JP5043733B2 - 既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法とケーブルテレビジョン共聴施設とテレビジョン共聴施設用増幅器 - Google Patents

Description

本発明は、既存のアナログ放送用テレビジョン共聴施設を、高度な調整技術を使用せず低コストで地上デジタル放送の受信が可能な施設に改修する既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法とケーブルテレビジョン共聴施設とテレビジョン共聴施設用増幅器に関する。

山間部の難視聴改善用テレビジョン共聴施設や都市部の障害対策テレビジョン共聴施設には、信号伝送帯域が２２２ＭＨｚ程度の、同軸ケーブルを使用した小規模ＣＡＴＶ共聴システムが広く採用されている。こうしたテレビジョン共聴施設では、放送信号を伝送する同軸ケーブルによる信号減衰を補償するために、中継増幅器が使用される。また、同軸ケーブルは外気温が摂氏１度上下動する毎に０．２％程度信号減衰量が変動することが知られている。この変動を抑えるために、パイロット信号を用いたパイロットＡＧＣ方式が採用されている（特許文献１）（特許文献２）。このほかに、外気温の変化により中継増幅器の利得を直接制御するサーマルＡＧＣ方式を採用した施設もある（特許文献３）（特許文献４）。
特開２００５−３３７２６号公報 特開昭６２−３８０９３号公報 特開平６−６７７６号公報 特許３２３８９４７号公報

既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
従来のテレビジョン共聴施設において、アナログ放送から地上デジタル放送への移行計画に伴って、既存のテレビジョン共聴施設を改修して、地上デジタル放送を導入することが検討されている。地上デジタル放送を伝送するには、７７０ＭＨｚ程度の信号伝送帯域が要求される。全ての機器を更新し伝送帯域が広くて温度変動の少ない光ファイバを採用すればよいが、これでは多くの設備投資が必要になる。

地上デジタル放送帯域についても、パイロットＡＧＣ方式を採用すれば、同軸ケーブルを用いたテレビジョン共聴施設を実現できる。その場合には、信号伝送路上に基準源の信号となるパイロット信号発生器を設け、増幅器内にパイロット信号抽出フィルタとＡＧＣ制御部を設ける必要がある。新たなパイロット信号は、４５１．２５ＭＨｚに設定する。同軸ケーブルには、周波数が９０〜７７０ＭＨｚの間の信号伝送特性が要求される。しかしながら、既設の同軸ケーブルには、こうしたＵＨＦ帯域まで伝送特性を保証されてない製品も多い。また、パイロット信号を基準に、ＨＥ（ヘッドエンド）増幅器や中継増幅器の利得および周波数特性を制御するためには、設備の更新時に、ＡＧＣ動作ポイントを最適点にセットするための高度な調整技術が要求される。いずれにしても、改修が要求される多数のテレビジョン共聴施設に対処できる熟練技術者が不足する。

また、パイロットＡＧＣ方式では、出力側の信号レベルを一定に保持するように、中継増幅器の利得を制御する。しかし、地上デジタル放送信号は、アナログ放送信号よりも１０〜１５ｄＢ信号レベルが低くなるように、レベル比を設けて運用されている。従来のパイロットＡＧＣ方式で、入力側の信号レベルが低下したとき、パイロット信号を基準に出力信号レベルを自動的に上げて一定に保とうとすると、入力信号低下によるＣ／Ｎ（信号対雑音比）の悪化を招くことがある。これでは、有線テレビジョン放送法の規格を満足しなくなる施設も発生する。中継増幅器の利得を直接制御するサーマルＡＧＣ方式についても、全く同様の問題がある。

上記の課題を解決するために、本発明は、既存の小規模なアナログテレビジョン共聴施設を低コストで高度な調整技術を使用せずにデジタル化する、既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法とケーブルテレビジョン共聴施設とテレビジョン共聴施設用増幅器を提供することを目的とする。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
既存テレビジョン共聴施設のアナログ放送受信点に、ＵＨＦ放送受信部を追加し、このＵＨＦ放送受信部には、受信した地上デジタル放送信号を増幅するＨＥ（ヘッドエンド）増幅器を設け、既存のアナログ放送信号に上記増幅後の地上デジタル放送信号を、合波器を用いて合波させ、さらに、この合波器から加入者宅までの同軸ケーブル伝送路中で、既存のアナログ放送信号を増幅するために設けられていた幹線増幅器を、その取り付け位置を変更することなく、新たな幹線増幅器であって、上記既存のアナログ放送信号と上記地上デジタル放送信号の双方を増幅する帯域幅のものに交換し、上記ＨＥ増幅器と上記新たな幹線増幅器には、広帯域増幅器と広帯域擬似線路等価減衰器と温度補償回路とが設けられ、上記広帯域増幅器は、入力した放送信号を全周波数範囲について上記同軸ケーブルの伝送ロスを補償する増幅特性を有し、上記温度補償回路は、外気温の変化に応じた制御信号を上記広帯域擬似線路等価減衰器に供給し、上記広帯域擬似線路等価減衰器は、入力した放送信号の全周波数範囲において、減衰特性が同軸ケーブルと等価になるよう設計されており、後続する同軸ケーブルの出力側において、上記アナログ放送信号と上記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように、上記温度補償回路の出力する制御信号により、外気温に応じて通過周波数特性を変化させることを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。

