高周波信号供給装置
【課題】高周波信号をバランス良く単相回路と多相回路のすべての電力線に供給でき、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れるのを防止することのできる高周波信号供給装置を提供する。
【解決手段】電力供給側から電力需要側へ、少なくとも一対の電力線を用いて低周波交流電力を供給する電力供給線に、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給する高周波信号供給装置であって、対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、二次誘導コイルより電力供給側の一方の電力線と他方の電力線とを、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続する。
【解決手段】電力供給側から電力需要側へ、少なくとも一対の電力線を用いて低周波交流電力を供給する電力供給線に、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給する高周波信号供給装置であって、対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、二次誘導コイルより電力供給側の一方の電力線と他方の電力線とを、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相回路や多相回路にバランス良く高周波信号を供給することのでき、かつ、供給された高周波信号の漏洩を防止することができる高周波信号供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高周波を用いて通信を行う技術等の進展によって単相回路や多相回路に流れる交流電流に高周波信号を供給する技術の必要性が高まりつつある。
例えば、高周波を用いて通信を行う技術の一つとして既に各家庭に張り巡らされている商用電源ラインである単相三線式交流電力線を通信回線として利用するＰＬＣ通信（Power Line Communication）が挙げられる。
【０００３】
このＰＬＣ通信とは、既存のインフラである商用電源ラインを通信回線として利用し、ＡＣ100V（50/60Hz）の電力線に流れる交流電流に高周波信号を重畳供給して通信を行うものであり、既に各家庭において張り巡らされている電源ラインを使用するため新規配線工事が不要で経済的であるという利点がある。
【０００４】
そこで、単相回路や多相回路に高周波信号を供給する技術として、一つの信号用変成器を用いて複数の電力線に高周波信号を重畳供給する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３７５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、供給された高周波信号が電力供給側、例えば柱上トランスまで流れる場合がある。その結果、柱上トランスまで流れる高周波信号に対して既存の電力線の電気的平衡度が低いため、電力線自体がアンテナとして作用し、供給された高周波信号が電磁波として漏えいする恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高周波信号をバランス良く単相回路や多相回路のすべての電力線に供給でき、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れるのを防止することのできる高周波信号供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る高周波信号供給装置は、電力供給側から電力需要側へ、少なくとも一対の電力線を用いて低周波交流電力を供給する電力供給線に、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給する高周波信号供給装置であって、対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、二次誘導コイルより電力供給側の一方の電力線と他方の電力線とを、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項２に係る高周波信号供給装置は、電力供給側と電力需要側との間に、二次誘導コイルを直列に接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項３に係る高周波信号供給装置は、一方の電力線と、電力線と対となっている他方の電力線との間に、二次誘導コイルとコンデンサーとの直列回路を接続したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項４に係る高周波信号供給装置は、二対以上の電力線のうち、一部の電力線を供用することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項５に係る高周波信号供給装置は、二対の電力線のうち、一方の一対の電力線のうちの一方の電力線と、他方の一対の電力線のうちの一方の電力線とを供用した三線を用いたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項６に係る高周波信号供給装置は、異なる相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項７に係る高周波信号供給装置は、高周波信号供給装置の一の端子を一の電力線に、高周波信号供給装置の他の一端を前記電力線と対を成す電力線に接続したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、二次誘導コイルより電力供給側の一方の電力線と他方の電力線とを、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続するように構成されているので、対となるすべての電力線にバランス良く高周波信号を供給することができる。また、供給された高周波信号が電力供給側、例えば柱上トランスまで流れ、電磁波として漏えいすることを防止することができる。さらに、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことも防止することができるので、通信機器等の通信品質低下を防ぐことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、電力供給側と電力需要側との間に、二次誘導コイルを直列に接続するように構成されているので、すべての電力線にバランス良く高周波信号を供給することができ、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れることを防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、一方の電力線と、電力線と対となっている他方の電力線との間に、二次誘導コイルとコンデンサーとの直列回路を接続するように構成されているので、例えば既に電力線が配設されているような場合であっても、高周波信号供給装置を簡便に設置することができる。また、請求項１、２と同様に、すべての電力線にバランス良く高周波電流を供給することができ、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れることを防止することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、二対以上の電力線のうち、一部の電力線を供用するように構成されているので、電力線の本数を減らすことができ、よって高周波信号供給装置を小型化することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、二対の電力線のうち、一方の一対の電力線のうちの一方の電力線と、他方の一対の電力線のうちの一方の電力線とを供用した三線を用いるように構成されているので、単相三線式交流電力線にも用いることができる。これにより、例えば電力線を通信回線として使用する電力線通信に適用することができ、高周波信号供給装置からの高周波信号をバランス良く、三線に供給することができる。そして、電力線に供給された高周波信号が、例えば柱上トランスまで流れ、該高周波信号が電磁波として漏えいすることを防止することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、異なる相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯とするように構成されているので、各相電力線の作る磁束が互いに打ち消し合い、合成された磁束は小さくなる。従って、例えば、フェライト等の強磁性体から構成されるカプラを使用するような場合、フェライトカプラの断面積を大きくすることなく高周波信号の波形の歪みを防ぐことができ、かつ、装置全体で使用するカプラの個数を減らすことができるので、高周波信号供給装置を小型化することができる。また、高周波出力装置からの高周波信号の電力線への供給効率を高めることができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、高周波信号供給装置の一の端子を一の電力線に、高周波信号供給装置の他の一端を電力線と対を成す電力線に接続するように構成されているので、高周波信号供給装置の駆動電力を電力線から取得することができ、駆動電力を取得するための別の電路を必要とせずに高周波信号出力装置を設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願請求項に係る発明（以下では、単に「本発明」という）を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。
（実施例１）
本発明の実施例１における高周波信号供給装置を説明する。
図１は、本発明の請求項１に記載の高周波信号供給装置を、３つの相からなる周波数50/60Hzの交流電流を通電させるための電力線に挿入した場合の高周波信号供給システムの構成を示した図である。
【００２２】
高周波信号供給システム２は、高周波信号供給装置１、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｌ3相電力線３ｃ、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、Ｎ3相電力線３ｆ、及び高周波信号出力装置５等を備え、電力供給線に高周波信号供給装置１が接続されている。
Ｌ1相電力線３ａとＮ1相電力線３ｄには負荷４ａが、Ｌ2相電力線３ｂとＮ2相電力線３ｅには負荷４ｂが、Ｌ3相電力線３ｃとＮ3相電力線３ｆには負荷４ｃが、それぞれ接続されている。
【００２３】
高周波信号供給装置１は、接続点Ｊ11とＪ12でＬ1相電力線３ａと、接続点Ｊ21とＪ22でＬ2相電力線３ｂと、接続点Ｊ31とＪ32でＬ3相電力線３ｃと、接続点Ｊ41とＪ42でＮ1相電力線３ｄと、接続点Ｊ51とＪ52でＮ2相電力線３ｅと、接続点Ｊ61とＪ62でＮ3相電力線３ｆとに、それぞれ接続されている。
【００２４】
高周波信号供給装置１は、カプラ６、７、８及び９と、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3等を備えている。
【００２５】
カプラ６、７、８及び９は内部が中空である円柱状のフェライト等の強磁性体を磁芯として構成され、各電力線に電磁誘導によって高周波信号出力装置５からの高周波信号を供給するものであり、カプラ６にはＬ1相電力線３ａが、カプラ７にはＬ2相電力線３ｂが、カプラ８にはＬ3相電力線３ｃが、カプラ９にはＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆが、それぞれ挿入されている。
【００２６】
ここで、本発明において使用されるカプラの仕様は、使用する電力線のサイズ、電流容量及び高周波特性によって規定される。例えば、通常のビルや工場等で本発明に係る高周波信号供給装置を使用する場合、使用されている電力線のサイズは、２mm〜３０mm程度
のもので、その電流容量は１５Aから４００A程度である。
【００２７】
従って、使用するカプラは、適用する電力線によって内径５mm〜４０mm程度のもので、飽和電流容量が１５Aから４００A程度のものを使用することが望ましい。また、高周波特性は、高周波信号出力装置の信号帯域である２MHz〜３０MHzの帯域で十分低いインピーダンスのものを選定する必要があるため、電力線の高周波インピーダンスが数十Ωから数百Ωであることを考慮すると、カプラの高周波インピーダンスも、数十Ω以下のものであることが望ましい。
【００２８】
コンデンサーＣ1は、接続点Ｊ13でＬ1相電力線３ａに、接続点Ｊ43でＮ1相電力線３ｄにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ2は、接続点Ｊ23でＬ2相電力線３ｂに、接続点Ｊ53でＮ2相電力線３ｅにそれぞれ接続され、さらにコンデンサーＣ3は、接続点Ｊ33でＬ3相電力線３ｃに、接続点Ｊ63でＮ3相電力線３ｆにそれぞれ接続されている。
【００２９】
ここで、本発明で使用されるコンデンサーの容量は、以下のように決定される。
まず、供給された高周波信号が電力供給側に流れないようにするために、コンデンサーのインピーダンスが高周波信号に対して電力供給側の内部インピーダンスよりも十分低い値、例えば１０分の１以下であることが望ましい。
即ち、高周波信号出力装置が通信時に使用する周波数帯域が２MHｚ〜３０MHzであるので、周波数２MHz以上の周波数帯域で電力供給側のインピーダンスよりも１０分の１以下のインピーダンスが得られるコンデンサーを用いる必要がある。例えば、電力供給側の内部インピーダンスが１００（Ω）の場合、１０分の１以下すなわち１０Ω以下のインピーダンスが得られるコンデンサーを用いる必要があることから下記の式より、使用するコンデンサーの容量は８(pF)以上となる。
【００３０】
｜Z｜＝１/(2πfC)
（但し、｜Z｜:インピーダンス(Ω) f:周波数(Hz) C:静電容量(F)）
次に、供給された電力のロスを少なくするために、交流の周波数が50/60Hzであるので、交流電流に対して１００（kΩ）以上のインピーダンスを得る必要がある。例えば、電力需要側の内部インピーダンスが１００（kΩ）の場合、コンデンサーの容量は上の式から、おおよそ１０pFから３０pF程度の容量であることが望ましい。
【００３１】
図２は、0.001μFから１μFまでのコンデンサーの挿入損失を示した図であり、横軸に周波数を、縦軸に挿入損失をとったものである。
図２からわかるように、周波数が高くなる程挿入損失が大きくなり、また同じ周波数でも静電容量が大きいほど挿入損失は大きくなる。
なお、挿入損失が大きいほど、電力供給側への高周波信号の漏洩は少なくなる一方、静電容量が大きすぎると電力のロスが大きくなる。
【００３２】
第１信号線Ｓ１はカプラ６、７及び８に挿入され、一端は第１端子ｈ1で高周波信号出力装置５と、もう一端は接続点Ｊ13でＬ1相電力線３ａとそれぞれ接続され、高周波信号出力装置５からの高周波信号を、カプラ６、７及び８を介してＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、及びＬ3相電力線３ｃにそれぞれ供給する。
【００３３】
第２信号線Ｓ２は、カプラ９に挿入され、一端は第２端子ｈ2で高周波信号出力装置５と、もう一端は接続点Ｊ43でＮ1相電力線３ｄに接続され、高周波信号出力装置５からの高周波信号を、カプラ９を介してＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆにそれぞれ供給する。
【００３４】
次に、高周波信号供給装置１の回路構成を説明する。
図３は、図１の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
高周波信号供給装置１は、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3と、Ｌ1相電力線３ａに直列に接続された二次誘導コイル６ｂ、Ｌ2相電力線３ｂに直列に接続された二次誘導コイル７ｂ、Ｌ3相電力線３ｃに直列に接続された二次誘導コイル８ｂ、Ｎ1相電力線３ｄに直列に接続された二次誘導コイル９ｂ、Ｎ2相電力線３ｅに直列に接続された二次誘導コイル９ｃ、Ｎ3相電力線３ｆに直列に接続された二次誘導コイル９ｄ等を備えている。
【００３５】
第１信号線Ｓ１には、二次誘導コイル６ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル６ａが、また二次誘導コイル７ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル７ａが、さらに二次誘導コイル８ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル８ａがそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ２には、二次誘導コイル９ｂ、９ｃ及び９ｄと電磁的に結合した一次誘導コイル９ａが接続されている。
【００３６】
次に、高周波信号出力装置５からＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｌ3相電力線３ｃ、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆへの高周波信号の供給方法を説明する。
【００３７】
高周波信号出力装置５の第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ１に出力された高周波信号は、一次誘導コイル８ａにおいて電磁誘導を起こすことによって二次誘導コイル８ｂに、一次誘導コイル７ａにおいて電磁誘導を起こすことによって二次誘導コイル７ｂに、さらに一次誘導コイル６ａにおいて電磁誘導を起こすことによって二次誘導コイル６ｂに、それぞれ伝達され、Ｌ3相電力線３ｃ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ1相電力線３ａに供給される。
【００３８】
