JPS5813054B2 - 搬送伝送装置用周波数変換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、周波数変換器が能動変調器を持ち、これらの
能動変調器が、変調素子としてトランジスタを含み、か
つこれらの能動変調器の搬送波周波数を搬送波発生器か
ら受取り、その際搬送波発生器が、それぞれ監視装置を
備えており、障害のない搬送周波による信号伝送のため
に必要な精度が保証されていないような動作の場合に、
前記の監視装置が応答し、かつ制御信号を与える、搬送
伝送装置用周波数変換器に関する。

広帯域搬送方式において分散配置された搬送波発生器を
使用することは公知である（ジーメンス誌ＮＯ．４８（
１９７４）「通信伝送技術」第６０ないし６４頁）。

さらに搬送波発生器において制御が中断した際に位相制
御発振器により誤った搬送波周波数の発生を防ぐことが
公知である。

その際２つの限界値検出器が、同時に制御電圧の値およ
び時間的変什を評価する。

これらの限界値検出器の出力端子はＯＲ素子を介してま
とめられており、このＯＲ素子が、制御が中断した際に
搬送波増幅器をしやげする。

位相制御ループを用いて非常に高精度の制御周波数に同
期化された水晶発振を介した搬送波周波数の処理におい
て、同期誤りの際、例えば制御周波数がなくなった際、
許容できない大きな周波泌偏差が生じることがある。

交換の際に搬送波の周波数偏差に応じてチャンネル群の
ずれが生じる。

その際誤動作する変換段のチャンネルが、誤動作してい
ないチャンネルと重なりかつこれらのチャンネルを妨害
することがある周波数範囲に入る程４ｋＨｚ間隔の搬送
波の周波数配置がずらされることがある。

搬送波増幅器の出力電圧が同期誤りの際にしゃ断される
ならば、それにより変換器において有効測波帯の発生も
防がれる。

しかしながら搬送波レベルの十分大きな抑圧はかなりの
困難を生じる。

低電流により掛算を行うスイッチング変調器において、
有効測波帯を十分に減衰するため、特に大きな搬送波抑
圧が必要である。

特に一層高い搬送波周波数においてこのように大きな搬
送波抑圧は搬送波発生器またはしゃ断のため必要な電子
スイッチにかなりの回路費用を必要とする。

これは判にＩＭＨｚ以上の搬送波周波数における場合で
あり、この場合小さな容量が、搬送波の十分に正確なし
ゃ断を妨げることがある。

搬送波しゃ断においてさらに次のようにして別の欠点が
生じる。

すなわち搬送波周波数ずれの際変調器において入力信号
の平衡減衰がかなり弱まり、その場合フィルタ費を低く
保つために、側岐帯フィルタのしゃ断要求を決める際に
、入力信号に対する変調器の達成できる平衡減衰度をで
きるだけ大きくとるならば、了解性または非了解性の漏
話を生じるようになる。

この減衰の損失の際糸の要求をそこなうことがある。

本発明の課題は、搬送波発生器の搬送波周波かの偏差が
許容できない程大きい際に、この搬送波発生器に接続さ
れた変調器が、別の伝送路を妨害することのない動作状
態へ変えられる前記のような周波数変換器を提供するこ
とにある。

特に搬送波周波数のずれの際に変換器内において有効側
波帯を、障害のないチャンネルの妨害が確実に防がれる
程度に抑圧するようにする。

本発明の思想は、設定された課題が、変調器自身に関す
る処置によって、搬送波をしゃ断するより簡単に解決で
きるということにある。

本発明によれば、この課題を解決するために周波数変換
器は次のように形成されている。

すなわち定電流を供給されている平衡または２重平衡回
路において掛算を行うスイッチング変調器として変調器
を形成する際に、変調器に供給される制御信号によって
変調トランジスタに全く電流が流れなくすることができ
る。

