(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる伝送網（ＮＥＴ１、ＮＥＴ２）から受信され、周波数の離れた伝送チャネル内で伝送された二つの広帯域信号を結合し増幅するための装置（ＶＯＲ）において、
受信した二つの広帯域信号のうちの一方の広帯域信号を増幅して、前記受信した一方の広帯域信号のレベルと受信した他方の広帯域信号のレベルの比が所定の値をとるようにする前置増幅器（ＶＶ）が備えられること、二つの入力および一つの出力を有し、二つの広帯域信号を結合する周波数フィルタユニット（ＦＷ）が備えられること、および周波数フィルタユニット（ＦＷ）の後に、結合された広帯域信号を増幅するのに適した広帯域増幅器（ＢＶ）が備えられることを特徴とする装置（ＶＯＲ）。
【請求項２】
前記一方の広帯域信号が所定の遮断周波数より高い周波数帯を占めること、前記他方の広帯域信号が所定の遮断周波数より低い周波数帯を占めること、および周波数フィルタユニット（ＦＷ）が高域フィルタおよび低域フィルタを含み、これらのフィルタの遮断周波数が、前記一方の広帯域信号から他方の広帯域信号が占める周波数帯への干渉の転移、およびこの逆の場合の転移を最小限に抑えるように選択されることを特徴とする請求項１に記載の装置（ＶＯＲ）。
【請求項３】
広帯域増幅器（ＢＶ）の出力の少なくとも一部から重なり合わない異なる周波数帯を有する二つの信号を生成する少なくとも一つの手段（ＦＷ２、ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）が備えられること、生成された二つの信号を異なる利得で別々に増幅する二つの増幅器（Ｖ１、Ｖ２）が備えられること、および二つの入力および一つの出力を有し、別々に増幅された二つの信号を結合する追加の周波数フィルタユニット（ＦＷ１）が備えられることを特徴とする請求項１または２に記載の装置（ＶＯＲ）。
【請求項４】
前記少なくとも一つの手段（ＦＷ２、ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）が一つの入力および二つの出力を有する周波数フィルタユニット（ＦＷ２）であり、前記二つの出力がそれぞれ一つの増幅器（Ｖ１、Ｖ２）に接続され、前記周波数フィルタユニット（ＦＷ２）が広帯域増幅器（ＢＶ）と直列に接続され、それにより広帯域増幅器（ＢＶ）の出力の少なくとも一部が周波数フィルタユニット（ＦＷ２）に到達することを特徴とする請求項３に記載の装置（ＶＯＲ）。
【請求項５】
前記少なくとも一つの手段（ＦＷ２、ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）が二つのフィルタ（ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）から成り、この二つのフィルタ（ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）がそれぞれ一つの増幅器（Ｖ１、Ｖ２）の前に接続され、かつそれぞれ広帯域増幅器（ＢＶ）と直列に接続され、それにより広帯域増幅器（ＢＶ）の出力の少なくとも一部がそれぞれのフィルタ（ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）に到達することを特徴とする請求項３に記載の装置（ＶＯＲ）。
【請求項６】
前記少なくとも一つの手段（ＦＷ２、ＦＩＬ１、ＦＩＬ２）が、受信信号の伝送チャネルの周波数帯とは異なる周波数帯を有する二つの信号を生成するのに適していることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の装置（ＶＯＲ）。
【請求項７】
伝送網（ＮＥＴ１、ＮＥＴ２）のうちの一方の伝送網（ＮＥＴ１）が電気網であり、他方の伝送網（ＮＥＴ２）が光網であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（ＶＯＲ）。
【請求項８】