次に、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ3相電力線３ｃに供給された高周波信号は、それぞれ電力需要側の負荷４ａ、４ｂ及び４ｃを通過した後、それぞれＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ及びＮ3相電力線３ｆを通り、コンデンサーＣ1、コンデンサーＣ2及びコンデンサーＣ3を帰路とすることで、それぞれＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ3相電力線３ｃに還流する。
【００３９】
一方、一次誘導コイル６ａを通過した後の高周波信号は、接続点Ｊ13からコンデンサーＣ１を介して接続点Ｊ43を通じて第２信号線Ｓ２に流れる。そして、一次誘導コイル９ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル９ｂ、９ｃ及び９ｄにそれぞれ伝達され、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【００４０】
ここで、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆに供給された高周波信号は、接続点Ｊ43、Ｊ53及びＪ63を通じて、コンデンサーＣ1、コンデンサーＣ2及びコンデンサーＣ3に流れ、それぞれＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ3相電力線３ｃを帰路とすることで、それぞれＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆに還流する。
【００４１】
従って、本発明に係る高周波信号供給装置は、第一に、各電力線にバランス良く高周波信号を供給することができる。
【００４２】
第二に、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3を接続することにより、高周波信号をループさせる閉回路ができるので、各電力線に供給された高周波信号が電力供給側、例えば柱上トランスまで流れ、供給された高周波信号が電磁波となって外部に漏えいすることを効率良く防止することができる。
【００４３】
第三に、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3を接続することにより電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことを防止できるので、例えば通信機器等の通信品質低下を防ぐことができる。
【００４４】
第四に、高周波信号出力装置５からの第１信号線Ｓ１がＬ1相電力線３ａに、第２信号線Ｓ２が対をなすＮ1相電力線３ｄにそれぞれ接続されているので、高周波信号出力装置５の駆動電力を信号線を介して取得でき、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに高周波信号出力装置を設置することができる。
【００４５】
（実施例２）
本発明の実施例２における高周波信号供給装置を説明する。
図４は、本発明の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用した高周波信号供給システム（以下、ＰＬＣ信号供給システムという）の構成の一例を示した図である。
【００４６】
ＰＬＣ信号供給システム２ａは、ＰＬＣ信号供給装置１ａ、コンセント１３、１４、及び１５及び宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃ、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線（中性線）３ｇ、及びＴ相電力線３ｉ等を備え、電力供給線にＰＬＣ信号供給装置１ａが接続されている。
【００４７】
Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇには負荷４ａが、Ｔ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【００４８】
ＰＬＣ信号供給装置１ａは、接続点Ｊ11とＪ12でＲ相電力線３ｈと、接続点Ｊ71とＪ72でＮ相電力線３ｇと、接続点Ｊ31とＪ32でＴ相電力線３ｉとにそれぞれ接続されている。
【００４９】
ＰＬＣ信号供給装置１ａは、カプラ１０、１１及び１２、コンデンサーＣ4、Ｃ5等を備えている。
【００５０】
カプラ１０にはＲ相電力線３ｈが、カプラ１１にはＮ相電力線３ｇが、カプラ１２にはＴ相電力線３ｉが、それぞれ挿入されている。
【００５１】
コンデンサーＣ4は、接続点Ｊ15でＲ相電力線３ｈに、接続点Ｊ75でＮ相電力線３ｇにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ5は、接続点Ｊ75でＮ相電力線３ｇに、接続点Ｊ35でＴ相電力線３ｉにそれぞれ接続されている。
【００５２】
コンセント１３は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、この実施形態では宅内ＰＬＣモデム５ａのプラグが差し込まれている。
【００５３】
宅内ＰＬＣモデム５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号をＰＬＣ信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【００５４】
第１信号線Ｓ３の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1に、他の一端はＲ相電力線３ｈの接続点Ｊ15に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ４の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第２端子ｈ2に、他の一端はＮ相電力線３ｇの接続点Ｊ75に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【００５５】
宅内ＰＬＣモデム５ｂ、５ｃは、電力線を通信回線として送られてきたＰＬＣ信号を交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
宅内ＰＬＣモデム５ｂの第１端子ｈ3と第２端子ｈ4は、コンセント１４を介して接続点Ｊ76と接続点Ｊ16にそれぞれ接続されており、宅内ＰＬＣモデム５ｃの第１端子ｈ5と第２端子ｈ6は、コンセント１５を介して接続点Ｊ77及びと接続点Ｊ36それぞれに接続されている。
【００５６】
次に、ＰＬＣ信号供給装置１ａの回路構成を説明する。
図５は、図４のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
ＰＬＣ信号供給装置１ａは、コンデンサーＣ4、Ｃ5、Ｒ相電力線３ｈに直列に接続された二次誘導コイル１０ｂ、Ｎ相電力線３ｇに直列に接続された二次誘導コイル１１ｂ、Ｔ相電力線３ｉに直列に接続された二次誘導コイル１２ｂ等を備えている。
【００５７】
第１信号線Ｓ３には、二次誘導コイル１０ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル１０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ４には、二次誘導コイル１１ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル１１ａが、さらに二次誘導コイル１２ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル１２ａが、それぞれ直列に接続されている。
【００５８】
次に、宅内ＰＬＣモデム５ａから、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉへのＰＬＣ信号の供給方法を説明する。
【００５９】
宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ３に出力されたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル１０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１０ｂに伝達されＲ相電力線３ｈに供給される。
また、後述するように、接続点Ｊ15からコンデンサーＣ４を介して接続点Ｊ75を通じて第２信号線Ｓ４に流れたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル１２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１２ｂにも伝達されＴ相電力線３ｉに供給される。
【００６０】
次に、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号は、それぞれ負荷４ａ、４ｂを通過した後、Ｎ相電力線３ｇを通り、コンデンサーＣ4とコンデンサーＣ5を帰路とすることで、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに還流する。
【００６１】
一方、一次誘導コイル１０ａを通過した後のＰＬＣ信号は、接続点Ｊ15からコンデンサーＣ４を介して接続点Ｊ75を通じて第２信号線Ｓ４に流れる。そして、ＰＬＣ信号は、一次誘導コイル１１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｇに供給される。
さらに、一次誘導コイル１１ａを通過した後のＰＬＣ信号は一次誘導コイル１２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１２ｂに伝達されＴ相電力線３ｉに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【００６２】
そして、Ｎ相電力線３ｇに供給された高周波信号は、接続点Ｊ75を通じて、コンデンサーＣ４、Ｃ５に流れることで、それぞれＲ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに還流する。
【００６３】
ここで、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとに流れる誘導電流の位相は逆であることから、宅内ＰＬＣモデム５ｂは、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。また、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉとに流れる誘導電流の位相も逆であることから、宅内ＰＬＣモデム５ｃは、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。
【００６４】
図６は、ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力供給側への流出特性を示した図であり、横軸に周波数と縦軸に流出信号の減衰量をとったものである。
直線１６ａはコンデンサーを挿入していない場合の流出信号の減衰量を示したものであり、曲線１６ｂはコンデンサーＣ4とＣ5を挿入した場合の流出信号の減衰量を示したものである。
【００６５】
図６からわかるように、コンデンサーを挿入していない場合には流出信号が全く減衰されていないのに対し、コンデンサーを挿入した場合には流出信号は３０dB以上減衰されている。従って、コンデンサーＣ4とＣ5を挿入することによって、電力供給側に流出するＰＬＣ信号を著しく減衰できることがわかる。
【００６６】
図７は、ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力線における挿入損失を示した図であり、横軸に周波数と縦軸に挿入損失をとったものである。
直線１７ａは電力線における挿入損失がない場合を、曲線１７ｂはＲ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路の電力線における挿入損失を、曲線１７ｃはＴ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路の電力線における挿入損失を示したものである。
【００６７】
図７からわかるように、電力線における挿入損失はＲ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路、Ｔ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路とも平均-７dBである。ここで、本実施例において、Ｒ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路とＴ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路とにＰＬＣ信号を分配するための分配損失は-３dB程度であると見込まれる。
従って、本実施例に示すようなＲ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路とＴ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路を結合した場合でも、電力線自体における挿入損失については４dB程度と非常に小さいものにできることがわかる。
【００６８】
以上のことから、本発明の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用した場合においても、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉのそれぞれにバランス良くＰＬＣ信号を電磁誘導によって供給することができる。
そして、コンデンサーＣ4、Ｃ5を接続することによって、ＰＬＣ信号が外部に漏洩するのを防止することができ、また電力供給側からの高周波ノイズによって宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃの通信品質が低下することを防止することができる。また、宅内ＰＬＣモデム５ａの駆動電力を対となっているＲ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとから取得できるので、駆動電力を取得するための別の電路を必要とせずに宅内ＰＬＣモデムを設置することができる。
【００６９】
（実施例３）
本発明の実施例３における高周波信号供給装置を説明する。
図８は、本発明の高周波信号供給装置を既に単相三線式交流電力線が設置されている建物等に使用する場合のＰＬＣ信号システムの構成の一例を示した図である。
【００７０】
ＰＬＣ信号供給システム２ｂは、分電盤（図示せず）外に設置されたＰＬＣ信号供給装置１ｂ、コンセント１３、１４、及び１５、宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃ、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ、及びＴ相電力線３ｉ等を備え、電力供給線にＰＬＣ信号供給装置１ｂが接続されている。
【００７１】
Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとには負荷４ａが、Ｔ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇとには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【００７２】
ＰＬＣ信号供給装置１ｂは、接続点Ｊ15でＲ相電力線３ｈと、接続点Ｊ75でＮ相電力線３gと、また接続点Ｊ35でＴ相電力線３ｉとにそれぞれ接続されている。
【００７３】
ＰＬＣ信号供給装置１ｂは、カプラ２０、２１及び２２、コンデンサーＣ6、Ｃ7等を備えている。
【００７４】
カプラ２０には電路４４ａが、カプラ２１には電路４４ｂが、カプラ２２には電路４４ｃが、それぞれ挿入されている。
【００７５】
コンデンサーＣ6は、接続点ｋ1で電路４４ａに、接続点ｋ2で電路４４ｂにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ7は、接続点ｋ2で電路４４ｂに、接続点ｋ3で電路４４ｃにそれぞれ接続されている。なお、本実施例に使用するコンデンサーにおいても、実施例１と同様に、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られる仕様となっている。
【００７６】
コンセント１３、１４、及び１５は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、それぞれ宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ、及び５ｃのプラグが差し込まれている
【００７７】
宅内ＰＬＣモデム５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号をＰＬＣ信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【００７８】
第１信号線Ｓ３の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1に、他の一端は接続点ｋ1でコンデンサーＣ6に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ４の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第２端子ｈ2に、他の一端は接続点ｋ2でコンデンサーＣ6とコンデンサーＣ7とに、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【００７９】
宅内ＰＬＣモデム５ｂ、５ｃは、電力線を通信回線として送られてきたＰＬＣ信号を交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
宅内ＰＬＣモデム５ｂの第１端子ｈ3と第２端子ｈ4は、コンセント１４を介して接続点Ｊ76と接続点Ｊ16にそれぞれ接続されており、宅内ＰＬＣモデム５ｃの第１端子ｈ5と第２端子ｈ6は、コンセント１５を介して接続点Ｊ77と接続点Ｊ36にそれぞれ接続されている。
【００８０】
次に、ＰＬＣ信号供給装置１ｂの回路構成を説明する。
図９は、図８のＰＬＣ信号供給装置１ｂの回路構成を示した図である。
ＰＬＣ信号供給装置１ｂは、コンデンサーＣ6、Ｃ7、電路４４ａに直列に接続された二次誘導コイル２０ｂ、電路４４ｂに直列に接続された二次誘導コイル２１ｂ、電路４４ｃに直列に接続された二次誘導コイル２２ｂ等を備えている。