アナログ放送難視聴地域の既存テレビジョン共聴施設で、地上デジタル放送を伝送することができなかった施設を、設備の廃棄を最小限にして、地上デジタル放送に対応できるものに変更することができる。ＨＥ増幅器や新たな幹線増幅器では、広帯域擬似線路等価減衰器を用いて、後続する同軸ケーブルの出力側の放送信号レベルを、全周波数帯域に渡って温度補償する。

〈構成２〉
構成１に記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、上記広帯域擬似線路等価減衰器の後段に、既存同軸ケーブルの周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する周波数帯域補正器を挿入したことを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。

既設の同軸ケーブルの伝送特性に問題があった場合でも、これを強制的に広帯域化できる。従って、小規模施設については、運用可能なレベルまで救済が可能となる。

〈構成３〉
構成２に記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、上記周波数帯域補正器の特性に応じて、当該周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持するための制御信号を、広帯域擬似線路等価減衰器に送り、広帯域擬似線路等価減衰器における信号減衰量を調整する制御回路を設けたことを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。

周波数帯域補正器は、後続する同軸ケーブルの特性に応じて差し替えられる。そのとき、所定の制御信号を出力する回路を設けて、広帯域擬似線路等価減衰器の信号減衰量を調整すれば、周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持できる。

〈構成４〉
構成２または３に記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、上記温度補償回路は、標準温度を中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲を設け、この温度範囲内では、上記制御信号を標準値に固定することを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。

広帯域擬似線路等価減衰器を、外気温に対して緩やかに応答させて、過剰な応答を抑制することができる。

〈構成５〉
構成２乃至４のいずれかに記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、上記温度補償回路は、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持することを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。

温度センサの故障等に対するフェイルセーフ構造を実現できる。

〈構成６〉
構成２乃至５のいずれかに記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、幹線増幅器が３段以下の段数だけカスケード接続されたテレビジョン共聴施設に採用することを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。

アナログ放送受信点が山の上にあり、集落の加入者宅まで同軸ケーブルで放送信号が伝送されるような簡易な難視聴改善用テレビジョン共聴施設を、比較的容易に、地上デジタル放送信号が受信可能なシステムに切り替えることができる。段数が比較的少ないと、パイロットＡＧＣによる帰還制御をしなくても、信号品質を保証できる。

〈構成７〉
既存テレビジョン共聴施設のアナログ放送受信点において、ＵＨＦ放送受信部と、このＵＨＦ放送受信部で受信した地上デジタル放送信号を増幅するＨＥ（ヘッドエンド）増幅器と、既存の上記アナログ放送信号に上記地上デジタル放送信号を合波させる合波器とを備え、上記合波器から加入者宅までの同軸ケーブル伝送路中に、上記既存のアナログ放送信号と上記地上デジタル放送信号の双方を増幅する帯域幅の幹線増幅器を備え、上記ＨＥ増幅器と上記幹線増幅器には、広帯域増幅器と広帯域擬似線路等価減衰器と温度補償回路とが設けられ、上記広帯域増幅器は、入力した放送信号を全周波数範囲について同軸ケーブルの伝送ロスを補償する増幅特性を有し、上記温度補償回路は外気温の変化に応じた制御信号を上記広帯域擬似線路等価減衰器に供給し、上記広帯域擬似線路等価減衰器は、入力した放送信号の全周波数範囲において、減衰特性が同軸ケーブルと等価になるよう設計されており、後続する同軸ケーブルの出力側において、上記アナログ放送信号と上記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように、上記温度補償回路の出力する制御信号により、外気温に応じて通過周波数特性を変化させる回路であることを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。

〈構成８〉
構成７に記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、上記広帯域擬似線路等価減衰器の後段には、既存同軸ケーブルの周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する周波数帯域補正器が挿入されていることを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。

