JP2004064748A - 双方向増幅装置、双方向ｃａｔｖシステムおよび分岐器 - Google Patents
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Abstract
【課題】落雷に起因するノイズで分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい双方向増幅装置を提供すること。
【解決手段】双方向増幅装置１において、分岐用トランス３０のコイル３４ａから接地位置Ｅ１に至る経路中にはコンデンサ５０が設けられている。このコンデンサ５０の静電容量は、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は接地位置Ｅ１へ通過させ、下り・上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号（落雷に起因するノイズ）は通過を抑制する（信号を減衰させる）ことのできる静電容量として、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている。
【選択図】図３
【解決手段】双方向増幅装置１において、分岐用トランス３０のコイル３４ａから接地位置Ｅ１に至る経路中にはコンデンサ５０が設けられている。このコンデンサ５０の静電容量は、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は接地位置Ｅ１へ通過させ、下り・上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号（落雷に起因するノイズ）は通過を抑制する（信号を減衰させる）ことのできる静電容量として、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている。
【選択図】図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成する双方向増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＡＴＶセンタ側から加入者端末側へ所定周波数帯（例えば、７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）の下り信号を伝送し、加入者端末側からＣＡＴＶセンタ側へ下り信号よりも周波数の低い所定周波数帯（例えば、１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）の上り信号を伝送するように構成された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、これら各信号を双方向に増幅するための装置として、双方向増幅装置が利用されている。
【０００３】
この種の双方向増幅装置には、通常、図６に示すように、ＣＡＴＶセンタ側の伝送路に接続される上り接続端子１２、加入者端末側の伝送路に接続される下り接続端子１４、下り接続端子１４から出力される下り信号をモニターするためのモニター端子１６、下り・上り信号を相互に増幅する信号増幅部２０、信号増幅部２０により増幅された下り信号を分岐してモニター端子１６へ出力する分岐用トランス３０などが備えられている。
【０００４】
この双方向増幅装置の信号増幅部２０は、上り接続端子１２から入力した下り信号を、上り側フィルタ部２２、下り信号増幅部２４、下り側フィルタ部２６からなる経路に通して下り接続端子１４へ出力する。このとき、下り接続端子１４へは、下り信号増幅部２４により増幅された下り信号が出力される。また、信号増幅部２０は、下り接続端子１４から入力した上り信号を、下り側フィルタ部２６、上り信号増幅部２８、上り側フィルタ部２２からなる経路に通して上り接続端子１２へ出力する。このとき、上り接続端子１２へは、上り信号増幅部２８により増幅された上り信号が出力される。
【０００５】
なお、上り側フィルタ部２２は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に上り接続端子１２から下り信号増幅部２４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に上り信号増幅部２８から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。また、下り側フィルタ部２６は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に下り信号増幅部２４から下り接続端子１４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に下り接続端子１４から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。
【０００６】
また、分岐用トランス３０は、第１のコア３２に巻かれた一次巻線のコイル３２ａおよび二次巻線のコイル３２ｂと、第２のコア３４に巻かれた一次巻線のコイル３４ａおよび二次巻線のコイル３４ｂにより構成される。これらのうち、コイル３２ａは、信号増幅部２０から下り接続端子１４に至る経路中に挿入されている。また、コイル３２ｂは、一端が接地位置Ｅ１に接続され、他端が抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。また、コイル３４ａは、一端がコイル３２ｂと同じく接地位置Ｅ１に接続され、他端が下り接続端子１４に接続されている。そして、コイル３４ｂは、一端が抵抗３８を介してモニター端子１６に接続され、他端がコイル３２ｂと同じく抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。この分岐用トランス３０は、信号増幅部２０により増幅された下り信号の一部を分岐してモニター端子１６へ出力する一方、下り接続端子１４から入力した上り信号をそのまま通過させてモニター端子１６へ出力しない。このように、分岐用トランス３０は、下り信号のみを分岐してモニター端子１６へ出力する方向性結合器（または分岐器）として機能する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の双方向増幅装置は、落雷に起因するノイズ（雷サージ）が下り接続端子１４から双方向増幅装置１内部に流入してしまうことがあった。このようなノイズは、下り接続端子１４付近に雷対策用の装置（例えば、サージアブソーバ、アレスタなど）を接続しておくことで、ある程度の流入を防ぐことはできるが、数ＭＨｚの周波数に相当するノイズの一部（例えば、パルス幅数μｓのパルス）は内部に流入してしまうことが観測されており、このノイズによる電流が下り接続端子１４から分岐用トランス３０のコイル３４ａを介して接地位置Ｅ１まで流れてしまうことがあった。このとき、ノイズのエネルギー（電力）が大きいと、分岐用トランス３０（のコア３２、３４）がノイズによる電流で磁化してしまう。
【０００８】
このように双方向増幅装置の分岐用トランス３０が磁化することは、加入者端末側から入力した上り信号のＣ／Ｎを低下させるだけでなく、双方向ＣＡＴＶシステムにおける流合雑音を増加させる要因になるという問題があった。
加入者端末側から入力する下り信号には、チャネル毎に所定の周波数（６ＭＨｚ）間隔で分布する複数のキャリアが含まれおり、この下り信号が磁化した分岐用トランス３０を通過すると、異なるキャリア間の周波数差で示される成分（６ＭＨｚの整数倍の成分）が歪み成分として発生することが知られている。この歪み成分は、６、１２、・・・、６ｎ（ｎは整数）ＭＨｚとなるため、上り信号の周波数帯域と一部が重なってしまい、信号増幅部２０の上り信号増幅部２８によって増幅されることになる。
【０００９】
また、双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、各加入者端末からの上り信号が複数の双方向増幅装置で増幅されながらＣＡＴＶセンタに集められる。そのため、複数の双方向増幅装置のうち、いくつかの双方向増幅装置の分岐用トランス３０が磁化されてしまうと、いくつかの歪み成分が上り信号と共に集められるため、最終的に大きな流合雑音となって、ＣＡＴＶセンタにまで伝送される上り信号のＣ／Ｎが大きく低下してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、落雷に起因するノイズで分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい双方向増幅装置を提供すること、および、流合雑音を低減させることのできる双方向ＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記問題を解決するため請求項１に記載の双方向増幅装置は、双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成する双方向増幅装置であって、ＣＡＴＶセンタ側の伝送路に接続される上り接続端子と、加入者端末側の伝送路に接続される下り接続端子と、下り接続端子から加入者端末側の伝送路へ出力される信号をモニターするためのモニター端子と、ＣＡＴＶセンタから上り接続端子経由で入力した下り信号を増幅して下り接続端子経由で加入者端末側の伝送路へ出力すると共に、加入者端末から下り接続端子経由で入力した上り信号を増幅して上り接続端子経由でＣＡＴＶセンタ側の伝送路へ出力する信号増幅部と、信号増幅部から下り接続端子へ出力される下り信号の一部を分岐して、分岐した信号をモニター端子へ出力する分岐用トランスとを備えている。
