(57)【要約】電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための方法が提供される。この方法は、高周波磁心にコイルを設けること、前記信号の周波数で共振する共振回路を作るために、前記コイルの末端間にキャパシタを接続すること、前記ブロックが所望される場所で前記磁心を前記電力線の周りに配置することを含む。
2006507721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための方法であって、
高周波磁心にコイルを設けること、
前記信号の周波数で共振する共振回路を作るために、前記コイルの末端間にキャパシタを接続すること、
前記ブロックが所望される場所で前記磁心を前記電力線の周りに配置すること
を包含する方法。
【請求項２】
前記磁心が、エアギャップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記共振回路が、第１の周波数バンドブロック特性を有する第１の共振回路であり、
前記方法が、前記第１の周波数バンドブロック特性よりも広い第２の周波数バンドブロック特性を作るために前記第１の共振回路と異なる周波数に同調された第２の共振回路を提供するように、前記設けること、前記接続すること、および前記配置することを行う請求項１に記載の方法。
【請求項４】
電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための装置であって、
コイルを有する高周波磁心、
前記信号の周波数で共振する共振回路を作るために、前記コイルの末端間に接続されたキャパシタ
を備え、前記ブロックが所望される場所で前記磁心が前記電力線の周りに配置されている装置。
【請求項５】
前記磁心が、エアギャップを含む請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記磁心が、第１の磁心であり、前記コイルが第１のコイルであり、前記キャパシタが第１のキャパシタであり、
前記共振回路が第１の周波数バンドブロック特性を有する第１の共振回路であり、
前記装置が、さらに、
第２のコイルを有する第２の高周波磁心と、
前記第１の周波数バンドブロック特性よりも広い第２の周波数バンド特性を作るように、第１の共振回路と異なる周波数に同調された第２の共振回路を提供すべく前記第２のコイルの末端間に接続された第２のキャパシタ
を備える請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、電力線通信に、より具体的には、電力線における信号例えばスプリアス信号のエネルギーの一部をブロックするための技術に関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
電力線通信システムは、同じユーティリティポール上に張り渡された中電圧および低電圧線のようなプロキシメート線の複数組または同じポール上の同じ電圧クラスの線の複数組に渡ってデータ信号を伝送することができる。数百メートルの距離にわたって１つの組の線から他の組の線への信号の有意の誘導(induction)があり得、それらの誘導された信号は、バックグラウンドノイズとして受信機を変復調し得る。
【０００３】
ある程度まで、上記誘導信号強度は、線が共に走行する累積距離の関数である。この誘導信号は、スプリアス信号であるが、関係する周波数について線の連続性を絶つことによって減衰され得る。この断絶は、線と直列にフィルタを取り付けることによって達成することができ、このフィルタは、その時点での周波数において高いインピーダンスを有する。通常、電力線回路および消費者に対するサービスを遮断することは受け入れられるものではない。
【０００４】
発明の概要
電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための方法が提供される。この方法は、高周波磁心にコイルを設けること、前記信号の周波数で共振する共振回路を作るために、前記コイルの末端間にキャパシタを接続すること、および前記ブロックが所望される場所で前記磁心を前記電力線の周りに配置することを含む。
【０００５】
発明の説明
本発明による信号フィルタは、サービスを中断することなく、特定の周波数バンドに渡り線をセグメント化することを達成する。フィルタの形態にある直列接続フィルタ、すなわちクランプ・オンフィルタは、付勢された電力線にクランプされる。クランプ・オンフィルタは、スプリット(split)磁心と、平行共振回路を作るようにキャパシタが接続される第２のコイルを含む。この平行共振回路のインピーダンスは、電力線回路中に結合され、かくして個々の周波数バンドに対して実質的な大きさを有する直列インピーダンスを有する。個々の周波数バンドがスプリアス信号宗派を含むとき、フィルタは、電力線中を流れるスプリアス電流の大きさを減少させる。
【０００６】
スペクトル拡散通信に関しては、通信周波数バンドの幅は、典型的に、単一ＬＣ回路によって達成される共振バンドよりも広い。それぞれがやや異なる周波数に同調された２つまたはそれ以上のそのようなクランプ・オン変圧器フィルタを用いることによってより広いバンドブロックフィルタが達成され得る。典型的に、１０ｄＢよりも大きな減衰がそのようなフィルタの２つまたはそれ以上の組により得ることができる。
【０００７】
変圧器は、磁心、電力線および二次巻き線により形成される。濾波インピーダンスの電力線への効果的な結合のための条件は、ほぼ０．７を超える高い変圧器結合係数を含む。変圧器のための磁心材料および磁心半割間の任意のエアギャップは、電力線中を流れる最大のパワー電流に対しフィルタが飽和しないように選択される。
【０００８】
