JP2010109421A

JP2010109421A - 高周波増幅器

Info

Publication number: JP2010109421A
Application number: JP2008276539A
Authority: JP
Inventors: Suketsugu Fujimoto; 祐嗣藤本
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP5148454B2

Abstract

【課題】複数の増幅手段のうち１つの動作停止を遠隔制御によって行える上に、動作を継続する増幅手段には正規の電圧の供給を継続する。
【解決手段】ＶＨＦ帯テレビジョン放送信号を増幅段６、８ａ、８ｂが増幅する。ＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号を増幅段２０ａ、２０ｂが増幅する。外部から電圧検知回路６６に電圧が供給され、増幅段２０ａ、２０ｂには、＋１５Ｖの電圧を継続して供給する。外部から電圧検知回路６６への電圧が＋１５Ｖを維持しているとき、スイッチ６８をオンして、＋１５Ｖの電圧を増幅段６、８ａ、８ｂに供給する。外部から電圧検知回路６６への電圧が、＋１５Ｖから＋７．５Ｖに変化し、＋１５Ｖに復帰したとき、＋１５Ｖの電圧を増幅段６に非供給とするため、スイッチ６８をオフにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波増幅器に関し、特に、異なる周波数帯の高周波信号をそれぞれ別個の高周波増幅手段によって増幅するものに関する。

上述したような異なる周波数帯の高周波信号をそれぞれ別個の高周波増幅手段によって増幅する高周波増幅器としては、例えばテレビジョン受信用のブースタがあり、例えば、ＶＨＦ帯を増幅する増幅手段と、ＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号を増幅する増幅手段とを、設けたものがある。近年、地上デジタルテレビジョン放送がＵＨＦ帯で開始され、２０１１年には、ＶＨＦ帯でのアナログテレビジョン放送は停波されることが決定されている。現在、市販されているブースタは、まだ、ＶＨＦ帯での放送が行われている関係上、ＶＨＦ帯用の増幅手段を備えている。ＶＨＦ帯でのテレビジョン放送が停波された後も、ＶＨＦ帯用の増幅手段を動作させておくのは、電力消費の観点から望ましくなく、また、テレビジョン放送用のＶＨＦ帯を将来使用する機器に妨害を与える可能性もある。この点を改善した技術として、特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１に開示された技術では、高周波増幅部は、ＶＨＦ増幅回路とＵＨＦ増幅回路とを備え、高周波増幅部と分離して電源部が設けられている。電源部は、１５Ｖの電圧と７．５Ｖの電圧を発生可能としてある。ＶＨＦ帯での放送が行われている間には、電源部は１５Ｖの電圧を高周波増幅部に供給する。高周波増幅部は、１５Ｖの電圧が供給されていることを検出すると、ＶＨＦ増幅回路とＵＨＦ増幅回路とに１５Ｖの電圧を供給して、これらを動作させる。ＶＨＦ帯での放送が中止されると、電源部から７．５Ｖの電圧を高周波増幅部に供給する。高周波増幅部は、７．５Ｖの電圧が供給されていることを検出すると、ＵＨＦ増幅回路に７．５Ｖの電圧を供給して、これのみを動作させ、ＶＨＦ増幅回路は、停止させる。これによって、ＶＨＦ増幅回路の動作停止を遠隔制御することができる。

特開２００６−３３３６４号公報

特許文献１の技術によれば、ＶＨＦ帯停波後には、７．５Ｖの電圧によってＵＨＦ増幅回路が動作させることになる。この場合、ＵＨＦ増幅回路を構成している半導体に供給される電圧が１５Ｖから７．５Ｖに低下したことにより、ＵＨＦ増幅回路が充分にその性能を発揮することができない可能性がある。

本発明は、複数の増幅手段のうち少なくとも１つの動作停止を遠隔制御によって行える上に、動作を継続する増幅手段には正規の電圧の供給を継続することができる高周波増幅器を提供することを目的とする。

