KR20120120422A

KR20120120422A - 통신 시스템 및 전자 초크 회로

Info

Publication number: KR20120120422A
Application number: KR1020127023915A
Authority: KR
Inventors: 겐지 구니요시
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-11-01
Also published as: US20120313428A1; JP2011171834A; CN102783023A; WO2011102007A1

Abstract

본 발명은, 부하 변동에 대한 임피던스의 변화가 적고, 부성 저항이 생기는 것을 방지하여 안정된 회로 동작이 가능해지는 전자 초크 회로를 이용한 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
단말은, 관리 장치로부터 공급된 직류 전력과 통신 신호를 분리하는 전자 초크 회로를 구비한다. 전자 초크 회로는, 제1 단자와 제3 단자 사이에 컬렉터-이미터가 삽입된 트랜지스터인 가변 임피던스 소자와, 가변 임피던스 소자와 직렬로 접속된 인덕터 및 저항을 구비한다. 제1 단자와 제2 단자 사이에 제1 저항과 제1 콘덴서의 직렬 회로가 접속되고, 제1 콘덴서의 일단이 가변 임피던스 소자의 베이스에 접속된다. 제3 단자와 제4 단자 사이에는 제2 콘덴서가 접속된다. 제2 저항은, 통신 신호의 주파수를 포함하는 주파수 대역에 있어서 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지한다.

Description

통신 시스템 및 전자 초크 회로{COMMUNICATION SYSTEM AND ELECTRONIC CHOKE CIRCUIT}

본 발명은, 전력 공급과 통신 신호의 전송을 동일한 선로를 이용하여 행하는 통신 시스템, 및 이 통신 시스템에 있어서 전력과 통신 신호의 분리에 이용하는 전자 초크 회로에 관한 것이다.

종래부터, 유선으로 통신을 행하는 통신 장치에서는, 선로를 통신선과 전원선에 공용함으로써, 선로를 통신에 이용함과 함께 전원 공급도 행하는 기술이 다양하게 제안되고 있다. 이런 종류의 기술로서는, 전력 공급을 주목적으로 하는 선로를 통신 신호의 전송에도 이용하도록 한 전력선 반송의 기술 외에, 통신 신호를 주목적으로 하는 선로에 있어서 통신 신호의 전력을 통신 장치에서 이용하는 기술도 제안되고 있다.

이와 같이 선로를 통신과 급전에 공용하는 기술에서는, 통신 장치에 있어서, 통신 신호와 전력을 분리하는 회로가 필요해진다. 통신 신호와 전력의 분리를 행하는 회로에서는, 통신 신호와 전력의 주파수 대역의 상이를 이용하고 있는 경우가 많다. 즉, 통신 신호에 대해 고임피던스가 되고 전력에 대해서는 저임피던스가 되는 로우패스 필터나 전자 초크 회로를 이용함으로써, 통신 신호와 전력을 분리하고 있다.

예를 들어, 일본국 공개특허 2000-341181호 공보(이하, 「문헌 1」로 한다)에는, 통신 장치로서의 전화기나 전화 회선용의 모뎀 장치에 있어서, 선로(전화 회선)에 인가된 직류 전압을 교류의 통신 신호와 분리하기 위해서, 로우패스 필터를 이용하는 기술이 기재되어 있다. 로우패스 필터는, 통신 장치의 내부 회로에 전원을 공급하기 위한 전압 레귤레이터와 선로 사이에 삽입되어 있다.

이 로우패스 필터는 평형형이며, 2개의 트랜지스터와, 각 트랜지스터의 컬렉터-베이스에 각각 접속된 2개의 저항과, 양 트랜지스터의 베이스 사이에 접속된 콘덴서를 구비한다. 각 트랜지스터의 컬렉터-이미터는, 선로와 전압 레귤레이터 사이에 삽입되어 있다.

이 구성에서는, 교류인 통신 신호는 콘덴서를 흐르기 때문에 트랜지스터는 통신 신호에 대해 고임피던스가 된다. 또, 직류는 콘덴서를 흐르지 않기 때문에 트랜지스터는 직류 전류에 대해 저임피던스가 된다. 따라서, 로우패스 필터는, 직류 전력을 통신 신호와 분리하는 것이 가능해진다.

이 구성의 로우패스 필터는, 인덕터(초크 코일)와 동일한 기능을 가지고 있기 때문에, 전자 초크 회로라고 할 수 있다. 또, 인덕터와 동일한 기능을 가지면서도 통신 신호와의 분리 성능이 동일한 정도의 인덕터와 비교하면, 소형이며 또한 경량으로 형성하는 것이 가능해진다.

그런데, 문헌 1에 기재된 로우패스 필터에서는, 통신 신호의 분리 성능을 높이기 위해서, 로우패스 필터의 입력측의 임피던스를 높이려고 하면, 전압 레귤레이터의 입력 임피던스를 높일 필요가 있다. 이것은, 입력측의 임피던스가, 트랜지스터의 특성과, 컬렉터-베이스에 접속된 바이어스용의 저항에 의해 제한되기 때문이다. 즉, 이 구성의 로우패스 필터에서는, 전압 레귤레이터의 입력측에 노이즈 대책 등의 목적으로 콘덴서를 접속할 수 없다.

또, 문헌 1에 기재된 구성에서는, 트랜지스터의 베이스가 콘덴서를 통하여 접지되어 있기 때문에, 전압 레귤레이터를 포함하는 부하 저항이 변화해도, 로우패스 필터의 입력측의 임피던스에 대한 영향은 작다. 그러나 트랜지스터의 컬렉터-베이스에 접속되는 저항의 값에 의해 입력측의 임피던스가 제한되므로, 더 높은 임피던스가 필요한 용도에서는 사용할 수 없다.

임피던스를 높이려면, 트랜지스터의 이미터와 직류 부하 사이에 인덕터를 삽입하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 전압 레귤레이터의 입력측에 콘덴서를 설치하고, 또한 인덕터를 설치한다면, 인덕터와 콘덴서의 공진에 의해, 로우패스 필터의 입력 단자인 2단자 간의 위상각(이하, 간단히 「위상」이라고 기재한다)이 90° 이상이 되는 주파수 대역이 생긴다. 위상이 90° 이상이 되는 주파수대에서는 임피던스의 실수부가 음의 값을 나타낸 부성 저항을 가지게 된다. 따라서, 부성 저항에 의해 회로망이 진동하거나 발진한다는 문제가 생길 가능성이 있다.