【００１２】
さらに、下り接続端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して所定の接地位置に至る経路中には、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制するためのコンデンサが設けられている。
【００１３】
このように構成された双方向増幅装置によれば、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号については、下り接続端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して接地位置に至る経路の通過を、コンデンサによって抑制することができる。
【００１４】
通常、１０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数帯域となっている下り・上り信号に対して、落雷に起因して下り接続端子から流入するノイズは、数ＭＨｚの周波数に相当するパルスであることが観測されている。そのため、落雷に起因するノイズは下り・上り信号よりも周波数が低い信号とみなすことができる。よって、下り接続端子から接地位置に至る経路に、下り信号および上り信号の周波数帯域よりも低い周波数の信号が通過することを抑制するためのコンデンサを設けることは、落雷に起因するノイズを減衰させる（または、ノイズの通過を阻止する）ためには有効であり、上述のコンデンサが設けられていない従来の構成と比べて、落雷に起因するノイズで分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい。
【００１５】
なお、上述のコンデンサは、下り接続端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して接地位置に至る経路中であれば、いずれの位置に設けられていてもよい。例えば、分岐用トランスを構成するコイルの一端側から接地位置に至る経路中に設けることが考えられる。また、このコイルの他端側から下り接続端子に至る経路中に設けることも考えられる。
【００１６】
また、このコンデンサは、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制することができればよく、その静電容量は、シミュレーションにより求められた値に設定すればよい。
【００１７】
例えば、請求項２には、実験的に求められた静電容量として、コンデンサの静電容量が、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている双方向増幅装置が記載されている。
この静電容量は、後述する実施形態において実験で求められた値であって、このような静電容量にすることにより、落雷に起因して下り接続端子から接地位置に至る経路を通過するノイズを大きく減衰させることができるため、分岐用トランスが磁化することを確実に防止できる。
【００１８】
また、請求項３に記載の双方向増幅装置は、コンデンサの耐電圧が、落雷に起因して下り接続端子から流入するノイズによって下り接続端子と接地位置との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている。
このように構成された双方向増幅装置によれば、落雷に起因して下り接続端子からノイズが流入したとしても、コンデンサが破損する恐れがない。
【００１９】
また、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステムは、ＣＡＴＶセンタからの下り信号を複数の双方向増幅装置により増幅しながら加入者端末まで伝送すると共に、加入者端末からの上り信号を複数の双方向増幅装置により増幅しながらＣＡＴＶセンタまで伝送する双方向ＣＡＴＶシステムであって、下り信号および上り信号を増幅する双方向増幅装置として、請求項１から請求項３のいずれかに記載の双方向増幅装置が使用されている。
【００２０】
このように構成された双方向ＣＡＴＶシステムによれば、複数の双方向増幅装置それぞれが落雷に起因するノイズで磁化されるといったことが起こりにくいため、下り信号の通過に伴う歪み成分も発生しにくい。よって、流合雑音としてＣＡＴＶセンタに集められる歪み成分を抑えることができるため、従来の双方向増幅装置を使用した双方向ＣＡＴＶシステムと比べて、ＣＡＴＶセンタに集められる上り信号の流合雑音を低減させることができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の分岐器は、入力端子から出力端子まで伝送させる信号の一部を分岐用トランスにより分岐してモニター端子から出力させる分岐器であって、出力端子から前記分岐用トランスを構成するコイルを経由して所定の接地位置に至る経路中に、外部から出力端子経由で入力した信号のうち、入力端子および出力端子間の経路を伝送させるべき伝送信号と同じ周波数帯域の信号成分は通過させ、伝送信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制するためのコンデンサが設けられている。
【００２２】
このように構成された分岐器によれば、伝送信号の周波数帯域より低い周波数の信号については、出力端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して接地位置に至る経路の通過を、コンデンサによって抑制することができる。よって、請求項１と同様、分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい。
【００２３】
また、この分岐器は、請求項１以降に記載の双方向増幅器の一部、および、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成することができる。
また、請求項６に記載の分岐器は、コンデンサの静電容量が、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている。
【００２４】
このように構成された分岐器によれば、請求項２と同様に、落雷に起因して下り接続端子から接地位置に至る経路を通過するノイズを大きく減衰させることができるため、分岐用トランスが磁化することを確実に防止できる。
また、この分岐器は、請求項２または３に記載の双方向増幅器の一部、および、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステム（請求項２の双方向増幅器を備える構成）の一部を構成することができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の分岐器は、コンデンサの耐電圧が、落雷に起因して出力端子から流入するノイズによって出力端子と接地位置との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている。
このように構成された分岐器によれば、落雷に起因して出力端子からノイズが流入したとしても、コンデンサが破損する恐れがない。
【００２６】
また、この分岐器は、請求項３に記載の双方向増幅器の一部、および、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステム（請求項３の双方向増幅器を備える構成）の一部を構成することができ、これらと同様の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について例を挙げて説明する。
双方向ＣＡＴＶシステム１００は、図１に示すように、ＣＡＴＶセンタ１１０から加入者端末１２０へ所定周波数帯（例えば、７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）の下り信号を伝送し、加入者端末１２０からＣＡＴＶセンタ１１０へ下り信号よりも周波数の低い所定周波数帯（例えば、１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）の上り信号を伝送するものである。この双方向ＣＡＴＶシステム１００は、ＣＡＴＶセンタ１１０、加入者端末１２０の他に、下り・上り信号を双方向に増幅するための双方向増幅装置１、下り信号を増幅して加入者端末１２０側へ向けて分岐すると共に上り信号を増幅してＣＡＴＶセンタ１１０側へ向けて出力する分岐増幅器１３０、下り信号を加入者端末１２０側へ向けて分岐・分配すると共に上り信号をＣＡＴＶセンタ１１０側へ向けて出力する分岐器１４０・分配器１５０などにより構成される。
【００２８】
双方向増幅装置１は、図２に示すように、ＣＡＴＶセンタ１１０側の伝送路に接続される上り接続端子１２、加入者端末１２０側の伝送路に接続される下り接続端子１４、下り接続端子１４から出力される下り信号をモニターするための下りモニター端子１６、上り接続端子１２から出力される上り信号をモニターするための上りモニター端子１８、下り・上り信号を相互に増幅する信号増幅部２０、信号増幅部２０により増幅された下り信号を分岐して下りモニター端子１６へ出力する分岐用トランス３０、信号増幅部２０により増幅された上り信号を抵抗分割で分岐して上りモニター端子１８へ出力する分割回路４０などを備えている。
