Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores.

Que permite la aplicación de procedimientos para aumentar las prestaciones de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por N conductores (2{sub,1} a 2{sub,N}) y un plano de referencia (4), mediante la inyección de señales (1{sub,1} a 1{sub,N}) de forma inductiva en combinaciones de los conductores, incluyendo la inyección en modo común (1{sub,1}), de forma que se pueda lograr que dichas señales inyectadas sean ortogonales entre sí

Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores.

En cualquier sistema de comunicaciones se intenta aprovechar al máximo las características del medio de comunicación para conseguir la máxima capacidad de transmisión, fiabilidad, cobertura, etc. En el caso de que el medio de comunicaciones esté formado por múltiples conductores es posible utilizar dichos conductores para alcanzar uno o varios de estos objetivos. Existen procedimientos en el estado del arte tanto para mejorar las prestaciones de la comunicación, como para incrementar la reutilización de frecuencias, entre otras aplicaciones, pero que necesitan que las señales se inyecten de forma adecuada para poder realizarse.

La presente invención muestra un dispositivo especialmente diseñado para realizar multiinyección inductiva sobre múltiples conductores de forma que se facilite la implementación de procedimientos para aumentar las prestaciones de las comunicaciones.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de comunicaciones necesitan un medio de transmisión para las señales que muchas veces está formado por múltiples conductores. La presencia de estos múltiples conductores puede ser aprovechada para mejorar diversas prestaciones del sistema de comunicaciones, tales como la capacidad de transmisión o la inmunidad al ruido, entre otras. Una de las formas de aprovechar el medio multiconductor es utilizar modos ortogonales, para lo que es necesario inyectar las señales en dicho medio de forma adecuada, lo que puede realizarse de forma inductiva o en tensión.

El dispositivo de la invención está diseñado para poder aplicar el procedimiento especificado en la patente española con número de solicitud 200702256 referente a un "Procedimiento para aumentar las prestaciones de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por múltiples conductores" inyectando las señales en el medio multiconductor de forma inductiva. Tal y como ocurría en esta patente, en la descripción del dispositivo de la invención se utilizan varios conceptos convencionales que a continuación se comentan. Se entiende "modo" como la inyección de tensión o corriente sobre una combinación selectiva de conductores, plano de referencia o ambos. Asimismo, se define la "multiinyección ortogonal" como una inyección de múltiples modos ortogonales entre sí. Los modos de inyección se dividen en modo común, modos diferenciales y modos pseudo-diferenciales. El modo común es aquél que provoca circulación de corrientes por el plano de referencia. Los modos diferenciales consisten en la inyección por un conductor y la toma del retorno por otro, mientras que los modos pseudo-diferenciales consisten en la inyección de tensión o corriente entre uno o más conductores y el retorno por uno o más conductores diferentes a los utilizados para la inyección, siendo el número de conductores utilizados en este caso más de dos.

En el estado del arte existen algunas patentes con procedimientos destinados a incrementar las prestaciones de un sistema de comunicaciones cuando el medio es multiconductor que dejan sin solucionar el problema de realizar la inyección en dicho medio. El dispositivo de la invención soluciona esta carencia y se centra en la forma concreta de realizar la inyección inductiva sobre dicho medio para conseguir la ortogonalidad entre las inyecciones, por lo que resuelve el problema comentado y en consecuencia no está anticipado por los documento existentes del estado del arte.

Por otro lado, en el estado del arte también hay patentes sobre acopladores inductivos, pero que no anticipan la presente invención. Una de estas patentes es el documento WO-03/063381-A1 denominado "Coupling device", en el que se describe un método inductivo de acoplamiento para zonas donde se necesite inyectar sobre diferentes ramificaciones de la red eléctrica y donde dichas inyecciones se realizan de forma diferencial en dos conductores de cada ramificación. Puesto que con el método descrito no es posible realizar multiinyección ortogonal sobre múltiples conductores con inyecciones en modo común, diferencial y pseudo-diferencial, dicha patente de referencia no anticipa el dispositivo de invención.

Descripción de la invención

Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores que permite la aplicación de procedimientos para aumentar las prestaciones de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por N conductores y un plano de referencia. Dicho dispositivo está formado por los siguientes elementos y conexiones: E entradas de señal, donde E está comprendido entre 1 y N, para cada una de las señales a inyectar entre los conductores; A acopladores inductivos, siendo A mayor o igual a dos veces el número de entradas de señal (2×E), donde el número concreto de acopladores inductivos utilizados en el dispositivo depende del número de modos de inyección y del número de conductores utilizados por cada uno de esos modos, y en los que el conductor pasa a través del hueco del acoplador inductivo una o más veces; E lazos de inyección de señal, cada uno de los cuales inyecta en un modo diferencial, pseudo-diferencial o modo común, que pasan a través de los acopladores, situados alrededor de los conductores sobre los que dicho lazo va a inyectar corriente, y el sentido en el que el lazo atraviesa cada acoplador inductivo fija el sentido de la corriente que se desea inyectar en el conductor; y el número de vueltas de cada lazo de inyección sobre cada acoplador o bien de cada conductor en cada acoplador es tal que se consiguen inyecciones en modo diferencial, pseudo-diferencial o modo común. Gracias al dispositivo es posible inyectar señales de comunicación en hasta N combinaciones de los conductores de forma que dichas señales inyectadas son ortogonales entre sí.

