発生しているノイズの除去特性に優れた効果が得られる。
【0065】
この発明の実施の形態5によれば、トランスに代えて、ワッタメータのコイル及びこのコイルに各々結合させた別のコイルを設けたため、ワッタメータに内蔵することが容易となり、トランスを不要化する。
【0066】
この発明の実施の形態6によれば、ワッタメータのコイル及びこのコイルに結合させた別のコイルを設けるとともに、トランスを使用したため、コイルが分割されていないワッタメータに内蔵することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1のブロッキングフィルタの一例を示す構成図。
【図2】 この発明の実施の形態1におけるトランスT1及びT2の実現例を示す図。
【図3】 この発明の実施の形態1におけるT1及びT2の別の実現例を示す図。
【図4】 図1の入出力電圧比周波数特性を示す図。
【図5】 この発明の実施の形態2のブロッキングフィルタの一例を示す構成図。
【図6】 この発明の実施の形態3のブロッキングフィルタの一例を示す構成図。
【図7】 この発明の実施の形態4のブロッキングフィルタの一例を示す構成図。
【図8】 この発明の実施の形態5のブロッキングフィルタの一例を示す構成図。
【図9】 この発明の実施の形態6のブロッキングフィルタの一例を示す構成図。
【図10】 実施の形態7のブロッキングフィルタの構成の一例を表す図。
【図11】 実施の形態8のブロッキングフィルタの構成の一例を示す図。
【図12】 アクセス系と宅内系を示す模式図。
【図13】 図12に示すゲートウエイGW及びブロッキングフィルタBLFの内部概略構成の例を示す図。
【図14】 図13に示す電力線搬送用ブロッキングフィルタの入出力電圧比周波数特性を示す図。
【符号の説明】
1,2,3,4 電線、100 第一の変換部、101,103,104,106 結合器、102,105 制御部、110,210 コア、200 第二の変換部、300 高周波信号短絡回路、A1,A2 アクセス系端子、A101,A102,H101,H102 端子、AMP1,AMP2 増幅器、BLF ブロッキングフィルタ、BPF,BPF1,BPF2 バンドパスフィルタ、C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,CP1,CP2 コンデンサ、GW ゲートウエイ、H1,H2 宅内系端子、L1,LP1,LP2,LP3 インダクタ、L2,L3,L6 ワッタメータのコイル、L4,L5,L7 コイル、PLC−A アクセス系用電力線搬送モデム、PLC−H1,PLC−H2 宅内用電力線搬送モデム、T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7 トランス。
Claims (10)
- A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
P巻線とQ巻線とを有する第一のトランスと、
R巻線とS巻線とを有する第二のトランスと、
上記第一のトランスと上記第二のトランスとの間に配置され、上記第一のトランスのQ巻線と第二のトランスのR巻線との間に挿入され、上記Q巻線と上記R巻線とへ接続するバンドパスフィルタと、
A2端子とH2端子とを接続した接続点に一方の端子を接続するようにしたコンデンサと
を備え、
上記P巻線と上記S巻線とは、それぞれ二つの端子を有し、
上記A1端子は、上記P巻線の一方の端子と接続し、
上記H1端子は、上記S巻線の一方の端子と接続し、
上記P巻線の他方の端子は、上記S巻線の他方の端子へ接続し、
上記コンデンサの他方の端子は、上記P巻線の他方の端子と上記S巻線の他方の端子とを接続する接続点へ接続することを特徴とするブロッキングフィルタ。 - 上記第一のトランスと上記第二のトランスとの少なくともいずれか一方は、二分割コアを電線に挟みこんだ後に、コアを合わせて形成することを特徴とする請求項1記載のブロッキングフィルタ。
- A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
P巻線とQ巻線とを有し、上記P巻線の一方の端子が上記A1端子と接続するする第一のトランスと、
R巻線とS巻線とを有し、上記S巻線の一方の端子が上記H1端子と接続する第二のトランスと、
