JPS60178781A - テレビジヨン送信機の電力増幅列における非直線性を予め補正するための装置 - 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】 本発明は、電力増幅列における非直線性と、混変調と、
相互変調のうちの少くとも７つを自動的に予め修正する
ための装置に関するものである。

この装置の特定の分野は、送信すべき信号が振幅変調さ
れるようなテレビジョン送信機と再放送送信機における
ものである。したがって、電力増幅器が非直線性を有す
る場合には、送信すべき信号の振幅変調が、受信信号の
品質を低下させるような歪を受ける。

独立しているλつの増幅列を有するテレビジョン送信機
においては、一方の増幅列は映像信号の増幅に用いられ
、他方の増幅列は音声信号の増幅に用いられる。増幅器
の非直線性から生ずる欠陥のために、増幅された信号が
相互変調されることになる。すなわち、送信すべき変調
信号にスプリアス信号が重畳される。共通チャネルテレ
ビジョン送信機においては、すなわち、振幅変調された
映像周波数信号と音声周波数信号が同時に送信および増
幅されるような共通チャネルテレビジョン送信機妊おい
ては、増幅列における非直線性のために、変調された各
搬送波に相互変調スプリアス信号が生ずるとともに、個
々の搬送波のｍｌの変調伝達のためにスプリアス混変調
信号が生ずる。

テレビジョン送信機または再放送送信機の品質基準は、
ノイズすなわちスプリアス信号が有用な信号より３０デ
シベル低いレベルでなければならないというようなもの
である。しかし、修正が行われないと、ノイズレベルは
有用な信号より保かにｍデシベル低いだけである。した
がって、そのような装置においては非直線性修正装置を
使用することが不可欠である。

る第三次の非直線性を修正するために特に適する修正回
路が開示されている。その修正回路においては、増幅列
の入力端子と出力端子における信号が検波され、かつ増
幅列の出力端子における信号はその増幅列の利得の直線
部に等しい値で除され、それらコつの信号は引算器にお
いて比較される。

その引算器は修正すべき副搬送波の角周波数の誤差信号
を生ずる。この誤差信号は増幅段より前の予修正回路に
おいて入力信号に加え合わされる。

そのような予修正回路は相互変調の修正には非常に適す
るが、共通チャネル送信機における個々の搬送波の間の
混変調による歪を部会長（修正することは不可能である
。したがって、そのような装置により一定電力の副搬送
波を適切に修正することが可能である。しかし、修正す
べき副搬送波自体が振幅変調さ１１ており、したがって
瞬時値が変化する場合には、その修正回路ではその副搬
送波をそれの完全な変化範囲にわたって修正できない。

本発明は装置の性能を改善することが可能で、従来の装
置の欠点を持たない、電力増幅列における非直線性、と
くに共通チャネルテレビジョン送信機における混変調に
起因する非直線性を自動的に修正するための装置に関す
るものである。

したがって、本発明は、送信される信号の一部を標本化
するためにテレビジョン送信機の電力増幅列の入力端子
と出力端子にそれぞれ接続され２つのチャネルを有し、
各チャネルは標本化された信号を受ける検波回路を有し
、増幅列の出力端子に接続されたチャネルは減衰器も有
し、この減衰器の減衰率は増幅列の利得のうち入力信号
とは独そのアナログ分割器の出力端子は調整可能な減衰
予修正回路の制御入力端子に接続され、その減衰予修正
回路は増幅列より先行する分岐の上流側に設けられるテ
レビジョン送信機の電力増幅列における非直締性を予め
補正するための装置にとくに関するものである。

