JP4182069B2 - Communication device - Google Patents
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Description
本発明は、第1および第2の導電線を含む通信線路にノーマルモードの通信信号を重畳して伝送する通信装置に関する。 The present invention relates to a communication apparatus that superimposes and transmits a normal mode communication signal on a communication line including first and second conductive lines.
近年、オフィスのみならず一般家庭でも通信ネットワークシステムの需要がある。家庭内における通信ネットワークシステムを構築する際に選択し得る通信方式としては、無線を利用した通信方式、有線を利用した通信方式および電力線を利用した電力線通信方式がある。このうち、電力線通信方式には、通信線路として既設の電力線を利用するため配線工事費がかからない、家庭内の外観を損ねない等の利点がある。なお、本出願において、電力線通信における通信線路として利用される電力線を、電力線通信線路と呼ぶ。 In recent years, there is a demand for communication network systems not only in offices but also in general homes. As communication methods that can be selected when constructing a communication network system in the home, there are a communication method using wireless, a communication method using wire, and a power line communication method using power line. Among these, the power line communication method has advantages such as no wiring work cost is required because an existing power line is used as a communication line, and the appearance in the home is not impaired. In the present application, a power line used as a communication line in power line communication is referred to as a power line communication line.
図4は、電力線通信システムの概念を簡略化して示したものである。電力線通信システムは、Lライン(ライブライン)1LとNライン(ニュートラルライン)1Nとを含む電力線通信線路1と、この電力線通信線路1に一対の端子2A,2Bを介して接続された通信装置110とを備えている。図4において、記号Z1はLライン1Lとアースまたはグランドとの間のインピーダンスを表し、記号Z2はNライン1Nとアースまたはグランドとの間のインピーダンスを表している。通信装置110は、信号源100を有し、電力線通信線路との間でノーマルモードの通信信号の入出力を行う。信号源100は、例えば電力線通信用モデムに含まれるものである。
FIG. 4 shows a simplified concept of the power line communication system. The power line communication system includes a power
図4に示したシステムにおいて、信号源100は、通信信号として、Lライン1LとNライン1Nに、それぞれグランドレベルG0に関して対称な電圧波形の2つの信号101,102からなる平衡信号(ノーマルモード信号)を送出する。この通信信号が電力線通信線路1を通過する際におけるLライン1LとNライン1Nとの間の電位差をVとする。
In the system shown in FIG. 4, the
電力線通信線路1が平衡な理想的な状態の場合、すなわち、インピーダンスZ1,Z2が等しい場合には、通信信号が電力線通信線路1を通過する際に、Lライン1Lの電位は+V/2となり、Nライン1Nの電位は−V/2となる。従って、アースまたはグランドとLライン1Lとの間の電位差V1と、Nライン1Nとアースまたはグランドとの間の電位差V2は、共にV/2となる。その結果、Lライン1Lから発生される放射電界とNライン1Nから発生される放射電界とが逆相であることから相殺され、放射ノイズは発生しない。
When the power
一方、電力線通信線路1が不平衡な場合、すなわち、インピーダンスZ1,Z2が等しくない場合には、通信信号が電力線通信線路1を通過する際に、電位差V1,V2は等しくならない。この場合には、Lライン1Lから発生される放射電界とNライン1Nから発生される放射電界とは、絶対値が異なるため、これらは相殺されない。この場合には、2つの放射電界の絶対値の差分に対応した大きさの放射ノイズが電力線通信線路1から発生される。従って、電力線通信線路1の平衡度が低いほど、電力線通信線路1から大きな放射ノイズが発生される。このノイズは、線路が不平衡であることに起因するコモンモードノイズである。
On the other hand, when the power
この放射ノイズに対する対策として、例えば特許文献1に記載のように、通信線路にコモンモードノイズを減衰させるコモンモードフィルタを挿入する方法が考えられている。
しかしながら、コモンモードフィルタはコモンモードノイズを除去するだけのものであり、通信線路の平衡度を根本的に改善するものではない。また、コモンモードフィルタといってもノーマルモード信号を減衰させずにコモンモードノイズのみを減衰させることは困難であり、特にノーマルモード信号にて通信を行っている電力線通信においては、その通信信号成分にも影響を与えてしまう。そこで、放射ノイズを根本的に改善する方法が求められている。 However, the common mode filter only removes common mode noise and does not fundamentally improve the balance of the communication line. In addition, it is difficult to attenuate only the common mode noise without attenuating the normal mode signal even if it is a common mode filter. Especially in the power line communication that communicates with the normal mode signal, its communication signal component It will also affect. Therefore, a method for fundamentally improving radiation noise is required.
