(57)【要約】【課題】小さな回路規模で群遅延スロープの傾斜を設定できる電気信号回路およびＦＭ復調器を提案する。【解決手段】複数の周波数が多重された電気信号を出力する第１の高周波デバイス、電気信号を伝播する伝送線路、この伝送線路に接続された第２の高周波デバイス、および伝送線路と第２の高周波デバイスとの境界部に第２の高周波デバイスの入力部と並列に接続された並列抵抗を備えた電気信号回路またはＦＭ復調器であって、伝送線路の特性インピーダンスを、第１の高周波デバイスの出力インピーダンスと相違させ、並列抵抗の抵抗値により、電気信号の群遅延特性の周波数依存性に傾斜を持たせる。【選択図】図１
2008060830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数が多重された電気信号を出力する第１の高周波デバイス、前記電気信号を伝播する伝送線路、前記伝送線路に接続された第２の高周波デバイス、および前記伝送線路と前記第２の高周波デバイスとの境界部に前記第２の高周波デバイスの入力部と並列に接続された並列抵抗を備えた電気信号回路であって、
前記伝送線路の特性インピーダンスを、前記第１の高周波デバイスの出力インピーダンスと相違させ、前記並列抵抗の抵抗値に基づき、前記電気信号の群遅延特性の周波数依存性の傾斜を設定したことを特徴とする電気信号回路。
【請求項２】
請求項１記載の電気信号回路であって、前記並列抵抗の抵抗値が、前記第２の高周波デバイスの入力インピーダンスの１／５倍から１０倍の抵抗値を有することを特徴とする電気信号回路。
【請求項３】
請求項１記載の電気信号回路であって、前記伝送線路が、互いに直列に接続された第１、第２の分布定数線路を含み、これらの第１、第２の分布定数線路の特性インピーダンスが、それぞれ前記第１の高周波デバイスの出力インピーダンスと相違することを特徴とする電気信号回路。
【請求項４】
請求項１記載の電気信号回路であって、前記並列抵抗が、電界効果トランジスタのソース、ドレイン間の抵抗を用いて構成されたことを特徴とする電気信号回路。
【請求項５】
複数の周波数が多重されたＦＭ電気信号を出力するプリアンプ、前記ＦＭ電気信号を伝播する伝送線路、前記伝送線路に接続され前記ＦＭ電気信号をＦＭ検波するＦＭ検波回路、および前記伝送線路と前記ＦＭ検波回路との境界部に前記ＦＭ検波回路の入力部と並列に接続された並列抵抗を備えたＦＭ復調器であって、
前記伝送線路の特性インピーダンスを、前記プリアンプの出力インピーダンスと相違させ、前記並列抵抗の抵抗値に基づき、前記ＦＭ電気信号の群遅延特性の周波数依存性の傾斜を設定したことを特徴とするＦＭ復調器。
【請求項６】
請求項５記載のＦＭ復調器であって、前記並列抵抗の抵抗値が、前記第２の高周波デバイスの入力インピーダンスの１／５倍から１０倍の抵抗値を有することを特徴とするＦＭ復調器。
【請求項７】
請求項５記載のＦＭ復調器であって、前記伝送線路が、互いに直列に接続された第１、第２の分布定数線路を含み、これらの第１、第２の分布定数線路の特性インピーダンスが、それぞれ前記プリアンプの出力インピーダンスと相違することを特徴とするＦＭ復調器。
【請求項８】
請求項７記載のＦＭ復調器であって、前記第１の分布定数線路がフレキシブル基板を用いて構成され、また前記第２の分布定数線路がガラスエポキシ基板を用いて構成されたことを特徴とするＦＭ復調器。
【請求項９】
請求項５記載のＦＭ復調器であって、前記並列抵抗が、電界効果トランジスタのソース、ドレイン間の抵抗を用いて構成されたことを特徴とするＦＭ復調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の周波数が多重された電気信号を取り扱う電気信号回路、およびそれを用いたＦＭ復調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の周波数が多重されたＦＭ電気信号を取り扱う電気信号回路が、１９９６年６月に発行された「IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS」のVOL.8, NO.6の８３９〜８４１ページに掲載された「Super-Wide-Band Optical FM Modulation Scheme and Its Application to Multichannel AM Video Transmission Systems」と題する論文（非特許文献１）に、開示されている。図１１は、この論文の８３９ページのＦｉｇ．１に示されたＡＭビデオ伝送システムを示す。
【０００３】
