SE440432B - Anordning for alstring av en icke avklingande sendningssignal for en netoverlagrande signaloverforingsanleggning - Google Patents

Description

7aoa961-2 2 överskådliga växlande nättillstånden, otillfredsställande bestämda fjärrstyrningsfrekvenser och avsaknaden av en modu- lationsmöjlighet.

Syftet med uppfinningen är att åstadkomma en anordning vilken är lämplig för en nätöverlagringssignaleringsanläggning, vilken är enkelt uppbyggd med på marknaden till buds stående halvledarkomponenter och vilken är mångsidigt användbar för olika överföringsmetoder och vilken genom lätt utförbara ändringar kan anpassas till de mest skilda fordringar. De för uppfinningen kända särdragen framgår av de bifogade patentkra- ven.

Uppfinningen kommer nedan att beskrivas närmare med ledning av en ritning. I ritningen är: fig 1 ett blockschema för illustration av den allmänna funktionsprincipen, fig 2 en sändaranordning i schematisk framställning, fig 3 en sändaranordning för bred- och smalbandig frekvensöverföring. fig 4 sändarfrekvens-tidsdiagram, fig 5 ett ström-spänningsdiagram för bredbandig signalalstring, fig 6 varianter av en sändaranordning för smal- och bred- bandig signalalstring, fig 7 ström-spänningsdiagram för smalbandig signalalst- ring, fig 8 ett principschema över en mottaktssändaranordning, fig 9 ett strömfspänningsdiagram, fig 10 och ll frekvens~tidsdiagram, fig 12 ett kopplingsschema över en mottaktssändaranord- ning, och fig 13 en utvidgning av kopplingen enligt fig 1.

I det följande betecknas de visade utföringsformerna som “bredbandiga", när den momentana signalfrekvensen under ett informationselement ändras mycket kraftigt, och som "smal- bandiga“ vid nästan konstant frekvens.

Sändaranordningen består enligt fig l av en last Z [t, w (t)] vilken är kopplad mellan nätledningarna P och Mp. 7808961-2 Signalströmmen I (t) = g%%% vilken flyter genom lasten Z[t, w(t)] vilken ständigt ligger på nätspänning U (t) åstad- kommes på rent passivt sätt. Lasten kan styras genom informa- tionen L eller O som skall överföras och på detta sätt alstras den modulerade signaleffekten Ps (t) = Z ' I2 (t) på nätet.

Genom sitt beroende av informationen som skall överföras är inverkan av lasten på nätet en funktion av tiden. Beroendet av frekvensen (genom w) utgör speciellt den spektrala åtskill- naden mellan signal och nät.

Sändaranordningar för smalbandig och långsam dataöver- föring enligt denna allmänna princip vid vilken den förhanden- varande nätenergin direkt utnyttjas för signalenergi är kända.

Vid sådana utföringsformer vid vilka lasten i beroende av den information L eller 0 som skulle överföras var i periodisk förbindelse med nätledningarna, kunde endast dämpade utjäm- ningssvängningar alstras. Vid den likaledes kända sändaran- ordningen vid vilken lasten Z ständigt var i förbindelse med nätledningarna behövdes det för alstring och erhållande av de odämpade svängningarna som skulle överföras på nätet en relativt hög effekt, vilken upptogs från nätet med hjälp av en styrkoppling, vilken var synkroniserad med nätet och vilken motsvarande behövde avpassade likriktare,kopplingstransistorer och kopplingskomponenter.

Uppfinningens grundtanke består i, att vid en sändar- anordning för en nätöverlagringssignaleringsanläggning utnyttja den förhandenvarande nätenergin direkt till signalenergi, utan att använda ytterligare matningsutrustning, förstärkare och kopplingssteg varvid åstadkommes signaler med odämpade svängningar. Lasten Z ft, w (t)] är därvid ständigt förbunden med nätledningarna P, Mp och dess huvudparameter ( t ex frekvens, amplitud osv) styrs direkt genom den information som skall överföras.