【００８１】
第１信号線Ｓ３には、二次誘導コイル２０ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル２０ａが接続されている。また、第２信号線Ｓ４には、二次誘導コイル２１ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル２１ａが、さらに二次誘導コイル２２ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル２２ａが、それぞれ接続されている。
【００８２】
次に、宅内ＰＬＣモデム５ａから、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉへのＰＬＣ信号の供給方法を説明する。
【００８３】
宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ３に出力されたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル２０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２０ｂに伝達されＲ相電力線３ｈに供給される。
また、後述するように、接続点ｋ1からコンデンサーＣ6を介して接続点ｋ2を通じて第２信号線Ｓ４に流れたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル２２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２２ｂにも伝達されＴ相電力線３ｉに供給される。
【００８４】
次に、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号は、それぞれ負荷４ａと４ｂを通過した後、Ｎ相電力線３ｇを通り、接続点Ｊ75から電路４４ｂを通り、接続点ｋ2 からコンデンサーＣ6とコンデンサーＣ7に戻ることを帰路とすることで、Ｒ相電力線３ｈ、Ｔ相電力線３ｉに還流する。
【００８５】
一方、一次誘導コイル２０ａを通過した後のＰＬＣ信号は、接続点ｋ1からコンデンサーＣ６を介して接続点ｋ2を通じて第２信号線Ｓ４に流れる。そして、一次誘導コイル２１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｇに供給される。
さらに、一次誘導コイル２１ａを通過した後のＰＬＣ信号は一次誘導コイル２２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２２ｂに伝達されＴ相電力線３ｉに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【００８６】
ここで、実施例２と同様に、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとに流れる誘導電流、またＮ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉとに流れる誘導電流の位相は逆である。
よって、宅内ＰＬＣモデム５ｂは、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができ、また宅内ＰＬＣモデム５ｃは、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。
【００８７】
従って、既に単相三線式交流配電線が設置されている場合であっても、電力線に接続点Ｊ15、Ｊ35及びＪ75で接続するだけで良いので、大規模な工事等の必要がなく容易にＰＬＣ信号供給装置を取り付けることができる。
また、実施例１、２と同様に、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉのそれぞれにバランス良くＰＬＣ信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、宅内ＰＬＣモデムの駆動電力を対となっているＴ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに宅内ＰＬＣモデムを設置することができる。
【００８８】
（実施例４）
本発明の実施例４における高周波信号供給装置を説明する。
【００８９】
実施例１における高周波信号供給装置では、各相の電力線がそれぞれを異なる強磁性体コアに挿入されている。
ところが、強磁性体コアには、飽和特性があり、コア内に一定以上の磁束が生じると、それ以上の磁束が誘起されないという磁気飽和が起こる。商用電流は高周波信号に比べ電流が大きいため商用電流によってコア内に磁気飽和が生じると、さらにこれに加えて高周波信号による磁束をコア内に誘起させることができず、結果として高周波信号を供給できなかったり、供給した高周波信号の波形が歪んだりする問題がある。
【００９０】
ここで、磁気飽和を防止するためには、コア内の飽和磁束密度を大きくする必要があるが、コア内の飽和磁束密度を大きくするには、カプラの断面積を大きくしなければならないことから、高周波信号供給装置が大きくなるという問題がある。
そこで、本実施例においては互いに異なる相からなる交流電流が通電する電力線を、１つのフェライト等の強磁性体コアに挿入することによって、強磁性体の磁気飽和を防ぐことのできる高周波信号供給装置を提供する。
【００９１】
図１０は、本発明の高周波信号供給装置において、全ての相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている場合の高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【００９２】
高周波信号供給システム２ｃは、高周波信号供給装置１ｃ、高周波信号出力装置５、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ、及びＮ2相電力線３ｅ等を備え、電力供給線に高周波信号供給装置１ｃが接続されている。
【００９３】
Ｌ1相電力線３ａとＮ1相電力線３ｄには負荷４ａが、Ｌ2相電力線３ｂとＮ2相電力線３ｅには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【００９４】
高周波信号供給装置１ｃは、接続点Ｊ11とＪ12でＬ1相電力線３ａと、接続点Ｊ21とＪ22でＬ2相電力線３ｂと、接続点Ｊ41とＪ42でＮ1相電力線３ｄと、接続点Ｊ51とＪ52でＮ2相電力線３ｅとに、それぞれ接続されている。
【００９５】
高周波信号供給装置１ｃは、カプラ３０、コンデンサーＣ8とＣ9等を備えている。
【００９６】
カプラ３０は、内部が中空である円柱状のフェライト等の強磁性体を磁芯として構成され、各電力線に電磁誘導によって高周波信号出力装置５からの高周波信号を供給するものであり、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの各電力線が挿入されている。
【００９７】
コンデンサーＣ8は、接続点Ｊ13でＬ1相電力線３ａに、接続点Ｊ43でＮ1相電力線３ｄにそれぞれ接続されている。またコンデンサーＣ9は、接続点Ｊ23でＬ2相電力線３ｂに、接続点Ｊ53でＮ2相電力線３ｅにそれぞれ接続されている。
【００９８】
第１信号線Ｓ５は、高周波信号出力装置５の第１端子ｈ1とＬ1相電力線３ａの接続点Ｊ13とにそれぞれ接続され、第２信号線Ｓ６は、高周波信号出力装置５の第２端子ｈ2とＮ1相電力線３ｄの接続点Ｊ43とそれぞれ接続されている
【００９９】
次に、高周波信号供給装置１ｃの回路構成を説明する。
図１１は、図１０の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
高周波信号供給装置１ｃは、コンデンサーＣ8、Ｃ9と、Ｌ1相電力線３ａに直列に接続された二次誘導コイル３０ｂ、Ｌ2相電力線３ｂに直列に接続された二次誘導コイル３０ｃ、Ｎ1相電力線３ｄに直列に接続された二次誘導コイル３０ｄ、Ｎ2相電力線３ｅに直列に接続された二次誘導コイル３０ｅ等を備えている。
【０１００】
第１信号線Ｓ５には、二次誘導コイル３０ｂと二次誘導コイル３０ｃに電磁的に結合した一次誘導コイル３０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ６には、二次誘導コイル３０ｄと二次誘導コイル３０ｅに電磁的に結合した一次誘導コイル３０ｆが、直列に接続されている。ここで、一次誘導コイル３０ａ、３０ｆ、二次誘導コイル３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅは１つの共通の磁芯を用いることによって１つのトランスを構成している。
【０１０１】
次に、高周波信号出力装置５からの高周波信号のＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅへの高周波信号の供給方法を説明する。
【０１０２】
高周波信号出力装置５の第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ５に出力された高周波信号は、一次誘導コイル３０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル３０ｂと二次誘導コイル３０ｃとに伝達され、Ｌ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂに供給される。
【０１０３】
次に、Ｌ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂに供給された高周波信号は、それぞれ電力需要側の負荷４ａ、４ｂを通過した後、それぞれＮ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅを通り、コンデンサーＣ8及びコンデンサーＣ9を帰路とすることで、それぞれＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂに還流する。
【０１０４】
一方、一次誘導コイル３０ａを通過した後の高周波信号は、接続点Ｊ13からコンデンサーＣ8を介して接続点Ｊ43を通じて第２信号線Ｓ６に流れ込み、一次誘導コイル３０ｆにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル３０ｄ、３０ｅにそれぞれ伝達され、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【０１０５】
ここで、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとに供給された高周波信号は、接続点Ｊ43、Ｊ53を通じて、コンデンサーＣ8とコンデンサーＣ9に流れることで、それぞれＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂに還流する。
【０１０６】
図１２は、カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合と、カプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラにそれぞれ挿入した場合とにおける高周波信号出力装置５から電力線に供給された高周波信号の電力線における挿入損失を比較した図であり、横軸に周波数を、縦軸に挿入損失を、それぞれとったものである。
【０１０７】
直線３５ａは電力線における挿入損失がない場合を、曲線３５ｂはカプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路とを結合した結合回路の挿入損失を、それぞれ示している。
【０１０８】
また、曲線３５ｃはカプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラに、それぞれ挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路を結合した結合回路の挿入損失を示している。
【０１０９】
さらに、曲線３５ｄは、カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合における高周波出力装置５―Ｌ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｄ回路の挿入損失を、曲線３５ｅはカプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、またＮ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラに挿入した場合における高周波出力装置５―Ｌ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｄ回路の挿入損失を、それぞれ示している。
【０１１０】
曲線３５ｂと曲線３５ｃとの差３６ａは、カプラを１つのみ使用した場合とカプラを２つ使用した場合におけるそれぞれの回路における挿入損失の差を示すものである。
差３６ａから、全ての電力線を１つのカプラに挿入することによって、カプラを２つ使用した場合に比べ、構成された回路の挿入損失をより小さくできることがわかる。
従って、全ての電力線を１つのカプラに挿入することによって高周波信号の供給効率を高くすることができる。
【０１１１】
なお、曲線３５ｂと曲線３５ｄとの差３６ｂは、カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路とに高周波信号を分配するための分配損失を示すものである。
また、曲線３５ｃと曲線３５ｅとの差３６ｃは、カプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、またＮ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラに挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路とに高周波信号を分配するための分配損失を示すものである。
【０１１２】
以上より、すべての電力線を同じカプラに挿入することによって、Ｌ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとが異なる相の場合、それぞれの電流が作る磁界は互いに打ち消しあい合成磁界は小さくなるので、カプラの断面積を大きくする必要はなく、かつ、カプラの数を１つにすることができる。よって、高周波信号供給装置をより小さくすることができ、高周波信号の電力線への供給効率を高めることができる。
そして、実施例１と同様に、多相回路であってもすべての電力線にバランス良く高周波信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、高周波信号が電力供給側に漏洩するのを防止することができ、かつ、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことによる高周波信号出力装置の通信品質が低下することを防止することができる。
さらに、高周波信号出力装置の駆動電力を対となっているＬ1相電力線３ａとＮ1相電力線３ｄから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに高周波信号出力装置を設置することができる。
【０１１３】
（実施例５）
次に、実施例５における高周波信号供給装置を説明する。
【０１１４】
図１３は、実施例４の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用したＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。具体的には、単相三線交流電力線の全ての相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている場合のＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【０１１５】
ＰＬＣ信号供給システム２ｄは、ＰＬＣ信号供給装置１ｄ、コンセント１３、１４、及び１５、宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃ、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ、及びＴ相電力線３ｉ等を備え、電力供給線にＰＬＣ信号供給装置１ｄが接続されている。
【０１１６】
Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇには負荷４ａが、Ｔ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【０１１７】
ＰＬＣ信号供給装置１ｄは、接続点Ｊ11とＪ12でＲ相電力線３ｈと、接続点Ｊ21とＪ22でＴ相電力線３ｉと、また接続点Ｊ71とＪ72でＮ相電力線３ｇとにそれぞれ接続されている。
【０１１８】
ＰＬＣ信号供給装置１ｄは、カプラ４０、コンデンサーＣ8、Ｃ9等を備えている。
【０１１９】
カプラ４０にはＲ相電力線３ｈ、Ｔ相電力線３ｉ及びＮ相電力線３ｇが挿入されている。
【０１２０】
コンデンサーＣ8は、接続点Ｊ15でＲ相電力線３ｈに、接続点Ｊ75でＮ相電力線３ｇにそれぞれ接続している。また、コンデンサーＣ9は、接続点Ｊ35でＴ相電力線３ｉに、接続点Ｊ76でＮ相電力線３ｇにそれぞれ接続している。
【０１２１】
コンセント１３、１４、及び１５は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、それぞれ宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ、及び５ｃのプラグが差し込まれている。
【０１２２】
宅内ＰＬＣモデム５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号をＰＬＣ信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【０１２３】