본 발명은, 대형의 인덕터를 이용하지 않고 임피던스를 높임과 함께, 부하 변동에 대한 임피던스의 변화를 줄여, 부성 저항이 생기는 것을 방지하여 안정된 회로 동작을 가능하게 하는 전자 초크 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 이 전자 초크 회로를 이용함으로써 통신 신호와 전력의 분리 성능을 높인 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 통신 시스템은, 상기 서술한 목적을 달성하기 위해서, 선로를 통하여 통신하는 관리 장치 및 단말과, 선로를 통하여 단말에 급전하는 급전부를 구비하고, 단말은, 급전부로부터 공급된 전력과 통신 신호를 분리하는 전자 초크 회로와, 전자 초크 회로에 의해 통신 신호와 분리된 전력을 받는 수전부(受電部)를 구비하고, 전자 초크 회로는, 선로에 접속되는 입력 단자가 되는 제1 및 제2 단자와, 수전부에 접속되는 출력 단자가 되는 제3 및 제4 단자와, 제1 단자와 제3 단자 사이, 제2 단자와 제4 단자 사이 중 적어도 한쪽에 삽입되고 또한 제어 단자에 인가되는 전압에 따라 임피던스를 변화시키는 가변 임피던스 소자와, 가변 임피던스 소자와 출력 단자 사이에 삽입된 인덕터와, 제1 단자와 제2 단자 사이에 제1 저항을 통하여 접속되며 단자 전압이 가변 임피던스 소자에 인가되는 제1 콘덴서와, 제3 단자와 제4 단자 사이에 삽입된 제2 콘덴서와, 가변 임피던스 소자와 출력 단자 사이에 접속되며 적어도 통신 신호의 주파수를 포함하는 주파수 대역에 있어서 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지하는 제2 저항을 구비하는 것을 특징으로 한다.

전자 초크 회로는, 제1 저항과 직렬로 접속된 제3 저항을 구비하고, 제1 저항과 제3 저항의 직렬 회로가 가변 임피던스 소자에 병렬로 접속되는 것이 바람직하다.

또, 전자 초크 회로는, 평형형이어도 된다.

단말은, 선로에 복수대 접속되는 것이 바람직하다.

본 발명의 전자 초크 회로는, 상기 서술한 목적을 달성하기 위해서, 입력 단자가 되는 제1 및 제2 단자와, 출력 단자가 되는 제3 및 제4 단자와, 제1 단자와 제3 단자 사이, 제2 단자와 제4 단자 사이 중 적어도 한쪽에 삽입되고 또한 제어 단자에 인가되는 전압에 따라 임피던스를 변화시키는 가변 임피던스 소자와, 가변 임피던스 소자와 출력 단자 사이에 삽입된 인덕터와, 제1 단자와 제2 단자 사이에 제1 저항을 통하여 접속되며 단자 전압이 가변 임피던스 소자에 인가되는 제1 콘덴서와, 제3 단자와 제4 단자 사이에 삽입된 제2 콘덴서와, 가변 임피던스 소자와 출력 단자 사이에 접속되며 적어도 통신 신호의 주파수를 포함하는 주파수 대역에 있어서 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지하는 제2 저항을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태를 더 상세하게 기술한다. 본 발명의 다른 특징 및 이점은, 이하의 상세한 기술 및 첨부 도면에 관련해 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 실시 형태 1을 나타낸 회로도이다.
도 2는 상기에서 사용한 전자 초크 회로의 특성도이다.
도 3은 실시 형태 2를 나타낸 회로도이다.
도 4는 상기에서 사용한 전자 초크 회로의 특성도이다.
도 5는 실시 형태 3을 나타낸 회로도이다.
도 6은 실시 형태 4를 나타낸 회로도이다.
도 7은 상기에서 사용한 전자 초크 회로의 특성도이다.
도 8은 사용예를 나타낸 블럭도이다.
도 9는 사용예에 있어서의 주요부의 블럭도이다.

이하에 설명하는 실시 형태의 용도를 한정하는 취지는 아니지만, 이해의 도움이 되도록, 도 8에 나타낸 구성예를 나타낸다. 도 8은, 주택 내에 설치한 각종 기기의 감시 및 제어를 위해서 유선 통신에 의한 통신 기술을 이용한 주택용 배전 시스템을 나타내고 있다.

기기로서는, 교류 전력에 의해 동작하는 AC기기(41), 직류 전력에 의해 동작하는 DC기기(42), AC기기(41)나 DC기기(42)의 동작을 지시하는 스위치(43), 환경(조도나 온도 등)을 계측하는 센서(44) 등이 설치된다. 센서(44)에는, 방재(화재, 가스 누출 등)나 방범(침입자, 창 파괴 등)의 목적으로 이용하는 센서를 포함하는 경우도 있다.

도시예의 급전 장치(45)는, 상용 전원 외에 태양광 발전 장치, 연료 전지, 축전지 등 택내의 급전을 행하는 구성이면 어떠한 구성이라도 된다. 단, 도시하는 급전 장치(45)는, 교류 전력을 교류 급전로 PL1에 출력하고, 직류 전력을 직류 급전로 PL2에 출력하는 기능을 가진다.

또, 도시하는 주택용 배전 시스템은, 직류 전력을 분배하기 위한 DC분전반(46)을 구비하고, DC분전반(46)은, 급전 장치(45)로부터 받은 직류 전력을 복수 계통의 직류 급전로 PL2에 분기시킨다. 또, DC분전반(46)에는 분기된 직류 급전로 PL2를 통하여 제어 유닛(47) 및 릴레이 유닛(48)이 접속된다.

릴레이 유닛(48)은, 내장한 릴레이의 온 오프를 제어함으로써, 접속된 DC기기(42)에 대한 급전의 온 오프를 행한다. 한편, 제어 유닛(47)은, DC기기(42)에 대해 동작의 지시를 주는 기능을 가지며, DC기기(42)의 온 오프의 제어만이 아니라, DC기기(42)의 동작의 선택(동작 모드 등)이나 조절(조광이나 온도 조절 등)이 가능하게 되어 있다.

제어 유닛(47)과 릴레이 유닛(48)에는, 모두 스위치(43)와 센서(44) 중 적어도 한쪽이 접속되어, 스위치(43)나 센서(44)의 상태를 통신 기술에 의해 감시하여, 취득한 상태에 따라 DC기기(42)를 제어한다. 또, 제어 유닛(47) 및 릴레이 유닛(48)은, 스위치(43)나 센서(44)만이 아니라, DC분전반(8)과의 사이에서도 통신선 CL을 통하여 통신 가능하고, DC분전반(8)으로부터의 지시에 의해서도 DC기기(42)의 동작을 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, DC분전반(46)에는, 벽 콘센트나 마루 콘센트의 형태로 주택에 부착된 직류 콘센트(48)도 직류 급전로 PL2를 통하여 접속된다. 직류 콘센트(48)에 도시하지 않은 DC기기의 플러그를 접속함으로써, 당해 DC기기에 직류 전력을 공급하는 것이 가능해진다.

DC분전반(46)은, 통신선 CL을 통하여 통신 장치(49)와 통신 가능하고, 통신 장치(49)에 대해 직류 급전로 PL2를 통하여 직류 전력을 공급한다. 통신 장치(49)는, 상기 서술한 주택 내의 기기와 통신함으로써, 기기의 감시 및 제어를 행하는 기능을 가진 택내 서버를 구비한다. 택내 서버는, 전력 미터 등으로 계측한 정보도 취득하고 있어, 인터넷 등의 광역망 NT를 통해 전력회사 등의 택외의 관리 서버(50)와 통신하는 기능도 구비한다.

