JP2003057273A - 電力増幅装置 - Google Patents

電力増幅装置

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JP2003057273A
JP2003057273A JP2001241080A JP2001241080A JP2003057273A JP 2003057273 A JP2003057273 A JP 2003057273A JP 2001241080 A JP2001241080 A JP 2001241080A JP 2001241080 A JP2001241080 A JP 2001241080A JP 2003057273 A JP2003057273 A JP 2003057273A
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JP
Japan
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signal
power
imd
distortion
value
Prior art date
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JP2001241080A
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English (en)
Inventor
Nobuo Hirose
伸郎 廣瀬
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】デジタル変調信号のRF信号を電力増幅する電
力増幅装置の動作異常がある状態に達してRF信号にそ
れ相応の歪みを受けると、伝送路符号のデータ誤り訂正
能力を越えて受信映像が今まで観られていたものが突然
に観られなくなるという、テレビ放送などでは致命的な
事態に陥るという課題がある。 【解決手段】電力増幅装置のRF信号への歪みの度合い
を歪み信号を抽出してIMD値に変換して表示し、この
IMD値を監視することで電力増幅装置の動作異常の状
態の度合いを確認することができるようになり、地上波
デジタル放送での受信映像が突然に観られなくなるとい
う事態を事前に予測できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力増幅されたデ
ジタル変調信号のRF信号の歪み信号を変換してIMD
値として表示する機能を有する地上波デジタル放送機な
どの電力増幅装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の地上波アナログ放送機などの電力
増幅装置によるアナログ変調信号のRF信号の出力電力
は数kWとなる。このために、電力増幅装置の経年変化
のほかに電力増幅装置の次のような動作異常の検出を行
い、安定した放送あるいは放送機や放送施設を安全に運
用ができるようにする必要がある。出力電力の過大出
力、電力出力部の電力反射、電力増幅装置内部の温度上
昇、電源部の過大電流の消費などの電力増幅装置の動作
異常の発生時には、アラーム表示や警報が行われる。ま
た、このような動作異常の発生箇所を特定するために、
動作異常の発生が予測される箇所の信号を常時監視して
データを収集して記録することが行われる。
【0003】また、もしアラーム表示や警報の対象とな
るレベルまでに達していない動作異常の状態にある時に
は、電力増幅装置の出力のRF信号には歪みが発生して
受信映像をモニタで観察すると映像劣化として現れるの
で、このような動作異常に近い状態にあることを確認す
ることができる。動作異常が徐々に進むに伴い、モニタ
に観察される受信映像も徐々に劣化していくことが確認
される。
【0004】しかし、数年後に放送開始が予定されてい
る地上波デジタル放送の場合は、前述のアナログ放送の
除々の映像劣化ではなく、ある動作異常の近い状態に達
するまではあたかも正常に動作しているようにみえる
が、この動作異常の状態に達すと突然に受信映像が観ら
れなくなるという事態に陥ることがある。
【0005】このような事態に陥る要因としては、つぎ
のようなことである。地上波デジタル放送機の電力増幅
器で電力増幅されるデジタル変調信号のRF信号は、映
像信号をデータ圧縮した後に伝送路符号化されたデータ
である。したがって、前述のように電力増幅装置が動作
異常に近い状態までにある時に発生する、デジタル変調
信号のRF信号への歪み信号の混入によるデータ誤りが
受信側で伝送路符号の誤り訂正能力で誤り訂正される
と、受信データは正常に再生されて受信側のモニタで観
察すると映像劣化は観られず、あたかも正常に電力増幅
されているようにみられる。しかし、さらに動作異常が
すすみ、電力増幅されたRF信号への歪み量が増大して
もはや伝送路符号の誤り訂正能力を越えてデータ誤りの
訂正が不可能となり、ある動作異常状態のレベルに達し
たときに突然に映像が観られないという事態に陥ってし
まう。これは、テレビ放送などでは致命的な事態とな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、デジ
タル変調信号のRF信号を電力増幅する電力増幅装置の
動作異常がある状態に達してRF信号にそれ相応の歪み
を受けると、伝送路符号のデータ誤り訂正能力を越えて
受信映像が今まで観られていたものが突然に観られなく
なるという、テレビ放送などでは致命的な事態に陥ると
いう課題がある。
【0007】本発明は、このような事態に陥る要因とな
っている電力増幅装置のRF信号への歪みの度合いを歪
み信号を抽出して、IMD値に変換して表示する機能を
有する電力増幅装置を提供することにある。そして、こ
のIMD値を監視することで、電力増幅装置の動作異常
の状態の度合いを確認することができるようになり、地
上波デジタル放送での受信映像が突然に観られなくなる
という事態を事前に予測できるようになる。このような
予測ができるために、現用の電力増幅装置から予備用の
装置へ速やかな切り替えを実現することができ、安定し
た放送と放送機あるいは放送施設の安全な運用が図れて
正常な地上波デジタル放送を継続することができるよう
になる。
【0008】IMD値をモニタするにはスペクトラムア
ナライザで直接計測するといった方法を採ることはでき
るが高価となるが、本発明によれば安価に安定した放送
と放送機あるいは放送施設の安全な運用実現することが
できる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、RF(Rad
io Frequency)信号を電力増幅する電力増
幅装置において、該電力増幅されたRF信号の歪み信号
を抽出する歪み信号抽出器と、該歪み信号の検波電圧を
変換してIMD(InterModulationDi
stortion)値として出力するIMD変換器と、
該IMD値を表示する表示器とを有するようにしたもの
である。
【0010】また、複数のRF信号を個別に電力増幅す
る複数の電力増幅装置で電力増幅された複数のRF信号
を合成出力する電力増幅装置において、前記複数の電力
増幅装置で電力増幅された複数のRF信号の歪み信号を
個別に抽出する複数の歪み信号抽出器と、前記複数の歪
み信号抽出部で抽出された複数のRF信号の歪み信号を
