JP4577861B2

JP4577861B2 - Ｃａｔｖ用ブースタ

Info

Publication number: JP4577861B2
Application number: JP2000400633A
Authority: JP
Inventors: 一浩増澤
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002204440A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＡＴＶ幹線ケーブル等に挿入接続されて７０ＭＨｚ以上のＶＨＦ，ＵＨＦ、ＢＳおよびＣＳを含む下りＣＡＴＶ信号と１０〜５５ＭＨｚの上りＣＡＴＶ信号の双方向増幅を行うＣＡＴＶ用ブースタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＡＴＶシステムにあっては、ヘッドエンドから加入者端末までの間の幹線同軸ケーブルに、双方向幹線増幅器、双方向幹線分配増幅器、双方向分岐増幅器といった各種のＣＡＴＶ用ブースタを設置し、ＶＨＦ，ＵＨＦ，ＢＳ，ＣＳの７５チャンネルを含む７０ＭＨｚ以上の周波数帯域をもつ下りＣＡＴＶ信号と、１０〜５５ＭＨｚの周波数帯域をもつデータ通信用の上りＣＡＴＶ信号の双方向増幅を行っている。
【０００３】
図５は、従来のＣＡＴＶ用ブースタの概略であり、上り側入出力端子１０１と下り側入出力端子１０２を備え、その間に下りＣＡＴＶ信号を増幅する下り増幅回路部１０３と、上りＣＡＴＶ信号を増幅する上り増幅回路部１０４を設けている。
【０００４】
また下り側入出力端子１０２に続いてアレスタ１０７とインダクタンス１０６を備えたサージ吸収回路１０６を設けている。サージ吸収回路１０６は、雷による誘導サージを吸収し、下り増幅回路部１０３および上り増幅回路部１０４を保護する。
【０００５】
サージ吸収回路１０６に続いては直流カット用コンデンサ１０８を介して分岐器１０９を設け、モニタ端子１１０に抵抗Ｒを介して分岐接続し、モニタ端子１１０に測定器を接続してＣＡＴＶブースタ１００をチェックできるようにしている。
【０００６】
このモニタ端子１１０の取出しに使用している分岐器１０９は、例えば図５に示すものを使用している。分岐器１０９の回路は、図５（Ａ）のように、端子Ｔ１，Ｔ２間に接続した主導体Ｌ１に中間タップを備えた補助線輪Ｌ２を結合し、補助線輪Ｌ２は一端がアースされ、他端は抵抗Ｒを介してアースされる。補助線輪Ｌ３は、一端が補助線輪Ｌ２と接続してアースされ、他端は主導体Ｌ１の端子Ｔ２側に接続される。さらに、補助線輪Ｌ２と抵抗Ｒの間には分岐線輪Ｌ４が引き出され、分岐端子Ｔ３に接続される。
【０００７】
分岐器１０９の構造は、図５（Ｂ）のように、メガネコアと呼ばれるフェライト製のトランスコア１１２を設け、トランスコア１１２には２つの孔が形成され、この孔に主導体Ｌ１を通し、分岐線輪Ｌ４を他の孔に通し、更に補助線輪Ｌ２を主導体Ｌ１を通した孔に複数回巻き、補助線輪Ｌ２を他方の孔に複数回巻いている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなＣＡＴＶ用ブースタを備えたＣＡＴＶシステムにあっては、近年、１０〜５５ＭＨｚの周波数帯域を使用した上りＣＡＴＶ信号に含まれる流合雑音が問題となっている。
【０００９】
即ち、近年にあっては、ＣＡＴＶシステムによるインターネットのアクセスやＢＳデジタル放送に伴うコンテンツの充実に伴い、加入者端末からの各種の要求を行なう上りＣＡＴＶ信号のデータ通信が重要となっている。
【００１０】
