WO2006095402A1 - 信号バイパス装置 - Google Patents

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WO2006095402A1
WO2006095402A1 PCT/JP2005/003895 JP2005003895W WO2006095402A1 WO 2006095402 A1 WO2006095402 A1 WO 2006095402A1 JP 2005003895 W JP2005003895 W JP 2005003895W WO 2006095402 A1 WO2006095402 A1 WO 2006095402A1
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capacitor
cable
communication
line
signal
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PCT/JP2005/003895
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toru Kimura
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/56—Circuits for coupling, blocking, or by-passing of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462—Systems for power line communications
    • H04B2203/5491—Systems for power line communications using filtering and bypassing

Definitions

  • the present invention relates to a signal bypass device that bypasses a communication failure device existing on the way and transmits a communication signal on an electric wire.
  • a bypass transmission method conventionally, in a power line communication that transmits a high-frequency signal using a power line, a distribution transformer causes a communication failure. Therefore, a method is known in which a communication signal on a high-voltage distribution line is transmitted from the high-voltage distribution line to the low-voltage distribution line by bypassing the distribution transformer (for example, Patent Document 1-13).
  • Patent Document 1 a high-frequency communication signal is superimposed on a high-voltage distribution line, a first capacitor and a resistor connected in series with the capacitor are formed between the phases of the high-voltage distribution line, and both ends of the resistor are formed.
  • a signal transmission method using a power line that transmits a high-frequency communication signal to the low-voltage distribution line by bypassing the distribution transformer from the high-voltage distribution line is disclosed. ing.
  • the signal line is magnetically coupled to the two power lines in front of the breaker on the secondary side of the transformer and the two power lines that have passed through the watt-hour meter of the customer, respectively.
  • a method of bypassing the breaker and watt hour meter with a signal line is disclosed.
  • Patent Document 3 an LC low-pass filter is formed together with a capacitor C1 using an inductance component due to the winding of two transformers Tl and T2, and a band-pass filter is inserted between the transformers Tl and T2. A method is disclosed.
  • Patent Document 1 JP 2002-217796 A
  • Patent Document 2 JP 2004-282397 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-174349
  • the signal bypass transmission method according to the prior art has a problem that it is affected by the distributor to be bypassed.
  • the wiring device to be bypassed is a device with a branch, such as a distribution board, it is affected by signal reflection from the branch end, resulting in poor transmission characteristics of the bypassed signal.
  • a conductive tape or sheet is wound around an insulating coating of a high-voltage (low-voltage) distribution line, or a high-voltage is obtained by dividing a conductive cylindrical member.
  • a method of sandwiching the insulation coating of the (low voltage) distribution line and forming a capacitor across the wire lm to secure transmission characteristics is cited.
  • the work for forming the capacitor is not easy.
  • the power connected by a power line to transmit a high-frequency signal using a power line For example, when the switch is in an open circuit state, the switch becomes a communication failure device. As long as the switch can be binosed and the wires at both ends can be connected, high-frequency signals can be transmitted using any wire, so the communication service can be improved.
  • the present invention has been made in view of the above, and in the case of transmitting a high-frequency signal using an arbitrary wire connected only by power line communication that transmits a high-frequency signal using a power line, the bypass target device
  • the purpose is to obtain a signal bypass device that can be bypassed regardless of the model and that is easy to install.
  • the present invention provides a communication failure device in the middle of two wires! Then, the communication failure is performed so that the split cores disposed on each of the two electric wires on both ends of the communication failure device and the split cores on both ends of the communication failure device function as a transformer.
  • a cable routed through the split core on each end side of the device and the split core on each end side of the communication failure device near the location where the cable passes, It is characterized by having at least one of a series capacitor interposed in the cable and a parallel capacitor existing between the wires of the cable.
  • on each end side of the communication failure equipment It is characterized by including a capacitor for connecting between the electric wire connecting ends.
  • the communication obstacle device has a capacitance component by a capacitor that connects between wire connection ends on each end side of the communication obstacle device and an inductance component by a split core disposed on each wire. Since it is not affected by the characteristics, it can be bypassed regardless of the model of the target device of the no-pass, and the high-frequency signal can be transmitted using any electric wire connected only by the power line communication that transmits the high-frequency signal using the power line. Can be transmitted.
  • the series capacitor and the parallel capacitor form a high-pass filter and a low-pass filter in combination with the inductance component of the transformer in which the split core functions, so that loss characteristics in a desired frequency band can be reduced.
  • the split core can be disposed with the electric wire sandwiched, when the electric wire is a power supply line such as a power line, installation work in a live line state can be performed.
  • the bypass when not only power line communication that transmits a high-frequency signal using a power line but also a high-frequency signal that is transmitted using an arbitrary wire, the bypass can be performed regardless of the model of the bypass target device.
  • a signal bypass device that can be installed and has ease of installation work is obtained, the effect is obtained.
  • FIG. 1 is a diagram showing a device arrangement of a signal bino device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal binos device shown in FIG.
  • Fig. 3-1 is an equivalent circuit diagram (part 1) from which the equivalent circuit force shown in Fig. 2 can also be derived.
  • Fig. 3-2 is an equivalent circuit diagram (part 2) from which the equivalent circuit force shown in Fig. 2 can be derived.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram (part 1) showing an example of the loss characteristic of the signal bypass device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram (part 2) showing an example of the loss characteristic of the signal bypass device shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram (part 3) showing an example of the loss characteristic of the signal bypass device shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing an equipment layout of a signal bypass device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a diagram showing an equipment arrangement of the signal bypass device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a diagram showing an equipment arrangement of a signal bypass device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG. 11.
  • FIG. 13 is a diagram showing an equipment arrangement of a signal bypass device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 14 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing an equipment arrangement of a signal bypass device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 16 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 15.
  • FIG. 17 is a diagram showing an equipment layout of the signal bypass device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal binos device shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram showing an equipment layout of the signal bypass device according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal binos device shown in FIG.
  • FIG. 21 is a diagram showing an equipment layout of the signal bypass device according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG. 21.
  • FIG. 23 is a diagram showing an equipment arrangement of the signal bypass device according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is an equivalent circuit diagram showing the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 23.
  • FIG. 1 is a diagram showing an equipment layout of the signal binos apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • power line communication that transmits a high-frequency signal using a power line will be described as an example in order to facilitate understanding of the present invention.
  • a power distribution device 5 that causes communication failure is installed between the power distribution lines 1 and 2 and the power distribution lines 3 and 4.
  • the distribution equipment 5 is a distribution board, pole transformer, capacitor bank, and the like.
  • the signal binos device shown in Fig. 1 bypasses the distribution device 5 and connects the distribution lines 1 and 2 on one end and the distribution lines 3 and 4 on the other end at high frequency to form a communication path for high-frequency signals. It is configured to
  • the split cores 6a and 6b are sandwiched between the distribution lines 1 and 2 on one end side of the distribution device 5 and are installed on the distribution lines 3 and 4 on the other end side of the distribution device 5, respectively.
  • the split cores 7a and 7b are sandwiched and installed, and the cores 6a and 6b and the cores 7a and 7b are connected by cables 10 that pass through the respective cores.
  • the cores 6a, 6b, 7a, and 7b function as transformers, respectively.
  • a capacitor 9a is installed between the connection ends of the distribution device 5 and the distribution lines 1 and 2
  • a capacitor 9b is installed between the connection ends of the distribution device 5 and the distribution lines 3 and 4.
  • one of the two communication lines at one end of the cable 10 is sandwiched between the core 6a with its tip protruding, and the other is sandwiched between the core 6b with its tip protruding.
  • a capacitor 15 is connected between the two communication lines at the entrance side of the cores 6a and 6b, and the ends of the two communication lines protruding from the cores 6a and 6b are connected via the capacitor 17.
  • one of the two communication lines at the other end of the cable 10 is sandwiched between the core 7a with its tip protruding and the other is sandwiched between the core 7b with its tip protruding.
  • the capacitor 16 is connected between the two communication lines at the entrance side of the cores 7a and 7b, and the ends of the two communication lines protruding from the cores 7a and 7b are connected via the capacitor 18.
  • the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 1 is as shown in FIG. In Fig. 2, at one end of the distribution device 5, the other end of the distribution line 21 with one end connected to the outside is The one end of the distribution line 23 is connected to one end of the transformer Tl formed by the core 6 a via one input / output side wire, and the other end of the distribution line 23 is connected to the connection point A 1 on one end side of the distribution device 5.
  • the above is the relationship between the distribution line 1 and the core 6a shown in FIG.
  • the other end of the distribution line 22 having one end connected to the outside is connected to one end of the distribution line 24 via one input / output side wire of the transformer T2 formed by the core 6b.
  • the other end is connected to a connection point A 2 on one end side of the distribution device 5.
  • the above is the relationship between the distribution line 2 and the core 6b shown in FIG.
  • the other end of the distribution line 27 connected to the outside is connected to the distribution line via one input / output side wire of the transformer T3 formed by the core 7a.
  • the other end of the distribution line 25 is connected to the connection point B1 of the other end of the distribution device 5.
  • the other end of the distribution line 28 having one end connected to the outside is connected to one end of the distribution line 26 via one input / output side wire of the transformer T4 formed by the core 7b.
  • the other end is connected to a connection point B2 on the other end side of the distribution device 5.
  • one end of the other input / output wiring is connected via a capacitor Cs 17 that is a capacitor 17, and the other end is connected via a capacitor Cs 15 that is a capacitor 15.
  • one end of the other input / output line is connected via the capacitor Csl8 which is the capacitor 18, and the other end is connected via the capacitor Cs16 which is the capacitor 16.
  • the cable 10 shown in FIG. 1 includes a communication line 10a that connects the other input / output side wires of the transformer T1 and the transformer T3, and the other input / output side wires of the transformer T2 and the transformer T4.
  • the communication line 10b connects the other ends of the line.
  • the characteristics of the transmission line TL10 formed by the communication lines 10a and 10b are determined by the characteristic impedance Z010, the transmission delay 10 per unit length, and the line length 110.
  • one input / output side wire has a self-inductance L11 on the distribution line side, and the other input / output side wire has a self-inductance L12 on the cable side, and has a coupling coefficient k1.
  • the transformer T2 has one input / output feeder that is It has an inductance L21, and the other input / output side wire has a cable side self-inductance L22 and has a coupling coefficient k2.
  • one input / output cable has a self-inductance L31 on the distribution line side, and the other input / output cable has a self-inductance L32 on the cable side, and the coupling coefficient k3k4 is I have to.
  • one input / output line has a self-inductance L41 on the distribution line side, and the other input / output side line has a self-inductance L42 on the cable side, and the coupling coefficient k4 is I have to.
  • the above is the relationship among the cores 6a and 6b, the cable 10, the cores 7a and 7b, the capacitor 17, the capacitor 15, the capacitor 18, and the capacitor 16 shown in FIG. 1 is connected between the connection point A1 on one end side of the power distribution device 5 and the connection point A2. Further, the capacitor C2 which is the capacitor 9b shown in FIG. 1 is connected between the connection point B1 and the connection point B2 on the other end side of the power distribution device 5.
  • a high-frequency signal for power line communication is injected into one end of the distribution lines 21 and 22, and the high-frequency signal is extracted from the transformers Tl and T2 and injected into the transformers T3 and T4 via the communication lines 10a and 10b.
  • a signal bypass method is described.
  • a power line communication signal which is a high-frequency signal, is superimposed in addition to power at a commercial frequency. Only the high-frequency signal is extracted to the communication lines 10a and 10b by the transformers Tl and T2. The extracted high-frequency signal is transmitted to one input / output line of transformers T3 and T4 via communication lines 10a and 10b, and 27 and 28 distribution lines are injected from the other input / output line of transformers T3 and T4. .
  • the capacitor C1 installed between the connection point A1 and the connection point A2 of the power distribution device 5 has the following two functions.
  • the first function is to reduce the high frequency impedance between the connection point A1 and the connection point A2, thereby reducing the influence of the loss characteristic of the power distribution device 5 in the high frequency band used by the high frequency signal. It is to make it invisible at the point where it is taken out.
  • the distribution equipment 5 includes a distribution board, a pole transformer, a capacitor bank, and the like. Each has their own loss characteristics. In this case, connect capacitor C1 to the connection point of power distribution device 5.
  • the connection point A1 and connection point A2 are short-circuited at high frequencies, so that the loss characteristics of the distribution device 5 cannot be seen at the high-frequency extraction point. That is, the transformers Tl and T2 can extract high-frequency signals from the distribution lines 21 and 22 and send them to the communication lines 10a and 10b without being affected by the characteristics of the distribution device 5.
  • the second function is to increase the extraction efficiency of high-frequency signals by the transformers Tl and T2.
  • the transformer T1 generates a potential difference between the distribution line 21 and the distribution line 23 by an impedance due to its inductance.
  • a potential difference corresponding to the impedance due to the inductance is generated between the transformer T2 distribution line 22 and the distribution line 24.
  • the voltage value of the high-frequency signal from distribution line 21 and distribution line 22 is the difference between the potential difference generated in transformer T1, the potential difference generated in transformer T2, and the connection points A1 and A2 of distribution device 5. They are distributed according to the ratio of the potential difference between them. This is when the potential difference generated in each of the transformers Tl and T2 is minimized, that is, when the impedance between the connection point A1 and the connection point A2 becomes the outlet.
  • the potential difference generated in each of the transformers Tl and T2 can be maximized.
  • the transformers Tl and T2 can increase the efficiency of extracting high-frequency signals from the distribution lines 21 and 22.
  • the capacitor C2 installed between the connection point B1 and the connection point B2 of the power distribution device 5 has the following two functions.
