SE452081B - Terminalstation for kommunikation via det elektriska ledningsnetet med en eller flera liknande stationer samt kommunikationssystem innefattande ett flertal terminalstationer - Google Patents

Description

452 Û81 nätet via en akustisk bana innefattande en elektriskt isoler- ande piezoelektrisk omkopplare avstämd med den frekvens med vilken nämnda signaler överförs.

Omkopplaren innefattar vanligen en skiva av ett piezoelek- triskt material, exempelvis bariumtitanat eller ett bariumti- tanat modifierat med blyzirconattitanat. Dessa material kan framställas till lág kostnad genom massproduktion i keramisk teknik för att erhålla organ med lämplig dimension.

Den piezoelektriska strukturen har på båda sidor ett elektrod- mönster, medelst vilket den elektroakustiska omkopplingen pâverkas. Detta elektrodmönster kan åstadkommas medelst välkänd teknik.

Ett flertal liknande terminalstationer kan sammanbindas via ett tràdsystem, det elektriska nätaggregatet, för att bilda ett kommunikationssystem. Varje station är lämpligen försedd med en plugganslutning, varigenom anslutning till nätet via utgàngskopplingar erhålls.

En föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade figurer.

Fig l visar ett schema över en terminalstation.

Fig 2 visar stationen mera i detalj.

Fig 3 och 4 visar en plan, respektive sektionerad vy av linjeomkopplaren i stationen enligt fig l och 2.

I fig l betecknar 21 en oscillator kopplad till en piezoelek- trisk omkopplare 22 via en belastning 23. Omkopplaren 22 åstadkommer i sin tur en koppling av stationen till ledarna 24 i det elektriska nätet. Oscillatorn är avstämd med reso- nansfrekvensen för omkopplaren, exempelvis inom omrâdet 40 till 140 kHz. Oscillatorutgàngen, vilken är modulerad med den signal som skall överföras, ger den piezoelektriska 452 081 omkopplaren 22 en mekanisk resonans. Akustiska signaler överförs via omkopplaren från ingàngsterminaler 25 till utgàngsterminaler 26, där de elektriska signalerna áterfàs och tillförs nätet för överföring till en avlägsen station.

Denna akustiska koppling eliminerar behovet av direkt elek- trisk anslutning mellan stationen och linjen, varigenom en god elektrisk isolation erhålls. Pâ liknande sätt överförs mottagna elektriska signaler från linjen tillbaka över omkopp- laren som akustiska signaler och konverteras till elektriska signaler för bearbetning i mottagningskretsen (ej visad).

För datatransmission används lämpligen FSK, men även andra metoder för modulering kan naturligtvis användas. I praktiken väljs lämplig form av modulering beroende pà den speciella naturen hos den signal som skall överföras.

Fig 2 visar terminalstationen mera i detalj. Signalerna vid ingången I/P förs till en moduleringskrets 31, vilken modulerar oscillatorns 21 utgång. Denna modulerade signal tillförs basen i en transistor TR2 via en resistans R2 konver- terad enligt det vanliga emittersättet, varigenom utgàngsdriv- ningen till den piezoelektriska omkopplaren 22 erhålls och varigenom signalerna överförs via linjen 24 till en avlägsen station.

Inkommande signaler frán linjen matas via en mottagningsför- stärkare 32 till en demodulator 33 där de utsprungliga signa- lerna áterfàs och matas till ett utgángssteg 34. I vissa applikationer kan demodulatorn ha ytterligare en utgång ansluten via en resistans Rl till basen i. transistorn TRl.

Konstruktionen är sådan, att då en överföring mottas fràn en avlägsen station inkopplas transistorn TRl, varigenom transistorn TR2 bortkopplas och effektivt eliminerar över- föringskanalen för stationen.

Pig 3 och 4 visar den piezoelektriska omkopplaren i detalj.

Denna innefattar ett organ, en skiva 41, av piezoelektriska 452 081 material vars tjocklek är betydligt mindre än dess diameter.

Materialet kan vara rent bariumtitanat eller ett bariumtitanat modifierat med blytitanat. Skivan är på båda sidor försedd med centrala skivelektroder 42 och yttre ringformade elek- troder 43. Skivan 4l och elektroderna 42 och 43 är inbördes koncentriska. De yttre elektroderna 43 ger lämpligen ingången till omkopplaren medan elektroderna 42 ger utgången till linjen. Kontakt erhålls via ledningar 44, respektive 45.

Resonansfrekvensen för omkopplaren är en funktion av dess dimensioner. Dess kropp kan utformas för att ha en resonans i ett flertal områden, men för en tunn skiva är den radiella moden dominant. Frekvensen, fr, för resonansen beräknas enligt en första approximation medelst formeln fr = Ulw där K är frekvenskonstanten för materialet uttryckt i kiloherz/mm and D är skivdiametern i mm. För de flesta appli- kationer är en resonansfrekvens inom området 40 till 140 kHz lämplig. I en konstruktion kan de inre elektroderna 42 ha en diameter av 0,6D och de yttre ringformade elektroder- na 43 kan ha en innerdiameter av 0,8D och en ytterdiameter av O,96D. Dessa dimensioner, vilka ej är kritiska, har be- funnits ge en adekvat koppling och en elektrisk isolering mellan stationen och nätet.

Andra elektrodkonfigurationer är naturligtvis möjliga men det koncentriska arrangemanget visat i fig 3 coh 4 är att föredra, eftersom det erbjuder en optimal operation vid den fundamentala radiella frekvensen, medan den samtidigt ger tillräcklig elektrodseparation för att den lämpliga elektriska isoleringen mellan ingång och utgång skall upprätt- hållas.

Claims (8)

1. 452 081 PATENTKRAV 1 Terminalstation för kommunikation via det elektriska ledningsnätet med en eller flera liknande stationer, k ä n- n e t e c k n a d därav, att stationen innefattar organ för moduleríng av en bärsignal med signaler för överföring, organ för demodulering av mottagna bärsignaler samt en elek- triskt isolerande piezoelektrisk omkopplare i resonans med nämnda bärfrekvens, varigenom stationen kan kopplas till nätet.

2. Terminalstation enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innehåller organ för selektiv' eliminerings- transmission av ingàngssignaler.

3. Terminalstation enligt kraven l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda omkopplare innefattar en skivformad kropp av piezoelektriskt material.

4. Terminalstation enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda kropp är försedd med koncentriska ingångs- och utgångselektroder.

5. Terminalstation enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den skivformade kroppen under operation har en resonans som överensstämmer med dess huvudsakliga radiella mod.

6. Terminalstation enligt något av kraven 1 till 4, k ä n- n e t e c k n a d därav, att omkopplaren innefattar en kropp av bariumtitanat eller ett bariumtitanat modifierat med blyzirconattitanat.

7. Kommunikationssystem innefattande ett flertal terminal- stationer förbundna medelst trådar, via vilka signaler 452 081 kan överföras mellan stationerna, varvid varje station är kopplad till nätet via en akustisk bana innefattande en elektriskt isolerande piezoelektrisk omkopplare i resonans med en frekvens med vilken signalerna överförs.

8. Kommunikationssystem enligt krav 7, k ä n n e t e c k- n a d därav, att de överförda signalerna är FSK signaler.