JP3878576B2 - Power amplifier parallel operation system - Google Patents

Description

【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し、各ＰＡユニットに設けられた接点は、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と、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と、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と、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と、を含み、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。また、本発明に係るＰＡユニット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前記制御回路は、ＰＡユニット（電力増幅器）、入出力用のスイッチ、の少なくとも一つについて故障を検知する故障検知制御回路であり、故障検知制御回路の判断結果に基づいて入出力スイッチのオン／オフの制御又はＰＡユニットに対する電力供給を制御す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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power amplifier used in a digital terrestrial television broadcasting station, various mobile communication radio base stations, and the like, and more particularly, to a power amplifier parallel operation system in which a plurality of power amplifiers are arranged in parallel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a power amplifier (PA) includes a system configured by a single power amplifier and a system that operates by arranging a plurality of power amplifiers in parallel.
[0003]
When the plurality of power amplifiers are arranged in parallel, there is a redundancy that even if one unit fails, the entire system does not stop, and each power amplifier can be reduced in size with low output. It has the advantage that the system can be easily procured and realized at low cost.
[0004]
In addition, when a failure or malfunction occurs in any power amplifier, it is necessary to repair or check the corresponding power amplifier. However, even if the system is in operation (for example, during broadcasting) Of course, it is desirable to configure the system to be interchangeable.
[0005]
When such a power amplifier fails or malfunctions, the system configuration is such that the corresponding power amplifier can be automatically replaced. A plurality of PA units that house the provided switches, a distributor that distributes signals to each PA unit to be amplified by each power amplifier, and a combination that receives and combines the signals amplified by each power amplifier from each PA unit And a switch for separating each power amplifier from a distributor or a combiner is provided in the same PA unit as the power amplifier (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
According to such a configuration, a switch that can be used to disconnect the power amplifier from the distributor or the combiner is provided in the same unit (PA unit) as the power amplifier.
[0007]
Therefore, if a switch breaks down, the PA unit that contains the switch can be removed, and the operation of other PA units, power distribution / combination by the distributor and combiner, and broadcasting by the combined output are stopped. There is no need. Also, if the PA unit fails, the PA unit may be removed. Further, since the switch is built in the PA unit, it is not necessary to incorporate or add a switch and a circuit for driving the distributor or the synthesizer, and it is not necessary to provide a connector for inputting a switch control signal.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-217657 (page 5-7, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, unlike a system that uses mass-produced products such as so-called telecom, a broadcasting system requires a very wide variety of equipment, and not only constructs a system with a different concept for each broadcasting station but also a station building. Each system has a different system.
[0010]
This is due to the fact that the transmission output varies from station to station, and that it is necessary to construct a system that meets various other conditions such as the distinction between a single station and a co-located station (shared use).
[0011]
In order to respond to such customer demands, various types of broadcasting equipment have been developed and manufactured, and there has been a problem that product costs have increased.
[0012]
In addition, if it becomes such a variety of products, in other words, a unique device, the manufacturing cost for manufacturing a new PA unit in an emergency as a spare PA unit will rise, and the spare PA unit will increase. There has been a problem that maintenance costs such as quality control such as storage and replacement work technical costs also rise.
[0013]
In addition, as a basic idea of such a system difference, there are two types of control methods: individual control and external control. Also, as a control mode, there are a normal operation mode and a normal one-unit sleep mode. is there.
[0014]
This individual control is basically controlled by a control circuit provided inside the PA unit and its fault diagnosis is also judged by its own control circuit. External control is performed by a control device separate from the PA unit. Judge the PA unit to be activated and the PA unit to be deactivated. Then, the PA unit is controlled using the contacts.
[0015]
On the other hand, the normal all operation mode is to operate all of the plurality of arranged PA units at all times, and is always derated (powered-down operation). For example, when one operating unit fails Transmits the rated output (powered-up operation) to make up for the remaining PA unit.
[0016]
For example, when four PA units are used, each of the four PA units always operates at ¼ of the total output, and when one unit fails, the remaining three PA units are 1 / 3 and so on.
[0017]
On the other hand, in the normal single-unit suspension mode, one of the plurality of arranged PA units is suspended as a spare PA unit, and the remaining PA units are always operating. When one of the operating PA units fails, a spare PA unit operates in place of the failed PA unit.
