JPS627281A - 中継増幅器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ＣＡＴＶ伝送システムなどのテレビ信号を含
む伝送システムに使われる中継増幅器に関するものであ
る。

従来の技術 ＣＡＴＶは、単なる再送信だけでなく自主放送や有料番
組サービス（ペイテレビ）など多彩なサービスを行うた
めに多チャンネル化の傾向にある。

これに従って、伝送路とりわけ中継増幅器には、特に高
性能なものが要求される。このような伝送システムの信
軌性を低下させる大きな要因とじては、能動素子を含む
中継増幅器に関連するものが多い。

中継増幅器に関連する障害の１つに、信号レベル過大あ
るいは増幅器の故障による歪の増加がある。このような
歪増加の障害発生を早期に発見することは、復旧までの
時間を短縮でき、たいへん有用である。

従来、このような歪増加障害の発見の方法は、特定周波
数のパイロット信号を同時に伝送し、中継増幅器の入力
あるいは出力で、このパイロット信号のレベルを知るこ
とによって間接的に歪増加障害を発見する方法がとられ
ていた。以下、図面を参照しながら、このような従来の
中継増幅器の１例について説明する。

第５図は従来の中継増幅器の構成図を示すものである。

第５図において、ｌは入力端子、２は上下信号分離フィ
ルタ、３は下り線路増幅器、４は上り線路増幅器、６は
上下信号分離フィルタ、７は出力端子、１８は第１フィ
ルタ、４０２は直流検波器、１７は変調用信号発生器、
１６は変調器、１５は搬送波発振器、１４は合波器で、
以上で中継増幅器５が構成されている。

以上のように構成された中継増幅器について、以下その
動作について説明する。下り映像信号と、下り線路増幅
器３の動作状態を調べるために加えられた特定周波数の
パイロット信号で構成される下り信号は、入力端子１か
ら入り、上下信号分離フィルタ２で分離され、下り線路
増幅器３で増幅される。下り映像信号と共に増幅された
パイロット信号は、第１フィルタ１８で抜き取られ、直
流検波器４０２で検波され、下り線路増幅器３の出力レ
ベルが測定される。従って、このテスト信号のレベルが
異常に高いようだと、歪が発生していることが予想でき
る。この例では、更にこのレベル値によって周波数など
を変化させうる変調用信号発生器１７で得られた信号で
、搬送波発振器１５で得られた返送用搬送波を変調器１
６で変調し、上り信号としてヘッドエンドに返送するこ
とにより、ヘッドエンドにおいて中継増幅器の入力レベ
ル過大による歪発生を監視することができる。

（特開昭５０−３３７２３号公報など）発明が解決しよ
うとする問題点 しかしながら上記のような構成では、帯域内特性の乱れ
によって線路増幅器の入力が帯域内で部分的に過大にな
る事により発生した歪は検出できない可能性がある。な
ぜなら、レベルを監視しているのはパイロット信号の周
波数のみであるからである。また、線路増幅器がプッシ
ュプル構成になっている場合、このバランスが崩れるな
どの線路増幅器自身の故障による歪増加も検出できない
可能性がある。

本発明は上記問題点に鑑み、レベル監視のような間接的
な方法ではなく、実際に映像伝送サービスを行っている
時の歪の増加を直接、的確に検出することのできる中継
増幅器を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の中継増幅器は、伝
送信号中に無変調のパイロット信号を含み、中継増幅器
内の１つないし複数の線路増幅器の出力に接続された、
該線路増幅器の非線形性によって混変調を受けたパイロ
ット信号を抜き取る第１フィルタと、このパイロット信
号の包絡線を取り出すことのできる検波器と、伝送され
ているテレビ信号の水平走査周波数およびその整数倍の
周波数の内の１つないし複数の周波数成分を通過させう
る第２フィルタと、該第２フィルタを通過した検出信号
のレベルを検出するレベル検出器を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、伝送されているテレビ
信号からパイロット信号への混変調成分を取り出し、そ
のレベルを監視することにより、的確に中継増幅器の歪
増加障害を検出することが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例の中継増幅器について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における中継増幅器の回
路構成図を示すものである。第１図において、１８は第
１フィルタ、１９はパイロット信号増幅器、２０は検波
器であり、これらでパイロット信号増幅検波部２１が構
成されている。また、９は第２フィルタ、１０は検出信
号増幅器、１１はレベル検出器、１２は判定器、１３は
判定出力端子であり、これらとパイロット信号増幅検波
部２１で全増加検出部２２が構成されている。更に、１
は入力端子、７は出力端子、８は線路増幅器で、以上に
より単方向の中継増幅器５が構成されている。