掛算を行うスイッチング変調器とは、この関係において
スイッチング関数が信号に掛合わされる変調器という意
味である。

スイッチング関数は、特に方形搬送波によって、または
正弦搬送波によるトランジスタの過励振によって得られ
る。

定電流は、搬送波によって一方のトランジスタから他方
のトランジスタへ、または一方のトランジスタ対から他
方のトランジスタ対へ切換えられる。

変調器のしゃ断は、変調トランジスタから全直流電流を
除去することによって可能である。

その際側波帯の非常に高い減衰が可能である。

何となれば直流電流がない際に、信号による搬送波電圧
の変調が行われることはないからである。

その際この搬送波発生器が誤動作すると、すぐに搬送波
発生器に接続された変調器が確実にしゃ断されるように
なる。

それにより好都合にも、誤変換された全信号伝送帯域に
より同一の周波数分割多重伝送系の別の伝送路へ害を及
ぼすことが確実に防がれる。

その際搬送波の周波数のずれの際障害のあるチャンネル
と障害のないチャンネルとの間の漏話が確実に防がれる
。

本発明の別の実施例において周波数変換器は次のように
形成されている。

すなわち搬送波発生器の監視装置が，特別な動作状態の
場合に搬送波発生器の出力端子に、接続された変調器の
変調トランジスタのエミツタベース間をしゃ断方向にバ
イアスをかけるような極性および大きさの直流電位を、
搬送波電圧に重畳して加える。

その際この直流電位は、アース電位であってもよい。

その際好都合にもそれぞれ搬送波発生器とこの搬送波発
生器に接続された変調器との間に、匍脚規準用の固有の
制御導線は必要ない。

搬送波交流電圧と制御直流電圧とは、それぞれ変調器自
身内において、例えば阻止コンデンサにより簡単に互い
に分離できる。

本発明の別の実施例において周波数変換器は次のように
形成される。

すなわち制御規準として、搬送波発生器から発生される
搬送波のレベルの低下が使われ、また搬送波レベル低下
が、１つまたは複数の変調器に対してそれぞれ設けられ
た評価回路によって評価可能であり、この評価回路が、
所属の変調器において直流のしゃ断を制御する。

その際所属の変調器と搬送波発生器の結合は交流の伝送
だけに適していればよく、かつ好都合にも同一の搬送波
発生器に、しゃ断のため異った直流電圧を必要とする変
調器を接続することができる。

同一の搬送波発生器に、搬送波入力端に正常動作状態に
おいて異った直流電位が設定された変調器が接続される
場合、周波数変換器は次のように形成される。

すなわち同一の搬送波発生器に共通に接続された変調器
の少なくとも一部の搬送波入力端子が、搬送波発生器が
正常に動作している際にしゃ断されているような極性の
ダイオードによって直流的に減結合されている。

その際制御規準としてダイオードを導通する直流電位が
搬送波電圧に重畳される時にだけこのダイオードが導通
する。

少なくとも１つの変調器が、入力信号のための差動増幅
器を含み、この差動増幅器が、変調トランジスタに直流
電流および信号電流を供給するならば、好都合にも差動
増幅器のトランジスタは、トランジスタのベース端子に
印加可能な直流電圧によってしゃ断される。

制御規準として搬送波レベルの低下が使われ、かつ少な
くとも１つの変調器が直流電流源として接続されたトラ
ンジスタを含む場合、本発明の別の実施例において、直
流電流源として接続されたトランジスタが、ベース端子
に印加される直流電圧によってしゃ断可能であることは
好都合とわかった。

好都合にも変調器内に設けられた評価回路は、コレクタ
エミツタ間に並列接続されたコンデンサを備えかつ整流
器として接続された別のトランジスタを含み、その際ト
ランジスタのコレクタ給電線内に２つの抵抗の直列回路
があり、これらの抵抗の接続点に、変調器に対するレベ
ルに依存したバイアス電圧が加わる。

その際直流電流源として使われるトランジスタのベース
端子は、抵抗の接続点に接続されているので、電流源と
して使われるトランジスタは、搬送波レベルが低下した
場合、給電電圧につながった抵抗を介してしゃ断される
。

周波数発生器は、搬送波発生器が位相制御発振器である
搬送伝送装置に特に好都合に使用でき、この位相制御発
振器は、制御周波数によって周波数に関して制御可能で
あり、かつ制御周波数がなくなった際に許容できない程
大きい周波数のずれた搬送波を発生することができる。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図に示す２重平衡変調器はトランジスタ１１ないし
１４を含み、これらのトランジスタにおいて信号電流が
エミツタに搬送波電圧がベース端子に供給される。

一方においてトランジスタ１１および１２において、ま
た他方においてトランジスタ１３および１４において、
それぞれエミツクが互いに接続されている。

トランジスタ１１および１２のエミツタ接続部は抵抗３
１を介して入力変成器２１の２充巻線の一方の端子に、
またトランジスタ１３および１４のエミツク接続部は抵
抗３２を介して入力変成器２１の２次巻線の他方の端子
に接続されており、この入力変成器の１次巻線に変調信
号ＵＳが入る。