しかし、ヘッドエンド側で受信される上りＣＡＴＶ信号には、ブースタによるアンプノイズ以外に、その原因がはっきりしないが、下りＣＡＴＶ信号の相互変調成分の重畳により起きるコンポジット・トリプル・ビート（ＣＴＢ）と見られる流合雑音が目立ち、上りＣＡＴＶ信号による加入者端末からのデータ通信の品質が保証されない問題が生じている。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ＣＡＴＶ上り信号に含まれる流合雑音を低減して信号品質を向上するようにしたＣＡＴＶ用ブースタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決するため本発明は次のように構成する。
【００１３】
本発明は、上り側入出力端子と下り側入出力端子を備え、上り側入出力端子から入力した下りＣＡＴＶ信号を増幅して下り側入出力端子に出力すると共に、下り側入出力端子から入力した上りＣＡＴＶ信号を増幅して上り側入出力端子に出力し、入出力端子の少なくともいずれか一方に続いてモニタ端子にＣＡＴＶ信号を分岐するトランスコア型の分岐器を設けたＣＡＴＶ用ブースタを対象とする。
【００１４】
このようなＣＡＴＶ用ブースタについて、本願発明者は、ＣＡＴＶシステムの性能評価試験を通じて上り雑音に含まれる流合雑音の原因が、ブースタのモニタ端子取出しに使用している分岐器にあることを付き止めることができた。
【００１５】
ＣＡＴＶシステムの性能評価試験の中には、ブースタに規定のサージ電圧を加えるサージテストがある。このサージテストを本願発明者が行ったところ、それまで異常が見られなかった上り信号に突然、流合雑音が発生する異常が頻繁に見られた。
【００１６】
そこで、サージテストを行ったブースタを調べて見ても、ブースタに回路的に異常は見られず、しかし、ブースタを新品と交換すると流合雑音が解消され、サージテストによりブースタに異常が起きていることは相違ないと思われた。
【００１７】
更に、その原因を探っていたところ、このブースタはモニタ端子を取出すため、図５のように、下り入出力端子１０２側に分岐器１０９を設けており、分岐器にはフェライトコアがトランスコアとして使用されており、本願発明者は、この分岐器のトランスコアがサージテストにより磁気飽和を起しているのではないかと推測した。
【００１８】
しかし、分岐器のトランスコアが磁気飽和を起しているか否かは測定することが困難であった。そこで、トランスコアの磁気飽和を検証するため、トランスコアに消磁コイルを巻き、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの所定のＡＣ電圧を掛けて減衰させる所謂ＡＣイレーズを行ったところ、それまで出ていた上り信号の流合雑音が消失し、サージテストによる異常の原因がモニタ端子を取出している分岐器のトランスコアの磁気飽和にあるという思いもよらない原因であることを究明することができた。
【００１９】
その結果、本願発明者は、サージに対しモニタ端子取出し用の分岐器のトランスコアを磁気飽和を起したら、磁気消去を行えば流合雑音の問題を解消できるとの知見を得て本発明を成すに至ったものである。
【００２０】
従って、本発明は、上り側入出力端子と下り側入出力端子を備え、上り側入出力端子から入力した下りＣＡＴＶ信号を増幅して下り側入出力端子に出力すると共に、下り側入出力端子から入力した上りＣＡＴＶ信号を増幅して上り側入出力端子に出力し、入出力端子の少なくともいずれか一方に続いてＣＡＴＶ信号を分岐するトランスコア型の分岐器を設けたＣＡＴＶ用ブースタについて、分岐器のトランスコアを消磁する消磁回路を設けたことを特徴とする。
【００２１】