  • the first function is to inject the high-frequency signal by affecting the loss characteristics of the distribution device 5 in the high-frequency band used by the high-frequency signal by reducing the high-frequency impedance between the connection point B1 and the connection point B2. It is to make it invisible at the point where you do it.
  • the distribution equipment 5 includes a distribution board, a pole transformer, and a capacitor bank. Each has their own loss characteristics. In this case, by installing the capacitor C2 between the connection point B1 and the connection point B2 of the power distribution device, the connection point B1 and the connection point B2 are short-circuited.
  • the loss characteristics of distribution device 5 disappear.
  • the transformers T3 and T4 can take out high-frequency signals from the communication lines 10a and 10b and pour them into the distribution lines 25 and 27 without being affected by the characteristics of the distribution device 5.
  • the second function is to increase the efficiency with which the transformers T3 and T4 force also inject high-frequency signals into the distribution lines 25 and 27.
  • the transformer T3 generates a potential difference between the distribution line 25 and the distribution line 27 by the impedance due to the inductance.
  • a potential difference corresponding to the impedance due to the inductance is generated between the transformer T4 distribution line 26 and the distribution line 27.
  • the potential difference generated at the transformer T3 and the potential difference generated at the transformer T4 are the potential difference between the connection point B1 and the connection point B2 of the distribution device 5 and the receiving side device connected to the distribution lines 27 and 28. It is distributed according to the ratio of the potential difference due to the terminal resistance of the device.
  • the potential difference due to the terminating resistance of the receiving device is the largest when the potential difference between connection point B1 and connection point B2 of the distribution device is minimized, that is, the impedance between connection point B1 and connection point B2. This is when the process becomes zero. Therefore, by connecting the capacitor C2 between the connection point B1 and the connection point B2 to make the high frequency short-circuited, the efficiency of injecting high frequency signals from the transformers T3 and T4 into the distribution lines 25 and 27 can be increased. it can.
  • the capacitor C1 installed between the connection point A1 and the connection point A2 of the power distribution device 5 forms an LC low-pass filter together with the transformers Tl and T2.
  • the inductance values of the transformers Tl and T2 are set so that the cutoff frequency of this LC low-pass filter is higher than the commercial frequency and lower than the frequency of the high-frequency signal.
  • the capacitance value of capacitor C1 must be set appropriately.
  • the capacitor C2 installed between the connection point B1 and the connection point B2 of the power distribution device 5 constitutes an LC low-pass filter together with the transformers T3 and T4.
  • the inductance value of the transformers T3 and T4 and the capacitor so that the cutoff frequency of this LC low-pass filter is higher than the commercial frequency and lower than the frequency of the high-frequency signal. It is necessary to set the capacity value of C2 appropriately.
  • Fig. 3-1 is an equivalent circuit (part 1) that can also derive the equivalent circuit force shown in Fig. 2.
  • Figure 3-2 shows an equivalent circuit (part 2) that can also derive the equivalent circuit force shown in Figure 2.
  • a high-pass filter (HPF) including a mutual inductance k * 2 L and a capacitor Cs is formed on the left side of the power distribution device 5.
  • a low-pass filter (LPF) is constructed with two elements of leakage inductance (1 k) * 2L and capacitor Cp.
  • HPF high-pass filter
  • HPF high-pass filter
  • a low-pass filter (LPF) consisting of two elements of leakage inductance (1 k) * 2L and capacitor Cp is configured.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram (part 1) showing an example of the loss characteristic of the signal bypass device shown in FIG. Figure 4 shows the effect of capacitor Cs in the absence of capacitor Cp. Therefore, in Fig. 4, the horizontal axis is the force, which is the frequency, and the vertical axis is the loss with or without the capacitor Cs when the capacitor Cp is not present.
  • the curve (a) indicated by the broken line indicates that the capacitor Cs is not present, that is, the capacitors Csl7 and Csl8 are not present, and the corresponding ends of the input / output wires are directly connected. It shows the loss characteristics when In this case, capacitor Cp does not exist either. On the low-frequency side of the loss characteristic (a), the loss increases mainly due to the lack of reactance of the mutual inductance k * 2L.
  • curves (b), (c), and (d) shown by solid lines show the loss characteristics when the value of the added capacitor Cs is changed.
  • loss characteristic (b) is a characteristic when the capacitor Cs value is large
  • loss characteristic (c) is a characteristic when the capacitor Cs value is an appropriate value
  • loss characteristic (d) is a characteristic when the capacitor Cs value is It is a characteristic when it is small.
  • the loss characteristic particularly on the low frequency side is Compared with the case where the capacitor Cs does not exist, it changes according to the capacitor Cs value. Since this capacitor Cs and one element of mutual inductance k * 2L form a high-pass filter (HPF), the cutoff frequency of the high-pass filter and the holding at the end of the passband are determined according to the value of the capacitor Cs. The steepness of the upper force ⁇ and the steepness of the loss band change. Therefore, it is necessary to select an appropriate capacitor Cs value that reduces the loss most in the desired frequency band.
  • HPF high-pass filter
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of the loss characteristic of the signal bypass device shown in FIG.
  • Figure 5 shows the effect of capacitor Cp in the absence of capacitor Cs. Therefore, in Fig. 5, the horizontal axis is the force that is the frequency, and the vertical axis is the loss with and without the capacitor Cp when the capacitor Cs is not present.
  • a curve (e) indicated by a broken line indicates a loss characteristic when the capacitor Cp is not present, that is, when the capacitors Cpl5 and Cpl6 are not present. In this case, the capacitor Cs also exists and is in a state.
  • the curves (f), (g), and (h) shown by solid lines show the loss characteristics when the value of the added capacitor Cp is changed.
  • the loss characteristic (f) is the characteristic when the capacitor Cp value is large
  • the loss characteristic (g) is the characteristic when the capacitor Cp value is an appropriate value
  • the loss characteristic (h) is the capacitor Cp value force. This is a characteristic when S is small.
  • the low-pass filter is formed by the capacitor Cp and the two elements of leakage inductance (1 k) * 2L, so the cutoff frequency of the low-pass filter depends on the value of the capacitor Cp.
  • the steepness of lifting at the end of the pass band and the steepness of the loss band change. Therefore, the appropriate capacitor Cp value that reduces the loss most in the desired frequency band is selected.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of the loss characteristic of the signal bypass device shown in FIG.
  • Figure 6 shows the effect when both capacitor Cs and capacitor Cp are present. Therefore, in Fig. 6, the horizontal axis is the force, which is the frequency, and the vertical axis is the loss with and without the capacitors Cs and Cp.
  • a curve (i) indicated by a broken line is a loss characteristic when neither of the capacitors Cs and Cp exists.
  • the solid curve (j) shows the loss characteristics when capacitors Cs and Cp adjusted to the optimum values shown in Figs. 4 and 5 are added. As shown in FIG. 6, when capacitors Cs and Cp adjusted to the optimum values are added in a desired frequency band, it can be understood that the loss can be reduced more than when both capacitors Cs and Cp are not present.
  • the high-frequency signal of the power line communication injected and transmitted to the distribution lines 21 and 22 is extracted by the transformers Tl and T2, and is transmitted by the transformers T3 and T4 via the communication lines 10a and 10b. Can be injected into distribution lines 27 and 28.
  • the high-frequency signal of power line communication that has been injected and transmitted to the distribution lines 27 and 28 is extracted by the transformers T3 and T4, and the distribution lines 21 and 22 are transmitted by the transformers Tl and T2 via the communication lines 10a and 10b. Injecting the liquid into the pipe also has a symmetric configuration with the power distribution device 5 as the center, and therefore can be performed in the same manner as described above.
  • a split-type core functioning as a transformer is provided on both sides of the distribution device.
  • Each cable is installed and connected to a power distribution line, and a capacitor is installed between the connection ends of the distribution device and the distribution line, so that it is not affected by the loss characteristics of the distribution device in the frequency band of high-frequency signals.
  • the high frequency signal can be bypassed.
  • the capacitor installed between the connection ends of the distribution equipment and the distribution line can increase the extraction efficiency and the injection efficiency of the high-frequency signal by the core functioning as a transformer.
  • the capacitors adjusted to appropriate values are installed in series and in parallel on the cable side in the core functioning as a transformer, loss characteristics in a desired frequency band can be reduced. By using such a capacitor, the following beneficial effects can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram showing a device arrangement of the signal bino device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • constituent elements that are the same as or equivalent to those shown in the first embodiment (FIGS. 1 and 2) are assigned the same reference numerals.
  • the description will focus on the parts related to the second embodiment.
  • capacitors 17a and 17b are intervened in the two signal lines at the input end of the cable 10 entering the cores 6a and 6b.
  • the capacitor 18 in the configuration shown in FIG. 1 (Embodiment 1) is deleted, and the outgoing ends of the two communication lines of the cable 10 that have passed through the cores 7a and 7b are directly connected.
  • Capacitors 18a and 18b are interposed in two signal lines at the input end of the cable 10 entering 7a and 7b.
  • the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 7 is as shown in FIG. That is, in FIG. 8, in transformer T1 and transformer T2, one end of the other input / output feeder is directly connected, and the other end communicates via capacitors Cs 17a and Cs 17b corresponding to capacitors 17a and 17b. Connected to lines 10a and 10b. In the transformer T3 and transformer T4, one end of the other input / output cable is directly connected, and the other end is connected to the communication lines 10a and 10b via the capacitors Csl8a and Csl8b corresponding to the capacitors 18a and 18b. Yes.
  • Embodiment 2 corresponds to the arrangement position of the capacitors Csl7 and Csl8 in Embodiment 1 changed to the opposite side to the other input / output line of the transformers Tl and T2 and the transformers T3 and T4.
  • a method of selecting the capacitors Csl7a and Cs17b and the capacitors Csl8a and Csl8b will be described.
  • FIG. 9 is a diagram showing a device arrangement of the signal bino device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • components that are the same as or similar to the components shown in the second embodiment are given the same reference numerals.
  • the description will focus on the parts related to the third embodiment.
  • capacitors 27a, 27b and 25a for cable 31 and capacitors 27c, 27d for cable 32 are provided instead of capacitors 17a, 17b and canon 15 in the configuration shown in FIG. 7 (Embodiment 2).
  • capacitors 27a, 27b and 25a for cable 31 and capacitors 27c, 27d for cable 32 are provided.
  • a capacitor 25b is connected between the two lines before the two communication lines constituting the cable 31 enter the core 6a.
  • the front ends of the two communication lines constituting the cable 31 are connected via capacitors 27a and 27b to form a loop and are passed through the core 6a.
  • the capacitor 25b is connected between the two communication lines constituting the cable 32 just before entering the core 6b.
  • the ends of the two communication lines constituting the cable 32 are connected via capacitors 27c and 27d to form a loop and are passed through the core 6b.
  • capacitors 28a, 28b and Canon 26a for cable 41 are used instead of capacitors 18a, 18b and capacitor 16 in the configuration shown in FIG. 7 (Embodiment 2).
  • capacitors 28c and 28d and a capacitor 26b for the cable 42 are provided.
  • the capacitor 26a is connected between the two communication lines composing the cable 41 before entering the core 7a.
  • the tip ends of the two communication lines constituting the cable 41 are connected via capacitors 28a and 28b to form a loop and are passed through the core 7a.
  • the capacitor 26b is connected between the two communication lines constituting the cable 42 before entering the core 7b.
  • the front ends of the two communication lines constituting the cable 42 are connected via capacitors 28c and 28d to form a loop and are passed through the core 7b.
  • circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 9 is as shown in FIG.
  • the cable 20 shown in FIG. 9 is composed of a communication line 20a and a communication line 20b.
  • the characteristics of the transmission line TL20 formed by the communication lines 20a and 20b are determined by the characteristic impedance Z020, the transmission delay ⁇ 20 per unit length, and the line length 120.
  • the cable 31 shown in FIG. 9 is composed of communication lines 31a and 31b.
  • the characteristics of the transmission line TL31 formed by the communication lines 31a and 31b are determined by the characteristic impedance Z031, the transmission delay ⁇ 31 per unit length, and the line length 131.
  • the cable 32 shown in FIG. 9 is composed of a communication line 32a and a communication line 32b.
  • the characteristics of the transmission line TL32 formed by the communication lines 32a and 32b are determined by the characteristic impedance Z032, the transmission delay ⁇ 32 per unit length, and the line length 132.
  • the cable 41 shown in FIG. 9 is configured by a communication line 41a and a communication line 41b.
  • the characteristics of the transmission line TL41 formed by the communication lines 41a and 4 lb are determined by the characteristic impedance Z041, the transmission delay ⁇ 41 per unit length, and the line length 141.
  • the cable 42 shown in FIG. 9 is composed of a communication line 42a and a communication line 42b. Note that the characteristics of the transmission line TL42 formed by the communication lines 42a and 42b are determined by the characteristic impedance Z042, the transmission delay 42 per unit length, and the line length 142.
  • One end of the transmission line TL20 is bifurcated into transmission lines TL31 and TL32.
  • a capacitor Cp25a which is a capacitor 25a
  • each line is connected to the corresponding end of the other input / output line of the transformer T1 via the capacitors Cs27a, Cs27b, which are the capacitors 27a, 27b.
  • a capacitor Cp25b which is a capacitor 25b
  • each line is a capacitor having capacitors 27c, 27d. It is connected to the corresponding end of the other input / output line of the transformer T2 via the capacitors Cs27c and Cs27d.
  • the other end side of the transmission line TL20 is branched into two transmission lines TL41 and TL42.
  • a capacitor Cp26a which is a capacitor 26a
  • each line is connected to a corresponding end of the other input / output wiring of the transformer T3 via the capacitors Ca28a, Cs28b.
