Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichspannung über HF-Leitung.


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von TheRaph (Gast)


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Moin.
Ich möchte auf einer Bestehenden „HF”-Leitung eine Gleichspannung zur 
Überwachung übertragen.

Bei der HF-Leitung handelt es sich um eine 2-Drahtleitung mit einer 
Impedanz zwischen 100 und 135 Ohm bei 1MHz.
Übertragen wird ein Signal zwischen 26kHz und 2,2MHz bzw. zwischen 
138kHz und 35MHz.
(Für alle die es interessiert es ist eine ADSL2+ Annex J bzw. VDSL2 
AnnexB, Bandplan 35 - Strecke, bzw. auch mehrere)

Diese Strecke soll aus Gründen die hier nichts zur Sache tun mit einer 
Gleichspannung überwacht werden (Überwachung des Widerstands). Die 
Stromquelle sitzt auf der Senderseite (Gemeint ist hier der DSLAM), die 
Überwachungseinrichtung auf der Empfangsseite (also das DSL-Modem im 
Zielstandort).

Nun zur Frage: Wie bekomme die Gleichspannung auf der einen Seite 
gefahrlos auf die Leitung und am anderen Ende wieder runter, ohne das
1. die Impedanz zu sehr leidet (n. bissl is wohl OK)
2. die Leitung unsymmetrisch wird
?

Problem, die DSL-Endstücke sind nicht so in meinem Zugriff, dass ich 
irgendwas an die Ein-/Ausgangsübertrager anlöten könnte.
Ich müsste also eine Ein- bzw. Auskopplung haben, die ich so in die 
Leitung einschleifen kann.

Meine bisherigen Überlegungen gehen in die Richtung, dass ich die 
Stromquelle über 2 Drosseln in die Leitung einschleifen (die DSL-Ports 
selbst sind m.A.n. Spannungsfest - ich könnte dort aber auch 
Kondensatoren einbauen)

Am anderen Ende sieht es schon schlechter aus, ich könnte zwar das 
Vorhanden sein der Spannung mit einem Hochohmigen Voltmeter (DAC oder 
ähnlich) überwachen, da ich aber den Leitungswiderstand überwachen 
möchte, sollte die Auskopplung für Gleichströme möglichst Niederohmig 
sein.

Habt ihr Ideen?

Raph

von Stefan P. (form)


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Bias-T auf beiden Seiten.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von TheRaph schrieb:
>Nun zur Frage: Wie bekomme die Gleichspannung auf der einen Seite
>gefahrlos auf die Leitung und am anderen Ende wieder runter, ohne das
>1. die Impedanz zu sehr leidet (n. bissl is wohl OK)
>2. die Leitung unsymmetrisch wird

Frequenzweichen bauen, mit Hochpass- und Tiefpassfilter.
Bei Sat-Receiver zum Beispiel macht man das auch, zur
Gleichstromversorgung des LNB, Sat-Antenne.

Zu 2, man kann auch symetrische Filter bauen.

von Jester (Gast)


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"wetting current" (Frittstrom) ist in der Übertragungstechnik seit 
vielen  Jahrzehnten ein Begriff. Vielleicht magst mal in die Richtung 
recherchieren?

https://de.wikibrief.org/wiki/Wetting_current
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-92521-4_25

von Martin (Gast)


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Du könntest einfach DSL Splitter (POTS) auf beiden Seiten einschleifen. 
Das DC Signal speist Du dann auf dem Telefonanschluss am Splitter ein 
(und auf der anderen Seite aus)
Dafür waren die Splitter gedacht. Ströme bis ca 20 mA treiben die 
verwendeten Spulen nicht in die Sättigung. Wenn Du mehr Strom brauchst, 
wirst Du selbst bauen müssen.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Nimm zwei DSL-Splitter und speise über den POTS-Weg (Plain Old Telephone 
Service) einen Messton, z.Bsp. 1 kHz ein.
Dem kannst du an der anderen Seite mit einem LM567 auswerten.

Der DSL-Splitter auf der DSLAM-Seite muss dazu "rückwärts"
betrieben werden.

von oder so (Gast)


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TheRaph schrieb:
> Habt ihr Ideen?
ich hab zwar keine Ahnung aber eine Idee.
Geht das nicht mit einem Splitter?
der ist doch dafür gebaut um DC und NF aus der DSL Leitung auszukoppeln

von TheRaph (Gast)


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Ich danke für die Tipps.
DSL-Splitter hört sich gar nicht so schlecht an. Zu doof nur, dass ich 
erst ne Kiste davon entsorgt habe :(

Ich guck mal in meine Sammlung, wenn ich welche finde mess’ ich das mal 
durch.

