JP2013179416A - フィルタの調整方法および送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタを送信機から取り外すことなく、送信機を運用しながら調整を可能とすること。
【解決手段】送信機（１Ａ）に使用されるフィルタ（４）を調整する方法は、フィルタ（４）通過後のＲＦ信号を取り出す工程と、その取り出したＲＦ信号を所定のフィルタ手段（７Ａ）を通過させた信号を検波して、第１の検波された信号を得る工程と、取り出したＲＦ信号をそのまま検波して、第２の検波された信号を得る工程と、第１の検波された信号のレベルと第２の検波された信号のレベルとを比較して、レベル差を出力する工程と、含む。それにより、レベル差が最小となるように、フィルタ（４）を調整することを可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタの調整方法に関し、特に、送信機の出力端に挿入されるハーモニックフィルタの調整方法に関する。

この技術分野において周知のように、デジタルＴＶ（television）送信機は、変調器と、増幅器と、ハーモニックフィルタとを含む。変調器は、デジタルＴＶ送信機に入力されたＡＳＩ（非同期シリアルインタフェース）信号で搬送波を変調して、決められた周波数を持つＲＦ（radio frequency）信号を出力する。増幅器は、変調器から出力されたＲＦ信号を増幅して、増幅されたＲＦ信号を出力する。ハーモニックフィルタは、増幅されたＲＦ信号のなかから決められた自局信号を通過させ、自局波の高調波信号を除去する。ハーモニックフィルタは、送信機の出力端に挿入されて、不要高調波の出力を防ぐ為のものである。

送信機の運営会社では、運用状況により、送信機の出力周波数の変更を行うことがある。この出力周波数の変更の際、ハーモニックフィルタも再調整することが必要となる。

従来においては、送信機からハーモニックフィルタを取り外し、ネットワークアナライザで特性を見ながら、都度の調整を行っている（例えば、特許文献１参照）。

また、他のフィルタの調整方法も知られている。

たとえば、特開２０１１−２５０４３７号公報（特許文献２）は、費用対効果が大きく、簡単であり、さらに正確な、フィルタを較正する方法を開示している。この特許文献２に開示されたフィルタ較正において、フィルタは、較正モード中に発振器として再構成される。フィルタを再構成するスイッチおよび／または他の構成を使用して、正のフィードバックループに対してフィルタの負のフィードバックループを再構成する。フィルタのコンポーネントを調整して、所望のフィルタ特性に対応する発振を達成するために、発振パラメータを測定する。フィルタの発振周波数を測定し、発振周波数と基準周波数とを比較することによって発振周波数を分析し、発振周波数が所望のフィルタ特性に対応する周波数の範囲内であると決定されると、“フィルタが較正された”という結論に到達する。発振周波数が所望の範囲内でない場合、フィルタコンポーネントは所望の周波数を達成するように調整される。

また、特開２０１１−２１７１７７号公報（特許文献３）は、フィルタ回路の中心周波数を調整する機能を備えたフィルタ回路を開示している。この特許文献３に開示されたフィルタ回路は、フィルタ回路本体と、このフィルタ回路の制御回路を含んでいる。フィルタ回路は、信号の振幅を比較する振幅比較回路と、位相を比較する位相比較回路と、基準信号を発生する基準信号生成部と、ゲイン制御電圧生成部、移相器制御電圧生成部、フィルタコア部を備えている。振幅比較回路、位相比較回路、ゲイン制御電圧生成部、移相器制御電圧生成部が制御回路であり、フィルタコア部がフィルタ回路の本体である。振幅比較回路は、基準信号生成部において生成される基準信号と、フィルタコア部の移相器から出力されるフィードバック信号とを入力し、これら信号の振幅の比較結果をゲイン制御電圧生成部に出力する回路である。

特開平７−１５４２０６号公報 特開２０１１−２５０４３７号公報 特開２０１１−２１７１７７号公報

特許文献１に開示されているように、従来のフィルタの調整方法では、送信機１からハーモニックフィルタ４を取り外して、ハーモニックフィルタ４をネットワークアナライザ１５に接続して、不要高調波が最小になるように、ハーモニックフィルタ４を調整することが必要となる。すなわち、従来のフィルタの調整方法では、送信機１を運用しながらハーモニックフィルタ４を調整することができない。