【００２９】
これらのうち、信号増幅部２０は、上り接続端子１２から入力した下り信号を、上り側フィルタ部２２、下り信号増幅部２４、下り側フィルタ部２６からなる経路に通して下り接続端子１４へ出力する。このとき、下り接続端子１４へは、下り信号増幅部２４により増幅（＋３４ｄＢ）された下り信号が出力される。また、信号増幅部２０は、下り接続端子１４から入力した上り信号を、下り側フィルタ部２６、上り信号増幅部２８、上り側フィルタ部２２からなる経路に通して上り接続端子１２へ出力する。このとき、上り接続端子１２へは、上り信号増幅部２８により増幅（＋３４ｄＢ）された上り信号が出力される。なお、上り側フィルタ部２２は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に上り接続端子１２から下り信号増幅部２４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に上り増幅部２８から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。また、下り側フィルタ部２６は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に下り信号増幅部２４から下り接続端子１４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に下り接続端子１４から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。
【００３０】
また、分岐用トランス３０は、第１のコア３２に巻かれた一次巻線のコイル３２ａおよび二次巻線のコイル３２ｂと、第２のコア３４に巻かれた一次巻線のコイル３４ａおよび二次巻線のコイル３４ｂにより構成される。これらのうち、コイル３２ａは、信号増幅部２０から下り接続端子１４に至る経路中に挿入されている。また、コイル３２ｂは、一端がコンデンサ５０を介して接地位置Ｅ１に接続され、他端が抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。また、コイル３４ａは、一端がコイル３２ｂと同じくコンデンサ５０を介して接地位置Ｅ１に接続され、他端が下り接続端子１４に接続されている。そして、コイル３４ｂは、一端が抵抗３８を介してモニター端子１６に接続され、他端がコイル３２ｂと同じく抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。この分岐用トランス３０は、信号増幅部２０により増幅された下り信号の一部を分岐してモニター端子１６へ出力する一方、下り接続端子１４から入力した上り信号はそのまま通過させてモニター端子１６へ出力しない。このように、分岐用トランス３０は、下り信号のみを分岐してモニター端子１６へ出力する方向性結合器（または分岐器）として機能する。
【００３１】
また、接地位置Ｅ１に接続されているコンデンサ５０は、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は接地位置Ｅ１へ通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数帯域の信号は通過を抑制する（信号を減衰させる）ことのできる静電容量に設定されている。ここで、通過を抑制することのできる静電容量とは、後述する［コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験］で求められた値であって１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内である。
【００３２】
また、このコンデンサ５０の耐電圧は、落雷に起因するノイズによって下り接続端子１４と接地位置Ｅ１との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差（本実施形態においては、５０Ｖ）に設定されている。なお、この耐電圧は、あらかじめ実験的に求められた値である。
【００３３】
また、上述の各端子１２，１４，１６，１８は、双方向増幅器１に低周波成分（例えば、直流成分および商用交流成分）が流入することを防止するためのコンデンサ７２，７４，７６，７８を介して双方向増幅器１内部の伝送経路に接続されている。なお、これらコンデンサは、静電容量が１０００ｐＦから１００００ｐＦの範囲内のものが適宜使用される。
【００３４】
また、分岐用トランス３０のコイル３４ｂから接地位置Ｅ２に至る経路中に配設されている抵抗３６は、抵抗値が１０〜１５Ωの範囲内のものが適宜使用される。
また、分岐用トランス３０のコイル３４ｂからモニター端子１６に至る経路中に配設されている抵抗３８、および、この抵抗３８の両端から接地位置Ｅ３，Ｅ４それぞれに至る経路中に配設されている抵抗８２，８４は、下りモニター端子１６へ出力する信号の信号レベルを調整するためのπ型アッテネータを形成するものであって、下りモニター端子１６へ出力すべき信号の減衰量に応じて、抵抗３８は数Ωから数百Ω、抵抗８２，８４は数ｋΩから数百Ωの範囲内のものが適宜使用される。
【００３５】
具体的には、減衰量が１ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１．３ｋΩ、抵抗３８は８．２Ωであり、減衰量が２ｄＢの場合、抵抗８２，８４は６８０Ω、抵抗３８は１８Ωであり、減衰量が３ｄＢの場合、抵抗８２，８４は４３０Ω、抵抗３８は２７Ωであり、減衰量が４ｄＢの場合、抵抗８２，８４は３３０Ω、抵抗３８は３６Ωであり、減衰量が５ｄＢの場合、抵抗８２，８４は２７０Ω、抵抗３８は４７Ωであり、減衰量が６ｄＢの場合、抵抗８２，８４は２４０Ω、抵抗３８は５６Ωであり、減衰量が７ｄＢの場合、抵抗８２，８４は２００Ω、抵抗３８は６８Ωであり、減衰量が８ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１８０Ω、抵抗３８は８２Ωであり、減衰量が９ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１６０Ω、抵抗３８は９１Ωであり、減衰量が１０ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１５０Ω、抵抗３８は１１０Ωである。
【００３６】
［コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験］
以下に、コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験手順について説明する。この実験は、コンデンサ５０の静電容量として、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数帯域の信号について通過を抑制する（信号を減衰させる）ことができる静電容量を求めるために行われた実験である。なお、本実験には、上述の双方向増幅装置１と同様の構成で分岐用トランス３０およびコンデンサ５０が備えられていない（または取り外された）双方向増幅装置２を利用した。
・手順１：双方向増幅装置２に分岐用トランス３０およびコンデンサ５０を取り付ける。この手順においては、手順１以降の手順を繰り返し行う際に、分岐用トランス３０を新しいものに取り替えると共に、コンデンサ５０を静電容量の異なるもの（１、１０、３０、５１、１００、２２０、３３０、４７０、１０００ｐＦの順番）に取り替える。なお、分岐用トランス３０は、全て同じ特性を有するものである。
・手順２：落雷に起因すると想定されるノイズを下り接続端子１４から流入する。ここでは、落雷に起因するノイズとして１５ｋＶ、パルス幅１μｓ（周波数１ＭＨｚの周波数に相当）のパルス信号を下り接続端子１４から入力する。これによって、下り接続端子１４からコイル３４ａ経由で接地位置Ｅ１に至る経路にノイズによる電流が流れる。このとき、コンデンサ５０がノイズの通過を充分に抑制（ノイズを充分に減衰させることが）できていなければ、分岐用トランス３０（のコア３２、３４）が磁化してしまうことになる。
・手順３：下り信号に相当する信号を上り接続端子１２から入力して、この信号により分岐用トランス３０から発生した歪み成分を測定する。ここでは、図３に示すように、下り接続端子１４を抵抗６０を介して接地した状態で、上り接続端子１２から多チャネル信号発生装置６２により下り信号に相当する信号を入力する。そして、分岐用トランス３０から発生する歪み成分を、上りモニター端子１８に接続したスペクトルアナライザー（以降、スペアナとする）６４によって測定する。
【００３７】
この手順３において、多チャネル信号発生装置６２により入力された信号は、下り信号と同様に、所定の周波数（６ＭＨｚ）間隔で分布する複数のキャリアが含まれた信号であり、この下り信号が磁化した分岐用トランス３０を通過すると、異なるキャリア間の周波数差で示される成分（６ＭＨｚの整数倍の成分）である歪み成分が発生する。この歪み成分は、６、１２、・・・、６ｎ（ｎは整数）ＭＨｚとなり、上り信号の周波数帯域と一部が重なっているため、歪み成分の一部が上り側フィルタ部２２を通過して、信号増幅部２０の上り信号増幅部２８によって増幅されることになる。スペアナ６４は、こうして増幅された歪み成分を測定する。
【００３８】
