JP2002359654A

JP2002359654A - ブースタ

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Publication number: JP2002359654A
Application number: JP2001166946A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Iida; 嘉高飯田
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-13
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: JP3779562B2

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタル変調信号の増幅時の過入力を防止す
る。【解決手段】入力端子２にデジタル変調信号を少なく
とも１つ含む複数の高周波信号が供給され、この高周波
信号を増幅段８が増幅する。増幅器８への入力前の高周
波信号を可変減衰器６が減衰させて、増幅器８へ供給す
る。可変減衰器６の出力側から前記増幅器８の出力側ま
での間に過入力検出器１２が設けられ、入力された高周
波信号のレベルが、前記デジタル変調信号のビット誤り
率を予め定めた値以下にするために必要な基準レベルよ
りも大きいとき、可変減衰器６の減衰量を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば家庭または
共同受信システムにおいて使用されるブースタに関し、
特に入力される信号に、デジタル変調信号が含まれるも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブースタにおいて過入力が生じると、ブ
ースタが備える増幅器によって歪みが発生し、受信障害
が生じる。そこで、従来、アナログ変調波をブースタで
増幅する場合、スペクトラムアナライザ等で、そのピー
クレベルを計測しつつ、増幅器が備える入力側減衰器を
手動で調整し、増幅器に対する適正入力に調整してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地上波デジタ
ル放送等のデジタル変調波をブースタで増幅する場合、
デジタル変調波の波形が雑音と同じになり、そのレベル
を簡単に計測することができない。例えばＯＦＤＭの場
合、ブースタに入力される全ての搬送波の変調方式と電
力とが等しいと仮定すると、搬送波数１０２４のとき、
理論的なピーク値は平均値より約３０ｄＢ大きくなり、
そのピークをスペクトラムアナライザで見ることができ
ない。

【０００４】また、スペクトラムアナライザの設定にも
よるが、分解能帯域幅１００ｋＨｚでデジタル放送波を
計測した場合、直読したレベルは、ＣＳデジタルで約２
５ｄＢ、ＢＳデジタルで約２６ｄＢ、ケーブルテレビ６
４ＱＡＭで約２３ｄＢ、ピークレベルよりも低い値とな
る。

【０００５】もし、このような事実に習熟していない作
業者が、ブースタの設置、調整を行ったならば、過入力
障害が生じる。

【０００６】また、現行のアナログ放送に加えて、デジ
タル放送が開始されると、変調方式が異なる複数の放送
波が増幅器に新たに入力される。このとき、入力波数の
増加により過入力障害が生じる。

【０００７】本発明は、このようなデジタル変調信号を
増幅するブースタにおいて過入力が生じることを防止し
たブースタを提供することを目的とする。さらに、本発
明は過入力状態が解消されていないことを報知できるブ
ースタを提供することも目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様のブ
ースタは、デジタル変調信号を少なくとも１つ含む複数
の高周波信号が供給される入力端子を有している。この
高周波信号は、全てデジタル変調信号であることもある
し、或いは一部がデジタル変調信号であって、残りがア
ナログ信号であることもある。高周波信号が増幅手段に
よって増幅される。増幅手段は、１段の増幅手段とする
こともできるし、縦続接続された複数段の増幅手段とす
ることもできる。可変減衰手段が、前記増幅手段へ入力
前の前記高周波信号の減衰量を制御信号に基づいて増加
させて、前記増幅手段へ供給する。可変減衰手段として
は、高周波信号を減衰させることが可能なものであれば
任意のものを使用することができ、例えばＰＩＮダイオ
ードを使用することができる。前記可変減衰手段の出力
側から前記増幅手段の出力側までの間に過入力検出手段
が設けられている。即ち、増幅手段が複数段縦続接続さ
れている場合、縦続接続の前段または中間に設けること
ができる。この過入力検出手段は、入力された前記高周
波信号のレベルが、前記デジタル変調信号のビット誤り
率を予め定めた値以下にするために必要な基準レベルよ
りも大きいとき、制御信号を生成する。

【０００９】この態様のブースタでは、デジタル変調信
号が過入力であると、過入力検出手段が、制御信号が発
生したことにより、可変減衰手段の減衰量を増加させ
る。この減衰量の増加は、過入力状態が停止されるまで
継続される。従って、この態様のブースタでは、デジタ
ル変調信号を増幅する場合でも、増幅手段の歪み領域で
デジタル変調信号が増幅されることが無く、所定のビッ
ト誤り率を維持することができる。

