(57)【要約】      （修正有）【課題】１種類のＰＡユニットで複数の使用形態に適合することができ、しかも、人為的な誤操作を行った場合でも出力低下や停波が発生し難いことは勿論、機器の故障が発生した場合にもできるだけ短時間で且つ簡単な操作で正常業務を再開することができるＰＡユニットの並列運転システムを提供する。【解決手段】内部に制御回路を備え且つ少なくとも５つの接点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを備えた１種類のＰＡユニット１０，２０，３０，４０を複数配列配置すると共に、複数のＰＡユニット１０，２０，３０，４０の各接点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの接続状態により、隣接して配置されたＰＡユニット１０，２０，３０，４０の有無と稼動中の有無を内部の制御回路が判断すると共に、その判断結果に基づいて稼働状態が制御される。【選択図】図１
2004363868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に制御回路を備え且つ内部の状態を外部に出力すると共に外部からの指示を内部へ入力する複数の接点を備えたＰＡユニットを分配器と合成器との間に複数並列配置すると共に、前記複数のＰＡユニットの前記各接点の接続状態により、隣接して配置されたＰＡユニットの有無並びに前記合成器と分配器との接続状態の有無を前記内部に設けられた制御回路もしくは前記各ＰＡユニットに接続された外部制御回路が判断すると共に、その判断結果に基づいて稼働状態が制御されることを特徴とする電力増幅器の並列運転システム。
【請求項２】
請求項１記載の電力増幅器の並列運転システムにおいて、
各ＰＡユニットに設けられた接点は以下を含む、
ａ：ＰＡユニットを外部制御または内部制御として動作するための指示をＰＡユニットに与える入力端子、
ｂ、ｃ：導通または非導通によってＰＡユニットが稼働状態にあるか休止状態にあるかを外部へ知らせる出力端子、
ｄ：ＰＡユニットが外部制御で動作しているときに、各ＰＡユニットを稼働状態とするか休止状態とするかをＰＡユニットへ指示する入力端子、
ｅ：ＰＡユニットに異常が発生したときにこの異常を外部へ知らせる出力端子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル地上波テレビジョン放送局、各種移動体通信用無線基地局等にて使用される電力増幅器に関し、特に、複数台の電力増幅器を並列に配置した電力増幅器の並列運転システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電力増幅器（ＰＡ）は、単一の電力増幅器により構成されたシステムと、複数の電力増幅器を並列に配置して運転するシステムとがある。
【０００３】
この複数の電力増幅器を並列に配置した場合は、例え１台が故障したとしても全体が停止しないという冗長性を有し、さらに、各電力増幅器を低出力で小型なものとすることができるので、低コストかつ簡易にシステムの調達・実現が容易であるという利点を有する。
【０００４】
また、いずれかの電力増幅器に故障・不調等が生じたときには、その該当する電力増幅器を修理・点検する必要があるが、システム運用中（例えば、放送中）であっても新たな電力増幅器と交換できるようにシステムを構成するのが望ましいことは勿論である。
【０００５】
このような電力増幅器に故障・不調等が生じた場合に、その該当する電力増幅器を自動的に交換できるようにシステム構成したものとして、それぞれ電力増幅器及びその電力増幅器の信号入力もしくは出力経路上に設けられたスイッチを収納する複数のＰＡユニットと、各ＰＡユニットに対し各電力増幅器により増幅させるべく信号を分配する分配器と、各ＰＡユニットから各電力増幅器により増幅された信号を受け取り合成する合成器と、を備え、各電力増幅器を分配器又は合成器から切り離すためのスイッチを電力増幅器と同じＰＡユニット内に設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような構成によれば、電力増幅器を分配器や合成器から切り離すために使用できるスイッチを、その電力増幅器と同じユニット（ＰＡユニット）内に設けることとしている。
【０００７】
従って、スイッチが故障した場合はそのスイッチを内蔵しているＰＡユニットを取り外せばよく、他のＰＡユニットの動作や、分配器及び合成器による電力分配／合成、ひいては合成出力による放送等を停止させる必要がない。また、ＰＡユニットが故障した場合も、ＰＡユニットを取り外せばよい。さらに、スイッチがＰＡユニットに内蔵されているため、分配器や合成器に、スイッチ及びその駆動用の回路を内蔵又は付加する必要がなく、またスイッチ制御信号入力用のコネクタを設ける必要もなくなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１７６５７号公報（第５−７頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放送機のシステムは、所謂テレコムのような量産品を使用するシステムとは異なり、非常に多品種な装置が必要となり、放送局毎に違った考え方のシステム構築を行うばかりでなく局舎ごとに異なるシステムを設置している。
【００１０】
これは、局舎毎に送信出力が異なることや、単独局と共設局（共同利用）の区別など、その他の各種条件に合わせたシステム構築を行う必要があることに起因する。
【００１１】
このような客先の要望に対応するためには、多品種な放送機を開発・製造することになり、製品コストが高騰するという問題が発生していた。
【００１２】