搬送波発生器６は、一方の極を接地した搬送波交流電源
６４を含み、この搬送波交流電源は、搬送波電圧ＵＴｒ
を搬送波入力端子ＥＴｒにコンデンサ６３を介して印加
している。

さらに搬送波交流電源６４は、図示されていない監視装
置を含んでおり、この監視装置は、搬送周波の所定の限
界を越えるような動作の場合に応答し、かつ制御可能な
スイッチ６１を操作する。

このスイッチ６１は、閉じた状態において、すなわち障
害の場合に搬送波入力端子ＥＴｒを抵抗６２を介して接
地する。

搬送波入力端子ＥＴｒは、コンデンサ５４を介して搬送
波増幅器に通じており、この搬送波増幅器は、エミツタ
結合されたトランジスタ１５および１６を含んでいる。

トランジスタ１５および１６の互いに接続されたエミツ
クは、抵抗４４および抵抗３９を介して給電電圧−Ｕ■
に通じている。

トランジスタ１５のベースはコンデンサ５４を介して搬
送波人力端子ＥＴｒに接続されているが、一方トランジ
スタ１６のベースはコンデンサ５３を介して接地されて
いる。

トランジスタ１５と１６とのコレクタ間に、互いに直列
に接続された抵抗４２および４５が接続されており、こ
れらの抵抗の接続点は抵抗４３を介して接地されている
。

給電電源の端子一ＵＶおよびアースに、抵抗３９，４７
および４１から成る分圧器が接続されている。

抵抗４７と４１との接続点は、一方において抵抗４０を
介してトランジスタ１５のベースに、他方において抵抗
４６を介してトランジスタ１６のベースに通じている。

トランジスタ１５のコレクタは、トランジスタ１２およ
び１３のベース端子に、またトランジスタ１６のコレク
タは、トランジスタ１１および１４のベース端子に通じ
ているので、２重平衡変調器のトランジスタ１１ないし
１４は、搬送波によって対になって開かれまたはしゃ断
される。

一方においてトランジスタ１１および１３の、また他方
においてトランジスタ１２および１４のコレクタは、そ
れぞれ互いに接続されており、かつ出力変成器２２の平
衡１次巻線の端子に通じている。

出力変成器の２次巻線は、変調器の出力として出力信号
電圧Ｕａを発生する。

さらに搬送波入力端子ＥＴｒは、ダイオード３７を介し
て抵抗３５および３６の接続点に通じており、これらの
抵抗の直列回路は、一方においてトランジスタ１１およ
び１２のエミツタ接続部と、他方においてトランジスタ
１３および１４のエミツタ接続部との間に接続されてい
る。

その際ダイオード３７の陽極が搬送波入力端子ＥＴｒに
つながっている。

さらにダイオード３７の陽極は、高抵抗４８を介して抵
抗３９および４７の接続点に通じており、従ってこのダ
イオードは、周波数変換器の正常運転の際にしゃ断方向
に動作する。

抵抗３５および３６の直列回路に対して並列に、抵抗３
３および３４の直列回路が接続されている，抵抗３３と
３４との接続点は、抵抗３９を介して電圧ＵＶを持つ給
電電源の負の端子に通じている。