I de följande exemplen bestämmas signalfrekvensen f genom aktiveringen av en LC-seriekopplingskrets och tid- beroendet genom en lämplig signalström eller rent elektrisk komponentstyrning. Självfallet är även andra praktiska realiseringar av uppfinningen möjliga. Sändaranordningen enligt fig 2 består av en fast inkopplad serieresonanskrets som 7808961 '-2 4 last Z vilken är inkopplad mellan en nätledning P och en jordledning Mp, vilken last består av en svängningskretsspole l och en kondensator 2. Svängningskretsspolen l~är försedd med en strömmätningsledning 3, vars anslutningar 4 och 5 är förbundna med en styrenhet 6. Två ytterligare anslutningar 7 och 8 åstadkommer förbindningen mellan kondensatorns 2 belägg och styrenheten 6. Genom denna styrenhet 6 manövreras omkopplings- anordningen bestående av en omkoppare 9 vilken är ansluten i förbindningspunkten mellan kondensatorn 2 och svängkretsspolen 3 och jordledningen Mp, vilken omkopplare till exempel kan bestå av ett icke linjärt element, t ex ett halvledarelement, tyristorer, triacar eller magnetiska omkopplare. Omkopplaren 9 ligger i detta fall parallellt med kondensatorn 2.

Nätspänningen som ligger mellan fasledningen P och jordledningen Mp och därmed över serieresonanskretsen vilken består av svängkretsspolen 1 och kondensatorn 2 betecknas med UN, signalströmmen som flyter genom denna betecknas med I och spänningen över kondensatorn 2 med UC- Strömmen som flyter genom strömmätningslindningen 3 är proportionell mot sígnalströmmen I och har storleken kI, varvid k är ett önskat överföringsför- hållande.

I fig 3 visas närmare de enstaka delarna i styrenheten 6.

Delarna som är gemensamma med fig 2 är betecknade med lika hänvisningssiffror.

En inställbar strömkälla lO lämnar en jämförelseström kI'o- vilken i och för alstring av en jämförelsestorhet kan jämföras i en jämförelsekrets ll med strömmen kI i strömmätningslindningen 3. I en spänningsdetektor 12 kan spänningen UC mellan anslut- ningarna av kondensatorn 2 jämföras med den inställbara refe- rensspänningen UO hos en spänningskälla l2a. En första utgång lla i jämförelsekretsen ll för ström och utgången av spännings- detektorn 12 är förbundna med ingångarna på en AND-grind 13, vars utgång är ansluten till sättingången S av en vippa 14. Ãterställningsingången R är förbunden med en andra utgång llb av jämförelsekretsen eller komparatorkretsen ll. En ledning leder från utgången av vippan 14 till ett slutsteg 15 vilket styr omkopplaren 9 och på samma gång kan bestämma signallängden.

Sändaranordningen enligt fig 6 uppvisar utöver den enligt 7808961 '-2 fig 3 en första och en andra modulationslindning för svängkret- spolen 1, vilka är betecknade med 16 resp 17. vardera en an- slutning av dessa modulationslindningar 16 och 17 är via ett reglerbart motstånd 18 och 19 förbunden med jordledningen MP, under det att den andra anslutningen är ansluten till en omkopp- lingsarm 20a, 20b av en dubbelomkopplare 20. Vardera omkopp- lingsarmen 20a och 20b har fem omkopplarkontakter O, c, d, e och f. Kontakten O vilken är tillordnad omkopplingsarmen 20a är fri.

Dess kontakter c, d och e är förbundna med varandra och gemen- amt anslutna till en signalutgång So av en Styrenhet 21, Kon- takten f är ansluten till en yttre strömkälla 22 för en ström IQ. Kontakten o vilken är tiiloranaa koppiingsarmen zob såväl som dess kontakt f är förbundna med signalutgången SG av styrenheten 21. En ledning förbinder vardera kontakten c, d och e av dessa kopplingsarmar med fasledningarna, R, S och T av nät- ledningen.

I fig 8 visas principschemat över ett mottaktutförande av sändaranordningen enligt fig 6. Lika delar har härvid beteck- nats med samma hänvisningssiffror.