  • a capacitor Cp26b which is a capacitor 26b
  • each line passes through capacitors Cs28c, Cs28d, which are capacitors 28c, 28d. Connected to the part.
  • both ends of the transmission line formed by the cable 10 in the first and second embodiments are branched into two, and a transmission line is provided for each of the transformers T1, T2, T3, and T4.
  • the capacitor Csl7a, Csl7b and the capacitor Cp15 in 2 are arranged for each transformer Tl, T2, and the capacitor Csl8a, Cs18b and the capacitor Cp16 are arranged for each transformer T3, ⁇ 4.
  • the characteristic values of the central transmission line TL20, the branch transmission lines TL31 and TL32 at one end thereof, and the branch transmission lines TL41 and TL42 at the other end are expressed as follows. Set as follows.
  • characteristic impedance ⁇ 020 ⁇ 0
  • transmission delay per unit length ⁇ 20 ⁇
  • the circuit shown in FIG. 10 obtained in this way is also equivalent to the circuit shown in FIG. 3-2. Therefore, the loss characteristics of the signal binos device according to the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are the same as those of the signal bypass device according to the first embodiment shown in FIGS. The same effect as in Form 1 can be obtained.
  • FIG. 11 is a diagram showing an equipment layout of the signal bypass device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • constituent elements that are the same as or equivalent to those shown in the third embodiment (FIGS. 9 and 10) are assigned the same reference numerals.
  • the description will focus on the part related to the fourth embodiment.
  • the cable 20 As shown in FIG. 11, in the signal bypass device according to the fourth embodiment, the cable 20, the cable 31, the cable 32, the cable 41, and the cable 42 in the configuration shown in FIG. 9 (the third embodiment). Instead, a cable 51 and a cable 52 are provided. Cable 51 corresponds to the connection of cable 31, cable 20 and cable 41 shown in FIG. 9 (Embodiment 3), and cable 52 is cable 32 shown in FIG. 9 (Embodiment 3). Compatible with cable 20 and cable 42 connected.
  • the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 11 is as shown in FIG.
  • the cable 51 shown in FIG. 11 is composed of a communication line 5 la and a communication line 5 lb.
  • the characteristics of the transmission line TL51 formed by the communication lines 51a and 5 lb are determined by the characteristic impedance Z051, the transmission delay ⁇ 51 per unit length, and the line length 151.
  • the cable 52 shown in FIG. 11 includes a communication line 52a and a communication line 52b.
  • the characteristics of the transmission line TL52 formed by the communication lines 52a and 52b are determined by the characteristic impedance Z052, the transmission delay per unit length 52, and the line length 152.
  • the transmission line that bypasses the power distribution device 5 that is a communication obstacle device in Embodiment 3 is equivalent to one that is made independent for each transformer pair that faces the communication obstacle device.
  • the characteristic values of each independent transmission line will be described.
  • transmission line TL51 corresponds to the connection of transmission line TL31, transmission line TL20, and transmission line TL41 shown in FIG. 10 (Embodiment 3), and transmission line TL52 is shown in FIG. This corresponds to a connection of the transmission line TL32, the transmission line TL20, and the transmission line TL42 shown in the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing an equipment layout of the signal bino device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 14 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • components that are the same as or equivalent to the components shown in the second embodiment are assigned the same reference numerals.
  • the description will focus on the parts related to the fifth embodiment.
  • capacitors 15 and 16 in the configuration shown in FIG. 7 are deleted, and one end of cable 10 And the capacitors 17a and 17b, the cable 70 is inserted, and the cable 80 is inserted between the other end of the cable 10 and the capacitors 18a and 18b.
  • circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 13 is as shown in FIG.
  • the cable 70 shown in FIG. 13 is composed of a communication line 70a and a communication line 70b.
  • the characteristics of the transmission line TL70 formed by the communication lines 70a and 70b are determined by the characteristic impedance Z070, the transmission delay ⁇ 70 per unit length, and the line length 170.
  • the cable 80 shown in FIG. 13 is composed of a communication line 80a and a communication line 80b.
  • the characteristics of the transmission line TL80 formed by the communication lines 80a and 80b are determined by the characteristic impedance Z080, the transmission delay 80 per unit length, and the line length 180.
  • Embodiment 5 corresponds to Embodiment 2 in which transmission lines in place of the capacitors between the lines are provided at both ends of the transmission line, here each transmission line in place of the capacitors between the lines is used. The characteristic value of will be described.
  • the capacitor Cp 15 is realized by the transmission line TL70
  • the capacitor Cp 16 is realized by the transmission line TL80.
  • the transmission line TL70 and the transmission line TL80 generate not only capacitance but also inductance, so the signal according to the fifth embodiment shown in Figs.
  • the loss characteristic of the bypass device is not the same as that of the signal bypass device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, close loss characteristics can be obtained. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 15 is a diagram showing an equipment layout of the signal bino device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 16 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • constituent elements that are the same as or equivalent to those shown in the third embodiment (FIGS. 9 and 10) are given the same reference numerals.
  • the description will be focused on the portion related to the sixth embodiment.
  • capacitors 25a and 25b in the configuration shown in FIG. 9 are deleted, and cables 31 and 32 are connected. Instead, cables 101 and 102 are provided with force S.
  • Capacitors 111 and 112 are provided in place of capes 41 and 42, while capacitors 26a and 26b are deleted.
  • the circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG. 15 is as shown in FIG.
  • the cable 101 shown in FIG. 15 includes a communication line 101a and a communication line 101b. It is supposed to be made.
  • the characteristics of the transmission line TL101 formed by the communication lines 101a and 101b are determined by the characteristic impedance ZO101, the transmission delay ⁇ 101 per unit length, and the line length 1101.
  • the cable 102 shown in FIG. 15 includes a communication line 102a and a communication line 102b.
  • the characteristics of the transmission line TL102 formed by the communication lines 102a and 102b are determined by the characteristic impedance Z0102, the transmission delay ⁇ 102 per unit length, and the line length 1102.
  • the cable 111 shown in FIG. 15 is composed of a communication line 11 la and a communication line 11 lb.
  • the characteristics of the transmission line TL111 formed by the communication lines 11 la and 11 lb are determined by the characteristic impedance Z0111, the transmission delay ⁇ 111 per unit length, and the line length 1111.
  • the cable 112 shown in FIG. 15 is composed of a communication line 112a and a communication line 112b.
  • the characteristics of the transmission line TL112 formed by the communication lines 112a and 112b are determined by the characteristic impedance Z0112, the transmission delay ⁇ 112 per unit length, and the line length 1112.
  • Embodiment 6 corresponds to the configuration in Embodiment 3 in which each branch transmission line at both ends of the central transmission line is configured to replace the capacitor provided between the lines.
  • the characteristic values of each branch transmission line that replaces the capacitor will be explained.
  • the capacitor Cp25a is realized by the transmission line TL101
  • the capacitor Cp25b is realized by the transmission line TL102
  • Capacitor Cp26a is realized by transmission line TL111
  • capacitor Cp26b is realized by transmission line TL112.
  • Transmission lines TL101, TL 102, TL111, TL112 are realized by Canon CplOl, Cpl02, Cpl l l, Cpl l2 when the length of the transmission line is short relative to the signal wavelength.
  • the transmission line TL101 constants (1101, ⁇ 101, Z0101) and the transmission line TL102 constants (1102) are as close to 2 * Cp as possible.
  • ⁇ 102, 20102 The values of the transmission line 111 constants (1111, ⁇ 111, Z0111) and the transmission line TL1 12 constants (1112, ⁇ 112, Z0112) may be adjusted.
  • the transmission lines TL101 and TL102 and the transmission lines TL111 and TL112 generate not only capacitance but also inductance.
  • the loss characteristics of the signal bypass device according to the sixth embodiment are not the same as those of the signal bypass device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, close loss characteristics can be obtained. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 17 is a diagram showing an equipment layout of the signal bino device according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 18 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • constituent elements that are the same as or equivalent to those shown in the fourth embodiment (FIGS. 11 and 12) are given the same reference numerals.
  • the description will focus on the parts related to the seventh embodiment.
  • the capacitors 25a and 26a in the configuration shown in FIG. 11 are deleted, and one end side of the cable 51 and the capacitor Cable 61 is inserted between 27a and 27b, and cable 51 A cable 91 is inserted between the other end of the capacitor 28a and the capacitors 28a and 28b.
  • capacitors 25b and 26b in the configuration shown in FIG. 11 are deleted, and cable 62 is inserted between one end of cable 52 and capacitors 27c and 27d.
  • a cable 92 is inserted between the other end of the cable 52 and the capacitors 28c and 28d.
  • circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 17 is as shown in FIG.
  • the cable 61 shown in FIG. 17 is composed of a communication line 6 la and a communication line 6 lb.
  • the characteristics of the transmission line TL61 formed by the communication lines 61a and 6 lb are determined by the characteristic impedance Z061, the transmission delay ⁇ 61 per unit length, and the line length 161.
  • the cable 91 shown in FIG. 13 is composed of a communication line 91a and a communication line 91b.
  • the characteristics of the transmission line TL91 formed by the communication lines 91a and 91b are determined by the characteristic impedance Z091, the transmission delay ⁇ 91 per unit length, and the line length 191.
  • the cable 62 shown in FIG. 17 includes a communication line 62a and a communication line 62b.
  • the characteristics of the transmission line TL62 formed by the communication lines 62a and 62b are determined by the characteristic impedance Z062, the transmission delay ⁇ 62 per unit length, and the line length 162.
  • the cable 92 shown in FIG. 13 is composed of a communication line 92a and a communication line 92b.
  • the characteristics of the transmission line TL92 formed by the communication lines 92a and 92b are determined by the characteristic impedance Z092, the transmission delay per unit length 92, and the line length 192.
  • Embodiment 7 corresponds to Embodiment 4 in which transmission lines in place of capacitors between the lines are provided at both ends of each independent transmission line.
  • the characteristic values of the insertion independent transmission line are explained.
  • the capacitor Cp25a is realized by the transmission line TL61
  • the capacitor Cp26a is realized by the transmission line TL91.
  • Capacitor Cp25b is realized with transmission line TL62
  • capacitor Cp26b is realized with transmission line TL92.
  • the transmission lines TL61, TL62, TL91, and ⁇ L92 generate not only capacitance but also inductance, so this embodiment shown in FIGS. 17 and 18 is used.
  • the loss characteristic of the signal bypass device according to 7 is not the same as that of the signal bypass device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, close loss characteristics can be obtained. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 19 is a diagram showing an equipment layout of the signal bino device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 20 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • constituent elements that are the same as or equivalent to those shown in the fourth embodiment (FIGS. 11 and 12) are given the same reference numerals.
  • the description will focus on the parts related to the seventh embodiment.
  • the core 6b and the distribution line 4 installed in the distribution line 2 in the configuration shown in FIG. 11 (Embodiment 4) are installed.
  • the core 7b, Cape Nore 52, Canonita 25b, 26b, 27c, 27d, 28c and 28d force S have been removed.
  • the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 19 is as shown in FIG. 20, with the transformers Tl and T3 facing each other across the distribution device 5 and the other input / output terminals of the transformers Tl and T3. It is composed of capacitors Cs27a, Cs27b, Cp25a, transmission line TL51, capacitors Cp26a, Cs28a, Cs28b arranged between the lines. Even in such a configuration, transmission / reception of the communication signal between the distribution line 1 and the distribution line 2 while bypassing the distribution device 5 is possible.
  • FIG. 21 is a diagram showing an equipment layout of the signal bino device according to Embodiment 9 of the present invention.
  • FIG. 22 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • constituent elements that are the same as or equivalent to those shown in the seventh embodiment (FIGS. 17 and 18) are assigned the same reference numerals.
  • the description will be focused on the portion related to the ninth embodiment.
  • the core 6b which is installed in the distribution line 2 in the configuration shown in FIG. 17 (Embodiment 7), is installed in the distribution line 4.
  • Now 3a 7b, Cape Nore 52, Cape Nore 62, Cape Nore 92, Canonita 27c, 27d, 28c and 28d have been deleted.
  • the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 21 is, as shown in FIG. 20, the transformers Tl and T3 facing each other across the distribution device 5 and the other input / output terminals of the transformers Tl and T3. It is composed of capacitors Cs27a and Cs27b, transmission line TL61, transmission line TL51, transmission line TL91, and capacitors Cs28a and Cs28b arranged between the lines. Even in such a configuration, transmission / reception of the communication signal between the distribution line 1 and the distribution line 2 while bypassing the distribution device 5 is possible.
  • FIG. 23 is a diagram showing an equipment layout of the signal bino device according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 24 is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration of the signal bypass device shown in FIG.
  • this embodiment 1
  • capacitors 9a and 9b in the configuration shown in FIG. 1 are omitted. Therefore, the circuit configuration of the signal binos device shown in FIG. 23 is such that the capacitor C1 between the connection points A1 and A2 and the capacitor C2 between the connection points Bl and b2 shown in FIG. 2 do not exist as shown in FIG. It becomes.
  • Capacitor 9a (C1) and Capacitor 9b (C2)
  • the effects of capacitors 9a and 9b have been described in the first embodiment.
  • the capacitor 9a depends on the capacitance component included in the distribution device 5 and the capacitance component between the lines from the cores 6a and 6b to the distribution device 5 or between the cores 7a and 7b and the distribution device 5.
  • 9b may bypass the signal.
  • the capacitors 9a and 9b are installed, the loss characteristic of the signal bypass device is greatly reduced, and the effect of reducing the loss characteristic of the signal distribution device 5 is also large.
  • the power applied in the tenth embodiment is not limited to the force shown in the application example in the first embodiment, and is similarly applied to all the embodiments from the second embodiment to the ninth embodiment. Needless to say, this is possible.