この消磁回路を作動させるために、入出力端子に加わるサージを検出して消磁回路を作動させるサージ検出回路を設ける。また、ヘッドエンドからの下り制御信号により前記消磁回路を作動させる下り制御信号復調回路を設けてもよい。また消磁回路を一定時間毎に作動させるタイマーを設けても良い。更に、消磁回路を作動させる消磁スイッチを設け、人為的なスイッチ操作で消磁してもよい。
【００２２】
このようにモニタ端子を取出している分岐器のトランスコアの磁気消去を行うことで、サージによるトランスコアの磁気飽和状態が解消され、磁気飽和に起因した上り信号の流合雑音を除去することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のＣＡＴＶ用ブースタが使用されるＣＡＴＶシステムの説明図である。
【００２４】
図１において、ヘッドエンド１に対しては、ＶＨＦアンテナ２、ＵＨＦアンテナ３、ＢＳアンテナ４及びＣＳアンテナ５が接続されており、各テレビ信号をヘッドエンド１で混合し、同軸ケーブル６に送出している。このためヘッドエンド１からの下りＣＡＴＶ信号にはＶＨＦ、ＵＨＦ、ＣＡＴＶチャンネル等の信号が含まれる。
【００２５】
またヘッドエンド１は加入者端末からのデータ通信のための上りＣＡＴＶ信号として１０〜５５ＭＨｚの信号を受信し、セキュリティ、ホームショッピング、バンキング、インターネット、有料テレビなどの各種の端末要求に対する制御ができるようにしている。
【００２６】
ヘッドエンドから引き出された幹線同軸ケーブル６には双方向幹線分配増幅器（ＴＤＡ）８が設けられ、続いて双方向幹線増幅器（ＴＡ）９及び双方向幹線分岐増幅器（ＴＢＡ）１０が設けられている。双方向幹線分岐増幅器１０に続いては、双方向幹線増幅器（ＴＡ）９を介して双方向分岐増幅器（ＢＡ）１１が接続されて４分器を行い、各分岐側に双方向延長増幅器（ＥＡ）１２を接続し、ここに加入者端末のテレビ受像機１４あるいはセキュリティ用の監視に使用するカメラ１５などの端末機器を接続している。
【００２７】
一方、ヘッドエンド１に続いて設けられた双方向幹線分配増幅器８の分岐側には双方向幹線分岐増幅器１０が接続され、これによって拡張分岐幹線が接続可能である。また双方向幹線分岐増幅器１０の４分岐のそれぞれには双方向分岐増幅器（ＢＡ）１６が接続され、ここにも双方向延長増幅器（ＥＡ）を介して加入者端末を接続することが可能である。
【００２８】
更に幹線の同軸ケーブル６の系統に設けている双方向幹線分配増幅器８、双方向幹線増幅器９、双方向幹線分岐増幅器１０及び双方向幹線増幅器９のそれぞれには、無停電電源装置７が設けられている。
【００２９】
図２は図１のＣＡＴＶシステムにおける双方向幹線増幅器（ＴＡ）９を例にとって、本発明によるＣＡＴＶブースタの実施形態を示した回路ブロック図である。
【００３０】
図２において、本発明が適用された双方向幹線増幅器９は、上り側入出力端子１８ａ、下り側入出力端子１８ｂ、下りＣＡＴＶ信号を通過させるハイパスフィルタ２６ａ、上りＣＡＴＶ信号を通過させるローパスフィルタ２６ｂ、下り標準入力調整部２３、上り標準出力調整部２７、下り幹線増幅部３０、上り幹線増幅部４０を備えている。
【００３１】
なお、上り側入出力端子１８ａは、正確には上り信号出力端子下り信号入力端子を意味し、下り側入出力端子１８ｂは、正確には上り信号入力端子下り信号出力端子を意味する。
【００３２】
また下り側入出力端子１８ｂとハイパスフィルタ２６ａとローパスフィルタ２６ｂとの間には、分岐器２０とモニタ端子２２を設けている。
【００３３】
