JPH04339478A - 高周波信号付加回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波信号を一緒に選
択的に付加する回路に関する。本発明は、特に、テレビ
ジョンの高周波増幅器に適用することが出来る。電力増
幅はクライストロンにより行われることがしばしばある
が、その代りに非常に多くの固体素子増幅器を並列に使
用することが提案されている。

【０００２】

【従来の技術】それでも、いずれの場合、増幅器は、ホ
ワイトピークから同期パルスボトムまでの合成ビデオ高
周波信号の全体（図１）を受け入れるように調和してい
なければならない。ホワイトは、ゼロ振幅により表され
、ブラックは、ピーク振幅の約６０％により表され、同
期パルスの最下端は、ピーク振幅自体により表される。 このように、映像成分は、増幅器の電力範囲の半分の下
端部にあって、最頂部は同期パルスだけを形成している
。これは、その時の７％の電力範囲の半分の上部にある
だけであり、これは、その全電力容量を使用するには、
非常に不効率である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本出願人は、映像信号と
同期高周波信号とを個別に増幅するために、電力増幅さ
れた高周波信号を一緒に選択的に付加する回路を考案し
た。これにより、ビデオ増幅器は、映像のその電力範囲
の全体を使用することが出来、また、ピーク出力は高い
が、平均電力はピーク出力に相当する電力の７％に過ぎ
ないので、同期増幅器は、合成ビデオ信号に必要なもの
よりさらに小さい素子にすることが出来る。

【０００４】本回路は、図２に示す既知の直角位相ハイ
ブリッド回路にもとずいている。直角位相の二つの高周
波信号は、入力ＡとＢへそれぞれ送られる。入力ＡとＢ
は、５０オームの抵抗体Ｒ１とＲ２とへ接続した５０オ
ーム特性インピーダンスの各長さの伝送線路へ接続して
おり、上の抵抗体Ｒ１（図２に示す）は、出力負荷を形
成し、下の抵抗体Ｒ２は、平衡負荷を形成している。伝
送線路ＴＬ１とＴＬ２は、約１／８波長の長さの同軸ケ
ーブルより構成されており、その外装は接地している。 伝送線路の末端は、コンデンサーＣ１とＣ２により接続
しており、そのリアクタンスは５０オームである。高周
波の入力は、一緒に同位相で付加され、出力負荷に現わ
れる。高周波入力信号の振幅の差は、すべて、平衡負荷
である抵抗体Ｒ２にかかる電圧により現われる。

【０００５】本発明は、第１入力から出力へ伸張してい
る経路の第１伝送線路と、第２入力から伸張している経
路の第２伝送線路と、入力により近い伝送線路の末端を
接続している経路の第１リアクタンス成分と、伝送線路
のそのほかの末端を接続している経路の第２リアクタン
ス成分とより成る直角位相にある二つの高周波信号を一
緒に付加する回路を提供する。各リアクタンス要素は、
誘導性要素と容量性要素との並列接続より成り、容量性
要素は、第１と第２のリアクタンスを有する経路のイン
ピーダンスが伝送経路より成る経路のインピーダンスと
ほぼ等しい一つの値のキャパシタンスの間で切換えられ
、従って、一緒に同位相で付加された入力が出力に現わ
れ、誘導性要素と共に使用されて、共振が発生するキャ
パシタンスのもう一つの値と、第１入力に加えられた高
周波信号だけが、出力に現われる。

【０００６】直角位相ハイブリッド回路のコンデンサー
は、並列接続の誘導性要素と容量性要素とに置き換えら
れ、二つの値の間の容量性要素の変差により、回路は直
角位相ハイブリッド回路のように動作するか、あるいは
、第１伝送線路が非常に高いインピーダンスにより第２
伝送線路、つまり第２の信号から分離する。このように
、本発明の付加回路により、ビデオ信号の増幅器の出力
は、同期パルスのパルス増幅器の出力へ同期パルスの周
期中にのみ加えられ、ビデオ信号は、常に同期パルス増
幅器から分離され、伝送線路のインピーダンスは、問題
の高周波の値において増幅器に適合するように選択され
る。

【０００７】容量性要素は、可変容量ダイオードとして
具体化され、そのバイアス電圧を同期パルスと同期して
スイッチングすることにより、所望の二つのキャパシタ
ンスの値で切換えられる。合成ビデオ信号の高周波電力
増幅器は、ビデオ信号と同期信号を選択的に付加する回
路であり、付属図面に関連した実施例により説明する。

【０００８】

【実施例】テレビジョン送信器は、ＩＶ／Ｖ周波数帯域
（４７０〜８６０ＭＨｚ）において作動するＵＨＦ搬送
波発生器１より構成されており、その信号は、振幅変調
器２において合成ビデオ信号により変調され、次に、前
置増幅器３と４により、約１ワットから約２０ワットの
電力へ事前に増幅される。次に、一連の約５００ワット
の固体素子５ａ、５ｂ、などにより増幅され、その出力
は、結合器６により２０キロワットの出力に結合され、
送信アンテナ６ａへ送られる。