I förenklande syfte har därvid modulationslíndningen 17 i fig 6 utelämnats. Svängningskretsspolen l är uppdelad i två med varandra ensidigt förbundna spolar 1 och 1'. Kondensatorn 2 är med de fria anslutningarna av de båda svängningskretsspolarna 1 och 1' förbundna med omkopplingskontakterna hos omkopplaren 9 och 9' av en omkopplingsanordníng. Omkopplarna 9 och 9' har en gemensam anslutning vid jordledningen MP- Strömmätningslínänin- gen 3 är beståndsdel av en strömomvandlare 23, vilken är inkopp- lad i förbindningen mellan fasledningen T och svängningskrets- spolarna 1 och l'. Modulationslindningen 16 är uppdelad i två parallella lindningar vilka vardera är kopplade till spolen 1 och l'. Styrenheten 21 har ingångar 4 och 5 och utgångar för styrgignalen so, för modulationslindningen 16 och för styrning av de båda omkopplarna 9 och 9'. Dessa kan förbinda de båda anslutningarna av kondensatorn 2 med jordledningen MP- Fig 12 visar schemat över ett förenklat praktiskt utfö- rande av mottaktssändaranordningen enligt fig 8. Lika delar betecknas åter med samma hänvisningssiffror. Styrenheten '7808961-2 21 innehåller en diskriminator 24, en inverterarkoppling 25 och två impulsformare 26, 26'. Diskriminatorn 24 är på ena sidan förbunden med anslutningarna 4 och 5 av strömmätnings- linjen 3 och på andra sidan förbunden med en ytterligare anslutning för en styrström Ist. Utgången av diskriminatorn 24 styr å ena sidan via den första impulsformaren 26 omkopp- laren 9 och å andra sidan via inverterarkopplingen 25 om- kopplaren 9' via den andra impulsformaren 26'. Omkopplaren 9 och 9' bildas därvid av triacar vilka å ena sidan är för- bundna med anslutningarna av kondensatorn 2 och â andra sidan med jordledningen Mp. Styrenheten 21 visas endast för positiva styrspänningar för att förenkla figuren.

Fig 13 visar en variant av grundanordningen, varvid lasten är ansluten via en transformator till nätet. Detta med- ger en galvanisk åtskillnad mellan nätet och sändaranordningen och mindre spänningar på den senare.

Alla dessa nämnda utföringsformer har ett gemensamt funktionssätt vilket förklaras med ledning av fig 1: Funktionen hos den styrda nätlasten Z ft, w (t)] enligt fig l realiseras i två steg: l. Den spektrala förskjutningen i tonfrekvensområdet av 500 till 20.000 Hz åstadkommes i en enkel LC-svängnings- krets vilken matas av nätspänningen U (t). 2. Den smalbandiga eller bredbandiga signalmodule- ringen i beroende av den information L eller O som skall överföras åstadkommes genom komponentändring via elektrisk påverkan och/eller strömstyrning.

Den beskrivna sändaruppbyggnaden har den fördelen, att den löser två hittills svåra problem samtidigt: l. Härledning av signaleffekt direkt från nätet och åstadkommande av stora sändareffekter med maximal verknings- grad; 2. åstadkommande sändarinkoppling och nätåtskillnad genom enkel förskjutning av frekvensen m.

Dessutom kan ytterligare nätgrundvågen användas som synkroniseringssignal, till exempel som synkronisering av en pulslägesmodulation i tiden speciellt vid en smalbandig signal eller som frekvensmodulation vid en bredbandig signal 7808961 '-2 med under signalvaraktigheten föränderlig frekvens.Eftersom nätvågen också föreligger vid mottagaren blir överföringen förenklad och tillförlitligare.

Fördelarna av bredbandiga överföringar har redan tidigare påvisats. Sådana överföringar kan med hjälp av sändaranordningar enligt föreliggande uppfinning mycket em«fli när liseras, vilket kommer att beskrivas i det följande. Som vidare fördel kan anföras, att signalamplituden hos den använda bred- bandiga signalen kan göras oberoende av den momentana nätspän- ningen.

I det följande kommer verkningssättet hos sändaranord- ningen enligt fig 2 och 3 att förklaras.

Med samma sändaruppbyggnad är två olika arbetssätt möjliga vilka illustreras i fig 5 och 7.