〈構成９〉
構成８に記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、上記周波数帯域補正器の特性に応じて、当該周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持するための制御信号を、広帯域擬似線路等価減衰器に送り、広帯域擬似線路等価減衰器における信号減衰量を調整する制御回路を設けたことを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。

〈構成１０〉
構成７乃至９のいずれかに記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、上記温度補償回路は、標準温度を中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲を設け、この温度範囲内では、制御信号を標準値に固定することを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。

〈構成１１〉
構成７乃至９のいずれかに記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、上記温度補償回路は、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持することを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。

〈構成１２〉
広帯域増幅器と広帯域擬似線路等価減衰器と温度補償回路とが設けられ、上記温度補償回路は外気温の変化に応じた制御信号を上記広帯域擬似線路等価減衰器に供給し、上記広帯域擬似線路等価減衰器は、上記広帯域増幅器の出力信号を温度に応じた減衰特性にて調整し、後続する同軸ケーブルの出力側において、上記アナログ放送信号と上記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように、上記温度補償回路の出力する制御信号により、外気温に応じて通過周波数特性を変化させる回路であることを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。

〈構成１３〉
構成１２に記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、上記広帯域擬似線路等価減衰器の後段には、既存同軸ケーブルの周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する周波数帯域補正器が挿入されていることを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。

〈構成１４〉
構成１３に記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、上記周波数帯域補正器の特性に応じて、当該周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持するための制御信号を、広帯域擬似線路等価減衰器に送り、広帯域擬似線路等価減衰器における信号減衰量を調整する制御回路を設けたことを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。

〈構成１５〉
構成１２乃至１４のいずれかに記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、上記温度補償回路は、標準温度を中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲で、制御信号を最大値に固定し、制限範囲を下回る気温が検出されたときは制御信号を標準値に固定することを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。

〈構成１６〉
構成１２乃至１４のいずれかに記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、上記温度補償回路は、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持することを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１は実施例１のケーブルテレビジョン共聴施設のブロック図である。
図１には、アナログ放送難視聴地域に設置されたテレビジョン共聴施設を示す。この施設は、変更前は旧式で、地上デジタル放送を受信することができないものであった。この既存テレビジョン共聴施設を、本発明の方法により地上デジタル放送に対応させた。図１において、左上部分のアナログ放送受信点には、以前から、第１アンテナ１２と第１ＨＥ（ヘッドエンド）増幅器１４とが設けられていた。その出力信号は、同軸ケーブル１６を通じて加入者宅２６に供給されていた。

このアナログ放送受信点に、ＵＨＦ放送受信部２８を追加した。このＵＨＦ放送受信部２８には、第２アンテナ３０と前置増幅器３２とアナログ放送波を減衰させ、デジタル放送波を選択するバンドパスフィルタ３４と第２ＨＥ増幅器３６とが設けられている。第２アンテナ３０で受信された地上デジタル放送信号は前置増幅器３２で増幅された後、バンドパスフィルタ３４でデジタル放送波が選択され第２ＨＥ増幅器３６に入力される。第２ＨＥ増幅器３６は、地上デジタル放送信号を増幅する温度補償式の増幅器である。その機能は、後で図２を用いて説明する。第１ＨＥ増幅器１４の出力する既存のアナログ放送信号と第２ＨＥ増幅器３６の出力する地上デジタル放送信号とは、合波器３８により合波される。

合波器３８から加入者宅まで布設された同軸ケーブル１６の各所には、幹線増幅器が挿入されている。旧式の幹線増幅器は地上デジタル放送信号を伝送する機能を持たない。そこで、旧式の幹線増幅器を、新たな第１幹線増幅器１８と第２幹線増幅器２０と第３幹線増幅器２２とに置き換える。既存のアナログ放送信号を増幅するために設けられていた幹線増幅器を、その取り付け位置を変更することなく交換する。これにより、布設済みの同軸ケーブルをそのまま生かして、幹線増幅器だけを交換して、最小限のコストで機能アップを図ることができる。第１幹線増幅器１８と第２幹線増幅器２０と第３幹線増幅器２２とは、既存のアナログ放送信号と地上デジタル放送信号の双方を増幅する帯域幅のものである。