【０００９】各増幅器５ａ、５ｂ、他は、一組の増幅器
７と８より構成されており（図４）、増幅器７はビデオ
信号用であり、増幅器８は同期信号用であって（図５）
、これらの信号は、送信回路のほかの部分（図示せず）
から取り入れられる。増幅器７と８の出力は、図６に示
されているような付加回路において結合される。増幅器
７は、ビデオ信号を増幅するだけであり（図５）、ブラ
ックレベルは、図１の合成ビデオ／同期信号のピーク電
圧の振幅の６０％であり、同期パルス中のレベルは、図
１のピーク電圧の７０％であり（ブラックレベルを１０
％超えて）、これは図５に点線で示されている。 増幅器８は、同期増幅器であり、図５の同期パルスを増
幅するだけである。

【００１０】付加回路には、ビデオ信号増幅器７の出力
に対し入力Ａがあり、同期パルス増幅器８の出力に対し
入力Ｂがある。出力Ｏ／Ｐは結合器６（図３）へ送られ
、その入力インピーダンスは、抵抗体Ｒ３で示されてい
る。同期パルスの高周波振動の位相は、ビデオ信号の位
相より９０°だけ遅れていなければならず、これは、同
期増幅器の出力を入力Ｂへ適切な長さの同軸ケーブルを
経て送ることにより達成される。

【００１１】高周波の１／８波長の長さの同軸ケーブル
１０と１１は、入力Ａを出力Ｏ／Ｐへ、入力Ｂを平衡負
荷Ｄ（これは抵抗体Ｒ４へ送られる）へ接続し、リアク
タンス要素は、入力ＡとＢを出力Ｏ／Ｐと平衡負荷とへ
接続している。リアクタンス要素は、直列結合の可変容
量ダイオードＤ１、Ｄ２とコンデンサーＣ１、Ｃ２と並
列のインピーダンスＬ１とＬ２より成っている。可変容
量ダイオードは、増幅器１２からの印加電圧によりバイ
アスされ、増幅器１２は、送信器の前段階から同期パル
スを受けている。二つのコンデンサーＣ１とＣ２は、同
期パルス増幅器出力が伝送線路１１により短絡されるの
を防止するために、低周波阻止体とし働く。すなわち、
コンデンサーは、高周波において低インピーダンス、同
期パルス周波数において高インピーダンスを呈する。

【００１２】可変容量ダイオードが、誘導性要素、可変
容量ダイオード、及びコンデンサーを結合したもののリ
アクタンスが、伝送線路のリアクタンス及び抵抗体Ｒ３
とＲ４のリアクタンスとに等しいような高値のキャパシ
タンスを呈するように、同期パルス中に、回路６の構成
要素の値とバイアス値は選定される。この条件のにおい
て、回路は直角位相ハイブリッド回路として働き、増幅
器７と８の出力は、一緒に同位相で付加され、出力Ｏ／
Ｐに現われる。平衡出力Ｒ４内の消費電力を最小にする
ため、同期パルスとビデオ信号の電圧振幅は、ほぼ等し
く設定される。これは、ビデオ信号の電圧振幅が、ブラ
ックレベルを表わす６０％よりはむしろ、標準の合成ビ
デオ信号の最大振幅の約７０％のブラックレベルを少し
超えて維持されなければならないことを意味する。便利
であるならば、ビデオ増幅器は、同期パルス中に、ブラ
ックレベルに保持され、次に、同期増幅器の出力を、正
確なビデオ対同期の比を維持するように調節することが
出来るが、全効率は、平衡負荷Ｒ４で消費されるある量
の同期電力により、僅かに低い。

【００１３】同期パルスの間で、可変容量ダイオードは
低いレベルのキャパシタンスを呈し、並列共振が、誘導
性要素Ｌ１、Ｌ２と、Ｄ１とＣ１及びＤ２とＣ２の各直
列キャパシタンスとの間で行われる。これにより、入力
Ａと入力Ｂとの間、及び出力Ｏ／Ｐと出力Ｄとの間に開
放回路が形成され、従って、入力Ａだけが出力Ｏ／Ｐに
現われる。

【００１４】このように、上記回路により、ビデオ信号
の増幅器７は、ビデオ信号の全範囲において動作するこ
とが出来、単一の増幅器が同期パルスに使用され、また
、常に、いずれの増幅器は、対応する負荷に整合する。 ５０オームの負荷を得る適切な構成要素の値は、次の通
りである。Ｌ１とＬ２は０．１２μＨ、Ｃ１とＣ２は１
０００ｐＦ、同軸ゲーブルの長さは５６．３５ｍｍ、Ｒ
４は５０オームである。これは、ＩＶ／Ｖ帯域の中心値
（６６５ＭＨｚ）に対し適切である。この値は、１．１
から１の入力の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）に対し２５Ｍ
Ｈｚの帯域幅を与える。可変容量ダイオードは、同期パ
ルスにおいて５．２５ｐＦのキャパシタンスを有し、同
期パルスの間で０．５ｐＦのキャパシタンスを有する。 インダクタンスと並列のキャパシタンスの値は、インダ
クタンスの影響を補償するために、図２に示された基本
回路の場合より、僅かに高い。

