(57)【要約】【課題】ＡＧＣループ内にスロープ調整回路を配置でき、ＡＧＣ制御回路が誤動作することなくスロープ調整を行うことができる高周波増幅装置を提供する。【解決手段】入力端子２１に入力された高周波信号は、増幅部２２、利得調整部２３、第１スロープ調整回路２４、増幅部２５、分岐回路２６を介して出力端子２７より出力する。分岐回路２６は、信号の一部を分岐し、第２スロープ調整回路２９を介してＡＧＣ制御回路３０へ出力する。スロープ制御部２８は、第１スロープ調整回路２４及び第２スロープ調整回路２９に対し、互いに逆のスロープ動作となるように制御し、第１スロープ調整回路２４のスロープ調整によるパイロット信号の変化分を第２スロープ調整回路２９で補正する。ＡＧＣ制御回路３０は、第２スロープ調整回路２９の出力信号に含まれるパイロット信号に基づいて利得調整部２３の利得を調整する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力されるパイロット信号を含む高周波信号を増幅する増幅部及び利得調整部を備えた高周波信号ラインと、前記高周波信号ラインに設けられ、周波数特性の傾きを調整する第１スロープ調整回路と、前記高周波信号ラインで増幅された信号を出力端子に出力すると共に信号の一部をＡＧＣ制御ラインに分岐する分岐回路と、前記ＡＧＣ制御ラインに設けられ、前記分岐回路で分岐された信号の周波数特性の傾きを調整する第２スロープ調整回路と、前記第２スロープ調整回路の出力信号に含まれるパイロット信号を抽出し、該パイロット信号に基づいて前記利得調整部を制御するＡＧＣ制御回路と、前記第１スロープ調整回路及び第２スロープ調整回路のスロープを調整するスロープ制御部とを具備し、
前記スロープ制御部は、前記第１スロープ調整回路及び第２スロープ調整回路に対し、互いに逆のスロープ動作となるように制御し、前記第１スロープ調整回路のスロープ調整によるパイロット信号の変化分を前記第２スロープ調整回路により補正することを特徴する高周波増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＡＴＶ用幹線増幅装置等に使用される高周波増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＴＶシステムでは、一般に７０〜７７０ＭＨｚの下り信号帯域を使用し、複数のチャネルよりなるテレビ信号をヘッドエンド装置から同軸ケーブル等の伝送線路を介して加入者宅に配信している（例えば、特許文献１参照。）。この場合、伝送線路の途中に適宜の間隔で広帯域の高周波増幅器を設け、ケーブルによる損失を補償している。
【０００３】
上記同軸ケーブルの損失は、温度等によって変化する性質があるので、各高周波増幅器に自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）回路を設け、出力信号レベルが常に一定となるように制御している。また、同軸ケーブル等の伝送線路は、一般に低域の損失に比較して高域の損失が大きいので、伝送信号のレベルが傾斜した特性となる。このため従来の高周波増幅装置では、スロープ調整回路を設けて信号レベルの傾斜を補償し、平坦な特性となるようにしている。
【０００４】
図７は、従来のＡＧＣ回路及びスロープ調整回路を備えた高周波増幅装置の構成を示すブロック図である。図７において、１１は入力端子で、この入力端子１１にはパイロット信号を含む高周波信号（テレビ信号）が入力され、増幅部１２、利得調整部１３、増幅部１４、分岐回路１５、スロープ調整回路１６を介して出力端子１７より出力される。上記分岐回路１５は、増幅部１４で増幅された信号をスロープ調整回路１６へ出力すると共に、信号の一部を分岐してＡＧＣ制御回路１８へ出力する。
【０００５】
ＡＧＣ制御回路１８は、入力信号中に含まれるパイロット信号を抽出して検波し、その検波出力に基づいて利得調整部１３を制御し、増幅部１４から出力されるパイロット信号（キャリア）のレベルが常に一定となるようにしている。ＣＡＴＶの下り信号帯域が７０〜７７０ＭＨｚである場合、上記パイロット信号は一般に４５１．２５ＭＨｚの周波数に設定されている。
【０００６】
また、スロープ調整回路１６には、スロープ制御部１９が設けられ、このスロープ制御部１９の手動操作によってスロープ調整が行われる。