こうしてスペアナ６４で測定した歪み成分を図４に示す。なお、図４（ａ）は、歪み成分（歪値）と静電容量との関係をグラフで示したものであって、図４（ｂ）は、歪み成分（歪値）と静電容量との関係を表で示したものである。これによると、コンデンサ５０の静電容量が１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲である場合には、他の静電容量と比べて、歪み成分（歪値）が一律に低い値（３８ｄＢμ）を示している。このような値は、分岐用トランス３０が磁化していない場合にも発生する程度の歪み成分であり、コンデンサ５０の静電容量が１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲である場合には、分岐用トランス３０が磁化していないと推定できる。このことは、コンデンサ５０の静電容量を１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定すれば、落雷に起因するノイズを大きく減衰させられ、分岐用トランス３０の磁化を確実に防止できることを示している。
【００３９】
［効果］
本実施形態における双方向増幅装置１によれば、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数帯域の信号については、下り接続端子１４から分岐用トランス３０を構成するコイル３４ａを経由して接地位置Ｅ１に至る経路の通過を、コンデンサ５０によって抑制することができる。
【００４０】
通常、１０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数帯域となっている下り・上り信号に対して、落雷に起因して下り接続端子１４から流入するノイズは、数ＭＨｚの周波数に相当するパルスであることが観測されており、このことから落雷に起因するノイズは下り・上り信号よりも低い周波数帯域の信号とみなすことができる。よって、下り接続端子１４から接地位置Ｅ１に至る経路に、下り信号および上り信号の周波数帯域よりも低い周波数の信号が通過することを抑制するためのコンデンサ５０を設けることは、落雷に起因するノイズを減衰させる（または、ノイズの通過を阻止する）ためには有効であり、コンデンサ５０が設けられていない従来の構成と比べて、落雷に起因するノイズで分岐用トランス３０が磁化するといったことが起こりにくい。
【００４１】
また、本実施形態における双方向増幅装置１によれば、コンデンサ５０の静電容量が１０ｐＦから２２０ｐＦであるため、上述の［コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験］に示したように、落雷に起因して下り接続端子１４から接地位置Ｅ１に至る経路を通過するノイズを大きく減衰させることができ、分岐用トランス３０が磁化することを確実に防止できる。
【００４２】
また、本実施形態における双方向増幅装置１によれば、コンデンサ５０の耐電圧が、落雷に起因するノイズによって下り接続端子１４と接地位置Ｅ１との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている。そのため、落雷に起因して下り接続端子からノイズが流入したとしても、コンデンサ５０が破損する恐れがない。
【００４３】
また、本実施形態における双方向ＣＡＴＶシステム１００によれば、複数の双方向増幅装置１それぞれが落雷に起因するノイズで磁化されるといったことが起こりにくいため、下り信号の通過に伴う歪み成分も発生しにくい。よって、流合雑音としてＣＡＴＶセンタ１１０に集められる歪み成分を抑えることができるため、従来の双方向増幅装置を使用した双方向ＣＡＴＶシステムと比べて、ＣＡＴＶセンタに集められる上り信号の流合雑音を低減させることができる。
【００４４】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、このほかにも様々な形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態においては、コンデンサ５０が分岐用トランス３０を構成するコイル３２ｂの一端側から接地位置Ｅ１に至る経路中に設けられたものを例示した。しかし、コンデンサ５０は、下り接続端子１４から分岐用トランス３０を構成するコイル３２ｂを経由して接地位置Ｅ１に至る経路中であれば、いずれの位置に設けられていてもよい。例えば、図５に示す双方向増幅装置３のように、コイル３２ｂの他端側から下り接続端子１４に至る経路中にコンデンサ５０が設けられていても同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記実施形態においては、双方向増幅装置１が、分割回路４０によって抵抗分割した上り信号を上りモニター端子１８に出力するように構成されたものを例示した。しかし、分岐用トランス３０と同様のトランスによって分岐した上り信号を上りモニター端子１８に出力するように構成してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、本発明の構成を幹線に接続される双方向増幅装置１（いわゆる幹線双方向増幅器）に採用したものを例示した。しかし、本発明の構成は、例えば、分岐増幅器１３０（いわゆる幹線分岐増幅器）、幹線から分岐する支線に接続される延長増幅器、幹線の末端に接続される分岐増幅器などモニター端子を備えた双方向増幅装置であれば、他の双方向増幅装置にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】双方向ＣＡＴＶシステムを示すブロック図
【図２】双方向増幅装置を示す回路図
【図３】コンデンサの静電容量を求めるための実験の様子を示す回路図
【図４】コンデンサの静電容量と歪み成分（歪値）との関係を示す図
【図５】別の実施形態における双方向増幅装置を示す回路図
【図６】従来の双方向増幅装置を示す回路図
【符号の説明】
１・・・双方向増幅装置、１２・・・上り接続端子、１４・・・下り接続端子、１６・・・下りモニター端子、１８・・・上りモニター端子、２０・・・信号増幅部、２２・・・上り側フィルタ部、２４・・・下り信号増幅部、２６・・・下り側フィルタ部、２８・・・上り信号増幅部、３０・・・分岐用トランス、３２・・・第１のコア、３４・・・第２のコア、３２ａ・・・コイル、３２ｂ・・・コイル、３４ａ・・・コイル、３４ｂ・・・コイル、３６・・・抵抗、３８・・・抵抗、６０・・・抵抗、４０・・・分割回路、５０・・・コンデンサ、７２・・・コンデンサ、７４・・・コンデンサ、７６・・・コンデンサ、７８・・・コンデンサ、８２・・・抵抗、８４・・・抵抗、１００・・・双方向ＣＡＴＶシステム、１１０・・・ＣＡＴＶセンタ、１２０・・・加入者端末、１３０・・・分岐増幅器、１４０・・・分岐器、１５０・・・分配器、Ｅ１・・・接地位置、Ｅ２・・・接地位置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成する双方向増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＡＴＶセンタ側から加入者端末側へ所定周波数帯（例えば、７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）の下り信号を伝送し、加入者端末側からＣＡＴＶセンタ側へ下り信号よりも周波数の低い所定周波数帯（例えば、１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）の上り信号を伝送するように構成された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、これら各信号を双方向に増幅するための装置として、双方向増幅装置が利用されている。
【０００３】
この種の双方向増幅装置には、通常、図６に示すように、ＣＡＴＶセンタ側の伝送路に接続される上り接続端子１２、加入者端末側の伝送路に接続される下り接続端子１４、下り接続端子１４から出力される下り信号をモニターするためのモニター端子１６、下り・上り信号を相互に増幅する信号増幅部２０、信号増幅部２０により増幅された下り信号を分岐してモニター端子１６へ出力する分岐用トランス３０などが備えられている。
【０００４】
この双方向増幅装置の信号増幅部２０は、上り接続端子１２から入力した下り信号を、上り側フィルタ部２２、下り信号増幅部２４、下り側フィルタ部２６からなる経路に通して下り接続端子１４へ出力する。このとき、下り接続端子１４へは、下り信号増幅部２４により増幅された下り信号が出力される。また、信号増幅部２０は、下り接続端子１４から入力した上り信号を、下り側フィルタ部２６、上り信号増幅部２８、上り側フィルタ部２２からなる経路に通して上り接続端子１２へ出力する。このとき、上り接続端子１２へは、上り信号増幅部２８により増幅された上り信号が出力される。
【０００５】
なお、上り側フィルタ部２２は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に上り接続端子１２から下り信号増幅部２４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に上り信号増幅部２８から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。また、下り側フィルタ部２６は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に下り信号増幅部２４から下り接続端子１４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に下り接続端子１４から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。
