팬텀 회로

Phantom circuit

통신전기공학에서, 팬텀 회로는 하나 이상의 전도성 경로가 회로 그 자체인 동시에 다른 회로의 한 도체 역할을 하는 적절하게 배열된 전선에서 파생된 전기 회로다.

팬텀 그룹

두 가입자 회로에서 파생된 팬텀 회로

팬텀 그룹2개의 단일 채널 회로에서 파생되어 팬텀 회로를 형성하는 3개의 회로로 구성된다.여기서 팬텀 회로는 측면 회로라고 불리는 적절하게 배열된 두 쌍의 와이어로부터 파생된 세 번째 회로로, 각 와이어 쌍은 자체 회로로서 동시에 세 번째 회로의 하나의 도체 역할을 한다.팬텀 회로 내의 "측면 회로"는 대개 "반복 코일"이라고 불리는 중앙 테이핑 변압기에 의해 각각의 전압 강하에 결합될 수 있다.중앙 탭은 사이드 회로의 라인 측에 있다.팬텀 회로의 전류가 중앙 탭으로 고르게 분할된다.이것은 팬텀 회로에서 측면 회로까지의 크로스스토크를 취소한다.

변압기에서 팬텀 전류(빨간색)가 취소되는 방식을 보여주는 다이어그램.측면 회로 전류(파란색)는 취소되지 않으며 변압기를 통해 전달된다.

팬텀 워크는 20세기 초 더 많은 전선을 설치하지 않고 장거리 노선의 회로 수를 증가시켰다.통신사 시스템 도입으로 팬텀화가 감소했다.

이론적으로 최대 2n-1 회로가 n개의 원래 회로에서 파생되는 피라미드에서 다른 2개의 팬텀 회로 등에서 팬텀 회로를 만드는 것이 가능하다.그러나 둘 이상의 유령화 수준은 대개 비실용적이다.팬텀 회로와 측면 회로 사이의 절연은 라인과 변압기의 정확한 균형에 의존한다.불완전한 균형은 팬텀 회로와 측면 회로 사이에 교차점을 유발하며, 팬텀의 각 레벨이 추가됨에 따라 이 효과가 누적된다.음성 크로스토크는 여전히 상당히 낮은 수준으로 이해할 수 있기 때문에 아날로그 통신 회로에서는 작은 수준의 크로스스토크조차 허용되지 않는다.

팬텀 마이크 전원 공급

콘덴서 마이크로폰에는 전원이 필요한 임피던스 컨버터(전류 증폭기) 회로가 있으며, 또한 비전기, 비RF 콘덴서 마이크의 캡슐에는 편광 전압이 적용되어야 한다.1960년대 중후반부터 가장 균형 잡힌 녹음과 방송을 위한 전문 콘덴서 마이크는 팬텀 파워를 사용해 왔다.선외기 AC나 배터리 공급에 의해 제공될 수 있지만, 요즘에는 마이크로폰이 연결되는 믹싱 콘솔, 리코더 또는 마이크 프리앰프에 가장 많이 내장되어 있다.

지금까지 가장 일반적인 회로는 각 입력 채널에 대해 일치하는 6.8 kΩ 저항기 쌍을 통해 공급되는 +48 V DC를 사용한다.이 배치는 +12 V DC 및 680 Ω 공급 저항기로 덜 일반적으로 사용되는 배열을 포함하여 IECISO에 의해 표준화되었다.

실용적으로 팬텀 파워는 동일한 2-전도체 차폐 케이블을 동적 마이크로폰과 콘덴서 마이크로폰 모두에 사용할 수 있도록 하는 한편, 회로 밸런스가 마이크로폰의 출력회로를 통해 상당한 DC가 흐르지 못하게 하기 때문에 이를 소비하도록 설계되지 않은 밸런싱된 마이크로폰에 무해하다.

DC 팬텀

단순한 DC 신호 전달은 마이크로폰의 팬텀 파워와 유사한 방법으로 통신회선에서 달성될 수 있다.라인의 한쪽 끝에서 변압기 중앙탭에 연결된 스위치는 다른 쪽 끝에서 비슷하게 연결된 릴레이를 작동할 수 있다.귀환 경로는 접지 연결부를 통과한다.이 배치는 원격 제어 장비에 사용할 수 있다.