【特許文献１】特開平３−９９５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように従来の高周波増幅装置は、ＡＧＣループの外にスロープ調整回路１６を配置している。ＡＧＣループ内にスロープ調整回路１６を配置すると、スロープ制御部１９を操作してスロープ調整回路１６を調整した際にパイロット信号のレベルを変化させてしまうため、その変化分を補償しようとＡＧＣ制御が働き、ＡＧＣ制御回路１８が誤動作することになる。このため従来では、図７に示したようにスロープ調整回路１６をＡＧＣループ外に配置している。このようにスロープ調整回路１６をＡＧＣループ外に配置した場合、スロープ調整回路１６への信号入力レベルが高くなり、歪特性を悪化させる可能性があった。
【０００８】
また、上記図７に示した増幅装置において、分岐回路１５の前段あるいは後段に更に他の分岐回路を設け、その分岐出力を分配回路により複数に分配してそれぞれシステム加入者宅に分配するように構成した幹線分岐増幅装置では、幹線端子だけでなく各分岐端子の各信号系統にそれぞれスロープ調整回路を配置してスロープ調整を行う必要があり、回路構成が複雑になると共に調整操作が面倒である等の問題があった。
【０００９】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ＡＧＣ制御回路が正常動作を維持した状態でスロープ調整回路をＡＧＣループ内に配置でき、スロープ調整回路への信号入力レベルを正常レベルに保持して良好な歪特性が得られる高周波増幅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る高周波増幅装置は、入力端子に入力されるパイロット信号を含む高周波信号を増幅する増幅部及び利得調整部を備えた高周波信号ラインと、前記高周波信号ラインに設けられ、周波数特性の傾きを調整する第１スロープ調整回路と、前記高周波信号ラインで増幅された信号を出力端子に出力すると共に信号の一部をＡＧＣ制御ラインに分岐する分岐回路と、前記ＡＧＣ制御ラインに設けられ、前記分岐回路で分岐された信号の周波数特性の傾きを調整する第２スロープ調整回路と、前記第２スロープ調整回路の出力信号に含まれるパイロット信号を抽出し、該パイロット信号に基づいて前記利得調整部を制御するＡＧＣ制御回路と、前記第１スロープ調整回路及び第２スロープ調整回路のスロープを調整するスロープ制御部とを具備し、
前記スロープ制御部は、前記第１スロープ調整回路及び第２スロープ調整回路に対し、互いに逆のスロープ動作となるように制御し、前記第１スロープ調整回路のスロープ調整によるパイロット信号の変化分を前記第２スロープ調整回路により補正することを特徴する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スロープ制御部により第１スロープ調整回路のスロープを可変設定した場合、スロープの傾斜に応じてパイロット信号のレベルが変化するが、このパイロット信号の変化分は第２スロープ調整回路にて補正され、ＡＧＣ制御回路に送られるパイロット信号のレベルがスロープ調整前と同じレベルに保持される。従って、第１スロープ調整回路をＡＧＣループ内に配置しても、ＡＧＣ制御回路はパイロット信号のレベルに応じて利得調整部のレベル制御を安定した状態で行うことができる。この結果、ＡＧＣ制御回路が誤動作することなく、スロープ調整を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る高周波増幅装置の構成を示すブロック図である。図１において、２１は入力端子で、この入力端子２１には、例えばＣＡＴＶシステムにおけるヘッドエンド装置から伝送線路を介して送られてくるパイロット信号を含む高周波信号（テレビ信号）、あるいは他の高周波増幅装置で増幅された高周波信号が入力される。
【００１４】
上記入力端子２１に入力されるパイロット信号を含む高周波信号は、増幅部２２、利得調整部２３、第１スロープ調整回路２４、増幅部２５、分岐回路２６等からなる高周波（ＲＦ）信号ラインを介して出力端子２７より出力される。この出力端子２７から出力される高周波信号は、同軸ケーブル等の伝送路を介して例えば次段の高周波増幅装置へ送られる。上記第１スロープ調整回路２４には、スロープ制御部２８が設けられ、このスロープ制御部２８の手動操作によってスロープ調整が行われる。