本発明の一態様の高周波増幅器は、高周波増幅手段を有している。この高周波増幅手段は、第１の周波数帯、例えばＶＨＦ帯の高周波信号を増幅する第１の増幅手段を有し、第２の周波数帯、例えばＵＨＦ帯の高周波信号を増幅する第２の増幅手段とを、含んでいる。高周波増幅手段は、この他に第３の増幅手段、例えば衛星放送または衛星通信信号を増幅する第３の増幅手段を有することもある。外部から電圧が供給され、第１及び第２の増幅手段に、これらが正常に動作する動作電圧を内部電源手段が供給する。前記外部からの電圧が、予め定めた第１の値の電圧であるとき、制御手段は、前記内部電源手段に、第１及び第２の増幅手段に、前記動作電圧を供給させる。前記外部からの電圧が、第１の値の電圧から、第１の値の電圧とは異なる第２の値の電圧に変化し、第１の値の電圧に復帰したとき、制御手段が、前記内部電源手段から第１の増幅手段への前記動作電圧の供給を停止させ、第２の増幅手段への前記動作電圧の供給を継続させる。なお、第２の値の電圧は、第１の値の電圧よりも小さい値とすることもできるし、大きな値とすることもできる。但し、小さい値とする方が望ましい。

このように構成された高周波増幅器では、外部から供給される電圧の値の変化に従って、第１の増幅手段の動作を停止させることができ、第１の増幅手段が停止している状態でも、第２の増幅手段には、これを正常に動作させるのに必要な動作電圧が継続して供給される。従って、第２の増幅手段は、充分にその性能を発揮することができる。

前記制御手段は、第２の値の電圧が予め定めた時間維持された後、第１の値の電圧に変化したとき、前記動作電圧の供給を停止することができる。このように構成することによって、制御手段が一時的な電圧変化によって誤動作せず、第１の増幅手段を誤って停止させることを防止できる。

前記内部電源手段は、第１の値の電圧を前記動作電圧とすることもできる。このように構成すると、内部電源手段は、第１の値の電圧を例えば定電圧化する回路などのごく簡単な回路構成とすることができ、第１の値の電圧を前記動作電圧に変換するような複雑な回路を必要としない。

前記外部から供給される電圧の第２の値の電圧には、値が異なるものを複数用意することができる。この場合、前記制御手段は、第２の値の電圧のうち、予め定めた第２の値の電圧が供給された後、第１の値の電圧または他の第２の値の電圧に変化したとき、前記内部電源手段から第１の増幅手段への前記動作電圧の供給を停止させ、第２の増幅手段への前記動作電圧の供給を継続させ、第１の値の電圧または、前記複数の第２の値の電圧のいずれかから、前記予め定めた第２の値の電圧以外の第２の値の電圧に変化し、第１の値の電圧または別の第２の値の電圧に変化したとき、前記高周波増幅手段が備える手段を制御する。高周波増幅手段が備える手段としては、例えば第２の増幅手段が備えるＡＧＣ手段や、可変フィルタや、第３の増幅手段等がある。

このように構成すると、第１の増幅手段を遠隔で停止させて、第２の増幅手段を第１の値の電圧で動作させることができる上に、高周波増幅手段が備える他の手段を遠隔制御することもできる。

第１及び第２の増幅手段の出力信号を伝送する伝送線に、前記外部からの電圧が、外部電源手段から重畳されるものとすることができる。この場合、前記外部電源手段は、第１の値の電圧を生成する電圧生成手段を有している。電圧生成手段からの第１の値の電圧を第２の値の電圧に電圧変換手段が変換する。前記電圧生成手段からの第１の値の電圧を出力後に、前記電圧変換手段から第２の値の電圧を選択手段が出力する。

以上のように、本発明によれば、第１の増幅手段を遠隔制御によって停止させた後も、第２の増幅手段に、これを正常に動作させるために必要な動作電圧を供給することができ、第２の周波数帯の高周波信号を良好に受信することができる。

本発明の１実施形態の高周波増幅器は、テレビジョン放送用のブースタであって、図１に示すように、高周波増幅手段、例えば本体部２と、これと分離されて設けられた外部電源手段、例えば電源部４とを有している。本体部２は、例えば屋外のテレビジョンアンテナの支柱等に取り付けられる。電源部４は、屋内の例えばテレビジョン受信機の側に配置されている。