前記電気網（ＮＥＴ１）がケーブルテレビジョン分配網であることを特徴とする請求項７に記載の装置（ＶＯＲ）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの広帯域信号を結合し増幅するための請求項１の前文に記載の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＥ４４３６８１８号には、二つの広帯域信号を結合し増幅するための装置が開示されている。一方の広帯域信号は、同軸ケーブル網中で伝送されるアナログケーブルテレビジョン信号を含む。他方の広帯域信号は、既存の同軸ケーブル網に加えて併設される光ファイバ網中で伝送される双方向ディジタル信号を含む。この装置では、受信したケーブルテレビジョン信号が単一方向増幅器で増幅され、受信した双方向ディジタル信号が光信号から電気信号に変換され、次いで双方向増幅器で増幅される。次いで、増幅されたケーブルテレビジョン信号と増幅された双方向信号が結合装置で結合される。ケーブルテレビジョン信号と双方向信号は異なる周波数帯で伝送されるため、この結合装置は周波数選択回路を使用して実施することができる。したがってこの装置には二つの増幅器が必要であり、これらを合わせると消費電力が大きくなる。この装置には、既存のケーブルテレビジョン網を介して有限の値の電力が遠隔供給されるため、追加の双方向増幅器によって消費電力が増大することは不利であり、新しい遠隔電力供給概念が必要となる可能性もある。
【０００３】
ＤＥ１９５０５５７８号には、ケーブルテレビジョン信号、ならびにビデオ信号および通信信号を伝送する光伝送システムが開示されている。ケーブルテレビジョン信号は第一の光伝送網中をセンターから網終端に伝送される。ビデオ信号および通信信号は第二の光伝送網中をセンターから網終端に伝送される。網終端で、ケーブルテレビジョン信号およびビデオ信号は、光信号から電気信号に別々に変換された後、減衰されずに広帯域増幅器に供給され、一緒に増幅される。通信信号はまず、ビデオ信号と一緒に光信号から電気信号に変換され、次いでビデオ信号から分離され、減衰され、狭帯域増幅器で増幅される。ケーブルテレビジョン信号、ビデオ信号および電気通信信号は異なる周波数帯で伝送される。ケーブルテレビジョン信号とビデオ信号を一度に増幅すると増幅器一つを省くことができるが、二つの信号は異なる網から来るので、信号を結合する際に相互干渉が起こる可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、異なる伝送網から受信され、周波数の離れた伝送チャネル内で伝送された二つの広帯域信号を結合し増幅するのに適した装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１に記載の装置によって達成される。この装置は前置増幅器と周波数フィルタユニットとを含み、増幅する信号を調整し、結合された二つの広帯域信号間の信号対雑音比を最適化することを特徴とする。前置増幅器は、例えば一方の信号のレベルを他方の信号のレベルと同じ値にするなど、一方の信号のレベルを他方の信号のレベルに適合させ、これによって広帯域増幅器で線形の大きい増幅が得られるようにし、また周波数フィルタユニットで信号をフィルタリングすることによって、二つの信号を結合する際に、前記一方の信号に含まれる雑音などの干渉信号が前記他方の信号の占める周波数帯に入ること、およびこの逆の場合の現象を防ぐ。
【０００６】
本発明の他の有利な特徴は従属請求項で定義する。
【０００７】