Ich befürchte allerdings, dass der mir auf AnnexJ die unteren Frequenzen 
tötet und auf der VDSL BP35-Strecke die oberen Frequenzen. Die Splitter 
sind ja für ADSL AnnexB und VDSL mit Bandplan 17a (also bis 17MHz) 
designed. Möglich, dass sie "nach oben offen" sind, wie ein echter 
Hochpass das sein sollte. Aber das wäre nicht der erste Hochpass, der ab 
Frequenz X zicken macht.

Zum Bias-T(ee): Das sieht etwa so aus, wie ich mir das in meinem Kopf so 
vorgestellt habe (nur dass ich es 2-Polig brauche und für einen anderen 
Frequenzbereich).

In den beiden Links steht leider nicht wie man die Bauteile-Werte 
ausrechnet, Kann ich da einfach so ein Hochpass/Tiefpass-Berechnungstool 
nutzen?
Und muss ich da was durch 2 Teilen oder ähnlich? Die Tools die ich kenne 
funktionieren nur für unsymmetrische Leitungen (Also Coax).

Raph

von herbert (Gast)


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Das ist eigentlich kein Problem ,da man in der Funktechnik schon seit 
ewigen Zeiten Gleichspannungsweichen verwendet um Vorverstärker , Relais 
am Dachboden mit Energie zu versorgen. Wen du in dieser Richtung mal 
schaust wirst sicher fündig... Von den Dingern braucht man zwei pro 
Koaxkabel.

von herbert (Gast)


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Nachtrag:Zweidrahtleitung habe ich überlesen...sorry...

von oszi40 (Gast)


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Ob ausreichend hochohmig einspeisen schon reicht für diese Messung? Bei 
nasser Papierisolation aus Kaisers Zeiten geht das natürlich nicht mit 
2x 100k. Außerdem weiß man nicht so genau, wo diese Leitung endet.

von Wühlhase (Gast)


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Wenn es HF ist, sitzt im Empfänger ein Abschlußwiderstand in der Größe 
der Leitungsimpedanz.

Wenn es einfach nur um Überwachung (auf was, Drahtbruch?) geht: Einfach 
eine Konstantstromquelle Strom durch die Leitung treiben lassen. 
Möglichst wenig Strom, weit unterhalb der Signalströme um den Empfänger 
nicht zu stören. Ich habe keine Ahnung wie das Annex-Gelumpe aufgebaut 
ist und ob da evt. schon ein Gleichstromfilter drin ist, besser du 
treibst da eher µA als mA durch. Um µA vernünftig detektieren zu können, 
nimmst du Widerstände eher im kΩ-Bereich.

Das ganze muß – bis auf die Verbindung an den Leitern – galvanisch 
getrennt sein, und du solltest möglichst wenig zusätzliche Kapazität 
einbringen.

Das nur mal so als schnelle Idee und ohne genug über deine Anwendung zu 
wissen.

von Manfred (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Ich habe keine Ahnung wie das Annex-Gelumpe aufgebaut ist
Dann lass' es doch.

> und ob da evt. schon ein Gleichstromfilter drin ist, besser du
> treibst da eher µA als mA durch.

Auf einer aktuellen Leitung ist keine Gleichspannung. Bei DSL mit 
Telefonie hat der Splitter die Gleichspannung abgetrennt, die das 
DSL-Modem nicht haben will.

Im Stromlauf eines älteren bintec ADSL sehe ich einen symmetrischen 
Eingangsübertrager mit Kondensator dazwischen, der DC vertragen würde. 
Ich würde mich aber keinesfalls darauf verlassen, dass das generell so 
ist.

Man könnte ja mal mit dem Ohmmeter in den Eingang rein messen.

von Robert M. (r0bm)


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TheRaph schrieb:
> Meine bisherigen Überlegungen gehen in die Richtung, dass ich die
> Stromquelle über 2 Drosseln in die Leitung einschleifen (die DSL-Ports
> selbst sind m.A.n. Spannungsfest - ich könnte dort aber auch
> Kondensatoren einbauen)

Entweder zwei getrennte oder eine bifilare Drossel wie z.B. im Anhang 
für ADSL2 zu sehen. Die notwendige Induktivität fällt geringer aus als 
bei 2 getrennten Drosseln. Zusammen mit den 100nF Trennkondensatoren 
wird ein symmetrisches Butterworth HP-Filter mit Z = 135 Ohm und Fg < 
20kHz nachgebildet. Für VDSL kann die Grenzfrequenz des HP-Filters 
entsprechend verschoben werden. Der Gleichstromwiderstand der Leitung 
lässt sich über eine Spannungsmessung am 1 kOhm Widerstand ermitteln. 
Die 2 x 50 Ohm dienen der Kurzschlußfestigkeit. Weitere Schutzmaßnahmen 
wurden nicht implementiert.

von TheRaph (Gast)


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Sorry. Ich war krankheitsbedingt ein paar Tage nicht online, habe mir 
gerade mal Eure Vorschläge angesehen.