  • a high-pass filter is formed, and a capacitor for the effect of mainly reducing the low-frequency loss characteristic is installed in the cable, and a low-pass filter is formed.
  • a capacitor is installed in the cable, mainly for the effect of reducing the loss characteristics of the middle and higher frequencies.
  • a high-pass filter is formed to mainly reduce the loss characteristic on the low band side
  • a low-pass filter is formed to mainly form the middle band.
  • the communication device is a power line communication device, and the case where the communication device is applied to a distribution line as a communication path and a distribution device as a bypass target has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the communication device may be a device other than the power line communication device, and the communication path may be a so-called electric wire that is a metal wire other than the distribution line, or may be other than the distribution device as a bypass target.
  • the signal bypass device is capable of bypassing and transmitting a communication failure device existing in the middle of a communication signal regardless of the model of the communication signal on the wire. Therefore, it is useful for transmitting high-frequency signals using any wire connected only by power line communication that transmits high-frequency signals.

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Abstract

　電力線を用いて高周波信号を伝送する電力線通信だけでなく、任意の電線を用いて高周波信号を伝送する場合に、バイパス対象機器の機種に依らずバイパスすることができ、かつ設置作業の容易性を有する信号バイパス装置を得ること。 　２本の電線の途中に通信障害機器が存在する場合において、前記通信障害機器の両端側における２本の電線のそれぞれに配置した分割型コアと、前記通信障害機器の両端側における前記分割型コア同士をトランスとして機能するように前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通って配線されるケーブルと、前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを前記ケーブルが通過する個所近傍において、当該ケーブルに介在させた直列キャパシタと当該ケーブルの線間に存在させる並列キャパシタとの少なくとも一方のキャパシタとを備える。

Description

信号バイパス装置
技術分野
[0001] この発明は、電線上の通信信号を途中に存在する通信障害機器をバイパスして伝 送する信号バイパス装置に関するものである。
背景技術
[0002] 電線上の通信信号を途中に存在する通信障害機器をバイパスして伝送する信号 バイパス伝送方法として、従来では、電力線を用いて高周波信号を伝送する電力線 通信において、配電トランスが通信障害を与えることから、高圧配電線上の通信信号 を高圧配電線から配電トランスをバイパスして低圧配電線に伝送する方法が知られ ている（例えば、特許文献 1一 3)。
[0003] すなわち、特許文献 1では、高圧配電線に高周波の通信信号を重畳し、高圧配電 線の相間に第 1コンデンサとこのコンデンサに直列に接続された抵抗とを形成し、抵 抗の両端を低圧配電線に接続することで、高圧配電線から配電トランスをバイパスし て低圧配電線に高周波の通信信号を伝送する電力線を用いた信号伝送方法 (つま り、信号バイパス伝送方法)が開示されている。
[0004] また、特許文献 2では、信号線を変圧器の 2次側のブレーカの手前の 2本の電力線 及び需要家の電力量計を通過した 2本の電力線にそれぞれ磁気結合することにより 、ブレーカ及び電力量計を信号線によりバイパスする方法が開示されている。
[0005] また、特許文献 3では、 2個のトランス Tl, T2の卷線によるインダクタンス成分を利 用してコンデンサ C1と共に LCローパスフィルタを形成し、トランス Tl, T2間にバンド パスフィルタを挿入する方法が開示されて 、る。
[0006] 特許文献 1：特開 2002-217796号公報
特許文献 2：特開 2004-282397号公報
特許文献 3 :特開 2003—174349号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0007] し力しながら、従来技術による信号バイパス伝送方法では、バイパス対象の配電機 器の影響を受けるという問題がある。例えば、バイパス対象の配線機器が分電盤のよ うな分岐のある機器であるときは、分岐端からの信号反射の影響を受けるので、バイ パスさせる信号の伝送特性が悪くなる。
[0008] また、従来の信号バイパス伝送方法は、コンデンサの形成方法として、導電性テー プまたはシートを高圧 (低圧)配電線の絶縁被覆上に巻き付ける方法、または導電性 円筒部材の分割片で高圧 (低圧)配電線の絶縁被覆を挟み込む方法などを採って おり、伝送特性確保のために電線 lmに渡ってコンデンサを形成することが例として 挙げられている。このように、コンデンサ形成のための作業が容易でないという問題も ある。
[0009] 一方、電力線を用いて高周波信号を伝送する電力線通信だけでなぐ例えば電線 がスィッチを介して繋がっている力 そのスィッチが開路状態にある場合には当該ス イッチは通信障害機器になるので、そのスィッチをバイノスして両端の電線を接続す ることができれば、任意の電線を用いた高周波信号の伝送ができるので、通信サー ビスの向上が図れる。
[0010] この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電力線を用いて高周波信号を伝送 する電力線通信だけでなぐ任意の電線を用いて高周波信号を伝送する場合に、バ ィパス対象機器の機種に依らずバイパスすることができ、かつ設置作業の容易性を 有する信号バイパス装置を得ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0011] 上述した目的を達成するために、この発明は、 2本の電線の途中に通信障害機器 が存在する場合にお！ヽて、前記通信障害機器の両端側における 2本の電線のそれ ぞれに配置した分割型コアと、前記通信障害機器の両端側における前記分割型コア 同士をトランスとして機能するように前記通信障害機器の各端部側における前記分 割型コアを通って配線されるケーブルと、前記通信障害機器の各端部側における前 記分割型コアを前記ケーブルが通過する個所近傍にぉ ヽて、当該ケーブルに介在 させた直列キャパシタと当該ケーブルの線間に存在させる並列キャパシタとの少なく とも一方のキャパシタとを備えることを特徴とする。また、通信障害機器の各端部側に おける電線接続端間を接続するキャパシタを備えることを特徴とする。
[0012] この発明によれば、通信障害機器の各端部側における電線接続端間を接続するキ ャパシタによる容量成分や、各電線に配置した分割型コアによるインダクタンス成分 によって、当該通信障害機器の特性の影響を受けないようになるので、ノ ィパス対象 機器の機種に依らずバイパスすることができ、電力線を用いて高周波信号を伝送す る電力線通信だけでなぐ任意の電線を用いて高周波信号を伝送することができる。 このとき、直列キャパシタゃ並列キャパシタは、分割型コアが機能するトランスのイン ダクタンス成分と組合わさってハイパスフィルタやローパスフィルタを形成するので、 所望の周波数帯域での損失特性を低減することができる。また、分割型コアは電線 を挟み込んで配置できるので、該電線が電力線などの電源線である場合に活線状 態での取付工事が行える。
発明の効果
[0013] この発明によれば、電力線を用いて高周波信号を伝送する電力線通信だけでなく 、任意の電線を用いて高周波信号を伝送する場合に、バイパス対象機器の機種に 依らずバイパスすることができ、かつ設置作業の容易性を有する信号バイパス装置が 得られると 、う効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]図 1は、この発明の実施の形態 1による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図 である。
[図 2]図 2は、図 1に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である。
[図 3-1]図 3-1は、図 2に示す等価回路力も導出できる等価回路図（その 1)である。
[図 3-2]図 3-2は、図 2に示す等価回路力 導出できる等価回路図（その 2)である。
[図 4]図 4は、図 1に示す信号バイパス装置の損失特性の一例を示す特性図 (その 1) である。
[図 5]図 5は、図 1に示す信号バイパス装置の損失特性の一例を示す特性図 (その 2) である。
[図 6]図 6は、図 1に示す信号バイパス装置の損失特性の一例を示す特性図 (その 3) である。 [図 7]図 7は、この発明の実施の形態 2である信号バイパス装置の機器配置を示す図 である。
[図 8]図 8は、図 7に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である。
[図 9]図 9は、この発明の実施の形態 3である信号バイパス装置の機器配置を示す図 である。
[図 10]図 10は、図 9に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である。
[図 11]図 11は、この発明の実施の形態 4である信号バイパス装置の機器配置を示す 図である。
[図 12]図 12は、図 11に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である
[図 13]図 13は、この発明の実施の形態 5である信号バイパス装置の機器配置を示す 図である。
[図 14]図 14は、図 13に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である
[図 15]図 15は、この発明の実施の形態 6である信号バイパス装置の機器配置を示す 図である。
[図 16]図 16は、図 15に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である
[図 17]図 17は、この発明の実施の形態 7である信号バイパス装置の機器配置を示す 図である。
[図 18]図 18は、図 17に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である
[図 19]図 19は、この発明の実施の形態 8である信号バイパス装置の機器配置を示す 図である。
[図 20]図 20は、図 19に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である
[図 21]図 21は、この発明の実施の形態 9である信号バイパス装置の機器配置を示す 図である。 [図 22]図 22は、図 21に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である
[図 23]図 23は、この発明の実施の形態 10である信号バイパス装置の機器配置を示 す図である。
[図 24]図 24は、図 23に示す信号バイノ ス装置の回路構成を示す等価回路図である 符号の説明
[0015] 1—4, 21— 24, 25— 28 配電線
5 配電機器
6a, 6b, 7a, 7b 分割型のコア
9a, 9b, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b, 27a, 27b, 27c, 27d, 28a, 2 8b, 28c, 28d キヤノ シタ
10, 20, 31, 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62, 70, 80, 91, 92, 101, 102, 111, 112 ケーブル
10a, 10b, 20a, 20b, 31a, 31b, 32a, 32, 41a, 41b, 42a, 42b, 51a, 51b, 52a, 52b, 61a, 61b, 62a, 62b, 70a, 70b, 80a, 80b, 91a, 91b, 92a, 92b, 101a, 101b, 102a, 102b, 111a, 111b, 112a, 112b 通信線
29a, 29b 卜ランス部
Al, A2, Bl, B2 接続点
TL10, TL20, TL31, TL32, TL41, TL42, TL51, TL52, TL61, TL62, T L70, TL80, TL91, TL92, TL101, TL102, TL111, TL112 伝送線路
Csl5, Csl6, Csl7, Csl8, CI, C2, Csl7a, Csl7b, Csl8a, Csl8b, Cs27 a, Cs27b, Cs27c, Cs27d, Cs28a, Cs28b, Cs28c, Cs28d キヤノ シタ
Tl一 T4 トランス
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下に図面を参照して、この発明にかかる信号バイノ ス装置の好適な実施の形態 を詳細に説明する。
[0017] 実施の形態 1. 図 1は、この発明の実施の形態 1による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図であ る。図 2は、図 1に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である。なお 、この実施の形態 1および以降に示す各実施の形態では、この発明の理解を容易に するため、電力線を用いて高周波信号を伝送する電力線通信を例に挙げて説明す る。
[0018] 図 1において、配電線 1, 2と配電線 3, 4との間には、通信障害となる配電機器 5が 設置されている。配電機器 5は、分電盤、柱上変圧器やキャパシタバンクなどである。 図 1に示す信号バイノ ス装置は、この配電機器 5をバイパスして一端側の配電線 1, 2と他端側の配電線 3, 4とを高周波的に接続し高周波信号の通信路を形成するよう に構成されている。
[0019] すなわち、配電機器 5の一端側の配電線 1, 2それぞれに分割型のコア 6a, 6bを挟 み込んで設置し、また配電機器 5の他端側の配電線 3, 4それぞれに分割方のコア 7 a, 7bを挟み込んで設置し、コア 6a, 6bとコア 7a, 7bとをそれぞれのコアに通したケ 一ブル 10によって接続する。これによつて、コア 6a, 6b, 7a, 7bは、それぞれトランス として機能する。また、配電機器 5と配電線 1, 2との接続端間にキャパシタ 9aを設置 し、配電機器 5と配電線 3, 4との接続端間にキャパシタ 9bを設置する。
[0020] さらに、ケーブル 10の一端側における 2本の通信線の一方をその先端を飛び出さ せた状態でコア 6aに挟み込み、他方をその先端を飛び出させた状態でコア 6bに挟 み込み、コア 6a, 6bの入側部分において 2本の通信線間にキャパシタ 15を接続し、 またコア 6a, 6bから飛び出した 2本の通信線の先端間をキャパシタ 17を介して接続 する。
[0021] 同様に、ケーブル 10の他端側における 2本の通信線の一方をその先端を飛び出さ せた状態でコア 7aに挟み込み、他方をその先端を飛び出させた状態でコア 7bに挟 み込み、コア 7a, 7bの入側部分において 2本の通信線間にキャパシタ 16を接続し、 またコア 7a, 7bから飛び出した 2本の通信線の先端間をキャパシタ 18を介して接続 する。
[0022] したがって、図 1に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 2に示すようになる。図 2において、配電機器 5の一端側では、外部に一端が接続される配電線 21の他端は コア 6aが形成するトランス Tlの一方の入出力側卷線を介して配電線 23の一端に接 続され、配電線 23の他端は配電機器 5の一端側の接続点 A1に接続される。以上が 図 1に示す配電線 1とコア 6aとの関係である。