택내 서버를 포함하는 통신 장치(49)가 취득한 정보는, 화상 표시를 행하는 표시부와 각종 지시를 행하기 위한 조작부를 구비한 조작 패널(51)에 있어서 감시할 수 있으며 또, 조작 패널(51)을 이용하여 DC기기(42)의 제어에 관한 지시를 주는 것도 가능하게 되어 있다. 또한, 조작 패널(51)은, 도어 폰 슬레이브(子機)나 감시 카메라와 같은 감시 기기(52)와 통신 가능하고, 도어 폰 마스터(親機)나 감시 영상의 표시기로서도 기능한다.

그런데 DC기기(42), 스위치(43), 센서(44)와 제어 유닛(47) 사이의 통신에는, 전력선 반송에 의한 통신 기술을 이용하고 있다. 즉, 제어 유닛(47)과 DC기기(42), 스위치(43), 센서(44) 사이의 직류 급전로 PL2는, 직류 전력을 공급하는 것뿐만 아니라, 고주파의 반송파를 이용한 통신 신호를 직류 전압에 중첩시켜 전송하는 통신로로서도 겸용되어 있다.

이하에서는, DC기기(42), 스위치(43), 센서(44)를 통신 시스템에 있어서의 단말(3)로 간주하고, 관리 장치(2)로서의 제어 유닛(47)에 직류 급전로 PL2로서의 선로(1)를 통하여 단말(3)이 접속되어 있는 구성의 통신 시스템에 대해서 고찰한다. 즉, DC기기(42), 스위치(43), 센서(44)와 제어 유닛(47)의 관계는, 도 9와 같이, 관리 장치(2)와 단말(3)의 관계로서 기술할 수 있다.

도시하는 관리 장치(2)는, 도 8에 나타낸 급전 장치(45) 및 DC분전반(46)을 포함하며 외부로부터의 전력을 받아 직류 정전압을 출력하는 구성을 급전부(21)로서 기재하고 있다. 급전부(21)는, 고임피던스 회로(25)를 통해 선로(1)에 직류 전력을 출력한다. 즉, 급전부(21)는 단말(3)에 대해 직류 전력을 공급하는 기능을 가진다. 고임피던스 회로(25)는, 선로(1)로부터 보아 통신 신호에 대해 고임피던스이며, 직류 전력에 대해서는 저임피던스가 되도록 구성된다.

또, 관리 장치(2)는, 통신 신호를 송수신하기 위한 송신부(22) 및 수신부(23)를 구비하고 있으며, 송신부(22) 및 수신부(23)는 선로(1)에 접속된다. 따라서, 선로(1)에는 고임피던스 회로(25)로부터 출력된 직류 전압이 인가되어, 송신부(22)와 수신부(23)가 송수신하는 고주파의 통신 신호가 직류 전압에 중첩된다.

또한, 관리 장치(2)는, 급전부(21)로부터의 급전 전력과 단말(3)에서의 소비 전력을 고려하여 단말(3)의 접속을 제한하는 접속 가부 정보 생성부(29)를 가지고 있다. 송신부(22) 및 수신부(23)는, 접속 가부 정보 생성부(29)에 있어서 생성한 접속 가부의 정보에 기초하여 통신 신호를 생성한다. 이에 더하여, 관리 장치(2)에는, 급전부(21)로부터 전력을 받아 송신부(22), 수신부(23), 접속 가부 정보 생성부(29)에 급전하기 위한 전원부(26)가 설치된다.

한편, 각 단말(3)은, 선로(1)를 통해 급전된 직류 전력을 고임피던스 회로(36)를 통하여 받는 수전부(31)를 구비한다. 고임피던스 회로(36)는, 선로(1)로부터 보아 통신 신호에 대해 고임피던스이며 직류 전력에 대해서는 저임피던스가 되어 있다. 따라서, 선로(1)로부터의 직류 전력을 통신 신호로부터 분리하여 수전부(31)에 공급한다.

단말(3)에는, 통신 신호를 송수신하기 위한 송신부(32) 및 수신부(33)가 설치된다. 또, 단말(3)은, 송신부(32) 및 수신부(33)가 통신 신호에 의해 수수하는 정보의 처리를 행하는 처리부(30)를 구비한다.

처리부(30)에는, 단말 정보 생성부(39)로부터 단말의 동작에 관한 단말 정보가 입력된다. 단말 정보로서는, 직류 전력을 소비하는 부하로서의 단말(3)의 종별 외에, 단말(3)이 직류 전력의 소비를 개시할 때에 예상한 소비 전력, 부하로서의 단말(3)이 직류 전력을 소비하고 있을 때의 동작 상태 등이 포함된다. 처리부(30)에서는, 단말 정보 생성부(39)로부터의 단말 정보를 송신부(32)에 입력하고, 단말 정보를 포함하는 통신 신호를 관리 장치(2)에 전송한다.

단말(3)에 있어서 직류 전력을 소비하는 부하로서의 기능은, 도 9에 있어서 부하 전원부(37)로서 나타내고 있다. 수전부(31)와 부하 전원부(37)의 사이에는 전환부(38)가 삽입되어, 처리부(30)가 전환부(38)에 지시를 줌으로써 수전부(31)로부터 부하 전원부(37)로의 급전 상태가 제어된다. 전환부(38)는, 기본적으로는 부하 전원부(37)에 대한 급전의 온 오프를 제어한다. 또, 단말(3)이 직류 전력의 소비를 개시하는 것을 관리 장치(2)에 통지하고, 관리 장치(2)가 응답하여 동작을 허가하는 지시가 반송될 때까지는, 전환부(38)는 수전부(31)로부터 부하 전원부(37)로의 전력 공급을 행하지 않도록 하고 있다.

또한, 단말(3)에 있어서 처리부(30), 송신부(32), 수신부(33)에 대한 전력 공급은, 급전부(31)로부터 전력을 받아 직류 전압을 출력하는 전원부(35)가 행하고 있다. 전원부(35)는 부하 전원부(37)와는 관계없이 급전을 행한다.

상기 서술한 바와 같이 구성에서는, 단말(3)이 직류 전력의 소비를 개시할 때에, 단말(3)로부터 관리 장치에 대해 단말 정보를 통지함으로써, 관리 장치(2)에서는 당해 단말(3)에 의한 소비 전력을 예측하여, 단말(3)의 동작을 허가하는지 아닌지를 결정한다. 여기서, 단말(3)의 동작을 허가하는 경우에는, 수전부(31)로부터 부하 전원부(37)에 급전하도록 전환부(38)를 온으로 하도록 처리부(30)에 지시를 준다. 또, 단말(3)의 동작을 허가하지 않는 경우에는, 수전부(31)로부터 부하 전원부(37)에 급전하지 않도록 전환부(38)를 오프로 유지하도록 처리부(30)에 지시한다. 이 동작에 의해, 관리 장치(2)로부터 단말(3)에 대한 급전 부족이 생기지 않도록 급전을 제한하는 것이 가능해진다.

이하의 실시 형태에서는, 선로(1)를 2선식으로 하여, 선로(1)의 선 간에 일정한 직류 전압을 인가하는 경우를 예로서 나타낸다. 또, 통신 신호에는, 100~300kHz의 반송파를 디지털값의 신호값으로 변조한 고주파 신호를 이용하여, 상기 서술한 바와 같이, 선로(1)에 인가된 직류 전압에 고주파 신호인 통신 신호를 중첩시켜 전송하는 경우를 상정한다.