【００１０】さらに、前記制御信号に基づいて作動する
報知手段を設けることもできる。この場合、過入力状態
が解消されると、報知手段は停止する。但し、可変減衰
手段における最大減衰量まで減衰量を増加させても、過
入力状態を解消できない場合には、報知手段の作動が継
続する。その結果、過入力状態が継続していることが判
り、例えば入力側に新たに減衰器を追加するか、専門業
者に修理を依頼することができる。

【００１１】本発明の第２の態様のブースタは、第１の
態様のブースタと同様に、入力端子と、増幅手段と、可
変減衰手段と、過入力検出手段とを、有している。但
し、可変減衰手段は、過入力検出手段からの信号によっ
て減衰量を変化させずに、手動によって減衰量を調整す
る調整手段によって調整される。また、過入力検出手段
の出力信号によって、報知手段が作動する。報知手段
は、視覚的に報知するものも聴覚的に報知するもの、或
いは両者によって報知するものを使用できる。

【００１２】第２の態様によれば、過入力が生じると、
報知手段が作動し、過入力であることが報知される。こ
の報知によって、報知手段が作動しなくなるまで、作業
員が調整手段を調整することによって、過入力を防止で
きる。可変減衰手段の減衰量を最大減衰量まで増加させ
ても、過入力状態を解消できない場合、報知手段の作動
が継続する。

【００１３】上記の２つの態様のいずれにおいても、前
記増幅手段は、利得調整手段を有するものとできる。こ
の場合、前記過入力検出手段は、前記利得調整手段より
も前段に設けられる。利得調整手段としては、自動利得
調整手段を使用することもできるし、手動利得調整手段
を使用することもできる。

【００１４】このように構成した場合、利得調整される
前の高周波信号に基づいて過入力か否かを検出すること
ができるので、高精度に過入力障害を防止できる。

【００１５】上記２つの態様のいずれにおいても、前記
デジタル変調信号として、互いに異なる変調方式のうち
選択された方式のものを使用することができる。この場
合、前記基準レベルが、前記各変調方式に対応して複数
設けられる。さらに、前記選択された方式のデジタル変
調信号に対応する前記基準レベルが使用される。

【００１６】このように構成した場合、ブースタに入力
されるデジタル変調信号が予め定められていなくても、
入力されたデジタル変調信号に対応した基準レベルを使
用することができ、正確に過入力障害を防止できる。

【００１７】なお、基準レベルとして、この他にアナロ
グ変調信号、例えばアナログテレビジョン放送信号用の
基準レベルも準備しておき、アナログ変調信号が供給さ
れている場合には、アナログ変調信号の基準レベルを使
用し、アナログ変調信号に加えて、デジタル変調信号も
増幅するようになったとき、そのデジタル変調信号に対
応する基準レベルを使用することもできる。この場合、
当初にはアナログ変調信号を増幅していた状態から、こ
れに加えてデジタル変調信号も増幅する必要が生じた場
合でも、過入力となることを防止でき、画質の劣化を防
止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態のブースタ
は、例えば共同受信システムにおいて所定の伝送帯域内
のテレビジョン放送信号を増幅するために使用するもの
で、図１（ａ）に示すように、入力端子２を有してい
る。この入力端子２には、複数の高周波信号が供給され
る。これら高周波信号は、例えば複数のデジタル変調信
号を含んでいる。デジタル変調信号としては、例えばデ
ジタルテレビジョン放送信号が考えられ、それの変調方
式としては、例えば６４ＱＡＭのような高次変調方式、
ＯＦＤＭのようなマルチキャリア方式のもの、またはＰ
ＳＫ方式のもののいずれかが、採用されている。また、
デジタル変調信号に加えて、アナログ変調の高周波信
号、例えばアナログテレビジョン放送信号も、含まれる
ことがある。

【００１９】入力端子２には、バンドパスフィルタ４が
接続されている。このバンドパスフィルタ４は、前記の
各所定の伝送帯域内の高周波信号を抽出し、他の不要な
信号を除去するように通過帯域が選択されている。この
バンドパスフィルタ４の出力側には、可変減衰器６が接
続されている。この可変減衰器６は、例えばＰＩＮダイ
オード等を使用したもので、これに供給される制御信
号、例えば減衰制御信号に基づいて減衰量が変化させら
れる。

【００２０】この可変減衰器６の出力側に増幅手段、例
えば高周波増幅器８が接続されている。即ち可変減衰器
６は、高周波増幅器８の入力側に接続されている。高周
波増幅器８は、例えば縦続接続された複数段、例えば４
段の高周波増幅段８ａ乃至８ｄを備えている。