本体部２は、第１の周波数帯、例えばＶＨＦ帯高域及びＶＨＦ帯低域のテレビジョン放送信号をそれぞれ増幅する第１の増幅手段、例えば増幅段６と、増幅段８ａ、８ｂとを有している。増幅段６の入力側には、前段帯域通過フィルタ１０が設けられている。本体部２に設けた入力端子１２には、図示しないアンテナからＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯のテレビジョン放送信号が供給され、これらが前段帯域通過フィルタ１０に供給される。ＶＨＦ帯低域のテレビジョン放送信号が前段帯域通過フィルタ１０によって選択され、増幅段６に供給され、ここで増幅される。増幅によって生じた不要な周波数成分が後段の帯域通過フィルタ１４によって除去される。

入力端子１２からのＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯のテレビジョン放送信号のうち高域ＶＨＦ帯テレビジョン放送信号が前段帯域通過フィルタ１６によって選択され、増幅段８ａ、８ｂによって増幅される。この増幅によって生じた不要な周波数成分が、後段の帯域通過フィルタ１８によって除去される。

第２の周波数帯、例えばＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号をそれぞれ増幅する第２の増幅手段、例えば増幅段２０ａ、２０ｂが設けられている。入力端子１２からのＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯のテレビジョン放送信号のうちＵＨＦ帯テレビジョン放送信号が前段帯域通過フィルタ２２によって選択され、増幅段２０ａ、２０ｂによって増幅される。この増幅によって生じた不要な周波数成分が、後段の帯域通過フィルタ２４によって除去される。

第３の周波数帯、例えば衛星放送または（及び）衛星通信信号の中間周波信号をそれぞれ増幅する第３の増幅手段、例えば増幅段２６ａ、２６ｂが設けられている。増幅段２６ａの前段には、衛星放送信号または（及び）衛星通信信号の中間周波信号を通過させる帯域通過フィルタ２８が設けられており、これには本体部２に設けた入力端子３０から衛星放送信号または（及び）衛星通信信号の中間周波信号が供給されている。この中間周波信号は、衛星放送または（及び）衛星通信受信用アンテナに設けた衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータ（図示せず）から入力端子３０に供給されている。衛星放送信号または（及び）衛星通信信号の中間周波信号は、帯域通過フィルタ２８を介して増幅段２６ａに供給されて、増幅され、さらに増幅段２６ｂによって増幅される。この増幅によって生じた不要周波数成分が、後段の帯域通過フィルタ３２によって、除去される。

各後段帯域通過フィルタ１４、１８、２４、３２の出力信号は、直流阻止コンデンサ３４、３６、３８、４０を介して、本体部２に設けた出力端子４２に供給される。出力端子４２は、伝送線路、例えば同軸ケーブル４４を介して電源部４の入力端子４６に接続されている。

電源部４では、入力端子４６に供給された各後段帯域通過フィルタ１４、１８、２４、３２の出力信号は、電源挿入器４８を介して出力端子５０に供給され、ここから図示していないテレビジョン受信機に供給される。電源部４は、電圧生成手段、例えば電源回路５２を有している。この電源回路５２は、コンセント５４を介して供給された商用交流電圧から第１の値の直流電圧、例えば１５Ｖの直流電圧を生成する。この１５Ｖの直流電圧は、電圧変換手段、例えば電圧変更回路５６にも供給され、ここで第１の値の電圧と値の異なる第２の値の電圧、例えば７．５Ｖの電圧に変換される。１５Ｖの電圧と７．５Ｖの電圧は、選択手段、例えば切換スイッチ５８に供給され、切換スイッチ５８によって選択されたものが、電源挿入器４８、入力端子４６、同軸ケーブル４４を介して本体部２の出力端子４２に供給される。