【００１５】
また、上記分岐回路２６は、増幅部２５で増幅された信号を出力端子２７へ出力すると共に、信号の一部をＡＧＣ制御ラインに分岐し、第２スロープ調整回路２９を介してＡＧＣ制御回路３０へ出力する。第２スロープ調整回路２９は、第１スロープ調整回路２４と同様の構成であり、上記スロープ制御部２８によってスロープ調整が行われる。この場合、スロープ制御部２８は、ＡＧＣ制御ライン側の第２スロープ調整回路２９のスロープ動作が高周波信号ライン側の第１スロープ調整回路２４のスロープ動作と逆の動作、例えば高周波信号ライン側のスロープが最小時にＡＧＣ制御ライン側のスロープが最大となるように制御する。すなわち、第１スロープ調整回路２４のスロープ制御を行った際のパイロット信号レベルの変化を第２スロープ調整回路２９にて補償するように構成している。
【００１６】
上記ＡＧＣ制御回路３０は、例えば４５１．２５ＭＨｚのパイロット信号を選択するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３１、このバンドパスフィルタ３１により選択されたパイロット信号を検波する検波回路３２、この検波回路３２で検波された信号と基準電圧発生部３３から出力される基準電圧と比較して利得調整部２３を制御するレベル比較回路３４からなり、利得調整部２３のを制御することで増幅部２５から出力されるパイロット信号を常に一定レベルに保持する。
【００１７】
上記第１スロープ調整回路２４は、幹線増幅器等の増幅装置において、スロープすなわち周波数特性の傾きを調整する回路であり、例えば図２に示すように構成される。図２はＰＩＮダイオードを用いてスロープ調整回路を構成した場合の例を示している。
【００１８】
図２において、４１は入力端子、４２は出力端子で、上記入力端子４１と出力端子４２との間に第１の共振回路４３が設けられる。この第１の共振回路４３は、高周波コイル４４と抵抗４５及び逆方向接続のＰＩＮダイオード４６の直列回路に、コンデンサ４７及び抵抗４８の直列回路が並列に接続される。また、上記抵抗４５及びＰＩＮダイオード４６に対してコンデンサ４９が並列に接続される。
【００１９】
また、上記第１の共振回路４３には、ＰＩＮダイオード５０が並列に接続されると共に、抵抗５１と直流電圧阻止用のコンデンサ５２及び抵抗５３の直列回路が並列に接続される。また、入力端子４１と抵抗５１との接続点は、抵抗５４を介して接地される。
【００２０】
また、上記抵抗５１とコンデンサ５２との接続点には、電源端子５７から直流電圧Ｖｃｃが抵抗５８、第２の共振回路５９及び順方向接続のＰＩＮダイオード６０を直列に介して供給される。上記第２の共振回路５９は、高周波コイル６１及びコンデンサ６２が並列に接続された構成となっている。上記抵抗５８と第２の共振回路５９との接続点は、直流電圧阻止用のコンデンサ６３を介して接地される。
【００２１】
また、直流電圧Ｖｃｃが供給される電源端子６４と接地間に可変抵抗器６５が設けられ、その摺動端子から取出される直流電圧がチョークコイル６６及び抵抗５３を介してＰＩＮダイオード４６、５０のアノードにバイアス電圧として供給される。上記第１の共振回路４３及び第２の共振回路５９は、使用する周波数帯域における高域周波数例えば７７０ＭＨｚの周波数に共振するように高周波コイル及びコンデンサの値が設定される。
【００２２】
上記可変抵抗器６５は、スロープ制御部２８として構成されるもので、摺動端子を電源端子６４方向に移動させると、摺動端子における電圧が順次高くなり、ＰＩＮダイオード４６、５０の順方向バイアス電圧が高くなってその導通抵抗が小さくなる。この結果、増幅装置におけるスロープは小さくなり、スロープ最小時では略平坦な周波数特性となる。また、可変抵抗器６５の摺動端子を接地方向に移動すると、摺動端子における電圧が順次低くなり、ＰＩＮダイオード４６、５０の順方向バイアス電圧が小さくなってその導通抵抗が大きくなる。この結果、増幅装置におけるスロープは大きくなり、可変抵抗器６５の摺動端子が接地側に移動したときにスロープの傾斜が最大となる。
【００２３】