以上のように構成された中継増幅器について、以下第１
図および第２図を用いてその動作を説明する。

一般に線形でない線路増幅器を信号が通過すると、出力
には入力信号成分以外のものが含まれる。

今、入力信号Ｘが次式で表されている時、ｘ　＝　Ａｃ
ｏｓ　ａｔ　＋　Ｂ　ｃｏｓ　ｂｔ　　　　　　　　…
…■ｘ３のいわゆる３次歪に対応する成分は０式を用い
て次式で表される。

ｘ３＝　（Ａｃｏｓ　ａｔ＋Ｂｃｏｓ　ｂｔ）　３＝　
１　／　４　（Ａ３ｃｏｓ　３ａｔ＋　Ｂ３ｃｏｓ　３
ｂｔ）＋　３／　４　　（Ａ”　　Ｂ　　ｃｏｓ　（２
ａｔｂ）ｔ＋ＡＢ”　ｃｏｓ　　（２ｂ＋ａ）ｔ） ＋　３　／　４　　（Ａ’　ｃｏｓ　ａｔ＋　Ｂ　３ｃ
ｏｓ　ｂｔ）＋　３／　２　　（ＡＢＦ　ｃｏｓ　ａｔ
＋ＢＡ”　ｃｏｓ　ｂｔ）・・・・・・■ ■式右辺において、第１項は第３高調波成分、第２項は
相互変調成分、第３項は基本波非直線成分、第４項は混
変調成分である。今更に、■式右辺において、第１項を
無変調のパイロット信号、第２項をテレビ信号とすれば
、映像信号をｓ　（ｔ）として、Ｂ　＝　１　＋　ｓ　
（ｔ）　　　　　　　　　　　　　・・・・・・■と表
せる。Ａ、ａ、ｂは定数である。そこで、混変調成分で
あるＡ　Ｂ　”　ｃｏｓ−ａｔに着目すると、０式％式
％ である。これは線路増幅器出力のパイロット信号包絡線
に映像信号成分およびその２次歪成分が現れることを示
している。一方、映像信号ｓ　（ｔ）は水平走査周波数
およびその整数倍の周波数に非常に強い成分を持ってい
る。従って、線路増幅器出力のパイロット信号を検波し
、水平走査周波数およびその整数倍の周波数成分のレベ
ルの増加を検出することによって、増幅器の歪の増加を
検出することができる。なお、このことは線路増幅器に
入力されるテレビ信号が複数である場合にもあてはまる
。

第１図において、入力端子１にはテレビ信号と共に無変
調のパイロット信号が含まれた信号が入り、線路増幅器
８で増幅される。出力信号中の混変調を受けたパイロッ
ト信号は、第１フィルタ１８によって抜き取られ、パイ
ロット信号増幅器１９で増幅され、検波器２０で検波さ
れる。検波器２０は、半波整流型、全波整流型、自乗検
波器、ＰＬＬなどを用いた同期検波器など包絡線を取り
出せるものであれば良い。

検波器２０の出力には、前述のように水平走査周波数お
よびその整数倍の周波数成分が含まれるが、第２フィル
タ９はこれらの成分の内の１つあるいは複数の成分を通
過させるものである。第２フィルタ９の出力信号を検出
信号と呼ぶことにすると、第２フィルタ９は検出信号の
Ｓ／Ｎ比を向上させ全増加の検出動作を安定させる役目
の果している。