切換スイッチ５８は、選択手段制御手段、例えば切換スイッチ制御部６０によって行われ、切換スイッチ制御部６０は、電源部４に設けた手動操作部、例えば手動操作スイッチ６２が操作されたとき、切換スイッチ５８の制御を行う。即ち、手動操作スイッチ６２が操作されていないとき、図２に示すように、切換スイッチ５８は１５Ｖの電圧を選択している。手動操作スイッチ６２が操作されたとき、切換スイッチ制御部６０は、７．５Ｖの電圧を選択し、予め定めた一定時間Ｔ、例えば停電と間違われない程度の時間だけ、７．５Ｖを維持し、その後、直ちに電圧を変化させ、例えば１５Ｖの電圧に復帰させる。

この切換スイッチ５８からの電圧ＤＶは、上述したように電源挿入器４８、入力端子４６、同軸ケーブル４４を介して本体部２の出力端子４２に供給される。出力端子４２には、高周波阻止コイル６４が接続され、これを介して電源部４からの電圧は、電圧検知回路６６に供給される。

電圧検知回路６６は、供給された電圧ＤＶを、例えば＋１５Ｖに定電圧化して、出力する内部電源手段を含み、この電圧ＤＶは直接に増幅段２０ａ、２０ｂ、２６ａ、２６ｂに供給されている。また、この電圧ＤＶは高周波阻止コイル６８を介して入力端子３０に供給され、入力端子３０から衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータにも、供給されている。これら増幅段２０ａ、２０ｂ、２６ａ、２６ｂ、衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータは、これらが正常に動作する動作電圧が+１５Ｖに構成されている。なお、符号７０で示すのは、直流阻止コンデンサである。また、＋１５Ｖの電圧は、切換手段、例えばスイッチ６８を介して増幅段６、８ａ、８ｂに供給されている。スイッチ６８がオンのときに、増幅段６、８ａ、８ｂには＋１５Ｖの電圧が供給され、スイッチ６８がオフのときに、増幅段６、８ａ、８ｂには電圧は全く供給されず、増幅段６、８ａ、８ｂは動作しない。増幅段６、８ａ、８ｂも、これらが正常に動作する動作電圧が+１５Ｖに構成されている。

電圧検知回路６６は、例えばＣＰＵも含み、ＣＰＵは、図３に示すように、供給された電圧ＤＶが７．５Ｖ以下であるか判断する（ステップＳ２）。この判断の答えがノーの場合には、スイッチ６８をオンさせて（ステップＳ４）、ステップＳ２に戻る。従って、電圧ＤＶが例えば同軸ケーブル４４の伝送中に電圧降下して+１５Ｖを維持していなくても、+７．５Ｖ以下に低下していない限り、スイッチ６８はオンされ、増幅段６、８ａ、８ｂ、２０ａ、２０ｂ、２６ａ、２６ｂには、動作電圧が供給され、これらは全て正常に動作し、ＶＨＦ帯高域、ＶＨＦ帯低域、ＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号、衛星放送または（及び）衛星通信中間周波信号は増幅される。

ステップＳ２の判断の答えがイエスの場合、予めリセットされているタイマｔでカウントを行い（ステップＳ６）、電圧ＤＶが＋１５Ｖ以上であるか判断する（ステップＳ８）。この判断の答えがノーの場合、ステップＳ６から再び実行する。ステップＳ８の判断の答えがイエスになると、タイマｔのカウント値が、予め定めた時間Ｔであるか判断し（ステップＳ１０）、その答えがイエスの場合には、＋７．５Ｖの電圧が時間Ｔ継続したので、増幅段６、８ａ、８ｂの動作停止指示と判断して、スイッチ６８をオフとする（ステップＳ１２）。これによって、増幅段６、８ａ、８ｂへ動作電圧は供給されず、これらは動作しない。スイッチ６８は、オフされると、次にオンの指示が与えられるまで、オフ状態を維持するものである。ステップＳ１２に続いて、再びステップＳ２から実行される。ステップＳ１２の判断の答えがノーの場合、停止指示ではないと判断されるので、タイマｔをリセットし（ステップＳ１４）、ステップＳ２から再び実行する。