[0018]
For example, when four PA units are used, each of the three PA units always operates at 1/3 of the total output, and when one of the units in operation fails, a spare PA unit takes its place. It operates, and one PA unit always operates at 1/3 of the total output.
[0019]
Therefore, when viewed as a whole, there are four types of use: individual control-normal all-operation mode, individual control-normal one-unit rest mode, external control-normal all-unit operation mode, and external control-normal one-unit rest mode It means that form exists.
[0020]
For example, in the case of individual control,
(1) Since failure determination and control are completed with a single PA unit, the overall configuration is simple even when multiple PA units are arranged in parallel, and there are few external signal lines. It is less susceptible to noise and has the advantages of high reliability and redundancy.
[0021]
(2) Since individual control is performed by the PA unit failure detection control circuit, for example, even if one control circuit malfunctions, the entire system will not be stopped. Have sex.
[0022]
(3) Since there is no need for an external control device, control wiring and connectors are unnecessary, which is advantageous for cost performance such as component costs and assembly costs, and saves space in the entire system. Can be realized.
[0023]
(4) Since simple control is performed in the PA unit, control at the time of occurrence of a failure is processed at high speed.
[0024]
However, it has a problem that it is not suitable for a system that performs complex control.
[0025]
In the case of external control,
(1) Since the PA unit (the entire system) is controlled by an external control device, complicated control is possible.
[0026]
For example, if the spare PA unit is left unused for a long period of time, it cannot function as a spare machine if it does not operate normally due to some failure occurring when it is actually used. It is also possible to perform complex control such as confirming the operation and rotating the PA unit as a whole.
[0027]
(2) Remote operation and establishment of a monitoring system can be easily realized.
[0028]
Also, in the normal all-round operation mode,
(1) Since there is no spare PA unit, there is no need for periodic confirmation. When this periodic confirmation is performed automatically or by remote operation, complicated control is required, but by making such periodic confirmation unnecessary, it is suitable for an individual control method.
[0029]
In combination with this individual control method, the system construction cost can be minimized.
[0030]
(2) Since the derating operation is performed with a small constant output of each PA unit, the temperature rise and current consumption of each PA unit are small, and the average life of bearings of semiconductors, electrolytic capacitors, fan motors, etc. is extended, and the life extension effect is achieved. Can be expected.
[0031]
(3) Since disconnection and connection can be performed at high speed with a semiconductor switch (see Patent Document 1), switching can be performed without damaging the signal, and switching during maintenance work can be handled without problems. it can.
[0032]
On the other hand, in the case of normal one-unit sleep mode,
(1) Due to the fact that the power consumption of the control circuit and the small signal amplifier circuit is irrelevant to the output and the idle current of the AB class amplifier circuit, the efficiency of the PA unit increases as the output increases.
[0033]
Accordingly, the power efficiency is deteriorated in the derating operation of the full operation. The larger the transmission output, the higher the electricity cost and the operation cost. Therefore, this single-unit sleep mode is more advantageous for a high-power system.
[0034]
By the way, in the parallel operation system of the PA unit described in Patent Document 1 described above, a common PA unit cannot be used for such a complicated usage pattern, and the cost of the entire system increases. The problem of enduring still occurred.
[0035]
It should be noted that a system that does not cause a drop in output or wave stoppage is desirable even when a human error is made. In addition, even when a device failure occurs, normal broadcasting, etc. can be performed in as short a time as possible with simple operations. Needless to say, it is desirable to resume the work.
[0036]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention can be adapted to a plurality of usage forms with one type of PA unit, and it is difficult for output reduction and wave breakage to occur even if a human error is made. Of course, an object of the present invention is to provide a parallel operation system of PA units capable of resuming normal operations in a short time and with a simple operation even when a device failure occurs.