図１１に示すＡＭビデオ伝送システムは、光レーザ送信機１１０と、光ファイバ１２０と、光スプリッタ１３０と、多数の光ネットワークユニット１４０と、多数のテレビジョン受信機１５０を含む。光レーザ送信機１１０は、ＡＭ／ＦＭコンバータ１１１と、ＤＦＢレーザ１１２を有する。多チャンネルのＡＭテレビビデオ信号Ｓ１は、ＡＭ／ＦＭコンバータ１１１により一括してＦＭ電気信号Ｓ２に変換され、このＦＭ電気信号Ｓ２は、ＤＦＢレーザ１１２により光信号Ｓ２Ｏに変換され、光ファイバ１２０により送信される。光スプリッタ１３０は、光ファイバ１２０を伝送する光信号Ｓ２Ｏを、多数の光ネットワークユニット１４０にそれぞれ配分する。多数の光ネットワークユニット１４０は、それぞれホトダイオード１４１と、伝送線路１４２と、ＦＭ復調回路１４３を有する。各光ネットワークユニット１４０で受信された光信号Ｓ２Ｏは、ホトダイオード１４１により電気信号、すなわちＦＭ電気信号Ｓ２に変換され、このＦＭ電気信号Ｓ２は、伝送線路１４２を通じてＦＭ復調回路１４３に入力され、このＦＭ復調回路で多チャンネルのＡＭテレビビデオ信号Ｓ１に復調され、各家庭のテレビビジョン受信機１５０に供給される。
【０００４】
図１１と同様な電気信号回路は、２００１年１１月に発行された「IEICE TRANS. COMMUM.」のVOL.E84-B, NO.11の２９１５〜２９２３ページに掲載された「Design of Optical Video Transmission System for Fiber to the Home Employing Super Wide-Band FM Modulation Scheme」と題する論文（非特許文献２）の２９１５ページのＦｉｇ．１にも開示されている。また、この論文には、群遅延等化回路も開示されている。図１２は、この非特許文献２の２９１８ページのＦｉｇ．８に示された群遅延等化回路を示す。この群遅延等化回路は、３つの同調回路１６０をカスケード接続したもので、各同調回路は、１つのインダクタと、１つのキャパシタと、可変抵抗を含む５つの抵抗を含む７個の回路素子で構成される。
【０００５】
【非特許文献１】１９９６年６月に発行された「IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS」のVOL.8, NO.6の８３９〜８４１ページに掲載された「Super-Wide-Band Optical FM Modulation Scheme and Its Application to Multichannel AM Video Transmission Systems」と題する論文
【非特許文献２】２００１年１１月に発行された「IEICE TRANS. COMMUM.」のVOL.E84-B, NO.11の２９１５〜２９２３ページに掲載された「Design of Optical Video Transmission System for Fiber to the Home Employing Super Wide-Band FM Modulation Scheme」と題する論文
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１に示す伝送システムでは、ＦＭ電気信号Ｓ２は、数ＧＨｚに亘る広帯域ＦＭ変調信号とされるので、群遅延特性の周波数依存性（以下、群遅延スロープという）が、帯域内で平坦となる平坦性が求められる。とくに、図１１のＡＭビデオ伝送システムのようなアナログ通信では、伝送システムの送信端から受信端に至るシステムの全体で、群遅延スロープを管理する必要がある。この群遅延スロープは、一般に伝送路内の電気的多重反射などにより平坦性が失われるため、この平坦性を確保することが、広帯域ＦＭ信号Ｓ２を用いた伝送システムにおける重要な課題となっている。
【０００７】
図１１に示す伝送システムにおいて、光ネットワークユニット１４０は、ホトダイオード１４１と、伝送線路１４２と、ＦＭ復調回路１４３を含むが、これらには、群遅延スロープを調整する要素は搭載されていない。したがって、図１１に示す伝送システムでは、システム全体の群遅延特性を最適化することは容易ではない。
【０００８】
図１２に示す群遅延等化回路は、光送信機に配置されると説明されており、図１１の伝送システムでは、光レーザ送信機１１０内に組み込まれ、伝送システム全体の群遅延スロープを平坦化するものと考えられる。しかし、この図１２の群遅延等化回路は、１つの同調回路１６０が７個の回路素子で構成され、３つの同調回路では合計で２１個の回路素子を必要とし、回路規模が大きく、例えば、図１１に示す伝送システムにおける多数の光ネットワークユニット１４０には到底使用できず、また、３つの各同調回路１６０の可変抵抗を微調整して群遅延等化を行なう必要があり、その最適化のため調整が難しい。