上り側入出力端子１８ａから入力された下りＣＡＴＶ信号は、下り標準入力調整部２３のＢＯＮ２４及びＡＴＴ２５を介して疑似的に標準入力レベルに減衰される。その後、下りＣＡＴＶ信号は下り幹線増幅部３０に入力され、ＡＭＰ３１により前置増幅され、ＴＩＬＴ３３及びＳＬＯＰＥ３４にてスロープ補正され、ＡＭＰ３５にて再び増幅される。
【００３４】
同時にＡＭＰ３１により増幅された下りＣＡＴＶ信号は、自動利得調整を行うＡＧＣ回路３２にて所定レベルに調整され、ＡＭＰ３５に向けて出力される。即ちＡＭＰ３５により増幅され、続いて分岐器７０により分岐されたＣＡＴＶ信号から所定周波数のパイロット信号がＢＰＦ（バンドパスフィルタ）３６により抽出され、このパイロット信号がＡＭＰ３７で固定利得で増幅され、ＡＧＣ制御部３８においてパイロット信号のレベルと所定の基準レベルとの大小が判断される。
【００３５】
この判断結果に基づき、可変等化器３９を制御することによって下りＣＡＴＶ信号のレベル調整が行われる。このような調整を経て下り幹線増幅部３０から出力されたＣＡＴＶ信号は、下り側入出力端子１８ｂから出力される。
【００３６】
また下り入出力端子１８ｂから入力された上りＣＡＴＶ信号は、ローパスフィルタ２６ｂから上り幹線増幅部４０に入力される。上り幹線増幅部４０は上りＣＡＴＶ信号を増幅及び調整するもので、下り幹線増幅部３０の下り方向に対し対称の構成を持っている。
【００３７】
即ち上り幹線増幅部４０に入力したＣＡＴＶ信号はＡＭＰ４１により前置増幅され、ＴＩＬＴ４３及びＳＬＯＰＥ４４によりスロープ補正され、ＡＭＰ４５により再び増幅される。同時に、ＡＭＰ４１により増幅されたＣＡＴＶ信号は自動利得調整を行うＡＧＣ４２により所定レベルに調整され、ＡＭＰ４５に向けて出力される。
【００３８】
この場合のＡＧＣ制御はＢＰＦ４６、自動利得制御部４７にて行われる。上り幹線増幅部４０で調整及び増幅された上りＣＡＴＶ信号は上り標準出力調整部２７を通って、上り側入出力端子１８ａからヘッドエンド側に出力される。分岐器２０のトランスコアは、図５に示した従来の分岐器と同様のものであるが、特にこれに限定されず、適宜の構造で良い。
【００３９】
このような双方向幹線増幅器（ＴＡ）９について、本発明にあっては消磁制御部５０を新たに設けている。消磁制御部５０には消磁回路５１が設けられ、消磁回路５１の出力はモニタ端子２２を取り出している分岐器２０のトランスコアに対し設けた例えば消磁コイル４８を接続している。
【００４０】
消磁回路５１は商用交流周波数と同じ５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流信号を消磁コイル４８に供給して分岐器２０に使用しているトランスコアのＡＣイレーズを行う。即ちサージ電圧により磁気飽和したトランスコアの残留磁束密度Ｂを越えるに十分な磁界Ｈを発生するＡＣ電圧の初期値を消磁コイル４８に加えた後に速やかに０Ｖに減衰させてＡＣイレーズ動作を行う。
【００４１】
消磁回路５１に対しては、サージ検出回路５２、下り制御信号復調回路５３、タイマ５４及び人為的に操作する消磁スイッチ５５が、消磁動作を行うための制御部として設けられている。
【００４２】
サージ検出回路５２は、下り側入出力端子１８ｂからサージ吸収用のインダクタンス５６、コンデンサ５７とアレスタ５８の回路を介して入力接続しており、下り側入出力端子１８ｂに加わるサージ電圧を検出した際に消磁回路５１を作動し、分岐器２０の消磁コイル４８に対するＡＣイレーズ電圧の通電で消磁動作を行う。この場合、サージ検出回路５２の出力による消磁回路５１の作動は、サージ検出がなくなった後に行うように若干の遅延をかける。
【００４３】