先に述べたように、副搬送波が異なるλつの信号を一緒
に増幅するためにそれらの信号が増幅列へ同時に送られ
、しかもその増幅列が完全には直線的ではない場合には
、その増幅列の出力電圧はもはや入力電圧には厳密には
比例しない。増幅列が完全には直線的でなくなるのは、
増幅列の効率を高くするために増幅器の特性Ｖ、＝ｆｆ
ｆｅ）の比較的広い範囲で、したがってその特性の非直
線部で使用されるからである。入力電圧の二乗の関数で
ある項と、同じ電圧の三乗の関数である項と、等が現わ
れる。出力信号の種々の成分について行われた計算によ
り、入力電圧の三次関数である項のために、入力信号を
構成する副搬送波の周波数で脈動する信号が現われるこ
とになることが示されている。入力電圧の二乗の関数で
ある項の場合には、そのような信号が現われることはな
い。入力搬送波の７つである成分においては、一方は相
互変調の結果、すなわち、実際の副搬送波の変調に基づ
く歪信号であり、他方は他の搬送波により発生されるス
プリアス信号である。したがって、共通ノチャネルにお
いて増幅されたテレビジョン信号に対しては、音声信号
はｕ　、　＝　Ｐ、Ｌ（ｔ）　ＣＯ５ωａ（ｔ）であり
、映像信号はｕ２−Ｐ２・（ｔ）ｃｏｓω２・（ｔ）で
あるから、ｕｅ　がそれら一つの電圧の和であり、増幅
列の出力電圧ｕ８かに、ｕ、　＋　ｋ２ｕｅ十ｋｓ　ｕ
、に等しいものとすると、前記出力電圧は下記のように
して入力端子における映像成分と音声成分の関数として
表される。

ｕ＝ｋＰｃｏｓω（ｔ）　＋　ｋ、　Ｐｉｃａｓωｊ　
（ｔ）５　１ａ　１１ ＋　３／ｌＩｋ、　Ｐｌ、（Ｐａ＋　、ｚＰ７）　ｃｏ
ｓω８（ｔ）＋３／グに５ＰｉＣ２ＰＡ＋Ｐｉ）ｃｏｓ
ω２（ｔ）＋　・１ 搬送波の完全な電力範囲に対して相互変調と混変調の修
正を同時に行うため、修正装置は各搬送波を修正するた
めにその搬送波の周波数の成分を濾波するための装置と
、それの後段に設けられる、増幅列の利得のうち入力信
号とは独立していて、増幅列の出力信号を処理する減衰
率を有する減衰器とを有する。検波に続いて、その信号
は増幅列の入力信号により除され、割算器の出力信号は
予修正信号を発生し、その予修正信号を可変減衰器の制
御入力端子へ与える。その可変減衰器は対応するチャネ
ルから信号を受ける。その後で、七の対応するチャネル
からの信号は別のチャネルからの信号に加え合わされる
。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第７図は搬送波の１つを修正するための本発明の自動修
正装置のブロック図である。後で説明するように、他の
搬送波を修正するためには同一のチャネルを設けねばな
らない。

第１図は音声変調された中間周波信号発生器１０を示す
。その中間周波信号発生器１０の出力信号は音声周波数
信号Ｕ、により振幅変調された中間周波信号である。こ
の中間周波信号発生器１０の出力端子は予修正回路ｌ／
の信号入力端子に接続される。

予修正回路／／の出力端子は結合器／コの入力端子に接
続される。結合器７ノは入力信号のほとんどを加算器１
３の第１の入力端子へ送り、その入力信号のｕ１／にの
部分を並列チャネルで振幅変調検波器／’４の入力端子
へ与える。

映像信号により変調された中間周波信号発生器／Ｓの出
力端子が加算器３３の第コの入力端子に接続され、映像
信号により振幅変調された中間周波信号を供給する。し
たがって、加算器の出力端子には複合信号が現われる。

その複合信号は混合器／６において無線周波数すなわち
送信周波数にされて送られる。その混合器／６へは送信
周波数ＯＬの局部発振器入力が与えられる。この混合器
の出力端子は電力増幅列／７の入力端子に接続される。

したがって、電力増幅列／７は複合信号と送信周波数Ｕ
を受ける。電力増幅列／りの出力信号Ｕ　は結合器／ｇ
の入力端子へ与えられる。結合器／ｇはそれに与えられ
た入力信号のヴ）はとんどを出力端子へ送り、自動歪修
正のために第２の並列チャネルにお兄・て一部分のｕ　
／ｋを標本化する。

結合器／ｇの並列出力端子は、無線周波数中の音声搬送
波を選択するためのフィルタ／９の入力端子に接続され
る。このフィルタの出力端子は可変減衰器曜の入力端子
に接続される。この可変減衰器の出力端子は振幅変調検
波器、２／の入力端子に接続される。