【０００９】
この発明は、小さな回路規模で、容易に、群遅延スロープに傾斜を持たせることのできる電気信号回路を提案するものである。
【００１０】
また、この発明は、小さな回路規模で、容易に、群遅延スロープに傾斜を持たせることのできるＦＭ復調器を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による電気信号回路は、複数の周波数が多重された電気信号を出力する第１の高周波デバイス、前記電気信号を伝播する伝送線路、前記伝送線路に接続された第２の高周波デバイス、および前記伝送線路と前記第２の高周波デバイスとの境界部に前記第２の高周波デバイスの入力部と並列に接続された並列抵抗を備えた電気信号回路であって、前記伝送線路の特性インピーダンスを、前記第１の高周波デバイスの出力インピーダンスと相違させ、前記並列抵抗の抵抗値に基づき、前記電気信号の群遅延スロープ（群遅延特性の周波数依存性）の傾斜を設定したことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明によるＦＭ復調器は、複数の周波数が多重されたＦＭ電気信号を出力するプリアンプ、前記ＦＭ電気信号を伝播する伝送線路、前記伝送線路に接続され前記ＦＭ電気信号をＦＭ検波するＦＭ検波回路、および前記伝送線路と前記ＦＭ検波回路との境界部に前記ＦＭ検波回路の入力部と並列に接続された並列抵抗を備えたＦＭ復調器であって、前記伝送線路の特性インピーダンスを、前記プリアンプの出力インピーダンスと相違させ、前記並列抵抗の抵抗値に基づき、前記ＦＭ電気信号の群遅延特性の周波数依存性の傾斜を設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明による電気信号回路では、第１の高周波デバイスの出力インピーダンスと相違した特性インピーダンスを有する伝送線路、およびこの伝送線路と第２の高周波デバイスとの境界部に第２の高周波デバイスの入力部と並列に接続された並列抵抗を併用し、並列抵抗の抵抗値に基づき、電気信号の群遅延スロープ（群遅延特性の周波数依存性）の傾斜を設定したものであり、伝送線路と並列抵抗の小さな回路規模で、群遅延スロープの傾斜を設定することができる。
【００１４】
また、この発明によるＦＭ復調器では、プリアンプの出力インピーダンスと相違した特性インピーダンスを有する伝送線路、およびこの伝送線路とＦＭ検波回路との境界部にＦＭ検波回路の入力部と並列に接続された並列抵抗を併用し、並列抵抗の抵抗値に基づき、ＦＭ電気信号の群遅延スロープ（群遅延特性の周波数依存性）の傾斜を設定したものであり、伝送線路と並列抵抗の小さな回路規模で、群遅延スロープの傾斜を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明による電気信号回路の実施の形態１を示す電気回路図である。この図１に示す実施の形態１の電気信号回路は、同時にこの発明によるＦＭ復調器を構成する。この実施の形態１の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０は、例えば図１１に示す伝送システムにおける光ネットワークユニット１４０として使用される。図２は、実施の形態１の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０の各部品形態を示す正面図である。
【００１７】
図１の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０は、ホトダイオード１１と、第１の高周波デバイス１３と、伝送線路２０と、直流カット回路３１と、第２の高周波デバイス３５と、並列抵抗４０を含む。
【００１８】
ホトダイオード１１は、直流電源端子１２に接続され、この直流電源端子１２から、例えば３．３（Ｖ）の直流バイアス電圧を受ける。このホトダイオード１１は、例えば図１１の光スプリッタ１３０で分配された光信号Ｓ２Ｏを受けて、この光信号Ｓ２ＯをＦＭ電気信号Ｓ２に変換する。多チャンネルのＡＭテレビビデオ信号Ｓ１がＡＭ／ＦＭコンバータ１１１により、一括してＦＭ電気信号Ｓ２に変換され、このＦＭ電気信号Ｓ２がＤＦＢレーザ１１２により光信号Ｓ２Ｏに変換され、この光信号Ｓ２Ｏが光ファイバ１２０に設けられた光スプリッタ１３０により分配され、ホトダイオード１１に入力される。ホトダイオード１１は、この光信号Ｓ２ＯをＦＭ電気信号Ｓ２に変換し、この光信号Ｓ２Ｏに基づく出力電流信号を第１の高周波デバイス１３の入力端に供給する。ＦＭ電気信号Ｓ２は、具体的には、３（ＧＨｚ）を中心周波数として、その正負両側にそれぞれ２（ＧＨｚ）の帯域を持ち、この３±２（ＧＨｚ）の帯域内に多チャンネルの各周波数が多重されている。