I båda figurerna är: I strömmen genom spolen l I referensströmmen U o C spänningen över kondensatorn UN ögonblicksvärdet av nätspänningen TO periodvaraktigheten hos resonansfrekvensen i svängningskretsen T periodvaraktigheten för signalströmmen A del av T under det att omkopplaren 9 är öppen B del av T under det att omkopplaren 9 är sluten.

Komparatorkopplingen ll övervakar medelst strömmät- ningslindningen 3 strömmen I och ger på den första utgången lla en logisk signal L för det fall att I är } 0 och en logisk signal O för det fall, att I < 0. Vid en variant av kopplingen inställes stationärt på utgången lla en logisk signal L. Vid den andra utgången llb uppträder en logisk signal L, när I a Io och en logisk signal O, när I < IO.

Spänningsdetektorn 12 ger vid utgången varje gång en L-signal när spänningen UC på kondensatorn 2 är lika med referensspänningen UO. I det följande antas referensspänningen UO vara lika med noll. För den första varianten enligt fig 5 ligger på strömkomparatorkopplingens ll utgång lla Permanent en L-signal. Då fungerar kopplingen som följer: Vid begynnelsen av en period T uppnår strömmen värdet 7808961-2 I0, varigenom L-signalen vid utgången llb på R-ingången av vippan återställer densamma. Härigenom öppnas omkopplaren 9.

Strömmen I i spolen l flyter nu i kondensatorn 2. Strömmen I och spänningen U i den nu fria svängningskretsen l, 2 för- löper ungefär sišusformigt med tiden, vilket visas i fig 5.

Vid nästa nollgenomgång av spänningen UC ger spänningsdetek- torn 12 en L-puls på S-ingången av vippan 14, så att denna sätts på L. Därigenom sluts- omkopplaren 9 vid slutet av tidintervallet A. Strömmen I är i detta ögonblick negativ och tilltar exponentiellt till värdet Io vid slutet av inter- vallet B, och uppnås följaktligen vid slutet av perioden T.

För den andra varianten enligt fig 7 motsvarar den logiska signalen vid utgången lla av strömkomparatorkopplingen ll förtecknet av strömmen I. Vid början av en signalperiod öppnas som i den första varianten omkopplaren 9 och svängnings- kretsen frisläppes. Vid första nollgenomgången av UC är I <'Io och vid utgången lla ligger en O-signal, så att L- pulsen från spänningsdetektorn 12 spärras i OCH-grinden 13.

Först vid nästa nollgenomgång av UC är I > Io, så att L- pulsen från spänningsdetektorn 12 via OCH-grinden l3 når S- ingången av vippan 14 och ställer denna på L, varigenom om- kopplaren 9 vid slutet av intervallet B åter slutes. Under intervallet B stiger strömmen I genom spolen l åter upp till värdet IO, varvid en ny period inleds. I motsats till den första varianten är strömmen I vid början av intervallet B 'redan åter positiv.

Den tid som behövs för uppnående*av värdet IO är följaktligen vid den andra varianten betydligt kortare än i den första, och beror på förlusten i svängningskretsen l, 2. Intervallet A är nära lika med perioden To av en dämpad svängning av spänningen UC över kondensatorn 2, och beror endast något av nätspänningen UN. Därav framgår, att signal- frekvensen f = 1/T endast är något större än egenfrekvensen fo = l/To hos svängningskretsen l, 2 och nära oberoende av nätspänningen U , så att sändaranordningen enligt fig 3 läm- nar en smalbandig signal, vars frekvens motsvarar egenfrek- vensen hos svängningskretsen. '7808961-2 Sändaranordningen enligt fig 6 är avpassad att lämna en bredbandig signal vid drift enligt fig 7, varvid den momen- tana frekvensen under en halvperiod av nätspänningen UN beror av denna.

Detta beroende av förhållandet f/fo bestäms genom parametern U N u = -- wLI° och visas i fig 4. För stora värden på u, dvs för små värden av IC blir frekvensändringen liten, vid små värden på u uppstår en bredbandig signal.