【００１５】可変容量ダイオードの容量と誘導性要素と
の最大値と最小値を調節することにより、回路は、伝送
線路の長さを変えることなく、ＩＶ／Ｖ全帯域で動作す
るようなる。高周波周期中の可変容量の変動の問題が提
起されるならば、各可変容量Ｄ１とＤ２は、直列である
が互いに向き合って接続した、一組の可変容量ダイオー
ドに置換えることが出来る。

【００１６】上述のように、可変容量ダイオードは、直
列に接続している。しかし、所望ならば、それらは、並
列に接続することが出来る。例えば、可変容量ダイオー
ドＤ１あるいはＤ２は逆になり、この場合、同期パルス
増幅器１２からの同期パルスは、伝送線路１０と１１と
の間に送られる。付加回路は、テレビジョン送信器の特
定の用途で説明されたが、当然のことであるが、二つの
高周波信号を選択的に付加することが望まれる場合には
、回路は、いかなる状態にも使用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】同期パルスとビデオの信号より成る合成ビデオ
信号を示す波形図である。

【図２】本発明によるテレビジョン高周波増幅器の同期
パルスとビデオの信号を選択的に付加する基本付加回路
図である。

【図３】テレビジョン送信器の一部の構成図である。

【図４】図３の増幅器の一つを示す構成図である。

【図５】分離されたビデオと同期高周波の信号を示す。

【図６】部分的に構成図形式の、図４の増幅器の出力を
付加する回路の回路図である。

【符号の説明】

Ａ　　第１入力 Ｂ　　第２入力 Ｏ／Ｐ　　第１出力 Ｄ　　第２出力 ＴＬ１、１０　　第１伝送線路 ＴＬ２、１１　　第２伝送線路 Ｌ１、Ｌ２　　誘導性要素 Ｃ１、Ｃ２　　容量性要素 Ｄ１、Ｄ２　　可変容量ダイオード Ｒ３　　抵抗体（出力負荷） Ｒ４　　抵抗体（平衡負荷）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　直角位相にある二つの高周波信号を一
   緒に選択的に付加する回路にして、第１入力から出力へ
   伸張する経路の第１伝送線路と、第２出力から伸張して
   いる経路の第２伝送線路と、入力により近い伝送線路の
   末端を接続す経路にある第１リアクタンス要素と、伝送
   線路の他の末端を接続する経路にある第２リアクタンス
   要素とより成り、各リアクタンス要素が誘導性要素と容
   量性要素との並列結合より成り、前記容量性要素が、第
   １と第２のリアクタンス要素を含む経路のインピーダン
   スが前記伝送線路を含む経路のインピーダンスにほぼ等
   しいキャパシタンスの一つの値の間で切換えられ、これ
   により、一緒に位置において加えられた両方の入力が入
   力に現われ、また、共振が誘電性要素との使用時に発生
   するキャパシタンスのほかの値と、第１入力へ送られた
   高周波信号のみとが出力に現われることを特徴とする前
   記回路。
2. 【請求項２】　　容量性要素が可変容量ダイオードより
   成り、また二つの値の間でバイアス電圧を変える手段で
   あることを特徴とする請求項１に記載の回路。
3. 【請求項３】　　容量性要素が、直列であるが向き合っ
   て接続された一組の可変容量ダイオードより成ることを
   特徴とする請求項２に記載の回路。
4. 【請求項４】　　容量性要素が直流阻止コンデンサーよ
   り成ることを特徴とする請求項２あるいは請求項３に記
   載の回路。
5. 【請求項５】　　テレビジョンビデオ増幅器の出力が第
   １入力へ接続し、テレビジョン同期パルス増幅器の出力
   が第２入力へ接続していることを特徴とする請求項１か
   ら請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の回路。
6. 【請求項６】　　同期パルスとビデオ信号との電力が、
   信号が一緒に加えられるときの期間において、ほぼ等し
   いことを特徴とする請求項５に記載の回路。
7. 【請求項７】　　前記回路がテレビジョン高周波電力増
   幅器の一部を形成し、複数の二の種の回路へ接続した複
   数のビデオ増幅器と同期増幅器とがあり、それらの出力
   が並列に結合されていることを特徴とする請求項５ある
   いは請求項６に記載の回路。
8. 【請求項８】　　前記請求項のいずれかの請求項に記載
   された回路より成ることを特徴とするテレビジョン高周
   波電力増幅器。