[0037]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the object, a parallel operation system of PA units according to the present invention includes a control circuit inside and a PA having a plurality of contacts for outputting an internal state to the outside and inputting an instruction from the outside to the inside. Multiple units arranged in parallel between distributor and combinerThe contacts provided on each PA unit are: a: an input terminal for giving an instruction to the PA unit to operate the PA unit as external control or internal control, and b, c: the PA unit is operated by conduction or non-conduction. An output terminal for informing the outside of whether the PA unit is in an idle state or a dormant state, and d: when the PA unit is operating under external control, whether to make each PA unit in an active state or a dormant state to the PA unit An input terminal for instructing, and e: an output terminal for informing the outside of the abnormality when an abnormality occurs in the PA unit,Depending on the connection state of the respective contacts of the plurality of PA units, the presence or absence of the adjacent PA unit and the presence or absence of the connection state between the combiner and the distributor are provided in the control circuit provided in the interior or each PA. The external control circuit connected to the unit makes a judgment, and the operating state is controlled based on the judgment result.In the parallel operation system of PA units according to the present invention, the control circuit provided in each PA unit detects a failure in at least one of the PA unit (power amplifier) and an input / output switch. The control circuit is characterized in that on / off control of the input / output switch or power supply to the PA unit is controlled based on the determination result of the failure detection control circuit.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a parallel operation system for PA units according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 11 is a block diagram showing a basic configuration of a parallel operation system of PA units according to the present invention.
[0040]
In FIG. 11, a signal is distributed from the distributor 1 to (for example, four) PA units 10, 20, 30, and 40, and the outputs of the PA units 10, 20, 30, and 40 are combined. 2 is synthesized. The distributor 1 and the synthesizer 2 are configured by resistors and inductors, for example. The distributor 1 and the combiner 2 do not incorporate a switch.
[0041]
The PA unit 10 (20.30, 40) includes a limiter 5 and a power amplifier 6 between a pair of switches 3 and 4. A signal distributed from the distributor 1 is supplied to each PA unit 20, 30, 40 via a half-wave line connecting the distributor 1 and the PA unit 10. The signal supplied to the PA unit 10 is input to the limiter 5 through the electronic switch 3 having a ½ wavelength line or a ¼ wavelength line, and is damaged or distorted by excessive input to the power amplifier 6. Receive level restrictions to prevent
[0042]
The output of the limiter 5 is input to the power amplifier 6 and amplified. The amplified signal is output to the outside of the PA unit 10 through an electronic switch 4 having a ½ wavelength line or a ¼ wavelength line. The output signal is input to the synthesizer 2 via a ½ wavelength line connecting the PA unit 10 and the synthesizer 2. The synthesizer 2 inputs and synthesizes and outputs the amplified outputs from the N PA units in which the switch 3 and the switch 4 are currently closed and the power amplifier 6 performs the amplification operation.
[0043]
The failure detection control circuit 7 in the PA unit 10 detects a failure in the power amplifier 6, the switch 3, and the switch 4 housed in the PA unit 10. The result can be alerted to the operator through the external control circuit 8. The failure detection control circuit 7 controls the on / off of the switch 3 and the switch 4 and the power supply to the power amplifier 6 automatically according to a signal supplied from the external control circuit 8 or according to a monitoring result. For example, prior to the removal of the PA unit 10, the failure detection control circuit 7 turns off the switch 3 and the switch 4 and cuts off the power supply to the power amplifier 6. As a failure detection method, for example, there is a method of monitoring input / output power using the directional coupler 9.
[0044]
What is characteristic in the present invention is that each PA unit 10, 20, 30, 40 is provided with a plurality of contacts, and in FIG. 1, six contacts a, b, c, d, e, f are provided. Depending on the connection state of these contacts, the failure detection control circuit 7 provided in the interior respectively indicates whether or not there is a PA unit arranged adjacently and whether or not the combiner 2 and the distributor 1 are connected. The external control circuit 8 connected to each of the PA units 10, 20, 30, and 40 makes a determination, and the operating state can be controlled based on the determination result.
[0045]
Hereinafter, each switch will be described in detail with reference to FIG.
[0046]
(Individual operation of contacts a to f of PA unit 10)
Here, each operation | movement of the contacts af of PA unit is demonstrated.
[0047]
The contact a is an input terminal (input to the PA unit). When the contact a is connected to the contact f (or the contact a is grounded), the PA unit operates as an external control. When not connected, it operates as internal control.
[0048]
The contacts b and c are output terminals (output from the PA unit). When the contacts b and c are in an operating state (switches 3 and 4 in FIG. 11 are ON), the contacts b and c are in a conductive state. When it is in a resting state, it becomes a non-conducting state.
