JPS6354027A - バス分岐補償方式 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、分岐線路におけるインピーダンス補償回路を
有するバス分岐補償方式に関するものである。

（従来の技術） バス線路に複数本の分岐線路を接続する場合、該分岐線
路の接続に伴い分岐点においてインピーダンスの不整合
による反射を生じ、これによる伝送波形歪を生じるので
、何らかの対応が必要となる。

分岐点での反射係数Ｆは、バス線路の特性インピーダン
スをＺｏ、バス線路から該分岐点を見たインピーダンス
をＺＴとすると、（１）式で与えられる。

Ｆ：ｚ？−ｚ。

ｚＴ＋ｚ。　　　　　　　　　　　（１）ここで、ＺＴ
は分岐線路のインピーダンスと分岐点から先のバス線路
のインピーダンスの合成インピーダンスであり、２．＝
２？の時に反射係数がＯとなり反射がなくなる。このた
めには、分岐線路のインピーダンスをωとしなければな
らない。−般にバス線路は整合終端されており周波数に
かかわらず一定値となるが、分岐線路による損失をでき
るだけ少なくするために、分岐線路の終端を高インピー
ダンス終端にするのが一般的で、この場合分岐線路のイ
ンピーダンスは一般的に容量性となる。このため、分岐
線路のインピーダンスは高周波数になるに従い低インピ
ーダンスとなるような周波数特性を持ち１反射係数は高
周波数になるに従い急激に−１に近づいていく。この場
合１分岐点よりバス線路の信号源側で受信を行なおうと
すると、その点での波形は進行波と反射波の加算で与え
られることから波形劣化が著しくなる。

従来は単純に分岐線路を接続するか、または伝送波形歪
を減少させるために１分岐点においてアクティブ回路を
用いたインピーダンス変換回路を挿入していた。前者は
回路を簡略化するためのものである。一方、後者は分岐
点における反射を除去するためのものである。簡易なイ
ンピーダンス変換法としてトランスを使用したものもあ
る。

第５図及び第６図にインピーダンス変換回路を挿入した
従来の例を示す。１は送信回路、２，３はバス線路、４
はバス線路終端回路、５は分岐線路、６は受信回路、７
は完全なインピーダンス変換回路、８はトランスを用い
たインピーダンス変換回路、９　、１０．１１．１２は
端子である。

インピーダンス変換回路挿入の効果を得るためには、端
子９，１０と端子１１．１２の間の距離をできるだけ小
さくする必要があり、即ち分岐点にインピーダンス変換
回路を挿入しなければならず、工法上不具合があった。

また、能動素子を用いたバッファ増幅器で構成したイン
ピーダンス変換回路を挿入する方式では。

回路規模が大きくなると共にアクティブ素子を使用する
ため電源が必要となるといった欠点があった。更には、
バス線路に直流給電を行なっている場合においては、交
流と直流の分離・合成回路が必要となり、やはり回路規
模が大きくなるといった欠点があった。

また、簡単なインピーダンス変換法として１−ランスを
使用する方法もあるが、トランス自体が物理的に大きい
という欠点及びバス線路から分岐線路を見たインピーダ
ンスは大きくなるが１分岐線路からバス線路を見たイン
ピーダンスが巻数比をｎとすると０２倍だけ小さくなり
、分岐線路側からの送出電圧を大きくとらないとバス線
路に同一の電圧を送出することかできないため、輻射雌
音が大きくなること、分岐線路の先の装置のドライブ電
圧を高くしないといけないといった欠点があった。一方
、分岐点において何もインピーダンス補償をしない方式
では、伝送周波数９分岐線路数及び分岐線路長に大きな
制限を加えなければ信号伝送ができないといった欠点が
あった。

（発明の目的） 本発明は、これらの欠点を解決し、簡易な構成の補償回
路により分岐点での伝送帯域における反射係数を０に近
づけるためのバス分岐補償方式を提供することを目的と
するものである。

（発明の構成） 発明の特敗火僅来の技術との速入 本発明は、上記目的を達成するために、分岐線路の容量
と主要周波数帯域で並列共振する２端子回路で構成され
る補償回路を分岐線路上の任意の点の線間に付加するこ
とを特徴とし、補償回路が極めて簡単な構成の２端子回
路である点、および線路上の任意の点に接続して効果が
得られる点で従来と異なる。

失１ 第１図は本発明の一実施例を説明する図であって、１は
送信回路、２，３はバス線路　４はバス線路終端回路、
１３はインピーダンス補償回路、５は分岐線路、６は受
信回路、９〜１２．１４．１５は端子である。第２図は
第１図のインピーダンス補償回路１３の一例で１６はコ
イル、１７は抵抗である。第３図は第１図の分岐線路を
バス線路から切離した場合の端子９，１０から見た分岐
線路のインピーダンスの周波数特性であり、　１８は共
振周波数、１９はインピーダンス補償回路１３がない場
合の分岐線路のインピーダンス、２０はインピーダンス
補償回路１３を挿入した場合の分岐線路のインピーダン
スである。第４図は第１図において送信回路１からの信
号の端子９．１０における反射係数の周波数特性であり
、２１はインピーダンス補償回路１３を未挿入の場合、
２２はインピーダンス補償回路１３を挿入した場合であ
る。

