СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ЛИНИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
METHOD OF INCREASING SPEED OF TRANSMITTING INFORMATION OVER ELECTRIC POWER SUPPLY LINE

Электромагнитные волны, носители информации, могут направляться проводящими структурами. Хорошо известны двухпроводная направляющая (волноводная) структура и ее применение для передачи информации, в том числе и в сети электроснабжения. При этом одна и та же проводящая структура применяется и для передачи электроэнергии, и для передачи информации. Другие направляющие структуры в системах передачи информации, реализованных в сетях электроснабжения, не применялись. Для использования двухпроводной направляющей структуры сигнал вводят противофазно в систему, состоящую из двух силовых проводников линии электроснабжения.
В описываемых проводниках, при указанном вводе сигнала, текут противофазные токи проводимости сигнала. Противофазные токи в параллельных проводниках распространяются в противоположных (встречных) направлениях. Суперпозиция как электрических, так и магнитных полей двух встречных параллельных токов такова, что поля сконцентрированы между проводниками. Вдали от проводников поля взаимно компенсируются.
Двухпроводная направляющая структура используется и в лучшем современном комплексе решений для высокоскоростной передачи информации в сети электроснабжения - стандарте «IEEE 1901», анонсированном в конце 2010 г.
Наряду с двухпроводной в сети электроснабжения существует возможность реализации однопроводной направляющей структуры. Основные свойства однопроводной (волноводной) структуры таковы: «При использовании одиночного провода как волноводной системы ток проводимости, текущий по проводнику, не возвращается обратно по второму проводнику, как это имеет место в двухпроводной линии, а замыкается токами смещения в пространстве, окружающем проводник» [X.Мейнке и Ф.Гундлах. Радиотехнический справочник. Госэнергоиздат. 1961, с.188]. Реализация системы связи на основе такой направляющей структуры предложена в заявке №2009135887 с приоритетом от 29.09.2009. Если в поперечном сечении линии электроснабжения во всех проводниках токи проводимости сигнала синфазны, то электромагнитная волна направляется указанной группой проводников как одним проводником. С указанной целью сигнал вводят, посредством рупорного перехода, синфазно во все проводники поперечного сечения линии электроснабжения.
При использовании как двухпроводной, так и однопроводной направляющих структур на параметры систем связи оказывают влияние потребители электроэнергии.
В двухпроводной линии потребители электроэнергии ее шунтируют, а при коммутациях дестабилизируют коэффициент передачи. Конденсаторы антипомеховых фильтров потребителей сужают полосу пропускания линии. У линии, основанной на однопроводной направляющей системе, отсутствуют недостатки двухпроводной системы, однако есть свои собственные. В частности, потребители электроэнергии могут уменьшить ее коэффициент передачи на низких частотах за счет резонансных явлений.
В предлагаемом изобретении совместно используют обе линии передачи, как на основе двухпроводной, так и однопроводной направляющих структур, реализованных в одной проводной системе линии сети электроснабжения. На передающем конце, посредством устройств ввода-вывода, формируют электромагнитные волны, одна из которых способна распространяться в двухпроводной, а другая в однопроводной направляющей структуре. На приемном конце обрабатывают сумму сигналов, пришедших по указанным линиям. Суммарный канал имеет более широкую полосу пропускания, объединяющую полосы составляющих линий. Общий коэффициент передачи в частотном диапазоне более равномерный за счет некоррелированности неоднородностей в линиях, работающих на разных физических принципах.
В результате скорость передачи информации в сети электроснабжения с реальными потребителями не ниже, чем в ненагруженной сети при использовании двухпроводной линии передачи информации.