[0049]
The contact d is an input terminal (input to the PA unit). When the contact d is connected to the contact f during external control (or the contact d is grounded), the PA unit enters a resting state. If they are not connected, they are in operation (switches 3 and 4 in FIG. 11 are ON). Note that the contact d is invalid during internal control.
[0050]
The contact e is an output terminal (output from the PA unit). When the PA unit is normal, the contact e becomes conductive with the contact f (or the contact e is grounded). However, when an abnormality occurs inside the PA unit, the contact e becomes non-conductive.
[0051]
The contact f functions as a return line of the contacts a, d, e, a reference potential, or a ground.
[0052]
(Individual control, one normal stop mode)
1 and 2 show a first embodiment of a parallel operation system of PA units according to the present invention, FIG. 1 is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state, and FIG. 2 is a block explanatory diagram of a PA unit maintenance operation state. is there.
[0053]
In FIG. 1, four PA units 10, 20, 30, and 40 are arranged in parallel here.
[0054]
In each of the PA units 10, 20, 30, and 40, three of them (for example, the PA units 10, 20, and 30) are in an operating state (switches 3 and 4 are in an ON state, the same applies hereinafter), and the other one ( For example, the PA unit 40) is in a dormant state (switches 3 and 4 are in an OFF state, hereinafter the same) as a spare unit, and the power amplification function is substantially the same as a known one. Each PA unit 10, 20, 30, 40 includes six contacts a to f as described above. Further, each PA unit 10, 20, 30, 40 includes the above-described failure detection control circuit 7. Here, the PA units 10, 20, 30, and 40 are maintained in a parallel arrangement state via a coupling means 50 such as a PA shelf or a rack, and the connection provided in the coupling means 50 in that state. Connected to the connectors 60, 70, 80, 90. Although omitted in FIG. 1, the contacts a to f are connected to the corresponding contacts A to F.
[0055]
The connection connectors 60, 70, 80, and 90 include six contacts A to F that are connected to the six contacts a to f of the PA units 10, 20, 30, and 40.
[0056]
The contact a of each PA unit 10, 20, 30, 40 is for identifying whether it is used in the individual control state or used in the external control, and is in the individual control when not in the ground state. The failure detection control circuit 7 determines, and when it is in the ground state, the failure detection control circuit 7 determines that it is pseudo external control.
[0057]
In the connection control 60, 70, 80, 90 in the individual control / normal one-unit suspension mode, the contact A of the connection connector 90 for the PA unit 40 as a spare unit is grounded. The units 10, 20, and 30 are individually controlled, and the PA unit 40 is prioritized for external control.
[0058]
In this individual control / normal one unit rest mode, the contact B of the connection connector 60 connected to the contact b of the PA unit 10 is grounded, so that the PA unit 10 can be simulated (electrically) and the like. It is determined that it is connected to the PA unit.
[0059]
Further, the connection connectors 60, 70, 80 in the individual control / normal one-unit suspension mode are connected in series via the respective contacts b (contact B) and contact c (contact C).
[0060]
For example, assume that the PA unit 30 has failed in FIG. Since the PA unit 30 is set to the individual control, the PA unit 30 automatically enters a dormant state by the operation of the internal failure detection control circuit 7. Similarly, the contacts b and c of the PA unit 30 are brought out of conduction.
[0061]
In the above configuration, when a PA unit to be maintained is removed from the coupling means 50 for maintenance or when it is accidentally removed, the removed PA unit is electrically turned off (the switch described above). 3 and 4 are OFF), which is substantially the same as the electrical OFF associated with the failure.
[0062]
Now, as shown in FIG. 2, it is assumed that the PA unit 30 has been removed (or has failed).
[0063]
In such a case, in the relationship between the PA unit 30 and the PA unit 40 that has been suspended as a spare unit, the contacts B and C of the connection connector 80 for the PA unit 30 are opened, so that The PA unit 40 is automatically activated.
[0064]
These series of operations are equivalent to the automatic replacement of the failed PA unit 30 and the spare PA unit 40, and the synthesizer output can be kept constant and stable.
[0065]
In addition, in order to detect such pulling-out of the PA unit 30, it becomes realizable by making a control connector and a power supply connector into a plug-in type. That is, when the PA unit 30 is pulled out, the control connector is also removed at the same time.
