專利名稱：用于分配數(shù)字信號(hào)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是一種裝置，用于分配數(shù)字信號(hào)，具體而言是先前由電話線傳送并依據(jù)ADSL或者更一般地XDSL類型技術(shù)而傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，以對(duì)應(yīng)于這種傳輸類型的所有變化。跟隨本公開(kāi)內(nèi)容，我們將討論ADSL(Asynchronous Digital Subscriber Line，異步數(shù)字用戶線)類型傳輸。該技術(shù)是通常為雙絞線的同一電話線在不同的頻率范圍上傳輸信號(hào)所用的一種技術(shù)。分別對(duì)于常規(guī)或者數(shù)字電話傳輸，第一頻率范圍位于0kHz和近似35kHz之間或者在0kHz和近似100kHz之間。從近似100kHz延伸到技術(shù)上來(lái)講的3MHz而在實(shí)際中達(dá)到1.2MHz的第二頻率范圍被用來(lái)傳輸高速數(shù)字信號(hào)。
ADSL傳輸技術(shù)第一對(duì)應(yīng)于以高速度傳輸數(shù)字信息的需求(在第二頻率范圍內(nèi))而第二對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有基本設(shè)施的利用。雙絞線已經(jīng)將用戶和在過(guò)去的幾十年內(nèi)安裝的電話交換相連接。ADSL技術(shù)提供非常重要的優(yōu)點(diǎn)，即與射頻接入網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線電中繼系統(tǒng)或者光纖傳輸相比不需要任何附加基本設(shè)施構(gòu)造，并且所允許的流量完全充裕并確實(shí)充分。
用于傳輸數(shù)字信號(hào)的裝置，特別是生活裝置所遇到的問(wèn)題之一是住宅或者職業(yè)辦公室被裝備的方式。事實(shí)上，在多個(gè)地點(diǎn)被裝備有用于連接所有所需設(shè)備的電連接終端的場(chǎng)所越多，電話入口的數(shù)目和分配越無(wú)組織化。結(jié)果是使用由ADSL線傳輸?shù)男畔⒌脑O(shè)備的安裝場(chǎng)所被強(qiáng)制在電話入口可用的場(chǎng)所。在實(shí)際中，在將被裝備的住宅單元或者辦公室中，出口分配率在每平方米0.5個(gè)出口的數(shù)量級(jí)而電話出口的分配率在每平方米0.01個(gè)的數(shù)量級(jí)。
在這些情況下，從ADSL線實(shí)現(xiàn)新的數(shù)字信號(hào)分配裝置已經(jīng)被設(shè)想。這些新裝置包括耦合電路，用于由ADSL線傳輸?shù)嚼缱≌谋镜仉娋W(wǎng)的信號(hào)。然后載波電流執(zhí)行該傳輸。然后在電出口所位于的所有其它場(chǎng)所中不僅有可能安裝使用數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，典型地是微機(jī)，而且有可能安裝調(diào)制解調(diào)器，特別是ADSL型調(diào)制解調(diào)器，其也裝有在電力分配線上收取或者注入數(shù)字信號(hào)的耦合器。最后，這樣的裝置設(shè)置一個(gè)上游耦合器，其典型地靠近本身靠近電出口的任一電話入口，例如具有處于12或15厘米的數(shù)量級(jí)的接近度。然后在該場(chǎng)所的所有其它地點(diǎn)中有可能安裝其它設(shè)備以具有整個(gè)裝置中的該分配的使用。
然而，在實(shí)際中，人們認(rèn)識(shí)到這種類型的裝置不能如所需而有效地起作用。事實(shí)上，測(cè)試是用連接到一個(gè)耦合器的ADSL調(diào)制解調(diào)器來(lái)進(jìn)行的，而此外另一個(gè)遠(yuǎn)距離耦合器在電話線上收取ADSL信號(hào)并將它們注入于電分配線上。這些測(cè)試已經(jīng)表明該裝置運(yùn)行良好。另一方面，當(dāng)人們要使用由被連接在網(wǎng)絡(luò)上的微機(jī)中的調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)生的信號(hào)時(shí)，問(wèn)題出現(xiàn)了。這些問(wèn)題本身以比特誤差率的形式體現(xiàn)，它明顯比未加載使用的誤差率大。這些問(wèn)題的起源是不清楚的。因此，本發(fā)明要解決的主要問(wèn)題是使理論上可能的解決方案成為現(xiàn)實(shí)。