Eftersom jämförelseströmmen Io är fritt Valbar, kan genom en styrning enligt fig 5 åstadkommas frekvensavvikelser under en mflN'nätperiod, vilka till exempel är kännetecknande för olika logiska tillstånd, vilka skall förmedlas över nät- ledningarna (fig 4). Vid en mycket enkel utföringsform kan framställas en 0-information genom användning av modulation under positiva nätsvängningar, och en L-information under samma modulation under negativa nätsvängningar, Signallängden kan likaså inställas med hjälp av om- kopplaren 9. Den kan företrädesvis väljas i beroende av nät- frekvensen med en varaktighet av 10 ms, varvid man under denna varaktighet erhåller signaler med en frekvensmodulation som är beroende av den sinusformiga nätspänningen. På detta sätt kan till exempel för överföringen väljas digitalt fram- ställd information för en L-signal i form av en signal med en maximal frekvensavvikelse av L: f O 0,5 (se fig 4) och för en O-signal en signal med en maximal frek- vensavvikelse av 2, när u = 0,5 för det första och u = 2 för det andra tillståndet vilket inställes med jämförelse~ eller referensströmmen IQ. Denna inställning kan ske genom ett motsvarande spänningsuttag på ett reglermotstånd i strömkäl- lan l0. Vid val av u = l0 kan likväl under största delen av varaktigheten av en halvperiod av nätfrekvensen åstadkommas en signal vilken är modulerad med en enda frekvens,således en 7398961-2 smalbandig signal (fig 4).

Den frekvensmodulerade bredbandiga signalen lämpar sig särskilt väl för överföring av räknareställningar eller andra data medelst talrika via nätledningarna fördelade sändaranord- ningar mot nätenergiflödet till en eller i en central anordnade mottagare för förmedling av dessa data. Sändaranordningarna är enkla och billiga, eftersom de låter sig byggas med få halvledarkomponenter. När frekvensavvikelsen har en bestämd form, kan de mottagna signalerna tidsmässigt och/eller frek- vensmässigt enligt tidigare förslag komprimeras och detekteras genom en för modulation i sändaranordningen anpassad demodula- tion. Eftersom de i överföringsvägen föreliggande störningarna i frekvens är diskret fördelade över signalspektrum och stör- pulserna är diskret fördelade i tiden över signalvaraktig- heten, låter sig med hjälp av ett lämpligt brusfilter ett säkert, känsligt överföringssystem realiseras med högt nytto- signal/brusförhållande eftersom störsignalerna efter brus- filtreringen och komprimeringen uppvisar en betydligt lägre effektnivå än nyttosignalen.

Exemplen beskriver praktiska realiseringar, där Z [t, m (t)] är direkt ansluten mellan nätledningarna. Därför låter sig med dessa sändaranordningar mycket kraftiga signaler åstadkommas. Därvid är energibehovet för styrning av sväng- ningsalstringen i styrenheten 6 mycket ringa. Den belöper sig endast till några tiondelsprocentav den alstrade svängnings- energin och fordrar inga stora matningsapparater för signal- alstringen.

I fig 6 illustreras fem.olika utföringsformer av upp- finningen i ett schema, varvid varje utföringsform motsvarar en position av dubbelomkopplaren 20. Var och en av dessa utföringsformer kan förekomma var för sig eller i kombination med andra.

Kopplingen motsvarar i princip den enligt fig 3, varvid ytterligare två modulationsledningar 16 och l7 är anordnade på spolen l. Med en ström genom en eller båda lindningarna påverkas mättningen av järnet i spolen 1, vilket medför en ändring i induktansen.

Styrenheten 21 skiljer sig från den enligt fig 3 på så '7808961-2 ll sätt, att en ytterligare anslutning med en av de tre faserna R, S, T är möjlig, och att en utgångssignal SO kan åstadkommas, vilken med hjälp av en modulationsledning 16, 17 på spolen l möjliggör en påverkan av karakteristiken hos sändaren, till exempel lineariseringen av den för det mesta icke linjära karakteristiken hos spolens 1 järnkärna.

Följande varianter är möjliga: I läget O av dubbelomkopplaren 20 anslutes korrigerings- signalen SO till lindningen 16. Lindningen 17 är icke ansluten, och den kan i detta fall utelämnas. Signalen So alstrar i lindningen l6 en ström vilken kan inställas med reglermotståndet 18. Pâ detta sätt åstadkommes den i det föregående avsnittet omnämnda lineariseringen. På samma sätt kan därvid grundfrek- vensen fo inställas med reglermotståndet 18.