[0066]
(Individual control and all-normal operation mode)
3 and 4 show Embodiment 2 of the parallel operation system for PA units of the present invention, FIG. 3 is a block explanatory diagram of the PA unit normal operation state, and FIG. 4 is a block explanatory diagram of the PA unit maintenance operation state. is there.
[0067]
In FIG. 3, four PA units 10, 20, 30, and 40 are arranged in parallel here.
[0068]
All of the PA units 10, 20, 30, and 40 are in an operating state, and the power amplification function is substantially the same as a publicly known one. Each PA unit 10, 20, 30, 40 includes six contacts a to f. Further, each PA unit 10, 20, 30, 40 includes the above-described failure detection control circuit 7. Also, here, each PA unit 10, 20, 30, 40 is connected to an independent connection connector 60, 70, 80, 90.
[0069]
The parallel arrangement state is maintained through the coupling means 50 such as a PA shelf board or a rack, and the connection connectors 60, 70, 80, and 90 provided in the coupling means 50 are connected in this state. However, the connection connectors 60, 70, 80, 90 may be omitted. The behavior does not change.
[0070]
The connection connectors 60, 70, 80, and 90 include six contacts A to F that are connected to the six contacts a to f of the PA units 10, 20, 30, and 40.
[0071]
The contact a of each PA unit 10, 20, 30, 40 is for identifying whether it is used in the individual control state or used in the external control, and is in the individual control when not in the ground state. The failure detection control circuit 7 determines, and when it is in the ground state, the failure detection control circuit 7 determines that the control is external.
[0072]
In this example, the contact A connected to the contact a is not grounded. Accordingly, the connection connectors 60, 70, 80, 90 in the individual control / normal all operation mode have the contacts F of the connection connectors 60, 70, 80, 90 for all the PA units 10, 20, 30, 40. The PA units 10, 20, 30, and 40 are individually controlled by being grounded.
[0073]
For example, assume that the PA unit 30 has failed in FIG. Since the PA unit 30 is set to the individual control, the PA unit 30 automatically enters a dormant state by the operation of the internal failure detection control circuit 7.
[0074]
Therefore, the operation of one unit is stopped by the three PA units 10, 20, and 40.
[0075]
If non-isolated distributors and combiners are used, the transmission output does not change and stable broadcasting is continued (see Patent Document 1).
[0076]
In the above configuration, when performing maintenance or the like, it is necessary to remove the PA unit that is the maintenance target from the connection connector. However, the removal at this time is electrically OFF (the above switches 3 and 4 are OFF). Therefore, it is substantially the same as the electrical OFF associated with the failure.
[0077]
Assume that the PA unit 30 has been removed as shown in FIG.
[0078]
In such a case, the mutual relationship between the PA units 10, 20, 30, 40 is based on the output relationship between the combiner 2 and the distributor 1, and the outputs of the other PA units 10, 20, 40 are the PA units. It is UP evenly to compensate for 30 (see Patent Document 1).
[0079]
(External control, one normal stop mode)
5 and 6 show Embodiment 3 of the parallel operation system for PA units of the present invention, FIG. 5 is a block explanatory diagram of the PA unit normal operation state, and FIG. 6 is a block explanatory diagram of the PA unit maintenance operation state. is there.
[0080]
In FIG. 5, here, four PA units 10, 20, 30, and 40 are arranged in parallel.
[0081]
Of each PA unit 10, 20, 30, 40, three of them (for example, PA unit 10, 20, 30) are in operation and the other one (for example, PA unit 40) is in a dormant state as a spare unit Therefore, the power amplification function is substantially the same as a known one. Each PA unit 10, 20, 30, 40 includes six contacts a to f. Further, each PA unit 10, 20, 30, 40 includes a failure detection control circuit 7. Here, the PA units 10, 20, 30, and 40 are maintained in a parallel arrangement state via a coupling means 50 such as a PA shelf or a rack, and the connection provided in the coupling means 50 in that state. Connected to the connectors 60, 70, 80, 90.
[0082]
The connection connectors 60, 70, 80, and 90 include six contacts A to F that are connected to the six contacts a to f of the PA units 10, 20, 30, and 40. Further, the connection connectors 60, 70, 80 and 90 are connected to one connection connector 100 except for the contacts B and F which are grounded. The connection connector 100 is connected to a connection connector 120 of an external control circuit 110 corresponding to the external control circuit 8 of FIG.