図5は、電力線通信システムにおける通信装置の一構成例を示している。この通信装置は、送信信号を生成する送信回路211を有するモデム210と、一対の端子1A,1Bを介してモデム210に接続されたバラントランスT100と、一対の端子2A,2Bを介して電力線通信線路1の各ライン1L,1Nに接続された第1および第2の導電線3,4と、第1および第2の導電線3,4上に設けられたキャパシタC1,C2とを備えている。バラントランスT100は、不平衡信号が入力される1次側巻線121と、この1次側巻線121に結合された2次側巻線122とを有している。1次側巻線121の一端と他端は一対の端子1A,1Bを介してモデム210内の送信回路211に接続されている。1次側巻線121の他端は接地されている。2次側巻線122の一端はLライン1Lに対応する第1の導電線3に接続され、2次側巻線122の他端はNライン1Nに対応する第2の導電線4に接続されている。キャパシタC1,C2は、電力の周波数成分が、モデム210側を通過することを阻止するハイパスフィルタとしての機能を有する。
FIG. 5 shows a configuration example of a communication device in the power line communication system. This communication apparatus includes a
バラントランスT100の2次側巻線122の中点24Cは接地されている。この場合、第1の導電線3およびグランド間のインピーダンスと第2の導電線4およびグランド間のインピーダンスとが等しく各導電線間の平衡度が保たれていれば、図6に示したように1次側巻線21の両端間に電位差Vが与えられたときに、グランドと第1の導電線3との間の電位差と、第2の導電線4とグランドとの間の電位差は、理想的には共にV/2となる。このように、バラントランスT100は、モデム210側のグランドレベルG1に関して非対称な電圧波形の2つの信号からなる不平衡信号を、理想的には、モデム210側のグランドレベルG1に関して対称な電圧波形の2つの信号101,102からなる平衡信号に変換する。
A
ここで、モデム210側のグランドレベルG1は、一般にモデム210側のフレームグランドによって規定され、電力線通信線路1側のグランドレベルG0は一般にアースによって規定される。このため、モデム210側のグランドレベルG1と電力線通信線路1側のグランドレベルG0とが異なる。従来では、これらのグランドレベルの差を考慮していないため、バラントランスT100の接地点を2次側巻線122の中点24Cに設定したとしても、各導電線間の平衡度が保たれず、必ずしも各導電線に出力される2つの信号101,102は平衡信号にはならない。従って、理想的にはノーマルモードとなるべき信号101,102の一部がコモンモードの信号に変換されてしまい、これが放射ノイズの原因となってしまう。ところで、各導電線間の平衡度を改善できなくとも、電力線通信線路1に平衡度の高いノーマルモードの信号を重畳することができれば、放射ノイズの問題を解決することができると思われる。
Here, the ground level G1 on the
なお、上記の問題点は、電力線通信線路に限らず、平衡信号を伝送する通信線路全般に当てはまる。 Note that the above problem applies not only to power line communication lines, but also to all communication lines that transmit balanced signals.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、通信線路に平衡度の高い理想的なノーマルモード信号を重畳することができ、これにより通信線路における放射ノイズの発生を防止することができるようにした通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to superimpose an ideal normal mode signal having a high balance on a communication line, thereby preventing generation of radiation noise in the communication line. It is an object of the present invention to provide a communication device that can perform the above-described operation.