また、このような多品種な、換言すれば、固有の機器となってしまうと、緊急時の新たなＰＡユニットを予備ＰＡユニットとして製造するための製造コストも高騰するうえに、その予備ＰＡユニットの保管等の品質管理や交換作業技術費等のメンテナンス費も高騰してしまうという問題が生じていた。
【００１３】
尚、このようなシステムの相違の基本的な考え方として、その制御方法において個別制御と外部制御の２種類があり、また、その制御モードとして平常時全数動作モードと平常時１台休止モードとがある。
【００１４】
この個別制御とは基本的にはＰＡユニット内部に設けられた制御回路によって制御すると共にその故障診断等も自らの制御回路によって判断するもので、外部制御とはＰＡユニットとは別の制御装置によって稼働させるＰＡユニットと休止させるＰＡユニットの判断を行う。そして、接点を使用してＰＡユニットの制御を行う。
【００１５】
一方、平常時全数動作モードとは、複数配列されたＰＡユニットの全てを常時稼働させるもので、常時はディレーティング運転（パワーダウンした運転）とし、例えば、稼動中の１台が故障した場合には、残りのＰＡユニットでその分を補うように定格出力（パワーアップした運転）を送信する。
【００１６】
例えば、４台のＰＡユニットを用いた場合、常時は４台の各ＰＡユニットが総出力の１／４で稼働し、１台が故障した場合には、残りの３台の各ＰＡユニットが１／３で稼働するといった具合になる。
【００１７】
他方、平常時１台休止モードとは、複数配列されたＰＡユニットのうち、１台は予備ＰＡユニットとして休止しており、残りのＰＡユニットは常時稼働していることとなる。そして、稼動中のＰＡユニットの１台が故障した場合には、その故障したＰＡユニットに代わって予備ＰＡユニットが稼働する。
【００１８】
例えば、４台のＰＡユニットを用いた場合、常時は３台の各ＰＡユニットが総出力の１／３で稼働し、その稼動中の１台が故障した場合には予備ＰＡユニットがそれに代わって稼働し、常に１台のＰＡユニットが総出力の１／３で稼働することとなる。
【００１９】
従って、全体的に見ると、個別制御−平常時全数動作モード、個別制御−平常時１台休止モード、外部制御−平常時全数動作モード、外部制御−平常時１台休止モードの４通りの使用形態が存在するということになる。
【００２０】
尚、例えば、個別制御の場合、
（１）故障判定から制御までが一つのＰＡユニットで完結していることから、複数台のＰＡユニットを並列配置しても全体構成がシンプルで、しかも、外部との信号線も少ないことから外来ノイズによる悪影響も受け難く、信頼性並びに冗長性が高いという利点を備えている。
【００２１】
（２）ＰＡユニット故障検知制御回路にて個別制御を行うことから、例えば、１つの制御回路が不調になったとしてもシステム全体の停波に至ることが無いなど、制御そのものに対しても冗長性を有する。
【００２２】
（３）外部に制御装置を必要としないことから、制御用の配線やコネクタ等が不要になることから、部品コストや組付コストといったコストパフォーマンスに有利であるうえ、システム全体で省スペース化を実現することができる。
【００２３】
（４）ＰＡユニット内にてシンプルな制御を行うことから、故障発生時の制御が高速処理される。
【００２４】
といった利点を有する反面、複雑な制御を行うシステムには不向きであるといった問題を備えている。
【００２５】
また、外部制御の場合、
（１）外部の制御装置によってＰＡユニット（システム全体）の制御を行うことから、複雑な制御が可能となる。
【００２６】
例えば、予備ＰＡユニットを長期間不使用で放置しておくと、実際に使用したい場合に何らかの故障が発生していて正常に動作しないのでは予備機としての役割を果たすことができないため、定期的に動作確認を行ったり、ＰＡユニット全体でローテーション稼働させるといった複雑な制御も可能となる。
【００２７】
（２）遠隔操作や監視システムの確立を容易に実現することができる。
【００２８】
また、平常時全数動作モードの場合、
（１）予備ＰＡユニットが無いので定期確認の必要が無い。この定期確認を自動又は遠隔操作によって行う場合には、複雑な制御が必要になるが、このような定期確認を不要とすることにより、個別制御方式に適している。
【００２９】
この個別制御方式との組み合わせでは、システム構築コストを最小限として構築することができる。
【００３０】
（２）各ＰＡユニットの常時出力が小さいディレーティング運転を行うことから、各ＰＡユニットの温度上昇や電流消費が少なく、半導体・電解コンデンサ・ファンモータのベアリングなどの平均寿命が長くなり、延命効果を期待することができる。
【００３１】
（３）切り離しや接続は半導体スイッチにて超高速で行う（特許文献１参照）ことができるので、信号を損なうこと無しに切り替えが可能となり、保守業務時の切り替えにも問題無く対応することができる。
【００３２】
これに対し、平常時１台休止モードの場合、
（１）制御回路や小信号増幅回路の消費電力が出力には無関係であることと、ＡＢクラス増幅回路のアイドル電流などに起因して、ＰＡユニットの効率は出力が大きいほど良くなる。
【００３３】
従って、全数動作のディレーティング運転では電力効率が悪化する。送信出力が大きいほど、電気代が高騰し、運転コストが増大することから、大電力のシステムにはこの平常時１台休止モードの方が有利である。
【００３４】
ところで、上述した特許文献１に記載のＰＡユニットの並列運転システムにあっては、このような複雑な使用形態に対して共通したＰＡユニットを使用することができず、システム全体のコストが高騰してしまうという問題は依然として生じていた。
【００３５】
尚、人為的な誤操作を行った場合でも、出力低下や停波が発生しないシステムが望ましいことは勿論、機器の故障が発生した場合にも、できるだけ短時間で且つ簡単な操作で正常な放送等の業務が再開されることが望ましいことも勿論である。
【００３６】
