專利名稱：電力線通信信號疊加裝置及應(yīng)用其的電力線通信網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及電力線通信信號疊加裝置及應(yīng)用其的電力線通信網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
由圖4說明使用3相3線式電力線的以往的電力通信網(wǎng)絡(luò)。在R相電力線10和S相電力線20之間連接終端A，在S相電力線20和T相電力線30之間連接終端B，在T相電力線30和R相電力線10之間連接終端C。
另外，R相電力線10，S相電力線20和T相電力線30之間連接耦合電路100。耦合電路100是由攔截低頻成分的第一電容器C1、第二電容器C2和變壓器T構(gòu)成，變壓器T具有一次線圈L1，二次線圈L2。
也就是說，在R相電力線10和S相電力線20之間通過由第一電容器C1和變壓器T的一次線圈L1構(gòu)成的串聯(lián)電路連接，在S相電力線20和T相電力線30之間通過由變壓器T的二次線圈L2和第二電容器C2構(gòu)成的串聯(lián)電路連接。并且，在T相電力線30和R相電力線10之間通過由第二電容器C2，變壓器T和第一電容器C1連接。
由此，在R相電力線10和S相電力線20之間連接的終端A，S相電力線20和T相電力線30之間連接的終端B和T相電力線30和R相電力線10之間連接的終端C三者之間的電力通信成為可能。(例如，參考專利文獻1)。
上述結(jié)構(gòu)中，在3相3線式電力線中任意兩線間，可以電力線通信，但是，由于各終端之間的電力線連接了很多電氣產(chǎn)品等，電線的阻抗變得不穩(wěn)定，妨礙終端之間的傳送。
專利文獻1特開平07-235897號公報(圖1)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供即使由于連接的終端裝置之間的電力線上連接了很多電氣產(chǎn)品等，作為傳送路的電力線特性惡化，或者不穩(wěn)定，也能將從一個終端裝置輸出的通信信號傳送到另一個終端裝置的電力線通信信號疊加裝置及使用它的電力線通信網(wǎng)絡(luò)。
方案一，本發(fā)明的電力線通信信號疊加裝置，具備由第1導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第1磁芯；由第2導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第2磁芯；具有第1AC插頭和連接上述第1AC插頭的一對第1AC軟線的第1AC插頭軟線；具有第2AC插頭和連接上述第2AC插頭的一對第2AC軟線的第2AC插頭軟線，在上述第1磁芯上插入上述第1AC軟線中的一條，同時，上述第2磁芯上插入上述第2AC軟線中的一條，用阻抗元件連接上述第1AC軟線的終端之間和上述第1AC軟線的終端之間，上述第1導(dǎo)線和第2導(dǎo)線相互連接，形成環(huán)路。
方案二，還具備第3導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第3磁芯；第4導(dǎo)線環(huán)繞成的第4磁芯，在上述第3磁芯上插入上述第1AC軟線中的另一條，同時，在上述第4磁芯上插入上述第2AC軟線中的另一條，并聯(lián)或串聯(lián)連接上述第1導(dǎo)線和上述第3導(dǎo)線，并聯(lián)或串聯(lián)上述第2導(dǎo)線和上述第4導(dǎo)線。
方案三，將上述阻抗元件作為在商用電源頻率下，阻抗高，在比其高的頻率時，阻抗變低的阻抗元件。
方案四，用電感元件和電容器元件的串聯(lián)電路構(gòu)成上述阻抗元件，上述串聯(lián)電路的諧振頻率設(shè)定在2～30MHz之間。
方案五，本發(fā)明的電力線通信網(wǎng)絡(luò)，具備具有多個插入口且設(shè)置在家庭中相互遠離的兩個位置的AC插座；用于進行電力線通信，與一個上述插座中連接的第1終端裝置；用于進行電力線通信，與另一個插座連接的第2終端裝置；和方案一到四任一項中的所述的電力線通信信號疊加裝置，上述第1AC插頭連接到上述一個插座中，上述第2AC插頭連接到上述另一個插座中。
根據(jù)方案一的電力線通信信號疊加裝置，在第1磁芯中插入第1AC軟線中的一條，同時，在第2磁芯中插入第2AC軟線中的一條，第1AC軟線的終端之間和第1AC軟線終端之間用阻抗元件連接，第1導(dǎo)線和第2導(dǎo)線相互連接形成環(huán)路，所以能有效地將電力線通信信號從第1AC軟線的插頭連接的電力線中疊加到第2AC軟線的插頭連接的電力線。
