JP4111377B2 - インピーダンス整合器およびそれを実装した雑音除去フィルタ - Google Patents
インピーダンス整合器およびそれを実装した雑音除去フィルタ Download PDFInfo
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Telephone Function (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は終端機能付き雑音除去フィルタに関し、特に同一通信路上でデータ通信信号と電話信号とを重畳し、それぞれの通信を行うシステムの終端装置等に用いると好適な終端機能付き雑音除去フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一対二線のインピーダンス整合を図られた平衡系の電話線を通信路とし、電話が使用する周波数とは異なる高周波側の周波数帯を使用してデータ通信を行うシステム（例えば、ＶＤＳＬ）が実用化されている。同一通信路上で、通信装置の通信と電話の通信とを行うようにした各家庭等に敷設された従来システムの一例を、図５を参照して説明する。
【０００３】
電話線等の主線路１の両端には２台のデータ通信装置（モデム）２，３が接続されている。その一方（例えば、２）はセンタモデム、集合モデムあるいは親機などと呼ばれ、他方（例えば、３）はユーザモデム、端末モデムあるいは子機と呼ばれる。電話局からの電話の信号とセンタモデム２からの信号を主線路１上に重畳する場合には、電話局の通信線から入る雑音を低減するために、フィルタをもつスプリッタ４と呼ばれる信号合成装置が主線路１に接続される。また、線路途中に分岐点５を設けて信号を分離し、分岐した通信路にフィルタ６を介して電話機７が接続される。ここで、分岐点５から電話機７が接続されている側の線路は、ブリッジタップ８と呼ばれる。
【０００４】
前記フィルタ６が接続されている理由は、電話機７から発せられる雑音が主線路１に混入し、データ通信装置の通信を阻害するのを防止するためである。なお、該フィルタの例としては、図６（ａ），（ｂ），または（ｃ）に示されているような、インダクタンスＬとコンデンサＣからなるものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術は、ブリッジタップ８の終端について十分な配慮がされておらず、前記フィルタ６を接続しただけでは、主線路１上のデータ通信信号が該ブリッジタップ８からの反射波等により阻害されるのを、十分に防止できないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、前記した従来技術の課題を解消し、ブリッジタップからの反射波等により、データ通信装置の通信が阻害されるのを、十分に防止できる終端機能付き雑音除去フィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、二線からなる通信用の線路から分岐されたブリッジタップと直列に接続された抵抗と、該線路と並列に接続されたコンデンサとをもつ４端子のインピーダンス整合器と、該４端子のインピーダンス整合器の２端子から延びる線路に直列に接続されたインダクタンスと、該線路に並列に接続されたコンデンサからなるフィルタ回路とから構成され、前記ブリッジタップに接続された電話機の前段に接続される終端機能付き雑音除去フィルタを提供する点に第１の特徴がある。この特徴によれば、該終端機能付き雑音除去フィルタの後段に接続される電話機などの機器から出るノイズ、および前記ブリッジタップからの反射波などが、前記二線からなる通信用の線路に与える影響を防止できるようになる。
【０００８】
また、本発明は、前記フィルタ回路が前記インピーダンス整合器のコンデンサを兼ねる場合に、該コンデンサを削除するようにした点に第２の特徴がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。まず、本発明をするに至った経緯について、簡単に説明する。
【００１１】
前記図５のＶＤＳＬのシステムにおいて、ブリッジタップ８に電話機が接続されず、空いた状態にある場合、すなわちブリッジタップ８が開放端で、インピーダンスの整合が取れていない場合には、開放端で反射した信号が分岐点５に戻り、本来の信号と逆相になった場合に干渉して主線路１上の信号を弱め合う。このために、主線路１上を流れる信号にノッチ状の減衰が生じる。このようなノッチ状の減衰は、ブリッジタップ８の電気長が１／４波長に相当する周波数と、その周波数から角周波数でさらにπずつずれた波長、すなわち３／４，５／４波長となるような周波数で発生する。図３は、ブリッジタップない場合の主線路の信号強度ａと、ブリッジタップ（２６ｍ）がある場合の信号強度ｂを示す。