第１図に示された周波数変換器において信号は、変成器
２１を介して平衡に、抵抗３１および３２を介してトラ
ンジスタ１１ないし１４のエミツタに供給される。

搬送周波は、搬送波入力端子ＥＴｒからトランジスタ１
５および１６による差動増幅器を介して４つのトランジ
スタ１１ないし１４のベース端子に達する。

側波帯は、出力変成器２２の２次巻線から取出される。

位相制御ループの同期誤りの際搬送波発生器は、搬送波
入力端子ＥＴｒにほぼ０．５Ｖｅｆｆの搬送波電圧の他
にアース電位＋ＵＶを供給する。

ダイオード３７および抵抗３５および３６を介してトラ
ンジスタ１１ないし１４のエミツタは、ベース端子のバ
イアス電圧を越えてほぼ１Ｖしゃ断方向ヘシフトされる
。

トランジスタ１１，１２，１３および１４内の電流は０
になり、従って周波数変換器の出力端子における側波帯
も０になる。

エミツタ電圧が異っている同じような別の変調器が搬送
波発生器に接続されている場合に、ダイオード３７は、
直流的に減結合するために使われる。

両方の変調器の搬送波入力端子が並列に接続されている
が、いくらか異った直流電位にあるので、減結合ダイオ
ードがないと過渡電流が流れるようになる。

ダイオードは、搬送波発生器の正常な動作の際抵抗４８
を介してしゃ断されており、かつ搬送波発生器の不正常
な動作の際導通している。

第２図に示す２重平衡変調器においても信号はトランジ
スタ１１ないし１４のエミツタに、また搬送波はベース
端子に供給される。

一方においてトランジスタ１１および１２において、ま
た他方においてトランジスタ１３および１４において、
それぞれエミツタが互いに接続されている。

トランジスタ１１および１２のエミツタ接続部は、トラ
ンジスタ１７のコレクタに通じており、またトランジス
タ１３および１４のエミツタ接続部はトランジスタ１８
のコレクタに通じている。

トランジスタ１７のエミツタは、抵抗７２を介して入力
変成器２３の平衡２次巻線の一方の端子に、またトラン
ジスタ１８のエミツタは、抵抗７３を介して他方の端子
に接続されており、この２次巻線の中間タップは、抵抗
７１および７４から成る直列回路を介して給電電源の端
子−ＵＶにつながっている。

入力変成器２３の１次巻線に入力信号電圧Ｕ８が入る。

一方の極が接地されたツエナダイオード９５の他方の端
子は、抵抗７４を介して給電電圧−ＵＶに通じている。

トランジスタ１７のエミツタは抵抗７５を介して、また
トランジスタ１８のエミツタは抵抗７６を介して、ツエ
ナダイオードの電圧を加える端子に通じている。

さらにこの端子は、動作点安定化のため使われるダイオ
ード９１ないし９４および抵抗８２から成る直列回路を
介してアースに通じている。

ダイオード９２と９３との接続点に、抵抗７７を介して
トランジスタ１７のベースが、また抵抗７８を介してト
ランジスタ１８のベースが接続されている。

抵抗８２とダイオード９４の接続点に、一方において抵
抗８０を介してトランジスタ１２と１３とのベース接続
部が、また他方において抵抗８１を介してトランジスタ
１１と１４とのベース接続部が接続されている。

トランジスタ１１と１４あるいは１２と１３の両方のベ
ース接続部は、搬送波変成器２５の２次巻線に接続され
ている。

トランジスタ１７および１８のベース端子は、互いに直
接接続されており、かつ抵抗７９を介して制御導線Ｅｓ
ｔに接続されており、この制御導線を介して変調器をし
ゃ断することができる。

この制御導線は、コンデンサ５４を介して接地されてい
る。

第２図は、公知の集積回路１００を使って構成された周
波数変換器を示している。

信号入力端子に信号Ｕｓが、また搬送波入力端子に搬送
波周波数が供給される。

側波帯は出力端子Ａから取出される。

搬送波発生器の周波数ずれが生じたならば、抵抗７９を
介して制御入力端子Ｅｓｔに、固有の制御導線を介して
−１６Ｖの電圧が加えられる。

トランジスタ１７および１８のベース端子は、これらの
トランジスタのエミツタに対して負になる。

その結果２重平衡変調器の４つのトランジスタ１１ない
し１４は電流を流さないようになる。

その際変調を行うトランジスタは流れなくなった電流は
ツエナダイオード９５に吸収される。

コンデンサ５４によって、場合によっては制御導線に基
因する障害信号が除去する。

高い搬送波周波数を使用する場合変調器を確実にしゃ断
でき特に有利である。

特にこれは、変調器が幅の広い周波数帯域を変換するた
めに使われる場合である。

第３図による回路装置においてトランジスタ１９および
２０による電流電源回路の前に、トランジスタ１０を持
つトランジスタ段が接続されている。

エミツタが接地されかつエミツタコレクタ間にコンデン
サ１０６が接続されたトランジスタ１０は、抵抗１０１
を介して接地されたベースに、コンデンサ１０４を介し
て搬送波電圧ＵＴｒを加えられる。

トランジスタ１０のコレクタは、抵抗１０２および１０
３から成る直列回路を介して給電電源の負の端子−ＵＢ
に通じており、この電源の正の端子＋ＵＢは接地されて
いる。