本発明は、添付の図面に関連して用いられる三つの実施形態についての以下の説明からいっそう明らかになろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に基づく装置ＶＯＲおよび二つの伝送網ＮＥＴ１およびＮＥＴ２を示す。伝送網ＮＥＴ１は、アナログケーブルテレビジョン信号などの広帯域信号を伝送するための網である。ケーブルテレビジョン信号は、８０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの周波数帯で同軸ケーブルを介して電気的に伝送されるか、または光ファイバケーブルを介して光学的に伝送される。伝送網ＮＥＴ１の構造は、例えば木状網の構造に対応する。ケーブルテレビジョン信号は次いで、分岐同軸ケーブルまたは光ファイバ網を介してセンターから複数の端末に分配される。ケーブルテレビジョン信号は一定の間隔を置いて増幅しなければならず、そのために信号経路に電気中継器または光中継器が挿入される。一部のケーブルテレビジョン信号は装置ＶＯＲに送られる。ケーブルテレビジョン信号が光信号として装置ＶＯＲに供給される場合には、装置ＶＯＲは、ケーブルテレビジョン信号を後の処理の前に電気信号に変換する光−電気変換器を含む。ケーブルテレビジョン信号が電気信号として装置ＶＯＲに供給される場合には、装置ＶＯＲは、同軸ケーブルを介して伝送された電力の一部を結合して取り出し、それにより有限の値の電力を装置に供給する電力フィルタを含む。
【０００９】
伝送網ＮＥＴ２は、アナログおよび／またはディジタルケーブルテレビジョン信号、ならびに／あるいはディジタルビデオ信号などの広帯域信号を伝送するための網である。ケーブルテレビジョン信号および／またはディジタルビデオ信号は、４７０ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚの周波数帯で光ファイバケーブルを介して光伝送される。伝送網ＮＥＴ１の構造は、例えば木状網の構造に対応する。ケーブルテレビジョン信号および／またはビデオ信号は次いで、光スプリッタを含む光ファイバ網を介してセンターから複数の端末に分配される。ケーブルテレビジョン信号および／またはビデオ信号は一定の間隔を置いて増幅しなければならず、そのために信号経路に光中継器が挿入される。一部のケーブルテレビジョン信号および／またはビデオ信号は装置ＶＯＲに送られる。装置ＶＯＲには、ケーブルテレビジョン信号および／またはビデオ信号を後の処理の前に電気信号に変換する光−電気変換器が備えられる。
【００１０】
装置ＶＯＲの機能は、伝送網ＮＥＴ１およびＮＥＴ２の周波数の離れたチャネル内で伝送された二つの広帯域信号を結合し、増幅することである。これを実現するために、装置ＶＯＲは、周波数フィルタユニットＦＷ、広帯域増幅器ＢＶ、および前置増幅器ＶＶを含む。前置増幅器は、伝送網ＮＥＴ２からの広帯域信号が光信号から電気信号に変換された後で、これらの信号を増幅して、伝送網ＮＥＴ２から受信した広帯域信号のレベルと伝送網ＮＥＴ１から受信した広帯域信号のレベルの比が所定の値になるようにする。伝送網ＮＥＴ１からの広帯域信号のレベルが、例えば７６デシベルであるとすると、伝送網ＮＥＴ２からの広帯域信号のレベルも、前置増幅器ＶＶによって、例えば７６デシベルにセットされる。その結果、二つの受信信号のレベルは互いに適合され、次段の増幅に有利な影響を与える。これは、増幅器が周波数にかかわらず一定な利得特性を有する場合、同じレベルを有する二つの信号はより均等に増幅され、それにより増幅器のダイナミックレンジが最適に利用できるようになるためである。利得特性が周波数によって異なる場合には、適切な前置増幅率を選択することによって増幅の均等性を向上させることができる。前置増幅器ＶＶは、４７０〜８６０ＭＨｚ帯での増幅を行うだけでよく、その利得も非常に低いので、単純かつ低コストの装置になる。伝送網ＮＥＴ２から受信した広帯域信号が、例えば７４デシベルの信号レベルを既に有するとすると、２デシベルの利得が得られればよい。
【００１１】
