以電氣非接觸方式拾取信號(hào)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于以電氣非接觸方式從第一電纜拾取信號(hào)的拾取設(shè)備。本發(fā)明另外涉及一種用于以電氣傳導(dǎo)方式向第一電纜提供所述信號(hào)的供給設(shè)備，并且涉及一種用于終止所述第一電纜或一第二電纜的終止設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]US4, 644，321公開(kāi)一種無(wú)線(xiàn)電力線(xiàn)通信裝置。該裝置包含用于將該裝置電感地耦合到電力線(xiàn)的環(huán)形線(xiàn)圈。
[0003]EP0092734公開(kāi)一種用于束內(nèi)電力線(xiàn)通信系統(tǒng)的再生器。
[0004]US5, 892，411公開(kāi)一種數(shù)據(jù)傳遞設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一目的是提供一種改進(jìn)的拾取設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供一種供給設(shè)備和一種終止設(shè)備。
[0006]依據(jù)第一方面，提供一種用于以電氣非接觸方式從第一電纜拾取信號(hào)的拾取設(shè)備，該拾取設(shè)備包含
-用于以電感方式從第一電纜拾取功率信號(hào)的第一布置，和
-用于以電容方式從第一電纜拾取數(shù)據(jù)信號(hào)的第二布置，所述數(shù)據(jù)信號(hào)與所述功率信號(hào)不同，
所述拾取設(shè)備是用于以電氣非接觸方式向第二電纜傳輸所述信號(hào)的拾取和傳輸設(shè)備，所述第一布置布置成以電感方式向第二電纜傳輸所述功率信號(hào)，并且所述第二布置布置成以電容方式向第二電纜傳輸所述數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0007]所述拾取設(shè)備布置成以電氣非接觸方式從第一電纜拾取信號(hào)。此外，所述拾取設(shè)備包含用于以電感方式從第一電纜拾取功率信號(hào)的第一布置，和用于以電容方式從第一電纜拾取數(shù)據(jù)信號(hào)的第二布置。功率信號(hào)主要布置成饋給比如例如負(fù)載的裝置，并且數(shù)據(jù)信號(hào)主要布置成告知和/或控制所述裝置。通過(guò)以電感方式拾取功率信號(hào)和通過(guò)以電容方式拾取數(shù)據(jù)信號(hào)，這兩個(gè)不同種類(lèi)信號(hào)以不同種類(lèi)方式拾取。這樣，不同種類(lèi)信號(hào)之間的任何干擾被最小化，這是極大的改良。另外，拾取和傳輸設(shè)備從第一電纜拾取信號(hào)并且將它們傳輸?shù)降诙娎|。
[0008]可能地，第一布置包含電感親合，所述電感親合包含芯，并且第二布置包含電容親合，所述電容耦合包含至少一個(gè)電極。優(yōu)選地，為了以電感方式實(shí)現(xiàn)功率信號(hào)的拾取，使用電感耦合，并且為了以電容方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的拾取，使用電容耦合。電感耦合例如包含具有開(kāi)口的芯，該開(kāi)口用于包圍第一電纜中的導(dǎo)體之一的橫截面的至少一部分，其它導(dǎo)體僅僅穿過(guò)這個(gè)芯。電容耦合例如包含至少一個(gè)電極，例如包圍第一電纜的導(dǎo)體之一的一個(gè)或更多個(gè)電極，或例如包圍第一電纜的導(dǎo)體兩者的公共電極，在這些情況下回路可以例如經(jīng)由地(earth)實(shí)現(xiàn)。
[0009]可能地，所述芯包含磁芯，所述磁芯具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，該第一開(kāi)口用于包圍第一電纜的第一導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，該第二開(kāi)口用于包圍第一電纜的第二導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，并且所述至少一個(gè)電極包含第一和第二電極，與第二導(dǎo)體相比，第一電極安置為更靠近第一導(dǎo)體，并且與第一導(dǎo)體相比，第二電極安置為更靠近第二導(dǎo)體。鑒于磁芯，第一和第二導(dǎo)體代表包含該磁芯的變壓器的一個(gè)或更多個(gè)初級(jí)繞組。通過(guò)引入穿過(guò)這個(gè)變壓器的第一和第二開(kāi)口的一個(gè)或更多個(gè)次級(jí)繞組，功率信號(hào)可以被傳遞。鑒于第一電極和第一導(dǎo)體，它們的第一組合代表第一電容器。鑒于第二電極和第二導(dǎo)體，它們的第二組合代表第二電容器。通過(guò)引入耦合到第一和第二電極的第一和第二導(dǎo)線(xiàn)，數(shù)據(jù)信號(hào)可以被傳遞。
[0010]與具有所述一個(gè)開(kāi)口的所述芯相比，具有第一和第二開(kāi)口的磁芯提供一種更對(duì)稱(chēng)(得多)的方案，該方案具有(強(qiáng)烈)減小的磁散雜場(chǎng)和更好(得多)定義的第一電纜感應(yīng)率。與所述至少一個(gè)電極相比，安置為更靠近各自的第一和第二導(dǎo)體的各自的第一和第二電極提供一種方案，該方案具有(強(qiáng)烈)減小的共模電流和更好(得多)定義的回路。
[0011 ] 可能地，第一和第二電極布置在磁芯內(nèi)，或者形成磁芯的整體部分。優(yōu)選地，通過(guò)在磁芯內(nèi)布置第一和第二電極或者通過(guò)讓第一和第二電極形成磁芯的整體部分，制造一最緊湊的拾取設(shè)備，其例如可以容易地被一個(gè)外殼包裹。