När kopplingsarmarna 20a och 20b hos dubbelomkopplaren befinner sig i lägena c, d eller e äger inställningsbar korrigering rum medelst reglermotståndet 19 av grundfrekvensen fo genom modulationsspolen l7, vilken då är kopplad mellan ledningen med korrigeringssignalen SO och jordledningen Mp, och å andra sidan genom en via reglermotståndet 18 inställ- ningsbar modulation med hjälp av modulationsspolen 16. Efter- som denna modulationslindning 16 ligger i dessa lägen mellan en av fasledningarna R, S och T och jord, åstadkommes en ton- frekvenssignal vilken är modulerad med varierande frekvens under en signallängd, vilken alltefter läget av kopplings- armarna 20a och 20b gentemot de övriga är förskjuten 120 elektriska grader. Dessa gentemot varandra fasförskjutna, frekvensmodulerade bredbandiga signaler kan tillordnas mot- svarande kodningar och utvärderas i motsvarande utrustade mottagare efter deras överföring via nätledningarna. Som tidigare redan omnämnts, är för bredbandiga signaler vilka uppvisar en frekvensavvikelse, åter på mottagningssidan en komprimering av signalerna under verksam brusfiltrering möjlig, vilken leder till en förhöjd känslighet hos motta- garen och därmed till ett förbättrat signal/brusförhållande.

Motsvarande demodulation kan i mottagaren på liknande sätt härledas ur nätfrekvensen. Det inses, att demodulationen av modulationen på sändarsidan i detta fall bör vara anpassad, 7808961-2 12 som tidigare har förklarats.

En ytterligare möjlighet av modulation vid grundsväng- ningen fo hos svängningskretsen l, 2 erbjudes genom inställ- ningen f hos kopplingsarmen 20a och 20b av dubbelomkopplaren.

I denna anordnas korrigering av bör-frekvensen fo medelst korrigeringssignalen SO i modulationsspolen l6 och modula- tionen genom modulationsspolen 17 medelst strömmen IQ från en yttre strömkälla 22. Denna kan lämna en fast inställd ström IQ vilken alstrar en frekvens i svängningskretsen l, 2 vilken avviker med ett fast belopp från grundfrekvensen fo och utnyttjas för en motsvarande information. Den från ström- källan 22 inpräglade strömmen IQ kan dock också under varak- tigheten av en signal varieras och i förekommande fall synk- roniseras med nätfrekvensen och därmed åter åstadkomma en önskad frekvensändring i svängningskretsen l, 2 under varak- 2 tigheten av en signal. Denna signal kan i mottagaren åter genom en demodulation vilken är anpassad till modulationen i sändaren tidsmässigt och/eller frekvensmässigt komprimeras.

Ytterligare varianter av styrningen är möjliga, varvid korri- geringssignalen SO utelämnas respektive inställes på noll.

Anordningen enligt fig 8 verkar på liknande sätt som den i fig 6, se därtill hörande diagram i fig 9. Spänningen UC över kondensatorn 2 behöver däremot vid dessa utförings- former icke obetingat övervakas. Omkopplaren 9 och 9' är så anordnade och/eller styrda, att de alltid verkar komple- mentärt, dvs omkopplaren 9 är alltid sluten när omkopplaren 9' är öppen och omvänt. När omkopplaren 9 slutes, har ström- men I'l genom svängningskretsen l' formen av en sinussväng- ning, som strömmen I i perioden A enligt fig 5. Strömmen Il i svängningskretsen antar då formen av en exponentiell laddning som i perioden B av strömmen I i fig 5. Den resul- terande strömmen I genom strömomvandlaren 23 har då i perio- den T formen av en sinussvängning. Å andra sidan är efter tidpunkten där strömmen blir Il = -I'l och där omkopplaren 9 är öppen och omkopplaren 9' är sluten fram till nästa om- koppling strömförloppet av I och I' omväxlat i förhållande till första perioden. Omkopplingen sker dock alltid endast genom övervakning av strömmen I och alltid i det ögonblick 7808961-2 13 där strömmen I växlar från minus till noll. Kopplingen verkar som en multivibrator.

