專利名稱：用于通過低壓供電網(wǎng)傳輸信息的裝置及其轉(zhuǎn)接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于通過低壓供電網(wǎng)傳輸信息的裝置及在所述裝置中使用的轉(zhuǎn)接器。
已經(jīng)公知，通過低壓供電網(wǎng)也可傳輸信息，如電話語音，電傳信息，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等。為此目的，將信息編碼及以公知的方式通過譬如頻率調(diào)制載入一個高頻載波信號。該被調(diào)制的載波信號將從相應(yīng)的發(fā)送器耦合到低壓供電網(wǎng)中及由相應(yīng)的接收器以類似方式去耦合及解碼。以此方式利用供電網(wǎng)的信息傳輸系統(tǒng)例如被描述在WO-A-95/19537中。但在低壓供電網(wǎng)中也可由于不同的過程形成高頻干擾，它將疊加在載波信號上，被一起去耦及在一定情況下對信息傳輸質(zhì)量產(chǎn)生很不良的影響。由此就需要重復(fù)地傳輸，這將引起數(shù)據(jù)速率的降低。在接收機上抑制這種干擾通常僅能用成本昂貴的電路技術(shù)或根本作不到。
通常最強的干擾信號來自參與信息交換的裝置的鄰近區(qū)。尤其是連接在電網(wǎng)上的裝置產(chǎn)生各類干擾信號，例如在開關(guān)過程中產(chǎn)生具有顯著高頻分量的干擾信號，當(dāng)該干擾信號在連接到接收器的裝置的附近來到電網(wǎng)中時，該干擾信號幾乎未受阻尼地到達(dá)并強烈地干擾信息的接收。
此外在敞開的導(dǎo)線區(qū)段通常出現(xiàn)反射。常常會有，在插頭及裝置之間的電纜長度正好為載波信號波長的四分之一或涉及該波長的非偶數(shù)倍。與裝置的導(dǎo)通或關(guān)斷無關(guān)地，這導(dǎo)致特別顯著的反射，它疊加在載波信號上。尤其在具有大量接入裝置的辦公樓中以此方式使許多干擾進(jìn)入電網(wǎng)，這嚴(yán)重地影響了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。
為了保護(hù)接入的裝置，已公知在電源插頭中集中安裝電源濾波器，其具有在相導(dǎo)線及零線中的電感及它們電容性地耦合到與電纜屏蔽層連接的接地導(dǎo)體(例如參見US-A-4614924)，但其中這些電容增大了插頭的體積，并顯著地增加了其長度及成本。由US-A-5266055也公知了一個三極電源插頭，其中僅使用了電感。在這兩種情況下電感僅保護(hù)接入裝置免于高頻信號干擾。出于該原因該插頭總是與裝置固定地連接。上述后一個文獻(xiàn)也給出一種連接部件，它用于抑制一個裝置中的干擾。無論在電源插頭還是在連接部件中總在鐵氧體中埋設(shè)了一個直導(dǎo)體段或半圈。但以此方式僅能實現(xiàn)很小的電感，它僅能抑制很高頻率的信號。
本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種所述類型的裝置，它在適應(yīng)信息傳輸方面相對所述類型的公知裝置有顯著改善，并給出適于使用根據(jù)本發(fā)明的裝置的轉(zhuǎn)接器。
通過根據(jù)本發(fā)明的用于通過低壓供電網(wǎng)傳輸信息的裝置將使它更好地用于信息傳輸。所述類型的干擾將被束縛或抑制在其源頭并與電網(wǎng)隔開。因此信息的接收不會受到來自鄰近區(qū)域的幾乎未衰減的干擾。對于數(shù)據(jù)傳輸所使用的頻率相當(dāng)高時，這特別適用。由插頭及裝置之間的電纜線段引起的干擾作用同樣可被抑制及總能形成有利于低壓電網(wǎng)傳輸性能的導(dǎo)線終端。