下り制御信号復調回路５３は、図１に示したヘッドエンド１からの制御信号によって消磁回路５１を作動する。即ち、ヘッドエンドにおいて上りＣＡＴＶ信号の流合雑音の影響が出た場合に、例えば１０８〜１７０ＭＨｚ帯のミッドバンドの周波数帯域を使用して消磁制御用の下り制御信号を送出し、これを双方向幹線増幅器９における下り増幅回路部３０の出力段に設けた分岐器７１で分岐して入力し、下り制御信号復調回路５３で復調して消磁回路５１を作動し、消磁コイル４８にＡＣイレーズ信号を印加して分岐器２０のトランスコアの消磁を行う。
【００４４】
タイマ５４は予め設定した一定時間、例えば１日１回任意の時刻タイミングでタイマ信号を消磁回路５１に出力し、消磁動作を行わせる。これにより万が一、サージにより分岐器２０のトランスコアが磁気飽和を起こしていても、タイマ５４による例えば１日１回の消磁動作によりトランスコアの飽和状態は解消され、上りＣＡＴＶ信号に含まれる流合雑音をなくすことができる。
【００４５】
更に消磁スイッチ５５は双方向幹線増幅器９の筐体内に設けられた手動操作で作動するスイッチであり、例えばサージテストなどにより分岐器２０のトランスコアが磁気飽和を起こした場合には、この消磁スイッチ５５を操作することで磁気飽和を解消することができる。消磁スイッチ５５は双方向幹線増幅器（ＴＡ）９の筐体内に設けていてもよいし、外部から操作可能な位置に設けるようにしてもよい。
【００４６】
図４は本発明のＣＡＴＶ用ブースタで増幅する上りＣＡＴＶ信号及び下りＣＡＴＶ信号と、ＣＡＴＶ用ブースタの上り増幅部による増幅で生ずるノイズと新たに設けたハイパスフィルタについて、それぞれの周波数特性を示している。
【００４７】
図４（Ａ）は上り及び下りＣＡＴＶ信号の周波数特性であり、上りＣＡＴＶ信号は１０〜５５ＭＨｚの周波数帯域を使用し、下りＣＡＴＶ信号は７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域を使用して、ＶＨＦ、ＵＨＦ、ＣＡＴＶチャンネルの合計７５チャンネルについての周波数帯域を割り当てている。
【００４８】
図４（Ｂ）は図２の双方向幹線分岐増幅器１０における無信号状態での出力端子の上り信号、即ち１０〜５５ＭＨｚ帯域の周波数特性であり、この上り周波数帯域にあってはアンプノイズ成分が生じており、下り側入出力端子１８ｂ側に設けている分岐器２１ｂのトランスコアがサージテストにより磁気飽和していた場合には、このアンプノイズに合わせて下りＣＡＴＶ信号の相互変調の重畳によるコンポジット・トリプル・ビート（ＣＴＢ）として、流合雑音が図示のように混入している。
【００４９】
トランスコアが一度磁気飽和すると、上り周波数帯域以外の帯域にもノイズが発生するが、特に上り帯域においては、流合雑音として増幅を繰り返し、データ通信を行う上り帯域としては問題が大きい。
【００５０】
そこで、図２のように消磁回路５１により消磁コイル４８を作動してＡＣイレーズを行うことで、武器機２０のトランスコアの磁気飽和が解消され、トランスコアの磁気飽和に起因した流合雑音をなくすことができる。
【００５１】
サージテストにおいて、分岐器２１ｂのトランスコアの磁気飽和が解消できれば、通常の使用状態で生ずる雷による誘導サージに対しても同様にして、分岐器２１ｂにサージ電圧が加わってトランスコアが磁気飽和を起しても、適宜のタイミングでの磁気消去により磁気飽和が解消され、上り周波数帯域にトランスコアの磁気飽和に起因した流合雑音が発生してしまうことを確実に防止できる。
【００５２】
つまり、本願発明者は、流合雑音が雷などでトランスコアが磁気飽和することで発生することを突き止めたため、所定のタイミングで消磁させることで、流合雑音を防止することができた。
【００５３】