合成して歪み合成信号を出力する歪み信号合成器と、該
歪み合成信号の検波電圧を変換してIMD値として出力
するIMD変換器と、該IMD値を表示する表示器とを
有するようにしたものである。
【0011】したがって、このような構成を採ること
で、電力増幅装置の動作異常の状態にある時にデジタル
変調信号のRF信号の電力増幅されたデジタル変調信号
のRF信号に混入した歪み信号がIMD値として表示さ
れて動作異常の状態の度合いを目視で数値で確認するこ
とができるようになるので、受信側での映像が突然に観
られなくなるという事態を事前に予測できるようにな
る。また、IMD値の表示ばかりではなく、動作異常の
状態にあると判断されるIMD値を予め設定して、この
IMD値が得られたならばアラーム表示や警報を行うよ
うにすれば、装置の運用者にとってはIMD値の表示を
逐次目視で監視する煩わしさから解放されることにな
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施例を図1によ
り説明する。図1は、電力増幅装置100に入力される
デジタル変調信号のRF信号と電力増幅されたRF信号
との検波電圧に基づいて位相エラーおよび振幅エラーを
算出して電力増幅されたRF信号の歪みを抑圧する機能
を有するAPD(Adaptive PreDisto
rtion)部を電力増幅器4の前段に設けられた電力
増幅装置のブロック図である。
【0013】デジタル変調信号のRF信号は、遅延線
1、位相器2、減衰器3を通り、電力増幅器4で電力増
幅された後に、方向性結合器5を介してアンテナ(図示
せず)から電波として放出される。方向性結合器5で分
配されたRF信号は、ミキサ6と局部発振器9で周波数
変換される。周波数変換された信号が通過帯域Δfのバ
ンドパスフィルタフィルタを通過することで、図3で示
すように電力増幅されたRF信号の周波数変換された信
号のサイドローブの帯域Δfの歪み信号が抽出される。
この歪み信号は分配器8で検波器10とIMD変換器1
20へ入力される。検波器10へ入力された歪み信号は
ここで検波されて検波電圧としてAPD部130の制御
器11に入力される。電力増幅装置100へ入力される
デジタル変調信号のRF信号は、検波器12で検波され
て検波電圧として制御器11に入力される。制御器11
では、検波器10と検波器12からの検波電圧を基に位
相エラーおよび振幅エラーを算出して、各エラーが零と
なるように位相器2および減衰器3を自動制御すること
で、電力増幅されたRF信号への歪みを抑圧する。しか
し、APD部130以外の電力増幅装置100の箇所で
動作異常が発生して位相エラーや振幅エラーが大きすぎ
るなどして歪みの抑圧制御が不可能となったり、あるい
はAPD部130自体が動作不良となることでも歪みの
抑圧制御が不可能となることは回避できない。
【0014】分配器8で分配された他方の歪み信号は、
増幅器13で増幅されて検波器14で検波されて検波電
圧として検波電圧/IMD変換器15へ供給される。検
波電圧/IMD変換器15は、電力増幅装置100で歪
みを発生させて予め取得した図4に示すような特性デー
タによって検波電圧からIMD値に変換して、該IMD
値がIMD表示器16で表示するための信号を生成して
IMD表示器16へ供給する。IMD表示器16による
IMD値の表示形態としては、図5に示すようにアナロ
グメータによる指針表示、デジタルメータによるデジタ
ル表示、あるいはLEDメータによるバー表示などが挙
げられる。LEDメータによるバー表示では、IMD値
が低く、電力増幅されたRF信号に含まれる歪み信号の
量が少なければ少ないほど明るいグリーン色で点灯さ
せ、逆に歪み信号の量が多ければ多いほど明るい赤で点
灯させて、歪みの発生の度合いが目視で容易に確認でき
るようにしたものである。
【0015】次に、本発明の第二の実施例を図2により
説明する。図2は、前述した図1の第一の実施例で示し
た電力増幅装置100を複数(電力増幅装置100a、
100b、・・・、100n)用いて並列運転すること
で所望の出力電力に上げることができる電力増幅装置の
ブロック図を示している。
【0016】電力増幅装置100a、100b、・・
・、100nで電力増幅されたRF信号18a、18
b、・・・、18nは、合成器20にて合成されて所望
の出力電力まで上げられて後段のアンテナ(図示せず)
から電波として送出される。
【0017】また、各電力増幅装置100a、100
b、・・・、100nの歪み信号抽出器100で抽出さ
れた歪み信号19a、19b、・・・、19nは、合成
器21にて合成されて歪み合成信号21aとしてIMD
変換器120へ供給される。IMD変換器120では、
前述の第一の実施例と同様に歪み合成信号21aの検波
電圧をIMD値に変換してIMD表示器16に表示する
ための信号を生成してIMD表示器16に供給する。そ
して、該IMD値がIMD表示器16に表示される。
【0018】第一および第二の実施例共に、電力増幅装
置の動作異常を歪み信号をIMD値に変換して表示する
ことで動作異常の状態を度合いを示していたが、動作異
常の状態にあると判断されるIMD値を予め設定して、
このIMD値が得られたならばアラーム表示や警報を行
うようにすれば、装置の運用者にとってはIMD値の表
示を逐次目視で監視する煩わしさから解放されることに
なる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、電力増幅装置で電力増
幅されたRF信号の歪み信号を検波電圧として抽出して
IMD値に変換してこのIMD値を監視することで、電
力増幅装置の動作異常の状態の度合いを確認することが
できるようになり、地上波デジタル放送での受信映像が
突然に観られなくなるという事態を事前に予測できるよ
うになる。このような予測ができるために、現用の電力
増幅装置から予備用の装置へ速やかな切り替えを実現す
ることができるので、安定した放送と放送機あるいは放
送施設の安全な運用が図れて正常な地上波デジタル放送
を継続することができるようになる。
【0020】また、IMD値をモニタするにはスペクト
ラムアナライザで直接計測するといった方法を採ること
はできるが高価となるが、本発明によれば安価に安定し
た放送と放送機あるいは放送施設の安全な運用を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例を示す電力増幅装置の
ブロック図
【図2】 本発明の第二の実施例を示す電力増幅装置の
ブロック図
【図3】 電力増幅されたRF信号の周波数変換後のス
ペクトラムの一例を示す図
【図4】 IMD対検波電圧の特性データの一例を示す
【図5】 本発明のIMD値の表示形態の例を示す図
【符号の説明】
1:遅延線、2:位相器、3:アッテネータ、4、1
3:電力増幅器、5:方向性結合器、6:ミキサ、7:
バンドパスフィルタ、8:分配器、9:局部発振器、1
0、12、14:検波器、11:制御器、15:検波電
圧/IMD変換器、16:IMD表示器、18、18
a、18b、・・・、18n:RF信号、19、19
a、19b、・・・、19n:歪み信号、20、21:
合成器、21a:歪み合成信号、100、100a、1
00b、・・・、100n:電力増幅装置、110:歪
み信号抽出器、120:IMD変換器、130:APD