通過對干擾的抑制可提供更大的信息傳輸?shù)哪芰?，因為允許的總干擾電平(載波信號也算在內(nèi))通常由法規(guī)限定。這種有利的作用將會進(jìn)一步增強，因為在低干擾電平時較小的載波信號就足夠了。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)接器提供了一種特別簡單及成本合適地實現(xiàn)本發(fā)明的裝置的可能性。它可很緊湊地構(gòu)成，尤其可作得很短及在需要時能既容易又快速地插入及同樣容易地拔下，以使得電網(wǎng)能在很大程度上避免干擾。使用電抗線圈能節(jié)約位置及可避免飽和效應(yīng)。
以下將借助僅表示一個實施例的附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖為

圖1根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)接器的概要示圖；圖2根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)接器的水平縱截面圖；圖3沿圖2中線Ⅲ-Ⅲ的截面圖；圖4沿圖2中線Ⅳ-Ⅳ的截面圖；及圖5根據(jù)本發(fā)明的信息傳輸裝置的概要示圖。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)接器1在一個由塑料作的牢固結(jié)合上的殼體2中具有一個插頭3，及在對立殼壁上具有一個朝著相反側(cè)的插座4。該插頭3包括三個平行的插銷5a,b,c，其中插銷5a,b位于一個平面中，而插銷5c相對該平面稍微錯開地布置在兩個插銷5a,b之間。該插頭3適于被插入一個符合標(biāo)準(zhǔn)的電源插座。
插座4包括三個設(shè)在殼體2內(nèi)、具有與插銷5a,b,c的布置對應(yīng)構(gòu)型的插孔6a,b,c并由此可與插頭3兼容，并適于接收一個與它相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電源插頭。插銷5c與插孔6c及一個在這兩者之間的直連接線段7構(gòu)成一體。因此插銷5c與插孔6c不是通過一個電感相連接，而是出于安全的原因直接地連接，插銷5c、連接線段7及插孔6c構(gòu)成一個接地導(dǎo)體連接，以致該連接的阻抗小到可被忽略。
相反地，插銷5a與插孔6a通過一個電抗線圈8a形成導(dǎo)電連接，該電抗線圈在殼體2中被布置在插孔6a的下面及插孔6c的旁邊。同樣地，插銷5b與插孔6b通過一個電抗線圈8b相連接。所述該結(jié)構(gòu)特別能節(jié)省空間。插銷5a及5b和電抗線圈8a或8b與插孔6a或6b構(gòu)成一個相導(dǎo)體連接或零線連接。電抗線圈8a,b各具有最好至少為10μH的電感量，以使得其頻率顯著高于約50Hz電網(wǎng)頻率、尤其高于1MHz的信號受到很大的衰減。
由于限制在電抗線圈上，放棄了電容器的使用，該轉(zhuǎn)接器不僅能廉價地制造，而且其結(jié)構(gòu)非常緊湊。尤其是能避免大的結(jié)構(gòu)長度，由于該較大的力臂在各種情況下作用的力將顯著地增加轉(zhuǎn)接器折斷或損壞或從電源插座拉脫的危險。
在一個公共建筑或私人建筑或樓群內(nèi)通過低壓供電網(wǎng)9(圖5)傳輸信息(在此可涉及電話語音，電傳信息，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；任意的音頻或視頻信號或其它信號)的裝置中，一個參與信息交換的裝置、如一個PC10直接地被連接在所述電網(wǎng)上，其方式為它的電源插頭11被插入電網(wǎng)的一個電源插座12中。通過該連接，一方面PC10被供電，另一方面它通過插頭及低壓電網(wǎng)9與另一未示出的并也與該電網(wǎng)連接的裝置交換信息。在此情況下，使用一個遠(yuǎn)離電網(wǎng)頻率的載波頻率、它最好在1MHz至40MHz之間，并最好至少10MHz。