然后在本發(fā)明中人們認(rèn)識(shí)到在具有一電功率電路的耦合器附近被使用并被連接到網(wǎng)絡(luò)的所有電子設(shè)備被分級(jí)于3和12伏之間，所述電功率電路能將典型地220的交流電壓(在一些地區(qū)為110交流電壓)的電信號(hào)段轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷悍秶?。在本發(fā)明中人們認(rèn)識(shí)到，這些功率電路以直接并聯(lián)在電力分配線上的電容的形式被呈現(xiàn)在它們的等效圖的平面上。在每個(gè)支路中(在單相情況中)，該等效圖的電容被連接到兩個(gè)串聯(lián)電感。這樣電抗性類型電路被變成在50Hz或60Hz的電功率信號(hào)振蕩頻率處表現(xiàn)為純電阻。另一方面，在用于ADSL傳輸?shù)?00kHz到1.2MHz之間的范圍內(nèi)，這些功率電路表現(xiàn)得如同短路。因此，人們理解在這些頻率范圍內(nèi)的傳輸根本不有效的原因。在ADSL調(diào)制解調(diào)器的輸入或輸出線上可用的信號(hào)被衰減。
于是，為解決這個(gè)問(wèn)題，在本發(fā)明中提出了給耦合器裝備電力供應(yīng)以給使用ADSL傳輸?shù)脑O(shè)備供電。該電力供應(yīng)包括濾波電路，它被插入在使用該信號(hào)的設(shè)備的電功率電路和該場(chǎng)所中的主電分配線之間。在實(shí)際中，它包括相對(duì)于該主電分配線位于該濾波電路的另一側(cè)上的輔助電分配線。
結(jié)果在主電分配線上使用ADSL信號(hào)的設(shè)備在ADSL頻率范圍內(nèi)不再形成短路。這樣位于該濾波電路上游的借助載波電流的耦合電路正確地起作用。
另外，對(duì)于在相同場(chǎng)所安裝的設(shè)備的其它件，假如設(shè)備的所述件距離由此被裝備用于濾波電路的出口足夠遠(yuǎn)，應(yīng)注意它們的功率電路可以插入的短路不如那些已被中性化的那樣棘手。事實(shí)上，即使這種類型的設(shè)備件被連接到相同場(chǎng)所的另一地點(diǎn)，而且即使它在電分配線上它自己的連接地點(diǎn)處插入相關(guān)頻率范圍內(nèi)的低阻抗，該低阻抗從耦合電路被看作是該線的阻抗特性，或者該阻抗特性的相當(dāng)大的部分。該阻抗特性部分當(dāng)然與零不同。對(duì)于所使用的頻率，波長(zhǎng)最小為100米(在3MHz)?？紤]到在電分配網(wǎng)絡(luò)的不同極端所產(chǎn)生的多種傳播反射的性質(zhì)，借助調(diào)制解調(diào)器由ADSL信號(hào)耦合器在收取地點(diǎn)不插入這樣的遠(yuǎn)距離短路。
因此，本發(fā)明的目的是一種用于數(shù)字信號(hào)分配的裝置，包括ADSL類型調(diào)制解調(diào)器，具有第一和第二端口，第一耦合器，其第一被連接到調(diào)制解調(diào)器的第一端口而第二被連接到電力分配線，其特征在于本發(fā)明包括輔助電力分配線，濾波電路，其被插入在電力分配線和輔助電力分配線之間，單個(gè)外殼，以容納濾波電路和第一耦合器，并且特征在于該輔助電力分配線包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化電出口。
通過(guò)閱讀下列描述并檢查附圖將更好地理解本發(fā)明。該圖是只為了指示目的被提出而絕不是限制本發(fā)明。該單一1示出

圖1依據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)分配裝置的表示。
圖1示出依據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)分配裝置。該裝置被設(shè)計(jì)成傳輸由另外連接到遠(yuǎn)端公共類型電話交換并且位于距離該裝置所安裝的場(chǎng)所例如1或2千米遠(yuǎn)的電話線1所接收的信號(hào)。這些信號(hào)前往設(shè)備件3，其包括使用由線1傳送的ADSL信號(hào)的電路。該裝置被設(shè)計(jì)為連接到場(chǎng)所，私人個(gè)體的家庭或者公司辦公室的場(chǎng)所，甚至工廠的場(chǎng)所內(nèi)的電力分配線4。線4包括眾多支路，這里沒(méi)有示出，以及這些支路的每個(gè)上的電出口，如5到10。一些出口，如5到7，不被設(shè)備使用。其它的，如8和9被所有類型的設(shè)備使用，如11和12。這些設(shè)備件可以是用于電視，報(bào)警通信中心，微波爐，電加熱等的裝置。這些設(shè)備件中的一些，特別當(dāng)它們是電子設(shè)備時(shí)，使通過(guò)連接電路連接到線4的電功率電路13的存在成為必要。該組件的等效圖14包括輸入電容器15，其與線4的兩個(gè)支路16和17并聯(lián)，以及兩個(gè)串聯(lián)電感18和19，隨同這些支路的每一個(gè)。如先前所指出的，該電路13的工作是這樣的在50Hz或者60Hz，它表現(xiàn)為純的非電抗性的阻抗。另一方面，在高頻只看見(jiàn)電容器15，并且人們可以考慮在相關(guān)出口8的地點(diǎn)可以插入短路。