第１信号線Ｓ５の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1に、他の一端はＲ相電力線３ｈの接続点Ｊ15に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ６の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第２端子ｈ2に、他の一端はＮ相電力線３ｇの接続点Ｊ75に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【０１２４】
宅内ＰＬＣモデム５ｂ、５ｃは、電力線を介して送られてきたＰＬＣ信号を供給された交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
宅内ＰＬＣモデム５ｂの第１端子ｈ3と第２端子ｈ4は、コンセント１４を介して接続点Ｊ76と接続点Ｊ16にそれぞれ接続されており、宅内ＰＬＣモデム５ｃの第１端子ｈ5と第２端子ｈ6は、コンセント１５を介して接続点Ｊ77と接続点Ｊ36それぞれ接続されている。
【０１２５】
次に、ＰＬＣ信号供給装置１ｄの回路構成を説明する。
図１４は、図１３のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
ＰＬＣ信号供給装置１ｄは、コンデンサーＣ8、Ｃ9、Ｒ相電力線３ｈに直列に接続された二次誘導コイル４０ｂ、Ｎ相電力線３ｇに直列に接続された二次誘導コイル４１ｂ、Ｔ相電力線３ｉに直列に接続された二次誘導コイル４０ｃ等を備えている。
【０１２６】
第１信号線Ｓ５には、二次誘導コイル４０ｂと二次誘導コイル４０ｃとに磁気的に結合した一次誘導コイル４０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ６には、二次誘導コイル４１ｂと磁気的に結合した一次誘導コイル４１ａが直列に接続されている。ここで、一次誘導コイル４０ａ、４１ａ、二次誘導コイル４０ｂ、４０ｃ及び４１ｂは１つの共通の磁芯を用いることによって１つのトランスを構成している。
【０１２７】
次に、宅内ＰＬＣモデム５ａから、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉへのＰＬＣ信号の供給方法を説明する。
【０１２８】
宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ５に出力されたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル４０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル４０ｂと二次誘導コイル４０ｃに伝達され、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉとに供給される。
【０１２９】
次に、Ｒ相電力線３ｈ及びＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号は、それぞれ負荷４ａと４ｂを通過した後、Ｎ相電力線３ｇを通り、コンデンサーＣ8とコンデンサーＣ9を帰路とすることで、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに還流する。
【０１３０】
一方、一次誘導コイル４０ａを通過した後のＰＬＣ信号は、接続点Ｊ15からコンデンサーＣ８を介して接続点Ｊ75を通じて第２信号線Ｓ６に流れる。そして、一次誘導コイル４１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル４１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｇに供給される。
【０１３１】
ここで、Ｎ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号は、接続点Ｊ75と接続点Ｊ76を通じて、コンデンサーＣ8とコンデンサーＣ9に流れ、それぞれＲ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉを帰路とすることで、Ｎ相電力線３ｇに還流する。
【０１３２】
ここで、実施例２と同様に、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとに流れる誘導電流、またＮ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉとに流れる誘導電流の位相は逆である。
よって、宅内ＰＬＣモデム５ｂは、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができ、また宅内ＰＬＣモデム５ｃは、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。
【０１３３】
従って、実施例４の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用した場合においても、全ての相の電力線を同じカプラに挿入することによって、それぞれの電流が作る磁界は互いに打ち消しあい合成磁界は小さくなるので、カプラの断面積を大きくする必要はなく、かつ、カプラの数を減らすことができる。よって、ＰＬＣ信号供給装置を小さくすることができ、ＰＬＣ信号の電力線への供給効率を高めることができる。
【０１３４】
そして、実施例１と同様に、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉのそれぞれにバランス良くＰＬＣ信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、ＰＬＣ信号が外部に漏えいするのを防止することができ、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ、通信品質が低下することを防止することができる。
さらに、宅内ＰＬＣモデムの駆動電力を対となっているＲ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに宅内ＰＬＣモデムを設置することができる。
【０１３５】
（実施例６）
最後に、本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した実施例を説明する。
図１５は、本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【０１３６】
高周波信号供給システム２ｅは、高周波信号供給装置１ｅ、１ｆ、コンセント１３、１６、１７及び１８、高周波信号出力装置５ａ、高周波信号受信装置５ｄ、低インピーダンス機器１００等を備えている。
【０１３７】
高周波信号供給装置１ｅは、接続点Ｊ11とＪ12でＬ相電力線３ｊと、接続点Ｊ71とＪ72でＮ相電力線３ｋとにそれぞれ接続されている。高周波信号供給装置１ｆは、接続点Ｊ81とＪ82で電路３ｌと、接続点Ｊ91とＪ92で電路３ｍとにそれぞれ接続されている。
また、高周波信号供給装置１ｆは、コンセント１６を介してＬ相電力線３ｊとＮ相電力線３ｋとに接続しており、低インピーダンス機器１００はコンセント１８を介して、電路３ｌと電路３ｍに接続されている。
【０１３８】
高周波信号供給装置１ｅは、カプラ５０、５１、コンデンサーＣ10を備えている。カプラ５０にはＬ相電力線３ｊが、カプラ５１にはＮ相電力線３ｋがそれぞれ挿入されている。
【０１３９】
高周波信号供給装置１ｆは、カプラ６０、６１、コンデンサーＣ11を備えている。カプラ６０には電路３ｌが、カプラ６１には電路３ｍが、それぞれ挿入されている。
【０１４０】
コンデンサーＣ10は、接続点Ｊ13でＬ相電力線３ｊに、接続点Ｊ73でＮ相電力線３ｋにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ11は、接続点Ｊ83で電路３ｌに、接続点Ｊ93で電路３ｍにそれぞれ接続されている。
【０１４１】
コンセント１３は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、高周波信号出力装置５ａのプラグが差し込まれている。
【０１４２】
高周波信号出力装置５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号を高周波信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【０１４３】
第１信号線Ｓ７の一端は高周波信号出力装置５ａの第１端子ｈ1に、他の一端はＬ相電力線３ｊの接続点Ｊ13に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ８の一端は高周波信号出力装置５ａの第２端子ｈ2に、他の一端はＮ相電力線３ｋの接続点Ｊ73に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【０１４４】
高周波信号受信装置５ｄは、電力線を通信回線して送られてきた高周波信号を交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
【０１４５】
第１信号線Ｓ９の一端は高周波信号受信装置５ｄの第１端子ｈ3に、他の一端は電路３ｌの接続点Ｊ83に、コンセント１７を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ１０の一端は高周波信号受信装置５ｄの第２端子ｈ4に、他の一端は電路３ｍの接続点Ｊ93に、コンセント１７を介してそれぞれ接続されている。
【０１４６】
次に、高周波信号供給装置１ｅ、１ｆの回路構成を説明する。
図１６は、図１５の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
高周波信号供給装置１ｅは、コンデンサーＣ10、Ｌ相電力線３ｊに直列に接続された二次誘導コイル５０ｂ、Ｎ相電力線３ｋに直列に接続された二次誘導コイル５１ｂ等を備えている。
【０１４７】
第１信号線Ｓ７には、二次誘導コイル５０ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル５０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ８には、二次誘導コイル５１ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル５１ａが直列に接続されている。
【０１４８】
高周波信号供給装置１ｆは、コンデンサーＣ11、電路３ｌに直列に接続された一次誘導コイル６０ａ、電路３ｍに直列に接続された一次誘導コイル６１ａ等を備えている。
【０１４９】
第３信号線Ｓ９には、一次誘導コイル６０ａと電磁的に結合した二次誘導コイル６０ｂが直列に接続されている。また、第４信号線Ｓ１０には、一次誘導コイル６１ａと電磁的に結合した二次誘導コイル６１ｂが直列に接続されている。
【０１５０】
また、電路３ｌと電路３ｍは、それぞれ第１端子ｈ5と第２端子ｈ6で低インピーダンス機器１００に接続している。
【０１５１】
次に、高周波信号出力装置５ａからＬ相電力線３ｊ、Ｎ相電力線３ｋへの高周波信号の供給方法を説明する。
【０１５２】
高周波信号出力装置５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ７に出力された高周波信号は、一次誘導コイル５０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル５０ｂに伝達されＬ相電力線３ｊに供給される。
【０１５３】
次に、Ｌ相電力線３ｊに供給された高周波信号は、電路３ｌに流れ、一次誘導コイル６０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル６０ｂに伝達され、第３信号線Ｓ９に供給される。さらに、高周波信号は、コンデンサーＣ１１を介して電路３ｍに流れ、一次誘導コイル６１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル６１ｂに伝達され、第４信号線Ｓ１０に供給される。
【０１５４】
ここで、第３信号線Ｓ９と第４信号線Ｓ１０とに流れる誘導電流の位相は逆である。
そのため、高周波受信装置５ｄは、第３信号線Ｓ９と第４信号線Ｓ１０とに供給された高周波信号を取り出すことができる。
【０１５５】
一方、一次誘導コイル５０ａを通過した後の高周波信号は、接続点Ｊ13からコンデンサーＣ１０を介して接続点Ｊ73を通じて第２信号線Ｓ８に流れる。そして、高周波信号は、一次誘導コイル５１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル５１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｋに供給される。
【０１５６】
ここで、Ｎ相電力線３ｋに供給された高周波信号は、接続点Ｊ73を通じて、コンデンサーＣ１０に流れることで、それぞれＬ相電力線３ｊに還流する。
【０１５７】
従って、本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した場合においても、Ｌ相電力線３ｊとＮ相電力線３ｋのそれぞれにバランス良く高周波信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、高周波信号が電力供給側に漏洩するのを防止することができ、かつ、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことによる高周波信号出力装置の通信品質が低下することを防止することができる。
さらに、高周波信号出力装置の駆動電力を対となっているＬ相電力線３ｊとＮ相電力線３ｋとから取得でき、高周波信号受信装置の駆動電力を対となっている電路３ｌと電路３ｍとから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに高周波信号受信装置を設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、例えば電力線を通信回線として利用して通信を行うＰＬＣ通信等の電力線に高周波信号を供給する分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の請求項１に記載の高周波信号供給装置を、３つの相からなる電力線に挿入した場合の高周波信号供給システムの構成を示した図である。
【図２】0.001μFから１μFまでのコンデンサーの挿入損失を示した図である。
【図３】図１の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図４】本発明の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用したＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図５】図４のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図６】ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力供給側への流出特性を示した図である。
【図７】ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力線における挿入損失を示した図である。
【図８】本発明の高周波信号供給装置を既に単相三線式交流電力線が設置されている建物等に使用する場合のＰＬＣ信号システムの構成の一例を示した図である。
【図９】図８のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図１０】本発明の高周波信号供給装置において、全ての相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている場合の高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図１１】図１０の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図１２】カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線、Ｌ2相電力線、Ｎ1相電力線及びＮ2相電力線の全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合と、カプラを２つ使用しＬ1相電力線とＬ2相電力線とを１つのカプラに、Ｎ1相電力線とＮ2相電力線とをもう１つのカプラにそれぞれ挿入した場合とにおける高周波信号出力装置から電力線に供給された高周波信号の電力線における挿入損失を比較した図である。
【図１３】実施例４の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用したＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図１４】図１３のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図１５】本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図１６】図１５の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１・・・高周波信号供給装置
２・・・高周波信号供給システム
３ａ・・・Ｌ1相電力線
３ｂ・・・Ｌ2相電力線
３ｃ・・・Ｌ3相電力線
３ｄ・・・Ｎ1相電力線
３ｅ・・・Ｎ2相電力線
３ｆ・・・Ｎ3相電力線
４ａ、４ｂ、４ｃ・・・負荷
５・・・高周波信号出力装置
６、７、８、９・・・カプラ
Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3・・・コンデンサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相回路や多相回路にバランス良く高周波信号を供給することのでき、かつ、供給された高周波信号の漏洩を防止することができる高周波信号供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高周波を用いて通信を行う技術等の進展によって単相回路や多相回路に流れる交流電流に高周波信号を供給する技術の必要性が高まりつつある。
例えば、高周波を用いて通信を行う技術の一つとして既に各家庭に張り巡らされている商用電源ラインである単相三線式交流電力線を通信回線として利用するＰＬＣ通信（Power Line Communication）が挙げられる。
【０００３】