@Robert: vielen Dank für deine Antwort.
Die Schaltung habe ich soweit verstanden.
Allerdings dein Satz "Für VDSL kann die Grenzfrequenz des HP-Filters
entsprechend verschoben werden." hört sich einfacher an, als er für mich 
ist.

Einfache Frage: Wie berechnet man das? (Ich vermute darauf gibt es eine 
komplizierte Antwort)

Zu "Butterworth-Filtern" gibt es einiges im Netz, allerdings sind die 
Rechner die es gibt alle für Einseitige Drossel bzw. Einseitigen 
Kondensator. Mit BifilarDrosseln finde ich gar nichts (bzw. Google 
ignoriert das mit der Bifilardrossel einfach).
Die Drossel selbst wird hier https://www.youtube.com/watch?v=NWSaC_X8GOo 
gut erklärt, allerdings werde ich da nicht daraus schlau, wie ich eine 
Passende Drossel für o.a. Anwendung auswähle ...

Ach ja: "Gleichspannungsweiche" sollte man gar nicht suchen, da landet 
man im Modelleisenbahn-Sektor :)

@Wühlhase: "µA" sind zu wenig. Wir sind in beschalteten Live-Kabel 
unterwegs, da sind µA das, was als regelmäßiger Störstrom so fließt.
Nicht umsonst messen Kabelmultimeter (z.B. Reiser-Bond RB6000, 
Elektronika ECFL30, Gossen KMM2006, Intec Copperbox usw.) allesamt mit 
strömen >2mA - mit weniger wird man nix.

@Manfred: Gleichspannung stört DSLAM und Modem nicht. Telekom gibt mit 
ihrer 1TR112 die Rahmenbedingungen für die Anschaltung an Telefonnetze 
bekannt. Und dort ist immer von 115V Spannungsfestigkeit die Rede.
Da wir nur handelsübliche in Deutschland vertriebene Technik einsetzen 
(die also auch im Netz der Telekom eingesetzt werden dürfte) wird sie 
diesen Bestimmungen entsprechen.

@Oszi40: Ist kein Papierkabel dabei - alles PE mit Petrolat ...

von Robert M. (r0bm)



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TheRaph schrieb:
> Die Schaltung habe ich soweit verstanden.
> Allerdings dein Satz "Für VDSL kann die Grenzfrequenz des HP-Filters
> entsprechend verschoben werden." hört sich einfacher an, als er für mich
> ist.
>
> Einfache Frage: Wie berechnet man das? (Ich vermute darauf gibt es eine
> komplizierte Antwort)

Die Bauteile werden linear skaliert. Solange sich die Filterimpedanz 
nicht verändert, werden alle Bauteile gleichermaßen mit dem Verhältnis 
aus alter Grenzfrequenz zu neuer Grenzfrequenz (Fgalt/Fgneu) 
multipliziert.

TheRaph schrieb:
> Zu "Butterworth-Filtern" gibt es einiges im Netz, allerdings sind die
> Rechner die es gibt alle für Einseitige Drossel bzw. Einseitigen
> Kondensator. Mit BifilarDrosseln finde ich gar nichts (bzw. Google
> ignoriert das mit der Bifilardrossel einfach).

Es wird ein normales HP-Filter 2. Ordnung berechnet und in ein 
symmetrisches Filter transformiert. Angehängt ist ein Bsp. für ein 
Tschebyscheff HP-Filter 2. Ordnung mit Fg = 23,7kHz und Z = 135 Ohm.
Um eine Gleichspannung einzuspeisen, wird die Querinduktivität in der 
Mitte "durchgeschnitten", wodurch zwei getrennte Drosseln a je 820uH 
entstehen.
Eine bifilar gewickelte Drossel kommt, wegen der gekoppelten Wicklungen, 
nur noch auf jeweils 1/4 (410uH) der ursprünglichen Induktivität von 
1,64mH.
Die Drosseln sollten, egal ob getrennt oder in bifilarer Variante, 
wechselspannungsmäßig über ein C kurzgeschlossen sein.

: Bearbeitet durch User
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