【０００６】
また、分岐用トランス３０は、第１のコア３２に巻かれた一次巻線のコイル３２ａおよび二次巻線のコイル３２ｂと、第２のコア３４に巻かれた一次巻線のコイル３４ａおよび二次巻線のコイル３４ｂにより構成される。これらのうち、コイル３２ａは、信号増幅部２０から下り接続端子１４に至る経路中に挿入されている。また、コイル３２ｂは、一端が接地位置Ｅ１に接続され、他端が抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。また、コイル３４ａは、一端がコイル３２ｂと同じく接地位置Ｅ１に接続され、他端が下り接続端子１４に接続されている。そして、コイル３４ｂは、一端が抵抗３８を介してモニター端子１６に接続され、他端がコイル３２ｂと同じく抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。この分岐用トランス３０は、信号増幅部２０により増幅された下り信号の一部を分岐してモニター端子１６へ出力する一方、下り接続端子１４から入力した上り信号をそのまま通過させてモニター端子１６へ出力しない。このように、分岐用トランス３０は、下り信号のみを分岐してモニター端子１６へ出力する方向性結合器（または分岐器）として機能する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の双方向増幅装置は、落雷に起因するノイズ（雷サージ）が下り接続端子１４から双方向増幅装置１内部に流入してしまうことがあった。このようなノイズは、下り接続端子１４付近に雷対策用の装置（例えば、サージアブソーバ、アレスタなど）を接続しておくことで、ある程度の流入を防ぐことはできるが、数ＭＨｚの周波数に相当するノイズの一部（例えば、パルス幅数μｓのパルス）は内部に流入してしまうことが観測されており、このノイズによる電流が下り接続端子１４から分岐用トランス３０のコイル３４ａを介して接地位置Ｅ１まで流れてしまうことがあった。このとき、ノイズのエネルギー（電力）が大きいと、分岐用トランス３０（のコア３２、３４）がノイズによる電流で磁化してしまう。
【０００８】
このように双方向増幅装置の分岐用トランス３０が磁化することは、加入者端末側から入力した上り信号のＣ／Ｎを低下させるだけでなく、双方向ＣＡＴＶシステムにおける流合雑音を増加させる要因になるという問題があった。
加入者端末側から入力する下り信号には、チャネル毎に所定の周波数（６ＭＨｚ）間隔で分布する複数のキャリアが含まれおり、この下り信号が磁化した分岐用トランス３０を通過すると、異なるキャリア間の周波数差で示される成分（６ＭＨｚの整数倍の成分）が歪み成分として発生することが知られている。この歪み成分は、６、１２、・・・、６ｎ（ｎは整数）ＭＨｚとなるため、上り信号の周波数帯域と一部が重なってしまい、信号増幅部２０の上り信号増幅部２８によって増幅されることになる。
【０００９】
また、双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、各加入者端末からの上り信号が複数の双方向増幅装置で増幅されながらＣＡＴＶセンタに集められる。そのため、複数の双方向増幅装置のうち、いくつかの双方向増幅装置の分岐用トランス３０が磁化されてしまうと、いくつかの歪み成分が上り信号と共に集められるため、最終的に大きな流合雑音となって、ＣＡＴＶセンタにまで伝送される上り信号のＣ／Ｎが大きく低下してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、落雷に起因するノイズで分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい双方向増幅装置を提供すること、および、流合雑音を低減させることのできる双方向ＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記問題を解決するため請求項１に記載の双方向増幅装置は、双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成する双方向増幅装置であって、ＣＡＴＶセンタ側の伝送路に接続される上り接続端子と、加入者端末側の伝送路に接続される下り接続端子と、下り接続端子から加入者端末側の伝送路へ出力される信号をモニターするためのモニター端子と、ＣＡＴＶセンタから上り接続端子経由で入力した下り信号を増幅して下り接続端子経由で加入者端末側の伝送路へ出力すると共に、加入者端末から下り接続端子経由で入力した上り信号を増幅して上り接続端子経由でＣＡＴＶセンタ側の伝送路へ出力する信号増幅部と、信号増幅部から下り接続端子へ出力される下り信号の一部を分岐して、分岐した信号をモニター端子へ出力する分岐用トランスとを備えている。
【００１２】
さらに、下り接続端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して所定の接地位置に至る経路中には、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制するためのコンデンサが設けられている。
【００１３】
このように構成された双方向増幅装置によれば、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号については、下り接続端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して接地位置に至る経路の通過を、コンデンサによって抑制することができる。
【００１４】
通常、１０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数帯域となっている下り・上り信号に対して、落雷に起因して下り接続端子から流入するノイズは、数ＭＨｚの周波数に相当するパルスであることが観測されている。そのため、落雷に起因するノイズは下り・上り信号よりも周波数が低い信号とみなすことができる。よって、下り接続端子から接地位置に至る経路に、下り信号および上り信号の周波数帯域よりも低い周波数の信号が通過することを抑制するためのコンデンサを設けることは、落雷に起因するノイズを減衰させる（または、ノイズの通過を阻止する）ためには有効であり、上述のコンデンサが設けられていない従来の構成と比べて、落雷に起因するノイズで分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい。
【００１５】
なお、上述のコンデンサは、下り接続端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して接地位置に至る経路中であれば、いずれの位置に設けられていてもよい。例えば、分岐用トランスを構成するコイルの一端側から接地位置に至る経路中に設けることが考えられる。また、このコイルの他端側から下り接続端子に至る経路中に設けることも考えられる。
【００１６】
また、このコンデンサは、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制することができればよく、その静電容量は、シミュレーションにより求められた値に設定すればよい。
【００１７】
例えば、請求項２には、実験的に求められた静電容量として、コンデンサの静電容量が、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている双方向増幅装置が記載されている。
この静電容量は、後述する実施形態において実験で求められた値であって、このような静電容量にすることにより、落雷に起因して下り接続端子から接地位置に至る経路を通過するノイズを大きく減衰させることができるため、分岐用トランスが磁化することを確実に防止できる。
【００１８】
また、請求項３に記載の双方向増幅装置は、コンデンサの耐電圧が、落雷に起因して下り接続端子から流入するノイズによって下り接続端子と接地位置との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている。
このように構成された双方向増幅装置によれば、落雷に起因して下り接続端子からノイズが流入したとしても、コンデンサが破損する恐れがない。
【００１９】
また、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステムは、ＣＡＴＶセンタからの下り信号を複数の双方向増幅装置により増幅しながら加入者端末まで伝送すると共に、加入者端末からの上り信号を複数の双方向増幅装置により増幅しながらＣＡＴＶセンタまで伝送する双方向ＣＡＴＶシステムであって、下り信号および上り信号を増幅する双方向増幅装置として、請求項１から請求項３のいずれかに記載の双方向増幅装置が使用されている。
【００２０】