このＰＬＣ通信とは、既存のインフラである商用電源ラインを通信回線として利用し、ＡＣ100V（50/60Hz）の電力線に流れる交流電流に高周波信号を重畳供給して通信を行うものであり、既に各家庭において張り巡らされている電源ラインを使用するため新規配線工事が不要で経済的であるという利点がある。
【０００４】
そこで、単相回路や多相回路に高周波信号を供給する技術として、一つの信号用変成器を用いて複数の電力線に高周波信号を重畳供給する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３７５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、供給された高周波信号が電力供給側、例えば柱上トランスまで流れる場合がある。その結果、柱上トランスまで流れる高周波信号に対して既存の電力線の電気的平衡度が低いため、電力線自体がアンテナとして作用し、供給された高周波信号が電磁波として漏えいする恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高周波信号をバランス良く単相回路や多相回路のすべての電力線に供給でき、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れるのを防止することのできる高周波信号供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る高周波信号供給装置は、電力供給側から電力需要側へ、少なくとも一対の電力線を用いて低周波交流電力を供給する電力供給線に、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給する高周波信号供給装置であって、対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、二次誘導コイルより電力供給側の一方の電力線と他方の電力線とを、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項２に係る高周波信号供給装置は、電力供給側と電力需要側との間に、二次誘導コイルを直列に接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項３に係る高周波信号供給装置は、一方の電力線と、電力線と対となっている他方の電力線との間に、二次誘導コイルとコンデンサーとの直列回路を接続したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項４に係る高周波信号供給装置は、二対以上の電力線のうち、一部の電力線を供用することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項５に係る高周波信号供給装置は、二対の電力線のうち、一方の一対の電力線のうちの一方の電力線と、他方の一対の電力線のうちの一方の電力線とを供用した三線を用いたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項６に係る高周波信号供給装置は、異なる相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項７に係る高周波信号供給装置は、高周波信号供給装置の一の端子を一の電力線に、高周波信号供給装置の他の一端を前記電力線と対を成す電力線に接続したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、二次誘導コイルより電力供給側の一方の電力線と他方の電力線とを、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続するように構成されているので、対となるすべての電力線にバランス良く高周波信号を供給することができる。また、供給された高周波信号が電力供給側、例えば柱上トランスまで流れ、電磁波として漏えいすることを防止することができる。さらに、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことも防止することができるので、通信機器等の通信品質低下を防ぐことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、電力供給側と電力需要側との間に、二次誘導コイルを直列に接続するように構成されているので、すべての電力線にバランス良く高周波信号を供給することができ、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れることを防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、一方の電力線と、電力線と対となっている他方の電力線との間に、二次誘導コイルとコンデンサーとの直列回路を接続するように構成されているので、例えば既に電力線が配設されているような場合であっても、高周波信号供給装置を簡便に設置することができる。また、請求項１、２と同様に、すべての電力線にバランス良く高周波電流を供給することができ、かつ、供給された高周波信号が電力供給側に流れることを防止することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、二対以上の電力線のうち、一部の電力線を供用するように構成されているので、電力線の本数を減らすことができ、よって高周波信号供給装置を小型化することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、二対の電力線のうち、一方の一対の電力線のうちの一方の電力線と、他方の一対の電力線のうちの一方の電力線とを供用した三線を用いるように構成されているので、単相三線式交流電力線にも用いることができる。これにより、例えば電力線を通信回線として使用する電力線通信に適用することができ、高周波信号供給装置からの高周波信号をバランス良く、三線に供給することができる。そして、電力線に供給された高周波信号が、例えば柱上トランスまで流れ、該高周波信号が電磁波として漏えいすることを防止することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、異なる相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯とするように構成されているので、各相電力線の作る磁束が互いに打ち消し合い、合成された磁束は小さくなる。従って、例えば、フェライト等の強磁性体から構成されるカプラを使用するような場合、フェライトカプラの断面積を大きくすることなく高周波信号の波形の歪みを防ぐことができ、かつ、装置全体で使用するカプラの個数を減らすことができるので、高周波信号供給装置を小型化することができる。また、高周波出力装置からの高周波信号の電力線への供給効率を高めることができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、高周波信号供給装置の一の端子を一の電力線に、高周波信号供給装置の他の一端を電力線と対を成す電力線に接続するように構成されているので、高周波信号供給装置の駆動電力を電力線から取得することができ、駆動電力を取得するための別の電路を必要とせずに高周波信号出力装置を設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願請求項に係る発明（以下では、単に「本発明」という）を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。
（実施例１）
本発明の実施例１における高周波信号供給装置を説明する。
図１は、本発明の請求項１に記載の高周波信号供給装置を、３つの相からなる周波数50/60Hzの交流電流を通電させるための電力線に挿入した場合の高周波信号供給システムの構成を示した図である。
【００２２】
高周波信号供給システム２は、高周波信号供給装置１、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｌ3相電力線３ｃ、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、Ｎ3相電力線３ｆ、及び高周波信号出力装置５等を備え、電力供給線に高周波信号供給装置１が接続されている。
Ｌ1相電力線３ａとＮ1相電力線３ｄには負荷４ａが、Ｌ2相電力線３ｂとＮ2相電力線３ｅには負荷４ｂが、Ｌ3相電力線３ｃとＮ3相電力線３ｆには負荷４ｃが、それぞれ接続されている。
【００２３】
高周波信号供給装置１は、接続点Ｊ11とＪ12でＬ1相電力線３ａと、接続点Ｊ21とＪ22でＬ2相電力線３ｂと、接続点Ｊ31とＪ32でＬ3相電力線３ｃと、接続点Ｊ41とＪ42でＮ1相電力線３ｄと、接続点Ｊ51とＪ52でＮ2相電力線３ｅと、接続点Ｊ61とＪ62でＮ3相電力線３ｆとに、それぞれ接続されている。
【００２４】
高周波信号供給装置１は、カプラ６、７、８及び９と、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3等を備えている。
【００２５】
カプラ６、７、８及び９は内部が中空である円柱状のフェライト等の強磁性体を磁芯として構成され、各電力線に電磁誘導によって高周波信号出力装置５からの高周波信号を供給するものであり、カプラ６にはＬ1相電力線３ａが、カプラ７にはＬ2相電力線３ｂが、カプラ８にはＬ3相電力線３ｃが、カプラ９にはＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆが、それぞれ挿入されている。
【００２６】
ここで、本発明において使用されるカプラの仕様は、使用する電力線のサイズ、電流容量及び高周波特性によって規定される。例えば、通常のビルや工場等で本発明に係る高周波信号供給装置を使用する場合、使用されている電力線のサイズは、２mm〜３０mm程度
のもので、その電流容量は１５Aから４００A程度である。
【００２７】
従って、使用するカプラは、適用する電力線によって内径５mm〜４０mm程度のもので、飽和電流容量が１５Aから４００A程度のものを使用することが望ましい。また、高周波特性は、高周波信号出力装置の信号帯域である２MHz〜３０MHzの帯域で十分低いインピーダンスのものを選定する必要があるため、電力線の高周波インピーダンスが数十Ωから数百Ωであることを考慮すると、カプラの高周波インピーダンスも、数十Ω以下のものであることが望ましい。
【００２８】
コンデンサーＣ1は、接続点Ｊ13でＬ1相電力線３ａに、接続点Ｊ43でＮ1相電力線３ｄにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ2は、接続点Ｊ23でＬ2相電力線３ｂに、接続点Ｊ53でＮ2相電力線３ｅにそれぞれ接続され、さらにコンデンサーＣ3は、接続点Ｊ33でＬ3相電力線３ｃに、接続点Ｊ63でＮ3相電力線３ｆにそれぞれ接続されている。
【００２９】
ここで、本発明で使用されるコンデンサーの容量は、以下のように決定される。
まず、供給された高周波信号が電力供給側に流れないようにするために、コンデンサーのインピーダンスが高周波信号に対して電力供給側の内部インピーダンスよりも十分低い値、例えば１０分の１以下であることが望ましい。
即ち、高周波信号出力装置が通信時に使用する周波数帯域が２MHｚ〜３０MHzであるので、周波数２MHz以上の周波数帯域で電力供給側のインピーダンスよりも１０分の１以下のインピーダンスが得られるコンデンサーを用いる必要がある。例えば、電力供給側の内部インピーダンスが１００（Ω）の場合、１０分の１以下すなわち１０Ω以下のインピーダンスが得られるコンデンサーを用いる必要があることから下記の式より、使用するコンデンサーの容量は８(pF)以上となる。
【００３０】
｜Z｜＝１/(2πfC)
（但し、｜Z｜:インピーダンス(Ω) f:周波数(Hz) C:静電容量(F)）
次に、供給された電力のロスを少なくするために、交流の周波数が50/60Hzであるので、交流電流に対して１００（kΩ）以上のインピーダンスを得る必要がある。例えば、電力需要側の内部インピーダンスが１００（kΩ）の場合、コンデンサーの容量は上の式から、おおよそ１０pFから３０pF程度の容量であることが望ましい。
【００３１】
図２は、0.001μFから１μFまでのコンデンサーの挿入損失を示した図であり、横軸に周波数を、縦軸に挿入損失をとったものである。
図２からわかるように、周波数が高くなる程挿入損失が大きくなり、また同じ周波数でも静電容量が大きいほど挿入損失は大きくなる。
なお、挿入損失が大きいほど、電力供給側への高周波信号の漏洩は少なくなる一方、静電容量が大きすぎると電力のロスが大きくなる。
【００３２】
第１信号線Ｓ１はカプラ６、７及び８に挿入され、一端は第１端子ｈ1で高周波信号出力装置５と、もう一端は接続点Ｊ13でＬ1相電力線３ａとそれぞれ接続され、高周波信号出力装置５からの高周波信号を、カプラ６、７及び８を介してＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、及びＬ3相電力線３ｃにそれぞれ供給する。
【００３３】
第２信号線Ｓ２は、カプラ９に挿入され、一端は第２端子ｈ2で高周波信号出力装置５と、もう一端は接続点Ｊ43でＮ1相電力線３ｄに接続され、高周波信号出力装置５からの高周波信号を、カプラ９を介してＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆにそれぞれ供給する。
【００３４】
次に、高周波信号供給装置１の回路構成を説明する。
図３は、図１の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
高周波信号供給装置１は、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3と、Ｌ1相電力線３ａに直列に接続された二次誘導コイル６ｂ、Ｌ2相電力線３ｂに直列に接続された二次誘導コイル７ｂ、Ｌ3相電力線３ｃに直列に接続された二次誘導コイル８ｂ、Ｎ1相電力線３ｄに直列に接続された二次誘導コイル９ｂ、Ｎ2相電力線３ｅに直列に接続された二次誘導コイル９ｃ、Ｎ3相電力線３ｆに直列に接続された二次誘導コイル９ｄ等を備えている。
【００３５】
第１信号線Ｓ１には、二次誘導コイル６ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル６ａが、また二次誘導コイル７ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル７ａが、さらに二次誘導コイル８ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル８ａがそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ２には、二次誘導コイル９ｂ、９ｃ及び９ｄと電磁的に結合した一次誘導コイル９ａが接続されている。
【００３６】
次に、高周波信号出力装置５からＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｌ3相電力線３ｃ、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆへの高周波信号の供給方法を説明する。
【００３７】
高周波信号出力装置５の第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ１に出力された高周波信号は、一次誘導コイル８ａにおいて電磁誘導を起こすことによって二次誘導コイル８ｂに、一次誘導コイル７ａにおいて電磁誘導を起こすことによって二次誘導コイル７ｂに、さらに一次誘導コイル６ａにおいて電磁誘導を起こすことによって二次誘導コイル６ｂに、それぞれ伝達され、Ｌ3相電力線３ｃ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ1相電力線３ａに供給される。
【００３８】
次に、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ3相電力線３ｃに供給された高周波信号は、それぞれ電力需要側の負荷４ａ、４ｂ及び４ｃを通過した後、それぞれＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ及びＮ3相電力線３ｆを通り、コンデンサーＣ1、コンデンサーＣ2及びコンデンサーＣ3を帰路とすることで、それぞれＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ3相電力線３ｃに還流する。
【００３９】
一方、一次誘導コイル６ａを通過した後の高周波信号は、接続点Ｊ13からコンデンサーＣ１を介して接続点Ｊ43を通じて第２信号線Ｓ２に流れる。そして、一次誘導コイル９ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル９ｂ、９ｃ及び９ｄにそれぞれ伝達され、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【００４０】
ここで、Ｎ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆに供給された高周波信号は、接続点Ｊ43、Ｊ53及びＪ63を通じて、コンデンサーＣ1、コンデンサーＣ2及びコンデンサーＣ3に流れ、それぞれＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ及びＬ3相電力線３ｃを帰路とすることで、それぞれＮ1相電力線３ｄ、Ｎ2相電力線３ｅ、及びＮ3相電力線３ｆに還流する。
【００４１】
従って、本発明に係る高周波信号供給装置は、第一に、各電力線にバランス良く高周波信号を供給することができる。
【００４２】
第二に、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3を接続することにより、高周波信号をループさせる閉回路ができるので、各電力線に供給された高周波信号が電力供給側、例えば柱上トランスまで流れ、供給された高周波信号が電磁波となって外部に漏えいすることを効率良く防止することができる。
【００４３】
第三に、コンデンサーＣ1、Ｃ2及びＣ3を接続することにより電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことを防止できるので、例えば通信機器等の通信品質低下を防ぐことができる。