또한, 단말(3)에 있어서, 급전부(21)로부터 급전된 직류 전력과, 송신부(22) 및 수신부(23)의 사이에서 전송되는 통신 신호를 분리하기 위해서 이용하는 고임피던스 회로(36)로서, 전자 초크 회로(10)(도 1 참조)를 이용한다. 전자 초크 회로(10)는, 2단자의 입력 단자와 2단자의 출력 단자를 구비한다. 입력 단자는 선로(1)의 선 간에 접속되며, 출력 단자는 수전부(31)에 접속된다.

전자 초크 회로(10)는, 직류 전력에 대해서는 손실이 적고, 통신 신호에 대해서는 고임피던스인 것이 요구되는 것 외에 수전부(31)를 포함하는 부하 변동이 생겨도 부하 변동이 통신 신호에 영향을 주지 않도록 구성하는 것이 필요하다. 즉, 부하 변동에 대한 전자 초크 회로(10)의 입력 임피던스의 변동을 억제할 필요가 있다.

또한, 전자 초크 회로(10)가 부성 저항이 되어 발진하는 것을 방지하는 것도 필요하다. 전자 초크 회로(10)가 부성 저항이 되는 것을 방지하려면, 전자 초크 회로(10)의 입력 단자가 되는 2단자 간의 위상각(이하, 간단히 「위상」이라고 기재한다)을 90도 미만으로 하는 것이 요구된다. 입력 임피던스나 위상의 변화에 대해서 요구되는 조건은, 적어도 통신 신호의 주파수 대역에 있어서 만족할 필요가 있다.

이하의 실시 형태에서는, 이러한 조건을 만족하는 전자 초크 회로(10)의 구성에 대해서 설명한다. 즉, 통신 신호의 주파수 대역에 있어서, 입력 임피던스를 고임피던스로 유지함과 함께, 입력 임피던스의 변동을 억제하고, 또한, 위상을 90도 미만으로 억제하도록 구성한 전자 초크 회로(10)에 대해서 설명한다.

(실시 형태 1)

본 실시 형태는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 선로(1)에 관리 장치(2)와 복수대의 단말(3)을 접속한 경우를 예로서 설명한다. 따라서, 기본적으로는 도 9에 나타낸 구성과 동일하다.

관리 장치(2)는, 급전부(21) 외에 송신부(22)와 수신부(23)를 일체화한 송수신부(24)를 구비한다. 송수신부(24)는, 처리부(20)로부터 주어진 통신 데이터를 통신 신호로 변환하는 기능과, 선로(1)를 통해 수취한 통신 신호를 통신 데이터로 변환하여 처리부(20)에 건네주는 기능을 구비한다. 송수신부(24)와 선로(1)의 사이에는, 직류 성분을 저지하기 위해서 콘덴서(5)가 삽입된다.

급전부(21)는, 상용 전원 등으로부터 전력을 받는 전등선(4)에 접속되어 있어, 직류 정전압을 출력한다. 급전부(21)의 출력단은, 통신 신호의 주파수(본 실시 형태에서는 반송파의 주파수)에 대해 임피던스가 충분히 높은 고임피던스 회로(25)를 통하여 선로(1)에 접속된다. 또, 도 9에 나타낸 관리 장치(2)의 접속 가부 정보 생성부(29)의 기능을 처리부(20)로서 나타내고 있다. 처리부(20)는 마이크로 컴퓨터와 같은 연산 장치를 구비한다.

한편, 단말(3)은, 선로(1)로부터 전자 초크 회로(10)를 통하여 전력을 받는 수전부(31)를 구비함과 함께, 송신부(32)와 수신부(33)를 겸한 송수신부(34)를 구비한다. 송수신부(34)는, 처리부(30)로부터 주어진 통신 데이터를 통신 신호로 변환하는 기능과, 선로(1)를 통해 수취한 통신 신호를 통신 데이터로 변환하여 처리부(30)에 건네주는 기능을 구비한다. 송수신부(34)와 선로(1)의 사이에는, 직류 성분을 저지하기 위한 콘덴서(6)가 삽입된다.

수전부(31)는, 선로(1)로부터 전자 초크 회로(10)를 통하여 직류 전력을 받아 직류 정전압을 출력한다. 도 9에 나타낸 단말(3)에서는, 부하 전원부(37)에 대한 급전을 온 오프하는 전환부(38)를 설치하고 있지만, 본 실시 형태에서는, 처리부(30)의 기능에 대해서 특별히 제한을 주지 않는다. 따라서, 부하 전원부(37) 및 전환부(38)는 생략하고 있다. 또한, 처리부(30)는 마이크로 컴퓨터와 같은 연산 장치를 구비한다.

전자 초크 회로(10)는, 선로(1)와 수전부(31) 사이의 임피던스를 제어하는 가변 임피던스 소자(11)를 구비한다. 가변 임피던스 소자(11)는, 2개의 접속 단자(1101, 1102)의 사이의 임피던스를, 접속 단자(1101, 1102)와는 별도로 설치한 제어 단자(1103)에 인가되는 전압에 따라 변화시키는 기능을 가진다. 따라서, 가변 임피던스 소자(11)는, 3단자 또는 4단자가 된다. 또, 가변 임피던스 소자(11)로서는, 제어 단자(1103)에 인가되는 전압이 낮을수록 접속 단자(1101, 1102) 간의 임피던스가 높아지고, 제어 단자(1103)에 인가되는 전압이 상승하면 접속 단자(1101, 1102) 간의 임피던스가 저하되는 소자를 이용하고 있다.

도시예에서는, 가변 임피던스 소자(11)로서 npn형의 바이폴라 트랜지스터를 이용하고 있다. 따라서, 컬렉터와 이미터를 접속 단자(1101, 1102)로서 이용하고, 베이스를 제어 단자(1103)로서 이용한다. 능동 영역에 있어서 베이스에 인가하는 전압이 상승하면, 컬렉터-이미터 간의 임피던스가 저하되어, 포화 영역에 이르면, 컬렉터-이미터 간의 임피던스는 대략 일정한 작은 값이 된다. 또한, 가변 임피던스 소자(11)에는, MOSFET나 IGBT와 같은 다른 능동 소자를 이용하는 것도 가능하다.

가변 임피던스 소자(11)의 일단(도시예에서는 컬렉터)은, 선로(1)를 구성하는 2선 중 고전위측의 선(이하, 「양극선」이라고 한다) DL1에 접속된다. 또, 가변 임피던스 소자(11)의 타단(도시예에서는 이미터)은, 인덕터(12) 등을 통하여 수전부(31)의 한쪽의 입력단에 접속된다. 수전부(31)의 다른 쪽의 입력단은, 선로(1)를 구성하는 2선 중 저전위측의 선(이하, 「음극선」이라고 한다) DL2에 접속된다.