[0083]
The contact a of each PA unit 10, 20, 30, 40 is for identifying whether it is used in the individual control state or used in the external control, and is in the individual control when not in the ground state. The failure detection control circuit 7 determines, and when it is in the ground state, the failure detection control circuit 7 determines that it is pseudo external control.
[0084]
The connection connectors 60, 70, 80, 90 in the external control / normal one-unit suspension mode are all connected to the external control circuit 110 via the contact A in a grounded state. As a result, the PA units 10, 20, 30 and 40 are externally controlled by the external control circuit 110.
[0085]
In the connection control 60, 70, 80, 90 in the external control / normal single unit sleep mode, the contact b is grounded and the contact c is connected by the connection connector 100 (or the connection connector 120 of the external control circuit 110). As a result, the presence / absence of adjacent PA units 10, 20, 30, and 40 is externally controlled. The adjacent signal is output from the external control circuit 110 to the contact d.
[0086]
For example, in the case where the PA unit 30 fails in FIG. 5 due to power failure or the like, the contact e becomes non-conductive with the contact f by the operation of the failure detection control circuit 7 inside the PA unit 30.
[0087]
The contact e is connected to the connection connector 120 of the external control circuit 110 via the connection connector 80 and the connection connector 100.
[0088]
In the external control circuit 110, based on the occurrence of an abnormality in the PA unit 30, the contact d of the PA unit 30 is grounded and put into a resting state.
[0089]
Here, the contact signal is transmitted via the connection connectors 120, 100, and 80 in this order.
[0090]
Inside the PA unit 30, the failure detection control circuit 7 turns off the switches 3 and 4 based on the change of the contact d. Thereby, PA unit 30 will be in a dormant state.
[0091]
At the same time, the external control circuit 110 releases the contact d of the PA unit 40 from the ground and puts it into an operating state.
[0092]
In this case, the contact signal is transmitted through the connection connectors 120, 100, and 90 in this order.
[0093]
A series of these operations is equivalent to the automatic replacement of the failed PA unit 30 and the spare PA unit 40. Therefore, the synthesizer output can be kept constant and stable.
[0094]
In this case, the contact c can be used to confirm the operating state. It is possible to confirm whether it is operating correctly as controlled by the external control circuit 110 (control answer).
[0095]
This is an essential function in a highly reliable system, but can be omitted without connecting the contact c.
[0096]
In the above configuration, when performing maintenance or the like, it is necessary to remove the PA unit that is the maintenance target from the coupling means 50. However, the removal at this time is electrically turned off (the above switches 3 and 4 are turned off). OFF), which is substantially the same as the electrical OFF associated with the failure.
[0097]
Assume that the PA unit 30 is removed as shown in FIG.
[0098]
In such a case, since the information (contact point e) indicating normality from the PA unit 30 is not output to the external control circuit 110, the external control circuit 110 puts the PA unit 40 as a spare machine into an operating state.
[0099]
(External control / Normal operation mode)
7 and 8 show Embodiment 4 of the parallel operation system for PA units according to the present invention. FIG. 7 is a block explanatory diagram of the PA unit normal operation state, and FIG. 8 is a block explanatory diagram of the PA unit maintenance operation state. is there.
[0100]
In FIG. 7, four PA units 10, 20, 30, and 40 are arranged in parallel here.
[0101]
All of the PA units 10, 20, 30, and 40 are in an operating state, and the power amplification function is substantially the same as a publicly known one. Each PA unit 10, 20, 30, 40 includes six contacts a to f. Further, each PA unit 10, 20, 30, 40 includes a failure detection control circuit 7. Here, the PA units 10, 20, 30, and 40 are maintained in a parallel arrangement state via a coupling means 50 such as a PA shelf or a rack, and the connection provided in the coupling means 50 in that state. Connected to the connectors 60, 70, 80, 90.
[0102]
The connection connectors 60, 70, 80, and 90 include six contacts A to F that are connected to the six contacts a to f of the PA units 10, 20, 30, and 40. Further, the connection connectors 60, 70, 80 and 90 are connected to one connection connector 100 except for the contacts B and F which are grounded. The connection connector 100 is connected to a connection connector 120 of the external control circuit 110 corresponding to the external control circuit 8 of FIG.