本発明による通信装置は、第1および第2の導電線を含む通信線路に平衡信号を伝送する通信装置であって、ベースバンド信号に基づく不平衡状態の第1の送信信号を出力する第1の送信回路と、ベースバンド信号に基づく不平衡状態の第2の送信信号を出力する第2の送信回路と、第1および第2の送信信号を1つの平衡信号に変換して第1および第2の導電線に出力すると共に、第1および第2の導電線に伝送されてきた平衡状態の信号を不平衡状態の受信信号に変換して出力する平衡化回路部と、平衡化回路部の後段に設けられ、通信線路に発生したコモンモード電流を検出する電流検出部と、電流検出部によって検出されたコモンモード電流に基づいてコモンモード電流が減少するように、第1の送信信号の信号レベルと第2の送信信号の信号レベルとを調整する制御手段と、平衡化回路部から出力された受信信号を受信する受信回路と、平衡化回路部と第1および第2の送信回路ならびに受信回路との間に設けられた送受信切替スイッチとを備えたものである。
本発明による通信装置において、平衡化回路部は、第1の送信信号が入力される第1の1次側巻線と、第2の送信信号が入力される第2の1次側巻線と、第1の1次側巻線に磁気的に結合されると共に、一端が第1の導電線に接続された第1の2次側巻線と、第2の1次側巻線に磁気的に結合されると共に、一端が第1の2次側巻線の他端に接続され他端が第2の導電線に接続された第2の2次側巻線とを有し、第1の2次側巻線の巻数と第2の2次側巻線の巻数とが同じであると共に、第1の2次側巻線と第2の2次側巻線との接続点が接地された構成とされている。また、送受信切替スイッチは、受信回路による信号の受信時に第1の1次側巻線と第2の1次側巻線とを直列接続し、その直列接続された第1の1次側巻線と第2の1次側巻線とによって受信される受信信号が受信回路に伝送されるように、第1の1次側巻線と第2の1次側巻線とを受信回路に接続するようになされている。
A communication apparatus according to the present invention is a communication apparatus that transmits a balanced signal to a communication line including first and second conductive lines, and outputs a first transmission signal in an unbalanced state based on a baseband signal . Transmission circuit, a second transmission circuit that outputs a second transmission signal in an unbalanced state based on the baseband signal, and the first and second transmission signals converted into one balanced signal. A balanced circuit unit that outputs to the two conductive lines and converts the balanced signal transmitted to the first and second conductive lines into an unbalanced received signal and outputs the received signal . A current detection unit that is provided in a subsequent stage and detects a common mode current generated in the communication line, and a signal of the first transmission signal so that the common mode current is reduced based on the common mode current detected by the current detection unit Level and second transmission And control means for adjusting the issue of the signal level, provided between the receiving circuit for receiving a reception signal outputted from the balancing circuit unit, a balancing circuit portion and the first and second transmission circuits and reception circuits The transmission / reception change-over switch is provided.
In the communication device according to the present invention, the balancing circuit unit includes a first primary winding to which the first transmission signal is input, and a second primary winding to which the second transmission signal is input. The first primary winding is magnetically coupled to the first primary winding and one end is connected to the first conductive wire, and the second primary winding is magnetically coupled to the first primary winding. And a second secondary winding having one end connected to the other end of the first secondary winding and the other end connected to the second conductive wire. The number of turns of the secondary winding and the number of turns of the second secondary winding are the same, and the connection point between the first secondary winding and the second secondary winding is grounded It is configured. The transmission / reception selector switch connects the first primary winding and the second primary winding in series when a signal is received by the reception circuit, and the first primary winding connected in series. The first primary winding and the second primary winding are connected to the receiving circuit so that a reception signal received by the first primary winding and the second primary winding is transmitted to the receiving circuit. It is made like that.
本発明による通信装置では、通信線路に発生したコモンモード電流が検出され、それに基づいてコモンモード電流が減少するように第1の送信信号の信号レベルと第2の送信信号の信号レベルとの調整が行われる。その調整された第1および第2の送信信号が1つの平衡信号に変換され通信線路に出力される。これにより、結果的にコモンモード電流が抑制され、通信線路に平衡度の高い理想的なノーマルモード信号が重畳される。 In the communication apparatus according to the present invention, the common mode current generated in the communication line is detected, and the signal level of the first transmission signal and the signal level of the second transmission signal are adjusted so that the common mode current decreases based on the detected common mode current. Is done. The adjusted first and second transmission signals are converted into one balanced signal and output to the communication line. As a result, the common mode current is consequently suppressed, and an ideal normal mode signal with a high balance is superimposed on the communication line.
本発明による通信装置において、第1および第2の送信信号の基となるベースバンド信号を変調して、その変調後の信号を第1および第2の送信回路に出力する変調回路をさらに備えていても良い。
この場合、制御手段は、変調回路から出力する変調信号の信号レベルを制御することにより第1および第2の送信信号の信号レベルの調整を行う。
The communication apparatus according to the present invention further includes a modulation circuit that modulates a baseband signal that is a basis of the first and second transmission signals and outputs the modulated signal to the first and second transmission circuits. May be.
In this case, the control means adjusts the signal levels of the first and second transmission signals by controlling the signal level of the modulation signal output from the modulation circuit.
さらに、第1の1次側巻線と第1の送信回路とを接続する一対の第1の信号線と、第2の1次側巻線と第2の送信回路とを接続する一対の第2の信号線とをさらに備えていても良い。そして、送受信切替スイッチが、受信回路による信号の受信時には、一対の第1の信号線のうち第1の導電線に対応する信号線と一対の第2の信号線のうち第2の導電線に対応する信号線とを介して平衡化回路部からの受信信号が受信回路に伝送されるよう、各信号線の接続状態を切り替えるようにしても良い。 Furthermore, a pair of first signal lines connecting the first primary winding and the first transmission circuit, and a pair of first signal lines connecting the second primary winding and the second transmission circuit. 2 signal lines may be further provided. When the transmission / reception selector switch receives a signal by the receiving circuit, the signal line corresponding to the first conductive line of the pair of first signal lines and the second conductive line of the pair of second signal lines The connection state of each signal line may be switched so that the reception signal from the balancing circuit unit is transmitted to the reception circuit via the corresponding signal line.