特許文献２は、較正中に、フィルタを発振器として再構成している。したがって、特許文献２においても、送信機を運用しながらフィルタを調整することができない。

特許文献３は、フィルタ回路の中心周波数を調整する機能を備えたフィルタ回路を開示しているに過ぎない。すなわち、特許文献３でも、送信機を運用しながらフィルタ回路を調整することができない。

［発明の目的］
本発明の目的は、フィルタを送信機から取り外すことなく、送信機を運用しながら調整を可能とした、フィルタの調整方法および送信機を提供することにある。

本発明のフィルタの調整方法は、送信機に使用されるフィルタを調整する方法であって、フィルタ通過後のＲＦ信号を取り出す工程と、この取り出したＲＦ信号を所定のフィルタ手段を通過させた信号を検波して、第１の検波された信号を得る工程と、取り出したＲＦ信号をそのまま検波して、第２の検波された信号を得る工程と、第１の検波された信号のレベルと第２の検波された信号のレベルとを比較して、レベル差を出力する工程と、含み、レベル差が最小となるように、フィルタを調整することを可能とする。

本発明によれば、フィルタを送信機から取り外す必要がなく、送信機を運用しながら不要高調波が最小となるようにフィルタを調整することが可能となる。

本発明の第１の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機の構成を示すブロック図である。 図１に示したデジタルＴＶ送信機に使用されるレベル比較部の制御方法（動作）を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機の構成を示すブロック図である。 従来のフィルタ調整方法を説明するためのブロック図である。

本発明について説明する前に、本発明の理解を容易にするために、図６を参照して、従来技術（フィルタ調整方法）について詳細に説明する。

図６に示されるように、デジタルＴＶ（television）送信機１は、変調器２と、増幅器３と、ハーモニックフィルタ４とを含む。

デジタルＴＶ送信機１に入力されたＡＳＩ（非同期シリアルインタフェース）信号は、変調器２へ入力される。変調器２は、入力されたＡＳＩ信号をもとに搬送者に対して変調を行い、決められたＲＦ（radio frequency）信号を出力する。増幅器３は、変調器２から出力されたＲＦ信号を増幅する。ハーモニックフィルタ４には、増幅器３にて増幅されたＲＦ信号が入力される。ハーモニックフィルタ４は、増幅されたＲＦ信号のうち、決められた自局信号を通過させ、自局波の高調波信号を除去する。

デジタルＴＶ送信機１から送信されるＲＦ信号の周波数を変更するとする。この場合、ハーモニックフィルタ４をデジタルＴＶ送信機１から取り外し、ハーモニックフィルタ４をネットワークアナライザ１５に接続して、個別に調整を実施する。

このように、従来のフィルタ調整方法では、デジタルＴＶ送信機１からハーモニックフィルタ４を取り外し、ネットワークアナライザ１５で特性を見ながら、都度の調整をする必要がある。

次に、本発明の実施の形態の特徴について説明する。

本発明の実施の形態では、ハーモニックフィルタ通過後のＲＦ信号を方向性結合器にて取り出し、不要高調波を遮断するローパスフィルタを通過した信号を検波する系統と、取り出した信号をそのまま検波する系統との２系統に等分に入力する。２系統のレベル差を比較し、レベル差が最小になるよう調整する。その結果、不要高調波が最小に調整され、ハーモニックフィルタを最適に調整することができる。更に、フィルタ調整者に対して、レベル差をもとに不要高調波を最小に調整できているかを表示することで、フィルタ調整者は、ハーモニックフィルタを取り外す必要がなく、送信機を運用しながら不要高調波が最小になるよう調整が可能となる。

図１を参照して、本発明の第１の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機１Ａについて説明する。

デジタルＴＶ送信機１Ａは、変調器２と、増幅器３と、ハーモニックフィルタ４と、方向性結合器５と、分配器６と、ローパスフィルタ７Ａと、第１の広帯域な検波器８と、第２の広帯域な検波器９と、レベル比較部１０と、差分表示部１１とを有する。