本発明は、上記問題を解決するため、１種類のＰＡユニットで複数の使用形態に適合することができ、しかも、人為的な誤操作を行った場合でも出力低下や停波が発生し難いことは勿論、機器の故障が発生した場合にもできるだけ短時間で且つ簡単な操作で正常業務を再開することができるＰＡユニットの並列運転システムを提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するため、本発明のＰＡユニットの並列運転システムは、内部に制御回路を備え且つ内部の状態を外部に出力すると共に外部からの指示を内部へ入力する複数の接点を備えたＰＡユニットを分配器と合成器との間に複数並列配置すると共に、前記複数のＰＡユニットの前記各接点の接続状態により、隣接して配置されたＰＡユニットの有無並びに前記合成器と分配器との接続状態の有無を前記内部に設けられた制御回路もしくは前記各ＰＡユニットに接続された外部制御回路が判断すると共に、その判断結果に基づいて稼働状態が制御されることを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３９】
図１１は、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの基本構成を示すブロック図である。
【００４０】
図１１において、分配器１からは（例えば、４個の）ＰＡユニット１０、２０，３０，４０に対して信号が分配されており、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の出力が合成器２にて合成されている。分配器１及び合成器２は、例えば、抵抗やインダクタにより構成されている。分配器１及び合成器２には、スイッチは組み込まれていない。
【００４１】
ＰＡユニット１０（２０．３０，４０）は、一対のスイッチ３，４の間にリミッタ５並びに電力増幅器６を備えている。分配器１から分配される信号は、分配器１とＰＡユニット１０とを結ぶ１／２波長線路を介して、各ＰＡユニット２０，３０，４０に供給される。ＰＡユニット１０に供給された信号は、１／２波長線路又は１／４波長線路を有する電子的なスイッチ３を介してリミッタ５に入力され、電力増幅器６への過入力による破損や信号の歪を防ぐためのレベル制限を受ける。
【００４２】
リミッタ５の出力は電力増幅器６に入力され増幅される。その増幅された信号は、１／２波長線路又は１／４波長線路を有する電子的なスイッチ４を介してＰＡユニット１０の外部に出力される。出力された信号は、ＰＡユニット１０と合成器２とを結ぶ１／２波長線路を介して、合成器２に入力される。合成器２は、Ｎ個のＰＡユニットのうち現在スイッチ３及びスイッチ４が閉じており、その電力増幅器６が増幅動作を行っているものから、その増幅出力を入力及び合成して出力する。
【００４３】
ＰＡユニット１０内の故障検知制御回路７は、ＰＡユニット１０内に収納されている電力増幅器６やスイッチ３及びスイッチ４の故障を検知する。その結果は外部制御回路８を通じて運用者に警報することも可能である。故障検知制御回路７は、外部制御回路８から供給される信号に応じて、又は監視結果に応じて自動的に、スイッチ３及びスイッチ４のオン／オフや電力増幅器６に対する電力供給を制御する。例えば、ＰＡユニット１０の取り外しに先立ち、故障検知制御回路７は、スイッチ３及びスイッチ４をオフさせかつ電力増幅器６への電源供給を断つ。尚、故障検知の方法としては、例えば、方向性結合器９を用いて入出力電力を監視するなどの方法がある。
【００４４】
本発明において特徴的なことは、各ＰＡユニット１０、２０、３０、４０には複数の接点、図１においては６個の接点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆが設けられていることであり、これら各接点の接続状態により、隣接して配置されたＰＡユニットの有無ならびに前記合成器２と分配器１との接続状態の有無を前記内部にそれぞれ設けられた故障検知制御回路７もしくは、前記各ＰＡユニット１０、２０、３０、４０に接続された外部制御回路８が判断し、その判断結果に基づいて稼働状態を制御可能としたことにある。
【００４５】
以下に図１を参照して各スイッチを詳細に説明する。
【００４６】
（ＰＡユニット１０の接点ａ〜ｆの個々の動作）
ここで、ＰＡユニットの接点ａ〜ｆの個々の動作を説明する。
【００４７】
接点ａは入力端子（ＰＡユニットへ入力）である。この接点ａは接点ｆを接続（又は接点ａをアースする）と、ＰＡユニットは外部制御として動作を行う。接続しないときは内部制御として動作する。
【００４８】
接点ｂ，ｃは出力端子（ＰＡユニットから出力）である。この接点ｂ，ｃは、稼働状態（図１１のスイッチ３，４がＯＮ）のときに、接点ｂ，ｃが導通状態になる。休止状態のときは、非導通状態になる。
【００４９】
接点ｄは入力端子（ＰＡユニットへ入力）である。この接点ｄは、外部制御のときに接点ｆと接続する（又は接点ｄをアースする）とＰＡユニットは休止状態となる。接続しなければ、稼働状態（図１１のスイッチ３，４がＯＮ）になる。なお、内部制御の時には接点ｄは無効となる。
【００５０】
接点ｅは出力端子（ＰＡユニットから出力）である。この接点ｅはＰＡユニット正常時には、接点ｆと導通状態（又は接点ｅがアース状態）になるが、ＰＡユニット内部で異常が発生したときには接点ｅは非導通状態になる。
【００５１】
接点ｆは、接点ａ，ｄ，ｅの帰線又は基準電位、もしくはアースとして機能する。
【００５２】
（個別制御・平常時１台休止モード）
図１及び図２は、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの実施の形態１を示し、図１はＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図、図２はＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【００５３】
