JP2008178134A - 増幅装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号のＣ／Ｎを劣化させずにレベル調整が可能な増幅装置を提供する。
【解決手段】双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線に設けられる棟内ブースター１において、上り信号を増幅する上り信号増幅回路３は、第１の増幅器３０と、第１の増幅器３０に並列に配置された通過線路３１と、上り信号を第１の増幅器３０か通過線路３１かのいずれかの経路を通過させる選択手段３２と、選択手段３２の出力に接続されたレベル調整手段３３と、レベル調整手段３３の出力に接続された第２の増幅器３４とを備え、電源切換手段３６を介して、第１の増幅器３０及び選択手段３２に直流電圧を印加するか否かを切り換えることで、上り信号の通過経路を第１の増幅器３０と通過線路３１とのいずれかに設定できるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多段接続された複数の増幅器を備え、この複数の増幅器にて所定周波数帯の信号を増幅して出力する増幅装置に関する。

双方向ＣＡＴＶシステムでは、上り回線品質を維持するために、上り流合雑音によるシステム妨害を軽減する対策が必要となる。また、上り回線のＣ／Ｎについても特に考慮が必要となる。これは、双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、下り方向の場合は増幅装置の継続台数がＣ／Ｎに影響するのに比べて、上り方向は、上り方向の増幅装置の総台数がＣ／Ｎに大きく影響するためである。

これらの問題のために、双方向ＣＡＴＶシステムでは、端末側に接続される装置（例えば、ケーブルモデム）等の出力信号である上り信号を高レベルで運用して、増幅装置への入力レベルをできるだけ下げないようにする必要がある。

ところが、このように高レベルで運用する場合、ＣＡＴＶ加入者の棟内に設置される分配補償用の増幅装置である棟内ブースターの上り信号増幅回路は、定格出力レベルを超えてしまうことがある。

そのため、従来、この種の増幅装置（棟内ブースター）においては、増幅回路への信号入力側に利得調整用のレベル調整手段を設けたり、増幅回路を構成する多段に接続された増幅器の段間に、利得調整用のレベル調整手段を設けたりすることで、増幅回路を最適な出力レベルで運用できるようにしている（例えば、特許文献１等、参照）。
特開２０００−１５１４７７号公報

しかし、上記のように、上り信号増幅回路に高レベルの上り信号が入力されたときに当該増幅回路を定格出力レベル以下で運用するために、上り信号増幅回路の入力にレベル調整手段を挿入した場合には、上り信号増幅回路に入力される上り信号のレベルが低くなり、システムの上り信号のＣ／Ｎを劣化させる要因となっていた。

また、上り信号増幅回路が多段に接続された増幅器から構成されていて、レベル調整手段の減衰量が上り信号増幅回路を構成する一つの増幅器（第１増幅器）の利得より大きくなるようなシステムで使用するような場合は、第１増幅器は無くてもよい状態であるばかりか、第１増幅器には、必要のない電源も供給され続けることになり、第１増幅器の消費電力が余分にかかることになる。

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、信号のＣ／Ｎを劣化させずにレベル調整が可能な増幅装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、多段接続された複数の増幅器を備え、該複数の増幅器にて所定周波数帯の信号を増幅して出力する増幅装置であって、前記複数の増幅器の一つである第１の増幅器に対して並列に、前記信号を通過させる通過線路を配置し、前記第１の増幅器と前記通過線路とのいずれかを前記信号の通過経路として選択するための切換手段を設けたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の増幅装置において、前記切換手段は、前記信号の通過経路として前記第１の増幅器を選択しているときに前記第１の増幅手段に電源供給を行い、前記通過線路を選択しているときに前記第１の増幅手段への電源供給を遮断することを特徴とする。

請求項１に記載の増幅装置によれば、信号の通過経路として、第１の増幅器と通過線路とのいずれかを選択するための切換手段が設けられているため、信号が適正レベルであれば、切換手段を介して信号の通過経路を第１の増幅器側に切り換え、信号が適正レベルを超える場合には、切換手段を介して信号の通過経路を通過線路側に切り換える、といったことができる。よって、本発明によれば、信号のＣ／Ｎを劣化させることなく、増幅装置を定格出力範囲内で運用できる。