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】RF(Radio Frequency)
    信号を電力増幅する電力増幅装置において、 該電力増幅されたRF信号の歪み信号を抽出する歪み信
    号抽出器と、 該歪み信号の検波電圧を変換してIMD(InterM
    odulationDistortion)値として出
    力するIMD変換器と、 該IMD値を表示する表示器と、を有することを特徴と
    する電力増幅装置。
  2. 【請求項2】複数のRF信号を個別に電力増幅する複数
    の電力増幅器で電力増幅された複数のRF信号を合成出
    力する電力増幅装置において、 前記複数の電力増幅器で電力増幅された複数のRF信号
    の歪み信号を個別に抽出する複数の歪み信号抽出器と、 前記複数の歪み信号抽出器で抽出された複数のRF信号
    の歪み信号を合成して歪み合成信号を出力する歪み信号
    合成器と、 該歪み合成信号の検波電圧を変換してIMD値として出
    力するIMD変換器と、 該IMD値を表示する表示器と、 を有することを特徴とする電力増幅装置。
JP2001241080A 2001-08-08 2001-08-08 電力増幅装置 Pending JP2003057273A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8433260B2 (en) 2009-09-01 2013-04-30 Ubidyne Inc. Base-station failure predictor
US8467474B2 (en) 2009-09-01 2013-06-18 Ubidyne Inc. Monitor for spectral degradation of transmitter or receiver
CN108352817A (zh) * 2015-11-09 2018-07-31 瑞典爱立信有限公司 一种用于补偿来自电路的输出信号的放大器电路

Cited By (4)

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CN108352817B (zh) * 2015-11-09 2021-10-26 瑞典爱立信有限公司 一种用于补偿来自电路的输出信号的放大器电路

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