【００２１】前２段の高周波増幅段８ａ、８ｂと後２段
の高周波増幅段８ｃ、８ｄとの間に、利得調整器１０が
設けられている。この利得調整器１０は、手動利得調整
器であってもよいし、自動利得調整器であってもよい。
この利得調整器１０の前段に過入力検出器１２が設けら
れている。この過入力検出器１２は、増幅段８ｂから出
力された高周波信号のレベル、即ち利得調整前の高周波
信号のレベルが予め定めたレベルよりも大きいとき、過
入力と判定するもので、その詳細は後述する。

【００２２】最終増幅段８ｄの出力信号は、バンドパス
フィルタ１４に供給されている。このバンドパスフィル
タ１４も、前記高周波信号以外の不要な信号を除去する
ように通過帯域が選択されている。このバンドパスフィ
ルタ１４を通過した信号は、出力端子１６に供給され
る。

【００２３】過入力検出器１２は、図１（ｂ）に示すよ
うに１分岐器２０を有している。この１分岐器２０によ
って分岐された複数の高周波信号は、補正回路２２を介
して検波器２４に供給される。補正回路２２によって補
正された複数の高周波信号のレベルが、検波器２４にお
いて検出される。補正回路２２は、検波器２４の検波出
力の伝送帯域内の周波数特性を均等にするために設けら
れている。

【００２４】この検波器２４の出力信号は、比較回路２
６に供給される。この比較回路２６は、例えば差動増幅
器によって構成されている。比較回路２６には、選択手
段、例えば切換スイッチ２８によって選択された基準レ
ベル１乃至３のいずれかも供給されている。基準レベル
１は基準レベル１発生器２９ａが、基準レベル２は基準
レベル２発生器２９ｂが、基準レベル３は基準レベル３
発生器２９ｃが、発生している。比較回路２６は、検波
器２６の出力レベルが、選択された基準レベル１乃至３
のいずれかよりも大きいとき、出力信号を発生する。

【００２５】この出力信号は、報知手段、例えば警告器
３０に供給される。警告器３０は、例えば発光ダイオー
ド等の視覚的に警告するものでもよいし、可聴音発生器
のような聴覚的に警告するものでもよい。

【００２６】さらに、比較回路２６の出力信号は、図１
（ａ）に示す自動／手動切換器３２に供給される。この
自動／手動切換器３２は、図１（ｂ）に示すように、選
択手段、例えば切換スイッチ３２ａを含んでいる。この
切換スイッチ３２ａは、可変減衰器６に供給される減衰
制御信号として、比較回路２６の出力信号を供給する
か、自動／手動切換器３２に含まれている調整手段、例
えばレベル設定器３２ｂからのレベル設定信号を供給す
るか、選択するものである。

【００２７】ところで、基準レベル１、基準レベル２及
び基準レベル３は、増幅器８の非線形によって発生する
歪み成分が受信障害発生レベルとなる誤り訂正前のビッ
ト誤り率（ＢＥＲ）、例えば２Ｘ１０^−４となる適正入
力レベルを、各デジタル変調方式ごとに設定したもので
ある（図２参照）。そして、高周波信号として入力され
ているデジタル変調信号が属する変調方式に対応するも
のが、切換スイッチ２８の切換によって選択される。

【００２８】増幅器８が過入力の場合、増幅器８に供給
された信号は、増幅器８の歪み領域で増幅され、混変調
妨害や、相互変調妨害の影響を受けることがある。デジ
タル変調信号が増幅器８に供給された場合、歪み領域で
増幅されたことによって発生した歪み成分は雑音とな
る。伝送時に必要とされる誤り訂正前ビット誤り率をク
リアする搬送波電力対雑音比（Ｃ／Ｎ比）は、デジタル
変調信号の変調方式によって大きく異なっている。例え
ば６４ＱＡＭのような高次変調方式やＯＦＤＭのような
マルチキャリア方式のものでは、比較的相互変調に弱
く、特性劣化を生じやすい。衛星放送信号で使用されて
いるようなＰＳＫ方式は振幅歪みに強い。このような高
次変調方式やマルチキャリア方式のものとＰＳＫ方式の
ものでは、必要とするＣ／Ｎ比が異なる。多値変調にな
ればなるほど、増幅器８の線形特性の要求も厳しいもの
となる。従って、図２に示すように、入力されるデジタ
ル変調信号の変調方式により、過入力と判断するための
基準レベルが、基準レベル１乃至３のように異なったも
のが必要になる。同図では，Ａ変調方式、Ｂ変調方式、
Ｃ変調方式と記載してあり、Ａ変調方式の方がＣ変調方
式よりも過入力と判断される基準レベルが低い。