Signalvaraktigheten kan till exempel bestämmas genom en icke visad TILL/FRÅN-kopplare i anslutningarna av ström- mätningslindningen 3. Svängningarna startar av sig själv vid slutning av denna omkopplare. Spänningen UC vid anslutning av kondensatorn 2 är vid varje omkoppling av omkopplaren 9 och 9' ungefär noll. Signalformerna bestämmes genom förhål- landet mrfi Vid bestämda förhållanden av Phil-h 0 uppstår till exempel över en halvperiod av nätspänningen UN praktiskt endast en enda grundfrekvens f, som fig l0 visar, och följaktligen en smalbandig signal. Vid mindre förhållande f f o uppstår en bredbandig signal vid vilken frekvensen inom en halvperiod av nätspänningen UN sänks med ungefär 25 %, som framgår i fig ll. Därvid inträder också en sänkning av ampli- tuden Am, varvid amplituden Am vid lägre frekvens blir mindre och vid den högsta frekvensen blir störst. Detta är speciellt gynnsamt, när anordningen enligt fig 8 för återsignalering av data mot nätenergiflödet användes vid högre överföringsfrek- venser, eftersom i detta fall dämpningen vid högre frekvenser hos överföringskanalen blir kompenserad.

Anordningen enligt fig 8 kan på liknande sätt som den i fig 6 moduleras genom en icke visad tillsatslindning vilken svarar mot modulationslindningen 17 i fig 6 på spolen l och/ eller l' eller moduleras medelst ändring av en annan kompo- nent, till exempel kondensatorn 2. I detta fall kan också vid bestämt förhållande f fO en svängning alstras vilken under varaktigheten av signaler har växlande frekvens och följaktligen är en bredbandig sig- 1308961-2 I 14 nal.

I stället för nollgenomgångarna av strömmen I i ström- omvandlaren 23 kan ett annat kriterium väljas. Ett exempel är funktionen I (t) - Ist (t) = 0, varvid Ist är en styrström.

En motsvarande anordning visas i fig 12.

Denna anordning är en enkel utföringsform av kopp- lingen enligt fig 8. Därvid utnyttjas i styrenheten 21 en diskriminator 24 och två impulsformare 26 och 26' såväl som en inverterarkoppling 25 och omkopplaren 9 och 9' är utfor- made som triacar. Genom strömmen I i strömmätningslindningen 3 hos strömomvandlaren 23 och styrströmmen Ist styrsádiskri- minatorn 24, vilken styr omkopplaren 9 via impulsformaren 26 och omkopplaren 9' via inverterarkopplingen 25 och impulsfor- maren 26'. I stället för styrenheten 21 kan också en impuls- transformator användas, när endast en enda frekvens skall alstras. Det bör ytterligare tilläggas, att spänningen på lasten Z (till exempel spänningen UC på kondensatorn 2) kan bli mycket stor, speciellt för bredbandiga lösningar. I detta fall är det fördelaktigt att koppla lasten z [t, f» m] genom en transformator till nätet, varvid spänningen på last- sidan skall vara lägre. Detta medger också en galvanisk åt- skillnad mellan nätet och sändaren (fig 13). Sändaranord- ningen enligt uppfinningen utmärker sig för enkelhet. Den kan utföras medelst få diskreta och/eller integrerade halvledar- beståndsdelar. Den medger en hög sändareffekt med hög verk- ningsgrad, eftersom styrningen behöver litet energi. Den möjliggör alstrandet av signaler med såväl mycket stabila, fasta frekvenser som även av frekvens-, amplitud- och/eller fasmodulerade bredbandiga signaler med under impulsvaraktig- heten föränderlig frekvens, vilken på mottagningssidan genom filtrering och begränsning och genom tidsmässig och/eller frekvensmässig komprimering tillåter ett högt signal/brusför- hållande.