本発明の通信装置によれば、通信線路に発生したコモンモード電流を検出し、それに基づいてコモンモード電流が減少するように第1の送信信号の信号レベルと第2の送信信号の信号レベルとの調整を行い、その調整された第1および第2の送信信号を1つの平衡信号に変換して通信線路に出力するようにしたので、通信線路に平衡度の高い理想的なノーマルモード信号を重畳することができ、これにより通信線路における放射ノイズの発生を防止することができる。 According to the communication device of the present invention, the signal level of the first transmission signal and the signal level of the second transmission signal are detected so that the common mode current generated in the communication line is detected and the common mode current is reduced based on the detected common mode current. Since the adjusted first and second transmission signals are converted into one balanced signal and output to the communication line, an ideal normal mode signal having a high balance is provided on the communication line. Superimposition can be performed, thereby preventing generation of radiation noise in the communication line.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る通信装置全体の構成を示している。この通信装置は、例えば電力線通信システムに適用されるものであり、一対の端子2A,2Bを介して、電力線通信線路1を構成するLライン(ライブライン)1LとNライン(ニュートラルライン)1Nとに接続される。この通信装置を含む電力線通信システムでは、図4に示した電力線通信システムと同様、通信信号として、Lライン1LとNライン1Nに、それぞれグランドレベルG0に関して対称な電圧波形の2つの信号101,102からなる平衡信号(ノーマルモード信号)を送出する。また、図示しない他の通信装置から出力された平衡信号を受信する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention. This communication apparatus is applied to, for example, a power line communication system, and includes an L line (live line) 1L and an N line (neutral line) 1N constituting the power
この通信装置は、第1および第2の送信回路11A,11Bならびに受信回路12を有するモデム10と、一対の端子1A,1Bを介してモデム10に接続された平衡化回路部20と、平衡化回路部20の後段に設けられた電流検出部30と、一対の端子2A,2Bを介して電力線通信線路1の各ライン1L,1Nに接続された第1および第2の導電線3,4と、第1および第2の導電線3,4上に設けられたキャパシタC1,C2とを備えている。この通信装置はまた、モデム10と平衡化回路部20とを接続するために、一対の第1の信号線13(13A,13B)および一対の端子1A,1Bと、一対の第2の信号線14(14A,14B)および一対の端子1C,1Dとを備えている。なお、この通信装置では、モデム10と平衡化回路部20との間の信号線13,14の接続状態が信号の送信時と受信時とで異なるが、図1では送信時の接続状態に対応する構成を示している。
The communication apparatus includes a
この通信装置はまた、電流検出部30によって検出されたアナログのコモンモード電流信号をデジタル信号に変換して電流レベル信号41として出力するADコンバータ40と、電流レベル信号41に基づいて第1および第2の送信回路11A,11Bから出力される各送信信号201,202のレベルを調整制御する送信レベルコントローラ50とを備えている。送信レベルコントローラ50は、本発明における「制御手段」の一具体例に対応する。
The communication apparatus also converts an analog common mode current signal detected by the
キャパシタC1,C2は、電力の周波数成分がモデム10側を通過することを阻止するハイパスフィルタとしての機能を有している。電流検出部30は、磁心31と、磁心31に共通に巻かれ互いに磁気的に結合された巻線32,33,34とを有している。巻線32は、一端が第1の導電線3上において第1のトランスT1Aの第1の2次側巻線22Aの一端に接続され、他端がキャパシタC1の一端に接続されている。巻線33は、一端が第2の導電線4上において第2のトランスT1Bの第2の2次側巻線22Bの他端に接続され、他端がキャパシタC2の一端に接続されている。巻線34の両端は、ADコンバータ40に接続されている。巻線34とADコンバータ40との間には、抵抗R1が並列接続されている。