【００２９】このように構成されたブースタは、次のよ
うに動作する。例えば自動／手動切換器３２の切換スイ
ッチ３２ａが比較回路２６側に切り換えられて、自動モ
ードにあるとする。そして、入力端子２に供給される高
周波信号に含まれているデジタル変調信号の変調方式に
対応した基準レベル１乃至３のいずれかが、切換スイッ
チ２８によって選択されているとする。

【００３０】この状態において、過入力検出器１２の検
波器２４が検出した高周波信号のレベルが、選択された
基準レベルよりも小さいと、即ち、過入力でないと、過
入力検出器１２の比較回路２６は出力信号を発生しな
い。従って、警告器３０は作動せず、また、可変減衰器
６の減衰量も変化しない。

【００３１】また、過入力検出器１２の検波器２４が検
出した高周波信号のレベルが、選択された基準レベル以
上であると、即ち過入力であると、比較回路２６が出力
信号を発生し、警告器３０が作動する。同時に、比較回
路２６の出力信号が自動／手動切換器３２を介して可変
減衰器６に減衰制御信号として供給され、減衰量を予め
定めた量だけ増加させる。その結果、検波器２２の検出
レベルが、選択された基準レベルよりも小さくならない
と、比較回路２６の出力信号は継続して発生し、可変減
衰器６の減衰量は更に予め定めた量だけ増加する。この
とき、警告器３０も作動している。以下、同様にして、
減衰量が増加し、検波器２４が検出した高周波信号のレ
ベルが、選択された基準レベルよりも小さくなり、比較
回路２６の出力信号が消失し、警告器３０は作動を停止
し、可変減衰器６の減衰量は、そのときの値を維持す
る。これによって、過入力状態が解消される。もし、可
変減衰器６の最大減衰量まで減衰量が増加しても、検波
器２４が検出した高周波信号のレベルが、選択された基
準レベル以上であると、それ以上減衰量は増加せず、警
告器３０が作動状態を継続する。これによって、過入力
状態が解消されていないことが報知され、例えば、可変
減衰器６の入力側または出力側に新たに減衰器を挿入す
るか、専門業者に過入力の解消を依頼する。

【００３２】自動／手動切換器３２の切換スイッチ３２
ａがレベル設定器３２ｂ側に切り換えられているとき、
即ち手動モードである場合において、過入力が発生する
と、比較回路２６が出力信号を発生し、警告器３０が作
動する。この警告器３０の作動は、過入力が解消される
まで継続する。そこで、警告器３０の作動に基づいて、
作業員がレベル設定器３２ｂを操作し、警告器３０が作
動しなくなるまで、可変減衰器６の減衰量を増加させ、
過入力状態を解消する。この場合も、最大減衰量まで可
変減衰器６の減衰量を増加させても、過入力状態が解消
されない場合、警告器３０が停止しないので、可変減衰
器６の入力側または出力側に新たに減衰器を挿入する
か、専門業者に過入力状態の解消を依頼する。

【００３３】例えば、実際のブースタの使用において、
設置時の電波状況によりブースタの出力は定格表示より
も高いレベルで運用されることが多い。例えばブースタ
の設置時には、４波のアナログテレビジョン放送信号を
増幅すればよかったものが、これらに４波のデジタル変
調信号が追加されると、従来、アナログ４波だけのた
め、定格以上でも問題なく運用していたものが、デジタ
ル変調信号の追加により増幅器が過入力となり、ノイズ
レベルが増加し、Ｃ／Ｎ比劣化が生じ、画質に影響が現
れることがある。このような場合、ブースタに入力アッ
テネータを追加したり、共同受信システムの運用レベル
を再調整したりすることが必要になる。しかも、このよ
うなＣ／Ｎ比劣化が短時間のうちに集中的に発生するこ
とがある。

【００３４】このような事態に対処するため、上記の実
施の形態のブースタにおいて、基準レベルとしては、異
なる変調方式のデジタル変調信号用のものに加えて、ア
ナログ波の基準レベルも準備することも可能である。共
同受信システムにアナログ波のみが伝送されている場合
には、アナログ波用の基準レベルを使用する。これによ
って、アナログ波に対する過入力状態を解消でき、定格
よりも高いレベルで伝送しがちな施行上の問題を解決で
きる。アナログ波にデジタル変調信号が追加された場
合、そのデジタル変調信号に対応する基準レベルを使用
する。これによって、画質の劣化を防止することができ
る。