Claims (12)

7808961-2 15 PATENTKRAV

1. Anordning för alstring av en icke avklingande sändnings- signal för en nätöverlagrande signalöverföringsanläggning med en av en kondensator och åtminstone en svängningskretsspole bestående, åtminstone en serieresonanskrets bildande och till två ledare av ett växelströmsförsörjningsnät ansluten nätlast, vars lastparameter med hjälp av en av en styrenhet styrd kopp- lingsanordning varieras i beroende av en informationssignal som skall överföras, varigenom en i nätlasten flytande signal- ström och därigenom även en denna signalström avqivande nät- ström påverkas, k ä n n e t e c k n a d av att en jämfö- relseström (lo) eller signalströmmen (I) varieras genom information (L eller O) som skall överföras, och att en jämfö- relsestorhet bildas genom en jämförelse av dessa båda strömmar (IQ, I), vilken storhet styr kopplingsanordningen, vilken kortsluter resp. omkopplar kondensatorn (2) för alstring av den icke avklingande sändningssignalen.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att styrningen dessutom är beroende av amplituden av spännin- gen UC över nätlastens kondensator (2).

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att styrningen för alstring av en smalbandig eller bredbandig signal bestäms av förhållandet varvid UN är nätspänningen, m = 2 n f, f är nätlastens reso- nansfrekvens, L är nätlastens induktans och IO är en inställ- bar referensström, och att styrningen beror av förändringen av storleken av en induktans i nätlasten.

4. Anordning enligt krav l eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att styrningen för alstring av en bredbandig signal dess- '7808961-2 16 utom beror av den på en bestämd fasledning förekommande momen- tana anplituden av nätspänningen (UN).

5. Anordning enligt krav l eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att styrningen beror av den från en extern strömkälla (IQ) inmatade strömmen.

6. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att styrningen beror av en bestämd nivå av den genom en uppde- lad nätlast flytande totalströmmen (I).

7. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att styrningen beror av nollgenomgångarna av den genom en upp- delad nätlast flytande totalströmmen (I) och av nätspänningen (UN).

8. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nätlasten (1, l'; 2) är ansluten till nätet genom en transformator.

9. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nätlasten består av åtminstone en till en grundsvängning med en tonfrekvens av 500 till 20000 Hz avstämd serieresonans~ krets (1, l'; 2) och att ett omkopplingsorgan (6, 21) är anordnat för styrning av omkopplaren (omkopplarna)(9, 9'L och att omkopplaren (9) av omkopplingsorganet (6, 21) är kopp- lad mellan förbindelsepunkten av en kondensator (2) och en svängningskretsspole (1, 10 av svängningskretsen (1, 12 2) och den ena ledaren (Mp).

10. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att omkopplingsorganet (6) innefattar en strömjämförelsekopp- ling (ll) och en spänningsdetektor (12) och att strömjämförel- sekopplingen (ll) uppvisar en ingång för en ström (kI) i en strömmätningslindning (3) och en ingång för en referensström (kI'°) från en inställbar strömkälla (10) och två utgångar (lla, llb), att spänningsdetektorn (12) uppvisar ingångar för en spänning (UC) över kondensatorn (2) och för en referens~ spänning (Uo) från en spänningskälla (l2a) och en utgång, vilken är förbunden med en första ingång av en OCH-grind (l3L vars andra ingång är ansluten till utgången (lla) av strömjäm- förelsekopplingen (11), att utgången av OCH-grinden (13) är vaosséå-2 17 förbunden med inställníngsingången (S) och utgången (llb) av strömjämförelsekopplingen (ll) med återställningsinqången (R) av en vippa (14), vars utgång styr manövreringen av omkoppla- ren (9).

11. ll. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att svängningskretsspolen (1) dessutom är försedd med modula~ tionselement (16, 17), vars ena anslutning är förbunden med mätledninqen (MP) och vars andra anslutning är förbunden med vardera en kopplingsarm (20a, 20b) av en dubbelomkopplare (20), vars kontakter antingen är anslutna till en ledning för en korrektionssignal (SO) från en styrenhet (21) för omkoppla- ren (9), till en strömkälla (22) och/eller till en fasledning (R, S, T).

12. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att mellan en fas (P) och mätledningen (MP) av nätledningen är kopplade en ström-mätlindningen (3) uppvisande strömomvandlare (23) och en parallellkoppling av två seriekopplinqar med var- dera en svängningskretsspole (1, l') med en modulationslind- ning (16) och en omkopplare (9, 9¶, och att kondensatorn (2) är förbunden med förbindelsepunkterna mellan svängninqskrets- spolarna (l, l') och omkopplarna (9, 9').