способ увеличения скорости передачи информации по линии электроснабжения

Формула изобретения

Способ передачи информации по линии электроснабжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости передачи информации и уменьшения влияния потребителей электроэнергии на параметры системы передачи, совместно используют две линии передачи на основе двухпроводной и однопроводной направляющих структур, реализованных в одной проводной системе линии сети электроснабжения, для чего сигнал вводят противофазно в пару силовых проводников линии электроснабжения и синфазно во все проводники линии электроснабжения.

Описание изобретения к патенту

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.