[0023] また、外部に一端が接続される配電線 22の他端はコア 6bが形成するトランス T2の 一方の入出力側卷線を介して配電線 24の一端に接続され、配電線 24の他端は配 電機器 5の一端側の接続点 A2に接続される。以上が図 1に示す配電線 2とコア 6bと の関係である。
[0024] 同様に、配電機器 5の他端側では、外部に一端が接続される配電線 27の他端はコ ァ 7aが形成するトランス T3の一方の入出力側卷線を介して配電線 25の一端に接続 され、配電線 25の他端は配電機器 5の他端の接続点 B1に接続される。以上が図 1 に示す配電線 3とコア 7aとの関係である。
[0025] また、外部に一端が接続される配電線 28の他端はコア 7bが形成するトランス T4の 一方の入出力側卷線を介して配電線 26の一端に接続され、配電線 26の他端は配 電機器 5の他端側の接続点 B2に接続される。以上が図 1に示す配電線 4とコア 7bの 関係である。
[0026] そして、トランス T1およびトランス T2では、他方の入出力卷線の一端間がキャパシ タ 17であるキャパシタ Cs 17を介して接続され、他端間がキャパシタ 15であるキャパ シタ Cs 15を介して接続されている。また、トランス T3およびトランス T4では、他方の 入出力卷線の一端間がキャパシタ 18であるキャパシタ Csl8を介して接続され、他端 間がキャパシタ 16であるキャパシタ Cs 16を介して接続されて!、る。
[0027] 図 1に示すケーブル 10は、トランス T1およびトランス T3の各他方の入出力側卷線 の他端間を接続する通信線 10aと、トランス T2およびトランス T4の各他方の入出力 側卷線の他端間を接続する通信線 10bとで構成されるとしている。なお、通信線 10a , 10bが構成する伝送線路 TL10の特性は、特性インピーダンス Z010と、単位長さ 当たりの伝送遅延て 10と、線路長 110とで決められる。
[0028] また、トランス T1は、一方の入出力卷線が配電線側の自己インダクタンス L11を有 し、他方の入出力側卷線がケーブル側の自己インダクタンス L12を有し、結合係数 k 1を有するとしている。同様に、トランス T2は、一方の入出力卷線が配電線側の自己 インダクタンス L21を有し、他方の入出力側卷線がケーブル側の自己インダクタンス L22を有し、結合係数 k2を有するとしている。
[0029] また、トランス T3は、一方の入出力卷線が配電線側の自己インダクタンス L31を有 し、他方の入出力側卷線がケーブル側の自己インダクタンス L32を有し、結合係数 k 3k4を有するとしている。同様に、トランス T4は、一方の入出力卷線が配電線側の自 己インダクタンス L41を有し、他方の入出力側卷線がケーブル側の自己インダクタン ス L42を有し、結合係数 k4を有するとしている。
[0030] 以上が図 1に示すコア 6a, 6b、ケーブル 10、コア 7a, 7b、キャパシタ 17、キャパシ タ 15、キャパシタ 18、キャパシタ 16の関係である。そして、図 1に示すキャパシタ 9a であるキャパシタ C1が、配電機器 5の一端側の接続点 A1と接続点 A2との間に接続 される。また、図 1に示すキャパシタ 9bであるキャパシタ C2が、配電機器 5の他端側 の接続点 B1と接続点 B2との間に接続される構成となる。
[0031] 次に、図 2を参照して以上のように構成される実施の形態 1による信号バイパス装置 の動作について説明する。まず、電力線通信の高周波信号が配電線 21, 22の一端 側に注入されていて、トランス Tl, T2からその高周波信号を取り出し、それを通信線 10a, 10bを経由してトランス T3, T4に注入する信号バイパス方法について説明す る。
[0032] 配電線 21, 22の一端側には、商用周波数の電力の他、高周波信号である電力線 通信信号が重畳されている。その高周波信号のみがトランス Tl, T2によって通信線 10a, 10b側に取り出される。取り出された高周波信号は通信線 10a, 10bによってト ランス T3, T4の一方の入出力卷線に伝達され、トランス T3, T4の他方の入出力卷 線から配電線 27, 28〖こ注入される。このとき、配電機器 5の接続点 A1と接続点 A2と の間に設置されているキャパシタ C1は、次の 2つの機能を有している。
[0033] すなわち、第 1の機能は、接続点 A1と接続点 A2との間の高周波インピーダンスを 低くすることにより、高周波信号の使用する高周波帯域において配電機器 5の損失 特性の影響を、高周波信号を取り出す地点において、見えなくすることである。ここで 、配電機器 5には分電盤、柱上変圧器、キャパシタバンクなどがある。それらはそれ ぞれ特有の損失特性を有している。この場合、キャパシタ C1を配電機器 5の接続点 Alと接続点 A2との間に設置することにより、接続点 A1と接続点 A2との間は高周波 ショート状態となるので、高周波の取り出し地点において、配電機器 5の損失特性は 見えなくなる。つまり、トランス Tl, T2では、配電機器 5の特性の影響を受けないで、 配電線 21, 22から高周波信号を取り出し通信線 10a, 10bに送り出すことができる。
[0034] また、第 2の機能は、トランス Tl, T2による高周波信号の取り出し効率を上げること である。トランス T1は、配電線 21と配電線 23との間にそのインダクタンスによるインピ 一ダンス分の電位差を生じさせる。同様に、トランス T2配電線 22と配電線 24の間に そのインダクタンスによるインピーダンス分の電位差を生じさせる。この場合、配電線 21と配電線 22とから来た高周波信号の電圧値は、トランス T1に発生する電位差と、 トランス T2に発生する電位差と、配電機器 5の接続点 A1と接続点 A2との間の電位 差との割合に応じてそれぞれに分配される。トランス Tl, T2にそれぞれ発生する電 位差が最小となるとき、すなわち接続点 A1と接続点 A2との間のインピーダンスがゼ 口となるときである。
[0035] したがって、接続点 A1と接続点 A2との間にキャパシタ C1を接続して高周波をショ ート状態にすることにより、トランス Tl, T2にそれぞれ発生する電位差を最も大きくす ることができ、トランス Tl, T2が配電線 21, 22から高周波信号を取り出す効率を上 げることができる。
[0036] 同様に、配電機器 5の接続点 B1と接続点 B2との間に設置されているキャパシタ C2 は、次の 2つの機能を有している。すなわち、第 1の機能は、接続点 B1と接続点 B2と の間の高周波インピーダンスを低くすることにより、高周波信号の使用する高周波帯 域において配電機器 5の損失特性の影響を、高周波信号を注入する地点において、 見えなくすることである。ここで、配電機器 5には分電盤、柱上変圧器、キャパシタバ ンクなどがある。それらはそれぞれ特有の損失特性を有している。この場合、キャパシ タ C2を配電機器の接続点 B1と接続点 B2との間に設置することにより、接続点 B1と 接続点 B2との間は高周波ショート状態となるので、高周波の注入点において、配電 機器 5の損失特性は見えなくなる。つまり、トランス T3, T4では、配電機器 5の特性の 影響を受けないで、通信線 10a, 10bから高周波信号を取り出して配電線 25, 27に 注人することができる。 [0037] また、第 2の機能は、トランス T3, T4力も高周波信号を配電線 25, 27に注入する 効率を上げることである。トランス T3は、配電線 25と配電線 27との間にそのインダク タンスによるインピーダンス分の電位差を生じさせる。同様に、トランス T4配電線 26と 配電線 27の間にそのインダクタンスによるインピーダンス分の電位差を生じさせる。こ の場合、トランス T3に発生する電位差と、トランス T4に発生する電位差は、配電機器 5の接続点 B1と接続点 B2との間の電位差と、配電線 27, 28に接続される受信側機 器の終端抵抗による電位差との割合に応じてそれぞれに分配される。受信側機器の 終端抵抗による電位差が最も大きくなるのは、配電機器の接続点 B1と接続点 B2との 間の電位差が最小となるとき、すなわち、接続点 B1と接続点 B2との間のインピーダ ンスがゼロとなるときである。したがって、接続点 B1と接続点 B2との間にキャパシタ C 2を接続して高周波をショート状態にすることにより、トランス T3, T4から高周波信号 を配電線 25, 27に注入する効率を上げることができる。
[0038] なお、配電機器 5の接続点 A1と接続点 A2との間に設置されているキャパシタ C1 は、トランス Tl, T2と共に LCローパスフィルタを構成している。商用周波数の電力に 影響を与えないようにするため、この LCローノ スフィルタのカットオフ周波数が商用 周波数よりも高くかつ高周波信号の周波数よりも低くなるように、トランス Tl, T2のィ ンダクタンス値とキャパシタ C1の容量値を適切に設定する必要がある。
[0039] 同様に、配電機器 5の接続点 B1と接続点 B2との間に設置されているキャパシタ C2 は、トランス T3, T4とともに LCローパスフィルタを構成している。商用周波数の電力 に影響を与えないようにするため、この LCローパスフィルタのカットオフ周波数が商 用周波数よりも高くかつ高周波信号の周波数よりも低くなるように、トランス T3, T4の インダクタンス値とキャパシタ C2の容量値を適切に設定する必要がある。
[0040] 図 3—1と図 3— 2を参照して、キヤノシタ Cpl5, Cpl6, Csl7, Csl8の効果につい て説明する。なお、図 3— 1は、図 2に示す等価回路力も導出できる等価回路 (その 1) である。図 3-2は、図 2に示す等価回路力も導出できる等価回路 (その 2)である。
[0041] 図 3— 1に示す等価回路は、図 2に示す等価回路に次の条件を適用したものである 。すなわち、卜ランス Tl, T2, T3, T4【こお!/ヽて、 L11 =L12 = L21 =L22 = L31 = L32=L41 =L42=:Lとし、 kl =k2=k3=k4=kとし、 Csl7 = Csl8 = Csとし、 Cp 15 = Cpl6 = Cpとし、伝送線路 TLIOにお!/、て、 Ζ010 = ΖΟ, τ 10= τ , 110 = 1と したものである。
[0042] 図 3— 1に示す等価回路において、トランス Tl, Τ2をひとまとめにして表すと、トラン ス部 29aとして示すように、相互インダクタンス k * 2Lが 1素子、漏れインダクタンス（1 -k) * 2Lが 2素子とからなる T字型回路となる。同様に、トランス T3, T4をひとまとめ にして表すと、トランス部 29bとして示すように、相互インダクタンス k * 2Lが 1素子、 漏れインダクタンス（1-k) * 2Lが 2素子とからなる T字型回路となる。これらを回路で 示したのが図 3— 2である。
[0043] これによつて、配電機器 5を挟んだ左側部分にぉ ヽては、相互インダクタンス k * 2 Lとキャパシタ Csとによるハイパスフィルタ (HPF)が構成される。また、漏れインダクタ ンス（1 k) * 2Lの 2素子とキャパシタ Cpとによるローパスフィルタ（LPF)が構成され る。配電機器 5を挟んだ右側部分においても同様に、相互インダクタンス k * 2Lとキ ャパシタ Csによるハイパスフィルタ (HPF)が構成される。また、漏れインダクタンス（1 k) * 2Lの 2素子とキャパシタ Cpによるローパスフィルタ（LPF)が構成される。
[0044] 図 4は図 1に示す信号バイパス装置の損失特性の一例を示す特性図（その 1)であ る。図 4では、キャパシタ Cpが存在しない場合でのキャパシタ Csの効果が示されてい る。したがって、図 4では、横軸は周波数である力 縦軸はキャパシタ Cpが存在しな Vヽ場合でのキャパシタ Cs有無での損失である。
[0045] 図 4にお 、て、破線で示す曲線 (a)は、キャパシタ Csが存在しな 、場合、すなわち キャパシタ Csl7, Csl8が存在しないで、入出力卷線の対応する端部が直接接続さ れた場合での損失特性を示している。この場合は、キャパシタ Cpも存在していない 状態である。損失特性 (a)の低周波側は、主に相互インダクタンス k * 2Lのリアクタン ス不足によって損失が大きくなつている。
[0046] 一方、実線で示す曲線 (b) (c) (d)は、それぞれ、加入するキャパシタ Csの値を変 ィ匕させた場合での損失特性を示している。そのうち、損失特性 (b)はキャパシタ Cs値 が大きい場合の特性であり、損失特性 (c)はキャパシタ Cs値が適値である場合の特 性であり、損失特性 (d)はキャパシタ Cs値が小さい場合の特性である。
[0047] 図 4に示すように、キャパシタ Csが存在する場合は、特に低周波側の損失特性が、 キャパシタ Csが存在しない場合と比べて、キャパシタ Cs値に応じて変化する。このキ ャパシタ Csと相互インダクタンス k * 2Lの 1素子とでハイパスフィルタ（HPF)が形成 されているので、キャパシタ Csの値に応じてハイパスフィルタのカットオフ周波数、通 過帯域の端部での持ち上力^の急峻さ、および損失帯域の急峻さが変化する。した がって、所望の周波数帯域の中で最も損失を低減する適切なキャパシタ Csの値を選 択すること〖こなる。
[0048] また、図 5は、図 1に示す信号バイパス装置の損失特性の一例を示す特性図 (その
2)である。図 5では、キャパシタ Csが存在しない場合でのキャパシタ Cpの効果が示さ れている。したがって、図 5では、横軸は周波数である力 縦軸はキャパシタ Csが存 在しない場合でのキャパシタ Cp有無での損失である。
[0049] 図 5において、破線で示す曲線 (e)は、キャパシタ Cpが存在しない場合、すなわち キャパシタ Cpl5, Cpl6が存在しない場合での損失特性を示している。この場合は、 キャパシタ Csも存在して 、な 、状態である。損失特性 (e)の中周波帯域一高周波帯 域では主に漏れインダクタンスのリアクタンス増大と、ケーブル 10の特性インピーダン ス、単位長さ当りの伝送遅延、長さから生じる定在波によって損失が生じている。
[0050] 一方、実線で示す曲線 (f) (g) (h)は、それぞれ、加入するキャパシタ Cpの値を変 ィ匕させた場合での損失特性を示している。そのうち、損失特性 (f)はキャパシタ Cp値 が大きい場合の特性であり、損失特性 (g)はキャパシタ Cp値が適値である場合の特 性であり、損失特性 (h)はキャパシタ Cp値力 S小さい場合の特性である。
[0051] キャパシタ Cpに関しては、キャパシタ Cpと漏れインダクタンス（1 k) * 2Lの 2素子 とでローパスフィルタ（LPF)が形成されているので、キャパシタ Cpの値に応じてロー パスフィルタのカットオフ周波数、通過帯域の端部での持ち上がりの急峻さ、および 損失帯域の急峻さが変化する。したがって、所望の周波数帯域の中で最も損失を低 減する適切なキャパシタ Cpの値を選択することになる。
[0052] 次に、図 6は、図 1に示す信号バイパス装置の損失特性の一例を示す特性図（その
3)である。図 6では、キャパシタ Csもキャパシタ Cpも共に存在する場合の効果が示さ れている。したがって、図 6では、横軸は周波数である力 縦軸はキャパシタ Cs, Cp が共に存在する場合と共に存在しない場合とでの損失である。 [0053] 図 6において、破線で示す曲線 (i)は、キャパシタ Cs, Cpが共に存在しない場合で の損失特性である。一方、実線で示す曲線 (j)は、図 4と図 5に示した最適値に調整 したキャパシタ Cs, Cpを追加した場合での損失特性である。図 6に示すように、所望 の周波数帯域において、最適値に調整したキャパシタ Cs, Cpを追加した場合は、キ ャパシタ Cs, Cpが共に存在しな 、場合よりも損失を低減できることが理解できる。
[0054] このように、配電線 21, 22に注入され伝送されてきた電力線通信の高周波信号をト ランス Tl, T2によって取り出し、通信線 10a, 10bを経由してトランス T3, T4によつ て配電線 27, 28に注入することができる。逆方向、すなわち配電線 27, 28に注入さ れ伝送されてきた電力線通信の高周波信号をトランス T3, T4によって取り出し、通 信線 10a, 10bを経由してトランス Tl, T2によって配電線 21, 22に注入することも、 配電機器 5を中心に対称の構成になつて 、るので、上記と同様に行うことができる。
[0055] 以上のように、実施の形態 1によれば、高周波信号の配電線からの取り出しと配電 線への注入の手段として、トランスとして機能する分割型のコアを配電機器の両側に おける 2本の配電線にそれぞれ設置してケーブル接続するとともに、配電機器と配電 線との接続端間にキャパシタを設置しているので、高周波信号の周波数帯域におい 配電機器の損失特性の影響を受けないで、高周波信号のバイパスが可能である。こ のとき、配電機器と配電線との接続端間に設置したキャパシタによって、トランスとし て機能するコアによる高周波信号の取り出し効率と注入効率とを大きくすることができ る。
[0056] また、トランスとして機能するコアにおけるケーブル側に適切な値に調整されたキヤ パシタを直列および並列に設置するようにしたので、所望の周波数帯域における損 失特性を低減させることができる。このようなキャパシタを使用することで、次のような 有益な効果が得られる。
[0057] すなわち、同じ材質、同じ大きさ、同じギャップ長のコアを用いて、当キャパシタを使 用した場合と使用しない場合とを比較した場合、当キャパシタを使用した場合は、使 用しない場合に比べて所望の周波数帯域における損失特性が低減する。逆に、当 キャパシタを使用した場合は、所望の周波数帯域における損失特性が当キャパシタ を使用しない場合とほぼ同等となるコアのサイズは、小さくて済む。すなわち、所望の 周波数帯域における損失特性がほぼ同等のまま、コアの小型化を可能とし、コアの 設置性が向上する。
[0058] 実施の形態 2.