また、第２スロープ調整回路２９は、第１スロープ調整回路２４と同じ構成となっているが、スロープ制御部２８におけるスロープ制御動作が第１スロープ調整回路２４とは逆の方向に制御されるようになっている。すなわち、スロープ制御部２８は、可変抵抗器６５の摺動端子の移動方向が第１スロープ調整回路２４に対するものと第２スロープ調整回路２９に対するものとは逆になるように設定されている。
【００２４】
次に上記第１実施形態に係る高周波増幅装置の動作を説明する。
【００２５】
入力端子２１に入力される高周波信号は、増幅部２２で増幅された後、利得調整部２３で利得調整され、第１スロープ調整回路２４にてスロープ調整が行われる。スロープ調整回路は、図３に示すように増幅装置における周波数特性の傾きを調整する回路で、ＣＡＴＶの場合は例えば７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域においてスロープ７１の傾きを調整する。同軸ケーブル等の伝送路で高周波信号を伝送する場合、一般に低域に比較して高域の周波数特性が劣化するので、スロープ調整回路は高域を補償する特性となっている。図３において、７１ａは傾斜最小時（略平坦）のスロープを示し、７１ｂは傾斜最大時のスロープを示している。
【００２６】
上記第１スロープ調整回路２４でスロープ調整された信号は、増幅部２５で増幅された後、分岐回路２６により信号の一部が分岐され、第２スロープ調整回路２９によりスロープ調整されてＡＧＣ制御回路３０に入力される。
【００２７】
ＡＧＣ制御回路３０は、第２スロープ調整回路２９から出力される高周波信号のうち、パイロット信号をバンドパスフィルタ３１により選択して検波回路３２で検波し、その検波出力をレベル比較回路３４にて基準電圧発生部３３から出力される基準電圧と比較し、その比較出力信号により利得調整部２３の利得を制御する。
【００２８】
そして、上記高周波増幅装置において、スロープ制御部２８を手動操作し、第１スロープ調整回路２４のスロープを図４（ａ）に示すように傾斜最小時のスロープ７１ａに調整した場合、ＡＧＣ制御ライン側の第２スロープ調整回路２９のスロープは図４（ｂ）に示すように傾斜最大時のスロープ７１ｂに調整される。
【００２９】
第１スロープ調整回路２４のスロープを図４（ａ）に示すように傾斜最小時のスロープ７１ａに調整した場合、パイロット信号７３は最大レベルまで上昇する。このとき第２スロープ調整回路２９は、図４（ｂ）に示すようにスロープ制御部２８により傾斜最大時のスロープ７１ｂとなるように制御される。この結果、第２スロープ調整回路２９から出力されるパイロット信号７３は、スロープ７１ｂに従って信号レベルが低下する。すなわち、第１スロープ調整回路２４で信号レベルが上昇したパイロット信号７３は、第２スロープ調整回路２９で抑制され、スロープ調整前のレベルに保持されてＡＧＣ制御回路３０に送られる。
【００３０】
また、上記の状態において、スロープ制御部２８により第１スロープ調整回路２４のスロープ７１を図５（ａ）に示すように傾斜最大時のスロープ７１ｂに調整した場合、パイロット信号７３はスロープ７１ｂに従って矢印ａに示すように所定レベル減衰する。このとき第２スロープ調整回路２９は、図５（ｂ）に示すようにスロープ制御部２８により傾斜最小時のスロープ７１ａとなるように制御され、矢印ｂに示すように第１スロープ調整回路２４で減衰したパイロット信号を補正する。
【００３１】
上記のようにスロープ制御部２８により第１スロープ調整回路２４のスロープ７１を可変設定した場合、スロープ７１の傾斜に応じてパイロット信号７３のレベルが変化するが、このパイロット信号７３の変化分を第２スロープ調整回路２９にて補正し、ＡＧＣ制御回路３０に出力するパイロット信号７３のレベルをスロープ調整前と同じレベルに保持する。従って、第１スロープ調整回路２４をＡＧＣループ内に配置しても、ＡＧＣ制御回路３０はパイロット信号７３のレベルに応じて利得調整部２３のレベル制御を安定した状態で行うことができる。この結果、ＡＧＣ制御回路３０が誤動作することなく、スロープ調整を行うことが可能になる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る高周波増幅装置について図６を参照して説明する。
【００３３】
この第２実施形態は、多出力タイプの幹線分岐増幅器に実施した場合について示したもので、第１実施形態に係る高周波増幅装置と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
