Передача данных по кабелю без общей земли

Настоящей однопроводной линией передачи является линия Губо. Смотрите патент:

https://patents.google.com/patent/US2685068

В патенте он применяется как способ передачи с низкими потерями между микроволновым радиопередатчиком и его антенной:

По сути, поле между средним проводом и экраном коаксиального кабеля может распространяться, чтобы заполнить пространство. Только средний провод необходим для направления волны. На обоих концах есть соответствующий рог.

ПРИМЕЧАНИЕ: нет скрытой второй линии, такой как земля. Материал мачты антенны может быть любым.

Коаксиальный кабель представляет собой два проводника, имеющих общую ось (отсюда и «коаксиальный»):

Экран несет обратный ток. Если на одном или обоих концах есть трансформатор, он не обязательно должен быть на земле.

Традиционные телеграфные провода использовали только один провод, а обратный ток проходил через землю.

Это оба метода электрической передачи - они работают на постоянном токе. Есть только один способ передачи без обратного тока: использование электромагнитного излучения.

COAX, как уже упоминалось, представляет собой двухпроводное соединение. Так что это как бы делает ваш вопрос немым.

Однако, пока отправитель и получатель имеют связь с планетой как с землей, вы действительно можете обойтись одним проводом или даже вообще без провода.

Тем не менее, так или иначе, обе стороны нуждаются в той или иной форме точки отсчета или дифференциального измерения.

Самый распространенный способ сделать это сегодня — использовать не медный провод, а оптическое волокно. Это устраняет необходимость в общем электрическом потенциале (или дополнительном сигнале в дифференциальной паре) для передачи сигнала.

Однако столетие назад было обычным делом отправлять простые телеграфные сигналы, используя в качестве эталона только местную землю на каждой станции. На практике необходимый обратный ток протекал через землю, замыкая цепь, но это означало, что на каждый сигнальный канал нужно было установить только один провод.

Это было особенно ценно для железнодорожной телеграфии, где обычно было три телеграфных сигнала на пару путей плюс телефонная связь - два указателя блокировки и сигнальный звонок. Это работало в основном потому, что телеграф устанавливался на расстоянии нескольких миль за раз, поэтому потенциал земли не сильно различался.

Отвечая на вторую половину вопроса, как передать без точки соприкосновения.

Самый простой и наиболее распространенный метод, используемый в настоящее время, - это дифференциальная сигнализация, избегание общей земли - лишь одно из преимуществ.

Ethernet, например, использует дифференциальные пары. Кабель Ethernet и небольшая часть устройства на каждом конце имеют плавающее заземление. Затем трансформатор используется для перемычки сигналов через изолированный домен.

Пример схемы из https://www.audioasylum.com/messages/pcaudio/160168/ethernet-transformers-example-schematics-and-pictures