図１において、ここでは４台のＰＡユニット１０，２０，３０，４０が並列に配置されている。
【００５４】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、そのうちの３つ（例えば、ＰＡユニット１０，２０，３０）が稼働状態（スイッチ３，４がＯＮ状態、以下同じ）にあり、他の一つ（例えば、ＰＡユニット４０）が予備機として休止状態（スイッチ３，４がＯＦＦ状態、以下同じ）にあり、電力増幅機能は公知のものと実質的に同じである。また、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、前述したようにそれぞれ６つの接点ａ〜ｆを備えている。さらに、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、上述した故障検知制御回路７を備えている。また、ここでは、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、ＰＡ棚板やラックなどの結合手段５０を介して並列配置状態が維持されると共に、その状態で結合手段５０に設けられた接続コネクタ６０，７０，８０，９０と接続される。図１では省略されているが、各接点ａ〜ｆは対応する各接点Ａ〜Ｆと接続状態にある。
【００５５】
接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の各６つの接点ａ〜ｆと接続される６つの接点Ａ〜Ｆを備えている。
【００５６】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の接点ａは、個別制御状態で使用されているのか外部制御で使用されているのかを識別するためのもので、アース状態に無いときには個別制御であると故障検知制御回路７が判断し、アース状態にあるときには擬似的に外部制御であると故障検知制御回路７が判断する。
【００５７】
この個別制御・平常時１台休止モードの場合の接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、予備機としてのＰＡユニット４０用の接続コネクタ９０の接点Ａがアース接地されており、これによって、ＰＡユニット１０，２０，３０は個別制御となっており、ＰＡユニット４０は外部制御優先としている。
【００５８】
この個別制御・平常時１台休止モードの場合、ＰＡユニット１０の接点ｂと接続される接続コネクタ６０の接点Ｂがアース接地されていて、これによりＰＡユニット１０は擬似的（電気的）に他のＰＡユニットと接続関係にあると判断する。
【００５９】
また、個別制御・平常時１台休止モードの場合の接続コネクタ６０，７０，８０は、各接点ｂ（接点Ｂ）と接点ｃ（接点Ｃ）を介して直列に接続されている。
【００６０】
例えば、図１にてＰＡユニット３０が故障したとする。ＰＡユニット３０は個別制御に設定されているから、内部の故障検知制御回路７の動作により自動的に休止状態になる。また、同様にＰＡユニット３０の接点ｂと接点ｃとが非導通状態になる。
【００６１】
上記の構成において、メンテナンスなどを行うためにそのメンテナンス対象であるＰＡユニットを結合手段５０から取り外した場合や、誤って取り外してしまった場合、取り外されたＰＡユニットは電気的なＯＦＦ（上述したスイッチ３，４がＯＦＦ）となり、実質的に故障に伴う電気ＯＦＦと実質的に同じとなる。
【００６２】
今、図２に示すように、ＰＡユニット３０が取り外されたとする（又は、故障したとする）。
【００６３】
このような場合には、ＰＡユニット３０と予備機として休止中にあったＰＡユニット４０との関係において、ＰＡユニット３０用の接続コネクタ８０の接点Ｂ，Ｃが開放されることにより、予備機としてのＰＡユニット４０が自動的に稼働状態となる。
【００６４】
これら一連の動作は、故障したＰＡユニット３０と予備機としてのＰＡユニット４０を自動交換したのに等しいことになり、合成器出力は一定で安定した放送を継続することができる。
【００６５】
尚、このようなＰＡユニット３０の引き抜きを検知するためには、制御コネクタと電源コネクタとがプラグインタイプとすることで実現可能となる。即ち、ＰＡユニット３０を引き抜いた場合には、同時に制御コネクタも取り外されることとなるからである。
【００６６】
（個別制御・平常時全数動作モード）
図３及び図４は、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの実施の形態２を示し、図３はＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図、図４はＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【００６７】
図３において、ここでは４台のＰＡユニット１０，２０，３０，４０が並列に配置されている。
【００６８】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、その全てが稼働状態にあり、電力増幅機能は公知のものと実質的に同じである。また、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、それぞれ６つの接点ａ〜ｆを備えている。さらに、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、上述した故障検知制御回路７を備えている。また、ここでは、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、独立した接続コネクタ６０，７０，８０，９０と接続される。
【００６９】