另外，根據(jù)方案二所述的電力線通信信號疊加裝置，其具備第3導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第3磁芯和由第4導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第4磁芯，第3磁芯中插入第1AC軟線中的另一條，同時，在第4磁芯中插入第2導(dǎo)線中的另一條，因為第1導(dǎo)線和第3導(dǎo)線并聯(lián)或串聯(lián)連接，第2導(dǎo)線和第4導(dǎo)線并聯(lián)或串聯(lián)連接，所以AC軟線和電力線作為傳送線路處于平衡狀態(tài)，能抑制無用的輻射。
還有，根據(jù)方案三所述的電力線通信信號疊加裝置，由于采用在商用電源頻率下阻抗高，在比其高的頻率下阻抗降低的阻抗元件作為阻抗元件，因此流經(jīng)第1和第2AC軟線的信號電流變大，能有效地將電力線通信信號從第1AC軟線連接的電力線疊加到第2AC導(dǎo)線連接的電力線，并且，能減少商用電源的損耗。
還有，根據(jù)方案四所述的電力線通信信號疊加裝置，由電感元件和電容器元件的串聯(lián)電路構(gòu)成阻抗元件，串聯(lián)電路的諧振頻率設(shè)定在2～30MHz之間，第1和第2AC軟線中能流過最大信號電流，能有效地將電力線通信信號從第1AC軟線連接的電力線疊加到第2AC導(dǎo)線連接的電力線，并且，能減少商用電源的損耗。
還有，根據(jù)方案五所述的電力線通信網(wǎng)絡(luò)，其具備具有多個插入口，家庭中設(shè)置在兩個相互遠離位置的AC插座；為了進行電力線通信，連接到一個上述插座中的第1終端裝置；為了進行電力線通信，連接到另一個插座中的第2終端裝置；和方案一到四中任意一個所述的電力線通信信號疊加裝置，第1AC插頭連接到一個插座上，第2AC插頭連接到另一個插座中，即使第1終端裝置和第2終端裝置之間的電力線作為通信信號傳送通路的特性惡化，也能通過電力線通信信號疊加裝置，使通信質(zhì)量不惡化而相互通信。


圖1是表示本發(fā)明的電力線通信信號疊加裝置和使用它的電力線通信網(wǎng)絡(luò)的第1實施方式結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示本發(fā)明的電力線通信信號疊加裝置和使用它的電力線通信網(wǎng)絡(luò)的第2實施方式結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是本發(fā)明的電力線通信信號疊加裝置其他結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示以往的電力線通信信號疊加裝置和使用它的電力線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖中1-第1AC插座，2-第2AC插座，3-電力線，4-第1終端裝置，4a-AC插頭，4b-通信用調(diào)制解調(diào)器，5-第2終端裝置，5a-AC插頭，5b-通信用調(diào)制解調(diào)器，6-電力線通信信號疊加裝置，61-第1導(dǎo)線，62-第1磁芯，63-第1插頭軟線，63a-第1AC插頭，63b-第1AC軟線，64-第1阻抗元件，65-第2導(dǎo)線，66-第2磁芯，67-第2AC插頭軟線，67a-第2AC插頭，67b-第2AC軟線，68-第2阻抗元件，69-第3磁芯，70-第3導(dǎo)線，71-第4磁芯，72-第4導(dǎo)線，L-電感元件，C-電容器元件。
具體實施例方式
參照圖1和圖2說明本發(fā)明的電力線通信信息疊加裝置和使用它的電力線通信網(wǎng)絡(luò)。圖1表示第1實施方式，圖2表示第2實施方式。
圖1中，第1AC插座1和第2AC插座2設(shè)置在家庭中相互遠離的兩個位置。第1AC插座1和第2AC插座2通過家庭中接線的電力線3相互連接。第1和第2AC插座1、2分別具有多個AC插頭插入用的插入口。
電力線通信用的第1終端裝置4的AC插頭4a插入第1AC插座1的一個插入口中。第1終端裝置4具有通信用調(diào)制解調(diào)器4b。另外，電力線通信用的第2終端裝置5的AC插頭5a插入第2AC插座2的一個插入口。第2終端裝置5具有通信用調(diào)制解調(diào)器5b。并且，作為一個例子，第1終端裝置4和第2終端裝置5將電力線3作為傳送線路相互通信。