[0012]可能地，磁芯包含兩個(gè)E形芯，它們的上腿部的末端彼此接觸，并且下腿部的末端彼此接觸，并且中腿部的末端彼此接觸。優(yōu)選地，兩個(gè)E形芯是可連接的和可分離的，以使得安裝更容易。
[0013]可能地，功率信號(hào)在第一頻率范圍內(nèi)操作，并且數(shù)據(jù)信號(hào)在第二頻率范圍內(nèi)操作，第二頻率范圍內(nèi)的第二頻率不同于并且高于第一頻率范圍內(nèi)的第一頻率。優(yōu)選地，當(dāng)以電感方式拾取功率信號(hào)時(shí)，更低的頻率范圍被用于功率信號(hào)，并且當(dāng)以電容方式拾取數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，更高的頻率范圍被用于數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0014]可能地，第一電纜布置成運(yùn)輸與數(shù)據(jù)信號(hào)和功率信號(hào)不同的第一電纜信號(hào)。第一電纜可以布置成運(yùn)輸AC供應(yīng)信號(hào)或DC供應(yīng)信號(hào)或音頻信號(hào)或視頻信號(hào)或互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)等等。第一電纜信號(hào)應(yīng)該在第三頻率范圍內(nèi)操作，其中第三頻率范圍內(nèi)的第三頻率應(yīng)該不同于所述第一和第二頻率。
[0015]所述拾取設(shè)備的一實(shí)施例由下述定義:所述第一布置包含電感耦合，并且所述第二布置包含電容親合，所述電感親合包含具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的磁芯，該第一開(kāi)口用于包圍第一電纜的第一導(dǎo)體的橫截面的至少一部分以及用于包圍第二電纜的第三導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，該第二開(kāi)口用于包圍第一電纜的第二導(dǎo)體的橫截面的至少一部分以及用于包圍第二電纜的第四導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，并且所述電容耦合包含第一和第二電極，所述第一電極相比于第二和第四導(dǎo)體安置為更靠近第一和第三導(dǎo)體，并且所述第二電極相比于第一和第三導(dǎo)體安置為更靠近第二和第四導(dǎo)體。鑒于磁芯，第一電纜的第一和第二導(dǎo)體代表包含該磁芯的變壓器的一個(gè)或更多個(gè)初級(jí)繞組，并且第二電纜的第三和第四導(dǎo)體代表這個(gè)變壓器的一個(gè)或更多個(gè)次級(jí)繞組。鑒于第一電極以及第一和第三導(dǎo)體，它們的第一組合代表第一電容。鑒于第二電極以及第二和第四導(dǎo)體，它們的第二組合代表第二電容。
[0016]依據(jù)第二方面，提供一種用于以電氣傳導(dǎo)方式向第一電纜提供信號(hào)的供給設(shè)備，該供給設(shè)備包含
-用于向第一電纜提供功率信號(hào)的第三布置，和
-用于向第一電纜提供數(shù)據(jù)信號(hào)的第四布置，所述數(shù)據(jù)信號(hào)與所述功率信號(hào)不同，所述第三布置包含電流源，所述功率信號(hào)是流過(guò)第一電纜的導(dǎo)體的電流信號(hào)，并且所述第四布置包含電壓源，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是存在于第一電纜的導(dǎo)體兩端的電壓信號(hào)。
[0017]依據(jù)第三方面，提供一種用于終止耦合到如上面定義的所述供給設(shè)備的第一電纜或者用于終止耦合到如上面定義的所述拾取設(shè)備的第二電纜的終止設(shè)備，該終止設(shè)備包含
-用于提供向功率信號(hào)第一阻抗和向數(shù)據(jù)信號(hào)提供第二阻抗的第五布置，該第二阻抗高于該第一阻抗。該第五布置為功率信號(hào)制造環(huán)路，并且為數(shù)據(jù)信號(hào)制造開(kāi)口端或匹配。
[0018]所述終止設(shè)備的一實(shí)施例由下述定義:所述第五布置包含具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的磁芯，該第一開(kāi)口用于包圍第一電纜的第一導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，或用于包圍第二電纜的第三導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，該第二開(kāi)口用于包圍第一電纜的第二導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，或用于包圍第二電纜的第四導(dǎo)體的橫截面的至少一部分，所述第一和第二導(dǎo)體或所述第三和第四導(dǎo)體在磁芯背后以電氣傳導(dǎo)方式彼此耦合，并且所述第五布置另外包含電阻及電容耦合，所述電阻及電容耦合包含用于相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)匹配第一或第二電纜的電阻器，并且包含用于阻止功率信號(hào)的電容器。磁芯提供電感耦合，其對(duì)功率信號(hào)形成相對(duì)低的阻抗并且其對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)形成相對(duì)高的阻抗，所述電阻器提供該匹配以避免駐波，并且所述電容器阻止功率信號(hào)經(jīng)由所述電阻器消散。
[0019]—見(jiàn)解是功率信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)將被不同地處理。一基本概念是，功率信號(hào)將被電感地拾取并且數(shù)據(jù)信號(hào)將被電