ＰＡ棚板やラックなどの結合手段５０を介して並列配置状態が維持されると共に、その状態で結合手段５０に設けられた接続コネクタ６０，７０，８０，９０と接続される。但し、接続コネクタ６０，７０，８０，９０を省略しても良い。動作は変わらない。
【００７０】
接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の各６つの接点ａ〜ｆと接続される６つの接点Ａ〜Ｆを備えている。
【００７１】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の接点ａは、個別制御状態で使用されているのか外部制御で使用されているのかを識別するためのもので、アース状態に無いときには個別制御であると故障検知制御回路７が判断し、アース状態にあるときには外部制御であると故障検知制御回路７が判断する。
【００７２】
尚、この例では、接点ａと接続される接点Ａはアースされていない。従って、個別制御・平常時全数動作モードの場合の接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、全てのＰＡユニット１０，２０，３０，４０用の接続コネクタ６０，７０，８０，９０の接点Ｆがアース接地されており、これによって、ＰＡユニット１０，２０，３０、４０は個別制御となっている。
【００７３】
例えば、図３にてＰＡユニット３０が故障したとする。ＰＡユニット３０は個別制御に設定されているから、内部の故障検知制御回路７の動作により自動的に休止状態になる。
【００７４】
従って、ＰＡユニット１０，２０，４０の３台によって１台休止による運転が継続される。
【００７５】
なお、分配器と合成器に非アイソレーションのものを使用すれば、送信出力は変化せずに安定した放送を継続する（特許文献１参照）。
【００７６】
上記の構成において、メンテナンスなどを行う場合、そのメンテナンス対象であるＰＡユニットは接続コネクタから取り外すことにより行う必要があるが、この際の取り外しは、電気的なＯＦＦ（上述したスイッチ３，４がＯＦＦ）となるため、実質的に故障に伴う電気ＯＦＦと実質的に同じとなる。
【００７７】
今、図４に示すように、ＰＡユニット３０が取り外されたとする。
【００７８】
このような場合には、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の相互関係において、合成器２と分配器１との出力関係をふまえ、他のＰＡユニット１０，２０，４０の出力がＰＡユニット３０を補うだけ均等にＵＰする（特許文献１参照）。
【００７９】
（外部制御・平常時１台休止モード）
図５及び図６は、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの実施の形態３を示し、図５はＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図、図６はＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【００８０】
図５において、ここでは４台のＰＡユニット１０，２０，３０，４０が並列に配置されている。
【００８１】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、そのうちの３つ（例えば、ＰＡユニット１０，２０，３０）が稼働状態にあり、他の一つ（例えば、ＰＡユニット４０）が予備機として休止状態にあり、電力増幅機能は公知のものと実質的に同じである。また、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、それぞれ６つの接点ａ〜ｆを備えている。さらに、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、故障検知制御回路７を備えている。また、ここでは、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、ＰＡ棚板やラックなどの結合手段５０を介して並列配置状態が維持されると共に、その状態で結合手段５０に設けられた接続コネクタ６０，７０，８０，９０と接続される。
【００８２】
接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の各６つの接点ａ〜ｆと接続される６つの接点Ａ〜Ｆを備えている。さらに、接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、アース接地された接点Ｂ，Ｆを除いた各接点が一つの接続コネクタ１００に接続されている。また、この接続コネクタ１００は、図１１の外部制御回路８に相当する外部制御回路１１０の接続コネクタ１２０と接続されている。
【００８３】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の接点ａは、個別制御状態で使用されているのか外部制御で使用されているのかを識別するためのもので、アース状態に無いときには個別制御であると故障検知制御回路７が判断し、アース状態にあるときには擬似的に外部制御であると故障検知制御回路７が判断する。
【００８４】
この外部制御・平常時１台休止モードの場合の接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、全ての接点ａが接点Ａを経由して外部制御回路１１０とアース接地された状態で接続されており、これによって、ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は外部制御回路１１０によって外部制御される。
【００８５】