第1AC插座1的剩余插入口和第2AC插座2的剩余插入口之間連接電力線通信信號疊加裝置6。電力線通信信號疊加裝置6，具有第1導(dǎo)線61環(huán)繞成的環(huán)狀第1磁芯62；第2導(dǎo)線65環(huán)繞成的環(huán)狀第2磁芯66；具有第1AC插頭63a和連接其的一對第1AC軟線(第1AC軟線)63b的第1AC插頭軟線63；和具有第2AC插頭67a和連接其的一對第2AC軟線(第2AC軟線)67b的第2AC插頭軟線67。第1和第2磁芯62、66由鐵氧體構(gòu)成。
并且，第1AC軟線63b中的一條插入到第1磁芯62中，第1AC軟線63b的終端之間由第1阻抗元件64連接，另外，第2AC軟線67b中的一條插入到第2磁芯66中，第2AC軟線67b的終端之間由第2阻抗元件68連接。
第1和第2阻抗元件64、68分別具有各自的頻率特性，對于商用電源頻率呈現(xiàn)高阻抗，對于電力線通信信號的頻率(帶寬大致是2～30MHz)呈現(xiàn)低阻抗。作為它的一個例子，第1和第2阻抗元件64、68由如圖1所示的電容器元件構(gòu)成。
并且，第1AC插頭63a插入到第1AC插座1中，第2AC插頭2插入到第2AC插座2中。
連接第1AC插座1和第2AC插座2的電力線3，本來具有作為第1終端裝置4和第2終端裝置5相互通信的傳送線路的功能，但是，由于在其途中連接多個電氣產(chǎn)品等，傳送線路的阻抗特性不適當時，不調(diào)整第1終端裝置4和第2終端裝置5，通信質(zhì)量會下降。可是，如果上述電力線通信信號疊加裝置6連接在第1AC插座1和第2AC插座2之間，從第1終端裝置4輸出到第1AC插座1的通信信號通過該電力線通信信號疊加裝6疊加到第2AC插座2上，從這兒輸入到第2終端裝置5，因此，相互通信成為可能。
也就是說，例如，從第1終端裝置4輸出的通信信號從第1AC插座1進入第1AC軟線63b。因為環(huán)繞在第1磁芯62中的第1導(dǎo)線61和插入第1磁芯62的AC軟線63b構(gòu)成電流互感器，在第1導(dǎo)線61中由通信信號感應(yīng)出電壓，因此，電流也可流入第2導(dǎo)線65中。因為環(huán)繞成在第2磁芯66中的第2導(dǎo)線65和插入到第2磁芯66的第2AC軟線67b也構(gòu)成電流互感器，所以由流過第2導(dǎo)線65的電流，在第2AC軟線67b中基于信號感應(yīng)出電壓，并將其輸入到第2終端裝置5中。
連接在第1和第2AC軟線63b、67b各自終端之間的阻抗元件64、68因為其阻抗具有上述的頻率特性，通信信號容易流過，而且商用電源的電力損耗少。
下面，如圖2所示，說明第2實施方式。在圖2中，與圖1相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的符號。在第2實施方式中，在電力線通信信號疊加裝置6上追加環(huán)狀磁芯69和環(huán)繞它的第3導(dǎo)線70，環(huán)狀第4磁芯71和環(huán)繞它的第4導(dǎo)線72。并且，第1AC軟線63b中的另一條插入第3磁芯69。第3磁芯69中環(huán)繞著第3導(dǎo)線70，第3導(dǎo)線70和第1導(dǎo)線61并聯(lián)連接。另外，第2AC軟線67b中的另一條插入到第4磁芯71中。第4磁芯71中環(huán)繞著第4導(dǎo)線72，第4導(dǎo)線72和第2導(dǎo)線65并聯(lián)連接。第3磁芯69和第4磁芯71也是由鐵氧體構(gòu)成的。
其中，連接第1導(dǎo)線61和第3導(dǎo)線70，使在雙方導(dǎo)線中感應(yīng)出的電壓變?yōu)橥幌唷Ｍ瑯?，連接第2導(dǎo)線65和第4導(dǎo)線72，使在雙方導(dǎo)線中感應(yīng)出電壓變?yōu)橥幌唷?br> 根據(jù)該第2實施方式的結(jié)構(gòu)，因為第1AC軟線63b中的一條插入到第1磁芯62中，另一條插入到第3磁芯69中，同樣，第2AC軟線67b的一條插入到第2磁芯66中，另一條插入到第4磁芯71中，因此，各AC軟線63b、67b以及它們連接的電力線3變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)，從各AC軟線63b、67b和電力線3發(fā)出的無用輻射被抑制。