検波器／’Ｉ、　２／の出力端子はアナログ割算器２ユ
の入力端子に接続される。その割算器の出力端子は歪を
予め修正するための予修正回路／／の制御入力端子へ差
動増幅器２／Ｉを介して接続されるとともに、可変減衰
器〃の制御入力端子へ低域フィルタカを介して接続され
る。減衰器曜はそれの減衰率を変えることにより、電力
増幅列の利得のうち入力電圧とは独立している部分のゆ
るやかに変化する部分を打消す。そのゆるやがな変化は
温度の関数とすることかでき、または部品の老化により
ひき起されろ。

したがって、高速アナログ割算器−の出力電圧る音声搬
送波の混変調の信号特性とから形成されろ。差動増幅器
２グによりこの電圧を逆にすること、それの直流成分を
基準電圧Ｖや、により変調信号ｐ、　（ｔ）とは独立に
打消すこと、および修正係数を調整することを可能とさ
れる。したがって、予修正回路は予修正制御信号を音声
歪成分の修正回路へ与える。それは修正回路の減衰率の
変化を、増幅列の利得の減衰率の逆数である入力電圧の
関数として制御する。

予修正回路は送信すべき信号を歪ませてはならない。そ
の信号は一般に高レベルの信号である。

更に、予修正回路は変調成分に追従せねばならないから
、予修正回路は直線的な制御士行わなければならないと
ともに、応答時間が非常に短（なければならない。〕Ｕ
後に、予イ６正回路はそれの入力端子に与えられた制御
電圧を積分してはならない。

したがって、本発明の一実施例に従って、予修正回路は
高速ＰＩＮダイオード混合器で構成される可変減衰器で
ある。

可変減衰器／／のこの実施例を第２図に示す。この可変
減衰器は入カドランスＴ、を有する。その入カドランス
の一次巻線には音声振幅変調された中間周波信号Ｕ、が
与えられる。入カドランスＴ１の二次巻線の中間タップ
は接地され、その二次巻線の端子は高速ＰＩＮダイオー
ド混合器ＭＸの２つの端子に接続される。ダイオード混
合器ＭＸの他のユつの端子は第二のトランスＴ２の一次
巻線の端子に接続される。その−次巻線の中間タップは
修正制御信号ｕｃ＝−（ａｕｍ−■ＲＦ、Ｆ）を受ける
。ここに、ａは修正効率係数である。トランスＴ２の二
次巻線には音声振幅変調された中間周波信号が現われる
。その中間周波信号は、電力増幅列の非直線性のために
後で加えられる歪を補償するために予めイト正される。

この自動修正装置が満足に動作できるようにするために
は、増幅列の伝達時間をできるだけ短くする必要がある
。同様にして、音声の送信周波数成分を選択するための
フィルタ／′？（またはループが映像搬送波の修正に関
するものである場合には、映像の送信周波数成分を選択
するためのフィルタ）においては、伝達時間をできるだ
け短くする必要がある。またフィルタの選択性が極めて
高いことも必要である。あらゆる場合において、このフ
ィルタの伝達時間は／θナノ秒または／りＯナノ秒以下
でなければならない。したがって、本発明の一実施例に
従って、選択フィルタ／９は映像搬送周波数（または、
映像成分を修正する場合には音声搬送波周波数）の成分
を除去するためのフィルタである。更に、この装置が正
しく動作するためには、アナログ割算器が真の歪成分を
示すよ５１７Ｃ１変調された信号を電力増幅の前に処理
する検波器／９と、変調された信号を電力増幅の後に処
理する検波器２／はできるだけ類似しなければならない
。

先に説明したように、可変減衰器２０は電力増幅列の利
４０のうち入力電圧と独立している成分に１を考慮に入
れる。したがって、その利得が時間的に、または温度の
関数として変化し、減衰器２ｏの減衰率が一定で／／に
１に等しいものとすると、装置はもはや平衡されない。