実施例では、第２ＨＥ増幅器３６と第１幹線増幅器１８と第２幹線増幅器２０と第３幹線増幅器２２に、いずれも、帯域幅７７０ＭＨｚの温度補償式の増幅器を使用した。従来は、受信点ＨＥ増幅器の出力側で所定の周波数およびレベルのパイロット信号を放送波に付加して同軸ケーブルに供給し、次段の幹線増幅器でパイロット信号を受信して、パイロット信号の減衰量に応じて増幅器の利得を調整し、出力レベルが一定になるように制御していた。また、従来のサーマルＡＧＣ方式では、外気温の変化により中継増幅器の出力レベルが一定になるように利得を制御していた。これに対して、本発明で使用する増幅器は、次のような構成を有する。なお、外気温は、例えば、増幅器のケース内面に固定した温度センサにより測定した値である。この温度測定値が、同軸ケーブル１６の温度と同等であるとして、以下のような制御をしている。

図２は増幅器の内部回路の実施例を示すブロック図である。
上記の第２ＨＥ増幅器３６と第１幹線増幅器１８と第２幹線増幅器２０と第３幹線増幅器２２は、いずれも、このブロック図に示すように、広帯域増幅器（第１アンプ４２と第２アンプ４６）と広帯域擬似線路等価減衰器４４と温度補償回路５２とを備える。図２に示す例では、入力端子４０に、第１アンプ４２と広帯域擬似線路等価減衰器４４と第２アンプ４６と周波数帯域補正器４８と出力端子５０とが順に接続されている。第１アンプ４２は、広帯域擬似線路等価減衰器４４に入力する信号のレベルを所定レベルまで引き上げる広帯域増幅器であり、入力した放送信号を全周波数範囲について同軸ケーブルの伝送ロスを補償する増幅特性を有する。第２アンプ４６は、周波数帯域補正器４８に入力する信号のレベルを所定レベルまで引き上げる同様の広帯域増幅器であり、これも、入力した放送信号を全周波数範囲について同軸ケーブルの伝送ロスを補償する増幅特性を有する。

温度補償回路５２は、外気温の変化に応じた制御信号を広帯域擬似線路等価減衰器４４に供給する。広帯域擬似線路等価減衰器４４は、第１アンプ４２の出力信号をほぼフラットに減衰する。この時点で周波数帯域補正器の減衰量を予め見込んだ減衰量を決定する。また広帯域擬似線路等価減衰器４４は、温度補償回路５２の出力する制御信号により、外気温に応じてケーブル等価変動量を補正し、通過周波数特性（出力レベル）を変化させる。これにより、後続する同軸ケーブル１６の出力側（次段増幅器の入力）において、上記アナログ放送信号と上記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように動作する。

図３は、広帯域擬似線路等価減衰器４４の一例を示す回路図である。
図のように、この回路は放送信号の全周波数範囲にあたる９０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの間の周波数帯域において同軸ケーブルと等価の減衰を制御できる等価減衰部６４とフラットの減衰を制御できるフラット減衰部６６の、二つの回路ブロックより構成される。温度補償回路５２の出力する制御信号は、ＰＩＮダイオード６５の電流を制御して、等価減衰部６４の特性を変化させる。また、周波数帯域補正器４８の出力する制御信号は、ＰＩＮダイオード６７の電流を制御して、フラット減衰部６６の特性を変化させる。即ち、広帯域擬似線路等価減衰器４４は、ＰＩＮダイオード６５、６７の電流を制御することでその抵抗値を変化させ、それぞれの減衰部の回路定数を決定して、所定の通過周波数特性を得る。フラット減衰部６６は、周波数特性が無いアッテネータである。図２に示したように、直後に第２アンプ４６があり、その後に周波数帯域補正器４８がある。実施例２で説明するように、フラット減衰部６６は、その減衰量を調整して、周波数帯域補正器４８の出力レベルを所定レベルに設定している。等価減衰部６４の特性は、本発明の特徴とするところであるから図４以下を用いて説明する。

図４のグラフは、外気温に応じた同軸ケーブル通過後（次段増幅器の入力信号）の伝送信号の周波数特性を示す。図の横軸は伝送信号の周波数、縦軸は同軸ケーブル通過後の（次段増幅器の入力）信号レベルを示す。図のＡは外気温が低いとき、例えば、摂氏−２０度付近のときの次段増幅器の入力信号レベルである。Ｂは外気温が標準的な例えば、摂氏１５度のときの次段増幅器の入力信号レベルである。Ｃは外気温が摂氏４０度のときの次段増幅器の入力信号レベルである。気温が高い程、伝送信号の高域部分の減衰が激しい。実際の運用面において、Ｂの特性では、地上デジタル放送信号は、アナログ放送信号よりも１０〜１５ｄＢ信号レベルが低くなるように、レベル比が設けられている。同軸ケーブルの入力端から出力端までのシステム性能が維持できる範囲であればよく、レベル比が１０〜１５ｄＢの範囲が実用範囲である。