【００４４】
第四に、高周波信号出力装置５からの第１信号線Ｓ１がＬ1相電力線３ａに、第２信号線Ｓ２が対をなすＮ1相電力線３ｄにそれぞれ接続されているので、高周波信号出力装置５の駆動電力を信号線を介して取得でき、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに高周波信号出力装置を設置することができる。
【００４５】
（実施例２）
本発明の実施例２における高周波信号供給装置を説明する。
図４は、本発明の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用した高周波信号供給システム（以下、ＰＬＣ信号供給システムという）の構成の一例を示した図である。
【００４６】
ＰＬＣ信号供給システム２ａは、ＰＬＣ信号供給装置１ａ、コンセント１３、１４、及び１５及び宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃ、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線（中性線）３ｇ、及びＴ相電力線３ｉ等を備え、電力供給線にＰＬＣ信号供給装置１ａが接続されている。
【００４７】
Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇには負荷４ａが、Ｔ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【００４８】
ＰＬＣ信号供給装置１ａは、接続点Ｊ11とＪ12でＲ相電力線３ｈと、接続点Ｊ71とＪ72でＮ相電力線３ｇと、接続点Ｊ31とＪ32でＴ相電力線３ｉとにそれぞれ接続されている。
【００４９】
ＰＬＣ信号供給装置１ａは、カプラ１０、１１及び１２、コンデンサーＣ4、Ｃ5等を備えている。
【００５０】
カプラ１０にはＲ相電力線３ｈが、カプラ１１にはＮ相電力線３ｇが、カプラ１２にはＴ相電力線３ｉが、それぞれ挿入されている。
【００５１】
コンデンサーＣ4は、接続点Ｊ15でＲ相電力線３ｈに、接続点Ｊ75でＮ相電力線３ｇにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ5は、接続点Ｊ75でＮ相電力線３ｇに、接続点Ｊ35でＴ相電力線３ｉにそれぞれ接続されている。
【００５２】
コンセント１３は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、この実施形態では宅内ＰＬＣモデム５ａのプラグが差し込まれている。
【００５３】
宅内ＰＬＣモデム５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号をＰＬＣ信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【００５４】
第１信号線Ｓ３の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1に、他の一端はＲ相電力線３ｈの接続点Ｊ15に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ４の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第２端子ｈ2に、他の一端はＮ相電力線３ｇの接続点Ｊ75に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【００５５】
宅内ＰＬＣモデム５ｂ、５ｃは、電力線を通信回線として送られてきたＰＬＣ信号を交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
宅内ＰＬＣモデム５ｂの第１端子ｈ3と第２端子ｈ4は、コンセント１４を介して接続点Ｊ76と接続点Ｊ16にそれぞれ接続されており、宅内ＰＬＣモデム５ｃの第１端子ｈ5と第２端子ｈ6は、コンセント１５を介して接続点Ｊ77及びと接続点Ｊ36それぞれに接続されている。
【００５６】
次に、ＰＬＣ信号供給装置１ａの回路構成を説明する。
図５は、図４のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
ＰＬＣ信号供給装置１ａは、コンデンサーＣ4、Ｃ5、Ｒ相電力線３ｈに直列に接続された二次誘導コイル１０ｂ、Ｎ相電力線３ｇに直列に接続された二次誘導コイル１１ｂ、Ｔ相電力線３ｉに直列に接続された二次誘導コイル１２ｂ等を備えている。
【００５７】
第１信号線Ｓ３には、二次誘導コイル１０ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル１０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ４には、二次誘導コイル１１ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル１１ａが、さらに二次誘導コイル１２ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル１２ａが、それぞれ直列に接続されている。
【００５８】
次に、宅内ＰＬＣモデム５ａから、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉへのＰＬＣ信号の供給方法を説明する。
【００５９】
宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ３に出力されたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル１０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１０ｂに伝達されＲ相電力線３ｈに供給される。
また、後述するように、接続点Ｊ15からコンデンサーＣ４を介して接続点Ｊ75を通じて第２信号線Ｓ４に流れたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル１２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１２ｂにも伝達されＴ相電力線３ｉに供給される。
【００６０】
次に、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号は、それぞれ負荷４ａ、４ｂを通過した後、Ｎ相電力線３ｇを通り、コンデンサーＣ4とコンデンサーＣ5を帰路とすることで、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに還流する。
【００６１】
一方、一次誘導コイル１０ａを通過した後のＰＬＣ信号は、接続点Ｊ15からコンデンサーＣ４を介して接続点Ｊ75を通じて第２信号線Ｓ４に流れる。そして、ＰＬＣ信号は、一次誘導コイル１１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｇに供給される。
さらに、一次誘導コイル１１ａを通過した後のＰＬＣ信号は一次誘導コイル１２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル１２ｂに伝達されＴ相電力線３ｉに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【００６２】
そして、Ｎ相電力線３ｇに供給された高周波信号は、接続点Ｊ75を通じて、コンデンサーＣ４、Ｃ５に流れることで、それぞれＲ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに還流する。
【００６３】
ここで、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとに流れる誘導電流の位相は逆であることから、宅内ＰＬＣモデム５ｂは、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。また、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉとに流れる誘導電流の位相も逆であることから、宅内ＰＬＣモデム５ｃは、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。
【００６４】
図６は、ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力供給側への流出特性を示した図であり、横軸に周波数と縦軸に流出信号の減衰量をとったものである。
直線１６ａはコンデンサーを挿入していない場合の流出信号の減衰量を示したものであり、曲線１６ｂはコンデンサーＣ4とＣ5を挿入した場合の流出信号の減衰量を示したものである。
【００６５】
図６からわかるように、コンデンサーを挿入していない場合には流出信号が全く減衰されていないのに対し、コンデンサーを挿入した場合には流出信号は３０dB以上減衰されている。従って、コンデンサーＣ4とＣ5を挿入することによって、電力供給側に流出するＰＬＣ信号を著しく減衰できることがわかる。
【００６６】
図７は、ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力線における挿入損失を示した図であり、横軸に周波数と縦軸に挿入損失をとったものである。
直線１７ａは電力線における挿入損失がない場合を、曲線１７ｂはＲ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路の電力線における挿入損失を、曲線１７ｃはＴ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路の電力線における挿入損失を示したものである。
【００６７】
図７からわかるように、電力線における挿入損失はＲ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路、Ｔ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路とも平均-７dBである。ここで、本実施例において、Ｒ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路とＴ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路とにＰＬＣ信号を分配するための分配損失は-３dB程度であると見込まれる。
従って、本実施例に示すようなＲ相電力線３ｈ―Ｎ相電力線３ｇ回路とＴ相電力線３ｉ―Ｎ相電力線３ｇ回路を結合した場合でも、電力線自体における挿入損失については４dB程度と非常に小さいものにできることがわかる。
【００６８】
以上のことから、本発明の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用した場合においても、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉのそれぞれにバランス良くＰＬＣ信号を電磁誘導によって供給することができる。
そして、コンデンサーＣ4、Ｃ5を接続することによって、ＰＬＣ信号が外部に漏洩するのを防止することができ、また電力供給側からの高周波ノイズによって宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃの通信品質が低下することを防止することができる。また、宅内ＰＬＣモデム５ａの駆動電力を対となっているＲ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとから取得できるので、駆動電力を取得するための別の電路を必要とせずに宅内ＰＬＣモデムを設置することができる。
【００６９】
（実施例３）
本発明の実施例３における高周波信号供給装置を説明する。
図８は、本発明の高周波信号供給装置を既に単相三線式交流電力線が設置されている建物等に使用する場合のＰＬＣ信号システムの構成の一例を示した図である。
【００７０】
ＰＬＣ信号供給システム２ｂは、分電盤（図示せず）外に設置されたＰＬＣ信号供給装置１ｂ、コンセント１３、１４、及び１５、宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃ、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ、及びＴ相電力線３ｉ等を備え、電力供給線にＰＬＣ信号供給装置１ｂが接続されている。
【００７１】
Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとには負荷４ａが、Ｔ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇとには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【００７２】
ＰＬＣ信号供給装置１ｂは、接続点Ｊ15でＲ相電力線３ｈと、接続点Ｊ75でＮ相電力線３gと、また接続点Ｊ35でＴ相電力線３ｉとにそれぞれ接続されている。
【００７３】
ＰＬＣ信号供給装置１ｂは、カプラ２０、２１及び２２、コンデンサーＣ6、Ｃ7等を備えている。
【００７４】
カプラ２０には電路４４ａが、カプラ２１には電路４４ｂが、カプラ２２には電路４４ｃが、それぞれ挿入されている。
【００７５】
コンデンサーＣ6は、接続点ｋ1で電路４４ａに、接続点ｋ2で電路４４ｂにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ7は、接続点ｋ2で電路４４ｂに、接続点ｋ3で電路４４ｃにそれぞれ接続されている。なお、本実施例に使用するコンデンサーにおいても、実施例１と同様に、低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られる仕様となっている。
【００７６】
コンセント１３、１４、及び１５は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、それぞれ宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ、及び５ｃのプラグが差し込まれている
【００７７】
宅内ＰＬＣモデム５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号をＰＬＣ信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【００７８】
第１信号線Ｓ３の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1に、他の一端は接続点ｋ1でコンデンサーＣ6に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ４の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第２端子ｈ2に、他の一端は接続点ｋ2でコンデンサーＣ6とコンデンサーＣ7とに、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【００７９】
宅内ＰＬＣモデム５ｂ、５ｃは、電力線を通信回線として送られてきたＰＬＣ信号を交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
宅内ＰＬＣモデム５ｂの第１端子ｈ3と第２端子ｈ4は、コンセント１４を介して接続点Ｊ76と接続点Ｊ16にそれぞれ接続されており、宅内ＰＬＣモデム５ｃの第１端子ｈ5と第２端子ｈ6は、コンセント１５を介して接続点Ｊ77と接続点Ｊ36にそれぞれ接続されている。
【００８０】
次に、ＰＬＣ信号供給装置１ｂの回路構成を説明する。
図９は、図８のＰＬＣ信号供給装置１ｂの回路構成を示した図である。
ＰＬＣ信号供給装置１ｂは、コンデンサーＣ6、Ｃ7、電路４４ａに直列に接続された二次誘導コイル２０ｂ、電路４４ｂに直列に接続された二次誘導コイル２１ｂ、電路４４ｃに直列に接続された二次誘導コイル２２ｂ等を備えている。
【００８１】
第１信号線Ｓ３には、二次誘導コイル２０ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル２０ａが接続されている。また、第２信号線Ｓ４には、二次誘導コイル２１ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル２１ａが、さらに二次誘導コイル２２ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル２２ａが、それぞれ接続されている。
【００８２】
次に、宅内ＰＬＣモデム５ａから、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉへのＰＬＣ信号の供給方法を説明する。
【００８３】
宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ３に出力されたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル２０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２０ｂに伝達されＲ相電力線３ｈに供給される。
また、後述するように、接続点ｋ1からコンデンサーＣ6を介して接続点ｋ2を通じて第２信号線Ｓ４に流れたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル２２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２２ｂにも伝達されＴ相電力線３ｉに供給される。
【００８４】
次に、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号は、それぞれ負荷４ａと４ｂを通過した後、Ｎ相電力線３ｇを通り、接続点Ｊ75から電路４４ｂを通り、接続点ｋ2 からコンデンサーＣ6とコンデンサーＣ7に戻ることを帰路とすることで、Ｒ相電力線３ｈ、Ｔ相電力線３ｉに還流する。
【００８５】
一方、一次誘導コイル２０ａを通過した後のＰＬＣ信号は、接続点ｋ1からコンデンサーＣ６を介して接続点ｋ2を通じて第２信号線Ｓ４に流れる。そして、一次誘導コイル２１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｇに供給される。