전자 초크 회로(10)에 있어서, 양극선 DL1과 음극선 DL2에 각각 접속되는 제1 단자 T1과 제2 단자 T2 사이에는, 제1 저항(14)과 제1 콘덴서(15)의 직렬 회로가 접속된다. 제1 단자 T1에는 제1 저항(14)의 일단이 접속되고, 제2 단자 T2에는 제1 콘덴서(15)의 일단이 접속된다. 제1 저항(14)과 제1 콘덴서(15)의 접속점은, 가변 임피던스 소자(11)의 제어 단자(1103)(도시예에서는 베이스)에 접속된다. 따라서, 제1 콘덴서(15)의 양단 간의 전압(즉, 제1 저항(14)과 제1 콘덴서(15)의 접속점의 전위)에 따라 가변 임피던스 소자(11)의 임피던스가 조절된다.

한편, 전자 초크 회로(10)에 있어서 수전부(31)에 대한 출력 단자가 되는 제3 단자 T3과 제4 단자 T4 사이에는, 제2 콘덴서(16)가 접속된다. 바꾸어 말하면, 전자 초크 회로(10)의 입력 단자가 되는 제1 단자 T1과 제2 단자 T2 사이에, 가변 임피던스 소자(11)와 인덕터(12)와 제2 저항(13)과 제2 콘덴서(16)의 직렬 회로가 삽입되며, 제2 콘덴서(16)의 양단으로부터 수전부(31)로의 급전이 이루어지게 된다.

전자 초크 회로(10)의 동작을 이하에 설명한다. 제1 단자 T1과 제2 단자 T2에 통신 신호가 입력되면, 통신 신호인 고주파 신호는, 제1 저항(14)과 제1 콘덴서(15)의 직렬 회로를 통과하기 때문에, 통신 신호에 대해 가변 임피던스 소자(11)는 고임피던스가 된다. 한편, 제1 단자 T1과 제2 단자 T2에 직류 전압이 인가되면, 제1 콘덴서(15)의 양단에 전압이 인가되기 때문에, 직류 전력에 대해 가변 임피던스 소자(11)는 저임피던스가 된다.

또한, 제1 단자 T1과 제3 단자 T3 사이에 인덕터(12)가 삽입됨과 함께, 제3 단자 T3과 제4 단자 T4 사이에 제2 콘덴서(16)가 접속되어 있기 때문에, 전자 초크 회로(10)는, 직류 전력을 통과시키면서도, 통신 신호인 고주파 성분의 통과를 저지하게 된다. 인덕터(12)와 제2 콘덴서(16)는 공진 회로를 구성하기 때문에, 특정의 주파수 부근에 있어서, 전자 초크 회로(10)의 입력 임피던스가 크게 변화하고, 또 위상도 크게 변화하는 것이 예상된다.

입력 임피던스는, 상기 서술한 바와 같이, 통신 신호에 대해서는 고임피던스인 것이 요구되며, 또한, 전자 초크 회로(10)의 부하 임피던스의 변화를, 전자 초크 회로(10)에 있어서 흡수하는 것이 바람직하다. 요컨대, 전자 초크 회로(10)의 부하가 되는 수전부(31)로부터 단말(3)의 내부 회로에 공급하는 전력에 변동이 생겨도, 전자 초크 회로(10)의 입력 임피던스에 영향을 주지 않도록 하는 것이다. 이 기능은, 도시하는 전자 초크 회로(10)에서는, 인덕터(12)와 제1 저항(14)과 제1 콘덴서(15)와 제2 콘덴서(16)를 설치함으로써 실현되고 있다.

한편, 전자 초크 회로(10)의 위상에 대해서는, 인덕터(12)에 제2 저항(13)을 직렬로 접속함으로써 억제하고 있다. 즉, 제2 저항(13)을 설치하지 않은 경우에는, 인덕터(12)와 제2 콘덴서(16)에 의해 강한 공진이 생겨, 공진점 부근에 있어서 상기 서술한 위상이 90도를 넘는 경우가 있다. 이에 반해, 제2 저항(13)을 설치함으로써 공진을 억제할 수 있어, 공진점 부근에서도 상기 서술한 위상이 90도를 넘지 않도록 조절하는 것이 가능해진다. 요컨대, 입력 단자와 출력 단자 사이에 제2 저항(13)을 삽입함으로써, 전자 초크 회로(10)가 특정의 주파수로 부성 저항이 되는 것을 방지하여, 결과적으로 전자 초크 회로(10)가 발진하는 것을 방지할 수 있다.

이상으로부터, 인덕터(12)와 제2 콘덴서(16)로 이루어지는 공진 회로의 공진점 부근에 있어서, 위상이 90도를 넘지 않도록 하려면, 제2 저항(13)을 비교적 큰 값으로 설정하면 된다고 할 수 있다. 요컨대, 제2 저항(13)은, 인덕터(12)와 직렬로 접속된다. 그리고 제2 저항(13)은, 인덕터(12)와 제2 콘덴서(16)에 의해 구성되는 공진 회로의 공진점 부근에 있어서, 제1 단자 T1과 제2 단자 T2 사이의 위상이 90도 미만이 되는 크기의 저항값을 가진다.

단, 제2 저항(13)은 선로(1)로부터 수전부(31)에 대한 직류 전력의 공급 경로에 삽입되기 때문에, 제2 저항(13)이 커지면 손실이 증가하여, 수전부(31)에 큰 전력을 공급할 수 없게 된다. 따라서, 통신 신호의 주파수에 따라 인덕터(12) 및 제2 콘덴서(16)를 선택하는데 더하여, 수전부(31)에 공급하는 직류 전력의 크기와 위상에 따라 제2 저항(13)을 설정할 필요가 있다. 즉, 제2 저항(13)은, 위상을 90도 미만으로 할 수 있는 범위 내에 있어서, 최소값으로 설정하는 것이 바람직하다.

인덕터(12)를 100μH, 제2 저항(13)을 10Ω, 제1 저항(14)을 2.7kΩ, 제1 콘덴서(15)와 제2 콘덴서(16)를 모두 0.1μF로 설정한 경우에 대해서, 회로 시뮬레이터를 이용하여 구한 특성예를 도 2에 나타낸다. 도 2의 A는 전자 초크 회로(10)의 임피던스의 주파수 특성을 나타내고 있으며, 도 2의 B는 위상의 주파수 특성을 나타내고 있다. 또, 도 2에 있어서 특성 A, B, C는, 각각 전자 초크 회로(10)의 부하(직류 부하)의 크기를 500Ω, 1kΩ, 2kΩ로 설정한 경우를 나타내고 있다.

상기 조건에서는, 인덕터(12)와 제2 콘덴서(16)에 의한 공진 주파수는 약 50kHz이며, 도 2로부터 분명한 바와 같이, 공진 주파수 부근에서는, 임피던스 및 위상이 모두 크게 변화하고 있다. 또, 도 2에 의하면, 부하의 크기를 변화시켜도 임피던스 및 위상의 주파수 특성에 큰 편차가 생기지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 위상은 모든 주파수에 대해 90도 미만으로 억제되어 있어, 부성 저항이 되지 않고 발진이 방지되어 있는 것을 알 수 있다.