図１に示した第１幹線増幅器１８から同軸ケーブル１６を経て第２幹線増幅器２０に放送信号が入力したとき、外気温にかかわらず図４のグラフＢに示す特性になるようにする。気温が高いときには、第２幹線増幅器２０の入力信号は図４のＣに示すように低域のレベルと比較して高域のレベルがより著しく低下する。従って、地上デジタル放送信号とアナログ放送信号のレベル比が実用範囲を超える。このＣの特性信号のまま、Ｃの低域レベルをＢのレベルまで引き上げても、地上デジタル放送信号のレベルが不足する。これが、Ｃ／Ｎ比悪化の原因になる。そこで、第１幹線増幅器１８では、レベル比が広がらないように（次段の入力信号レベルが変動しないように）広帯域擬似線路等価減衰器４４を制御して、低域よりも高域の信号の減衰を抑え、増幅器の出力レベルを標準時に比較し、低域より高域をより増大させることで対応する。

図５は、実施例の広帯域擬似線路等価減衰器による各温度での信号減衰量を示している。
増幅器の使用可能な環境温度範囲は、摂氏マイナス２０度から摂氏プラス４０度に設定されている。使用時の最低温度から最高温度までの温度範囲は、６０度である。外気温が摂氏マイナス２０度から摂氏プラス４０度まで上昇すると、標準的なスパン長で、同軸ケーブルの減衰量は１．７／２．８／５．６ｄＢ(９０／２２２／７７０ＭＨｚ)だけ変動する。そこで、同軸ケーブルによる減衰特性が相殺されるように図３に示したそれぞれの減衰部の回路定数を選定する。

既知のパイロット信号制御や温度制御によれば、図５に示すように、気温が上がれば基準となる周波数について利得を上げ、気温が下がれば基準となる周波数について利得を下げ、入力レベルが変動しても出力レベルが変動しないように一定出力を保つように働く。しかしこのようなパイロット信号による温度制御では入力信号が低下した場合にはＣ／Ｎ比の悪化が発生するが、本発明では、出力レベルを増減させて次段の入力レベルを一定に保つように、広帯域擬似線路等価減衰器４４を用いて図４のＢに示すように制御をするので、高精度のフィードバック制御無しで、簡易な温度制御でも、十分にＣ／Ｎ比の悪化を防止することができる。

図１に示した共聴設備では、第１幹線増幅器１８の入力側で、伝送信号の入力レベルの変動をプラスマイナス２ｄＢ以内に十分余裕をもって抑えることができた。第２幹線増幅器２０の入力側では、伝送信号の入力レベルの変動が最大でもプラスマイナス４ｄＢに収まる。従って、第２幹線増幅器２０の次にもう一段幹線増幅器が設けられているような共聴設備までは、十分実用的な制御ができることが分かった。

また、標準的な共聴設備では、幹線増幅器の間の距離（スパン長）は、ほぼ一定に選定されている。例えば、長年の使用による同軸ケーブルの劣化と放送信号のマージンを考慮して、０．８スパン長のシステムを前提として、各増幅器の設計をするとよい。また、図１の分配器２４が接続された第１幹線増幅器（分岐出力）から第３幹線増幅器の間の距離は、同軸ケーブル長が短いから、例えば、０．６スパン長として設計をするとよい。

以上のような制御により、幹線増幅器の間の距離が０．６〜１．２スパン長程度で統一されている共聴設備なら、様々な変動要因があっても、各幹線増幅器の入力端で、アナログ放送信号と地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めることができる。即ち、従来の幹線増幅器の位置を変更することなく、そのまま新しい幹線増幅器に置き換えて、それぞれ次段の幹線増幅器の信号入力変動が適正レベルに抑えられるようになり、実用上の運用が可能なレベルが保たれる。例えば、難視聴改善用共聴施設の場合、アナログ放送受信点は山の上にある。集落の加入者宅までは、同軸ケーブル１６で放送信号が伝送される。こうしたシステムでは３段以下のカスケード接続された幹線増幅器が採用されており、本発明の実施に好適する。

図６は周波数帯域補正器の機能説明図である。
広帯域擬似線路等価減衰器４４の後段に設けた周波数帯域補正器４８は、既存同軸ケーブル１６の周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する機能を持つ。図６の横軸は放送信号の周波数、縦軸は周波数帯域補正器４８の出力信号レベルをそれぞれ示す。２２２ＭＨｚ用として設計された同軸ケーブル１６は、例えば、図の特性ＰやＱのように低域に比べて高域の減衰量が大きい。この周波数帯域補正器４８は、低域をより大きく減衰させる機能を持ち、例えば、特性Ｐの信号を特性Ｒのように補正する。図の下側に、信号帯域を示した。特性Ｐの帯域幅はＸである。特性Ｑの帯域幅はＹである。特性Ｒの帯域幅はＺである。