The capacitors C1 and C2 have a function as a high-pass filter that prevents the frequency component of power from passing through the
第1の送信回路11Aは、不平衡状態の第1の送信信号201を平衡化回路部20に出力するようになっている。第2の送信回路11Bは、不平衡状態の第2の送信信号202を平衡化回路部20に出力するようになっている。受信回路12は、図示しない他の通信装置から通信線路1に伝送されてきた平衡信号を平衡化回路部20を介して、不平衡状態の受信信号203として受信するようになっている。
The
平衡化回路部20は、不平衡信号からなる第1および第2の送信信号201,202を1つの平衡信号101,102に変換して第1および第2の導電線3,4に出力する機能を有している。平衡化回路部20はまた、平衡信号として受信した受信信号を不平衡信号に変換して受信回路12に出力する機能を有している。平衡化回路部20は、第1および第2のトランスT1A,T1Bにより構成されている。第1のトランスT1Aは、第1の送信回路11Aからの第1の送信信号201が入力される第1の1次側巻線21Aと、この第1の1次側巻線21Aに第1の磁心23Aを介して磁気的に結合された第1の2次側巻線22Aとを有している。第2のトランスT1Bは、第2の送信回路11Bからの第2の送信信号202が入力される第2の1次側巻線21Bと、この第2の1次側巻線21Bに第2の磁心23Bを介して磁気的に結合された第2の2次側巻線22Bとを有している。第1の1次側巻線21Aの巻数と第2の1次側巻線21Bの巻数は例えば同じとなっている。
The
第1の2次側巻線22Aの一端はLライン1Lに対応する第1の導電線3に接続されている。第2の2次側巻線22Bの一端は第1の2次側巻線22Aの他端に接続され、他端はNライン1Nに対応する第2の導電線4に接続されている。第1の2次側巻線22Aの巻数と第2の2次側巻線22Bの巻数は同じとなっている。第1の2次側巻線22Aと第2の2次側巻線22Bとの接続点24Cは接地されている。第1の2次側巻線22Aと第2の2次側巻線22Bは、例えば単一の巻線を中点で分け、その中点を接続点24Cとして接地することにより構成されている。接続点24Cの接地先は、例えばグランドレベルG1のフレームグランドとなっている。
One end of the first secondary winding 22A is connected to the first
第1の1次側巻線21Aの一端は、一対の第1の信号線13のうちの一方の信号線13Aに接続され、他端は他方の信号線13Bに接続されている。第2の1次側巻線21Bの一端は、一対の第2の信号線14のうちの一方の信号線14Aに接続され、他端は他方の信号線14Bに接続されている。信号線13Aが第1の導電線3に対応し、信号線14Bが第2の導電線4に対応している。
One end of the first primary winding 21A is connected to one
図2は、モデム10内の回路の一構成例を示している。モデム10は、第1および第2の送信回路11A,11Bと受信回路12に加え、ベースバンド回路(変復調回路)70と、切替スイッチSW1,SW2,SW3とを有している。ベースバンド回路70は、本発明における「変調回路」の一具体例に対応する。切替スイッチSW1,SW2,SW3は、本発明における「送受信切替スイッチ」の一具体例に対応する。
FIG. 2 shows a configuration example of a circuit in the
第1の送信回路11Aは、ベースバンド回路70から出力されたデジタルの変調信号をアナログ信号に変換するDAコンバータ81Aと、DAコンバータ81Aからの出力信号から送信用の所定の通信帯域の信号を取り出す送信フィルタ82Aと、送信フィルタ82Aによってフィルタリングされた通信帯域の信号を増幅する送信アンプ83Aとを有している。第2の送信回路11Bも同様に、DAコンバータ81Bと、送信フィルタ82Bと、送信アンプ83Bとを有している。受信回路12は、受信信号203を増幅する受信アンプ91と、受信アンプ91の出力から不要周波数成分を除去し所定の通信帯域の信号を取り出す受信フィルタ92と、受信フィルタ92によってフィルタリングされた通信帯域の信号をデジタル信号に変換してベースバンド回路70に出力するADコンバータ93とを有している。
The
切替スイッチSW1,SW2,SW3は、第1および第2の送信回路11A,11Bならびに受信回路12と平衡化回路部20の1次側巻線21A,21Bとの接続状態を切り替える機能を有している。各切替スイッチSW1,SW2,SW3は例えば半導体スイッチなどにより構成され、ベースバンド回路70からのスイッチ制御信号71に基づいてスイッチング動作するようになっている。
The change-over switches SW1, SW2, SW3 have a function of switching the connection state between the first and
なお、図2では、切替スイッチSW1,SW2,SW3の状態として、送信時の接続状態に対応する構成を示している。図示したように送信時には切替スイッチSW2がオフされ、切替スイッチSW1,SW3がオンされる。受信時には図示した状態とは逆に、切替スイッチSW2がオンされ、切替スイッチSW1,SW3がオフされる。切替スイッチSW1は、信号線13Bを第1の送信回路11Aに選択的に相互接続すると共に、信号線13Bを選択的に接地接続する。切替スイッチSW2は、信号線13Bと信号線14Aとを選択的に相互接続する。切替スイッチSW3は、信号線14Aを選択的に第2の送信回路11Bに接続する。