周波数フィルタユニットＦＷは二つの入力および一つの出力を有する。一方の入力は、伝送網ＮＥＴ１からの広帯域信号を直接に、光信号の場合には光−電気変換後に受信し、他方の入力は、伝送網ＮＥＴ２からの広帯域信号をそのレベル適合後に受信する。周波数フィルタユニットＦＷはこの二つの入力信号を結合し、その出力を次段の広帯域増幅器ＢＶに加える。伝送網ＮＥＴ２からの広帯域信号は所定の遮断周波数、例えば４７０ＭＨｚより高い周波数帯を占める。伝送網ＮＥＴ１からの広帯域信号は所定の遮断周波数、例えば４５０ＭＨｚより低い周波数帯を占める。周波数フィルタユニットＦＷは、一方の広帯域信号から他方の広帯域信号が占める周波数帯への干渉の転移、およびこの逆の場合の転移を最小限に抑えるように設計される。これを実現するために、高域フィルタおよび低域フィルタが備えられる。この高域フィルタの遮断周波数は４６０ＭＨｚである。すなわちこのフィルタは、この遮断周波数より高い信号のみを通過させ、この遮断周波数より低い信号は遮断する。高域フィルタは、伝送網ＮＥＴ２からの広帯域信号が加えられる周波数フィルタユニットＦＷの入力の後に接続される。このようにして、伝送網ＮＥＴ２からの信号中にあって、周波数が４６０ＭＨｚより低く、二つの伝送網ＮＥＴ１およびＮＥＴ２からの信号を結合する際に伝送網ＮＥＴ１からの信号の信号対雑音比を低下させるおそれのある干渉信号が排除される。低域フィルタの遮断周波数は４６０ＭＨｚである。すなわちこのフィルタは、この遮断周波数より低い信号のみを通過させ、この遮断周波数より高い信号は遮断する。低域フィルタは、伝送網ＮＥＴ１からの広帯域信号が加えられる周波数フィルタユニットＦＷの入力の後に接続される。このようにして、伝送網ＮＥＴ１からの信号中にあって、周波数が４６０ＭＨｚより高く、二つの伝送網ＮＥＴ１およびＮＥＴ２からの信号を結合する際に伝送網ＮＥＴ２からの信号の信号対雑音比を低下させるおそれのある干渉信号が排除される。
【００１２】
周波数フィルタユニットＦＷの次段の広帯域増幅器ＢＶは結合された広帯域信号を増幅し、増幅された信号は一群の端末に送られる。広帯域増幅器ＢＶは、少なくとも８０〜８６０ＭＨｚの範囲の信号を増幅するのに適している。前置増幅器ＶＶおよび周波数フィルタユニットＦＷで信号を調整する結果、これらの調整を行わない場合に比べて、広帯域増幅器ＢＶを品質がより低く、したがってあまり複雑でない増幅器とすることができ、それにより同じコストでより高い品質が得られ、また同じ品質に対してコストを節減することができる。
【００１３】
次に、図２に関して第二の実施形態について説明する。図２に、図１の装置と同様に、前置増幅器ＶＶ、周波数フィルタユニットＦＷおよび広帯域増幅器ＢＶを含む本発明に基づく装置ＶＯＲを示す。これらの要素の動作および構造は図１の要素と同じである。
【００１４】
図２の装置はさらに、第二の広帯域増幅器ＢＶ１、非対称方向性結合器Ｋ１、追加の二つの周波数フィルタユニットＦＷ１、ＦＷ２、および二つの増幅器Ｖ１、Ｖ２を含む。
【００１５】
広帯域増幅器ＢＶ１は、広帯域増幅器ＢＶの後に接続され、広帯域増幅器ＢＶの出力レベルをさらに上げる働きをし、これによってこの信号がさらに増幅しなくても長い距離を伝送できるようになる。広帯域増幅器ＢＶ１の後には、広帯域増幅器ＢＶ１の出力の大部分、例えば８０％を一群の端末に送り、広帯域増幅器ＢＶ１の出力の小部分、例えば２０％を周波数フィルタユニットＦＷ２に送る働きをする非対称方向性結合器Ｋ１が接続される。
【００１６】
周波数フィルタユニットＦＷ２は一つの入力および二つの出力を有し、広帯域増幅器ＢＶの出力の加えられた一部から重なり合わない異なる周波数帯を有する二つの信号を生成する働きをする。これを実現するために、周波数フィルタユニットＦＷ２は、例えば高域フィルタおよび低域フィルタを含む。周波数フィルタユニットＦＷ２の動作は、図１の周波数フィルタユニットＦＷの動作に類似する。高域フィルタおよび低域フィルタの遮断周波数は調整可能である。遮断周波数は、例えば４６０ＭＨｚになるように選択し、それにより図１の周波数フィルタユニットＦＷの高域フィルタおよび低域フィルタの遮断周波数と一致させることができる。このようにして、受信され、結合され、増幅された信号を再び分離し、異なる利得を有する増幅器Ｖ１、Ｖ２で増幅することができる。伝送網ＮＥＴ１からの信号は、例えばアナログ信号であり、その信号レベルは、例えばディジタル信号である伝送網ＮＥＴ２からの信号に与えられる要件とは異なる要件を満足しなければならない。