依據(jù)先前所指出的，本發(fā)明的裝置包括耦合器21，其靠近線1的入口20和連接到線4的出口5，第一被連接到線1，第二被連接到線4。在實(shí)際中，考慮到電話線1也將被用于常規(guī)模擬或數(shù)字電話信號(hào)的傳輸，分離器電路22將被安裝在線1，電路閉合器20和耦合電路21之間。該分離器以常規(guī)方式包括第一低通濾波器23，其在輸入連接到線1和并在輸出連接到電話裝置24，在這里示意地表示。分離器22還包括高通濾波器25，其在輸入連接到線1并在輸出連接到耦合器21。耦合器21是常規(guī)類型耦合器，原則上包括變壓器的初級(jí)繞組26和次級(jí)繞組27，優(yōu)選地還包括某個(gè)數(shù)量的元件，如電容器28和29，以允許用于耦合的較好頻率適配。
公知的裝置另外包括與耦合器21類型相同的第二耦合器30，并首先在出口10連接到線4，其次連接到ADSL調(diào)制解調(diào)器31。在例子中使用ADSL信號(hào)的設(shè)備3包括具有鍵盤(pán)(未表示)的微機(jī)33，顯示屏34和多種外圍設(shè)備，如打印機(jī)(未表示)或者連接控制臺(tái)35，其用于待與計(jì)算機(jī)33聯(lián)系的個(gè)人助理36。人們將注意到調(diào)制解調(diào)器31本身必須被供電?？紤]到記錄設(shè)備、便攜式電話充電器、報(bào)警無(wú)線電設(shè)備等類型的其它設(shè)備件的存在，在靠近電路30的環(huán)境中有可能發(fā)現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的電出口，如37到41，它們都被連接到與設(shè)備11的電路13類型相同的功率電路。另外，所有設(shè)備裝置3通過(guò)如42到44的數(shù)據(jù)傳輸連接而互連。以上所暗示的接近度在1到2米的數(shù)量級(jí)。
為了防止設(shè)備31、33、34、35和其它設(shè)備的供電對(duì)于在線4上傳輸ADSL類型信號(hào)形成致命的短路，濾波電路45在本發(fā)明中被提供并被放置在主電力分配線4和輔助電力分配線46之間的中間位置。出口37到41安裝在輔助線46上。濾波電路45非常簡(jiǎn)單。原則上它包括至少一個(gè)電感，如47，其安裝在將線4的一條連接到線46的一條的至少一個(gè)支路上。優(yōu)選地，它將包括另一電感48，其被安裝在將線4的第二條連接到線46的第二條的另一支路上。
如果人們處理的是三相線而不是單相線4，那么安裝將是相同的類型。它將非常簡(jiǎn)單地具有三個(gè)串聯(lián)電感，其被安裝在連接到線4的條的每一條上，特別是出于均衡的原因。
這種設(shè)備的工作如下。在低頻，具體來(lái)說(shuō)，在50Hz和60Hz，電感47和48被看作短路。它們根本不干擾電波的傳輸，當(dāng)電子設(shè)備的電消耗低，從10到100W時(shí)尤其這樣。結(jié)果是設(shè)備件31、33、34和35被正常供電。相反，在高頻，電感47和48被看作高值阻抗。因此，從線4的來(lái)看，由具有設(shè)備31，33，34和35的功率輸入電容器的任何一個(gè)與這些串聯(lián)阻抗47和48的存在產(chǎn)生的等效圖被看作高阻抗，而不管短路15的存在。由這種情況可得出，在線4上，ADSL類型信號(hào)不被裝置設(shè)備3的功率電路所衰減。這樣，這些ADSL信號(hào)由耦合器30在主線4上被正常收取。它們也被正常地傳輸?shù)秸{(diào)制解調(diào)器31，該調(diào)制解調(diào)器31使用它們，并通過(guò)其連接42將它們傳輸?shù)轿C(jī)33。
在實(shí)際中，為便于其使用，在單個(gè)外殼49中提供了耦合器30，濾波電路45，和具有其出口37到41的輔助線46的集合。然后以常規(guī)類型適配器呈現(xiàn)的這種外殼49包括線46上并聯(lián)的出口37到41，正常為母類型，以及能夠插入安裝在線4上的母出口10的公出口。出口37到41依據(jù)地域性接受的格式被標(biāo)準(zhǔn)化。另外，外殼49包括端口50，特別是RJ 11型端口，以連接到調(diào)制解調(diào)器31。然而，有可能在同一外殼中不同地提供裝置，具體而言提供濾波電路45、輔助線46和出口37到41，而耦合器30將處于另一外殼中。還有可能在同一外殼中只將耦合器30和濾波電路45或者耦合器30和線46組合。
為了確保濾波電路45的最佳工作，通過(guò)考慮與濾波電路并聯(lián)的電容器15的電容值，后者被盡可能多地調(diào)諧。在實(shí)際中，輸入電容器15的典型電容值在50nF的數(shù)量級(jí)。假設(shè)存在4個(gè)設(shè)備件，在電感47和48的端子處插入的電容在200nF的數(shù)量級(jí)。然后人們調(diào)諧由電感和所插入的電容組成的振蕩電路，使諧振頻率遠(yuǎn)低于ADSL信號(hào)使用頻率。例如，由于ADSL信號(hào)在100kHz以上可用，所以設(shè)置成使調(diào)諧頻率處于3kHz的數(shù)量級(jí)。這導(dǎo)致電感47和48的值每個(gè)在4mH的200％和25％之間。