【００１９】
第１の高周波デバイス１３は、具体的にはプリアンプであり、例えばトランスインピーダンス回路で構成された増幅器であって、ホトダイオード１１からのＦＭ電気信号Ｓ２を増幅する。この第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスをＺ０とする。この出力インピーダンスＺ０は、例えば１００（Ω）である。
【００２０】
ホトダイオード１１とプリアンプ１３は、図２に示すようにホトダイオード・プリアンプモジュール１５に収納される。このホトダイオード・プリアンプモジュール１５には、光ファイバ１４が組み合わされる。この光ファイバ１４は、図１１に示す光ファイバ１２０の終端部分であり、この光ファイバ１４は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５に収納されたホトダイオード１１に結合され、光ファイバ１２０からの光信号Ｓ２Ｏをホトダイオード１１に入力する。
【００２１】
伝送線路２０は、第１の分布定数線路２１と、第２の分布定数線路２５と、直流カット回路３１を含む。第１、第２の分布定数線路２１、２５は、互いに直列に接続される。第１の分布定数線路２１は、互いに平行に延びる正相線路２２と逆相線路２３により構成される。正相線路２２は、プリアンプ１３から出力されるＦＭ電気信号Ｓ２の正相信号電力を伝播し、また逆相線路２３は、プリアンプ１３から出力される逆相信号電力を伝播する。第２の分布定数線路２５は、互いに平行に延びる正相線路２６と逆相線路２７により構成される。第２の分布定数線路２５の正相線路２６と逆相線路２７は、それぞれ第１の分布定数線路２１の正相線路２２と逆相線路２３に直列に接続される。
【００２２】
第１の分布定数線路２１は、図２に示すようにフレキシブル基板２４により構成され、フレキシビリティを持つ。このフレキシブル基板２４は、例えば厚さが２０μｍのポリイミドフィルムで構成される。正相線路２２と逆相線路２３は、フレキシブル基板２４の表裏両面上に、互いに相対向して平行に延びる金属パターンにより構成されたマイクロストリップラインであり、これらのマイクロストリップラインは結合差動線路を構成し、この結合差動線路により、第１の分布定数線路２１が構成される。フレキシブル基板２４は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５に付属するピン１６により、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５に結合され、正相線路２２と逆相線路２３は、このピン１６によりプリアンプ１３の正相信号出力端子と逆相信号出力端子にそれぞれ接続される。
【００２３】
このフレキシブル基板２４を用いた第１の分布定数線路２１では、正相線路２２と逆相線路２３の間のキャパシタンスが大きくなるので、第１の分布定数線路２１の特性インピーダンスＺ１は、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０よりも小さい。具体的には、第１の分布定数線路２１の特性インピーダンスＺ１は、７０（Ω）であり、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０と相違している。
【００２４】
第２の分布定数線路２５は、図２に示すようにガラスエポキシ基板２８により構成される。正相線路２６と逆相線路２７は、ガラスエポキシ基板２８の上面上に、互いに平行に延びるマイクロストリップラインであり、これらのマイクロストリップラインは結合差動線路を構成し、この結合差動線路により、第２の分布定数線路２５が構成される。ガラスエポキシ基板２８を用いた第２の分布定数線路２５では、ガラスエポキシ基板２８がフレキシブル基板２４よりも厚く、第２の分布定数線路２５の特性インピーダンスＺ２は、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０よりも大きい。具体的には、第２の分布定数線路２５の特性インピーダンスＺ２は、１２０（Ω）であり、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の特性インピーダンスＺ０と相違している。
【００２５】
直流カット回路３１は、直流カットキャパシタ３２、３３を含む。直流カットキャパシタ３２、３３は、第２の分布定数線路２５の正相線路２６と逆相線路２７の中に、それぞれ直列に挿入され、ＦＭ電気信号Ｓ２の正相信号電力と逆相信号電力に含まれる直流成分をカットし、交流成分のみを通過させる。