따라서, 시뮬레이션의 결과로부터, 적어도 통신 주파수(100~300kHz)를 포함하는 넓은 주파수 대역에 있어서, 부하의 크기가 변화해도 임피던스 특성이 변화하지 않는 것이 확인되었다. 즉, 상기 주파수 대역에 있어서, 부하 변동이 통신 신호에 영향을 주지 않고, 안정된 통신 성능을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 또, 광범위한 주파수 대역에 있어서, 전자 초크 회로(10)가 부성 저항을 가지지 않기 때문에, 부하 변동에 의한 선간 전압의 변동이나 정상적으로 인가되는 노이즈의 주파수에 대해서도, 발진 등이 불안정한 동작을 일으키지 않는 것을 확인할 수 있었다.

상기 서술한 바와 같이, 통신 시스템은, 단말(3)과, 단말(3)에 선로(1)를 통하여 접속되는 급전부(21) 및 송수신부(24)를 구비한다. 급전부(21)는, 선로(1)에 직류 전압을 인가하여, 선로(1)를 통해서 단말(3)에 전력을 공급한다. 송수신부(24)는, 선로(1)에 인가된 직류 전압에 통신 신호를 중첩시키고, 선로(1)를 통해서 단말(3)에 통신 신호를 송신한다. 통신 신호는, 반송파를 변조하여 생성되며, 반송파의 주파수를 가진다.

단말(3)은, 선로(1)에 접속되는 전자 초크 회로(10)와, 수전부(31)와, 송수신부(34)를 구비한다. 전자 초크 회로(10)는, 선로(1)에 주어진 직류 전압을 통신 신호와 분리하여, 직류 전압을 수전부(31)에 주고, 통신 신호를 송수신부(34)에 준다. 또, 전자 초크 회로(10)는, 입력 단자와, 출력 단자와, 가변 임피던스 소자(11)와, 인덕터(12)와, 제1 저항(14)과, 제1 콘덴서(15)와, 제2 콘덴서(16)와, 제2 저항(13)을 구비한다.

입력 단자는, 선로(1)에 접속된다. 입력 단자는, 제1 단자 T1과 제2 단자 T2를 구비한다. 출력 단자는, 수전부(31)에 접속된다. 출력 단자는, 제1 단자 T1에 전기적으로 접속되는 제3 단자 T3과, 제2 단자 T2에 전기적으로 접속되는 제4 단자 T4를 구비한다.

가변 임피던스 소자(11)는, 제1 접속 단자(1101)와, 제2 접속 단자(1102)와, 제어 단자(1103)를 가진다. 가변 임피던스 소자(11)는, 제어 단자(1103)에 주어지는 전압에 따라 제1 접속 단자(1101)와 제2 접속 단자(1102) 사이의 임피던스가 변화하도록 구성된다. 제1 접속 단자(1101)는 제1 단자 T1에 접속된다. 제2 접속 단자(1102)는 제3 단자 T3에 접속된다.

인덕터(12)는, 가변 임피던스 소자(11)의 제2 접속 단자(1102)와 제3 단자 T3 사이에 삽입된다. 제1 저항(14)은, 제1 단자 T1과 제어 단자(1103)의 사이에 삽입된다. 제1 콘덴서(15)는, 제어 단자(1103)와 제2 단자 T2 사이에 삽입된다.

즉, 제1 콘덴서(15)와 제1 저항(14)은, 제1 단자 T1과 제2 단자 T2 사이에 삽입되며, 제1 콘덴서(15)의 단자 전압을 가변 임피던스 소자(11)의 제어 단자(1103)에 인가하는 직렬 회로를 구성한다.

제2 콘덴서(16)는, 제3 단자 T3과 제4 단자 T4 사이에 삽입된다. 제2 저항(13)은, 가변 임피던스 소자(11)의 제2 접속 단자(1102)와 제3 단자 T3 사이에 삽입된다. 제2 저항(13)은, 적어도 통신 신호의 주파수(통신 주파수)를 포함하는 주파수 대역에 있어서 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지하도록 구성된다.

또한, 현실의 인덕터(12)는 권선을 이용하여 형성되어 있기 때문에 직류 저항(내부 저항)을 가지고 있다. 또, 제2 저항(13)은 비교적 작은 값이다. 따라서, 인덕터(12)를 구성하는 전선의 선직경이나 권선수를 관리하면, 제2 저항(13)에 상당하는 직류 저항을 생략하는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 실체물로서의 제2 저항(13)을 설치하지 않고, 인덕터(12)의 설계 조건을 관리함으로써, 별도로 제2 저항(13)을 추가하지 않고 위상이 90도 미만이 되도록 설계하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 제1 단자 T1을 양극선 DL1에 접속하는 단자로서 이용하고 있지만, 제1 단자 T1은 음극선 DL2에 접속하는 단자로서 이용할 수도 있다. 이것은, 이하의 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다.

(실시 형태 2)

본 실시 형태는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전자 초크 회로(10)의 가변 임피던스 소자(11)에 있어서, 한쪽의 접속 단자(이미터)와 제어 단자(1103)(베이스)의 사이에 바이어스용의 제3 저항(17)을 추가한 구성이다. 즉, 전자 초크 회로(10)는, 제3 저항(17)을 구비한다. 제3 저항(17)은, 제어 단자(1103)와 제2 접속 단자(1102) 사이에 삽입된다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.

직류 전압에 중첩된 통신 신호의 진폭이 비교적 작은 경우에는, 실시 형태 1과 같이 제3 저항(17)을 설치하지 않은 구성에서 특별히 문제는 없다. 그러나 통신 신호의 진폭이 큰 경우에는, 가변 임피던스 소자(11)로서의 트랜지스터의 베이스 전압이 이미터 전압보다도 저하될 가능성이 있다. 이 경우, 트랜지스터가 차단 영역에서 동작하게 되어, 수전부(31)에 대한 입력 전압이 저하된다는 문제가 생긴다.

본 실시 형태의 구성에서는, 트랜지스터의 베이스에는, 트랜지스터의 컬렉터-이미터 간의 전압을, 제1 저항(14)과 제3 저항(17)의 저항비에 따라 분압한 전압이 인가되기 때문에, 베이스 전압이 이미터 전압보다 저하되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 통신 신호의 진폭이 크게 변화하는 경우에도, 임피던스의 변동이 억제되어, 결과적으로, 안정된 통신 성능을 얻을 수 있다.

인덕터(12)를 100μH, 제2 저항(13)을 10Ω, 제1 저항(14)을 2.7kΩ, 제1 콘덴서(15)와 제2 콘덴서(16)를 모두 0.1μF, 제3 저항(17)을 1.3kΩ로 설정한 경우에 대해서, 회로 시뮬레이터를 이용하여 구한 특성예를 도 4에 나타낸다. 도 4의 A는 전자 초크 회로(10)의 임피던스의 주파수 특성을 나타내고 있으며, 도 4의 B는 위상의 주파수 특성을 나타내고 있다. 또, 도 4에 있어서 특성 A, B, C는, 도 2와 마찬가지로, 각각 전자 초크 회로(10)의 부하(직류 부하)의 크기를 500Ω, 1kΩ, 2kΩ로 설정한 경우를 나타내고 있다.