抵抗１０２および１０３の接続点は、抵抗１０１を介し
てトランジスタ１９のベースに、また抵抗１１０を介し
てトランジスタ２０のベースに通じている。

トランジスタ１９のエミツタは抵抗１０８を介して、ま
たトランジスタ２０のエミツタは抵抗１０９を介して負
の端子−ＵＢに接続されている。

トランジスタ１９および２０のコレクタは、図示されて
いない変調器に定電流を供給する。

第３図に示す回路において、搬送波周波数ずれの際に搬
送波発生器におけるレベルが、例えば２０ｄＢ、１Ｖｅ
ｆｆから０．１Ｖｅｆｆに低下する。

能動整流回路においてトランジスタ１０は１Ｖの搬送波
電圧において導通している。

変調器の電流源トランジスタ１９および２０には、トラ
ンジスタ１０および抵抗１０２を介して正のバイアス電
圧が印加されており、これにより導通している。

搬送波電圧が、トランジスタ１０の閾値電圧以下の値、
例えば電圧尖頭値Ｕ＜０．５Ｖに低下したならば、トラ
ンジスタ１０は電流を流さなくなり、変調器の電流源ト
ランジスタ１９および２０は、抵抗１０３を介してしゃ
断され、かつ変調器は、第２図による実施例におけるよ
うにしゃ断される。

なお、第１図の周波数変換器を第２図に示すように変形
構成することができる。

第１図の変換器構成においては差動増幅器の入力側には
搬送波電圧ＵＴｒが加えられるが、第２図の構成におい
ては差動増幅器の入力側には変調信号電圧Ｕ３が加えら
れる。

第３図の回路によれば搬送波電圧ＵＴｒから第２図に示
す制御導線（線路）Ｅｓｔにおける制御電圧を取出す（
形成する）ことができる。

差動増幅器のトランジスタ１７，１８はわずかな回路細
部を度外視すればトランジスタ１９．２０に相応する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので第１図は、４つの変調
トランジスタを含む２重平衡変調器の回路図であり、こ
れらのトランジスタの対として接続されたエミツタは、
正常運転の際第１の定常バイアス電圧を、また搬送波発
生器の誤動作の際これらのトランジスタをしゃ断する第
２の直流電圧が加えられ、第２図は、エミツタ側が対と
して接続された４つのトランジスタを含む２重平衡変調
器の回路図で、共通のエミツタ給電線内に制御電圧によ
りしゃ断可能なそれぞれ１つのトランジスタが配置され
ており、また第３図は、変調器内に設けられたトランジ
スタによる評価回路の回路図であり、この評価回路は、
搬送波レベルが低乍した際に後続の２つのトランジスタ
をしゃ断するものである。 ６・・・・・・搬送波発生器、１０，１５，１６，１７
，１８，１９，２０・・・・・・トランジスタ、１１，
１２，１１３．１４・・・・・・変調トランジスタ、３
７・・・・・・ダイオード、１０２，１０３・・・・・
・抵抗、１０６・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周波数変換器が能動変調器を持ち、これらの能動変
   調器が、変調素子としてトランジスタを含み、かつこれ
   らの能動変調器の搬送波周波数を搬送波発生器から受取
   り、その際搬送波発生器が、それぞれ監視装置を備えて
   おり、障害のない搬送周波による信号伝送のために必要
   な搬送波周波数の精度が保証されていないような動作の
   場合に、前記の監視装置が応答し、かつ制御信号を送出
   するようにした周波数変換器において、定電流を供給さ
   れている平衡または２重平衡回路において掛算を行うス
   イッチング変調器として変調器を形成する際に、変調器
   に供給される制御信号によって、変調トランジスタに全
   く直流電流が流れなくすることができることを特徴とす
   る搬送伝送装置用周波数変換器。 ２ 搬送波発生器の監視装置が、特別な動作の場合に搬
   送波発生器６の出力端子に、変調器の変調トランジスタ
   １１ないし１４のエミツタベース間をしゃ断方向にバイ
   アスをかけるような極性および大きさの直流電位を、搬
   送波電圧ＵＴｒに重畳して加える（第１図）特許請求の
   範囲第１項記載の周波数変換器。 ３ 必要な搬送周波数の精度が保証されない動作を表わ
   すため制御信号として、搬送波発生器から発生される搬
   送波のレベルの低下を使用し、また搬送波レベル低下が
   、１つまたは複数の変調器に対してそれぞれ設けられた
   評価回路によって評価可能であり、この評価回路が、所
   属の変調器において直流電流のしゃ断を制御する（第３
   図）特許請求の範囲第１項記載の周波数変換器。 ４ 同一の搬送波発生器６に共通に接続された変調器の
   少なくとも一部の搬送波入力端子ＥＴｒが、搬送波発生
   器６が正常動作している際にしゃ断されているような極
   性のダイオード３７によって互いに直流的に減結合され
   ている（第１図）特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の周波数変換器。