這樣由于該調(diào)諧，組成了振蕩電路。然后，優(yōu)選地人們?yōu)槊總€(gè)電感47和48分別裝備有并聯(lián)電阻51和52以防止振蕩電路具有過(guò)高的過(guò)電壓系數(shù)并防止能夠干擾線4上的電話裝置24的工作的重注入信號(hào)。
只要在被連接了裝有如笨重電源13的電源的電子設(shè)備件12的出口9和將被連接外殼49的出口10之間存在大于一個(gè)閾值的距離53，在實(shí)際中大于5米，由此實(shí)現(xiàn)的裝置就良好地工作。可能地，如果距離53過(guò)低，那么本發(fā)明提供了如45的濾波電路的實(shí)現(xiàn)，在外殼54中它首先用公連接器關(guān)聯(lián)到安裝在線4上的母出口9，其次關(guān)聯(lián)到母出口55，以接收電子設(shè)備件12的連接。如果連接在出口8上的設(shè)備11是常規(guī)的電消耗設(shè)備，如電烙鐵，微波爐或者其它不包括如13的電源設(shè)備的類型，或者如果出口8與ADSL調(diào)制解調(diào)器的出口10分開(kāi)的距離遠(yuǎn)大于先前所指出的閾，這種電連接外殼54的存在是沒(méi)有用的。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字信號(hào)分配裝置，包括ADSL調(diào)制解調(diào)器，其具有第一和第二端口第一耦合器，其將在一側(cè)上連接到所述調(diào)制解調(diào)器的第一端口而在另一側(cè)上連接到電力分配線，特征在于，它包括輔助電力分配線，濾波電路，其被插入在所述電力分配線和所述輔助電力分配線之間，一個(gè)共同的外殼，用于容納所述濾波電路和所述第一耦合器，并且特征在于所述輔助電力分配線包括多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化插口。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，它包括第二耦合器，其將在一側(cè)上連接到ADSL線輸入而在另一側(cè)上連接到所述電力分配線。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第二耦合器被置于電話傳輸線的末端的附近。
4.如權(quán)利要求1到3的任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，它在所述ADSL線輸入中包括分離器電路，用于從ADSL信號(hào)中分離電話信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1到4的任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述濾波電路包括連接到所述電力分配線連接的支路中的串聯(lián)電感。
6.如權(quán)利要求1到5的任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述濾波電路包括連接到所述電力分配線連接的每個(gè)支路中的串聯(lián)電感。
7.如權(quán)利要求5到6的任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，電感具有這樣的值，其確定它與連接到所述輔助線的供電電路的輸入電容形成的電路的諧振頻率遠(yuǎn)小于100kHz，例如在30kHz的數(shù)量級(jí)，所述值在實(shí)際中處于4MHz的數(shù)量級(jí)。
8.如權(quán)利要求1到7的任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述電力分配線上，在用于ADSL傳輸?shù)念l率范圍中所述濾波電路的阻抗超過(guò)2千歐姆。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字信號(hào)分配裝置，包括第一耦合器，其將被連接到ADSL線輸入和電力分配線，具有第一和第二端口的ADSL調(diào)制解調(diào)器，以及第二耦合器，其將被連接到該調(diào)制解調(diào)器的第一端口和電力分配線。所述裝置通過(guò)在那里添加輔助電力分配線和插入在電力分配線和輔助電力分配線之間的濾波電路而得到增強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04B3/54GK1682463SQ03821991
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者蒂埃里·費(fèi)爾南德斯 申請(qǐng)人:歐洲Adsl利康姆快速網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室