【００３５】上記の実施の形態では、デジタル変調信号
として、デジタルテレビジョン放送信号を使用したが、
これに限ったものではなく、例えばインターネットから
のデジタル信号を使用することもできる。また、上記の
実施の形態では、１つのデジタル変調方式に対して１つ
の基準レベルを設定したが、同じ変調方式であっても、
デジタル変調信号のチャンネル配置の相違による相互変
調の影響の大小等により、基準レベルを分けることもで
きる。上記の実施の形態では、過入力検出器１２は、利
得調整器１０と増幅段８ｂとの間に設けられたが、例え
ば増幅段８ａと８ｂとの間、または増幅段８ａと可変減
衰器６との間に設けることもできる。また、増幅器８
は、４段の増幅段８ａ乃至８ｄによって構成したが、少
なくとも１段の増幅手段を備える増幅器を使用すること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、デジタ
ル変調信号を増幅する場合、過入力となることを自動的
にまたは手動で防止することができる。特に、過入力検
出手段を利得調整手段の前段に設けた場合には、利得調
整される前の高周波信号を元に過入力か否かを判定する
ことができ、高精度な判定を行える。また、判定に使用
する基準レベルを複数のデジタル変調方式に対応して、
複数設けてあるので、入力されたデジタル変調信号に対
応した基準レベルを使用することができ、高精度の判定
を行える。さらに、基準レベルとしてアナログ変調信号
に対応するものも設けておけば、当初にはアナログ変調
信号のみを増幅する状態においても適正な入力とするこ
とができる上に、アナログ変調信号に加えてデジタル変
調信号も増幅する必要が生じた場合には、そのデジタル
変調信号に対応した基準レベルを使用することによって
適正に過入力であるか否かを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態のブースタのブロック図及
びその要部の詳細なブロック図である。

【図２】図１のブースタにおいて使用される複数の基準
レベルとビットエラー率との関係を示す図である。

【符号の説明】

２入力端子６可変減衰器８増幅器１０利得調整器１２過入力検出器３０警告器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタル変調信号を少なくとも１つ含む
複数の高周波信号の入力端子と、前記高周波信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段へ入力前の前記高周波信号の減衰量を制御
信号が供給されたとき増加させて、前記増幅手段へ供給
する可変減衰手段と、前記可変減衰手段の出力側から前記増幅手段の出力側ま
での間に設けられ、入力された前記高周波信号のレベル
が、前記デジタル変調信号のビット誤り率を予め定めた
値以下にするために必要な基準レベルよりも大きいと
き、前記制御信号を生成する過入力検出手段とを、具備
するブースタ。
【請求項２】請求項１記載のブースタであって、前記
制御信号に応動して作動する報知手段を有するブース
タ。
【請求項３】デジタル変調信号を少なくとも１つ含む
複数の高周波信号の入力端子と、前記高周波信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段へ入力前の前記高周波信号を減衰させて、
前記増幅手段へ供給する可変減衰手段と、前記可変減衰手段の出力側から前記増幅手段の出力側ま
での間に設けられ、入力された前記高周波信号のレベル
が、前記デジタル変調信号のビット誤り率を予め定めた
値以下にするために必要な基準レベルよりも大きいと
き、出力信号を発生する過入力検出手段と、前記出力信号に応動して作動する報知手段と、前記可変減衰手段の減衰量を手動で調整する調整手段と
を、具備するブースタ。
【請求項４】請求項１または３記載のブースタであっ
て、前記増幅手段は、利得調整手段を有し、前記過入力
検出手段は、前記利得調整手段よりも前段に設けられて
いるブースタ。
【請求項５】請求項１または３記載のブースタであっ
て、前記デジタル変調信号として、互いに異なる変調方
式のうち選択された方式のものが使用され、前記基準レ
ベルが、前記各変調方式に対応して複数設けられ、前記
選択された方式のデジタル変調信号に対応する前記基準
レベルが使用されるブースタ。
【請求項６】請求項１または３記載のブースタであっ
て、前記高周波信号は、アナログ変調信号またはこれと
異なる変調方式のうち選択された方式のデジタル変調信
号を含み、前記基準レベルが、前記アナログ変調信号に
対応するものと、前記各デジタル変調信号に対応するも
のからなり、前記アナログ変調信号のみが高周波信号と
して供給されるとき、前記基準レベルとして前記アナロ
グ変調信号用のものを使用し、前記アナログ変調信号と
選択された前記デジタル変調信号とが前記高周波信号と
して供給されるとき、前記基準レベルとして選択された
前記デジタル変調信号に対応するものが使用されるブー
スタ。