[0103]
The contact a of each PA unit 10, 20, 30, 40 is for identifying whether it is used in the individual control state or used in the external control, and is in the individual control when not in the ground state. The failure detection control circuit 7 determines, and when it is in the ground state, the failure detection control circuit 7 determines that the control is external.
[0104]
The connection connectors 60, 70, 80, 90 in the external control / normal operation mode are all connected with the contact a being grounded by the connection connectors 100 and 120 via the contact A. As a result, the PA units 10, 20, 30 and 40 are externally controlled by the external control circuit 110.
[0105]
For example, when the PA unit 30 fails in FIG. 7 due to power failure or the like, the contact e becomes non-conductive with the contact f by the operation of the failure detection control circuit 7 inside the PA unit 30.
[0106]
The contact e is connected to the connection connector 120 of the external control circuit 110 via the connection connectors 80 and 100 in this order.
[0107]
In the external control circuit 110, based on the occurrence of an abnormality in the PA unit 30, the contact d of the PA unit 30 is grounded and put into a resting state. Here, the contact signal is transmitted via the connection connectors 120, 100, and 80 in this order.
[0108]
Therefore, the operation of one unit is stopped by the three PA units 10, 20, and 40.
[0109]
If non-isolated distributors and combiners are used, the transmission output does not change and stable broadcasting is continued (see Patent Document 1).
[0110]
In this case, the contact c can be used to confirm the operating state. It is possible to check whether the device is operating correctly as controlled by the external control circuit 110.
[0111]
This is an essential function in a highly reliable system, but can be omitted without connecting the contact c.
[0112]
In the above configuration, when performing maintenance or the like, it is necessary to remove the PA unit that is the maintenance target from the coupling means 50. However, the removal at this time is electrically turned off (the above switches 3 and 4 are turned off). OFF), which is substantially the same as the electrical OFF associated with the failure.
[0113]
Assume that the PA unit 30 is removed as shown in FIG.
[0114]
In such a case, information indicating that the PA unit 30 is normal (contact point e) is not output to the adjacent PA unit 40 via the connection connector 100, so the PA unit 40 as a spare unit is automatically It becomes an operation state.
[0115]
In the above-described external control, when the PA unit 30 becomes inoperative due to failure or removal, and the other three PA units 10, 20, and 30 continue to operate, the other three units When any one of them newly fails, the external control circuit 110 controls the operation / pause state of the PA unit according to a predetermined protocol such as software, so that the normal operation mode and the normal operation mode 1 are set. Any of the stand-by mode (the same applies to the normal-type multi-set stop mode) can be easily realized by changing the software or the like.
[0116]
By the way, in the above-described embodiment, the operation when a failure occurs or when an operating PA unit is mistakenly removed has been described. However, it is also effective for removing and attaching a PA unit related to cleaning or periodic maintenance. Can be used.
[0117]
(Maintenance that does not damage the operation)
In other words, in television broadcasts that are operated continuously all night, there is a problem that there is no time for maintenance, but this can be avoided.
[0118]
For example, when cleaning is performed, the following procedure is performed.
(1) A PA unit to be cleaned (for example, the PA unit 10) is put into a dormant state.
(2) Remove the paused PA unit 10.
(3) Clean the removed PA unit 10.
(4) Reinstall the cleaned PA unit 10 to return the operation state to the original state.
(5) The next PA unit (for example, the PA unit 20) is put into a dormant state (at the same time, the attached PA unit 10 automatically enters an operating state).
Hereinafter, the above (2) to (5) are sequentially repeated for the target PA unit.
[0119]
Here, there is a condition for the procedure of performing the operation of the hibernation state or the operation state in the above (1) or the like.
[0120]
That is, in the case of external control, control may be performed from the external control circuit, but in the case of individual control, for example, a “pause switch” or the like for electrically controlling the operating state of the PA unit may be added, Ensure that the existing power switch doubles as this.
[0121]
At this time, when the power switch is turned off, the switches 3 and 4 must be turned off faster than the supply voltage to the power amplifier 6 or the like is lowered to cause a malfunction.