第２図（ａｌ〜（Ｃ）はこのような第２フィルタ９の周
波数特性例を示したものである。ただし、第２図におい
てｆＨは水平走査周波数を示している。

このようにして得られた検出信号は、検出信号増幅器１
０で増幅された後、レベル検出器工１でレベル検出され
、判定器１２で適当な時定数回路を通過させてからレベ
ル判定される。もし、検出信号レベルが異常に高くなっ
たと判定器１２で判定した場合は、判定器１２は判定出
力端子１３に全増加障害発生信号を出力する。

以上のように本実施例によれば、線路増幅器８の歪によ
って混変調を受けたパイロット信号を抜き取る第１フィ
ルタ１８とこのパイロット信号の包絡線を取り出す検波
器２０、および水平走査周波数およびその整数倍の周波
数成分の内の１つあるいは複数の成分を通過させる第２
フィルタ９、レベル検出器１１を設けることにより、テ
レビ信号からパイロット信号への混変調成分のレベル増
大を検出することによって直接、的確に中継増幅器の全
増加障害を検出することができる。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明の第２の実施例を示す中継増幅器の回路
構成図である。同図において、２１はパイロット信号増
幅検波部、９は第２フィルタ、１０は検出信号増幅器、
１１はレベル検出器、１２は判定器で第１図の構成と同
様に歪増加検出部２２を構成している。また、１３は判
定出力端子、１は入力端子、７は出力端子で、以上は第
１図の構成と同様なものである。第１図の構成と異なる
のは、パイロット信号増幅検波部２１の出力に接続され
た第３フィルタ２３を設け、この出力によって線路増幅
器８の増幅度を制御することである。なお、以上により
、単方向の中継増幅器５が構成されている。

上記のように構成された中継増幅器について、以下その
動作を説明する。歪増加の検出方法は第１の実施例と全
く同様、線路増幅器８の歪が増加した場合、判定器１２
が歪増加障害発生信号を判定出力端子１３に出力する。

第１の実施例と異なるのは、パイロット信号増幅検波部
２１の出力の直流分を第３フィルタ２３で取り出し、こ
のレベルが一定になるように線路増幅器８の増幅度を制
御する点である。このようにして、線路増幅器８の出力
レベルを適正に保つことができる。

以上のように、第３フィルタ２３を設け、線路増幅器８
の増幅度を制御できるようにすることにより、パイロッ
ト信号およびパイロット信号増幅検波部２１を共用して
全増加検出動作および出力レベル適正化動作を行うこと
ができる。

以下本発明の第３の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第４図は本発明の第３の実施例を示す中継増幅器の回路
構成図である。同゛図において、１は入力端子、７は出
力端子、２２は歪増加検出部、以上は第１図の構成と同
様なものである。第１図の構成と異なるのは、線路増幅
器が下り線路増幅器３及び上り線路増幅器４のように２
つあること、変調用信号発生器１７、搬送波発振器１５
、変調器１６、合波器１４を設け、上下信号分離フィル
タ２及び上下信号分離フィルタ６により全体として双方
向の中継増幅器５が構成されていることである。

上記のように構成された中継増幅器について、以下その
動作を説明する。歪増加の検出方法は第１の実施例と全
く同様、下り線路増幅器３の歪が増加した場合、歪増加
検出部２２が歪増加障害発生信号を出力する。この例で
は、更にこの信号によって周波数などを変化させうる変
調用信号発生器１７で得られた信号で、搬送波発振器１
５で得られた返送用搬送波を変調器１６で変調し、上り
信号としてヘッドエンドに返送することにより、ヘッド
エンドにおいて中継増幅器５の歪増加による障害発生を
監視することができる。

以上のように、変調用信号発生器１７、搬送波発振器１
５、変調器１６、合波器１４を設けることにより、ヘッ
ドエンドにおいて中継増幅器５の歪増加による障害発生
を監視することができる。