この外部制御・平常時１台休止モードの場合の接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、接点ｂがアース接地され、接点ｃが接続コネクタ１００（又は外部制御回路１１０の接続コネクタ１２０）によって接続されていることで隣接するＰＡユニット１０，２０，３０，４０の有無が外部制御されている。その隣接信号は外部制御回路１１０から接点ｄへと出力される。
【００８６】
例えば、図５にてＰＡユニット３０が電源異常などで故障した場合、ＰＡユニット３０内部の故障検知制御回路７の動作により、接点ｅは接点ｆと非導通状態になる。
【００８７】
この接点ｅは接続コネクタ８０と接続コネクタ１００を経由して外部制御回路１１０の接続コネクタ１２０へと接続されている。
【００８８】
外部制御回路１１０では、ＰＡユニット３０の異常発生に基づいて、ＰＡユニット３０の接点ｄをアースして休止状態にする。
【００８９】
ここで、接点信号は接続コネクタ１２０，１００，８０をこの順に経由して行われる。
【００９０】
ＰＡユニット３０の内部では、接点ｄの変化に基づいて故障検知制御回路７がスイッチ３，４をＯＦＦにする。これにより、ＰＡユニット３０が休止状態になる。
【００９１】
外部制御回路１１０は同時にＰＡユニット４０の接点ｄをアースから開放して稼働状態にする。
【００９２】
この場合の接点信号は、接続コネクタ１２０，１００，９０をこの順に経由して行われる。
【００９３】
これら一連の動作は、故障したＰＡユニット３０と予備機としてのＰＡユニット４０を自動交換したのに等しいこととなる。従って、合成器出力は一定で安定した放送を継続することができる。
【００９４】
なお、この場合、接点ｃは稼働状態を確認するために使用可能である。外部制御回路１１０で制御したとおりに正しく動作しているのか確認をすることができる（制御アンサー）。
【００９５】
これは、高信頼のシステムでは、必須の機能であるが、接点ｃの接続をしないで省略することもできる。
【００９６】
上記の構成において、メンテナンスなどを行う場合、そのメンテナンス対象であるＰＡユニットは結合手段５０から取り外すことにより行う必要があるが、この際の取り外しは、電気的なＯＦＦ（上述したスイッチ３，４がＯＦＦ）となるため、実質的に故障に伴う電気ＯＦＦと実質的に同じとなる。
【００９７】
今、図６に示すように、ＰＡユニット３０が取り外されたとする。
【００９８】
このような場合には、ＰＡユニット３０からの正常であるという情報（接点ｅ）が外部制御回路１１０へと出力されないため、外部制御回路１１０は予備機としてのＰＡユニット４０を稼働状態とする。
【００９９】
（外部制御・平常時全数動作モード）
図７及び図８は、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの実施の形態４を示し、図７はＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図、図８はＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【０１００】
図７において、ここでは４台のＰＡユニット１０，２０，３０，４０が並列に配置されている。
【０１０１】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、その全てが稼働状態にあり、電力増幅機能は公知のものと実質的に同じである。また、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、それぞれ６つの接点ａ〜ｆを備えている。さらに、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、故障検知制御回路７を備えている。また、ここでは、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は、ＰＡ棚板やラックなどの結合手段５０を介して並列配置状態が維持されると共に、その状態で結合手段５０に設けられた接続コネクタ６０，７０，８０，９０と接続される。
【０１０２】
接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の各６つの接点ａ〜ｆと接続される６つの接点Ａ〜Ｆを備えている。さらに、接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、アース接地された接点Ｂ，Ｆを除いた各接点が一つの接続コネクタ１００に接続されている。また、この接続コネクタ１００は、図１１の外部制御回路８に相当する外部制御回路１１０の接続コネクタ１２０と接続される。
【０１０３】
各ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の接点ａは、個別制御状態で使用されているのか外部制御で使用されているのかを識別するためのもので、アース状態に無いときには個別制御であると故障検知制御回路７が判断し、アース状態にあるときには外部制御であると故障検知制御回路７が判断する。
【０１０４】
この外部制御・平常時全数動作モードの場合の接続コネクタ６０，７０，８０，９０は、全ての接点ａが接点Ａを経由して接続コネクタ１００と１２０によりアース接地された状態で接続されており、これによって、ＰＡユニット１０，２０，３０，４０は外部制御回路１１０によって外部制御される。
【０１０５】
例えば、図７にてＰＡユニット３０が電源異常などで故障した場合、ＰＡユニット３０の内部の故障検知制御回路７の動作により、接点ｅは接点ｆと非導通状態になる。
【０１０６】
この接点ｅは接続コネクタ８０，１００をこの順で経由して外部制御回路１１０の接続コネクタ１２０へと接続されている。
【０１０７】
外部制御回路１１０では、ＰＡユニット３０の異常発生に基づいて、ＰＡユニット３０の接点ｄをアースして休止状態にする。ここで、接点信号は接続コネクタ１２０，１００，８０をこの順に経由して行われる。