FIG. 2 shows a configuration corresponding to the connection state at the time of transmission as the state of the selector switches SW1, SW2, and SW3. As shown in the figure, during transmission, the changeover switch SW2 is turned off, and the changeover switches SW1 and SW3 are turned on. At the time of reception, the switch SW2 is turned on and the switches SW1 and SW3 are turned off, contrary to the state shown in the figure. The changeover switch SW1 selectively connects the
第1の1次側巻線21Aは、信号の送信時には一対の第1の信号線13(13A,13B)および一対の端子1A,1Bを介して第1の送信回路11Aに接続されるようになっている。第2の1次側巻線21Bは、信号の送信時には一対の第2の信号線14(14A,14B)および一対の端子1C,1Dを介して第2の送信回路11Bに接続されるようになっている。一対の第1の信号線13のうちの他方の信号線13Bと、一対の第2の信号線14のうちの他方の信号線14Bは、信号の送信時には接地されるようになっている。その接地先は、例えばグランドレベルG1のフレームグランドとなっている。
The first primary winding 21A is connected to the
受信回路12による信号の受信時には、切替スイッチSW1,SW2,SW3の切り替え動作により、一対の第1の信号線13のうち第1の導電線3に対応する信号線13Aと一対の第2の信号線14のうち第2の導電線4に対応する信号線14Bとを介して平衡化回路部20からの受信信号203が受信回路12に伝送されるよう、各信号線の接続状態が切り替えられるようになっている。この場合、切替スイッチSW2がオンされることにより一対の第1の信号線13のうちの他方の信号線13Bと一対の第2の信号線14のうちの一方の信号線14Aとが接続され、これにより第1の1次側巻線21Aの他端と第2の1次側巻線21Bの一端とが接続され、第1の1次側巻線21Aと第2の1次側巻線21Bとが直列接続されるようになっている。この場合、切替スイッチSW1がオフされることにより信号線13Bの接地状態は解除される。また、切替スイッチSW3がオフされることにより、信号線14Aと第2の送信回路11Bとの接続状態が解除される。このように受信時には、第1の1次側巻線21Aと第2の1次側巻線21Bとが直列接続されることにより、一方の1次側巻線のみを用いて受信する場合に比べて振幅の大きい受信信号を取り込むことができる。
When the signal is received by the
ベースバンド回路70は、変調回路と復調回路とを含んでいる。ベースバンド回路70は、信号の送信時には第1および第2の送信信号201,202の基となるデジタルのベースバンド信号を所定の方式(例えばOFDM方式)で変調して、その変調後の信号を第1および第2の送信回路11A,11Bに出力するようになっている。この場合、ベースバンド回路70は、送信レベルコントローラ50からの信号レベル制御信号51に基づいて、第1および第2の送信回路11A,11Bに出力する変調信号のレベルを調整するようになっている。ベースバンド回路70はまた、信号の受信時には、受信回路12から出力されたデジタルの受信信号を所定の方式で復調してデジタルのベースバンド信号を生成するようになっている。
The
送信レベルコントローラ50は、電流検出部30によって検出されたコモンモード電流の電流レベル信号41に基づいて信号レベル制御信号51を出力し、コモンモード電流が減少するようにベースバンド回路70から出力する変調信号の信号レベルを制御するようになっている。これにより、第1および第2の送信信号201,202の信号レベルの調整制御を行うようになっている。電力線通信線路1の平衡度(第1および第2の導電線3,4の平衡度)は、時間的に変動することが考えられるので、送信レベルコントローラ50による制御は、所定間隔(例えば電力周波数の半波に同期した周期等)で行うことが望ましい。
The
次に、適宜図3を参照してこの通信装置の動作、特に送信時の信号レベルを制御する動作を説明する。
図3は、この通信装置における送信時の制御動作を示している。この通信装置では、第1の送信回路11Aからの送信信号201として不平衡信号が、一対の第1の信号線13を介して第1のトランスT1Aの第1の1次側巻線21Aに出力される。また第2の送信回路11Bからの送信信号202として不平衡信号が、一対の第2の信号線14を介して第2のトランスT1Bの第2の1次側巻線21Bに出力される。第1および第2のトランスT1A,T1Bは、不平衡信号からなる第1および第2の送信信号201,202を1つの平衡信号101,102に変換し、第1および第2の導電線3,4に出力する。
Next, the operation of this communication apparatus, particularly the operation for controlling the signal level during transmission will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows a control operation at the time of transmission in this communication apparatus. In this communication apparatus, an unbalanced signal is output as the