即ち、特性Ｐの入力信号がこの周波数帯域補正器４８を通過すると、特性Ｒとなり、見かけ上の帯域幅がＸからＺに拡大する。このとき全体の信号レベルが低下するので、広帯域擬似線路等価減衰器４４のフラット減衰部６６にて調整する。これにより、既設の同軸ケーブル１６の周波数特性が７７０ＭＨｚ帯域を満足せず現状の規格値から外れていても救済することができる。周波数帯域補正器４８は、補正の対象となる同軸ケーブル１６専用のプラグイン構造のものが好ましい。図３に示すように、例えば、周波数帯域補正器４８は制御回路６８とフィルタ６９を備える。フィルタ６９は、低域ほど減衰量の大きい固定型の帯域フィルタ特性を持つ。しかし、何種類かが用意されており、後続する同軸ケーブルの特性に応じて選択される。このとき、どの特性の周波数帯域補正器４８を選択しても、周波数帯域補正器４８の特性に応じて、周波数帯域補正器４８の出力レベルを一定のレベルに保持しなければならない。制御回路６８は、そのための制御信号、例えば、直列接続された抵抗器のタップから得られる電圧信号を広帯域擬似線路等価減衰器４４に送る。この制御信号は、広帯域擬似線路等価減衰器４４の後段に設けられたフラット減衰部６６の信号減衰量を調整する。第２アンプ４６は常に一定の増幅率で入力信号を増幅する。従って、周波数帯域補正器４８をどの特性のものに交換しても、その特性に応じた制御信号により、テレビジョン共聴施設用増幅器の出力を安定化できる。

図７の（ａ）と（ｂ）は温度補償回路による制御例説明図である。
例えば、図２において、温度補償回路５２は、温度センサ６２の出力と比例（または反比例）する制御電圧を生成して広帯域擬似線路等価減衰器４４に供給し、広帯域擬似線路等価減衰器４４は連続的にその通過信号周波数特性を変化させる構造のものにするとよい。しかし、温度変化に対する同軸ケーブルの特性変化はそれほど激しいものではなくテレビジョン受信機の画質もそれほど大きく影響を受けない。従って、例えば、図７のように、平均気温、例えば、摂氏１５度を標準温度とし、これを中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲で、制御信号（制御電圧でも電流でもよい）を標準値に固定する。この温度範囲は、例えば、下限値が摂氏５度、上限値が摂氏２５度とする。この範囲をＡＧＣフリー範囲と呼ぶことにする。

ＡＧＣフリー範囲を設けると、簡単な調整で、年間を通して安定したレベルで地上デジタル放送信号を伝送することができる。また、万一、温度補償回路が故障したときには、制限範囲を超える気温が検出されたように動作するおそれがある。そこで、制限範囲を超える気温が検出されたときはＡＧＣフリー範囲で制御されるように、フェイルセーフ仕様にすることが好ましい。これにより、外気温に過度に反応することがなく、システムを安定化できる。図５（ａ）の例では、ＡＧＣフリー範囲よりも低い温度と、ＡＧＣフリー範囲よりも高い温度で温度センサ６２の出力と比例する制御電圧を広帯域擬似線路等価減衰器４４に供給している。図５（ｂ）の例では、ＡＧＣフリー範囲よりも低い温度ではＡＧＣフリー範囲よりも１段階だけ低い制御電圧を出力する。ＡＧＣフリー範囲よりも高い温度ではＡＧＣフリー範囲よりも１段階だけ高い制御電圧を出力する。

図２に示す回路では、温度センサ６２の出力電圧が、ゲート５４を通じて温度補償回路５２に入力する。不感上限値５８と不感下限値６０とはＡＧＣフリー範囲の上限温度と下限温度を設定する。この範囲は、例えば可変抵抗器で設定できる。コンパレータ５６は、温度センサ６２の出力電圧をＡＧＣフリー範囲の上限温度や下限温度と比較する回路である。外気温がＡＧＣフリー範囲の上限温度や下限温度の間にあるときには、ゲート５４を閉じる。ゲート５４が閉じられると、温度補償回路５２は標準値の制御信号（電圧値あるいは電流値）を広帯域擬似線路等価減衰器４４に供給する。温度範囲がＡＧＣフリー範囲の上限温度を越えるか下限温度未満になったとき、ゲート５４が開いて温度センサ６２の出力電圧が温度補償回路５２に入力する。温度補償回路５２は、外気温に対応する制御信号（電圧値あるいは電流値）を広帯域擬似線路等価減衰器４４に対して出力する。また、温度センサ６２の出力信号が異常値を示したときは、温度センサ６２やその検出回路の故障ということが考えられる。従って、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持するように、制御信号を広帯域擬似線路等価減衰器４４に供給するとよい。両端の状態に保持してもよいし、標準値に保持してもよい。こうして、上記の制御を実現できる。