なお図２の実施形態にあっては、下り側入出力端子１８ｂに対応して分岐器２０によりモニタ端子２２を接続した場合を例にとっているが、本発明はこれに限定されず、分岐器を使用してモニタ端子を取り出している端子部分につき、同様にしてそのまま適用することができる。
【００５４】
分岐器２０は、トランスコアを使用するものであれば、どのような構成でも良い。また信号を分配する分配器も、トランスコアを使用するので、本発明を適用できる。
【００５５】
また上記の実施形態にあっては、図１のＣＡＴＶシステムにおける双方向幹線増幅器９を例にとるものであったが、他の増幅器についても、分岐器により接続しているものにつき、そのまま本発明の消磁制御部２４を設けることができる。
【００５６】
また、本実施形態は、双方向幹線増幅器を用いたが、これに限らず、各種の分岐増幅器、分配増幅器に本発明は適用できる。また、本発明は、屋外用に限らず、室内用のブースタにも適用できる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ＣＡＴＶ用ブースタの入出力端子に続いてＣＡＴＶ信号を分岐するトランスコア型の分岐器を設けたものについて、分岐器のトランスコアの消磁を行う消磁回路を設けたことで、例えば入出力端子に加わるサージを検出して消磁回路を作動させることで、分岐器のサージにより起きているトランスコアの磁気飽和を解消することができ、トランスコアの磁気飽和に起因した上りＣＡＴＶ信号に発生する流合雑音を除去し、上りＣＡＴＶ信号の信号品質を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブースタが使用されるＣＡＴＶシステムの説明図
【図２】双方向幹線増幅器を例にとって本発明の実施形態を示た回路ブロック図
【図３】ＣＡＴＶ信号、上り信号の雑音、及びハイパスフィルタの周波数特性の説明図
【図４】従来のＣＡＴＶ用ブースタの概略構成の回路ブロック図
【図５】モニタ端子の取出しに使用している分岐器の説明図
【符号の説明】
１：ヘッドエンド
６：幹線同軸ケーブル
８：双方向幹線分配増幅器（ＴＤＡ）
９：双方向幹線増幅器（ＴＡ）
１０：双方向幹線分岐増幅器（ＴＢＡ）
１１：双方向分岐増幅器ＢＡ）
１２：延長増幅器（ＥＡ）
１４：デレビ受像機
１８ａ：上り側入出力端子
１８ｂ：下り側入出力端子
２０：分岐器
２２：モニタ端子
４８：消磁コイル
５０：消磁制御部
５１：消磁回路
５２：サージ検出回路
５３：下り信号復調回路
５４：タイマー
５５：消磁スイッチ

Claims

上り側入出力端子端子と下り側入出力端子を備え、前記上り側入出力端子から入力した下りＣＡＴＶ信号を増幅して下り側入出力端子に出力すると共に、前記下り側入出力端子から入力した上りＣＡＴＶ信号を増幅して上り側入出力端子に出力し、前記入出力端子の少なくともいずれか一方に続いてＣＡＴＶ信号を分岐するトランスコア型の分岐器を設けたＣＡＴＶ用ブースタに於いて、
前記分岐器のトランスコアを消磁する消磁回路を設けたことを特徴とするＣＡＴＶ用ブースタ。
請求項１記載のＣＡＴＶ用ブースタに於いて、更に、前記入出力端子に加わるサージを検出して前記消磁回路を作動させるサージ検出回路を設けたことを特徴とするＣＡＴＶ用ブースタ。
請求項１記載のＣＡＴＶ用ブースタに於いて、更に、ヘッドエンドからの下り制御信号により前記消磁回路を作動させる下り制御信号復調回路を設けたことを特徴とするＣＡＴＶ用ブースタ。
請求項１記載のＣＡＴＶ用ブースタに於いて、更に、前記消磁回路を一定時間毎に作動させるタイマーを設けたことを特徴とするＣＡＴＶ用ブースタ。
請求項１記載のＣＡＴＶ用ブースタに於いて、更に、前記消磁回路を作動させる消磁スイッチを設けたことを特徴とするＣＡＴＶ用ブースタ。