また、請求項２に記載の増幅装置によれば、切換手段が通過線路を選択しているときには、第１の増幅手段への電源供給が遮断されることから、消費電力を低減できる。

以下に、本発明を具体化した実施形態の１例を、図面を基に詳細に説明する。
図１は本発明が適用された棟内ブースター１の構成を表す説明図である。
図１に示す棟内ブースター１は、センタ装置から端末側に、所定周波数（例えば、７０〜７７０ＭＨｚ）の下り信号を伝送し、端末側からセンタ装置側には、下り信号よりも周波数の低い所定周波数帯（例えば、１０〜５５ＭＨｚ）の上り信号を伝送するように構成された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、これら各信号を伝送線上で双方向に増幅するときに使用されるものである。

この棟内ブースター１は、センタ装置側伝送線に接続される入力端子５と、カットオフ周波数７０ＭＨｚのハイパスフィルタ１０（以下、ＨＰＦと記載する）とからなる下り信号入力経路を介して、センタ装置側から伝送されてきた下り信号を取り込み、その取り込んだ下り信号の信号レベルを、下り信号増幅回路１４にて増幅し、その増幅後の下り信号を、カットオフ周波数７０ＭＨｚのＨＰＦ１８と、端末側伝送線に接続される出力端子７とからなる下り信号出力経路を介して、端末側伝送線上に出力するよう構成されている。

下り信号増幅回路１４は、本実施形態では、前後２段の増幅器１４ａ、１４ｂと、その間に設けられて、下り信号増幅回路１４からの出力が所定の出力レベルとなるように、下り信号をレベル調整するレベル調整手段１４ｃとで構成されている。

次に、この棟内ブースター１には、上記上り信号を増幅するための所定の増幅特性を有する上り信号増幅回路３が備えられている。
上り信号増幅回路３には、端末側から伝送されてきた上り信号が、出力端子７とカットオフ周波数５５ＭＨｚのローパスフィルタ２４（以下、ＬＰＦと記載する）とからなる上り信号入力経路を介して入力される。

そして、上り信号増幅回路３は、その入力された信号を増幅し、その増幅後の上り信号を、カットオフ周波数５５ＭＨｚのＬＰＦ４６と、入力端子５とからなる上り信号出力経路を介して、センタ装置側伝送線上に出力する。

上り信号増幅回路３は、第１の増幅器３０と、当該第１の増幅器３０に対し並列に配置された通過線路３１と、上り信号を、第１の増幅器３０か通過線路３１かのいずれかの経路を介して選択出力するための選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）と、当該選択手段３２の出力に接続されたレベル調整手段３３と、当該レベル調整手段３３の出力に接続された第２の増幅器３４とから構成されている。

図１において、３６は電源切換手段であり、電源回路３８から出力される直流電源と、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）との間に設けられて、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）に直流電圧を選択的に印加するように構成されている。

そして、例えば、電源切換手段３６をＯＮにしたときは、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）に電源供給されることで、上り信号の通過経路として、第１の増幅器３０が選択される。

また、電源切換手段３６をＯＦＦにしたときは、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）への電源供給が停止されることで、上り信号の通過経路として、通過線路３１が選択される。

レベル調整手段３３は、固定アッテネーター３３ｂと、固定アッテネーター３３ｂを信号線に入り切りするための切換手段３３ａと、可変減衰器３３ｃと、から構成されている。３９は商用電源からＡＣ電源を得るためのＡＣプラグである。

このように構成された棟内ブースター１について更に詳しく説明する。
出力端子７に接続された端末側伝送線には、ケーブルモデム等の情報端末が接続される。ケーブルモデムから出力された上り信号は、出力端子７から入力される。

この時、上り信号のレベルが上り信号増幅回路３の定格出力レベルを超えない範囲であれば、ＣＡＴＶシステムの設計に応じて、上り信号増幅回路３のレベル調整手段３３でもって出力レベルを所定のレベルに調整する。

また、上り信号のレベルが上り信号増幅回路３の定格出力レベルを超える場合は、第１の増幅器３０に並列に配置された通過線路３１側に選択手段（例えば、高周波リレー）３２（３２ａ、３２ｂ）を切り換える。

この線路の選択は、電源切換手段３６のＯＮ／ＯＦＦによって行われる。
つまり、電源回路３８から出力される直流電源は、電源切換手段３６を介して、選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）及び第１の増幅器３０に供給されることから、上り信号レベルが適正入力レベル範囲内であれば、電源切換手段３６（例えば、スイッチ）をＯＮの状態にする。