さらに、一次誘導コイル２１ａを通過した後のＰＬＣ信号は一次誘導コイル２２ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル２２ｂに伝達されＴ相電力線３ｉに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【００８６】
ここで、実施例２と同様に、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとに流れる誘導電流、またＮ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉとに流れる誘導電流の位相は逆である。
よって、宅内ＰＬＣモデム５ｂは、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができ、また宅内ＰＬＣモデム５ｃは、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。
【００８７】
従って、既に単相三線式交流配電線が設置されている場合であっても、電力線に接続点Ｊ15、Ｊ35及びＪ75で接続するだけで良いので、大規模な工事等の必要がなく容易にＰＬＣ信号供給装置を取り付けることができる。
また、実施例１、２と同様に、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉのそれぞれにバランス良くＰＬＣ信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、宅内ＰＬＣモデムの駆動電力を対となっているＴ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに宅内ＰＬＣモデムを設置することができる。
【００８８】
（実施例４）
本発明の実施例４における高周波信号供給装置を説明する。
【００８９】
実施例１における高周波信号供給装置では、各相の電力線がそれぞれを異なる強磁性体コアに挿入されている。
ところが、強磁性体コアには、飽和特性があり、コア内に一定以上の磁束が生じると、それ以上の磁束が誘起されないという磁気飽和が起こる。商用電流は高周波信号に比べ電流が大きいため商用電流によってコア内に磁気飽和が生じると、さらにこれに加えて高周波信号による磁束をコア内に誘起させることができず、結果として高周波信号を供給できなかったり、供給した高周波信号の波形が歪んだりする問題がある。
【００９０】
ここで、磁気飽和を防止するためには、コア内の飽和磁束密度を大きくする必要があるが、コア内の飽和磁束密度を大きくするには、カプラの断面積を大きくしなければならないことから、高周波信号供給装置が大きくなるという問題がある。
そこで、本実施例においては互いに異なる相からなる交流電流が通電する電力線を、１つのフェライト等の強磁性体コアに挿入することによって、強磁性体の磁気飽和を防ぐことのできる高周波信号供給装置を提供する。
【００９１】
図１０は、本発明の高周波信号供給装置において、全ての相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている場合の高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【００９２】
高周波信号供給システム２ｃは、高周波信号供給装置１ｃ、高周波信号出力装置５、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ、及びＮ2相電力線３ｅ等を備え、電力供給線に高周波信号供給装置１ｃが接続されている。
【００９３】
Ｌ1相電力線３ａとＮ1相電力線３ｄには負荷４ａが、Ｌ2相電力線３ｂとＮ2相電力線３ｅには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【００９４】
高周波信号供給装置１ｃは、接続点Ｊ11とＪ12でＬ1相電力線３ａと、接続点Ｊ21とＪ22でＬ2相電力線３ｂと、接続点Ｊ41とＪ42でＮ1相電力線３ｄと、接続点Ｊ51とＪ52でＮ2相電力線３ｅとに、それぞれ接続されている。
【００９５】
高周波信号供給装置１ｃは、カプラ３０、コンデンサーＣ8とＣ9等を備えている。
【００９６】
カプラ３０は、内部が中空である円柱状のフェライト等の強磁性体を磁芯として構成され、各電力線に電磁誘導によって高周波信号出力装置５からの高周波信号を供給するものであり、Ｌ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの各電力線が挿入されている。
【００９７】
コンデンサーＣ8は、接続点Ｊ13でＬ1相電力線３ａに、接続点Ｊ43でＮ1相電力線３ｄにそれぞれ接続されている。またコンデンサーＣ9は、接続点Ｊ23でＬ2相電力線３ｂに、接続点Ｊ53でＮ2相電力線３ｅにそれぞれ接続されている。
【００９８】
第１信号線Ｓ５は、高周波信号出力装置５の第１端子ｈ1とＬ1相電力線３ａの接続点Ｊ13とにそれぞれ接続され、第２信号線Ｓ６は、高周波信号出力装置５の第２端子ｈ2とＮ1相電力線３ｄの接続点Ｊ43とそれぞれ接続されている
【００９９】
次に、高周波信号供給装置１ｃの回路構成を説明する。
図１１は、図１０の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
高周波信号供給装置１ｃは、コンデンサーＣ8、Ｃ9と、Ｌ1相電力線３ａに直列に接続された二次誘導コイル３０ｂ、Ｌ2相電力線３ｂに直列に接続された二次誘導コイル３０ｃ、Ｎ1相電力線３ｄに直列に接続された二次誘導コイル３０ｄ、Ｎ2相電力線３ｅに直列に接続された二次誘導コイル３０ｅ等を備えている。
【０１００】
第１信号線Ｓ５には、二次誘導コイル３０ｂと二次誘導コイル３０ｃに電磁的に結合した一次誘導コイル３０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ６には、二次誘導コイル３０ｄと二次誘導コイル３０ｅに電磁的に結合した一次誘導コイル３０ｆが、直列に接続されている。ここで、一次誘導コイル３０ａ、３０ｆ、二次誘導コイル３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅは１つの共通の磁芯を用いることによって１つのトランスを構成している。
【０１０１】
次に、高周波信号出力装置５からの高周波信号のＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅへの高周波信号の供給方法を説明する。
【０１０２】
高周波信号出力装置５の第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ５に出力された高周波信号は、一次誘導コイル３０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル３０ｂと二次誘導コイル３０ｃとに伝達され、Ｌ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂに供給される。
【０１０３】
次に、Ｌ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂに供給された高周波信号は、それぞれ電力需要側の負荷４ａ、４ｂを通過した後、それぞれＮ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅを通り、コンデンサーＣ8及びコンデンサーＣ9を帰路とすることで、それぞれＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂに還流する。
【０１０４】
一方、一次誘導コイル３０ａを通過した後の高周波信号は、接続点Ｊ13からコンデンサーＣ8を介して接続点Ｊ43を通じて第２信号線Ｓ６に流れ込み、一次誘導コイル３０ｆにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル３０ｄ、３０ｅにそれぞれ伝達され、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとに供給された後、第２端子ｈ2に流れる。
【０１０５】
ここで、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとに供給された高周波信号は、接続点Ｊ43、Ｊ53を通じて、コンデンサーＣ8とコンデンサーＣ9に流れることで、それぞれＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂに還流する。
【０１０６】
図１２は、カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合と、カプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラにそれぞれ挿入した場合とにおける高周波信号出力装置５から電力線に供給された高周波信号の電力線における挿入損失を比較した図であり、横軸に周波数を、縦軸に挿入損失を、それぞれとったものである。
【０１０７】
直線３５ａは電力線における挿入損失がない場合を、曲線３５ｂはカプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路とを結合した結合回路の挿入損失を、それぞれ示している。
【０１０８】
また、曲線３５ｃはカプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、Ｎ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラに、それぞれ挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路を結合した結合回路の挿入損失を示している。
【０１０９】
さらに、曲線３５ｄは、カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合における高周波出力装置５―Ｌ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｄ回路の挿入損失を、曲線３５ｅはカプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、またＮ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラに挿入した場合における高周波出力装置５―Ｌ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｄ回路の挿入損失を、それぞれ示している。
【０１１０】
曲線３５ｂと曲線３５ｃとの差３６ａは、カプラを１つのみ使用した場合とカプラを２つ使用した場合におけるそれぞれの回路における挿入損失の差を示すものである。
差３６ａから、全ての電力線を１つのカプラに挿入することによって、カプラを２つ使用した場合に比べ、構成された回路の挿入損失をより小さくできることがわかる。
従って、全ての電力線を１つのカプラに挿入することによって高周波信号の供給効率を高くすることができる。
【０１１１】
なお、曲線３５ｂと曲線３５ｄとの差３６ｂは、カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線３ａ、Ｌ2相電力線３ｂ、Ｎ1相電力線３ｄ及びＮ2相電力線３ｅの全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路とに高周波信号を分配するための分配損失を示すものである。
また、曲線３５ｃと曲線３５ｅとの差３６ｃは、カプラを２つ使用しＬ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとを１つのカプラに、またＮ1相電力線３ｄとＮ2相電力線３ｅとをもう１つのカプラに挿入した場合におけるＬ1相電力線３ａ―Ｎ1相電力線３ｄ回路とＬ2相電力線３ｂ―Ｎ2相電力線３ｅ回路とに高周波信号を分配するための分配損失を示すものである。
【０１１２】
以上より、すべての電力線を同じカプラに挿入することによって、Ｌ1相電力線３ａとＬ2相電力線３ｂとが異なる相の場合、それぞれの電流が作る磁界は互いに打ち消しあい合成磁界は小さくなるので、カプラの断面積を大きくする必要はなく、かつ、カプラの数を１つにすることができる。よって、高周波信号供給装置をより小さくすることができ、高周波信号の電力線への供給効率を高めることができる。
そして、実施例１と同様に、多相回路であってもすべての電力線にバランス良く高周波信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、高周波信号が電力供給側に漏洩するのを防止することができ、かつ、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことによる高周波信号出力装置の通信品質が低下することを防止することができる。
さらに、高周波信号出力装置の駆動電力を対となっているＬ1相電力線３ａとＮ1相電力線３ｄから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに高周波信号出力装置を設置することができる。
【０１１３】
（実施例５）
次に、実施例５における高周波信号供給装置を説明する。
【０１１４】
図１３は、実施例４の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用したＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。具体的には、単相三線交流電力線の全ての相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている場合のＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【０１１５】
ＰＬＣ信号供給システム２ｄは、ＰＬＣ信号供給装置１ｄ、コンセント１３、１４、及び１５、宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ及び５ｃ、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ、及びＴ相電力線３ｉ等を備え、電力供給線にＰＬＣ信号供給装置１ｄが接続されている。
【０１１６】
Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇには負荷４ａが、Ｔ相電力線３ｉとＮ相電力線３ｇには負荷４ｂが、それぞれ接続されている。
【０１１７】
ＰＬＣ信号供給装置１ｄは、接続点Ｊ11とＪ12でＲ相電力線３ｈと、接続点Ｊ21とＪ22でＴ相電力線３ｉと、また接続点Ｊ71とＪ72でＮ相電力線３ｇとにそれぞれ接続されている。
【０１１８】
ＰＬＣ信号供給装置１ｄは、カプラ４０、コンデンサーＣ8、Ｃ9等を備えている。
【０１１９】
カプラ４０にはＲ相電力線３ｈ、Ｔ相電力線３ｉ及びＮ相電力線３ｇが挿入されている。
【０１２０】
コンデンサーＣ8は、接続点Ｊ15でＲ相電力線３ｈに、接続点Ｊ75でＮ相電力線３ｇにそれぞれ接続している。また、コンデンサーＣ9は、接続点Ｊ35でＴ相電力線３ｉに、接続点Ｊ76でＮ相電力線３ｇにそれぞれ接続している。
【０１２１】
コンセント１３、１４、及び１５は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、それぞれ宅内ＰＬＣモデム５ａ、５ｂ、及び５ｃのプラグが差し込まれている。
【０１２２】
宅内ＰＬＣモデム５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号をＰＬＣ信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【０１２３】
第１信号線Ｓ５の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1に、他の一端はＲ相電力線３ｈの接続点Ｊ15に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ６の一端は宅内ＰＬＣモデム５ａの第２端子ｈ2に、他の一端はＮ相電力線３ｇの接続点Ｊ75に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【０１２４】
宅内ＰＬＣモデム５ｂ、５ｃは、電力線を介して送られてきたＰＬＣ信号を供給された交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
宅内ＰＬＣモデム５ｂの第１端子ｈ3と第２端子ｈ4は、コンセント１４を介して接続点Ｊ76と接続点Ｊ16にそれぞれ接続されており、宅内ＰＬＣモデム５ｃの第１端子ｈ5と第２端子ｈ6は、コンセント１５を介して接続点Ｊ77と接続点Ｊ36それぞれ接続されている。
【０１２５】
次に、ＰＬＣ信号供給装置１ｄの回路構成を説明する。
図１４は、図１３のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
ＰＬＣ信号供給装置１ｄは、コンデンサーＣ8、Ｃ9、Ｒ相電力線３ｈに直列に接続された二次誘導コイル４０ｂ、Ｎ相電力線３ｇに直列に接続された二次誘導コイル４１ｂ、Ｔ相電力線３ｉに直列に接続された二次誘導コイル４０ｃ等を備えている。
【０１２６】
第１信号線Ｓ５には、二次誘導コイル４０ｂと二次誘導コイル４０ｃとに磁気的に結合した一次誘導コイル４０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ６には、二次誘導コイル４１ｂと磁気的に結合した一次誘導コイル４１ａが直列に接続されている。ここで、一次誘導コイル４０ａ、４１ａ、二次誘導コイル４０ｂ、４０ｃ及び４１ｂは１つの共通の磁芯を用いることによって１つのトランスを構成している。
【０１２７】
次に、宅内ＰＬＣモデム５ａから、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉへのＰＬＣ信号の供給方法を説明する。
【０１２８】
宅内ＰＬＣモデム５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ５に出力されたＰＬＣ信号は、一次誘導コイル４０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル４０ｂと二次誘導コイル４０ｃに伝達され、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉとに供給される。