【００２６】
第２の高周波デバイス３５は、具体的にはＦＭ検波回路であり、ＦＭ検波ＩＣにより構成される。この第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５には、第２の分布定数線路２５の正相線路２６と逆相線路２７から、直流カットキャパシタ３２、３３を通過したＦＭ電気信号Ｓ２の交流成分が入力され、このＦＭ電気信号Ｓ２の交流成分をＦＭ検波して、多チャンネルのＡＭテレビビデオ信号Ｓ１を復調する。この第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５は、図２に示すように、直流カット回路３１の直流カットキャパシタ３２、３３とともに、ガラスエポキシ基板２８に上面上に配置される。この第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスをＺ３とする。この入力インピーダンスＺ３は、実施の形態１では、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０と等しく、１００（Ω）とされるが、出力インピーダンスＺ０と相違するように構成することも可能である。
【００２７】
並列抵抗４０は、伝送線路２０と、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５との境界部に配置される。具体的には、伝送線路２０の第２の分布定数線路２５を構成するガラスエポキシ基板２８の上に配置された直流カットキャパシタ３２、３３と、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５との間に配置される。この並列抵抗４０は、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力部と並列に接続される。具体的には、直流カットキャパシタ３２、３３から、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５へ延びる正相線路２６と逆相線路２７の間に接続される。この並列抵抗４０は、例えばチップ抵抗で構成され、図２に示すように、ガラスエポキシ基板２８の上面上に、直流カット回路３１および第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５とともに配置される。
【００２８】
並列抵抗４０は、伝送線路２０と協働して、電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０における群遅延スロープの傾斜を設定する。この並列抵抗４０により、群遅延スロープの傾斜を設定する動作について、以下詳しく説明する。
【００２９】
伝送線路２０の第１の分布定数線路２１の特性インピーダンスＺ１は、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０よりも小さく、第１の分布定数線路２１は、この出力インピーダンスＺ０よりも低い低インピーダンス線路を構成しており、伝播するＦＭ電気信号Ｓ２に対して所定の振幅の第１の定在波を発生する。また、第２の分布定数線路２５の特性インピーダンスＺ２は、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０よりも大きく、第２の分布定数線路２５は、この出力インピーダンスＺ０よりも高い高インピーダンス線路を構成しており、伝播するＦＭ電気信号Ｓ２に対して所定の振幅の第２の定在波を発生する。並列抵抗４０は、これらの第１、第２の分布定数線路２１、２５と協働し、群遅延スロープの傾斜を設定する。
【００３０】
図３は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５から出力されたＦＭ電気信号Ｓ２が、第１、第２の分布定数線路２１、２５において多重反射する様子を示す模式図である。図３において、Ｚ０は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５の出力インピーダンスと、ＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスを表わし、ともに例えば１００（Ω）である。Ｚ１は、第１の分布定数線路２１の特性インピーダンスを表わし、例えば７０（Ω）であって、Ｚ１＜Ｚ０である。Ｚ２は、第２の分布定数線路２５の特性インピーダンスを表わし、例えば１２０（Ω）であって、Ｚ２＞Ｚ０である。なお、第１、第２の分布定数線路２１、２５の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２のインピーダンス値は、平衡二線の差動対間のインピーダンスで表わすが、単相表記では、正相線路２２、２６、逆相線路２３、２７とも、その１／２の値となる。Ｒは、並列抵抗４０の抵抗値であり、この抵抗値ＲはＦＭ検波回路３５の入力部にＦＭ検波回路３５の入力部と並列に接続される。