上記のような制御では、１スパン分の同軸ケーブルを通じて次の幹線増幅器に入力する伝送信号を実用的な適正レベルに納めることができる。以上説明した方法によれば、既存の小規模なアナログテレビジョン共聴施設の増幅器を、その位置や台数を変更することなく、大規模な変更無しに、地上デジタル放送に対応させことができる。また、温度補償制御によりＡＧＣフリー範囲を設けることができるので、入力信号を過度に低下させることがなく、Ｃ／Ｎの悪化を防ぐことができる。さらに、ＨＥ増幅器も中継増幅器も、それぞれ連携を必要とせず、独立に増幅率を制御する温度補償方式を基本にするので、増幅器の構成が簡単で、コストが安く、高度な調整技術も要しない。地上デジタル放送を周波数変換せずに、そのままの周波数で伝送するので、受信機の設定変更が不要で、視聴者が簡単に視聴可能なシステムを実現することができる。

実施例１のケーブルテレビジョン共聴施設を示すブロック図である。 増幅器の内部回路の実施例を示すブロック図である。 広帯域擬似線路等価減衰器の一例を示す回路図である。 外気温に応じた同軸ケーブル通過後の（次段増幅器の入力）伝送信号レベルの周波数特性を示す説明図である。 広帯域擬似線路等価減衰器による各温度での信号減衰量を示す説明図である。 周波数帯域補正器の機能説明図である。 温度補償回路による制御例説明図である。

符号の説明

１２ 第１アンテナ
１４ 第１ＨＥ増幅器
１６ 同軸ケーブル
１８ 第１幹線増幅器
２０ 第２幹線増幅器
２２ 第３幹線増幅器
２４ 分配器
２６ 加入者宅
２８ ＵＨＦ放送受信部
３０ 第２アンテナ
３２ 前置増幅器
３４ バンドパスフィルタ
３６ 第２ＨＥ増幅器
３８ 合波器
４０ 入力端子
４２ 第１アンプ
４４ 広帯域擬似線路等価減衰器
４６ 第２アンプ
４８ 周波数帯域補正器
５０ 出力端子
５２ サーマルＡＧＣ回路（温度補償回路）
５４ ゲート
５６ コンパレータ
５８ 不感上限値
６０ 不感下限値
６２ 温度センサ
６４ 等価減衰部
６５ ＰＩＮダイオード
６６ フラット減衰部
６７ ＰＩＮダイオード
６８ 制御回路
６９ フィルタ

Claims (16)