デジタルＴＶ送信機１Ａは、決められた周波数のＲＦ信号を出力する。変調器２は、デジタルＴＶ送信機１に入力されたＡＳＩ信号で搬送波を変調し、決められたＲＦ信号を出力する。増幅器３は、ＲＦ信号を増幅する。ハーモニックフィルタ４は、決められたＲＦ信号の高調波信号を除去する。方向性結合器５は、ハーモニックフィルタ４通過後のＲＦ信号を取り出す。分配器６は、方向性結合器５で取り出されたＲＦ信号を分配して、第１および第２の分配されたＲＦ信号を出力する。ローパスフィルタ７Ａは、第１の分配されたＲＦ信号から自局波信号を通過させ、高調波信号を除去し、高調波信号が除去された信号を出力する。第１の広帯域な検波器８は、高調波信号が除去された信号から自局波信号のみを検波して、第１の検波された信号を出力する。第２の広帯域な検波器９は、第２の分配されたＲＦ信号から自局波信号と高調波信号との両方を検波して、第２の検波された信号を出力する。レベル比較部１０は、第１の検波された信号のレベルと第２の検波された信号のレベルとを比較して、検波されたレベル差を出力する。差分表示部１１は、検波されたレベル差を表示する。

次に、図１を参照して、デジタルＴＶ送信機１の動作について説明する。

デジタルＴＶ送信機１に入力されたＡＳＩ信号は変調器２へ入力される。変調器２は入力されたＳＡＩ信号をもとに搬送波に対して変調を行い、決められたＲＦ信号を出力する。増幅器３は変調器２から出力されたＲＦ信号を増幅する。ハーモニックフィルタ４は、増幅器３にて増幅されたＲＦ信号が入力され、決められた自局信号を通過させ、自局波の高調波信号を除去する。

方向性結合器５は、ハーモニックフィルタ４を通過後のＲＦ信号を取り出す。分配器６は、方向性結合器５にて取り出されたＲＦ信号を２つの系統に等分に分配して、第１および第２の分配されたＲＦ信号を出力する。ローパスフィルタ７Ａは、第１の分配されたＲＦ信号が入力され、第１の分配されたＲＦ信号から高調波帯域のＲＦ信号を除去し、高調波帯域のＲＦ信号が除去された信号を出力する。第１の検波器８は、高調波帯域のＲＦ信号が除去された信号を検波して、第１の検波された信号を出力する。第２の検波器９は、第２の分配されたＲＦ信号が入力され、第２の分配されたＲＦ信号から自局波信号と高調波信号とを含んだＲＦ信号を検波し、第２の検波された信号を出力する。

レベル比較部１０は、第１の検波された信号の検波レベルと、第２の検波された信号の検波レベルとの２つ検波レベルをもとに、図２のフローチャートの制御を行う。

次に、図２を参照して、レベル比較部１０の制御方法について説明する。

レベル比較部１０は、差分表示部１１に、まだ最適化されていないことを示す「未最適」を表示させる（ステップ８０１）。次に、レベル比較部１０は、２つの検波レベルのレベル差を確認する（ステップ８０２）。レベル差が最小でない場合（ステップ８０２のＮｏ）、レベル比較部１０は、ステップ８０１に戻り、差分表示部１１に「未最適」を表示させる。レベル差が最小の場合（ステップ８０２のＹｅｓ）、レベル比較部１０は、差分表示部１１に最適に調整されたことを示す「最適」を表示する（ステップ８０３）。

図１に戻って、差分表示部１１は、レベル比較部１０の制御をもとに、調整状態の表示を行う。

次に、本発明の第１の実施例によるフィルタ調整方法の効果について説明する。

第１の効果は、不要高調波が最小に調整され、ハーモニックフィルタ４を最適に調整することができることである。その理由は、ハーモニックフィルタ４通過後のＲＦ信号を方向性結合器５にて取り出し、不要高調波を遮断するローパスフィルタ７Ａを通過した信号を検波する系統と取り出した信号をそのまま検波する系統の２系統に入力し、２系統のレベル差を比較し、レベル差が最小になるよう調整しているからある。

第２の効果は、フィルタ調整者は、ハーモニックフィルタ４を取り外して調整が不要となる。その理由は、フィルタ調整者に対しては、レベル差をもとに不要高調波を最小に調整できているかを表示しているからである。

図３を参照して、本発明の第２の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機１Ｂについて説明する。

図示のデジタルＴＶ送信機１Ｂは、ローパスフィルタ７Ａの代わりにハイパスフィルタ７Ｂを使用している点を除いて、図１に示したデジタルＴＶ送信機１Ａと同様の機能を有し動作をする。したがって、図１に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、説明の簡略化のために、相違点についてのみ説明する。

図１に示す本発明の第１の実施例に係るデジタルＴＶ送信機１Ａでは、ローパスフィルタ７Ａを使用して自局波信号のレベルを検出している。これに対して、図３に示す本発明の第２の実施例に係るデジタルＴＶ送信機１Ｂでは、ハイパスフィルタ７Ｂを使用して、高調波信号のみのレベルを検出している。このような方法にて、レベル差を確認しても、ハーモニックフィルタ４の最適調整が可能となる。