図 7は、この発明の実施の形態 2による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図であ る。図 8は、図 7に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である。なお 、図 7と図 8では、実施の形態 1 (図 1と図 2)に示した構成要素と同一ないしは同等で ある構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 2に関わる 部分を中心に説明する。
[0059] 図 7に示すように、この実施の形態 2による信号バイパス装置では、図 1 (実施の形 態 1)に示した構成におけるキャパシタ 17を削除してコア 6a, 6bを通ったケーブル 10 の 2本の通信線の出側端を直接接続し、代わりに、コア 6a, 6bに入るケーブル 10の 入側端における 2本の信号線に、キャパシタ 17aおよび 17bをそれそれ介在させてあ る。同様に、図 1 (実施の形態 1)に示した構成におけるキャパシタ 18を削除してコア 7a, 7bを通ったケーブル 10の 2本の通信線の出側端を直接接続し、代わりに、コア 7 a, 7bに入るケーブル 10の入側端における 2本の信号線に、キャパシタ 18aおよび 1 8bをそれそれ介在させてある。
[0060] したがって、図 7に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 8に示すようになる。す なわち、図 8において、トランス T1およびトランス T2では、他方の入出力卷線の一端 間が直接接続され、各他端がキャパシタ 17a, 17bに対応するキャパシタ Cs 17a, Cs 17bを介して通信線 10a, 10bに接続されている。また、トランス T3およびトランス T4 では、他方の入出力卷線の一端間が直接接続され、各他端がキャパシタ 18a, 18b に対応するキャパシタ Csl8a, Csl8bを介して通信線 10a, 10bに接続されている。
[0061] 次に、図 8を参照して、以上のように構成される実施の形態 2による信号バイパス装 置の動作について説明する。この実施の形態 2では、実施の形態 1におけるキャパシ タ Csl7, Csl8の配置位置をトランス Tl, T2及びトランス T3, T4の他方の入出力卷 線に対して反対側に変更したものに相当するので、ここでは、キャパシタ Csl7a, Cs 17bおよびキャパシタ Csl8a, Csl8bの選定方法について説明する。
[0062] すなわち、実施の形態 1にて説明した図 3— 1を導出した条件では、キャパシタ Csl 7, Csl8の値を、 Csl7 = Csl8 = Csとなるように選択した力 実施の形態 2によるキ ャパシタ Csl7a, Csl7b, Csl8a, Csl8bの値は、 Csl7a=Csl7b = Csl8a = Cs 18b = 2 * Csとなるように選択する。
[0063] このようにして得られる図 8に示す回路についても、図 3—2に示した回路と等価にな る。したがって、図 7および図 8で示したこの実施の形態 2による信号バイパス装置で の損失特性は、図 1および図 2で示した実施の形態 1による信号バイパス装置と同等 であるので、実施の形態 1と同様の効果が得られる。
[0064] 実施の形態 3.
図 9は、この発明の実施の形態 3による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図であ る。図 10は、図 9に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である。な お、図 9と図 10では、実施の形態 2 (図 7と図 8)に示した構成要素と同一ないしは同 等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 3に関 わる部分を中心に説明する。
[0065] 図 9に示すように、この実施の形態 3による信号バイパス装置では、図 7 (実施の形 態 2)に示した構成におけるケーブル 10に代えて、ケーブル 20と、ケーブル 20の一 端側に並列に接続されるケーブル 31およびケーブル 32と、ケーブル 20の他端側に 並列に接続されるケーブル 41およびケーブル 42とが設けられている。
[0066] そして、図 7 (実施の形態 2)に示した構成におけるキャパシタ 17a, 17bおよびキヤ ノ ンタ 15に代えて、ケーブル 31に対するキャパシタ 27a, 27bおよびキャパシタ 25a と、ケーブル 32に対するキャパシタ 27c, 27dおよびキャパシタ 25bとが設けられてい る。具体的には、キャパシタ 25aはケーブル 31を構成する 2本の通信線がコア 6aに 入る手前で線間に接続されている。このケーブル 31を構成する 2本の通信線の先端 部は、キャパシタ 27a, 27bを介して接続されてループ状になりコア 6aに揷通されて いる。また、キャパシタ 25bはケーブル 32を構成する 2本の通信線がコア 6bに入る手 前で線間に接続されている。このケーブル 32を構成する 2本の通信線の先端部は、 キャパシタ 27c, 27dを介して接続されてループ状になりコア 6bに揷通されている。
[0067] 同様に、図 7 (実施の形態 2)に示した構成におけるキャパシタ 18a, 18bおよびキヤ パシタ 16に代えて、ケーブル 41に対するキャパシタ 28a, 28bおよびキヤノ シタ 26a と、ケーブル 42に対するキャパシタ 28c, 28dおよびキャパシタ 26bとが設けられてい る。具体的には、キャパシタ 26aはケーブル 41を構成する 2本の通信線がコア 7aに 入る手前で線間に接続されている。このケーブル 41を構成する 2本の通信線の先端 部は、キャパシタ 28a, 28bを介して接続されてループ状になりコア 7aに揷通されて いる。また、キャパシタ 26bはケーブル 42を構成する 2本の通信線がコア 7bに入る手 前で線間に接続されている。このケーブル 42を構成する 2本の通信線の先端部は、 キャパシタ 28c, 28dを介して接続されてループ状になりコア 7bに揷通されている。
[0068] したがって、図 9に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 10に示すようになる。
図 10において、図 9に示すケーブル 20は、通信線 20aと通信線 20bとで構成される としている。なお、通信線 20a, 20bが構成する伝送線路 TL20の特性は、特性イン ピーダンス Z020と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 20と、線路長 120とで決められる。
[0069] 図 9に示すケーブル 31は、通信線 31a, 31bとで構成されるとしている。なお、通信 線 31a, 31bが構成する伝送線路 TL31の特性は、特性インピーダンス Z031と、単 位長さ当たりの伝送遅延 τ 31と、線路長 131とで決められる。また、図 9に示すケー ブル 32は、通信線 32aと通信線 32bで構成されるとしている。なお、通信線 32a, 32 bが構成する伝送線路 TL32の特性は、特性インピーダンス Z032と、単位長さ当たり の伝送遅延 τ 32と、線路長 132とで決められる。
[0070] 同様に、図 9に示すケーブル 41は、通信線 41aと通信線 41bとで構成されるとしてい る。なお、通信線 41a, 4 lbが構成する伝送線路 TL41の特性は、特性インピーダン ス Z041と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 41と、線路長 141とで決められる。また、図 9 に示すケーブル 42は、通信線 42aと通信線 42bとで構成されるとしている。なお、通 信線 42a, 42bが構成する伝送線路 TL42の特性は、特性インピーダンス Z042と、 単位長さ当たりの伝送遅延て 42と、線路長 142とで決められる。
[0071] 伝送線路 TL20の一端側は、 2分岐して伝送線路 TL31, TL32となる。伝送線路 T L31では、線間にキャパシタ 25aであるキャパシタ Cp25aが配置され、各線路がキヤ ノ ンタ 27a, 27bであるキャパシタ Cs27a, Cs27bを介してトランス T1の他方の入出 カ卷線の対応する端部に接続される。また、伝送線路 TL32では、線間にキャパシタ 25bであるキャパシタ Cp25bが配置され、各線路がキャパシタ 27c, 27dであるキヤ パシタ Cs27c, Cs27dを介してトランス T2の他方の入出力卷線の対応する端部に接 続される。
[0072] 同様に伝送線路 TL20の他端側は、 2分岐して伝送線路 TL41, TL42となる。伝 送線路 TL41では、線間にキャパシタ 26aであるキャパシタ Cp26aが配置され、各線 路がキャパシタ 28a, 28bであるキヤノ シタ Cs28a, Cs28bを介してトランス T3の他 方の入出力卷線の対応する端部に接続される。また、伝送線路 TL42では、線間に キャパシタ 26bであるキャパシタ Cp26bが配置され、各線路がキャパシタ 28c, 28d であるキャパシタ Cs28c, Cs28dを介してトランス T4の他方の入出力卷線の対応す る端部に接続される。
[0073] 次に、図 10を参照して、以上のように構成される実施の形態 3による信号バイノ ス 装置の動作について説明する。この実施の形態 3では、実施の形態 1や実施の形態 2におけるケーブル 10が形成する伝送線路の両端をそれぞれ 2分岐してトランス T1 , T2, T3, T4毎に伝送線路を設け、実施の形態 2におけるキャパシタ Csl7a, Csl 7bおよびキャパシタ Cp 15をトランス Tl, T2毎に配置し、またキャパシタ Csl 8a, Cs 18bおよびキャパシタ Cp 16をトランス T3 , Τ4毎に配置したものに相当する。
[0074] したがって、ここでは、キャパシタ Cs27a, Cs27bおよびキャパシタ Cs25aと、キヤ パシタ Cs27c, Cs27dおよびキャパシタ Cs25bと、キャパシタ Cs28a, Cs28bおよび キャパシタ Cs26aと、キャパシタ Cs28c, Cs28dおよびキャパシタ Cs26bとの選定方 法について説明する。また、中央の伝送線路 TL20と、その一端側の分岐伝送線路 TL31, TL32と、その他端側の分岐伝送線路 TL41, TL42との各特性値について 説明する。
[0075] すなわち、実施の形態 2では、 Csl7a=Csl7b = Csl8a = Csl8b = 2 * Csとなる ように値を選択した。これに対して、この実施の形態 3では、 Cs27a=Cs27b = Cs27 C = Cs27d=Cs28a = Cs28b = Cs28c = Cs28d=4 * Csとなるように値を選択する
[0076] また、実施の形態 1や実施の形態 2では、キャパシタ Cpl5, Cpl6の値を Cpl5 = Cpl6 = Cpとなるように選択した。これに対して、この実施の形態 3では、 Cp25a=C p25b = Cp26a=Cp26b = 2 * Cpとなるように値を選択する。 [0077] また、伝送線路に関しては、実施の形態 1や実施の形態 2では、伝送線路 TL10に おける特性インピーダンス Z010、単位長さ当りの伝送遅延 τ 10、長さ 110の値力 Ζ 010 = ΖΟ、 τ 10= τ、 110 = 1であった。これに対して、この実施の形態 3では、中央 の伝送線路 TL20と、その一端側の分岐伝送線路 TL31, TL32と、その他端側の分 岐伝送線路 TL41, TL42との各特性値を以下のように設定する。
[0078] すなわち、中央の伝送線路 TL20では、特性インピーダンス Ζ020=Ζ0、単位長さ 当りの伝送遅延 τ 20= τ、長さ 120 = laと設定する。そして、分岐伝送線路 TL31, TL32, TL41, TL42では、特性インピーダンス Z031 =Z032=Z041 =Z042=Z 0/2、単位長さ当りの伝送遅延 τ 31 = τ 32= τ 41 = τ 42= τと設定する。長さ については、 la+lb +lc=lとなるように、分岐伝送線路 TL31, TL32では 131 =132 =lbと設定し、分岐伝送線路 TL41, TL42では 141 =142=lcと設定する。
[0079] このようにして得られる図 10に示す回路についても、図 3— 2に示した回路と等価に なる。したがって、図 9および図 10で示したこの実施の形態 3による信号バイノス装 置の損失特性は、図 1および図 2で示した実施の形態 1による信号バイパス装置と同 等であるので、実施の形態 1と同様の効果が得られる。
[0080] 実施の形態 4.