このＣＰＵとスイッチ６８とが制御手段を構成している。

このように、この実施形態によれば、一時的に電源部４から供給される電圧の値を変化させることによって、スイッチ６８を切り換えて、ＶＨＦ帯増幅用の増幅段６、８ａ、８ｂの動作を停止させ、ＵＨＦ帯増幅用の増幅段２０ａ、２０ｂ、衛星放送または（及び）衛星通信中間周波信号用の増幅段２６ａ、２６ｂ、衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータには、＋１５Ｖの電圧が継続して供給されているので、これらを正常に動作させることができる。なお、電圧ＤＶが＋７．５Ｖに変化しても、電圧検知回路６６において定電圧化されて、ＵＨＦ帯増幅用の増幅段２０ａ、２０ｂ、衛星放送または（及び）衛星通信中間周波信号用の増幅段２６ａ、２６ｂ及び衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータに供給されているし、また＋７．５Ｖに変化する時間Ｔは、停電と誤認されないような短い時間であるので、電圧ＤＶが＋７．５Ｖに変化しても、電圧検知回路６６において定電圧化されて、ＵＨＦ帯増幅用の増幅段２０ａ、２０ｂ、衛星放送または衛星通信中間周波信号用の増幅段２６ａ、２６ｂ及び衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータに供給されているので、これらの動作に影響はない。

上記の実施形態では、＋１５Ｖで動作するように通常設計される衛星放送または（及び）衛星通信中間周波信号用の増幅段２６ａ、２６ｂ、衛星放送または（及び）衛星通信受信用コンバータを使用しているので、第１の値の電圧は、＋１５Ｖとしたが、増幅段２６ａ、２６ｂを使用しないで、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯用の増幅段のみを使用する場合には、第１の値の電圧として他の電圧、例えば＋１０Ｖや＋５Ｖを使用することもできる。また、第１の値の電圧として＋１５Ｖを使用した関係上、電圧変動があっても、第２の値の電圧と誤認することを防止するために、第２の値の電圧として＋７．５Ｖを使用したが、他の値の電圧、例えば第１の値の電圧が＋１５Ｖの場合、＋１０Ｖまたは＋５Ｖとすることもできる。また、第２の値の電圧は、第１の値の電圧よりも小さい値としたが、電源部４の構成が幾分複雑になるが、第１の値よりも高い値の電圧を、第２の値の電圧として使用することもできる。

上記の実施形態では、第２の値の電圧として＋７．５Ｖのみを使用したが、第２の値の電圧を、＋７．５Ｖ以外にも設け、例えば＋１０Ｖ、＋５Ｖのように複数設け、＋１５Ｖから＋７．５Ｖに変化したときには、上述したようにスイッチ６８を制御し、図４（ａ）に示すように＋１５Ｖから＋５Ｖに変化して＋１５Ｖに復帰したときや、＋１５Ｖから＋１０Ｖに変化して＋１５Ｖに変化したとき、本体部２内の別の機器を制御することもできる。例えば増幅段６、８ａ、８ｂ、２０ａ、２０ｂ、２６ａ、２６ｂがＡＧＣ手段を備えている場合、＋５Ｖのときに増幅段６、８ａ、８ｂのＡＧＣ手段をオフとし、＋１０Ｖのときに増幅段２０ａ、２０ｂ、２６ａ、２６ｂのＡＧＣ手段をオフとしたりすることができる。この他、スイッチ６８と同様なスイッチを増幅段２６ａ、２６ｂに対して設けておいて、衛星放送または（及び）衛星通信中間周波信号が入力されないことが判明しているなら、＋５Ｖの電圧が供給されたとき、このスイッチをオフとする場合や、ＵＨＦ帯の前段及び後段帯域通過フィルタ２２、２４を遮断周波数が可変のものとして、この高周波増幅器の使用地域における地上デジタル放送の周波数に応じて、これらフィルタ２２、２４の遮断周波数を変化させることに使用する場合もある。