En este dispositivo las entradas de señal que se inyectan en modo diferencial o pseudo-diferencial son balanceadas y se conectan a los dos extremos de cada lazo, mientras que la entrada de señal que se inyecta en modo común está referida al plano de referencia y se conecta a uno de los extremos del lazo utilizado para la inyección en modo común estando el otro extremo del lazo conectado al plano de referencia.

Los acopladores inductivos utilizados en el dispositivo son elementos con alta permeabilidad magnética tales como materiales nanocristalinos o materiales cerámicos ferromagnéticos, y cuya forma permite que sean atravesados por los conductores y por los lazos.

En una implementación del dispositivo de la invención el número de acopladores es igual al número de conductores utilizados por las diferentes inyecciones, de forma que todas las inyecciones que apliquen corriente en un conductor utilizarán el acoplador inductivo asociado a ese conductor.

En este caso, cada conductor sólo atravesará el acoplador asociado a él una vez, mientras que los lazos de inyección atravesarán dicho acoplador tantas veces como sean necesarias para mantener la relación de corrientes adecuada para conseguir inyecciones ortogonales.

En otra implementación alternativa del dispositivo, el número de acopladores es igual al número de modos de inyección utilizados, de forma que cada modo de inyección tiene asociado un único acoplador.

En este caso cada acoplador es atravesado por un solo lazo una única vez, mientras que los conductores utilizados por el modo de inyección asociado al acoplador atraviesan dicho acoplador tantas veces como sea necesario para mantener la relación de corrientes adecuada para conseguir inyecciones ortogonales.

Finalmente, aunque el dispositivo de la invención puede utilizarse en cualquier medio multiconductor, está específicamente desarrollado para el caso en el que el canal de comunicaciones formado por múltiples conductores sea la red eléctrica.

A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

Breve descripción de las figuras

Figura 1.- Muestra un ejemplo del dispositivo de multiinyección con N señales sobre N conductores con sus distintos elementos y conexiones.

Figura...

1. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, previsto para permitir la aplicación de procedimientos para aumentar las prestaciones de un sistema de comunicaciones sobre un medio formado por N conductores y un plano de referencia, se caracteriza porque comprende:

para inyectar señales de comunicación en hasta N combinaciones de los conductores y obtener señales inyectadas que sean ortogonales entre sí.

2. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado porque las entradas de señal que se inyectan en un modo seleccionado entre diferencial y pseudo-diferencial son balanceadas y se conectan a los dos extremos de cada lazo, mientras que la entrada de señal que se inyecta en modo común está referida al plano de referencia y se conecta a uno de los extremos del lazo utilizado para la inyección en modo común estando el otro extremo del lazo conectado a dicho plano de referencia.

3. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado porque los acopladores inductivos son elementos con alta permeabilidad magnética seleccionados entre materiales nanocristalinos y materiales cerámicos ferromagnéticos, y cuya forma permite que sean atravesados por los conductores y por los lazos.

4. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 3, caracterizado porque el número de acopladores es igual al número de conductores utilizados por las diferentes inyecciones, para que todas las inyecciones que apliquen corriente en un conductor utilicen el acoplador inductivo asociado a ese conductor.

5. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 4, caracterizado porque cada conductor sólo atraviesa el acoplador asociado a él una única vez, mientras que los lazos de inyección atraviesan dicho acoplador tantas veces como sean necesarias para mantener la relación de corrientes adecuada para conseguir inyecciones ortogonales.

6. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 3, caracterizado porque el número de acopladores es igual al número de modos de inyección utilizados, para que cada modo de inyección tenga asociado un único acoplador.

7. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 6, caracterizado porque cada acoplador es atravesado por un solo lazo una única vez, mientras que los conductores utilizados por el modo de inyección asociado al acoplador atraviesan dicho acoplador tantas veces como sea necesario para mantener la relación de corrientes adecuada para conseguir inyecciones ortogonales.

8. Dispositivo de multiinyección inductiva sobre múltiples conductores, según reivindicación 1, caracterizado porque el canal de comunicaciones formado por múltiples conductores es la red eléctrica.