図 11はこの発明の実施の形態 4による信号バイパス装置の機器配置を示す図であ る。図 12は、図 11に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である。 なお、図 11と図 12では、実施の形態 3 (図 9と図 10)に示した構成要素と同一ないし は同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 4 に関わる部分を中心に説明する。
[0081] 図 11に示すように、この実施の形態 4による信号バイパス装置では、図 9 (実施の形 態 3)に示した構成におけるケーブル 20、ケーブル 31、ケーブル 32、ケーブル 41お よびケーブル 42に代えて、ケーブル 51およびケーブル 52が設けられている。ケープ ル 51は、図 9 (実施の形態 3)に示したケーブル 31、ケーブル 20およびケーブル 41 を接続したものに対応し、ケーブル 52は、図 9 (実施の形態 3)に示したケーブル 32、 ケーブル 20およびケーブル 42を接続したものに対応している。
[0082] したがって、図 11に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 12に示すようになる。 図 12において、図 11に示すケーブル 51は、通信線 5 laと通信線 5 lbとで構成され るとしている。通信線 51a, 5 lbが構成する伝送線路 TL51の特性は、特性インピー ダンス Z051と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 51と、線路長 151とで決められる。また 、図 11に示すケーブル 52は、通信線 52aと通信線 52bとで構成されるとしている。通 信線 52a, 52bが構成する伝送線路 TL52の特性は、特性インピーダンス Z052と、 単位長さ当たりの伝送遅延て 52と、線路長 152とで決められる。
[0083] 次に、図 12を参照して、以上のように構成される実施の形態 4による信号バイノ ス 装置の動作について説明する。この実施の形態 4では、実施の形態 3において、通 信障害機器である配電機器 5をバイパスする伝送線路を、通信障害機器を挟んで対 向するトランス対毎に独立化したものに相当するので、ここでは、独立化した各伝送 線路の特性値にっ 、て説明する。
[0084] 図 12において、伝送線路 TL51は、図 10 (実施の形態 3)に示した伝送線路 TL31 、伝送線路 TL20および伝送線路 TL41を接続したものに相当し、伝送線路 TL52は 、図 10 (実施の形態 3)に示した伝送線路 TL32、伝送線路 TL20および伝送線路 T L42を接続したものに相当して 、る。
[0085] 実施の形態 3では、中央の伝送線路 TL20と、その一端側の分岐伝送線路 TL31, TL32と、その他端側の分岐伝送線路 TL41, TL42との各特性値を以下のように設 定した。すなわち、中央の伝送線路 TL20では、特性インピーダンス Z020=Z0、単 位長さ当りの伝送遅延 τ 20= τ、長さ 120 = laと設定した。そして、分岐伝送線路 T L31, TL32, TL41, TL42では、特性インピーダンス Z031 =Z032=Z041 =Z04 2 = Z0/2、単位長さ当りの伝送遅延て 31 = τ 32= て 41 = て 42= τと設定した。 長さについては、 la+lb+lc=lとなるように、分岐伝送線路 TL31, TL32では 131 = 132=lbと設定し、分岐伝送線路 TL41, TL42では 141 =142=lcと設定した。
[0086] これに対して、この実施の形態 4では、伝送線路 TL51と伝送線路 TL52は、同じ特 使値に設定する。すなわち、特性インピーダンス Z051, Z052は、 Z051 =Z052=Z 0/2と設定し、単位長さ当りの伝送遅延 τ 51, τ 52は、 τ 51 = τ 52= τと設定し 、長さ 151, 152は、 151 =152=1と設定する。
[0087] このようにして得られる図 12に示す回路についても、図 3— 2に示した回路と等価に なる。したがって、図 11および図 12で示したこの実施の形態 4による信号バイノ ス装 置の損失特性は、図 1および図 2で示した実施の形態 1による信号バイパス装置と同 等であるので、実施の形態 1と同様の効果が得られる。
[0088] 実施の形態 5.
図 13は、この発明の実施の形態 5による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図で ある。図 14は、図 13に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である 。なお、図 13と図 14では、実施の形態 2 (図 7と図 8)に示した構成要素と同一ないし は同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 5 に関わる部分を中心に説明する。
[0089] 図 13に示すように、この実施の形態 5による信号バイパス装置では、図 7 (実施の形 態 2)に示した構成におけるキャパシタ 15, 16を削除するとともに、ケーブル 10の一 端側とキャパシタ 17a, 17bとの間にケーブル 70が挿入され、またケーブル 10の他 端側とキャパシタ 18a, 18bとの間にケーブル 80が挿入されている。
[0090] したがって、図 13に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 14に示すようになる。
図 14において、図 13に示すケーブル 70は、通信線 70aと通信線 70bとで構成され るとしている。通信線 70a, 70bが構成する伝送線路 TL70の特性は、特性インピー ダンス Z070と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 70と、線路長 170とで決められる。また 、図 13に示すケーブル 80は、通信線 80aと通信線 80bとで構成されるとしている。通 信線 80a, 80bが構成する伝送線路 TL80の特性は、特性インピーダンス Z080と、 単位長さ当たりの伝送遅延て 80と、線路長 180とで決められる。
[0091] 次に、図 14を参照して、以上のように構成される実施の形態 5による信号バイノ ス 装置の動作について説明する。この実施の形態 5では、実施の形態 2において、伝 送線路の両端に、各線間のキャパシタに代わる伝送線路を設けたものに相当するの で、ここでは、各線間のキャパシタに代わる各伝送線路の特性値について説明する。
[0092] 実施の形態 2では、伝送線路 TL10の両端の各線間に設けるキャパシタ Cpl5, Cp 16の値は Cpl5 = Cpl6 = Cpとなるように選択した。この実施の形態 5では、このキ ャパシタ Cp 15を伝送線路 TL70で実現し、キャパシタ Cp 16を伝送線路 TL80で実 現する。 [0093] ここで、信号波長に対して伝送線路 TL70, TL80の長さが短い場合には、伝送線 路 TL70, LT80で実現するキャパシタ Cp70, Cp80の値は、
Cp70=170 * τ 70/Ζ070
Cp80=180水 τ 80/Ζ080 - -- (2)
なる式で与えられる。
[0094] そして、 Cpl5 = Cp70 = Cp、 Cpl6 = Cp80 = Cpとすると、
Cp=170 * τ 70/Ζ070 - -- (3)
Cp=180 * τ 80/Ζ080 · '· (4)
なる式が得られる。つまり、式（3) (4)において、できる限り Cpに近い値となるように、 伝送線路 TL70の定数 (170、 τ 70、Ζ070)および伝送線路 TL80の定数 (180、 τ 8 0、 Ζ080)の各値を調整すればよい。
[0095] このようにして得られた図 14に示す回路では、伝送線路 TL70と伝送線路 TL80は キャパシタンスだけでなくインダクタンスも発生するので、図 13および図 14で示したこ の実施の形態 5による信号バイパス装置の損失特性は、図 1および図 2で示した実施 の形態 1による信号バイパス装置と同じにはならないが、近い損失特性を得ることが できる。したがって、実施の形態 1と同様の効果が得られる。
[0096] 実施の形態 6.
図 15は、この発明の実施の形態 6による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図で ある。図 16は、図 15に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である 。なお、図 15と図 16では、実施の形態 3 (図 9と図 10)に示した構成要素と同一ない しは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 6に関わる部分を中心に説明する。
[0097] 図 15に示すように、この実施の形態 6による信号バイパス装置では、図 9 (実施の形 態 3)に示した構成におけるキャパシタ 25a, 25bを削除するとともに、ケーブル 31, 3 2に代えてケーブル 101, 102力 S設けられ、また、キャパシタ 26a, 26bを削除するとと もに、ケープノレ 41, 42に代えてケープノレ 111, 112力設けられている。
[0098] したがって、図 15に示す信号バイパス装置の回路構成は、図 16に示すようになる 。図 16において、図 15に示すケーブル 101は、通信線 101aと通信線 101bとで構 成されるとしている。通信線 101a, 101bが構成する伝送線路 TL101の特性は、特 性インピーダンス ZO 101と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 101と、線路長 1101とで決 められる。また、図 15に示すケーブル 102は、通信線 102aと通信線 102bとで構成 されるとしている。通信線 102a, 102bが構成する伝送線路 TL102の特性は、特性 インピーダンス Z0102と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 102と、線路長 1102とで決め られる。
[0099] 同様に、図 15に示すケーブル 111は、通信線 11 laと通信線 11 lbとで構成される としている。通信線 11 la, 11 lbが構成する伝送線路 TL111の特性は、特性インピ 一ダンス Z0111と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 111と、線路長 1111とで決められる 。また、図 15に示すケーブル 112は、通信線 112aと通信線 112bとで構成されるとし ている。通信線 112a, 112bが構成する伝送線路 TL112の特性は、特性インピーダ ンス Z0112と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 112と、線路長 1112とで決められる。
[0100] 次に、図 16を参照して、以上のように構成される実施の形態 6による信号バイノ ス 装置の動作について説明する。この実施の形態 6では、実施の形態 3において、中 央の伝送線路の両端における各分岐伝送線路を、線間に設けるキャパシタに代わる ものとして構成したものに相当するので、ここでは、各線間のキャパシタに代わる各分 岐伝送線路の特性値にっ ヽて説明する。
[0101] 実施の形態 3では、分岐伝送線路 TL31, TL32, TL41, TL42の各線間に設ける キヤノ シタ Cp25a, Cp25b, Cp26a, Cp26bの値は、 Cp25a = Cp25b = Cp26a = Cp26b = 2水 Cpであった。
[0102] この実施の形態 6では、キャパシタ Cp25aを伝送線路 TL101で実現し、キャパシタ Cp25bを伝送線路 TL102で実現する。また、キャパシタ Cp26aを伝送線路 TL111 で実現し、キャパシタ Cp26bを伝送線路 TL112で実現する。伝送線路 TL101, TL 102, TL111, TL112で実現するキヤノシタ CplOl, Cpl02, Cpl l l, Cpl l2の 値は、信号波長に対してそれらの伝送線路の長さが短い場合には、
Cpl01 =1101水 τ 101/Z0101 - - - (5)
Cpl02=1102 * τ 102/Z0102 - - - (6)
Cpl l l =ll l l水 τ 111/Z0111 - - - (7) Cpll2=1112* τ 112/Z0112 ---(8)
なる式で与えられる。
[0103] そして、 Cp25a=Cpl01 = 2水 Cp、 Cp25b = Cpl02 = 2水 Cp、 Cp26a = Cpll 1=2水 Cp、 Cp26b = Cpll2 = 2水 Cpとすると、
2水 Cp=1101水 τ 101/ZOlOl ---(9)
2水 Cp=1102水 τ 102/Z0102 ---(10)
2水 Cp=llll水 τ 111/ZOlll
2水 Cp=1112水 τ 112/Z0112 ---(12)
なる式が得られる。
[0104] つまり、式（9)一式（12)において、できる限り 2* Cpに近い値となるように、伝送線 路 TL101の定数（1101、 τ 101、 Z0101)、伝送線路 TL102の定数（1102、 τ 102 、20102)ぉょび伝送線路丁し111の定数(1111、 τ 111、 Z0111)、伝送線路 TL1 12の定数（1112、 τ 112、 Z0112)の各値を調整すればよい。
[0105] このようにして得られた図 16に示す回路では、伝送線路 TL101, TL102および伝 送線路 TL111, TL112は、キャパシタンスだけでなくインダクタンスも発生するので 、図 15および図 16で示したこの実施の形態 6による信号バイパス装置の損失特性は 、図 1および図 2で示した実施の形態 1による信号バイパス装置と同じにはならないが 、近い損失特性を得ることができる。したがって、実施の形態 1と同様の効果が得られ る。
[0106] 実施の形態 7.