【００３１】
図３において、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５と第１の分布定数線路２１との接点に反射点１が、第１、第２の分布定数線路２１、２５の接点に反射点２が、また第２の分布定数線路２５とＦＭ検波回路３５との接点に反射点３が、それぞれ形成される。これらの反射点１、２、３により発生する定在波が周期的な群遅延特性を発生する。反射点１―反射点２間には、下側に凸、すなわち下側に突出する群遅延（ａ）が、反射点２―反射点３間には、下側に凸、すなわち下側に突出する群遅延（ｂ）が、また反射点１―反射点３間には、上側に凸、すなわち上側に突出する群遅延（ｃ）が発生する。第１、第２の分布定数線路２１、２５からなる伝送線路２０には、これらの群遅延（ａ）（ｂ）（ｃ）を加え合わせた群遅延が発生する。
【００３２】
図４は、群遅延（ａ）（ｂ）（ｃ）を加え合わせた群遅延の周波数依存特性Ａ１、Ａ２、Ａ３を示す。群遅延の周波数依存特性Ａ１、Ａ２、Ａ３は、並列抵抗４０の抵抗値Ｒを、それぞれＲ＝２２０（Ω）、Ｒ＝５００（Ω）、Ｒ＝∞とした場合の特性である。図４の横軸は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５から出力されるＦＭ電気信号Ｓ２の周波数（ＧＨｚ）を表わし、縦軸は群遅延（ｐｓ）を表わす。ＦＭ電気信号Ｓ２の中心周波数ｆ０＝３±２（ＧＨｚ）の範囲では、群遅延の周波数依存特性Ａ１、Ａ２、Ａ３は、いずれも負の群遅延スロープを持つことが解る。並列抵抗４０の抵抗値Ｒは、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力部と並列に接続されているので、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の実効的な入力インピーダンスＺ３を低下させる効果がある。この抵抗値Ｒを小さくすると、それに伴なって、第２の分布定数線路２５と第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５との間の反射点３における反射率が大きくなり、群遅延スロープの傾斜が大きくなる。図４では、群遅延の周波数依存特性Ａ１、Ａ２、Ａ３のスロープの傾斜が、抵抗値Ｒの減少に伴なって増大することも明らかである。
【００３３】
図３に示す反射点１、２、３の反射率をそれぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とし、反射点１−反射点２間の線路長をＬ１、反射点２−反射点３間の線路長をＬ２とすると、ＦＭ電気信号Ｓ２の中心周波数ｆ０＝３（ＧＨｚ）の近傍における群遅延スロープ量２π（ｄτ／ｄω）は、近似的に次の式で表わされる。
２π（ｄτ／ｄω）＝−２π（２β／ｃ）２×［｛ρ１２Ｌ１２／（１＋ρ１２２）２｝＋｛ρ２３Ｌ２２／（１＋ρ２３２）２｝−｛ρ１３（Ｌ１＋Ｌ２）２／（１＋ρ１３２）２｝］
この式で、τは群遅延、ωは角周波数、βは伝播定数、ｃは光速であり、ρ１２＝ｒ１ｒ２、ρ２３＝ｒ２ｒ３、ρ１３＝ｒ１ｒ３である。
【００３４】
図５は、並列抵抗４０の抵抗値Ｒを２０（Ω）〜１０００（Ω）の範囲で変化させた場合における群遅延スロープ量の変化を示す。横軸は並列抵抗４０の抵抗値Ｒ（Ω）を表わし、縦軸は群遅延スロープ量（ｐｓ／ＧＨｚ）を表わす。この群遅延スロープ量は、群遅延スロープの傾斜を表わす。実施の形態１は、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスＺ３を、Ｚ３＝１００（Ω）としているが、抵抗値Ｒが、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスＺ３に対して、Ｚ３の１／５倍、すなわち２０（Ω）よりも小さくなれば、またＺ３の１０倍、すなわち１０００（Ω）より大きくなれば、抵抗値Ｒを変化しても群遅延スロープ量は殆んど変化しない。並列抵抗４０の抵抗値Ｒと、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスＺ３との合成抵抗が、群遅延スロープ量を調整する。
【００３５】