【０１２９】
次に、Ｒ相電力線３ｈ及びＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号は、それぞれ負荷４ａと４ｂを通過した後、Ｎ相電力線３ｇを通り、コンデンサーＣ8とコンデンサーＣ9を帰路とすることで、Ｒ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉに還流する。
【０１３０】
一方、一次誘導コイル４０ａを通過した後のＰＬＣ信号は、接続点Ｊ15からコンデンサーＣ８を介して接続点Ｊ75を通じて第２信号線Ｓ６に流れる。そして、一次誘導コイル４１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル４１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｇに供給される。
【０１３１】
ここで、Ｎ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号は、接続点Ｊ75と接続点Ｊ76を通じて、コンデンサーＣ8とコンデンサーＣ9に流れ、それぞれＲ相電力線３ｈとＴ相電力線３ｉを帰路とすることで、Ｎ相電力線３ｇに還流する。
【０１３２】
ここで、実施例２と同様に、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとに流れる誘導電流、またＮ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉとに流れる誘導電流の位相は逆である。
よって、宅内ＰＬＣモデム５ｂは、Ｒ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができ、また宅内ＰＬＣモデム５ｃは、Ｎ相電力線３ｇとＴ相電力線３ｉに供給されたＰＬＣ信号を取り出すことができる。
【０１３３】
従って、実施例４の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用した場合においても、全ての相の電力線を同じカプラに挿入することによって、それぞれの電流が作る磁界は互いに打ち消しあい合成磁界は小さくなるので、カプラの断面積を大きくする必要はなく、かつ、カプラの数を減らすことができる。よって、ＰＬＣ信号供給装置を小さくすることができ、ＰＬＣ信号の電力線への供給効率を高めることができる。
【０１３４】
そして、実施例１と同様に、Ｒ相電力線３ｈ、Ｎ相電力線３ｇ及びＴ相電力線３ｉのそれぞれにバランス良くＰＬＣ信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、ＰＬＣ信号が外部に漏えいするのを防止することができ、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ、通信品質が低下することを防止することができる。
さらに、宅内ＰＬＣモデムの駆動電力を対となっているＲ相電力線３ｈとＮ相電力線３ｇとから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに宅内ＰＬＣモデムを設置することができる。
【０１３５】
（実施例６）
最後に、本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した実施例を説明する。
図１５は、本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【０１３６】
高周波信号供給システム２ｅは、高周波信号供給装置１ｅ、１ｆ、コンセント１３、１６、１７及び１８、高周波信号出力装置５ａ、高周波信号受信装置５ｄ、低インピーダンス機器１００等を備えている。
【０１３７】
高周波信号供給装置１ｅは、接続点Ｊ11とＪ12でＬ相電力線３ｊと、接続点Ｊ71とＪ72でＮ相電力線３ｋとにそれぞれ接続されている。高周波信号供給装置１ｆは、接続点Ｊ81とＪ82で電路３ｌと、接続点Ｊ91とＪ92で電路３ｍとにそれぞれ接続されている。
また、高周波信号供給装置１ｆは、コンセント１６を介してＬ相電力線３ｊとＮ相電力線３ｋとに接続しており、低インピーダンス機器１００はコンセント１８を介して、電路３ｌと電路３ｍに接続されている。
【０１３８】
高周波信号供給装置１ｅは、カプラ５０、５１、コンデンサーＣ10を備えている。カプラ５０にはＬ相電力線３ｊが、カプラ５１にはＮ相電力線３ｋがそれぞれ挿入されている。
【０１３９】
高周波信号供給装置１ｆは、カプラ６０、６１、コンデンサーＣ11を備えている。カプラ６０には電路３ｌが、カプラ６１には電路３ｍが、それぞれ挿入されている。
【０１４０】
コンデンサーＣ10は、接続点Ｊ13でＬ相電力線３ｊに、接続点Ｊ73でＮ相電力線３ｋにそれぞれ接続されている。また、コンデンサーＣ11は、接続点Ｊ83で電路３ｌに、接続点Ｊ93で電路３ｍにそれぞれ接続されている。
【０１４１】
コンセント１３は、電気器具等のプラグの差し込み口であり、高周波信号出力装置５ａのプラグが差し込まれている。
【０１４２】
高周波信号出力装置５ａは、インターネットのルータ等（図示せず）に接続されており、ルータからのからのＬＡＮ信号を高周波信号に変換し、周波数２MHz〜３０MHzの高周波信号を出力する。
【０１４３】
第１信号線Ｓ７の一端は高周波信号出力装置５ａの第１端子ｈ1に、他の一端はＬ相電力線３ｊの接続点Ｊ13に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ８の一端は高周波信号出力装置５ａの第２端子ｈ2に、他の一端はＮ相電力線３ｋの接続点Ｊ73に、コンセント１３を介してそれぞれ接続されている。
【０１４４】
高周波信号受信装置５ｄは、電力線を通信回線して送られてきた高周波信号を交流電流から取り出し、接続されたパソコン等の端末装置（図示せず）に送出する。
【０１４５】
第１信号線Ｓ９の一端は高周波信号受信装置５ｄの第１端子ｈ3に、他の一端は電路３ｌの接続点Ｊ83に、コンセント１７を介してそれぞれ接続されている。また、第２信号線Ｓ１０の一端は高周波信号受信装置５ｄの第２端子ｈ4に、他の一端は電路３ｍの接続点Ｊ93に、コンセント１７を介してそれぞれ接続されている。
【０１４６】
次に、高周波信号供給装置１ｅ、１ｆの回路構成を説明する。
図１６は、図１５の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
高周波信号供給装置１ｅは、コンデンサーＣ10、Ｌ相電力線３ｊに直列に接続された二次誘導コイル５０ｂ、Ｎ相電力線３ｋに直列に接続された二次誘導コイル５１ｂ等を備えている。
【０１４７】
第１信号線Ｓ７には、二次誘導コイル５０ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル５０ａが直列に接続されている。また、第２信号線Ｓ８には、二次誘導コイル５１ｂと電磁的に結合した一次誘導コイル５１ａが直列に接続されている。
【０１４８】
高周波信号供給装置１ｆは、コンデンサーＣ11、電路３ｌに直列に接続された一次誘導コイル６０ａ、電路３ｍに直列に接続された一次誘導コイル６１ａ等を備えている。
【０１４９】
第３信号線Ｓ９には、一次誘導コイル６０ａと電磁的に結合した二次誘導コイル６０ｂが直列に接続されている。また、第４信号線Ｓ１０には、一次誘導コイル６１ａと電磁的に結合した二次誘導コイル６１ｂが直列に接続されている。
【０１５０】
また、電路３ｌと電路３ｍは、それぞれ第１端子ｈ5と第２端子ｈ6で低インピーダンス機器１００に接続している。
【０１５１】
次に、高周波信号出力装置５ａからＬ相電力線３ｊ、Ｎ相電力線３ｋへの高周波信号の供給方法を説明する。
【０１５２】
高周波信号出力装置５ａの第１端子ｈ1から第１信号線Ｓ７に出力された高周波信号は、一次誘導コイル５０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル５０ｂに伝達されＬ相電力線３ｊに供給される。
【０１５３】
次に、Ｌ相電力線３ｊに供給された高周波信号は、電路３ｌに流れ、一次誘導コイル６０ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル６０ｂに伝達され、第３信号線Ｓ９に供給される。さらに、高周波信号は、コンデンサーＣ１１を介して電路３ｍに流れ、一次誘導コイル６１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル６１ｂに伝達され、第４信号線Ｓ１０に供給される。
【０１５４】
ここで、第３信号線Ｓ９と第４信号線Ｓ１０とに流れる誘導電流の位相は逆である。
そのため、高周波受信装置５ｄは、第３信号線Ｓ９と第４信号線Ｓ１０とに供給された高周波信号を取り出すことができる。
【０１５５】
一方、一次誘導コイル５０ａを通過した後の高周波信号は、接続点Ｊ13からコンデンサーＣ１０を介して接続点Ｊ73を通じて第２信号線Ｓ８に流れる。そして、高周波信号は、一次誘導コイル５１ａにおいて電磁誘導を起こすことによって、二次誘導コイル５１ｂに伝達され、Ｎ相電力線３ｋに供給される。
【０１５６】
ここで、Ｎ相電力線３ｋに供給された高周波信号は、接続点Ｊ73を通じて、コンデンサーＣ１０に流れることで、それぞれＬ相電力線３ｊに還流する。
【０１５７】
従って、本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した場合においても、Ｌ相電力線３ｊとＮ相電力線３ｋのそれぞれにバランス良く高周波信号を電磁誘導によって供給することができるとともに、高周波信号が電力供給側に漏洩するのを防止することができ、かつ、電力供給側からの高周波ノイズが電力需要側に流れ込むことによる高周波信号出力装置の通信品質が低下することを防止することができる。
さらに、高周波信号出力装置の駆動電力を対となっているＬ相電力線３ｊとＮ相電力線３ｋとから取得でき、高周波信号受信装置の駆動電力を対となっている電路３ｌと電路３ｍとから取得できるので、駆動電力を取得するために別の電路を必要とせずに高周波信号受信装置を設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、例えば電力線を通信回線として利用して通信を行うＰＬＣ通信等の電力線に高周波信号を供給する分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の請求項１に記載の高周波信号供給装置を、３つの相からなる電力線に挿入した場合の高周波信号供給システムの構成を示した図である。
【図２】0.001μFから１μFまでのコンデンサーの挿入損失を示した図である。
【図３】図１の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図４】本発明の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用したＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図５】図４のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図６】ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力供給側への流出特性を示した図である。
【図７】ＰＬＣ信号供給装置から電力線に供給されたＰＬＣ信号の電力線における挿入損失を示した図である。
【図８】本発明の高周波信号供給装置を既に単相三線式交流電力線が設置されている建物等に使用する場合のＰＬＣ信号システムの構成の一例を示した図である。
【図９】図８のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図１０】本発明の高周波信号供給装置において、全ての相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている場合の高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図１１】図１０の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図１２】カプラ１つのみを使用しＬ1相電力線、Ｌ2相電力線、Ｎ1相電力線及びＮ2相電力線の全ての電力線を１つのカプラに挿入した場合と、カプラを２つ使用しＬ1相電力線とＬ2相電力線とを１つのカプラに、Ｎ1相電力線とＮ2相電力線とをもう１つのカプラにそれぞれ挿入した場合とにおける高周波信号出力装置から電力線に供給された高周波信号の電力線における挿入損失を比較した図である。
【図１３】実施例４の高周波信号供給装置を単相三線交流電力線に適用したＰＬＣ信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図１４】図１３のＰＬＣ信号供給装置の回路構成を示した図である。
【図１５】本発明の高周波信号供給装置を単相二線式交流電力線に適用した高周波信号供給システムの構成の一例を示した図である。
【図１６】図１５の高周波信号供給装置の回路構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１・・・高周波信号供給装置
２・・・高周波信号供給システム
３ａ・・・Ｌ1相電力線
３ｂ・・・Ｌ2相電力線
３ｃ・・・Ｌ3相電力線
３ｄ・・・Ｎ1相電力線
３ｅ・・・Ｎ2相電力線
３ｆ・・・Ｎ3相電力線
４ａ、４ｂ、４ｃ・・・負荷
５・・・高周波信号出力装置
６、７、８、９・・・カプラ
Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3・・・コンデンサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給側から電力需要側へ、少なくとも一対の電力線を用いて低周波交流電力を供給する電力供給線に、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給する高周波信号供給装置であって、
対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、
前記二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、前記高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、
前記二次誘導コイルより電力供給側の前記一方の電力線と他方の電力線とを、前記低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、前記高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続したことを特徴とする高周波信号供給装置。
【請求項２】
電力供給側と電力需要側との間に、二次誘導コイルを直列に接続した請求項１に記載の高周波信号供給装置。
【請求項３】
一方の電力線と、前記電力線と対となっている他方の電力線との間に、二次誘導コイルとコンデンサーとの直列回路を接続した請求項１に記載の高周波信号供給装置。
【請求項４】
二対以上の電力線のうち、一部の電力線を供用する請求項１から３のいずれかに記載の高周波信号供給装置。
【請求項５】
二対の電力線のうち、一方の一対の電力線のうちの一方の電力線と、他方の一対の電力線のうちの一方の電力線とを供用した三線を用いた請求項４に記載の高周波信号供給装置。
【請求項６】
異なる相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている請求項１から５のいずれかに記載の高周波信号供給装置。
【請求項７】
高周波信号供給装置の一の端子を一の電力線に、前記高周波信号供給装置の他の一端を前記電力線と対を成す電力線に接続した請求項１から６のいずれかの記載の高周波信号供給装置。
【請求項１】
電力供給側から電力需要側へ、少なくとも一対の電力線を用いて低周波交流電力を供給する電力供給線に、高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給する高周波信号供給装置であって、
対となる電力線のそれぞれに二次誘導コイルを接続し、
前記二次誘導コイルと電磁的に結合された一次誘導コイルに、前記高周波信号出力装置から出力される高周波信号を供給し、
前記二次誘導コイルより電力供給側の前記一方の電力線と他方の電力線とを、前記低周波交流電力に対して所定の下限値以上の高インピーダンスが得られ、かつ、前記高周波信号に対しては所定の上限値以下の低インピーダンスが得られるコンデンサーで接続したことを特徴とする高周波信号供給装置。
【請求項２】
電力供給側と電力需要側との間に、二次誘導コイルを直列に接続した請求項１に記載の高周波信号供給装置。
【請求項３】
一方の電力線と、前記電力線と対となっている他方の電力線との間に、二次誘導コイルとコンデンサーとの直列回路を接続した請求項１に記載の高周波信号供給装置。
【請求項４】
二対以上の電力線のうち、一部の電力線を供用する請求項１から３のいずれかに記載の高周波信号供給装置。
【請求項５】
二対の電力線のうち、一方の一対の電力線のうちの一方の電力線と、他方の一対の電力線のうちの一方の電力線とを供用した三線を用いた請求項４に記載の高周波信号供給装置。
【請求項６】
異なる相の電力線の二次誘導コイルが一の強磁性体を共通の磁芯としている請求項１から５のいずれかに記載の高周波信号供給装置。
【請求項７】
高周波信号供給装置の一の端子を一の電力線に、前記高周波信号供給装置の他の一端を前記電力線と対を成す電力線に接続した請求項１から６のいずれかの記載の高周波信号供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−７４６３２（Ｐ２０１０−７４６３２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４１０５５（Ｐ２００８−２４１０５５）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（５０２１０４２９５）株式会社プレミネット (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（５０２１０４２９５）株式会社プレミネット (4)
【Ｆターム（参考）】
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