なお、図４（ａ）では、＋７．５Ｖ、＋５Ｖ、＋１０Ｖに変化した後、＋１５Ｖに戻るように示したが、同図（ｂ）に示すように、＋７．５Ｖから＋５Ｖに変化させたり、同図（ｃ）に示すように、＋５Ｖから＋１０Ｖに変化させることもできる。これらの場合でも、各電圧に変化したことにより、これら電圧に割り当てられている制御が行われる。いずれの場合でも、＋１５Ｖ以外の電圧の変化は、予め定めた時間Ｔ継続される。

上記の実施形態では、ＶＨＦ帯高域とＶＨＦ帯低域用に別個の増幅段６、８ａ、８ｂを設けたが、１台の増幅段でＶＨＦ帯全域を増幅することもできる。また、増幅段２０ａ、２６ａの前段には帯域通過フィルタ２２、２８を設けたが、これらに代えて高域通過フィルタを使用することもできる。また、衛星放送または衛星通信中間周波信号増幅用に増幅段２６ａ、２６ｂを設けたが、これらを除去することもできる。

本発明の１実施形態の高周波増幅器のブロック図である。図１の高周波増幅器の電源部の電圧変化の状態を示す波形図である。図１の高周波増幅器の電圧検知回路の動作を示すフローチャートである。図１の高周波増幅器の変形例における電源部の電圧変化の状態を示す波形図である。

符号の説明

２本体部（高周波増幅手段）
４電源部（外部電源手段）
６８ａ８ｂ増幅段（第１の高周波増幅手段）
２０ａ２０ｂ増幅段（第２の高周波増幅手段）
６６電圧検知回路（制御手段、内部電源手段）
６８スイッチ（制御手段）

Claims

第１の周波数帯の高周波信号を増幅する第１の増幅手段と、第２の周波数帯の高周波信号を増幅する第２の増幅手段とを含む、高周波増幅手段と、
外部から電圧が供給され、第１及び第２の増幅手段に、これらが正常に動作する動作電圧を供給する内部電源手段と、
前記外部からの電圧が、予め定めた第１の値の電圧であるとき、前記内部電源手段に、第１及び第２の増幅手段に、前記動作電圧を供給させ、前記外部からの電圧が、第１の値の電圧から、第１の値の電圧とは異なる第２の値の電圧に変化し、第１の値の電圧に復帰したとき、前記内部電源手段から第１の増幅手段への前記動作電圧の供給を停止させ、第２の増幅手段への前記動作電圧の供給を継続させる制御手段とを、
具備する高周波増幅器。
請求項１記載の高周波増幅器において、前記制御手段は、第２の値の電圧が予め定めた時間維持された後、第１の値の電圧に変化したとき、前記動作電圧の供給を停止する高周波増幅器。
請求項１または２記載の高周波増幅器において、前記内部電源手段は、第１の値の電圧を前記動作電圧として出力する高周波増幅器。
請求項１乃至３いずれか記載の高周波増幅器において、前記外部から供給される電圧の第２の値の電圧は、値が異なるものが複数用意され、前記制御手段は、第２の値の電圧のうち、予め定めた第２の値の電圧が供給された後、第１の値の電圧または他の第２の値の電圧に変化したとき、前記内部電源手段から第１の増幅手段への前記動作電圧の供給を停止させ、第２の増幅手段への前記動作電圧の供給を継続させ、第１の値の電圧または、前記予め定めた第２の値の電圧から、他の第２の値の電圧に変化し、第１の値の電圧または別の第２の値の電圧に変化したとき、前記高周波増幅手段が備える手段を制御する高周波増幅器。
請求項１乃至３いずれか記載の高周波増幅器において、第１及び第２の増幅手段の出力信号を伝送する伝送線に、前記外部からの電圧が、外部電源手段から重畳され、
前記外部電源手段は、第１の値の電圧を生成する電圧生成手段と、第１の値の電圧を第２の値の電圧に変換する電圧変換手段と、前記電圧生成手段からの第１の値の電圧を出力後に、前記電圧変換手段から第２の値の電圧を出力する選択手段とを、具備する高周波増幅器。