図 17は、この発明の実施の形態 7による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図で ある。図 18は、図 17に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である 。なお、図 17と図 18では、実施の形態 4(図 11と図 12)に示した構成要素と同一ない しは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 7に関わる部分を中心に説明する。
[0107] 図 17に示すように、この実施の形態 7による信号バイパス装置では、図 11 (実施の 形態 4)に示した構成におけるキャパシタ 25a, 26aを削除するとともに、ケーブル 51 の一端側とキャパシタ 27a, 27bとの間にケーブル 61が挿入され、またケーブル 51 の他端側とキャパシタ 28a, 28bとの間にケーブル 91が挿入されている。
[0108] 同様に、図 11 (実施の形態 4)に示した構成におけるキャパシタ 25b, 26bを削除す るとともに、ケーブル 52の一端側とキャパシタ 27c, 27dとの間にケーブル 62が挿入 され、またケーブル 52の他端側とキャパシタ 28c, 28dとの間〖こケーブル 92力挿入さ れている。
[0109] したがって、図 17に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 18に示すようになる。
図 18において、図 17に示すケーブル 61は、通信線 6 laと通信線 6 lbとで構成され るとしている。通信線 61a, 6 lbが構成する伝送線路 TL61の特性は、特性インピー ダンス Z061と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 61と、線路長 161とで決められる。また 、図 13に示すケーブル 91は、通信線 91aと通信線 91bとで構成されるとしている。通 信線 91a, 91bが構成する伝送線路 TL91の特性は、特性インピーダンス Z091と、 単位長さ当たりの伝送遅延 τ 91と、線路長 191とで決められる。
[0110] 同様に、図 17に示すケーブル 62は、通信線 62aと通信線 62bとで構成されるとし ている。通信線 62a, 62bが構成する伝送線路 TL62の特性は、特性インピーダンス Z062と、単位長さ当たりの伝送遅延 τ 62と、線路長 162とで決められる。また、図 13 に示すケーブル 92は、通信線 92aと通信線 92bとで構成されるとしている。通信線 9 2a, 92bが構成する伝送線路 TL92の特性は、特性インピーダンス Z092と、単位長 さ当たりの伝送遅延て 92と、線路長 192とで決められる。
[0111] 次に、図 18を参照して、以上のように構成される実施の形態 7による信号バイノ ス 装置の動作について説明する。この実施の形態 7では、実施の形態 4において、各 独立伝送線路の両端に、各線間のキャパシタに代わる伝送線路をそれぞれ設けたも のに相当するので、ここでは、各線間のキャパシタに代わる各挿入独立伝送線路の 特性値について説明する。
[0112] 実施の形態 3では、 Cp25a=Cp25b = Cp26a=Cp26b = 2 * Cpとなるように値を 選択した。この実施の形態 7では、キャパシタ Cp25aを伝送線路 TL61で実現し、キ ャパシタ Cp26aを伝送線路 TL91で実現する。また、キャパシタ Cp25bを伝送線路 T L62で実現し、キャパシタ Cp26bを伝送線路 TL92で実現する。
[0113] ここで、信号波長に対して伝送線路 TL61, TL62, TL91, TL92の長さが短い場 合【こ ίま、伝送線路 TL61, TL62, TL91, TL92で実現するキヤノ シタ Cp61, Cp6 , Cp91, Cp92の値は、
Cp61=161水 τ 61/Z061 ·'·(13)
Cp62=162水 τ 62/Ζ062 ---(14)
Cp91=191水 τ 91/Z091 ---(15)
Cp92=192* τ 92/Ζ092 ---(16)
なる式で与えられる。
[0114] そして、 Cp25a=Cp61 = 2水 Cp、 Cp25b = Cp62 = 2水 Cp、 Cp26a=Cp91 = 2
*Cp、 Cp26b = Cp92 = 2*Cpとすると、
2水 Cp=161水 τ 61/Z061 ---(17)
2水 Cp=162水 τ 62/Ζ062 ---(18)
2水 Cp=191水 τ 91/Z091 ---(19)
2水 Cp=192水 τ 92/Ζ092 ---(20)
なる式が得られる。つまり、式（17)—式（20)において、できる限り Cpに近い値となる ように、伝送線路 TL61の定数 (161、 τ 61、 Z061)、伝送線路 TL62の定数 (162、 τ 62、 Ζ062)、伝送線路 TL91の定数（191、 τ 91、 Z091)、伝送線路 TL92の定 数（192、 τ 92、 Ζ092)の各値を調整すればよい。
[0115] このようにして得られた図 18に示す回路では、伝送線路 TL61, TL62, TL91, Τ L92はキャパシタンスだけでなくインダクタンスも発生するので、図 17および図 18で 示したこの実施の形態 7による信号バイパス装置の損失特性は、図 1および図 2で示 した実施の形態 1による信号バイパス装置と同じにはならないが、近い損失特性を得 ることができる。したがって、実施の形態 1と同様の効果が得られる。
[0116] 実施の形態 8.
図 19は、この発明の実施の形態 8による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図で ある。図 20は、図 19に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である 。なお、図 19と図 20では、実施の形態 4(図 11と図 12)に示した構成要素と同一ない しは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 7に関わる部分を中心に説明する。 [0117] 図 19に示すように、この実施の形態 8による信号バイパス装置では、図 11 (実施の 形態 4)に示した構成における配電線 2に設置されていたコア 6b、配電線 4に設置さ れて ヽたコア 7b、ケープノレ 52、キヤノシタ 25b, 26b, 27c, 27d, 28cおよび 28d力 S 削除されている。
[0118] したがって、図 19に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 20に示すように、配 電機器 5を挟んで対向するトランス Tl, T3と、トランス Tl, T3の他方の入出力卷線 間に配置される、キャパシタ Cs27a, Cs27b, Cp25a,電送線路 TL51,キャパシタ Cp26a, Cs28a, Cs28bとで構成されることになる。このような構成においても、配電 線 1と配電線 2との間での通信信号の配電機器 5をバイパスした授受は可能である。
[0119] 実施の形態 9.
図 21は、この発明の実施の形態 9による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図で ある。図 22は、図 21に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図である 。なお、図 21と図 22では、実施の形態 7 (図 17と図 18)に示した構成要素と同一ない しは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 9に関わる部分を中心に説明する。
[0120] 図 21に示すように、この実施の形態 9による信号バイパス装置では、図 17 (実施の 形態 7)に示した構成における配電線 2に設置されていたコア 6b、配電線 4に設置さ れて ヽた =3ァ 7b、ケープノレ 52、ケープノレ 62、ケープノレ 92、キヤノシタ 27c, 27d, 28 cおよび 28dが削除されている。
[0121] したがって、図 21に示す信号バイノ ス装置の回路構成は、図 20に示すように、配 電機器 5を挟んで対向するトランス Tl, T3と、トランス Tl, T3の他方の入出力卷線 間に配置される、キャパシタ Cs27a, Cs27b,電送線路 TL61,電送線路 TL51,電 送線路 TL91,キャパシタ Cs28a, Cs28bとで構成されることになる。このような構成 にお 、ても、配電線 1と配電線 2との間での通信信号の配電機器 5をバイパスした授 受は可能である。
[0122] 実施の形態 10.
図 23は、この発明の実施の形態 10による信号バイノ ス装置の機器配置を示す図 である。図 24は、図 23に示す信号バイパス装置の回路構成を示す等価回路図であ る。なお図 23と図 24では、実施の形態 1 (図 1と図 2)に示した構成要素と同一ないし は同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態 1
0に関わる部分を中心に説明する。
[0123] 図 23に示すように、この実施の形態 10による信号バイパス装置では、図 1 (実施の 形態 1)に示した構成におけるキャパシタ 9a, 9bが削除されている。したがって、図 2 3に示す信号バイノス装置の回路構成は、図 24に示すように、図 2で示す接続点 A1 , A2間のキャパシタ C1と接続点 Bl, b2間のキャパシタ C2とが存在しない構成とな る。
[0124] キャパシタ 9a (C1)とキャパシタ 9b (C2)キャパシタ 9aと 9bの効果は、実施の形態 1 にて説明した。しかし、配電機器 5に含まれる容量成分や、コア 6a, 6bから配電機器 5までの間の線路、またはコア 7a, 7bから配電機器 5までの間の線路の間の容量成 分によって、キャパシタ 9a, 9bがなくても信号のバイパスは可能となる場合がある。も ちろん、キャパシタ 9a, 9bは設置したほうが、信号バイパス装置の損失特性は低減さ れる効果は大きぐかつ配電機器 5の特性の影響を受けに《する効果も大きい。
[0125] なお、実施の形態 10では、実施の形態 1への適用例を示した力 これに限らず、実 施の形態 2から実施の形態 9までの全ての実施の形態においても同様に適用が可能 であることは言うまでもな ヽ。
[0126] また、実施の形態 1から実施の形態 10では、ハイパスフィルタを形成して主に低域 側の損失特性を低減する効果のためのキャパシタをケーブルに設置し、ローパスフィ ルタを形成して主に中域側一高域側の損失特性を低減する効果のためのキャパシタ をケーブルに設置する場合を説明した。しかし、さらに高次数のフィルタを追加して 損失特性を低減する方法も考えられる。この場合はインダクタとキャパシタのどちらも 次数に応じて追加するとよ 、。
[0127] また、実施の形態 1から実施の形態 10では、ハイパスフィルタを形成して主に低域 側の損失特性を低減する効果のためのキャパシタと、ローパスフィルタを形成して主 に中域側一高域側の損失特性を低減する効果のためのキャパシタとを共にケーブル に設置する場合を説明した。しかし、両キャパシタは、必ずしも同時に使う必要はなく 、どちらか一方のみを使用するようにしてもよい。 [0128] また、実施の形態 1から実施の形態 10では、通信装置が電力線通信装置で、その 通信路としての配電線およびバイパス対象として配電機器に適用する場合を例に挙 げて説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。すなわち、この発明で は、通信装置は電力線通信装置以外の装置でもよぐ通信路は配電線以外のメタル 線であるいわゆる電線でもよぐまたバイパス対象として配電機器以外のものでもよい 産業上の利用可能性
[0129] 以上のように、この発明に力かる信号バイパス装置は、電線上の通信信号を途中に 存在する通信障害機器をその機種に依らずバイパスして伝送することができるので、 電力線を用いて高周波信号を伝送する電力線通信だけでなぐ任意の電線を用い て高周波信号を伝送するのに有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 2本の電線の途中に通信障害機器が存在する場合にぉ ヽて、
前記通信障害機器の両端側における 2本の電線のそれぞれに配置した分割型コア と、
前記通信障害機器の両端側における前記分割型コア同士をトランスとして機能す るように前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通って配線される ケーブルと、
前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通過する個所近傍に設 けられるキャパタであって、前記ケーブルに介在させた直列キャパシタと前記ケープ ルの線間に配置した並列キャパシタとの少なくとも一方のキャパシタと、
を備えることを特徴とする信号バイパス装置。
[2] 前記ケーブルは、前記通信障害機器の各端部側における 2つの前記分割型コアを 通って配線される 1本のケーブルであることを特徴とする請求項 1に記載の信号バイ パス装置。
[3] 前記ケーブルは、前記通信障害機器の各端部側における各前記分割型コアを通 つて配線される 2本のケーブルである特徴とする請求項 1に記載の信号バイパス装置
[4] 前記並列キャパシタは、前記分割型コアを通過する前記ケーブルの線間に接続さ れるキャパシタである、または、前記ケーブルに線路定数を調整して付加した別のケ 一ブルによって実現されるキャパシタであることを特徴とする請求項 1に記載の信号 バイパス装置。
[5] 前記通信障害機器の各端部側における電線接続端間を接続するキャパシタを備 えることを特徴とする請求項 1に記載の信号バイパス装置。
[6] 前記ケーブルが前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通過す る個所近傍に、インダクタとキャパシタとで構成される高次フィルタを備えることを特徴 とする請求項 1に記載の信号バイパス装置。
[7] 2本の電線の途中に通信障害機器が存在する場合にぉ ヽて、
前記通信障害機器の両端側における 2本の電線のそれぞれに配置した分割型コア と、
前記通信障害機器の両端側における前記分割型コア同士をトランスとして機能す るように接続するケーブルであって、主ケーブルと、前記主ケーブルの特性インピー ダンスの半分を有して前記主ケーブルの各端部に並列に接続される 2本の副ケープ ルの 2組とで構成され、前記通信障害機器の各端部側において、対応する前記 2本 の副ケーブルが個別に 2つの前記分割型コアを通って配線されるケーブルと、 前記通信障害機器の各端部側において、対応する前記 2本の副ケーブルが個別 に 2つの前記分割型コアを通過する個所近傍に設けられるキャパタであって、前記 2 本の副ケーブルのそれぞれに介在させた直列キャパシタと前記 2本の副ケーブルそ れぞれの線間に配置した並列キャパシタとの少なくとも一方のキャパシタと、 を備えることを特徴とする信号バイパス装置。
[8] 前記並列キャパシタは、 2つの前記分割型コアを個別に通過する前記 2本の副ケー ブルそれぞれの線間に接続されるキャパシタである、または、前記 2本の副ケーブル それぞれの線路定数を調整して実現されるキャパシタであることを特徴とする請求項 7に記載の信号バイパス装置。
[9] 前記通信障害機器の各端部側における電線接続端間を接続するキャパシタを備 えることを特徴とする請求項 7に記載の信号バイパス装置。
[10] 前記通信障害機器の各端部側に対応する前記 2本の副ケーブルのそれぞれが前 記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通過する個所近傍に、イン ダクタとキャパシタとで構成される高次フィルタを備えることを特徴とする請求項 7に記 載の信号バイパス装置。
[11] 2本の電線の途中に通信障害機器が存在する場合にぉ ヽて、
前記通信障害機器の両端側における 1本の電線に配置した分割型コアと、 前記通信障害機器の両端側における前記分割型コア同士をトランスとして機能す るように前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通って配線される ケーブルと、
前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通過する個所近傍に設 けられるキャパタであって、前記ケーブルに介在させた直列キャパシタと前記ケープ ルの線間に配置した並列キャパシタとの少なくとも一方のキャパシタと、 を備えることを特徴とする信号バイパス装置。
[12] 前記並列キャパシタは、前記分割型コアを通過する前記ケーブルの線間に接続さ れるキャパシタである、または、前記ケーブルに線路定数を調整して付加された別の ケーブルによって実現されるキャパシタであることを特徴とする請求項 11に記載の信 号バイパス装置。
[13] 前記通信障害機器の各端部側における電線接続端間を接続するキャパシタを備 えることを特徴とする請求項 11に記載の信号バイパス装置。
[14] 前記ケーブルが前記通信障害機器の各端部側における前記分割型コアを通過す る個所近傍に、インダクタとキャパシタとで構成される高次フィルタを備えることを特徴 とする請求項 11に記載の信号バイパス装置。
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