半二重通信の伝送路のインピーダンス整合について

質問

半二重通信は1つの伝送路で上りと下りの通信を行うので、

信号源と伝送路の間にＲ、Ｌ、Ｃを用いてインピーダンス整合すると、

上りと下りでインピーダンスが変わってしまうと思います。

実際どのようにしてインピーダンス整合を行っているのでしょうか。

どなたか教えて下さい。
よろしくお願いします。

回答No.4

tadys · ベストアンサー

＞伝送路に入力する信号の帯域のことでしょうか？
伝送路を通過できる信号の帯域です。
パルス信号には色々な周波数が含まれています。
帯域の狭い伝送路にパルス信号が流れるといくつかの周波数が欠落する為、元の信号と波形が異なって来ます。
波形の変化が大きくなるとまともな通信が出来なくなります。
L、Cを入れる事による帯域の変化が問題にならない場合はL、Cを使う事も有ります。
しかし、このL、Cはインピーダンス整合の目的では有りません。
直流を阻止する、又は直流だけを通過させるためです。

＞ハイインピーダンスだとなぜ、線路への影響が少なくなるのでしょうか？
ハイインピーダンスと言うのはオープン状態に近くなるという事です。
オープンであるなら、何もつながないのと同じ事です。
それでは、ドライバのハイインピーダンスと言うのはどういう事かと言うと、
この場合のドライバの出力は定電流回路になっています。
線路を流れてきた信号は定電流回路には流れ込まないので流れてきた信号にとってはオープンと同じ事です。
理想的な定電流回路では線路の電圧の影響を受けずに希望の電流を流す事が出来ます。
終端された線路には「１／２×線路のインピーダンス×電流」の電圧が発生します。

RS485の様な多対多の通信の場合、終端抵抗は線路のもっとも端の２か所に接続します。
こちらを参考に
http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/jaja179/jaja179.pdf

お礼

ご回答ありがとうございます。
資料がとても参考になりそうです。
ありがとうございました。

回答No.3

tadys

＞信号源と伝送路の間にＲ、Ｌ、Ｃを用いてインピーダンス整合すると、
Ｌ、Ｃを用いると帯域が狭くなるのでＬ、Ｃは使用しません。

通信速度と比べて線路の長さが短い場合はインピーダンス整合は必要ありません。

インピーダンス整合が必要な場合では、
１対１通信の場合、ドライバ出力のインピーダンスと線路の間で整合を取ります。
レシーバ入力をハイインピーダンスにすることで整合に影響しないようにします。

１対多、多対多の場合は線路の両端に抵抗を付けてインピーダンス整合を行います。
ドライバ出力、レシーバ入力のインピーダンスをともにハイインピーダンスにして線路への影響が少なくなるようにします。

お礼

ご回答ありがとうございます。
高周波や通信に関しての勉強を始めたばかりでして…

＞Ｌ、Ｃを用いると帯域が狭くなるのでＬ、Ｃは使用しません。
伝送路に入力する信号の帯域のことでしょうか？

＞ドライバ出力、レシーバ入力のインピーダンスをともにハイインピーダンスにして線路への影響が少なくなるようにします。
ハイインピーダンスだとなぜ、線路への影響が少なくなるのでしょうか？

回答No.2

angkor_h

ご質問の半二重通信方式は、方向性のないメタル2本線を用いた伝送路を送受共用する方式だと思います。公衆電話回線でしょうか。
最近の整合方式では、2線ー4線変換回路を用いてBN回路を線路擬似回路にし、電子回路(端末)側は送信2線、受信2線の4線になっています(昔はリレーなどで切り替えていました)。
4線側の送受各々が端末側送受各々にマッチングすれば問題はありません。

上り下りでインピーダンスが変わらないように、伝送路側マッチングの擬似回路(一つ)を用意するので、端末側の送信回路と受信回路が同じであれば、「上り下りでインピーダンスが変わる」と言う問題はありません…そのように設計します(してください)。

なお、半二重通信方式という一般解釈は、伝送路は全二重通信対応(送受別線の4線で送受同時通信が可能)であるが、送信と受信を同時に行わない(交代通信を行う)、と言うものです。ご質問の場合は、いわゆるプレストーク通信(話す人が回線を占有し、聞く人は話しても相手に届かない)でしょうか。

なお、電話回線は2線ですが音声通話は双方向同時が可能なので全二重通信です。「話している時に相手がしゃべると困る」と言うのは人間の特性(話す人、聞く人が同じ)と電話機の側音(自分の声が聞こえる様になっている)の影響です。データ通信も電話回線利用ではこれ(回り込み)を考慮して、半二重通信が一般的です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
上りと下りでインピーダンスが変わらないように
マッチング回路を設計するのですね。
難しそうですが勉強してみます。

回答No.1

over_the_galaxy

半二重通信なるものは初耳ですが、上りと下りで周波数が違うのでしょうか？ならば２つの周波数で同時に整合を取るのはLCの組合せで可能です。整合を取るのにRを使うことはありません。信号が減衰しますから。LとCでラダー形整合回路を作る際に、LとCの直列、LとCの並列を使用すれば２つの周波数で所望のインピーダンスに整合可能です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
上りと下りで周波数が違うわけではありません。
（わかりにくい表現でごめんなさい。）
マッチング回路の構成上、
信号源から見たマッチング回路の特性と
伝送路からみたマッチング回路の特性が
変わってしまうのではないかと思いまして。
マッチング回路の構成についてもっと勉強してみます。