このように構成された双方向ＣＡＴＶシステムによれば、複数の双方向増幅装置それぞれが落雷に起因するノイズで磁化されるといったことが起こりにくいため、下り信号の通過に伴う歪み成分も発生しにくい。よって、流合雑音としてＣＡＴＶセンタに集められる歪み成分を抑えることができるため、従来の双方向増幅装置を使用した双方向ＣＡＴＶシステムと比べて、ＣＡＴＶセンタに集められる上り信号の流合雑音を低減させることができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の分岐器は、入力端子から出力端子まで伝送させる信号の一部を分岐用トランスにより分岐してモニター端子から出力させる分岐器であって、出力端子から前記分岐用トランスを構成するコイルを経由して所定の接地位置に至る経路中に、外部から出力端子経由で入力した信号のうち、入力端子および出力端子間の経路を伝送させるべき伝送信号と同じ周波数帯域の信号成分は通過させ、伝送信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制するためのコンデンサが設けられている。
【００２２】
このように構成された分岐器によれば、伝送信号の周波数帯域より低い周波数の信号については、出力端子から分岐用トランスを構成するコイルを経由して接地位置に至る経路の通過を、コンデンサによって抑制することができる。よって、請求項１と同様、分岐用トランスが磁化するといったことが起こりにくい。
【００２３】
また、この分岐器は、請求項１以降に記載の双方向増幅器の一部、および、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成することができる。
また、請求項６に記載の分岐器は、コンデンサの静電容量が、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている。
【００２４】
このように構成された分岐器によれば、請求項２と同様に、落雷に起因して下り接続端子から接地位置に至る経路を通過するノイズを大きく減衰させることができるため、分岐用トランスが磁化することを確実に防止できる。
また、この分岐器は、請求項２または３に記載の双方向増幅器の一部、および、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステム（請求項２の双方向増幅器を備える構成）の一部を構成することができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の分岐器は、コンデンサの耐電圧が、落雷に起因して出力端子から流入するノイズによって出力端子と接地位置との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている。
このように構成された分岐器によれば、落雷に起因して出力端子からノイズが流入したとしても、コンデンサが破損する恐れがない。
【００２６】
また、この分岐器は、請求項３に記載の双方向増幅器の一部、および、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステム（請求項３の双方向増幅器を備える構成）の一部を構成することができ、これらと同様の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について例を挙げて説明する。
双方向ＣＡＴＶシステム１００は、図１に示すように、ＣＡＴＶセンタ１１０から加入者端末１２０へ所定周波数帯（例えば、７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）の下り信号を伝送し、加入者端末１２０からＣＡＴＶセンタ１１０へ下り信号よりも周波数の低い所定周波数帯（例えば、１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）の上り信号を伝送するものである。この双方向ＣＡＴＶシステム１００は、ＣＡＴＶセンタ１１０、加入者端末１２０の他に、下り・上り信号を双方向に増幅するための双方向増幅装置１、下り信号を増幅して加入者端末１２０側へ向けて分岐すると共に上り信号を増幅してＣＡＴＶセンタ１１０側へ向けて出力する分岐増幅器１３０、下り信号を加入者端末１２０側へ向けて分岐・分配すると共に上り信号をＣＡＴＶセンタ１１０側へ向けて出力する分岐器１４０・分配器１５０などにより構成される。
【００２８】
双方向増幅装置１は、図２に示すように、ＣＡＴＶセンタ１１０側の伝送路に接続される上り接続端子１２、加入者端末１２０側の伝送路に接続される下り接続端子１４、下り接続端子１４から出力される下り信号をモニターするための下りモニター端子１６、上り接続端子１２から出力される上り信号をモニターするための上りモニター端子１８、下り・上り信号を相互に増幅する信号増幅部２０、信号増幅部２０により増幅された下り信号を分岐して下りモニター端子１６へ出力する分岐用トランス３０、信号増幅部２０により増幅された上り信号を抵抗分割で分岐して上りモニター端子１８へ出力する分割回路４０などを備えている。
【００２９】
これらのうち、信号増幅部２０は、上り接続端子１２から入力した下り信号を、上り側フィルタ部２２、下り信号増幅部２４、下り側フィルタ部２６からなる経路に通して下り接続端子１４へ出力する。このとき、下り接続端子１４へは、下り信号増幅部２４により増幅（＋３４ｄＢ）された下り信号が出力される。また、信号増幅部２０は、下り接続端子１４から入力した上り信号を、下り側フィルタ部２６、上り信号増幅部２８、上り側フィルタ部２２からなる経路に通して上り接続端子１２へ出力する。このとき、上り接続端子１２へは、上り信号増幅部２８により増幅（＋３４ｄＢ）された上り信号が出力される。なお、上り側フィルタ部２２は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に上り接続端子１２から下り信号増幅部２４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に上り増幅部２８から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。また、下り側フィルタ部２６は、下り信号の周波数帯域（７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）のみを選択的に下り信号増幅部２４から下り接続端子１４へ通すハイパスフィルタと、上り信号の周波数帯域（１０ＭＨｚから５５ＭＨｚ）のみを選択的に下り接続端子１４から上り接続端子１２へ通すローパスフィルタとからなる。
【００３０】
また、分岐用トランス３０は、第１のコア３２に巻かれた一次巻線のコイル３２ａおよび二次巻線のコイル３２ｂと、第２のコア３４に巻かれた一次巻線のコイル３４ａおよび二次巻線のコイル３４ｂにより構成される。これらのうち、コイル３２ａは、信号増幅部２０から下り接続端子１４に至る経路中に挿入されている。また、コイル３２ｂは、一端がコンデンサ５０を介して接地位置Ｅ１に接続され、他端が抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。また、コイル３４ａは、一端がコイル３２ｂと同じくコンデンサ５０を介して接地位置Ｅ１に接続され、他端が下り接続端子１４に接続されている。そして、コイル３４ｂは、一端が抵抗３８を介してモニター端子１６に接続され、他端がコイル３２ｂと同じく抵抗３６を介して接地位置Ｅ２に接続されている。この分岐用トランス３０は、信号増幅部２０により増幅された下り信号の一部を分岐してモニター端子１６へ出力する一方、下り接続端子１４から入力した上り信号はそのまま通過させてモニター端子１６へ出力しない。このように、分岐用トランス３０は、下り信号のみを分岐してモニター端子１６へ出力する方向性結合器（または分岐器）として機能する。
【００３１】
また、接地位置Ｅ１に接続されているコンデンサ５０は、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は接地位置Ｅ１へ通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数帯域の信号は通過を抑制する（信号を減衰させる）ことのできる静電容量に設定されている。ここで、通過を抑制することのできる静電容量とは、後述する［コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験］で求められた値であって１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内である。
【００３２】
また、このコンデンサ５０の耐電圧は、落雷に起因するノイズによって下り接続端子１４と接地位置Ｅ１との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差（本実施形態においては、５０Ｖ）に設定されている。なお、この耐電圧は、あらかじめ実験的に求められた値である。
【００３３】
また、上述の各端子１２，１４，１６，１８は、双方向増幅器１に低周波成分（例えば、直流成分および商用交流成分）が流入することを防止するためのコンデンサ７２，７４，７６，７８を介して双方向増幅器１内部の伝送経路に接続されている。なお、これらコンデンサは、静電容量が１０００ｐＦから１００００ｐＦの範囲内のものが適宜使用される。
【００３４】
また、分岐用トランス３０のコイル３４ｂから接地位置Ｅ２に至る経路中に配設されている抵抗３６は、抵抗値が１０〜１５Ωの範囲内のものが適宜使用される。