これによって、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）に直流電源が供給され、第１の増幅器３０側の経路が選択され、上り信号は、第１の増幅器３０で増幅された後、レベル調整手段３３以降の回路に出力される。

また、上り信号が高レベルであるときは、電源切換手段３６をＯＦＦの状態にすることで、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）への電源供給を止める。
これによって、通過線路３１側の経路が選択され、上り信号は、通過線路３１を通過した後、レベル調整手段３３以降の回路に出力される。

このように高レベルで上り信号増幅回路３を運用する場合において、従来のような、第１の増幅器３０の入力側にアッテネーター等を設け、上り信号を適正レベルに調整する方法では、ケーブルモデムの出力レベルをアッテネーターで低く下げて、上り信号増幅回路３に入力されることになるので、上り信号増幅回路３で増幅された信号はＣ／Ｎが劣化して出力されていた。更に第１の増幅器３０の利得以上に、上り信号を減衰させるようなアッテネーターが必要なときは、第１の増幅器３０は必要がなく、加えて当該第１の増幅器３０に給電されている電源も必要が無い状態があった。

これに比べて、本実施形態では、高レベルで上り信号増幅回路３を運用する場合において、電源切換手段３６によって、経路を通過線路３１に選択するようにしたことで、第２の増幅器３４に適正レベルの信号が入力されることとなり、ケーブルモデムの出力信号のＣ／Ｎを劣化させること無く定格出力範囲内で運用できる。

更に加えて、第１の増幅器３０の電源供給を止めるように構成したので、上り信号を高レベルで運用する場合において、消費電力の低減を図ることができる。
次に本発明の第２実施形態を、図２を参照して説明する。

なお、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成要素については同一符号を付与し、詳細な説明は省略する。
本実施形態は、上り信号帯域として、１０〜５５ＭＨｚ帯（以下、上りＬ信号と記載する）と６５０〜７７０ＭＨｚ（以下、上りＨ信号と記載する）を用いるよう構成したものである。

本実施形態の棟内ブースター１は、センタ装置側伝送線に接続される入力端子５と、カットオフ周波数７０ＭＨｚのＨＰＦ１０と、カットオフ周波数６００ＭＨｚのＬＰＦ１２とからなる下り信号入力経路を介して、センタ装置側から伝送されてきた下り信号を取り込み、その取り込んだ下り信号の信号レベルを、下り信号増幅回路１４にて増幅し、その増幅後の下り信号を、カットオフ周波数６００ＭＨｚのＬＰＦ１６と、カットオフ周波数７０ＭＨｚのＨＰＦ１８と、端末側伝送線に接続される出力端子７とからなる下り信号出力経路を介して、端末側伝送線上に出力するよう構成されている。

上記下り信号入力経路を構成するＨＰＦ１０及びＬＰＦ１２、下り信号出力経路を構成するＬＰＦ１６及びＨＰＦ１８は、これらを通過する信号を、下り信号の周波数帯（７０〜６００ＭＨｚ）の信号成分に規制するバンドパスフィルタを構成する。

次に、この棟内ブースター１には、上りＬ信号及び上りＨ信号を増幅するための所定の増幅特性を有する上り信号増幅回路３が備えられている。
端末側から伝送されてきた上りＨ信号は、出力端子７と、カットオフ周波数７０ＭＨｚのＨＰＦ１８と、カットオフ周波数６５０ＭＨｚのＨＰＦ２０と、同じくカットオフ周波数６５０ＭＨｚのＨＰＦ２２とからなる上りＨ信号入力経路を介して、上り信号増幅回路３に入力される。

また、端末側から伝送されてきた上りＬ信号は、出力端子７と、カットオフ周波数５５ＭＨｚのＬＰＦ２４と、同じくカットオフ周波数５５ＭＨｚのＬＰＦ２６とからなる上りＬ信号入力経路を介して、上記上り信号増幅回路３に入力される。

これによって、上り信号増幅回路３には、ＨＰＦ２２及びＬＰＦ２６を介して、上りＨ信号と上りＬ信号とを混合した上り信号が入力され、上り信号増幅回路３は、これらの入力された信号を所定レベルまで増幅する。