【００１２】
そこで、インピーダンスの整合を図るために、該開放端に、図４に示されているような終端抵抗２０を接続して、主線路１を流れる信号の減衰を緩和させるようにしている。
【００１３】
しかしながら、この終端抵抗２０は、インピーダンスの整合のみを目的としているため、終端抵抗２０の後段に、前記フィルタ６や電話機７を接続することは基本的にできない。
【００１４】
以上が、本発明をするに至った経緯であるが、次に、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態の要部のブロック図であり、図５のフィルタ６に置換されるブロックである終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａを示している。
【００１５】
該終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａは、終端回路１１とノイズ除去回路１２から構成されている。該終端回路１１は、ブリッジタップ８に接続され、線路に直列に接続された抵抗１１ａ、１１ｂと、線路に並列に接続されたコンデンサ１１ｃとから構成されている４端子のインピーダンス整合器である。ノイズ除去回路１２は、前記図６のフィルタを使用することができる。
【００１６】
この実施形態によれば、電話機７から発生されるノイズはノイズ除去回路１２により除去され、主線路１には入らなくなり、かつ、また、ブリッジタップ８は終端されるため、該ブリッジタップ８からの信号の反射は低減される。このため、主線路１に流れる信号に生じる減衰を大きく緩和できるようになる。
【００１７】
図２は、前記終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａの一具体例を示す回路図である。終端回路１１は、線路に直列に接続された二つの抵抗と、線路と並列に接続されたコンデンサとから４端子のインピーダンス整合器を構成している。ノイズ除去回路１２は、インダクタンスとコンデンサとからなるフィルタ回路により構成されている。前記終端回路１１は、線路の特性インピーダンスと整合するように、前記抵抗１１ａ、１１ｂ及びコンデンサ１１ｃの定数を決められている。平衡線路である電話線の線路インピーダンスが１００Ωであることを考慮し、前記抵抗１１ａ、１１ｂは５０Ωと設定し、コンデンサ１１ｃは３ｎＦと設定した場合に良好な結果を得ることができる。ただし、前記抵抗１１ａ、１１ｂは、５Ωから５００Ω、前記コンデンサは、１ｎＦから１μＦの範囲で設定しても良好な特性が得られる。
【００１８】
ＶＤＳＬの場合には電話機から発せられるノイズを除去する必要があるため、フィルタ回路は、低周波数帯のみを通過させるローパスフィルタ回路を使用する。日本仕様のＩＳＤＮであるＴＣＭ−ＩＳＤＮの使用周波数帯を考慮すると、ローパスフィルタの遮断周波数を４００ｋＨｚとすると良好な特性が得られる。ただし、前記ローパスフィルタの遮断周波数としては、３３０ｋＨｚから、ＶＤＳＬ装置が使用する周波数帯の下限周波数である９００ｋＨｚの範囲で設定しても同様に良好な特性を得ることができる。
【００１９】
この終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａを図５に示されているようなＶＤＳＬシステムに適用して実験したところ、主線路１上を流れる信号上に、ブリッジタップの長さに応じた周波数をピークとする減衰が現れるのを緩和でき、かつ電話機によるノイズが十分に除去できることを確認した。
【００２０】
なお、分岐点５から見て後段にあたるノイズ除去回路１２の回路構成によっては、該ノイズ除去回路１２が終端回路１１の前記コンデンサ１１ｃを兼ねることが可能である。この場合には、該コンデンサ１１ｃは省略して抵抗１１ａ、１１ｂのみとすることができる。また、電話機７から発生されるノイズが小さく、該ノイズを低減させる必要がないときには、前記ノイズ除去回路１２を省き、終端回路１１のみをブリッジタップ終端のためのインピーダンス整合器として用い、直接電話機７と接続することも可能である。
【００２１】
以上のように、本実施形態は、平衡系の線路で本発明を説明したが、非平衡系の線路においても、前記終端回路１１およびノイズ除去回路１２の具体的な構成を変更することにより適用可能であり、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ブリッジタップからの信号の反射を防止でき通信主線路を流れる信号への悪影響を防止できると共に、電話機から出たノイズが前記通信用の主線路に悪影響を及ぼすのを防止する効果を奏することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の要部のブロック図である。