減衰器、２（１７により電力増幅列の出力信号に対して
行われる減衰の減衰率／／に、は電力増幅列の利４に１
の変化に依存する。

これはアナログ割算器２２の出力端子における直流電圧
の基礎として用いる。この目的のために、変調による全
ての成分を無くすためにアナログ割算器２２の出力信号
ｕｍが低域フィルタ２３により濾波される。したがって
、その低域フィルタ、２３の出力信号は可変減衰器〃の
制御信号である。したがって入力信号の変調の関数であ
る「高速」の欠陥が無くされ、一定の品質を保ちながら
増幅列の「ゆるやかな」変化がどのようなものであって
も、修正は真の出力レベルとは独立している。この自動
修正装置が連続して動作するようにするために、増幅列
においてがなりのレベル低下が検出された場合にも、減
衰器制御ループの調整を適切に行えるようにすることが
必要である。したがって、可変減衰器〃は本発明の一実
施例に従って３デシベル結合器を有する。その結合器に
おいてはＰＩＮダイオード制御により反射率が変えられ
る。この減衰器の一実施例を第３図に示す。検波器、２
／の出力端子が３デシベル結合器Ｃの第１の入力端子に
接続される。その結合器Ｃの第一の入力端子は減衰器Ｊ
の出力端子を形成する。結合器Ｃの第３と第ダの入力端
子はコンデンサｃ、Ｃ２と抵抗器Ｒ１Ｒ２をそれぞれ介
して制御入力端子へ接続される。

それらのコンデンサと抵抗器の共通接続点はＰＩＮダイ
オードＤ、Ｄ２　を介して接地される。

アナログ割算器ｎについては、全映像周波数帯で動作す
るのに十分高速の割算器は無い。したがって、アナログ
割算器は、全ての映像信号を送ることができるほど十分
に広い伝送帯域を有する演算増幅器の帰還ループ中に挿
入さｆｔだ増幅器により構成される。

第９図は映像搬送波の歪を修正するための予修正装置を
示すブロック図である。第１図に示す予修正装置に用い
られているのと同じ素子は同じ参照番号で示し、映像搬
送波の処理に関連する素子は、第７図に示ず予修正装置
における同じ素子を示す参照番号に１０θを加えた参照
番号で示す。

同じ（１１１成の映像成分の歪の修正を行えるようにす
るために、映像により変調された信号発生器／Ｓの出力
端子と加算器／３の対応する入力端子の間に予修正回路
／／／と結合器／／２が直列に接続される。

結合器／／２の第一の出力端子は映像変調検波器／／グ
に接続され、映像歪検出ループを構成するために電力増
幅列の出力端子別の結合器／／ｇが設けられる。結合器
／／ｇの１つの出力端子に映像選択フィルタ／／９が接
続され、その映像選択フィルタ／／９の出力端子には可
変減衰器／２０が接続され、その可変減衰器の出力端子
には振幅変調検波器イルタ ／２／の入力端子が接続される。映像選択）℃づｑは映
像成分送信搬送波周波数に同調される。先に説明したの
と同様に、映像信号検波器の出力が増幅される前と増幅
された後でアナログ割算器／２．２の入力端子へ与えら
れる。そのアナログ割算器／、！−の出力は、映像成分
と音声成分を結合させる前の映像チャネルに設けられて
いる予修正回路／／／を制御する。しかし、映像周波数
の成分を処理するためには、電力増幅列に導入された遅
延を補償するために、加算前の信号の検波チャネルに遅
延回路網１００を挿入することが必要である。その遅延
時間は一般に送信周波数の関数である。標準的な自動修
正装置を得るためには、固定遅延線と、前記チャネルに
送信周波数で導入される遅延時間を調整するための可変
遅延線を用いると有用である。

本発明は以上説明した実施例に限定されるものではない
。とくに、第１図においては、一つの成分の加算は中間
周波成分を基にして行われ、この場合には、加算前の音
声成分の変調の検波が中間周波数で行われ、加算後の音
声成分の変調の検波はＶＨＦ帯の送信周波数で行われる
。ＶＨＦ帯で加算が行われるものとすると、それらλつ
の検波はＶＨＦ帯で行うことができ、または先に説明し
た実施例におけるように、前置増幅信号検波を中間周波
チャネルの上流側で行うことかできる。更に、以上説明
した修正装置は共通チャネル送信機または再放送送信機
における混変調と相互変調を同時に修正することを目的
とするものであるが、それらの自動修正装置は、前記成
分が態別に増幅され゛る場合には、ただ１つの成分の相
互変調修正のためにも等しく用いることができ、そうす
ると非直線歪は相互変調によってのみ生ずることになる
。

