JP3274670B2 - 双方向信号モニタ回路 - Google Patents
双方向信号モニタ回路Info
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Description
向伝送方式を用いた双方向CATVシステムの伝送信号
をモニタするのに用いて好適な双方向信号モニタ回路に
関する。
から端末装置への下り伝送を高周波数帯域、例えば70
MHz〜770MHzを使用し、端末からセンタへの上
り伝送を低周波数帯域、例えば10MHz〜55MHz
を使用し、1条の同軸ケーブルで高周波群および低周波
群による群別双方向伝送を行っている。同軸ケーブルに
よる伝送路には伝送信号を増幅するために中継増幅器が
設置される。中継増幅器は、下りおよび上り信号を高域
通過フィルタと低域通過フィルタを組み合わせた方向性
フィルタにより分離し、それぞれ増幅した後、再び方向
性フィルタにより結合する。図5は中継増幅器の構成を
示すブロック図であり、下り増幅器1、上り増幅器2、
方向性フィルタ3、4から構成されている。同図におい
て、f1は下り高周波群、f2は上り低周波群、5と6
は同軸ケーブルである。
ために主信号回路の信号レベルをモニタすることが必要
であるため、主信号の一部を取り出してモニタ端子に接
続している。図6は、抵抗により構成されるモニタ回路
の例を示す。主信号回路7に高抵抗11を接続して主信
号回路7から信号の一部を取り出すことにより、主信号
への影響の少い下り、上り双方向の信号モニタが可能で
ある。図7は、図6に示したモニタ回路を用いた中継増
幅器モニタ回路の構成を示す。このモニタ回路は方向性
を持たないため、左側のモニタ端子10aでは下り入力
信号f3および上り出力信号f6を、右側のモニタ端子
10bでは下り出力信号f4および上り入力信号f5を
モニタ可能である。
対するモニタ回路の減衰量Lmは次の式から求められ
る。 Lm=20log{(3R0+2R11)/2R0}(dB) (1) ここで、R0は同軸ケーブルのインピーダンスである。
モニタ回路の減衰量Lmを20dBとするとき、R11
=637.5Ωである。なお、モニタ端子10が開放の
場合は、主信号の減衰はない。このモニタ回路ではモニ
タ端子10から見たインピーダンス整合は得られない。
整合用抵抗器12と主信号回路側からみてモニタ回路を
高インピーダンスにするトランス13から構成されるモ
ニタ回路の例を示す。このモニタ回路において、トラン
ス13の巻数比をn:1としたとき、モニタ回路の減衰
量Lmは近似的に次の式から求められる。 Lm=20log{n(R0+R12)/R0}(dB) (2) 式(2)は、R12=R0のとき、Lm=20log2
n(dB)となり、このときモニタ回路の減衰量Lmを
20dBとすると、巻数比n=5である。なお、モニタ
端子が開放の場合は、主信号の減衰は、
ンピーダンスは整合する。
るため、上りと下りの伝送信号にたいしてモニタ端子が
1個で済む点である。一方、これらのモニタ回路では、
モニタ信号が主信号の反射の影響を強く受ける。図9に
示すモニタ回路において、主信号f1がA点で−15d
Bの反射波を発生し、更にB点で−15dBで反射した
場合、最大信号レベルS1と最小信号レベルS2は次式
となる。
リップルを持つ。
るため本来の信号と反射波f7の合成値が現れ、2つの
波の位相により次の式により求められる最小モニタ信号
レベルSm1と最大モニタ信号レベルSm2の間でリッ
プル成分を持つことになる。
ppのリップルを持つ。なお、上式では簡略化のためB
点で更に反射する成分は無視している。また、この時の
主信号とモニタ信号のリップル周期fは、モニタ回路と
モニタ端子間が十分に短い場合、モニタ回路とA点の距
離をX(m),伝送路の波長短縮率をYとするとき、
3.5MHzとなる。10mの伝送路の損失を無視する
と、主信号の0.6dBppのリップルがモニタ信号に
は3.1dBppとして現れることになる。
を挿入してモニタ回路を構成する例を示す。このモニタ
回路は、下りまたは上り方向の信号の一方だけモニタ可
能である。図10(A)は同一巻数比のトランス14、
15からなるカプラを示し、図10(B)は、その略図
を示す。図10(B)において、端子21、22、2
3、24全てが特性インピーダンスで終端されている場
合、トランスの巻数比をn:1としたとき、モニタ回路
の減衰量Lmすなわち端子21から端子23および端子
22から端子24の減衰量は近似的に次式により求めら
れる。 Lm=20logn(dB) (7) また、逆結合と呼ばれる端子21から端子24および端
子22から端子23の減衰量Ldは近似的に次式により
求められる。
回路を示す。また、図11(B)はこのモニタ回路の略
図である。このモニタ回路の特徴は逆結合の減衰量が確
保されている場合には伝送路の反射の影響を受けにくい
点にある。例えば、図9に示した中継増幅器モニタ回路
と伝送路の反射が同一条件の場合、最大レベル側を求め
ると、
って、主信号回路のリップル値にほとんど一致する。な
お、主信号回路のカプラによる損失Lcは近似的に次式
となる。
め双方向をモニタするにはモニタ回路が2個、端子も2
個必要になる。従って、図12に示すように、カプラ5
0a、50cとカプラ50b、50dが方向性フィルタ
3、4の外側に備えられ、下り、上り信号いずれも合計
カプラ4個の損失を受ける。図13の場合は、上りモニ
タ回路のカプラ50c、50dを方向性フィルタ3、4