第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスＺ３に対して、並列抵抗４０は、Ｚ３の１／５倍から１０倍の抵抗値Ｒの範囲において有効に動作し、−５〜−２５（ｐｓ／ＧＨｚ）の範囲の任意の群遅延スロープ量を与えることができる。言い換えれば、Ｚ３の１／５倍から１００倍の範囲で並列抵抗４０の抵抗値Ｒを設定することにより、その抵抗値Ｒに対応して、群遅延スロープ量、すなわち郡遅延スロープの傾斜を設定することができる。したがって、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５に入力される光信号Ｓ２Ｏにおいて、群遅延スロープの平坦性が失われていたとしても、実施の形態１の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０において、並列抵抗４０の抵抗値Ｒに対応して群遅延スロープの傾斜を最適に設定することにより、図１１に示す伝送システムの全体で、群遅延スロープの平坦性を確保することができる。
【００３６】
図６は、実施の形態１の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０におけるＦＭ電気信号のＳ２の振幅の周波数依存特性Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を示す。横軸は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５から出力されるＦＭ電気信号Ｓ２の周波数（ＧＨｚ）を表わし、縦軸はその振幅（ｄＢ）を表わす。振幅の周波数依存特性Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、並列抵抗４０の抵抗値Ｒを、それぞれＲ＝２２０（Ω）、Ｒ＝５００（Ω）、Ｒ＝∞とした場合の特性である。この図６から明らかなように、ＦＭ電気信号Ｓ２の振幅は、周波数の増大に伴ない減少するが、実用上問題になるような減少量ではない。
【００３７】
実施の形態２．
図７は、この発明による電気信号回路の実施の形態２を示す電気回路図である。この図７に示す実施の形態２の電気信号回路は、同時にこの発明によるＦＭ復調器を構成する。この実施の形態２の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０Ａも、例えば図１１に示す伝送システムにおける光ネットワークユニット１４０として使用される。
【００３８】
この実施の形態２による電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０Ａは、実施の形態１における伝送線路２０を伝送線路２０Ａに置き換えたものであり、その他は実施の形態１と同じに構成される。
【００３９】
伝送線路２０Ａは、実施の形態１における第１、第２の分布定数線路２１、２５の中の何れか一方により構成される。言い換えれば、実施の形態１では、伝送線路２０において、特性インピーダンスの異なる２つの第１、第２の分布定数線路２１、２５を２段構成として用いたが、実施の形態２では、第１、第２の分布定数線路２１、２５の何れか一方だけを使用して、伝送線路２０Ａを構成する。伝送線路２０Ａは、例えば、分布定数線路２１を使用して構成され、分布定数線路２５は、削除されている。しかし、分布定数線路２１を削除し、分布定数線路２５により、伝送線路２０Ａを構成することもできる。分布定数線路２１、２５の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２は、実施の形態１と同じであり、第１の高周波デバイス、すなわちプリアンプ１３の出力インピーダンスＺ０と相違している。
【００４０】
図８は、実施の形態２の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０ＡにおけるＦＭ電気信号Ｓ２の群遅延の周波数依存特性を示し、図９は、その振幅の周波数依存特性を示す。図８、図９の横軸は、ホトダイオード・プリアンプモジュール１５から出力されるＦＭ電気信号Ｓ２の周波数を表わし、図８の縦軸は、図４と同様に群遅延（ｐｓ）を、また図９の縦軸は、図６と同様にその振幅（ｄＢ）を表わす。この実施の形態２では、１つの分布定数線路２１または２５により伝送線路２０Ａが構成されるので、図８に示すように、図４と比較してより小さな群遅延スロープとなるが、実施の形態１と同様に並列抵抗４０の抵抗値Ｒに対応して、群遅延スロープの傾斜を設定することができる。
【００４１】