【図２】 前記一実施形態の一具体例を示す回路図である。
【図３】 ブリッジタップによる主線路の信号への影響を示す図である。
【図４】 従来の終端抵抗の一例を示す回路図である。
【図５】 従来のＶＤＳＬの一例を示す回路図である。
【図６】 従来の平衡系のフィルタ例を示す回路図である。
【符号の説明】
１・・・主線路、２，３・・・データ通信装置、４・・・スプリッタ、５・・・分岐点、６ａ・・・終端機能付ノイズ除去フィルタ、７・・・電話機、８・・・ブリッジタップ、１１・・・終端回路、１２・・・ノイズ除去回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は終端機能付き雑音除去フィルタに関し、特に同一通信路上でデータ通信信号と電話信号とを重畳し、それぞれの通信を行うシステムの終端装置等に用いると好適な終端機能付き雑音除去フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一対二線のインピーダンス整合を図られた平衡系の電話線を通信路とし、電話が使用する周波数とは異なる高周波側の周波数帯を使用してデータ通信を行うシステム（例えば、ＶＤＳＬ）が実用化されている。同一通信路上で、通信装置の通信と電話の通信とを行うようにした各家庭等に敷設された従来システムの一例を、図５を参照して説明する。
【０００３】
電話線等の主線路１の両端には２台のデータ通信装置（モデム）２，３が接続されている。その一方（例えば、２）はセンタモデム、集合モデムあるいは親機などと呼ばれ、他方（例えば、３）はユーザモデム、端末モデムあるいは子機と呼ばれる。電話局からの電話の信号とセンタモデム２からの信号を主線路１上に重畳する場合には、電話局の通信線から入る雑音を低減するために、フィルタをもつスプリッタ４と呼ばれる信号合成装置が主線路１に接続される。また、線路途中に分岐点５を設けて信号を分離し、分岐した通信路にフィルタ６を介して電話機７が接続される。ここで、分岐点５から電話機７が接続されている側の線路は、ブリッジタップ８と呼ばれる。
【０００４】
前記フィルタ６が接続されている理由は、電話機７から発せられる雑音が主線路１に混入し、データ通信装置の通信を阻害するのを防止するためである。なお、該フィルタの例としては、図６（ａ），（ｂ），または（ｃ）に示されているような、インダクタンスＬとコンデンサＣからなるものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術は、ブリッジタップ８の終端について十分な配慮がされておらず、前記フィルタ６を接続しただけでは、主線路１上のデータ通信信号が該ブリッジタップ８からの反射波等により阻害されるのを、十分に防止できないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、前記した従来技術の課題を解消し、ブリッジタップからの反射波等により、データ通信装置の通信が阻害されるのを、十分に防止できる終端機能付き雑音除去フィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、二線からなる通信用の線路から分岐されたブリッジタップと直列に接続された抵抗と、該線路と並列に接続されたコンデンサとをもつ４端子のインピーダンス整合器と、該４端子のインピーダンス整合器の２端子から延びる線路に直列に接続されたインダクタンスと、該線路に並列に接続されたコンデンサからなるフィルタ回路とから構成され、前記ブリッジタップに接続された電話機の前段に接続される終端機能付き雑音除去フィルタを提供する点に第１の特徴がある。この特徴によれば、該終端機能付き雑音除去フィルタの後段に接続される電話機などの機器から出るノイズ、および前記ブリッジタップからの反射波などが、前記二線からなる通信用の線路に与える影響を防止できるようになる。
【０００８】
また、本発明は、前記フィルタ回路が前記インピーダンス整合器のコンデンサを兼ねる場合に、該コンデンサを削除するようにした点に第２の特徴がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。まず、本発明をするに至った経緯について、簡単に説明する。
【００１１】
前記図５のＶＤＳＬのシステムにおいて、ブリッジタップ８に電話機が接続されず、空いた状態にある場合、すなわちブリッジタップ８が開放端で、インピーダンスの整合が取れていない場合には、開放端で反射した信号が分岐点５に戻り、本来の信号と逆相になった場合に干渉して主線路１上の信号を弱め合う。このために、主線路１上を流れる信号にノッチ状の減衰が生じる。このようなノッチ状の減衰は、ブリッジタップ８の電気長が１／４波長に相当する周波数と、その周波数から角周波数でさらにπずつずれた波長、すなわち３／４，５／４波長となるような周波数で発生する。図３は、ブリッジタップない場合の主線路の信号強度ａと、ブリッジタップ（２６ｍ）がある場合の信号強度ｂを示す。