此外，在與PC10連接的電源插座12的附近范圍中，通過電網(wǎng)插座12＇及電源插頭11＇連接在低壓電源9上的、并不參與信息交換的裝置，如打印機13，電視機14，一個終端15及一個立體聲設(shè)備16可能在譬如開關(guān)過程中產(chǎn)生具有高頻分量的干擾信息。PC10與所述這些裝置通過屬于低壓供電網(wǎng)9的短導(dǎo)線相連接，當(dāng)該干擾信息實質(zhì)上無衰減地到達(dá)PC10時，該干擾信息可能在那里僅受到很昂貴的電路技術(shù)措施的抑制或根本未受到抑制，該干擾信息疊加在接收的信息上，信息的接收受到嚴(yán)重的干擾。
出于該原因，作為干擾信號源的這些裝置各通過轉(zhuǎn)接器1與低壓供電網(wǎng)9相連接。在此情況下，最好各轉(zhuǎn)接器1的插頭3直接插在相應(yīng)的電源插座12＇中，而其插座4接收這些裝置的電源插頭11＇。當(dāng)使用加長電纜或分線盒時，該轉(zhuǎn)接器也可設(shè)置在其它位置上。在每種情況下，來自所述裝置的高頻信號、尤其是在所述對于信息交換優(yōu)選的1MHz及40MHz之間的范圍內(nèi)的高頻信號將通過轉(zhuǎn)接器1的電抗線圈8a,b實際上完全被抑制，以使得它不會干擾PC10上的信息接收。
此外，該轉(zhuǎn)接器1還具有一個作用，即在插頭與相應(yīng)裝置之間的電纜主要當(dāng)其長度不適時形成一個敞開的導(dǎo)線終端，即使在裝置關(guān)斷時也可引起顯著的干擾，該轉(zhuǎn)接器對于較高頻的信號實際可去耦。由此使反射受抑制及低壓電網(wǎng)9上干擾信號的總和進(jìn)一步降低及在一定情況下十分顯著地降低。
通過減小干擾可使數(shù)據(jù)傳輸速度顯著提高。此外載波信號的強度可減小，以使得對于低壓供電網(wǎng)9上高頻信號的總電平的法規(guī)限制可非常容易地被遵守。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該轉(zhuǎn)接器可以有各種變型。例如可構(gòu)成具有多個插座的分線盒，其中相導(dǎo)線及零線的相應(yīng)插孔最好與一個在相應(yīng)插銷后面的電抗線圈相連接。它也可構(gòu)成加長電纜，其中插頭為一方及一個或多個插座作為另一方被設(shè)置在由一個三芯電纜連接的兩個殼體中。電抗線圈則被設(shè)置這兩個殼體中的一個內(nèi)或分配在這兩者中。但所述單件的實施方式由于其特別緊湊的結(jié)構(gòu)及簡單性(尤其當(dāng)該轉(zhuǎn)接器直接插在電源插座中時)以及其使用的一目了然而優(yōu)先。
當(dāng)然本發(fā)明也可類似地使用在另外標(biāo)準(zhǔn)的低壓電網(wǎng)中，如具有三個相導(dǎo)線的電網(wǎng)中。
權(quán)利要求
1．用于通過低壓供電網(wǎng)(9)傳輸信息的裝置，該電網(wǎng)至少具有一個相導(dǎo)線，一個零線及一個地線，至少包括一個適于傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備至少接收或發(fā)送一個載波信號，該載波信號的頻率顯著地高于電網(wǎng)頻率，該設(shè)備通過一個插在電源插座(12)中的插頭與低壓供電網(wǎng)(9)相連接，及包括至少一個不參與數(shù)據(jù)交換的、代表可能的干擾源的設(shè)備，該設(shè)備通過一個電源插頭(11＇)及一個與該插頭電連接的電源插座(12＇)連接到低壓供電網(wǎng)(9)，其特征在于在至少一個代表可能的干擾源的設(shè)備的電源插頭(11＇)及電源插座(12＇)之間通過一個轉(zhuǎn)接器(1)形成連接，該轉(zhuǎn)接器具有一個與電源插座(12＇)相連接的、尤其插在其中的插頭(3)及至少一個插座(4)，該設(shè)備通過一個插在其中的插頭與該插座相連接，該轉(zhuǎn)接器(1)具有用于低壓供電網(wǎng)(9)各個導(dǎo)線的并列連接導(dǎo)體，其中在每個連接導(dǎo)體中除接地連接導(dǎo)體外均具有一個電感。