分岐線路のインピーダンスを上げるために一般に分岐線
路の終端は高インピーダンス終端としており、この場合
分岐線路のインピーダンスは第３図の１９に示すように
容量性のインピーダンスとなる。例えば、特性インピー
ダンス１４５Ω減衰定数７１ｄＢ／ｌａｎ、位相定数３
８ｒａｄ／ｌ／Ｉｎ（それぞれ１旧１ｚでの値）の線路
５ｍを分岐線路とじて用い、この分岐線路を５にΩで終
端した場合、　１００ｐＦ程度の容量性インピーダンス
に近い特性を示す。十分長いバス線路にこの分岐線路を
接続して１旧りのマンチェスタ信号を伝送しようとした
場合、第２図においてコイルを３００μ１１、抵抗を５
００Ωとなるように値を選定し、これを線間に並列に接
続することにより主要伝送周波数帯域より高域周波数に
おけるインピーダンスを第３図２０のように上昇させる
ことができる。これにより第４図に示すように反射係数
の周波数特性を数百ｋＨｚ以上の周波数において改善す
ることができる。低域周波数においては一部劣化する部
分が現れるが、直列抵抗の存在により波形歪に及ぼす影
響は小さい。

このような構造となっていることから、伝送周波数に応
じて主要伝送周波数の近傍に共°振周波数を与えるイン
ピーダンス補償回路を挿入することにより、主要伝送周
波数以上での反射量を小さく押えることができ、この結
果、インピーダンス補償回路を挿入しない場合に比べ、
分岐線路数の増大および伝送周波数を増大させることが
できるという効果がある。また、インピーダンス補償回
路は一般に２素子程度で構成できることがら、アクティ
ブ素子を用いた完全なインピーダンス補償回路を挿入す
る場合と比較し、回路規模を大幅に削減可能であるとい
う効果がある。

なお、第１図においてインピーダンス補償回路は端子９
．１０間に挿入したが１分岐Ｓ路光の端子１４、１５（
即ち端末装置内）間に挿入しても同様な効果が得られる
ことを近似式を用いて説明する。分岐補償用インピーダ
ンスをＺい分岐線の終端インピーダンスをＺＩ１分岐線
路の特性インピーダンスを７０とすると、分岐補償を行
なわない場合、分岐線路を見込んだインピーダンスＺｎ
は（２）式で与えられる。なお、γは伝搬定数でγ＝α
＋ｊβで与えられ、Ｑは分岐線路長である。

線路長が短く（γＱ〈１）αがβに比べ無視でき、終端
インピーダンス２．が大きい場合、５ｉｎｈ７Ｑ＝ｊβ
Ｑ、　ｃｏｓｈ　Ｙ　Ｑ＝　１より（２）式は（３）式
で近似できる。

（３）式は容量性のインピーダンス特性を示すことから
、これに誘導性インピーダンスを並列接続することによ
り並列共振を起すことが可能となる。

分岐点に誘導性インピーダンスｊＷＬを接続した場合の
合成インピーダンスＺＴは（４）式で与えられる。

次に、誘導性インピーダンスｊＷＬを分岐線路の終端イ
ンピーダンスとして用いた場合、Ｚｌ＝ｊＷＬを（２）
式に代入して分岐線路を見込んだインピーダンスｚｃは
（５）式で与えられる。

（５）式において、線路長ａが短い場合は上記と同一の
（４）式で近似できる。分岐線路の任意の点に誘導性イ
ンピーダンスを接続した場合も同様に説明できる。

すなわち、誘導性インピーダンスを分岐線路上のどこに
接続しても分岐点から分岐端を見たインピーダンスは近
似的に（４）式で与えられ、前記の効果を実現すること
ができる。

（発明の効果） 以上説明したように、共振特性を利用することにより所
望の周波数帯域における分岐線路のインピーダンスを増
大できることから分岐点での反射量を減少することがで
き、補償回路を挿入しない場合に比べ分岐線路の数を増
加することも伝送周波数を増加させることも可能となる
。また、補償回路の素子数が２個程度であることから、
完全なインピーダンス補償回路を用いたものに比べ、電
源回路が不要、交流と直流の分離・合成回路が不要とい
ったように分岐点での回路規模が大幅に削減できる利点
がある。更に、補償回路を端末装置内に設置することが
可能であり、工法が簡易化されるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明の一実施例、第２図は本発明のインピー
ダンス補償回路の一例、第３図は分岐線路のインピーダ
ンスの一例、第４図は分岐点における反射係数の一例を
示すものである。第５図及び第６図は従来技術の説明図
である。 １・・・送伝回路、　２，３・・・バス線路、　４・・
・バス線路終端回路、　５・・・分岐線路、６・・・受
信回路、　７，８・・・インピーダンス変換回路、　９
　、１０．１１．１２．１４．１５・・・端子、　１３
・・・分岐インピーダンス補償回路。 １６・・・コイル、　１７・・・抵抗、　１８・・・共
振周波数、　１９・・・分岐線路のインピーダンスの一
例、　２０・・・インピーダンス補償回路を挿入した場
合の分岐線路のインピーダンスの一例、　２１・・・分
岐点での反射係数の一例、２２・・・インピーダンス補
償回路を挿入した場合の分岐点での反射係数の一例。 特許出願人　日本電信電話株式会社 岩崎通信機株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バス線路に分岐線路を接続し信号を伝送するシステムに
   おいて、該分岐線路上の任意の点の線間に伝送信号の主
   要周波数帯で分岐線路容量と並列共振を生じる２端子回
   路で構成される補償回路を挿入したことを特徴とするバ
   ス分岐補償方式。