캐리어 회로 팬텀

1950년대부터 1980년대까지 스타 쿼드 트렁크 캐리어 회로에 팬텀을 사용하는 것은 고품질 방송 오디오 회로를 도출하는 인기 있는 방법이었다.멀티플렉스 FDM 통신 반송파 시스템은 낮은 주파수를 필터로 분리하는 것이 불편했기 때문에 일반적으로 케이블의 베이스밴드를 사용하지 않았다.반면에, 스타 쿼드 케이블을 구성하는 두 쌍(이동 및 복귀 신호)으로부터 단방향 오디오 팬텀이 형성될 수 있었다.

언로드 팬텀

언로드된 팬텀 구성.로딩 코일의 권선은 노심 내에 유도된 자속이 두 권선에 대해 일반적으로 동일한 방향에 있도록 감겨진다.그러나 팬텀 구성에서는 플럭스가 취소된다.

언로드된 팬텀은 로드된 라인(로드 코일이 장착된 회로)의 팬텀 구성이다.여기서의 아이디어는 추가 회로를 만드는 것이 아니다.오히려 라인에 장착된 하중 코일의 효과를 취소하거나 크게 감소시키는 것이 목적이다.이렇게 하는 이유는 로딩된 회선이 확실한 차단 주파수를 가지며, 예를 들어 방송사가 사용하기에 적합한 회로를 만들기 위해 이보다 높은 주파수로 회선을 동일시하는 것이 바람직할 수 있기 때문이다.이상적으로는 영구적인 연결을 위해 로딩이 제거되거나 감소될 수 있지만, 외부 방송의 요건과 같은 임시 준비에서는 이것이 가능하지 않다.대신 팬텀 구성의 두 회로를 사용하여 하중 코일에 의해 삽입되는 인덕턴스를 크게 줄일 수 있으며, 따라서 하중 효과를 줄일 수 있다.

부하 코일에서 팬텀 전류(빨간색)로 인한 플럭스가 어떻게 취소되는지를 보여주는 다이어그램.정상 라인 전류(파란색)로 인한 플럭스는 첨가물이다.

균형 선상에 사용되는 적재 코일은 회로의 각 다리에 하나씩 두 개의 권선이 있기 때문에 작동한다.둘 다 공통 코어에 감겨 있고 권선이 너무 배열되어 있어 두 사람이 유도하는 자속이 같은 방향으로 되어 있다.두 권선은 서로 emf를 유도할 뿐만 아니라 그들 자신의 자기 유도를 유도한다.이 효과는 코일의 인덕턴스를 크게 증가시키며 따라서 하중효율을 높인다.반대로 회로가 팬텀 구성일 때 각 쌍의 두 와이어의 전류가 동일한 방향으로 흐르고 자속이 취소되는 것이다.이것은 정확히 반대 효과를 가지고 있으며 인덕턴스는 크게 감소한다.

이 구성은 별 쿼드 케이블의 두 쌍에 가장 일반적으로 사용된다.그것은 다른 한 쌍의 전선으로는 그리 성공적이지 않다.두 쌍의 경로의 차이는 균형을 쉽게 파괴할 수 있고 십자말간섭을 초래할 수 있다.

이 구성을 "분쇄 쌍"이라고도 할 수 있다.단, "부스러기 쌍"은 팬텀 회로가 아니므로 부하를 감소시키지 않는 두 개의 선을 병렬로 직접 연결하는 것을 나타낼 수도 있다.

참고 항목

  • 브리지 회로 - 밀접하게 관련된 개념; 팬텀 회로의 작동은 일종의 균형 잡힌 브리지에 달려 있다.
  • 단일 와이어 접지 리턴 - 하나의 와이어와 지구를 리턴 도체로 사용하는 전력 전송

출처 및 참조 자료

  • Public Domain 문서에는 일반 서비스 관리 문서의 공용 도메인 자료가 포함되어 있다."Federal Standard 1037C". (MIL-STD-188 지원)
  • AT&T: '전화전신 업무에 적용되는 전기 원리', 1953년 (PDF-파일, 39MB)