また、分岐用トランス３０のコイル３４ｂからモニター端子１６に至る経路中に配設されている抵抗３８、および、この抵抗３８の両端から接地位置Ｅ３，Ｅ４それぞれに至る経路中に配設されている抵抗８２，８４は、下りモニター端子１６へ出力する信号の信号レベルを調整するためのπ型アッテネータを形成するものであって、下りモニター端子１６へ出力すべき信号の減衰量に応じて、抵抗３８は数Ωから数百Ω、抵抗８２，８４は数ｋΩから数百Ωの範囲内のものが適宜使用される。
【００３５】
具体的には、減衰量が１ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１．３ｋΩ、抵抗３８は８．２Ωであり、減衰量が２ｄＢの場合、抵抗８２，８４は６８０Ω、抵抗３８は１８Ωであり、減衰量が３ｄＢの場合、抵抗８２，８４は４３０Ω、抵抗３８は２７Ωであり、減衰量が４ｄＢの場合、抵抗８２，８４は３３０Ω、抵抗３８は３６Ωであり、減衰量が５ｄＢの場合、抵抗８２，８４は２７０Ω、抵抗３８は４７Ωであり、減衰量が６ｄＢの場合、抵抗８２，８４は２４０Ω、抵抗３８は５６Ωであり、減衰量が７ｄＢの場合、抵抗８２，８４は２００Ω、抵抗３８は６８Ωであり、減衰量が８ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１８０Ω、抵抗３８は８２Ωであり、減衰量が９ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１６０Ω、抵抗３８は９１Ωであり、減衰量が１０ｄＢの場合、抵抗８２，８４は１５０Ω、抵抗３８は１１０Ωである。
【００３６】
［コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験］
以下に、コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験手順について説明する。この実験は、コンデンサ５０の静電容量として、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数帯域の信号について通過を抑制する（信号を減衰させる）ことができる静電容量を求めるために行われた実験である。なお、本実験には、上述の双方向増幅装置１と同様の構成で分岐用トランス３０およびコンデンサ５０が備えられていない（または取り外された）双方向増幅装置２を利用した。
・手順１：双方向増幅装置２に分岐用トランス３０およびコンデンサ５０を取り付ける。この手順においては、手順１以降の手順を繰り返し行う際に、分岐用トランス３０を新しいものに取り替えると共に、コンデンサ５０を静電容量の異なるもの（１、１０、３０、５１、１００、２２０、３３０、４７０、１０００ｐＦの順番）に取り替える。なお、分岐用トランス３０は、全て同じ特性を有するものである。
・手順２：落雷に起因すると想定されるノイズを下り接続端子１４から流入する。ここでは、落雷に起因するノイズとして１５ｋＶ、パルス幅１μｓ（周波数１ＭＨｚの周波数に相当）のパルス信号を下り接続端子１４から入力する。これによって、下り接続端子１４からコイル３４ａ経由で接地位置Ｅ１に至る経路にノイズによる電流が流れる。このとき、コンデンサ５０がノイズの通過を充分に抑制（ノイズを充分に減衰させることが）できていなければ、分岐用トランス３０（のコア３２、３４）が磁化してしまうことになる。
・手順３：下り信号に相当する信号を上り接続端子１２から入力して、この信号により分岐用トランス３０から発生した歪み成分を測定する。ここでは、図３に示すように、下り接続端子１４を抵抗６０を介して接地した状態で、上り接続端子１２から多チャネル信号発生装置６２により下り信号に相当する信号を入力する。そして、分岐用トランス３０から発生する歪み成分を、上りモニター端子１８に接続したスペクトルアナライザー（以降、スペアナとする）６４によって測定する。
【００３７】
この手順３において、多チャネル信号発生装置６２により入力された信号は、下り信号と同様に、所定の周波数（６ＭＨｚ）間隔で分布する複数のキャリアが含まれた信号であり、この下り信号が磁化した分岐用トランス３０を通過すると、異なるキャリア間の周波数差で示される成分（６ＭＨｚの整数倍の成分）である歪み成分が発生する。この歪み成分は、６、１２、・・・、６ｎ（ｎは整数）ＭＨｚとなり、上り信号の周波数帯域と一部が重なっているため、歪み成分の一部が上り側フィルタ部２２を通過して、信号増幅部２０の上り信号増幅部２８によって増幅されることになる。スペアナ６４は、こうして増幅された歪み成分を測定する。
【００３８】
こうしてスペアナ６４で測定した歪み成分を図４に示す。なお、図４（ａ）は、歪み成分（歪値）と静電容量との関係をグラフで示したものであって、図４（ｂ）は、歪み成分（歪値）と静電容量との関係を表で示したものである。これによると、コンデンサ５０の静電容量が１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲である場合には、他の静電容量と比べて、歪み成分（歪値）が一律に低い値（３８ｄＢμ）を示している。このような値は、分岐用トランス３０が磁化していない場合にも発生する程度の歪み成分であり、コンデンサ５０の静電容量が１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲である場合には、分岐用トランス３０が磁化していないと推定できる。このことは、コンデンサ５０の静電容量を１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定すれば、落雷に起因するノイズを大きく減衰させられ、分岐用トランス３０の磁化を確実に防止できることを示している。
【００３９】
［効果］
本実施形態における双方向増幅装置１によれば、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数帯域の信号については、下り接続端子１４から分岐用トランス３０を構成するコイル３４ａを経由して接地位置Ｅ１に至る経路の通過を、コンデンサ５０によって抑制することができる。
【００４０】
通常、１０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数帯域となっている下り・上り信号に対して、落雷に起因して下り接続端子１４から流入するノイズは、数ＭＨｚの周波数に相当するパルスであることが観測されており、このことから落雷に起因するノイズは下り・上り信号よりも低い周波数帯域の信号とみなすことができる。よって、下り接続端子１４から接地位置Ｅ１に至る経路に、下り信号および上り信号の周波数帯域よりも低い周波数の信号が通過することを抑制するためのコンデンサ５０を設けることは、落雷に起因するノイズを減衰させる（または、ノイズの通過を阻止する）ためには有効であり、コンデンサ５０が設けられていない従来の構成と比べて、落雷に起因するノイズで分岐用トランス３０が磁化するといったことが起こりにくい。
【００４１】
また、本実施形態における双方向増幅装置１によれば、コンデンサ５０の静電容量が１０ｐＦから２２０ｐＦであるため、上述の［コンデンサ５０の静電容量を求めるための実験］に示したように、落雷に起因して下り接続端子１４から接地位置Ｅ１に至る経路を通過するノイズを大きく減衰させることができ、分岐用トランス３０が磁化することを確実に防止できる。
【００４２】
また、本実施形態における双方向増幅装置１によれば、コンデンサ５０の耐電圧が、落雷に起因するノイズによって下り接続端子１４と接地位置Ｅ１との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている。そのため、落雷に起因して下り接続端子からノイズが流入したとしても、コンデンサ５０が破損する恐れがない。
【００４３】
また、本実施形態における双方向ＣＡＴＶシステム１００によれば、複数の双方向増幅装置１それぞれが落雷に起因するノイズで磁化されるといったことが起こりにくいため、下り信号の通過に伴う歪み成分も発生しにくい。よって、流合雑音としてＣＡＴＶセンタ１１０に集められる歪み成分を抑えることができるため、従来の双方向増幅装置を使用した双方向ＣＡＴＶシステムと比べて、ＣＡＴＶセンタに集められる上り信号の流合雑音を低減させることができる。
【００４４】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、このほかにも様々な形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態においては、コンデンサ５０が分岐用トランス３０を構成するコイル３２ｂの一端側から接地位置Ｅ１に至る経路中に設けられたものを例示した。しかし、コンデンサ５０は、下り接続端子１４から分岐用トランス３０を構成するコイル３２ｂを経由して接地位置Ｅ１に至る経路中であれば、いずれの位置に設けられていてもよい。例えば、図５に示す双方向増幅装置３のように、コイル３２ｂの他端側から下り接続端子１４に至る経路中にコンデンサ５０が設けられていても同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記実施形態においては、双方向増幅装置１が、分割回路４０によって抵抗分割した上り信号を上りモニター端子１８に出力するように構成されたものを例示した。しかし、分岐用トランス３０と同様のトランスによって分岐した上り信号を上りモニター端子１８に出力するように構成してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、本発明の構成を幹線に接続される双方向増幅装置１（いわゆる幹線双方向増幅器）に採用したものを例示した。しかし、本発明の構成は、例えば、分岐増幅器１３０（いわゆる幹線分岐増幅器）、幹線から分岐する支線に接続される延長増幅器、幹線の末端に接続される分岐増幅器などモニター端子を備えた双方向増幅装置であれば、他の双方向増幅装置にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】双方向ＣＡＴＶシステムを示すブロック図