そして、その増幅後の上り信号の内、上りＨ信号は、カットオフ周波数を６５０ＭＨｚとするＨＰＦ４０と、同じくカットオフ周波数を６５０ＭＨｚとするＨＰＦ４２と、カットオフ周波数を７０ＭＨｚとするＨＰＦ１０と、入力端子５とからなる上りＨ信号出力経路を介して、センタ装置側伝送線上に出力される。

また、上りＬ信号は、カットオフ周波数を５５ＭＨｚとするＬＰＦ４４と、同じくカットオフ周波数を５５ＭＨｚとするＬＰＦ４６と、入力端子５とからなる上りＬ信号出力回路を介して、センタ装置側伝送線に出力される。

本実施形態の棟内ブースター１は、双方向ＣＡＴＶシステムにおける、端末装置側の棟内における分配損失を補償するためのブースターであり、センタ装置からの下り信号を各端末に最適なレベルになるよう出力すると共に、上り信号として、ケーブルモデム等の情報端末からの信号を増幅して、センタ装置に出力するためのものである。

この双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、上り流合雑音の軽減及び上り回線のＣ／Ｎを良い状態に維持する必要がある。
このための方法として、ケーブルモデム等の出力を高レベルで運用して、上り信号増幅回路３の入力レベルをできるだけ下げない方法が考えられる。

このように上り信号を高レベルで運用する場合では、棟内ブースター１の上り信号増幅回路３の定格出力を超えてしまうといった問題や、これに対応する手段として、第１の増幅器３０の入力にアッテネーターを挿入すれば、上記上り信号増幅回路３の出力信号のＣ／Ｎが劣化してしまうといった問題、更には、入力側のアッテネーターを初段の利得以上に必要とする場合においては、初段の増幅器（第１の増幅器）３０は無くても良い状態であり、加えて、第１の増幅器３０に電源を供給する必要がないといった問題点があった。

これに対して、上り信号増幅回路３は、第１実施形態のものと同様、第１の増幅器３０と、当該第１の増幅器３０と並列に接続される通過線路３１と、上り信号を第１の増幅器３０か上記通過線路３１かのいずれかの経路を介して選択出力するための選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）と、選択手段３２の出力に接続されたレベル調整手段３３と、レベル調整手段３３の出力に接続された第２の増幅器３４とを備え、電源切換手段３６を介して、第１の増幅器３０及び選択手段３２（３２ａ、３２ｂ）に直流電圧を選択的に印加することで、第１の増幅器３０か通過線路３１かを選択できるようにされている。

このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて上り信号を高レベルで運用する場合、Ｃ／Ｎの劣化無く定格出力レベルを得ることができ、更に、第１の増幅器３０の経路であったものを通過線路に切り換えると共に、第１の増幅器３０への電源供給を止めることで、省電力となるといった有効性の高い棟内ブースター１を提供できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で夫々の増幅回路の構成、フィルタ回路及び所定周波数帯域等を適宜に変更して実施することも可能である。

第１実施形態の棟内ブースターの構成を表す説明図である。 第２実施形態の棟内ブースターの構成を表す説明図である。

符号の説明

１…棟内ブースター、３…上り信号増幅回路、５…入力端子、７…出力端子、１０、１８、２０、２２、４０、４２…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、１２、１６、２４、２６、４４、４６…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、１４…下り信号増幅回路、１４ａ、１４ｂ…増幅器、１４ｃ…レベル調整手段、３０…第１の増幅器、３１…通過線路、３２（３２ａ、３２ｂ）…選択手段、３３…レベル調整手段、３３ａ…切換手段、３３ｂ…固定アッテネーター、３３ｃ…可変減衰器、３４…第２の増幅器、３６…電源切換手段、３８…電源回路、３９…ＡＣプラグ。

Claims (2)

1. 多段接続された複数の増幅器を備え、該複数の増幅器にて所定周波数帯の信号を増幅して出力する増幅装置であって、
   前記複数の増幅器の一つである第１の増幅器に対して並列に、前記信号を通過させる通過線路を配置し、
   前記第１の増幅器と前記通過線路とのいずれかを前記信号の通過経路として選択するための切換手段を設けたことを特徴とする増幅装置。
2. 前記切換手段は、前記信号の通過経路として前記第１の増幅器を選択しているときに前記第１の増幅手段に電源供給を行い、前記通過線路を選択しているときに前記第１の増幅手段への電源供給を遮断することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。

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