상기 조건은, 제3 저항(17)을 설치한 것 이외에는 실시 형태 1과 회로 시뮬레이터를 이용하여 검증했을 때의 조건과 동일하여, 실시 형태 1의 효과를 얻을 수 있다. 이에 더하여, 임피던스를 희생하지 않고 가변 임피던스 소자(11)인 트랜지스터의 바이어스를 조정할 수 있다. 따라서, 전자 초크 회로(10)에 입력되는 통신 신호의 진폭에 따라 트랜지스터의 동작점을 설정할 수 있다.

(실시 형태 3)

본 실시 형태는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전자 초크 회로(10)를 평형형으로서 구성한 구성이다. 즉, 실시 형태 1, 2에 기재한 구성에서는, 가변 임피던스 소자(11)를 1개만 설치하고, 음극선 DL2에 접속되는 제2 단자 T2와 제4 단자 T4를 직결하고 있지만, 본 실시 형태에서는, 제2 단자 T2와 제4 단자 T4 사이에도 가변 임피던스 소자를 삽입하고 있다. 따라서, 2개의 가변 임피던스 소자(111, 112)를 구비하여, 양극측과 음극측을 대칭으로 구성하고 있다. 이 구성에서는, 송수신부(34)와 양극선 DL1, 음극선 DL2 사이에도 각각 콘덴서(61, 62)를 삽입하고 있다.

도 5에 나타낸 구성예는, 실시 형태 2의 구성을 변형시켜 평형형으로 한 구성이다. 따라서, 제1 단자 T1과 제3 단자 T3의 사이와 제2 단자 T2와 제4 단자 T4의 사이에 각각 필요한 구성 요소, 즉, 가변 임피던스 소자(111, 112)와, 인덕터(121, 122)와, 제2 저항(131, 132)과, 제1 저항(141, 142)과, 제3 저항(171, 172)에 대해서는 2개씩 설치하고 있다.

즉, 제1 단자 T1에 가변 임피던스 소자(111)의 접속 단자(1111)(도시예에서는 컬렉터)가 접속되고, 제2 단자 T2에 가변 임피던스 소자(112)의 접속 단자(1121)(도시예에서는 컬렉터)가 접속된다. 또, 제2 저항(131)은, 인덕터(121)와 직렬로 접속되며, 제2 저항(132)은 인덕터(122)와 직렬로 접속된다. 그리고 제2 저항(131, 132)은, 인덕터(121, 122)와 제2 콘덴서(16)에 의해 구성되는 공진 회로의 공진점 부근에 있어서, 제1 단자 T1과 제2 단자 T2 사이의 위상이 90도 미만이 되는 크기의 저항값을 가진다.

또, 양극측과 음극측에 걸친 구성 요소, 즉, 제1 콘덴서(15)와 제2 콘덴서(16)는 각각 1개씩을 공용하고 있다. 제1 콘덴서(15)는, 가변 임피던스 소자(111, 112)인 2개의 트랜지스터의 베이스 사이에 접속하고, 제2 콘덴서(16)는 출력 단자가 되는 제3 단자 T3과 제4 단자 T4 사이에 접속하고 있다. 가변 임피던스 소자(111, 112)에는 트랜지스터를 이용하고 있기 때문에, 제1 단자 T1과 제3 단자 T3의 사이의 트랜지스터에는 npn형을 이용하고, 제2 단자 T2와 제4 단자 T4 사이의 트랜지스터에는 pnp형을 이용한다.

전자 초크 회로(10)는, 입력 단자와, 출력 단자와, 가변 임피던스 소자(111, 112)와, 인덕터(121, 122)와, 제1 저항(141, 142)과, 제1 콘덴서(15)와, 제2 콘덴서(16)와, 제2 저항(131, 132)을 구비한다.

입력 단자는 선로(1)에 접속된다. 입력 단자는 제1 단자 T1과 제2 단자 T2를 구비한다. 출력 단자는 수전부(31)에 접속된다. 출력 단자는 제1 단자 T1에 전기적으로 접속되는 제3 단자 T3과, 제2 단자 T2에 전기적으로 접속되는 제4 단자 T4를 구비한다.

가변 임피던스 소자(111)는, 제1 접속 단자(1111)와, 제2 접속 단자(1112)와, 제어 단자(1113)를 가진다. 가변 임피던스 소자(111)는, 제어 단자(1113)에 주어지는 전압에 따라 제1 접속 단자(1111)와 제2 접속 단자(1112) 사이의 임피던스가 변화한다. 제1 접속 단자(1111)는 제1 단자 T1에 접속된다. 제2 접속 단자(1112)는 제3 단자 T3에 접속된다.

가변 임피던스 소자(112)는, 제1 접속 단자(1121)와, 제2 접속 단자(1122)와, 제어 단자(1123)를 가진다. 가변 임피던스 소자(112)는, 제어 단자(1112)에 주어지는 전압에 따라 제1 접속 단자(1121)와 제2 접속 단자(1122) 사이의 임피던스가 변화한다. 제1 접속 단자(1121)는 제2 단자 T2에 접속된다. 제2 접속 단자(1122)는 제4 단자 T4에 접속된다.

인덕터(121)는, 가변 임피던스 소자(111)의 제2 접속 단자(1112)와 제3 단자 T3 사이에 삽입된다. 인덕터(122)는, 가변 임피던스 소자(112)의 제2 접속 단자(1122)와 제4 단자 T4 사이에 삽입된다.

제1 저항(141)은, 제1 단자 T1과 제어 단자(1113)의 사이에 삽입된다. 제1 저항(142)은, 제2 단자 T2와 제어 단자(1123)의 사이에 삽입된다. 제1 콘덴서(15)는, 가변 임피던스 소자(111)의 제어 단자(1113)와 가변 임피던스 소자(112)의 제어 단자(1123)의 사이에 삽입된다.

제2 콘덴서(16)는, 제3 단자 T3과 제4 단자 T4 사이에 삽입된다. 제2 저항(131)은, 가변 임피던스 소자(111)의 제2 접속 단자(1112)와 제3 단자 T3 사이에 삽입된다. 제2 저항(132)은, 가변 임피던스 소자(112)의 제2 접속 단자(1122)와 제4 단자 T4 사이에 삽입된다.

제2 저항(131, 132)은, 적어도 통신 신호의 주파수를 포함하는 주파수 대역에 있어서 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지하도록 구성된다.

전자 초크 회로(10)로서, 도 5에 나타낸 구성을 채용함으로써, 송수신부(34)(및 송수신부(24))를 평형형으로 구성할 수 있으며, 선로(1)도 평형형이 된다. 그 결과, 커먼 모드 노이즈의 영향이 경감된다. 즉, 외래 노이즈에 대한 노이즈 내성이 개선된다.

본 실시 형태에서는, 실시 형태 2의 구성을 평형형으로 하는 예를 나타냈지만, 실시 형태 1의 구성을 평형형으로 하는 것도 가능하다. 또, 후술하는 실시 형태 4를 평형형으로 구성하는 것도 가능하다. 다른 구성 및 동작은 실시 형태 1, 2와 동일하다.