【００１２】
そこで、インピーダンスの整合を図るために、該開放端に、図４に示されているような終端抵抗２０を接続して、主線路１を流れる信号の減衰を緩和させるようにしている。
【００１３】
しかしながら、この終端抵抗２０は、インピーダンスの整合のみを目的としているため、終端抵抗２０の後段に、前記フィルタ６や電話機７を接続することは基本的にできない。
【００１４】
以上が、本発明をするに至った経緯であるが、次に、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態の要部のブロック図であり、図５のフィルタ６に置換されるブロックである終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａを示している。
【００１５】
該終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａは、終端回路１１とノイズ除去回路１２から構成されている。該終端回路１１は、ブリッジタップ８に接続され、線路に直列に接続された抵抗１１ａ、１１ｂと、線路に並列に接続されたコンデンサ１１ｃとから構成されている４端子のインピーダンス整合器である。ノイズ除去回路１２は、前記図６のフィルタを使用することができる。
【００１６】
この実施形態によれば、電話機７から発生されるノイズはノイズ除去回路１２により除去され、主線路１には入らなくなり、かつ、また、ブリッジタップ８は終端されるため、該ブリッジタップ８からの信号の反射は低減される。このため、主線路１に流れる信号に生じる減衰を大きく緩和できるようになる。
【００１７】
図２は、前記終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａの一具体例を示す回路図である。終端回路１１は、線路に直列に接続された二つの抵抗と、線路と並列に接続されたコンデンサとから４端子のインピーダンス整合器を構成している。ノイズ除去回路１２は、インダクタンスとコンデンサとからなるフィルタ回路により構成されている。前記終端回路１１は、線路の特性インピーダンスと整合するように、前記抵抗１１ａ、１１ｂ及びコンデンサ１１ｃの定数を決められている。平衡線路である電話線の線路インピーダンスが１００Ωであることを考慮し、前記抵抗１１ａ、１１ｂは５０Ωと設定し、コンデンサ１１ｃは３ｎＦと設定した場合に良好な結果を得ることができる。ただし、前記抵抗１１ａ、１１ｂは、５Ωから５００Ω、前記コンデンサは、１ｎＦから１μＦの範囲で設定しても良好な特性が得られる。
【００１８】
ＶＤＳＬの場合には電話機から発せられるノイズを除去する必要があるため、フィルタ回路は、低周波数帯のみを通過させるローパスフィルタ回路を使用する。日本仕様のＩＳＤＮであるＴＣＭ−ＩＳＤＮの使用周波数帯を考慮すると、ローパスフィルタの遮断周波数を４００ｋＨｚとすると良好な特性が得られる。ただし、前記ローパスフィルタの遮断周波数としては、３３０ｋＨｚから、ＶＤＳＬ装置が使用する周波数帯の下限周波数である９００ｋＨｚの範囲で設定しても同様に良好な特性を得ることができる。
【００１９】
この終端機能付ノイズ除去フィルタ６ａを図５に示されているようなＶＤＳＬシステムに適用して実験したところ、主線路１上を流れる信号上に、ブリッジタップの長さに応じた周波数をピークとする減衰が現れるのを緩和でき、かつ電話機によるノイズが十分に除去できることを確認した。
【００２０】
なお、分岐点５から見て後段にあたるノイズ除去回路１２の回路構成によっては、該ノイズ除去回路１２が終端回路１１の前記コンデンサ１１ｃを兼ねることが可能である。この場合には、該コンデンサ１１ｃは省略して抵抗１１ａ、１１ｂのみとすることができる。また、電話機７から発生されるノイズが小さく、該ノイズを低減させる必要がないときには、前記ノイズ除去回路１２を省き、終端回路１１のみをブリッジタップ終端のためのインピーダンス整合器として用い、直接電話機７と接続することも可能である。
【００２１】
以上のように、本実施形態は、平衡系の線路で本発明を説明したが、非平衡系の線路においても、前記終端回路１１およびノイズ除去回路１２の具体的な構成を変更することにより適用可能であり、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ブリッジタップからの信号の反射を防止でき通信主線路を流れる信号への悪影響を防止できると共に、電話機から出たノイズが前記通信用の主線路に悪影響を及ぼすのを防止する効果を奏することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の要部のブロック図である。