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于該裝置位于一個樓或樓群中。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于用于傳輸數(shù)據(jù)的信號頻率在1MHz及40MHz之間。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項的裝置，其特征在于該每個電感的值在10μH及20μH之間。
5．在根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項的裝置內(nèi)使用的轉(zhuǎn)接器(1)，在一個殼體(2)中具有一個插頭(3)，該插頭具有至少三個用于插入一個電源插座(12＇)的插銷(5a,5b,5c)；及至少一個背離插頭(3)布置的、與該插頭兼容的插座(4)，該插座具有插孔(6a,6b,6c)，用于接收電源插頭(11＇)，其中每個插銷(5a,5b,5c)與一個插孔(6a,6b,6c)電連接，其特征在于除了一個插銷(5c)與一個插孔(6c)通過直接連接部分(7)相連接外，在每個插銷(5a；5b)及插孔(6a；6b)之間設(shè)有一個電抗線圈(8a；8b)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的轉(zhuǎn)接器，其特征在于在插銷(5c)與插孔(6c)之間的連接部分(7)與前兩者構(gòu)成一體。
7．根據(jù)權(quán)利要求5或6的轉(zhuǎn)接器，其特征在于它正好有一個插座(4)。
8．根據(jù)權(quán)利要求5至7中一項的轉(zhuǎn)接器，其特征在于殼體(2)被組合及牢固地構(gòu)成。
9．根據(jù)權(quán)利要求7和8的轉(zhuǎn)接器，其特征在于各轉(zhuǎn)接器具有正好三個插銷(5a,5b,5c)及三個插孔(6a,6b,6c)，及與電抗線圈(8a,8b)連接的插銷(5a,5b)及插孔(6a,6b)在一個平面中隔開地布置，剩下的插孔(6c)相對所述平面錯開地布置在上述兩插孔之間，而各電抗線圈(8a,8b)在與它相連接的插孔(6a,6b)的下面及在剩下插孔(6c)的每側(cè)旁。
10．根據(jù)權(quán)利要求5至9中一項的轉(zhuǎn)接器，其特征在于殼體(2)由塑料作成。
全文摘要
通過一個電源插頭(11)及它插入的電源插座(12)連接到低壓電網(wǎng)(9)的PC(10)通過該電網(wǎng)與另一裝置使用其頻率在1MHz及40MHz之間的信號交換信息。為了抑制由另外裝置產(chǎn)生的高頻干擾信號,這些干擾信號通過電源插頭(11’)及設(shè)置在所述電源插座(12)附近的電源插座(12’)連接到低壓電網(wǎng)(9)或通過敞開導(dǎo)線端部的信號反射形成,在那里總是中間連接了一個插在電源插座(12)中的轉(zhuǎn)接器(1),在該轉(zhuǎn)接器中則插入相應(yīng)裝置的電源插頭(11’)。該轉(zhuǎn)接器(1)使電源插頭(11’)的每個插銷與電源插座(12’)的一個插孔相連接,而其中在轉(zhuǎn)接器(1)的相導(dǎo)線及零線中具有電抗線圈,它將阻塞信息傳輸頻率范圍中的信號。
文檔編號H01R13/719GK1312966SQ99809730
公開日2001年9月12日 申請日期1999年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月17日
發(fā)明者H·維德默 申請人:阿斯科姆電力線通訊有限公司