(실시 형태 4)

실시 형태 1~3에 기재한 구성에서는, 인덕터(12)에 제2 저항(13)을 직렬로 접속함으로써, 전자 초크 회로(10)가 부성 저항이 되는 것을 방지하고 있지만, 본 실시 형태에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 인덕터(12)에 제2 저항(18)을 병렬로 접속한 예를 나타낸다. 인덕터(12)에 병렬로 접속되는 제2 저항(18)은, 인덕터(12)와 제2 콘덴서(16)에 의해 구성된 공진 회로의 동조도 Q를 저하시키는 것이 알려져 있다. 이 제2 저항(18)은, 이른바 Q덤프 저항으로서 기능한다. 또, 제2 저항(18)의 저항값을 작게 함으로써, 주파수에 대한 위상의 변화 범위를 작게 할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 제2 저항(18)은, 인덕터(12)에 병렬로 접속된다. 또한, 제2 저항(18)은, 인덕터(12)의 내부 저항을 실질적으로 무시할 수 있는 크기의 저항값을 가진다.

본 실시 형태에 대해서도 다른 실시 형태와 마찬가지로, 임피던스와 위상의 주파수 특성에 대해서, 회로 시뮬레이터를 이용하여 구했다. 설정한 조건은, 이하와 동일하다. 인덕터(12)는 100μH, 제1 저항(14)은 2.7kΩ, 제1 콘덴서(15)와 제2 콘덴서(16)는 모두 0.1μF, 제2 저항(18)은 50Ω로 설정했다. 즉, 실시 형태 2의 제2 저항(13) 대신에 제2 저항(18)을 접속한 점을 제외하고 실시 형태 2와 동일 조건으로 시뮬레이션을 행했다.

회로 시뮬레이터를 이용하여 구한 특성예를 도 7에 나타낸다. 실시 형태 1, 2와 마찬가지로, 도 7의 A는 전자 초크 회로(10)의 임피던스의 주파수 특성을 나타내고 있으며, 도 7의 B는 위상의 주파수 특성을 나타내고 있다. 또, 도 7에 있어서 특성 A, B, C는, 각각 전자 초크 회로(10)의 부하(직류 부하)의 크기를 500Ω, 1kΩ, 2kΩ로 설정한 경우를 나타내고 있다.

본 실시 형태의 구성에서는, 인덕터(12)에 제2 저항(18)이 병렬로 접속되어 있기 때문에, 인덕터(12)의 내부 저항이 제2 저항(18)에 대해 실질적으로 무시할 수 있도록 인덕터(12)를 형성해 두면, 직류 전류는 인덕터(12)를 흘러, 전력 손실의 발생을 방지할 수 있다. 즉, 실시 형태 2와 비교하여 큰 직류 전력을 수전부(31)에 공급하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서는, 실시 형태 2의 구성에 있어서 제2 저항(13) 대신에 제2 저항(18)을 이용하는 예를 나타냈지만, 실시 형태 1의 구성에 있어서 제2 저항(13) 대신에 제2 저항(18)을 이용하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 다른 구성 및 동작은 실시 형태 1, 2와 동일하다.

또한, 상기 서술한 구성에서는, 관리 장치(2)에 설치한 급전부(21)가 선로(1)를 통하여 단말(3)에 직류 전력을 공급하고 있지만, 급전부(21)는, 관리 장치(2)와는 별도로 설치해도 된다.

선로(1)는 2선식이 아니어도 되고, 1개의 공용선과, 공용선 사이의 전압이 상이한 복수 개의 전압선을 구비하는 3선 이상의 선로(1)를 이용하거나, 각각 선간 전압이 상이한 복수 쌍의 선로(1)를 이용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 서술한 통신 신호의 주파수는 일례이며 한정하는 취지는 아니다. 또, 반송파를 변조한 통신 신호가 아니라, 통신 신호로서 베이스 밴드 신호를 이용해도 된다. 베이스 밴드 신호를 이용하는 경우는, 신호값에 따라 전압을 변화시키는 전압 모드의 통신 신호를 기본으로 하지만, 신호값에 따라 선로(1)에 흐르는 전류를 변화시키는 전류 모드의 통신 신호를 이용하는 것도 가능하다.

본 발명을 몇 가지의 바람직한 실시 형태에 대해서 기술했지만, 이 발명의 본래의 정신 및 범위, 즉 청구의 범위를 일탈하지 않고, 당업자에 의해 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.

Claims

선로를 통하여 통신하는 관리 장치 및 단말과, 상기 선로를 통하여 상기 단말에 급전하는 급전부를 구비하고, 상기 단말은, 상기 급전부로부터 공급된 전력과 통신 신호를 분리하는 전자 초크 회로와, 상기 전자 초크 회로에 의해 통신 신호와 분리된 전력을 받는 수전부(受電部)를 구비하고, 상기 전자 초크 회로는, 상기 선로에 접속되는 입력 단자가 되는 제1 및 제2 단자와, 상기 수전부에 접속되는 출력 단자가 되는 제3 및 제4 단자와, 상기 제1 단자와 상기 제3 단자 사이, 상기 제2 단자와 상기 제4 단자 사이 중 적어도 한쪽에 삽입되고 또한 제어 단자에 인가되는 전압에 따라 임피던스를 변화시키는 가변 임피던스 소자와, 상기 가변 임피던스 소자와 상기 출력 단자 사이에 삽입된 인덕터와, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 제1 저항을 통하여 접속되며 단자 전압이 상기 가변 임피던스 소자에 인가되는 제1 콘덴서와, 상기 제3 단자와 상기 제4 단자 사이에 삽입된 제2 콘덴서와, 상기 가변 임피던스 소자와 상기 출력 단자 사이에 접속되며 적어도 통신 신호의 주파수를 포함하는 주파수 대역에 있어서 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지하는 제2 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 초크 회로는, 상기 제1 저항과 직렬로 접속된 제3 저항을 구비하고, 상기 제1 저항과 상기 제3 저항의 직렬 회로가 상기 가변 임피던스 소자에 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 전자 초크 회로는 평형형인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말은 상기 선로에 복수대 접속되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
입력 단자가 되는 제1 및 제2 단자와, 출력 단자가 되는 제3 및 제4 단자와, 상기 제1 단자와 상기 제3 단자 사이, 상기 제2 단자와 상기 제4 단자 사이 중 적어도 한쪽에 삽입되고 또한 제어 단자에 인가되는 전압에 따라 임피던스를 변화시키는 가변 임피던스 소자와, 상기 가변 임피던스 소자와 상기 출력 단자 사이에 삽입된 인덕터와, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 제1 저항을 통하여 접속되며 단자 전압이 상기 가변 임피던스 소자에 인가되는 제1 콘덴서와, 상기 제3 단자와 상기 제4 단자 사이에 삽입된 제2 콘덴서와, 상기 가변 임피던스 소자와 상기 출력 단자 사이에 접속되며 적어도 통신 신호의 주파수를 포함하는 주파수 대역에 있어서 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 저항 특성이 부성 저항이 되는 것을 방지하는 제2 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 초크 회로.