なお、この実施例において歪増加検出部２２は下り線路
増幅器３の出力に接続され、下り線路増幅器３の歪発生
が検出されるようになっているが、歪増加検出部２２を
上り線路増幅器４の出力に接続し、上り線路増幅器４の
歪発生が検出されるようになっていても良い。さらに、
歪増加検出部２２を２系統持ち、一方を下り線路増幅器
３の出力に、もう一方を上り線路増幅器４の出力に接続
し、両増幅器の歪発生が検出されるようになっていても
良い。合波器１４は、上り線路増幅器４の出力側に設け
ても良い。また、以上のどの場合においても第２の実施
例と同様に、第３フィルタ２３を追加し、その出力によ
り該線路増幅器の増幅度を制御し、出力レベルを適正に
保つ機能を併せ持つものであっても良い。

発明の効果 以上のように本発明は、伝送信号中に無変調のパイロッ
ト信号を含み、中継増幅器内の１つないし複数の線路増
幅器の出力に接続された、該線路増幅器の非線形性によ
って混変調を受けたパイロット信号を抜き取る第１フィ
ルタと、このパイロット信号の包絡線を取り出すことの
できる検波器と、伝送されているテレビ信号の水平走査
周波数およびその整数倍の周波数の内の１つないし複数
の周波数成分を通過させうる第２フィルタと、該第２フ
ィルタを通過した検出信号のレベルを検出するレベル検
出器を備え、伝送されているテレビ信号からパイロット
信号への混変調成分を取り出し、そのレベルを監視する
ことにより、的確に中継増幅器の歪増加障害を検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における中継増幅器の回
路の構成を示す図、第２図は第２フィルタ９の周波数特
性例を示す図、第３図は本発明の第２の実施例における
中継増幅器の回路の構成を示す図、第４図は本発明の第
３の実施例における中継増幅器の回路の構成を示す図、
第５図は従来の中継増幅器の回路の構成を示す図である
。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・上下信号分離
フィルタ、３・・・・・・下り線路増幅器、４・・・・
・・上り線路増幅器、５・・・・・・中継増幅器、６・
・・・・・上下信号分離フィルタ、７・・・・・・出力
端子、８・・・・・・線路増幅器、９・・・・・・第２
フィルタ、１０・・・・・・検出信号増幅器、１１・旧
・・レベル検出器、１２・・・・・・判定器、１３・・
・・・・判定出力端子、１４・・・・・・合波器、１５
・・・・・・搬送波発振器、１６・・・・・・変調器、
１７・・・・・・変調用信号発生器、１８・・・・・・
第１フィルタ、１９・・・・・・パイロット信号増幅器
、２０・・・・・・検波器、２１・・・・・・パイロッ
ト信号増幅検波部、２２・・・・・・全増加検出部、２
３・・・・・・第３フィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第２図 第３図 ５叩４匠ｆｆＩＩ帛巻 ｔ′−ぐ べＳ 区　　　　　　６

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）テレビ信号を含む伝送システムの中継増幅器にお
   いて、伝送信号中に無変調のパイロット信号を含み、中
   継増幅器内の１つないし複数の線路増幅器の出力に接続
   された、該線路増幅器の非線形性によって混変調を受け
   た該パイロット信号を抜き取る第１フィルタと、該第１
   フィルタを通過したパイロット信号の包絡線を取り出す
   ことのできる検波器と、該検波器出力信号の中から伝送
   されているテレビ信号の水平走査周波数およびその整数
   倍の周波数の内の１つないし複数の周波数成分を通過さ
   せうる第２フィルタと、該第２フィルタを通過した検出
   信号のレベルを検出するレベル検出器を具備し、該検出
   信号のレベル上昇によって該線路増幅器の歪の増加を検
   出することを特徴とする中継増幅器。
2. （２）この伝送システムはＣＡＴＶの伝送システムであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の中
   継増幅器。
3. （３）検波器を通過した後の信号の直流成分のみを通過
   させうる、検波器の出力に接続された第３フィルタを有
   し、この直流成分が一定になるように該線路増幅器の増
   幅度を制御することを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項または第（２）項記載の中継増幅器。