の内側においており、下り信号に損失を与えるカプラは
2個になる。図14の場合は全てのカプラ50a、50
b、50c、50dが方向性フィルタの内側にあり、下
り、上り信号ともに2個のカプラの減衰を受ける。
うに、従来の信号モニタ回路においては、トランスと抵
抗器から構成した場合、主信号回路の反射波により生ず
る主信号のリップルと異なるリップルがモニタ信号に現
れ、モニタ信号は反射波の影響を強く受けるという問題
がある。また、モニタ回路にカプラを用いた場合、主信
号回路の反射波の影響は少なくなるが、双方向の信号を
モニタするにはカプラの数が多くなることから、主信号
のカプラによる減衰が大きくなる。この減衰を少なくす
るため、モニタ回路を中継増幅器の方向性フィルタの内
側に設けた場合、中継増幅器の入出力点の信号をモニタ
できないという問題がある。
ので、その目的は、信号切替え回路を備え双方向性を有
し、共通のモニタ端子により双方向の信号をモニタでき
る双方向信号モニタ回路を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、双方向CATVシステ
ムの伝送路から伝送信号を分岐してモニタ信号を出力す
る双方向信号モニタ回路において、前記伝送回路から双
方向の信号を分岐し、上りおよび下りのモニタ信号を出
力するカプラと、前記モニタ信号の出力を選択する制御
信号を入力し、予め定めた基準電圧と比較する比較回路
と、前記カプラの2つの出力端子に入力端を接続し、出
力端をモニタ信号の出力端子へ接続して、前記比較回路
の出力に基づき、出力するモニタ信号の切り替えを行う
第1の切替え手段と、前記カプラの2つの出力端子に入
力端を接続し、前記第1の切替え手段が切断した前記カ
プラの出力端子へ接続するように前記第1の切替え手段
と連動する第2の切替え手段と、該第2の切替え手段の
出力端に接続され、前記カプラの出力端子を終端する抵
抗器とを具備することを特徴とする。
に記載の双方向信号モニタ回路において、前記第1およ
び第2の切替え手段は、2つのダイオードと該ダイオー
ドにバイアス電圧を与える抵抗器を有し、前記比較回路
の出力電圧により、一方のダイオードが順バイアスでO
Nになるとき、他方のダイオードは逆バイアスでOFF
になるダイオードスイッチであることを特徴とする。
実施の形態について説明する。最初に、参考回路につい
て説明する。図1は、参考回路である双方向信号モニタ
回路100の回路図である。この図において、双方向信
号モニタ回路100は、主信号の一部を分岐するカプラ
50と、カプラ50の出力とモニタ端子10の接続を切
り替えるスイッチ101と、スイッチ101と連動する
スイッチ102と、スイッチ102に接続される終端抵
抗器103から構成される。
チ101の端子a、bおよびスイッチ102の端子c、
dに接続される。スイッチ101が端子aに接続してい
る時、端子23から入力した下りのモニタ信号はモニタ
端子10へ出力される。一方。端子24から入力した上
りのモニタ信号はスイッチ101により、モニタ端子1
0から切り離される。このとき、スイッチ101と連動
するスイッチ102は端子cに接続し、端子24の出力
を終端抵抗器103へ接続するため、端子24は終端さ
れる。次に、スイッチ101が端子bに接続すると、端
子24から入力した上りのモニタ信号は、モニタ端子1
0へ出力され、端子23から入力した下りのモニタ信号
はモニタ端子10から切り離される。そして、スイッチ
102は端子dに接続し、端子23は終端抵抗器103
へ接続される。上記の動作を行い、上り、下りいずれか
一方のモニタ信号を選択して出力することにより、双方
向の信号をモニタすることが可能になる。
路100を用いた中継増幅器モニタ回路の構成を示す。
図12に示す従来の中継増幅器モニタ回路の要素と共通
の要素には、共通の符号が付されている。図2に示すよ
うに、双方向信号モニタ回路100a、100bは中継
増幅器の両端に設けられる。そして、双方向信号モニタ
回路100aは下り入力信号と上り出力信号のモニタ信
号を出力し、双方向信号モニタ回路100bは、上り入
力信号と下り出力信号のモニタ信号を出力する。
形態による双方向信号モニタ回路100の回路図であ
る。この図において、双方向信号モニタ回路100は、
大別して、切替え回路104、比較回路105、終端抵
抗器R5、カプラ50から構成される。切替え回路10
4は、ダイオードD1、D2とダイオードD3、D4か
らなるスイッチ回路と電圧Vaにより、これらダイオー
ドへ常時バイアスをかける抵抗器R6、R7を有してい
る。比較回路105は、電圧Vbを分圧して基準電位を
与える抵抗器R1、R2、比較器IC1からなり、切替
え制御電圧Vcと基準電位の比較を行う。抵抗器R3、
R4はチョークコイルの代わりに用いられており、高周
波の分離を行う。コンデンサC1〜C3は高周波の漏洩
成分を減衰するために用いられている。また、コンデン
サC4、C5は直流のデカップリング用である。
圧Vcは、比較器IC1により、負入力端子へ加えられ
ている基準電位と比較される。切替え制御電圧Vcが基
準電位より高いとき、比較器IC1の出力電流は抵抗器
R3を介してダイオードD3に、抵抗器R4を介してダ
イオードD2に、順バイアスをかけてONさせる。この
とき、ダイオードD1、D4には逆バイアスがかかり確
実にOFFになる。従って、端子24の出力はモニタ端
子10へ接続され、端子23は抵抗器R5により終端さ
れる。
切替え制御電圧Vcが入力されたとき、比較器IC1の