ここで、第1の1次側巻線21Aの巻数と第2の1次側巻線21Bの巻数とが同一で、かつ第1の2次側巻線22Aの巻数と第2の2次側巻線22Bの巻数とが同一である場合を考える。この場合、第1および第2の導電線3,4が理想的な平衡状態にあれば、第1の送信信号201の信号レベルと第2の送信信号202の信号レベルとを同じレベルにすれば、第1および第2の導電線3,4に理想的なノーマルモード信号が重畳される。しかしながら、実際には理想的な平衡状態とは限らず、初期の状態では平衡化回路部20からの出力信号にコモンモード電流が含まれている可能性がある。電流検出部30では、そのコモンモード電流を検出する。ADコンバータ40は、電流検出部30によって検出されたアナログのコモンモード電流検出信号をデジタル信号に変換して、電流レベル信号41として送信レベルコントローラ50に出力する(ステップS11)。送信レベルコントローラ50は、電流レベル信号41を見てコモンモード電流が検出されたか否か(信号レベルがゼロであるか否か)を判断する(ステップS12)。コモンモード電流が検出されなかった場合(ステップS12;N)には、所定期間経過後、再度電流レベル信号41の検出を行う。
Here, the number of turns of the first primary side winding 21A and the number of turns of the second primary side winding 21B are the same, and the number of turns of the first secondary side winding 22A and the second secondary side winding are the same. Consider a case where the number of turns of the winding 22B is the same. In this case, if the first and second
コモンモード電流が検出された場合(ステップS12;Y)には、送信レベルコントローラ50は、信号レベル制御信号51を出力してベースバンド回路70(図2)を制御することにより、第1の送信信号201の信号レベルと第2の送信信号202の信号レベルとを調整制御する(ステップS13)。このレベル調整制御は、コモンモード電流が減少することとなるように行う。そして、再度コモンモード電流の検出を行い、コモンモード電流が検出されなくなるまで(コモンモード電流の信号レベルがゼロになるまで)、この制御を繰り返す。これにより、モデム10側のグランドレベルG1と電力線通信線路1側のグランドレベルG0とが異なっていたとしても、その差によって生ずるコモンモード電流が抑制され、各導電線間に平衡度の高い理想的なノーマルモード信号を重畳することができる。
When the common mode current is detected (step S12; Y), the
以上説明したように、本実施の形態によれば、通信線路に発生したコモンモード電流を検出し、それに基づいてコモンモード電流が減少するように第1の送信信号201の信号レベルと第2の送信信号202の信号レベルとの調整を行い、その調整された第1および第2の送信信号201,202を1つの平衡信号101,102に変換して各導電線3,4に出力するようにしたので、電力線通信線路1に平衡度の高い理想的なノーマルモード信号を重畳することができ、これにより電力線通信線路1における放射ノイズの発生を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the common mode current generated in the communication line is detected, and the signal level of the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば本発明は通信線路として電力線を用いたシステムに限らず、平衡信号を伝送する通信線路を用いる通信システム全般に適用することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. For example, the present invention is not limited to a system using a power line as a communication line, but can be applied to any communication system using a communication line that transmits a balanced signal.
3,4…導電線、10…モデム、11A,11B…送信回路、12…受信回路、20…平衡化回路部、30…電流検出部、50…送信レベルコントローラ、70…ベースバンド回路(変復調回路)。
3, 4 ... conductive wire, 10 ... modem, 11A, 11B ... transmission circuit, 12 ... reception circuit, 20 ... balancing circuit section, 30 ... current detection section, 50 ... transmission level controller, 70 ... baseband circuit (modulation / demodulation circuit) ).