この場合には、増幅列の出力端子にフィルタを設ける価
値はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動予修正装置の一実施例のブロック
図、第ユ、３図は第１図に示す装置のある素子の詳しい
回路図、第４図は本発明の予修正装置の第コの実施例の
ブロック図である。 １０・・・音声中間周波信号発生器、／／、ｉｉｉ・・
・予修正回路、／、２．　／！：、／／２．　／／！；
・・・結合器、／３・・・加算器、／’Ｉ、　２／、ｌ
／ダ・・・検波器、／３・・・映像中間周波信号発生器
、／乙・・・混合器、／７・・・電力増幅列、／ｑ、／
／ｑ・・フィルタ、ＸＩ、／２０・・・可変減衰器、２
／、／２／・・・振幅変調検波器１．２．２．　／ユコ
・・・アナログ割算器１．２３゜／、２３・・・低域フ
ィルタ１．２＜’、／２’ｌ・・・差動増幅器。 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ｉ）、送信される信号の一部を標本化するためにテレ
   ビジョン送信機の電力増幅列の入力端子と出力端子にそ
   れぞれ接続されたａつのチャネルを有し、各チャネルは
   標本化された信号を受ける検波回路を有し、増幅列の出
   力端子に接続されたチャネルは減衰器も有し、この減衰
   器の減衰率は増幅列の利得のうち入力信号とは独立して
   いる部分の利得に等しく、二つのチャネルの出力端子は
   アナログ分割器の入力端子に接続され、そのアナログ分
   割器の出力端子は調整可能な減衰予修正回路の制御入力
   端子に接続され、その減衰予修正回路は増幅列より先行
   する分岐の上流側に設けられることを特徴とするテレビ
   ジョン送信機の電力増幅列における非直線性を予め補正
   するための装置。 （２）、共通増幅列における増幅の前に加えられる振幅
   変調されたいくつかの搬送波成分の間の混変調を修正す
   るための特許請求の範囲第１項記載の装置であって、増
   幅列の出力端子に接続されているチャネルは修正すべき
   搬送波を濾波するための回路を更に備え、増幅列の入力
   端子に接続されているチャネルは、共通増幅列で増幅す
   べき成分を加える前に、同じ搬送波成分の伝送列に接続
   されることを特徴とする装置。 （３）、テレビジョン信号映像成分と音声成分の共通増
   幅列における映像搬送波から音声搬送波への混変調と音
   声搬送波から映像搬送波への混変調を修正するための特
   許請求の範囲第一項記載の装置であって、それらの成分
   を加え合わせる前の映像伝送チャネルと音声伝送チャネ
   ルにそれぞれ設けられる２つの予修正回路と、対応する
   予修正回路と増幅列の間にそれぞれ接続される２つのチ
   ャネルと、増幅列の出力端子に接続される一つの並列チ
   ャネルとを備え、それらのλつの並列チャネルのうちの
   一方のチャネルは音声搬送波を濾波するための回路を有
   し、他方のチャネルは映像搬送波を濾波するための回路
   を有することを特徴とする装置。 （４）、特許請求の範囲第７項記載の装置であって、複
   合テレビジョン信号の映像搬送波中の非直線性を修正す
   るために、増幅列の入力端子に接続されている対応する
   チャネルは送信周波数の関数として調整される遅延回路
   網を更に備えることを特徴とする装置。 （５）、特許請求の範囲第１項記載の装置であって、予
   修正回路はＰＩＮダイオード可変減衰回路であることを
   特徴とする装置。 （６）９％許請求の範囲第１項記載の装置であって、増
   幅列の出力端子に接続されているチャネル内の減衰器は
   分割器の出力信号の直流成分のゆるやかな変化により制
   御される可変減衰器であり、低域濾波器の入力端子は分
   割器の出力端子に接続され、低域濾波器の出力端子は可
   変減衰器の制御入力端子に接続されることを特徴とする
   装置。