出力電流により、ダイオードD1、D4に順バイアスが
かかりONになる。このとき、ダイオードD2、D3に
は逆バイアスがかかりOFFになる。従って、端子23
の出力はモニタ端子10へ接続され、端子24は抵抗器
R5により終端される。上記のようにしてスイッチを電
子的に実現することにより、機械的なスイッチでは難し
い高周波切替え動作が可能になる。
形態による双方向信号モニタ回路100の回路図であ
る。この図において、双方向信号モニタ回路100は、
大別して、切替え回路106、比較回路105、終端抵
抗器103、カプラ50から構成される。比較回路10
5へ入力された切替え制御電圧Vcが基準電位より高い
とき、比較器IC1の出力電流はダイオードD2、D4
へ順バイアスをかけてONさせる。このとき、ダイオー
ドD1、D3には逆バイアスがかかりOFFになる。ま
た、比較回路105へ入力された切替え制御電圧Vcが
基準電位より低いとき、比較器IC1の出力電流はダイ
オードD1、D3へ順バイアスをかけてONさせ、ダイ
オードD2、D4を逆バイアスにしてOFFさせる。上
記の動作により、モニタ端子と終端抵抗器への接続の切
り替えが行われる。
双方向CATVシステムの伝送信号をカプラを用いて分
岐した後、上り、下りのモニタ信号を切り替え出力して
いるため、1つのモニタ回路で双方向の信号をモニタす
ることができる。また、カプラを用いることにより伝送
路の反射波によるモニタ信号への影響を少なくしてい
る。このため、モニタシステムの構成が簡単になり、伝
送信号へ与える損失を少なくするとともに精度の高いモ
ニタシステムを実現できるという効果が得られる。
中継増幅器モニタ回路の構成を示すブロック図である。
ある。
ある。
る。
回路の構成を示す回路図である。
路図である。
モニタ回路の構成を示す回路図である。
す回路図である。
す回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 双方向CATVシステムの伝送路から伝
送信号を分岐してモニタ信号を出力する双方向信号モニ
タ回路において、 前記伝送回路から双方向の信号を分岐し、上りおよび下
りのモニタ信号を出力するカプラと、 前記モニタ信号の出力を選択する制御信号を入力し、予
め定めた基準電圧と比較する比較回路と、 前記カプラの2つの出力端子に入力端を接続し、出力端
をモニタ信号の出力端子へ接続して、前記比較回路の出
力に基づき、出力するモニタ信号の切り替えを行う第1
の切替え手段と、 前記カプラの2つの出力端子に入力端を接続し、前記第
1の切替え手段が切断した前記カプラの出力端子へ接続
するように前記第1の切替え手段と連動する第2の切替
え手段と、 該第2の切替え手段の出力端に接続され、前記カプラの
出力端子を終端する抵抗器と、 を具備することを特徴とする双方向信号モニタ回路。 - 【請求項2】 前記第1および第2の切替え手段は、2
つのダイオードと該ダイオードにバイアス電圧を与える
抵抗器を有し、前記比較回路の出力電圧により、一方の
ダイオードが順バイアスでONになるとき、他方のダイ
オードは逆バイアスでOFFになるダイオードスイッチ
であることを特徴とする請求項1に記載の双方向信号モ
ニタ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33064199A JP3274670B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 双方向信号モニタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33064199A JP3274670B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 双方向信号モニタ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001148838A JP2001148838A (ja) | 2001-05-29 |
JP3274670B2 true JP3274670B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=18234953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33064199A Expired - Lifetime JP3274670B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 双方向信号モニタ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3274670B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4757231B2 (ja) * | 2007-06-01 | 2011-08-24 | 富士通株式会社 | 送信装置 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP33064199A patent/JP3274670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001148838A (ja) | 2001-05-29 |
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