【図２】双方向増幅装置を示す回路図
【図３】コンデンサの静電容量を求めるための実験の様子を示す回路図
【図４】コンデンサの静電容量と歪み成分（歪値）との関係を示す図
【図５】別の実施形態における双方向増幅装置を示す回路図
【図６】従来の双方向増幅装置を示す回路図
【符号の説明】
１・・・双方向増幅装置、１２・・・上り接続端子、１４・・・下り接続端子、１６・・・下りモニター端子、１８・・・上りモニター端子、２０・・・信号増幅部、２２・・・上り側フィルタ部、２４・・・下り信号増幅部、２６・・・下り側フィルタ部、２８・・・上り信号増幅部、３０・・・分岐用トランス、３２・・・第１のコア、３４・・・第２のコア、３２ａ・・・コイル、３２ｂ・・・コイル、３４ａ・・・コイル、３４ｂ・・・コイル、３６・・・抵抗、３８・・・抵抗、６０・・・抵抗、４０・・・分割回路、５０・・・コンデンサ、７２・・・コンデンサ、７４・・・コンデンサ、７６・・・コンデンサ、７８・・・コンデンサ、８２・・・抵抗、８４・・・抵抗、１００・・・双方向ＣＡＴＶシステム、１１０・・・ＣＡＴＶセンタ、１２０・・・加入者端末、１３０・・・分岐増幅器、１４０・・・分岐器、１５０・・・分配器、Ｅ１・・・接地位置、Ｅ２・・・接地位置。
Claims (7)
- 双方向ＣＡＴＶシステムの一部を構成する双方向増幅装置であって、
ＣＡＴＶセンタ側の伝送路に接続される上り接続端子と、
加入者端末側の伝送路に接続される下り接続端子と、
該下り接続端子から加入者端末側の伝送路へ出力される信号をモニターするためのモニター端子と、
ＣＡＴＶセンタから前記上り接続端子経由で入力した下り信号を増幅して前記下り接続端子経由で加入者端末側の伝送路へ出力すると共に、加入者端末から前記下り接続端子経由で入力した上り信号を増幅して前記上り接続端子経由でＣＡＴＶセンタ側の伝送路へ出力する信号増幅部と、
該信号増幅部から前記下り接続端子へ出力される下り信号の一部を分岐して、該分岐した信号を前記モニター端子へ出力する分岐用トランスとを備えており、
前記下り接続端子から前記分岐用トランスを構成するコイルを経由して所定の接地位置に至る経路中に、下り信号および上り信号と同じ周波数帯域の信号は通過させ、下り信号および上り信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制するためのコンデンサが設けられている
ことを特徴とする双方向増幅装置。 - 前記コンデンサの静電容量は、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の双方向増幅装置。 - 前記コンデンサの耐電圧は、落雷に起因して前記下り接続端子から流入するノイズによって前記下り接続端子と前記接地位置との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の双方向増幅装置。 - ＣＡＴＶセンタからの下り信号を複数の双方向増幅装置により増幅しながら加入者端末まで伝送すると共に、加入者端末からの上り信号を複数の双方向増幅装置により増幅しながらＣＡＴＶセンタまで伝送する双方向ＣＡＴＶシステムであって、
下り信号および上り信号を増幅する双方向増幅装置として、請求項１から請求項３のいずれかに記載の双方向増幅装置が使用されている
ことを特徴とする双方向ＣＡＴＶシステム。 - 入力端子から出力端子まで伝送させる信号の一部を分岐用トランスにより分岐してモニター端子から出力させるための分岐器であって、
前記出力端子から前記分岐用トランスを構成するコイルを経由して所定の接地位置に至る経路中に、外部から前記出力端子経由で入力した信号のうち、前記入力端子および前記出力端子間の経路を伝送させるべき伝送信号と同じ周波数帯域の信号成分は通過させ、前記伝送信号の周波数帯域より低い周波数の信号は通過を抑制するためのコンデンサが設けられている
ことを特徴とする分岐器。 - 前記コンデンサの静電容量は、１０ｐＦから２２０ｐＦの範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の分岐器。 - 前記コンデンサの耐電圧は、落雷に起因して前記出力端子から流入するノイズによって該出力端子と前記接地位置との間に発生すると想定される電位差よりも大きい電位差に設定されている
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の分岐器。
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|---|---|---|---|---|
| JP2000324467A (ja) * | 1999-05-13 | 2000-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 棟内共同受信システム及び分岐装置 |
| JP2001285819A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Uro Electronics Co Ltd | ケーブルネットワーク用信号分岐器 |
| JP2002094342A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Nippon Antenna Co Ltd | 双方向増幅装置 |
| JP2002094350A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Nippon Antenna Co Ltd | 分岐器 |
| JP2002204439A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Hochiki Corp | Ｃａｔｖ用機器 |
| JP2002252845A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Hochiki Corp | Ｃａｔｖ用機器 |
| JP2003060469A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Antenna Co Ltd | 分岐回路 |
| JP2003124772A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-04-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 分岐器及び分配器 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000324467A (ja) * | 1999-05-13 | 2000-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 棟内共同受信システム及び分岐装置 |
| JP2001285819A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Uro Electronics Co Ltd | ケーブルネットワーク用信号分岐器 |
| JP2002094342A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Nippon Antenna Co Ltd | 双方向増幅装置 |
| JP2002094350A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Nippon Antenna Co Ltd | 分岐器 |
| JP2002204439A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Hochiki Corp | Ｃａｔｖ用機器 |
| JP2002252845A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Hochiki Corp | Ｃａｔｖ用機器 |
| JP2003060469A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Antenna Co Ltd | 分岐回路 |
| JP2003124772A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-04-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 分岐器及び分配器 |
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