図１は、電力線９９の周りにクランプされたフィルタの例示である。磁心は、電力線９９の周りにクランプされた磁心半割１０５および１１０から構成される。任意に、磁心半割１０５および１１０は、ギャップ１１５により分離される。電力線９９は、一次巻き線として作用し、１またはそれ以上の撚りの二次巻き線１２０は、磁心中を通り、キャパシタ１２５に接続される。キャパシタ１２５の値は、フィルタによりブロックされることが意図される周波数バンドにおける二次巻き線１２０のインダクタンスと共振するように選択される。
【０００９】
図２は、本発明による、２つのフィルタが取り付けられた電力線の概略である。電力線は、送電線のセグメント１００および１０１により表される。内部インピーダンスを有する信号源１３０は、電力線ネットワークからセグメント１００の左にとセグメント１００に結合したスプリアス信号を表す。セグメント１０１から出る信号は、終端抵抗１３５を通して測定され、右に続く電力線を表す。
【００１０】
クランプ・オンフィルタ１４０および１４５は、スプリアス信号の周波数バンド内のやや異なる周波数に同調され、拡大された周波数ブロック能を提供し、スプリアス信号エネルギーの有意の割合が電力線セグメント１０１と終端抵抗に降り表される下流の点とに到達することを防止する。フィルタ１４０は、セグメント１００が一次巻き線１５５として作用する変圧器１５０、および二次巻き線１６０として作用するワイヤ（図１の参照符号１２０を参照のこと）を含む。抵抗１６５は、銅および磁心損失を表す。キャパシタ１７０は、所望の停止バンドにおける周波数で二次巻き線１６０と共振する。
【００１１】
フィルタ１４０および１４５は、協働して複合フィルタとして作用する。それらは、複合フィルタが動作する周波数バンドを拡大するために、やや異なる共振周波数において異なるだけである。図１には２つのフィルタを示したが、比較的狭いバンド信号には単一のフィルタで十分であり得、あるいはより広い信号には２つを超えるフィルタに拡張することができる。
【００１２】
図３は、図２の回路に対するフィルタ応答のシミュレーションを示すグラフである。このシミュレーションに用いた値は、信号源、負荷および電力線のインピーダンスがそれぞれ２００オームであり、フィルタの一次および二次インダクタンスがそれぞれ１マイクロヘンリーであり、結合係数が５オームである。このシミュレーションは、複合フィルタが２１．１〜２３．４ＭＨｚバンドにおける信号を、１０ｄＢを超えて減衰させ、減衰バンド外の信号を比較的妨害せずに通じさせることを示している。
【００１３】
このように、電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための方法が提供される。この方法は、（ａ）高周波磁心にコイルを設けること、（ｂ）前記信号の周波数で共振する共振回路を作るために、前記コイルの末端間にキャパシタを接続すること、（ｃ）前記ブロックが所望される場所で前記磁心を前記電力線の周りに配置することを含む。磁心は、エアギャップを有することができる。また、共振回路を第１の周波数バンドブロック特性を有する第１の共振回路とみなせば、本方法は、また、第１の周波数バンドブロック特性よりも広い第２の周波数バンドブロック特性を作るために、前記設けること、接続することおよび配置することを行うことも含む。
【００１４】
ここに既述した教示の種々の代替、組み合わせおよび修飾が当業者によりなされ得ることに注意すべきである。本発明は、添付の請求の範囲内にあるすべてのそのような代替、組み合わせおよび修飾を包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フィルタの電力線への物理的取り付けの図解。
【図２】電力線に取り付けられた２つのフィルタの概略図。
【図３】図２のフィルタによる信号の減衰のプロット。
【図１】
2006507721.tif 000003
【図２】
2006507721.tif 000004
【図３】
2006507721.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月30日(2005.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための方法であって、
高周波磁心にコイルを設けること、
前記信号の周波数で共振する共振回路であって第１の周波数バンドブロック特性を有する第１の共振回路であるところの共振回路を作るために、前記コイルの末端間にキャパシタを接続すること、
前記ブロックが所望される場所で前記磁心を前記電力線の周りに配置すること、
前記第１の周波数バンドブロック特性よりも広い第２の周波数バンドブロック特性を作るために前記第１の共振回路と異なる周波数に同調された第２の共振回路を提供するように、前記設けること、前記接続すること、および前記配置することを行うこと
を包含する方法。
【請求項２】
前記磁心が、エアギャップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
電力線における信号のエネルギーの一部をブロックするための装置であって、
コイルを有する高周波磁心であって、前記磁心が、第１の磁心であり、前記コイルが第１のコイルであり、前記第１の磁芯が、ブロックが所望される場所で、前記電力線の周りに配置されているところの磁心、
前記信号の周波数で共振する共振回路を作るために、前記コイルの末端間に接続されたキャパシタであって、前記キャパシタが第１のキャパシタであり、前記共振回路が第１の周波数バンドブロック特性を有する第１の共振回路であるところのキャパシタ、
第２のコイルを有する第２の高周波磁心、
前記第１の周波数バンドブロック特性よりも広い第２の周波数バンド特性を作るように、前記第１の共振回路と異なる周波数に同調された第２の共振回路を提供すべく前記第２のコイルの末端間に接続された第２のキャパシタ
を備える装置。
【請求項４】
前記磁心が、エアギャップを含む請求項３に記載の装置。
【国際調査報告】
2006507721.tif 000006