1. 既存テレビジョン共聴施設のアナログ放送受信点に、ＵＨＦ放送受信部を追加し、このＵＨＦ放送受信部には、受信した地上デジタル放送信号を増幅するＨＥ（ヘッドエンド）増幅器を設け、
   既存のアナログ放送信号に前記増幅後の地上デジタル放送信号を合波器を用いて合波させ、
   さらに、この合波器から加入者宅までの同軸ケーブル伝送路中で、既存のアナログ放送信号を増幅するために設けられていた幹線増幅器を、その取り付け位置を変更することなく、新たな幹線増幅器であって、前記既存のアナログ放送信号と前記地上デジタル放送信号の双方を増幅する帯域幅のものに交換し、
   前記ＨＥ増幅器と前記新たな幹線増幅器には、広帯域増幅器と広帯域擬似線路等価減衰器と温度補償回路とが設けられ、
   前記広帯域増幅器は、入力した放送信号を全周波数範囲について前記同軸ケーブルの伝送ロスを補償する増幅特性を有し、
   前記温度補償回路は、外気温の変化に応じた制御信号を前記広帯域擬似線路等価減衰器に供給し、
   前記広帯域擬似線路等価減衰器は、入力した放送信号の全周波数範囲において、減衰特性が同軸ケーブルと等価になるよう設計されており、後続する同軸ケーブルの出力側において、前記アナログ放送信号と前記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように、前記温度補償回路の出力する制御信号により、外気温に応じて通過周波数特性を変化させることを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。
2. 請求項１に記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、
   前記広帯域擬似線路等価減衰器の後段に、既存同軸ケーブルの周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する周波数帯域補正器を挿入したことを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。
3. 請求項２に記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、
   前記周波数帯域補正器の特性に応じて、当該周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持するための制御信号を、広帯域擬似線路等価減衰器に送り、広帯域擬似線路等価減衰器における信号減衰量を調整する制御回路を設けたことを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。
4. 請求項２または３に記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、
   前記温度補償回路は、標準温度を中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲を設け、この温度範囲内では、前記制御信号を標準値に固定することを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。
5. 請求項２乃至４のいずれかに記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、
   前記温度補償回路は、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持することを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。
6. 請求項２乃至５のいずれかに記載の既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法において、
   幹線増幅器が３段以下の段数だけカスケード接続された共聴施設に採用することを特徴とする既存テレビジョン共聴施設のデジタル化方法。
7. 既存テレビジョン共聴施設のアナログ放送受信点において、ＵＨＦ放送受信部と、このＵＨＦ放送受信部で受信した地上デジタル放送信号を増幅するＨＥ（ヘッドエンド）増幅器と、既存の前記アナログ放送信号に前記地上デジタル放送信号を合波させる合波器とを備え、
   前記合波器から加入者宅までの同軸ケーブル伝送路中に、前記既存のアナログ放送信号と前記地上デジタル放送信号の双方を増幅する帯域幅の幹線増幅器を備え、
   前記ＨＥ増幅器と前記幹線増幅器には、広帯域増幅器と広帯域擬似線路等価減衰器と温度補償回路とが設けられ、
   前記広帯域増幅器は、入力した放送信号を全周波数範囲について同軸ケーブルの伝送ロスを補償する増幅特性を有し、
   前記温度補償回路は外気温の変化に応じた制御信号を前記広帯域擬似線路等価減衰器に供給し、
   前記広帯域擬似線路等価減衰器は、入力した放送信号の全周波数範囲において、減衰特性が同軸ケーブルと等価になるよう設計されており、後続する同軸ケーブルの出力側において、前記アナログ放送信号と前記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように、前記温度補償回路の出力する制御信号により、外気温に応じて通過周波数特性を変化させる回路であることを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。
8. 請求項７に記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、
   前記広帯域擬似線路等価減衰器の後段には、既存同軸ケーブルの周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する周波数帯域補正器が挿入されていることを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。
9. 請求項８に記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、
   前記周波数帯域補正器の特性に応じて、当該周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持するための制御信号を、広帯域擬似線路等価減衰器に送り、広帯域擬似線路等価減衰器における信号減衰量を調整する制御回路を設けたことを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。
10. 請求項７乃至９のいずれかに記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、
    前記温度補償回路は、標準温度を中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲を設け、この温度範囲内では、制御信号を標準値に固定することを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。
11. 請求項７乃至９のいずれかに記載のケーブルテレビジョン共聴施設において、
    前記温度補償回路は、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持することを特徴とするケーブルテレビジョン共聴施設。
12. 広帯域増幅器と広帯域擬似線路等価減衰器と温度補償回路とが設けられ、前記温度補償回路は外気温の変化に応じた制御信号を前記広帯域擬似線路等価減衰器に供給し、前記広帯域擬似線路等価減衰器は、前記広帯域増幅器の出力信号を温度に応じた減衰特性にて調整し、後続する同軸ケーブルの出力側において、前記アナログ放送信号と前記地上デジタル放送信号のレベルを基準範囲に納めるように、前記温度補償回路の出力する制御信号により、外気温に応じて通過周波数特性を変化させる回路であることを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。
13. 請求項１２に記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、
    前記広帯域擬似線路等価減衰器の後段には、既存同軸ケーブルの周波数特性を補正して、見かけ上の帯域幅を拡大する周波数帯域補正器が挿入されていることを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。
14. 請求項１３に記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、
    前記周波数帯域補正器の特性に応じて、当該周波数帯域補正器の出力レベルを一定のレベルに保持するための制御信号を、広帯域擬似線路等価減衰器に送り、広帯域擬似線路等価減衰器における信号減衰量を調整する制御回路を設けたことを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。
15. 請求項１２乃至１４のいずれかに記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、
    前記温度補償回路は、標準温度を中心とする下限値と上限値の間の一定の温度範囲を設け、この温度範囲内では、制御信号を標準値に固定することを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。
16. 請求項１２乃至１４のいずれかに記載のテレビジョン共聴施設用増幅器において、
    前記温度補償回路は、制限範囲を超える気温もしくは制限範囲を下回る気温が検出されたときは、制御信号を制限範囲の気温が検出されているときの状態に保持することを特徴とするテレビジョン共聴施設用増幅器。

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