図４を参照して、本発明の第３の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機１Ｃについて説明する。

図示のデジタルＴＶ送信機１Ｃは、ローパスフィルタ７Ａの代わりにバンドパスフィルタ７Ｃを使用している点を除いて、図１に示したデジタルＴＶ送信機１Ａと同様の機能を有し動作をする。したがって、図１に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、説明の簡略化のために、相違点についてのみ説明する。

図１に示す本発明の第１の実施例に係るデジタルＴＶ送信機１Ａでは、ローパスフィルタ７Ａを使用して自局波信号のレベルを検出している。これに対して、図４に示す本発明の第３の実施例に係るデジタルＴＶ送信機１Ｃでは、バンドパスフィルタ７Ｃを使用して自局波信号のみのレベルを検出している。このような方法にて、レベル差を確認しても、ハーモニックフィルタ４の最適調整が可能となる。

図５を参照して、本発明の第４の実施例に係るフィルタ調整方法が適用されるデジタルＴＶ送信機１Ｄについて説明する。

図示のデジタルＴＶ送信機１Ｄは、フィルタ調整器１２と調整器制御部１３とを更に備えている点を除いて、図１に示したデジタルＴＶ送信機１Ａと同様の機能を有し動作をする。したがって、図１に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、説明の簡略化のために、相違点についてのみ説明する。

フィルタ調整器１２は、ハーモニックフィルタ４を機械的に調整する。調整器制御部１３は、レベル比較部１０の比較結果によりフィルタ調整器１２を制御する。

このような構成により、自動的にハーモニックフィルタ４の最適調整を実施することができる。

以上、実施形態（実施例）を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態（実施例）に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。例えば、上述した実施例では、ハーモニックフィルタ通過後のＲＦ信号を取り出す取出し手段として方向性結合器を用いているが、他の取出し手段を用いても良い。また、上述した実施例では、フィルタとしてハーモニックフィルタを調整する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、ハーモニックフィルタ以外の他のフィルタを調整する場合にも適用可能である。

上記の実施形態（実施例）の一部又は全部は、以下のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１） 送信機に使用されるフィルタを調整する方法であって、
前記フィルタ通過後のＲＦ信号を取り出す工程と、
該取り出したＲＦ信号を所定のフィルタ手段を通過させた信号を検波して、第１の検波された信号を得る工程と、
前記取り出したＲＦ信号をそのまま検波して、第２の検波された信号を得る工程と、
前記第１の検波された信号のレベルと前記第２の検波された信号のレベルとを比較して、レベル差を出力する工程と、
含み、前記レベル差が最小となるように、前記フィルタを調整することを可能としたフィルタの調整方法。

（付記２） 前記フィルタがハーモニックフィルタから成る、付記１に記載のフィルタの調整方法。

（付記３） 前記レベル差をもとに不要高調波を最小に調整できているかを表示する工程を更に含む、付記１又は２に記載のフィルタの調整方法。

（付記４） 前記レベル差が最小になるように前記フィルタを自動的に調整する工程を更に含む、付記１乃至３のいずれか１つに記載のフィルタの調整方法。

（付記５） 前記所定のフィルタ手段が、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、およびバンドパスフィルタのいずれか１つから成る、付記１乃至４のいずれか１つに記載のフィルタの調整方法。

（付記６） ＡＳＩ信号で搬送波を変調して、ＲＦ信号を出力する変調器と、前記ＲＦ信号を増幅して、増幅されたＲＦ信号を出力する増幅器と、前記増幅されたＲＦ信号から自局波の高調波を除去するフィルタと、を含む送信機において、
前記フィルタ通過後のＲＦ信号を取り出して、取り出したＲＦ信号を出力する取出し手段と、
前記取り出したＲＦ信号を分配して、第１の分配されたＲＦ信号と第２の分配されたＲＦ信号とを出力する分配器と、
前記第１の分配されたＲＦ信号から所定帯域の信号のみを通過させ、通過されたＲＦ信号を出力するフィルタ手段と、
前記通過されたＲＦ信号を検波して、第１の検波された信号を出力する第１の検波器と、
前記第２の分配されたＲＦ信号を検波して、第２の検波された信号を出力する第２の検波器と、
前記第１の検波された信号のレベルと前記第２の検波された信号のレベルとを比較して、レベル差を出力するレベル比較部と、
を備え、前記フィルタを前記送信機から取り外すことなく、不要高調波が最小となるように前記フィルタを調整可能としたことを特徴とする送信機。