ただし、これらの高域フィルタおよび低域フィルタの遮断周波数は、図１の周波数フィルタユニットＦＷの高域フィルタおよび低域フィルタの遮断周波数とは異なる周波数になるように選択することもできる。例えば、伝送網ＮＥＴ１ではアナログ信号だけが伝送され、伝送網ＮＥＴ２ではアナログ信号とディジタル信号の両方が伝送される場合、高域フィルタおよび低域フィルタの適切な遮断周波数を選択することによって、伝送網ＮＥＴ１およびＮＥＴ２からのアナログ信号と伝送網ＮＥＴ２からのディジタル信号とを分離し、別々に増幅することができる。
【００１７】
二つの増幅器Ｖ１、Ｖ２では、周波数フィルタユニットＦＷ２で生成された二つの信号が異なる利得で別々に増幅される。増幅器Ｖ１、Ｖ２の回路は、信号の周波数帯の一部のみを増幅すればよいので、広帯域増幅器ＢＶの回路ほど複雑ではない。したがって、増幅器Ｖ１およびＶ２は低コストで製造することができる。この増幅の後、信号は二つの入力および一つの出力を有する追加の周波数フィルタユニットＦＷ１に供給され、そこで別々に増幅された二つの信号が結合される。結合された信号は一群の端末に送られる。周波数フィルタユニットＦＷ１の構造および動作は図１の周波数フィルタユニットのそれに対応し、高域フィルタおよび低域フィルタの遮断周波数は周波数フィルタユニットＦＷ２のそれに等しい。
【００１８】
次に、図３を用いて第三の実施形態について説明する。図３に、本発明に基づく装置ＶＯＲを示す。動作および構造は、周波数フィルタユニットＦＷ２の代わりに、二つのフィルタＦＩＬ１、ＦＩＬ２、および追加の非対称方向性結合器Ｋ２が備えられることを除いて図２の装置と同じである。
【００１９】
二つのフィルタＦＩＬ１およびＦＩＬ２は、それぞれ増幅器Ｖ１およびＶ２の前に接続され、かつそれぞれ広帯域増幅器ＢＶおよびＢＶ１と直列に接続され、それにより広帯域増幅器ＢＶおよびＢＶ１の出力の少なくとも一部がそれぞれフィルタＦＩＬ１およびＦＩＬ２に到達する。
【００２０】
非対称結合器Ｋ２は、広帯域増幅器ＢＶと広帯域増幅器ＢＶ１の間に挿入され、広帯域増幅器ＢＶの出力の一部をフィルタＦＩＬ１に送る。フィルタＦＩＬ２は、方向性結合器Ｋ１から入力信号を受け取る。高域フィルタおよび低域フィルタ、または二つの帯域フィルタなどであるフィルタＦＩＬ１およびＦＩＬ２の遮断周波数は、例えば図２に関連して説明したようにアナログ信号とディジタル信号とに分離するためのレベル要件を満足するように選択することができる。その場合、周波数フィルタユニットＦＷ１の遮断周波数はフィルタＦＩＬ１およびＦＩＬ２の選択された遮断周波数に適合される。
【００２１】
以上の実施形態では、例えば装置の出力信号が一群の端末のみに送られる場合、広帯域増幅器ＢＶ１および非対称結合器Ｋ１、Ｋ２は省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく装置の第一の実施形態、および二つの伝送網への接続を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明に基づく装置の第二の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明に基づく装置の第三の実施形態を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
ＶＯＲ  本発明の装置
ＮＥＴ１  伝送網
ＮＥＴ２  伝送網
ＶＶ  前置増幅器
ＦＷ  周波数フィルタユニット
ＦＷ１  周波数フィルタユニット
ＦＷ２  周波数フィルタユニット
ＢＶ  広帯域増幅器
ＢＶ１  広帯域増幅器
Ｋ１  非対称方向性結合器
Ｋ２  非対称方向性結合器
Ｖ１  増幅器
Ｖ２  増幅器
ＦＩＬ１  フィルタ
ＦＩＬ２  フィルタ
【図１】
0004205788.tif 000002
【図２】
0004205788.tif 000003
【図３】
0004205788.tif 000004