【図２】 前記一実施形態の一具体例を示す回路図である。
【図３】 ブリッジタップによる主線路の信号への影響を示す図である。
【図４】 従来の終端抵抗の一例を示す回路図である。
【図５】 従来のＶＤＳＬの一例を示す回路図である。
【図６】 従来の平衡系のフィルタ例を示す回路図である。
【符号の説明】
１・・・主線路、２，３・・・データ通信装置、４・・・スプリッタ、５・・・分岐点、６ａ・・・終端機能付ノイズ除去フィルタ、７・・・電話機、８・・・ブリッジタップ、１１・・・終端回路、１２・・・ノイズ除去回路。
Claims (2)
- 二線からなる通信用の線路から分岐されたブリッジタップと直列に接続された抵抗と、該線路と並列に接続されたコンデンサとをもつ４端子のインピーダンス整合器と、
該４端子のインピーダンス整合器の２端子から延びる線路に直列に接続されたインダクタンスと、該線路に並列に接続されたコンデンサからなるフィルタ回路とから構成され、
前記ブリッジタップに接続された電話機の前段に接続されることを特徴とする終端機能付き雑音除去フィルタ。 - 請求項１に記載の終端機能付き雑音除去フィルタにおいて、
前記フィルタ回路が前記インピーダンス整合器のコンデンサを兼ねる場合に、該コンデンサを削除することを特徴とする終端機能付き雑音除去フィルタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002161893A JP4111377B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | インピーダンス整合器およびそれを実装した雑音除去フィルタ |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002161893A JP4111377B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | インピーダンス整合器およびそれを実装した雑音除去フィルタ |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2004015109A JP2004015109A (ja) | 2004-01-15 |
| JP4111377B2 true JP4111377B2 (ja) | 2008-07-02 |
Family
ID=29561657
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002161893A Expired - Fee Related JP4111377B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | インピーダンス整合器およびそれを実装した雑音除去フィルタ |
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|---|---|
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| KR (1) | KR100515316B1 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH069680U (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-08 | 中野 秀人 | シングル・グラーバー |
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2002
- 2002-06-03 JP JP2002161893A patent/JP4111377B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2003
- 2003-05-14 US US10/437,043 patent/US20030222730A1/en not_active Abandoned
- 2003-06-02 KR KR10-2003-0035225A patent/KR100515316B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH069680U (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-08 | 中野 秀人 | シングル・グラーバー |
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| KR100515316B1 (ko) | 2005-09-15 |
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