（付記７） 前記フィルタがハーモニックフィルタから成る、付記６に記載の送信機。

（付記８） 前記レベル差をもとに前記不要高調波を最小に調整できているかを表示する差分表示部を更に含む、付記６又は７に記載の送信機。

（付記９） 前記レベル差が最小になるように前記フィルタを自動的に調整する調整手段を更に含む、付記６乃至８のいずれか１つに記載の送信機。

（付記１０） 前記調整手段は、
前記フィルタを機械的に調整するフィルタ調整器と、
前記レベル差に基づいて、前記フィルタ調整器を制御する調整器制御部と、
から構成される、付記９に記載の送信機。

（付記１１） 前記フィルタ手段が、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、およびバンドパスフィルタのいずれか１つから成る、付記６乃至１０のいずれか１つに記載の送信機。

（付記１２） 前記取出し手段が方向性結合器から成る、付記６乃至１１のいずれか１つに記載の送信機。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 送信機
２ 変調器
３ 増幅器
４ ハーモニックフィルタ
５ 方向性結合器
６ 分配器
７Ａ ローパスフィルタ
７Ｂ ハイパスフィルタ
７Ｃ バンドパスフィルタ
８、９ 検波器
１０ レベル比較部
１１ 差分表示部
１２ フィルタ調整器
１３ 調整器制御部

Claims (10)

1. 送信機に使用されるフィルタを調整する方法であって、
   前記フィルタ通過後のＲＦ信号を取り出す工程と、
   該取り出したＲＦ信号を所定のフィルタ手段を通過させた信号を検波して、第１の検波された信号を得る工程と、
   前記取り出したＲＦ信号をそのまま検波して、第２の検波された信号を得る工程と、
   前記第１の検波された信号のレベルと前記第２の検波された信号のレベルとを比較して、レベル差を出力する工程と、
   含み、前記レベル差が最小となるように、前記フィルタを調整することを可能としたフィルタの調整方法。
2. 前記フィルタがハーモニックフィルタから成る、請求項１に記載のフィルタの調整方法。
3. 前記レベル差をもとに不要高調波を最小に調整できているかを表示する工程を更に含む、請求項１又は２に記載のフィルタの調整方法。
4. 前記レベル差が最小になるように前記フィルタを自動的に調整する工程を更に含む、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のフィルタの調整方法。
5. 前記所定のフィルタ手段が、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、およびバンドパスフィルタのいずれか１つである、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のフィルタの調整方法。
6. ＡＳＩ信号で搬送波を変調して、ＲＦ信号を出力する変調器と、前記ＲＦ信号を増幅して、増幅されたＲＦ信号を出力する増幅器と、前記増幅されたＲＦ信号から自局波の高調波を除去するフィルタと、を含む送信機において、
   前記フィルタ通過後のＲＦ信号を取り出して、取り出したＲＦ信号を出力する取出し手段と、
   前記取り出したＲＦ信号を分配して、第１の分配されたＲＦ信号と第２の分配されたＲＦ信号とを出力する分配器と、
   前記第１の分配されたＲＦ信号から所定帯域の信号のみを通過させ、通過されたＲＦ信号を出力するフィルタ手段と、
   前記通過されたＲＦ信号を検波して、第１の検波された信号を出力する第１の検波器と、
   前記第２の分配されたＲＦ信号を検波して、第２の検波された信号を出力する第２の検波器と、
   前記第１の検波された信号のレベルと前記第２の検波された信号のレベルとを比較して、レベル差を出力するレベル比較部と、
   を備え、前記フィルタを前記送信機から取り外すことなく、不要高調波が最小となるように前記フィルタを調整可能としたことを特徴とする送信機。
7. 前記フィルタがハーモニックフィルタから成る、請求項６に記載の送信機。
8. 前記レベル差をもとに前記不要高調波を最小に調整できているかを表示する差分表示部を更に含む、請求項６又は７に記載の送信機。
9. 前記レベル差が最小になるように前記フィルタを自動的に調整する調整手段を更に含む、請求項６乃至８のいずれか１つに記載の送信機。
10. 前記フィルタ手段が、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、およびバンドパスフィルタのいずれか１つから成る、請求項６乃至９のいずれか１つに記載の送信機。

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