第２実施形態は、図１に示した第１実施形態に係る高周波増幅装置において、図６に示すように高周波信号ラインにおける増幅部２５と第１の分岐回路２６との間に第２の分岐回路８１を設け、この第２の分岐回路８１により分岐した信号を更に分配回路８２により複数例えば２つの増幅器８３、８４に分配し、分岐端子８５、８６から出力するように構成したものである。また、第１実施形態と同様に利得調整部２３の出力側に第１スロープ調整回路２４を設けると共に、分岐回路２６により分岐した信号の一部を第２スロープ調整回路２９を介してＡＧＣ制御回路３０に入力し、このＡＧＣ制御回路３０により利得調整部２３の利得を制御している。スロープ制御部２８による第１スロープ調整回路２４及び第２スロープ調整回路２９に対するスロープ制御動作は、第１実施形態と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００３５】
上記図６に示したように多出力タイプの幹線分岐増幅器においても、幹線の信号増幅ラインのＡＧＣループ内に第１スロープ調整回路２４及び第２スロープ調整回路２９を配置することにより、第１実施形態と同様にスロープ調整を行ってもＡＧＣ制御を安定して行うことができると共に、分配出力に対してスロープ調整回路を設ける必要がなく、回路構成を簡易化してコストを低減することができる。
【００３６】
なお、上記第１及び第２実施形態では、ＡＧＣ制御ラインに第２スロープ調整回路２９を設けた場合について説明したが、第２スロープ調整回路２９に代えて利得調整回路を設け、スロープ制御部２８により第１スロープ調整回路２４のスロープを調整した場合に、該第１スロープ調整回路２４とは逆の動作、すなわち第１スロープ調整回路２４のスロープ調整に伴うパイロット信号の変化分を補うように利得調整回路を制御し、ＡＧＣ制御回路３０に入力されるパイロット信号のレベルが同じ値に保持されるようにしても良い。
【００３７】
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高周波増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態におけるスロープ調整回路の構成例を示す図である。
【図３】同実施形態におけるスロープ調整回路の動作説明図である。
【図４】同実施形態において、高周波信号ライン側の第１スロープ調整回路をスロープ最小状態に設定した場合のパイロット信号の補正動作を説明するための図である。
【図５】同実施形態において、高周波信号ライン側の第１スロープ調整回路をスロープ最大状態に設定した場合のパイロット信号の補正動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る高周波増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のＡＧＣ回路及びスロープ調整回路を備えた高周波増幅装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
２１…入力端子、２２…増幅部、２３…利得調整部、２４…第１スロープ調整回路、２５…増幅部、２６…分岐回路、２７…出力端子、２８…スロープ制御部、２９…第２スロープ調整回路、３０…ＡＧＣ制御回路、３１…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３２…検波回路、３３…基準電圧発生部、３４…レベル比較回路、４１…入力端子、４２…出力端子、４３…第１の共振回路、４４…高周波コイル、４５、４８、５１、５３、５４、５８…抵抗、４６、５０…ＰＩＮダイオード、４７、４９、５２…コンデンサ、５７…電源端子、５９…第２の共振回路、６０…ＰＩＮダイオード、６１…高周波コイル、６２、６３…コンデンサ、６４…電源端子、６５…可変抵抗器、７１…スロープ、７１ａ…傾斜最小時のスロープ、７１ｂ…傾斜最大時のスロープ、８１…第２の分岐回路、８２…分配回路、８３、８４…増幅器、８５、８６…分岐端子。
【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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