Claims (3)
ベースバンド信号に基づく不平衡状態の第1の送信信号を出力する第1の送信回路と、
前記ベースバンド信号に基づく不平衡状態の第2の送信信号を出力する第2の送信回路と、
前記第1および第2の送信信号を1つの平衡信号に変換して前記第1および第2の導電線に出力すると共に、前記第1および第2の導電線に伝送されてきた平衡状態の信号を不平衡状態の受信信号に変換して出力する平衡化回路部と、
前記平衡化回路部の後段に設けられ、前記通信線路に発生したコモンモード電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出されたコモンモード電流に基づいて前記コモンモード電流が減少するように、前記第1の送信信号の信号レベルと前記第2の送信信号の信号レベルとを調整する制御手段と、
前記平衡化回路部から出力された前記受信信号を受信する受信回路と、
前記平衡化回路部と前記第1および第2の送信回路ならびに前記受信回路との間に設けられた送受信切替スイッチと
を備え、
前記平衡化回路部は、
前記第1の送信信号が入力される第1の1次側巻線と、
前記第2の送信信号が入力される第2の1次側巻線と、
前記第1の1次側巻線に磁気的に結合されると共に、一端が前記第1の導電線に接続された第1の2次側巻線と、
前記第2の1次側巻線に磁気的に結合されると共に、一端が前記第1の2次側巻線の他端に接続され他端が前記第2の導電線に接続された第2の2次側巻線とを有し、
前記第1の2次側巻線の巻数と前記第2の2次側巻線の巻数とが同じであると共に、前記第1の2次側巻線と前記第2の2次側巻線との接続点が接地された構成とされ、
前記送受信切替スイッチは、
前記受信回路による信号の受信時に前記第1の1次側巻線と前記第2の1次側巻線とを直列接続し、その直列接続された前記第1の1次側巻線と前記第2の1次側巻線とによって受信される前記受信信号が前記受信回路に伝送されるように、前記第1の1次側巻線と前記第2の1次側巻線とを前記受信回路に接続するようになされている
ことを特徴とする通信装置。 A communication device for transmitting a balanced signal to a communication line including first and second conductive lines,
A first transmission circuit for outputting an unbalanced first transmission signal based on a baseband signal ;
A second transmission circuit for outputting an unbalanced second transmission signal based on the baseband signal ;
The first and second transmission signals are converted into one balanced signal and output to the first and second conductive lines, and the balanced signal transmitted to the first and second conductive lines A balanced circuit unit that converts the signal into an unbalanced received signal and outputs the received signal ,
A current detection unit provided at a subsequent stage of the balancing circuit unit to detect a common mode current generated in the communication line;
Control means for adjusting the signal level of the first transmission signal and the signal level of the second transmission signal so that the common mode current decreases based on the common mode current detected by the current detection unit; ,
A receiving circuit for receiving the received signal output from the balancing circuit unit;
A transmission / reception selector switch provided between the balancing circuit unit and the first and second transmission circuits and the reception circuit;
With
The balancing circuit section is
A first primary winding to which the first transmission signal is input;
A second primary winding to which the second transmission signal is input;
A first secondary winding coupled magnetically to the first primary winding and having one end connected to the first conductive line;
A second magnetically coupled to the second primary winding, one end connected to the other end of the first secondary winding and the other end connected to the second conductive line. Secondary winding of
The number of turns of the first secondary winding and the number of turns of the second secondary winding are the same, and the first secondary winding and the second secondary winding The connection point is grounded,
The transmission / reception selector switch is:
The first primary winding and the second primary winding are connected in series when a signal is received by the receiving circuit, and the first primary winding and the first primary winding connected in series are connected. The first primary winding and the second primary winding are connected to the receiving circuit so that the reception signal received by the two primary windings is transmitted to the receiving circuit. communication apparatus characterized by being adapted to connect to.
前記制御手段は、前記変調回路から出力する変調信号の信号レベルを制御することにより前記第1および第2の送信信号の信号レベルの調整を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 By modulating the baseband signal which is the basis of the first and second transmission signals, further comprising a modulation circuit for outputting a signal after the modulation to the first and second transmission circuit,
2. The communication apparatus according to claim 1, wherein the control unit adjusts signal levels of the first and second transmission signals by controlling a signal level of a modulation signal output from the modulation circuit. 3. .
前記第2の1次側巻線と前記第2の送信回路とを接続する一対の第2の信号線と、をさらに備え、
前記送受信切替スイッチは、
前記受信回路による信号の受信時には、前記一対の第1の信号線のうち前記第1の導電線に対応する信号線と前記一対の第2の信号線のうち前記第2の導電線に対応する信号線とを介して前記平衡化回路部からの前記受信信号が前記受信回路に伝送されるよう、前記各信号線の接続状態を切り替えるようになされている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 A pair of first signal lines connecting the first primary winding and the first transmission circuit;
A pair of second signal lines connecting the second primary winding and the second transmission circuit; and
The transmission / reception selector switch is:
During reception of a signal by the receiving circuit, the signal line corresponding to the first conductive line of the pair of first signal lines and the second conductive line of the pair of second signal lines. claim wherein the received signal from the balancing circuit unit via the signal line to be transmitted to the receiving circuit, wherein said it has been made to switch the connection state of each signal line 1 or 2 The communication apparatus as described in.
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