【０１０８】
従って、ＰＡユニット１０，２０，４０の３台によって１台休止による運転が継続される。
【０１０９】
なお、分配器と合成器に非アイソレーションのものを使用すれば、送信出力は変化せずに安定した放送を継続する（特許文献１参照）。
【０１１０】
この場合、接点ｃは、稼働状態を確認するために使用可能である。外部制御回路１１０で制御したとおりに正しく動作しているのか確認を行うことができる。
【０１１１】
これは、高信頼のシステムでは必須の機能であるが、接点ｃの接続をしないで省略することができる。
【０１１２】
上記の構成において、メンテナンスなどを行う場合、そのメンテナンス対象であるＰＡユニットは結合手段５０から取り外すことにより行う必要があるが、この際の取り外しは、電気的なＯＦＦ（上述したスイッチ３，４がＯＦＦ）となるため、実質的に故障に伴う電気ＯＦＦと実質的に同じとなる。
【０１１３】
今、図８に示すように、ＰＡユニット３０が取り外されたとする。
【０１１４】
このような場合には、ＰＡユニット３０からの正常であるという情報（接点ｅ）が接続コネクタ１００を介して隣接するＰＡユニット４０へと出力されないため、予備機としてのＰＡユニット４０が自動的に稼働状態となる。
【０１１５】
また、上述した外部制御において、ＰＡユニット３０が故障や取り外しにより非稼働状態となり、他の３台のＰＡユニット１０，２０，３０にて運行を継続している際に、この他の３台の何れかが新たに故障等をした場合には、外部制御回路１１０がソフトウエア等の予め決められたプロトコルによってＰＡユニットの稼働・休止状態を制御することによって、平常時全数動作モード並びに平常時１台休止モード（平常時複数台休止モードも同様）の何れであってもソフトウエア等の変更で容易に実現が可能である。
【０１１６】
ところで、上記実施の形態では、故障発生時や稼働中のＰＡユニットを誤って取り外した場合の動作について説明したが、清掃や定期的なメンテナンスになどに拘わるＰＡユニットの取り外しと取り付け作業にも有効に利用することができる。
【０１１７】
（運用に故障を与えないメンテナンス）
すなわち、連続  終夜運転がおこなわれているテレビ放送などでは、メンテナンスをおこなう時間がないのが問題であるがこれを回避することができる。
【０１１８】
例えば、清掃を行う場合には、下記の手順で行う。
（１）  清掃するＰＡユニット（例えば、ＰＡユニット１０）を休止状態にする。
（２）  休止させたＰＡユニット１０を取り外す。
（３）  取り外したＰＡユニット１０の清掃を行う。
（４）  清掃したＰＡユニット１０を再び取り付けて運転状態を元の状態に戻す。
（５）  次のＰＡユニット（例えば、ＰＡユニット２０）を休止状態にする（これと同時に取り付けたＰＡユニット１０が自動的に稼働状態となる）。
以下、上記（２）〜（５）を対象のＰＡユニットに対して順次繰り返す。
【０１１９】
ここで、上記（１）などで休止状態や稼働状態の操作を行う手順については条件がある。
【０１２０】
即ち、外部制御の場合にはその外部制御回路から制御を行えばよいが、個別制御の場合には、例えば、ＰＡユニットの稼働状態を電気的に制御する「休止スイッチ」などを追加したり、既存の電源スイッチがこれを兼ねるようにする。
【０１２１】
この際、電源スイッチをＯＦＦしたときに、電力増幅６等への供給電圧が低下して動作に故障をきたすよりも速くスイッチ３，４をＯＦＦしなければならない。
【０１２２】
逆に、電源スイッチをＯＮしたときは、電力増幅６等の動作が安定してから後にスイッチ３，４をＯＮしなければならない。これらは、ＰＡユニット内部の故障検知制御回路７が行う。
【０１２３】
もし、稼動中のＰＡユニットをいきなり取り外したり、取り付けした場合は、問題が生じる場合がある。例えば、合成器２からＰＡユニットが取り外される瞬間に、チャタリングなどが生じてエラーとなる場合がある。
【０１２４】
上述した（１）〜（６）の作業中に出力が変動するのは、スイッチ３，４が変化する瞬間だけである。このスイッチ３，４に非常に高速の半導体スイッチなどを使用すれば、伝送エラーの発生などの信号劣化を起さないようにすることが可能である（特許文献１参照）。
【０１２５】
（外部制御回路が故障した場合）
一方、外部制御の場合、その外部制御回路１１０が全ＰＡユニット１０，２０，３０，４０の動作を制御しているので、最悪の場合、送信出力断などに陥る場合があるため、その対応には緊急を要する。
【０１２６】
例えば、図５で接続コネクタ１００を接続コネクタ１２０から取り外すことで短時間の対応が可能となる。
【０１２７】
即ち、全ＰＡユニット１０，２０，３０の接点ａがアースから開放されるため、個別制御による全数動作運転になり、合成器出力は正常となって放送を継続することができる。
【０１２８】
尚、接点Ｂと接点Ｃとは、例えば、図１で示す接続コネクタ６０，７０，８０，９０の接点Ｂと接点Ｃとを逆に接続しても動作状況は変化しない。
【０１２９】
ところで、例えば図１では高周波コネクタや電源コネクタ等の図示を省略している。また、さらに多くのコネクタや端子等がある場合もある。これらは別々でも良いし、その幾つかをまとめて一つのコネクタを使用しても良い。
【０１３０】
さらに、制御用のアース又は帰線（接点ｆ）は電源アースや筐体ケースなどと共用にして接点を一つ減らすこともできるため、本願の制御のためには最低５つの接点があればよい。
【０１３１】
また、接点ａ〜接点ｅの信号伝達については、接点ｆ（アース）と導通か非導通か、或いは、アース状態か否かによって信号伝達を行うように説明をしたが、他のいかなるレベルの信号又は任意波形の信号を入力して伝達するように構成しても良い。
【０１３２】
さらに、ここまでは故障が１台であった場合に対応する手法としてＮ＋１台の冗長システムなどについて説明してきたが、Ｎ＋２台など複数の故障に対応する構成も可能である。