実施の形態２の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０Ａでは、ＦＭ電気信号Ｓ２の振幅は、図９に示すように、ＦＭ電気信号Ｓ２の周波数の増大に伴ない、図６と比較して、より大きく、例えば２（ｄＢ）余り減少する。このため、実施の形態２は、比較的傾斜の小さな群遅延スロープを与え、ＦＭ電気信号の振幅の減少を、できるだけ小さく抑えるように使用するのが望ましい。
【００４２】
実施の形態３．
図１０は、この発明による電気信号回路の実施の形態３を示す電気回路図である。この図１０に示す実施の形態３の電気信号回路は、同時にこの発明によるＦＭ復調器を構成する。この実施の形態３の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０Ｂも、例えば図１１に示す伝送システムにおける光ネットワークユニット１４０として使用される。
【００４３】
この実施の形態３の電気信号回路、すなわちＦＭ復調器１０Ｂは、実施の形態１の並列抵抗４０を、電界効果トランジスタ４１のソース、ドレイン間の抵抗により構成し、この電界効果トランジスタ４１のゲートＧを電圧制御器４３により制御するものである。その他は、実施の形態１と同じに構成される。
【００４４】
電界効果トランジスタ４１は、そのソース、ドレイン回路が、第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５に入力部と並列に接続される。この電界効果トランジスタ４１のソース、ドレイン間の抵抗値Ｒは、そのゲートＧに電圧制御器４３から与えられる制御電圧Ｖに対応して決まる。この制御電圧Ｖを調整して電界効果トランジスタ４１のソース、ドレイン間の抵抗値Ｒを調整することにより、群遅延スロープの傾斜を任意に調整することができる。第２の高周波デバイス、すなわちＦＭ検波回路３５の入力インピーダンスＺ３に対して、そのＺ３の１／５倍から１０倍の範囲で、最適な抵抗値Ｒを設定することにより、最適な群遅延スロープの傾斜を与えることができる。
【００４５】
実施の形態１、２、３は、いずれも図１１に示す伝送システム、すなわち多チャンネルのＡＭテレビビデオ信号Ｓ１を光信号Ｓ２Ｏに変換して伝送するシステムの光ネットワークユニット１４０に使用されるものであるが、この発明の電気信号回路、およびＦＭ復調器は、多チャンネルのＱＡＭ変調されたデジタルビデオ信号を光信号に変換して伝送する伝送システムにも、同様に使用することができる。また光信号に限らず、電気信号、無線信号を伝送する伝送システムにも使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明による電気信号回路、ＦＭ復調器は、多チャンネルのＡＭテレビビデオ信号または多チャンネルのＱＡＭ変調されたデジタルビデオ信号を光信号に変換して伝送する伝送システムなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、この発明による電気信号回路およびＦＭ変調器の実施の形態１を示す電気回路図である。
【図２】図２は、実施の形態１の電気信号回路およびＦＭ復調器の部品形態を示す正面図である。
【図３】図３は、実施の形態１におけるＦＭ電気信号が伝送線路で多重反射する様子を示す模式図である。
【図４】図４は、実施の形態１におけるＦＭ電気信号の群遅延の周波数依存特性を示す特性図である。
【図５】図５は、実施の形態１における並列抵抗の抵抗値と群遅延スロープ量の特性を示す特性図である。
【図６】図６は、実施の形態１におけるＦＭ電気信号の振幅の周波数依存特性を示す特性図である。
【図７】図７は、この発明による電気信号回路およびＦＭ変調器の実施の形態２を示す電気回路図である。
【図８】図８は、実施の形態２におけるＦＭ電気信号の群遅延の周波数依存特性を示す特性図である。
【図９】図９は、実施の形態２におけるＦＭ電気信号の振幅の周波数依存特性を示す特性図である。
【図１０】図１０は、この発明による電気信号回路およびＦＭ変調器の実施の形態３を示す電気回路図である。
【図１１】図１１は、従来の伝送システムの構成図である。
【図１２】図１２は、従来の群遅延等化回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１０Ａ、１０Ｂ：電気信号回路およびＦＭ復調器、１１：ホトダイオード、
１３：第１の高周波デバイスおよびプリアンプ、
１５：ホトダイオード・プリアンプモジュール、２０、２０Ａ：伝送線路、
２１：第１の分布定数線路、２５：第２の分布定数線路、
３５：第２の高周波デバイスおよびＦＭ検波回路、４０：並列抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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