上記第一のトランスのQ巻線と上記第二のトランスのR巻線との間に配置されるバンドパスフィルタと、
上記P巻線の他方の端子と、上記S巻線の他方の端子との間に配置され、上記P巻線の他方の端子と上記S巻線の他方の端子とへ接続するインダクタンスと、
A2端子と接続し、上記インダクタンスと上記P巻線の他方の端子とを接続する接続点へ接続する第一のコンデンサと、
H2端子と接続し、上記インダクタンスと上記S巻線の他方の端子とを接続する接続点へ接続する第二のコンデンサと
を備えることを特徴とするブロッキングフィルタ。 - 上記ブロッキングフィルタは、さらに、
上記第一のトランスのP巻線と並列に接続するコンデンサと、
上記第二のトランスのS巻線と並列に接続するコンデンサと
を備えることを特徴とする請求項1記載のブロッキングフィルタ。 - A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
P巻線とQ巻線とを有しP巻線の一方の端子が上記A1端子と接続する第一のトランスと、
R巻線とS巻線とを有しS巻線の一方の端子が上記H1端子と接続する第二のトランスと、
T巻線とU巻線とを有しT巻線の一方の端子が上記A2端子と接続する第三のトランスと、
V巻線とW巻線とを有しW巻線の一方の端子が上記H2端子と接続する第四のトランスと、
上記第一のトランスのQ巻線と上記第二のトランスのR巻線との間に配置される第一のバンドパスフィルタと、
上記第三のトランスのU巻線と上記第四のトランスのV巻線との間に配置される第二のバンドパスフィルタと、
コンデンサと
を備え、
上記第二のトランスのS巻線の他方の端子は、上記第一のトランスのP巻線の他方の端子へ接続し、
上記第四のトランスのW巻線の他方の端子は、上記第三のトランスのT巻線の他方の端子へ接続し、
上記コンデンサは、上記S巻線の他方の端子が上記P巻線の他方の端子へ接続する接続点と上記W端子の他方の端子が上記T端子の他方のへ接続する接続点とへ接続することを特徴とするブロッキングフィルタ。 - 上記ブロッキングフィルタは、積算電力計に備えられ、
上記第一のトランスのP巻線と上記第二のトランスのS巻線との少なくともいずれか一方は、積算電力計が有するコイルであることを特徴とする請求項1記載のブロッキングフィルタ。 - 上記第一のトランスのP巻線と上記第二のトランスのS巻線との少なくともいずれか一方は、上記コイルに対応するインダクタを有することを特徴とする請求項6記載のブロッキングフィルタ。
- 第一の線と、
第二の線と、
第三の線と、
第四の線と、
上記第一の線と上記第三の線とをはさむ第一のコアと、
上記第一の線と上記第四の線とをはさむ第二のコアと、
上記第三の線と上記第四の線とへ接続するバンドパスフィルタと、
上記第一のコアと上記第二のコアとの間の第一の線と上記第二の線とを接続するように配置されたコンデンサと
を備えることを特徴とするブロッキングフィルタ。 - A1端子、A2端子、H1端子、H2端子とを備えたブロッキングフィルタにおいて、
上記A1端子へ接続する第一の変換部と、
上記H1端子へ接続する第二の変換部と、
上記第一の変換部と上記第二の変換部との間に配置されたバンドパスフィルタと、
上記A2端子と上記H2端子とを接続した接続点に一方の端子を接続し、上記第一の変換部と上記第二の変換部とが接続する接続点へ他方の端子を接続する高周波信号短絡回路と
を備え、
上記第一の変換部は、上記第二の変換部と上記バンドパスフィルタとへ接続し、上記A1端子から交流電流を入力して上記第二の変換部へ出力するとともに、入力した交流電流から所定の周波数の信号を抽出して上記バンドパスフィルタへ出力し、
上記第二の変換部は、上記第一の変換部と上記バンドパスフィルタとへ接続し、上記第一の変換部から交流電流を入力するとともに、上記バンドパスフィルタから上記所定の周波数の信号を入力し、上記交流電流と上記所定の周波数の信号とを合成して上記H1端子へ出力することを特徴とするブロッキングフィルタ。 - 上記第一の変換部は、上記高周波信号短絡回路と協同して上記所定の周波数の信号を含む信号を抽出するとともに低周波交流電流を分離することを特徴とする請求項9記載のブロッキングフィルタ。
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