ローディング コイルの理解: 電話回線の信号品質向上
ローディング コイルは、電話回線の長距離における信号損失を補償するために、回路上に配置されるデバイスです。2本のワイヤーが平らなドーナツの形状(トロイダル形状と呼ばれることが多い)に巻かれています。この構造は磁場を介して電流を誘導し、失われた信号電力を補償します。幅約1.5インチのローディング コイルは、回路への結合としてではなく、回路上に配置されます。ローディング コイルは、信号の損失(減衰)を緩和するように設計されており、電話回線における高音声周波数での減衰を最小限に抑えます。
ローディング コイルは通常、電話回線に沿って 6,000 フィート(約 1.8 キロメートル)ごとに配置されます。これらは、回路のフィルターやアンプがレベルを減衰し始める周波数強度まで、高周波数での電気的損失を低減します。このカットオフ周波数に達すると信号強度が大幅に低下するため、周波数が不十分に高いツイスト ケーブル ペアではローディング コイルは使用されません。
コイルは、発明家マイケル・ピューピンが 1800 年代後半にローディング コイルの設計を特許取得した「ピューピン コイル」の概念に基づいていることもあります。この設計では、電界が存在するときにエネルギーを蓄えるコンデンサが使用されました。21 世紀初頭においても、静電容量はケーブル導体の長さと導体間のスペースによって定義されています。
ケーブルの長さは、途中で失われるエネルギー量に影響します。インダクタンス(磁界でのエネルギー蓄積)は、音声ケーブルに沿った損失を均等化するのに役立ち、これがローディング コイルの機能です。音声信号では強度の損失は通常気づかれませんが、長距離では気づかれるレベルまで増大する可能性があります。ローディング コイルは、現代の電話システムのデジタル加入者線(DSL)でも使用されます。過去には、インダクタ コイルがロード ポット(電話回線上の鋼鉄構造で、高さが最大 3 フィート)内に配置されていました。
周波数は、無負荷ファントム構成を使用してさらに調整できます。ローディング コイルが周波数電力を過度に低減する場合、この設計は放送用途に対応するように効果を変更できます。インダクタンスを指定レベルに調整することも可能です。もう1つの考慮事項は、電話回線のさまざまな要件や、複雑な回線で信号が移動する距離の違いにより、使用するローディング コイルのタイプです。
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