【０１３３】
（個別制御・平常時２台休止モード）
図９は、本発明のＰＡユニットの並列運転システムの実施の形態５を示し、ＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【０１３４】
図９において、Ｎ＋２（Ｎ＝３）のときの構成で、平常時稼働しているのをＰＡユニット１０，２０，４０とした場合、平常時に休止しているのはＰＡユニット３０Ａ，３０Ｂである。
【０１３５】
ＰＡユニット１０，２０の何れかが故障もしくは取り外しによって稼働しなくなった場合にはＰＡユニット３０Ａが稼働状態となり、ＰＡユニット４０が故障もしくは取り外しによって稼働しなくなった場合にはＰＡユニット３０Ｂが稼働状態となる。
【０１３６】
ところで、ＰＡユニット３０が故障し、他の３台のＰＡユニット１０，２０，４０での運行（稼働）を行っている際、新たに故障が発生した場合（例えば、ＰＡユニット２０）、残りの２台（ＰＡユニット１０，４０）にて合成出力が殆ど変化しない状態で運行を継続することができる。（特許文献１参照）
【０１３７】
（ＰＡユニット以外への対応）
ところで、上記各実施の形態では、主にデジタル地上波テレビジョン放送局にて使用する電力増幅器に関して説明を行ったが、このほかにも、各種移動体通信用基地局などに使用する電力増幅器への対応も可能である。
【０１３８】
さらに、上記以外の任意のＮ＋１やＮ＋２などの冗長構成、もしくは平常時全数動作していて故障発生や、保守時には休止させるユニットを有する冗長構成にも適用が可能である。この場合は、電力増幅器に限らない。例えば、電源システムへの適用も可能である。
【０１３９】
（従来型構成への適用）
これまで、故障発生時にＰＡユニットを自動交換するなどの方法で合成器の出力電力が低下しない構成について説明を行ってきたが、故障発生時に出力電力が低下する従来型の構成にも適用することができる。
【０１４０】
図１０は、このような従来型のＰＡユニットの並列運行システムに本発明のＰＡユニットの並列運転システムを適用したＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【０１４１】
図１０に示したＰＡユニットの並行運行システムでは、全てのＰＡユニット１０，２０，３０，４０が見掛け上で外部制御となっている。
【０１４２】
従って、例えば、ＰＡユニット１０が故障した場合であっても、稼働状態（図１１のスイッチ３，４がＯＮ状態）のまま変化しないこととなっている。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明のＰＡユニットの並列運転システムにあっては、以上説明したように構成したことにより、１種類のＰＡユニットで複数の使用形態に適合することができ、しかも、人為的な誤操作を行った場合でも出力低下や停波が発生し難いことは勿論、機器の故障が発生した場合にもできるだけ短時間で且つ簡単な操作で正常業務を再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係わるＰＡユニットの並列運転システムを示し、ＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わるＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係わるＰＡユニットの並列運転システムを示し、ＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係わるＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係わるＰＡユニットの並列運転システムを示し、ＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係わるＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係わるＰＡユニットの並列運転システムを示し、ＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係わるＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係わるＰＡユニットの並列運転システムを示し、ＰＡユニット平常稼働状態のブロック説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態６（従来構成適用型）に係わるＰＡユニット保守稼働状態のブロック説明図である。
【図１１】本発明のパワーユニットの内部構成をしめすブロック図である。
【符号の説明】
１  分配器、２  合成器、３  スイッチ、４  スイッチ、５  リミッタ、６  電力増幅器、７  故障検知制御回路、８  外部制御回路、９  方向性結合器、１０  ＰＡユニット、２０  ＰＡユニット、３０  ＰＡユニット、４０  ＰＡユニット、５０  ＰＡ棚板、６０  接続コネクタ、７０  接続コネクタ、８０  接続コネクタ、９０  接続コネクタ、１００  接続コネクタ、１１０  外部制御回路、１２０  接続コネクタ。
【図１】
2004363868.tif 000003
【図２】
2004363868.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004363868.tif 000008
【図７】
2004363868.tif 000009
【図８】
2004363868.tif 000010
【図９】
2004363868.tif 000011
【図１０】
2004363868.tif 000012
【図１１】
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