并且，圖中沒有表示，第1導(dǎo)線61和第3導(dǎo)線70之間的連接以及第2導(dǎo)線65和第4導(dǎo)線72之間的連接相互引起的電壓如果是以同位相加起來是，就不局限于并聯(lián)連接，也可以是串聯(lián)連接。串聯(lián)連接時，第1～第4導(dǎo)線61、65、70、72相互構(gòu)成閉環(huán)。
另外，圖1和圖2所示的阻抗元件64、68是由圖3所示的電感元件L和電容器元件C的串聯(lián)電路構(gòu)成的，通過使其諧振頻率和通信信號頻率一致，能更有效的進行信號傳送。因為通信信號的頻率頻帶是2～30MHz，諧振頻率如果選擇其間的頻率更有效，例如，10MHz。
權(quán)利要求
1.一種電力線通信信號疊加裝置，其特征在于，具備第1導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第1磁芯；第2導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第2磁芯；第1AC插頭軟線，其具有第1AC插頭和與上述第1AC插頭連接的一對第1AC軟線；第2AC插頭軟線，其具有第2AC插頭和與上述第2AC插頭連接的一對第2AC軟線，其中，上述第1AC軟線中的一條插入上述第1磁芯中，同時，上述第2AC軟線中的一條插入上述第2磁芯中，上述第1AC軟線的終端之間和上述第1AC軟線的終端之間用阻抗元件連接，上述第1導(dǎo)線和上述第2導(dǎo)線相互連接形成環(huán)路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線通信信號疊加裝置，其特征在于，具備第3導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第3磁芯和第4導(dǎo)線環(huán)繞成的環(huán)狀第4磁芯，在上述第3磁芯中插入上述第1AC軟線中的另一條，同時，在上述第4磁芯中插入上述第2AC軟線中的另一條，上述第1導(dǎo)線和上述第3導(dǎo)線并聯(lián)或串聯(lián)連接，上述第2導(dǎo)線和上述第4導(dǎo)線并聯(lián)或串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力線通信信號疊加裝置，其特征在于，將上述阻抗元件作為在商用電源頻率下阻抗高，在比其高的頻率下阻抗變低的阻抗元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力線通信信號疊加裝置，其特征在于，由電感元件和電容器元件的串聯(lián)電路構(gòu)成上述阻抗元件，上述串聯(lián)電路的諧振頻率設(shè)定在2～30MHz之間。
5.一種電力線通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，具備AC插座，其具有多個插入口并設(shè)置在家庭中相互分離的兩個位置；第1終端裝置，其為了進行電力線通信，與一個上述插座連接；第2終端裝置，其為了進行電力線通信，與另一個插座相連；和權(quán)利要求1～4中任意一項所述的電力線通信信號疊加裝置，其中，上述第1AC插頭連接到上述一個插座上，上述第2AC插頭連接到另一個插座上。
全文摘要
一種電力線通信信號疊加裝置，第1AC軟線(63b)中的一條插入第1磁芯(62)中，同時，第2AC軟線(67b)中的一條插入第2磁芯(66)中，第1AC軟線(63b)的終端之間和第2AC軟線(67b)的終端之間，由在商用電源頻率下阻抗高，在比其更高的頻率下阻抗低的阻抗元件(64)、(68)連接，第1導(dǎo)線(61)和第2導(dǎo)線(65)相互連接形成環(huán)路。由此，提供一種即使由于連接的終端裝置之間的電力線上連接了多個電氣產(chǎn)品等，傳送線路的電力線特性惡化，或變得不穩(wěn)定，也能將從一個終端裝置輸出的通信信號傳送到另一個終端裝置的電力線通信信號疊加裝置以及使用它的電力線通信網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H04B3/54GK1655471SQ20051000599
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者樋口廣一, 忠地晃夫, 菅野猛 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社