[0122]
Conversely, when the power switch is turned on, the switches 3 and 4 must be turned on after the operation of the power amplifier 6 and the like is stabilized. These are performed by the failure detection control circuit 7 inside the PA unit.
[0123]
If a running PA unit is suddenly removed or installed, problems may occur. For example, chattering or the like may occur at the moment when the PA unit is removed from the combiner 2 and an error may occur.
[0124]
The output fluctuates during the operations (1) to (6) described above only at the moment when the switches 3 and 4 change. If a very high-speed semiconductor switch or the like is used for the switches 3 and 4, it is possible to prevent signal deterioration such as transmission error (see Patent Document 1).
[0125]
(When external control circuit fails)
On the other hand, in the case of external control, since the external control circuit 110 controls the operations of all the PA units 10, 20, 30, and 40, the transmission output may be interrupted in the worst case. Is urgent.
[0126]
For example, by removing the connection connector 100 from the connection connector 120 in FIG.
[0127]
That is, since the contacts “a” of all the PA units 10, 20, and 30 are released from the ground, all operations are operated by individual control, and the synthesizer output becomes normal and broadcasting can be continued.
[0128]
Note that the operation status of the contact B and the contact C does not change even if the contact B and the contact C of the connection connectors 60, 70, 80, and 90 shown in FIG.
[0129]
Incidentally, for example, in FIG. 1, illustration of a high-frequency connector, a power connector, and the like is omitted. There may be more connectors and terminals. These may be separate, or some of them may be combined to use a single connector.
[0130]
Further, since the control ground or return line (contact f) can be shared with the power supply ground or the housing case, the number of contacts can be reduced by one. Therefore, at least five contacts are required for the control of the present application. .
[0131]
In addition, regarding the signal transmission of the contact a to the contact e, it has been described that the signal transmission is performed depending on whether the contact f (earth) is conductive or non-conductive, or whether it is in the ground state. Alternatively, an arbitrary waveform signal may be input and transmitted.
[0132]
Furthermore, although N + 1 redundant systems and the like have been described so far as a method for dealing with a single failure, a configuration corresponding to a plurality of failures such as N + 2 is also possible.
[0133]
(Individual control / normal two-unit suspension mode)
FIG. 9 shows a PA unit parallel operation system according to a fifth embodiment of the present invention, and is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state.
[0134]
In FIG. 9, in the configuration at N + 2 (N = 3), when PA units 10, 20, and 40 are normally operating, it is PA units 30A and 30B that are normally stopped. .
[0135]
When either of the PA units 10 and 20 becomes inoperable due to failure or removal, the PA unit 30A is in an operating state. When the PA unit 40 becomes inoperable due to failure or removal, the PA unit 30B is in an operating state. Become.
[0136]
By the way, when the PA unit 30 breaks down and is operating (operating) with the other three PA units 10, 20, and 40, when a new failure occurs (for example, the PA unit 20), the remaining Operation can be continued with two units (PA units 10 and 40) with the combined output hardly changing. (See Patent Document 1)
[0137]
(Support for non-PA units)
By the way, in each of the above-described embodiments, the power amplifier mainly used in the digital terrestrial television broadcasting station has been described. However, in addition to the power amplifier used in various mobile communication base stations, etc. Is also possible.
[0138]
Further, the present invention can be applied to a redundant configuration such as any N + 1 or N + 2 other than the above, or a redundant configuration having a unit that is normally operating at all times and causing a failure or being suspended during maintenance. In this case, the power amplifier is not limited. For example, application to a power supply system is also possible.
[0139]
(Application to conventional configuration)
So far, we have explained the configuration in which the output power of the combiner does not decrease by a method such as automatically replacing the PA unit when a failure occurs, but it can also be applied to conventional configurations where the output power decreases when a failure occurs Can do.
[0140]
FIG. 10 is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state in which the parallel operation system of the PA unit of the present invention is applied to such a conventional parallel operation system of the PA unit.
[0141]
In the parallel operation system of PA units shown in FIG. 10, all the PA units 10, 20, 30, and 40 are apparently externally controlled.
[0142]
Therefore, for example, even when the PA unit 10 fails, the operation state (switches 3 and 4 in FIG. 11 are not changed) remains unchanged.
[0143]
【The invention's effect】
In the parallel operation system of the PA unit of the present invention, by being configured as described above, one type of PA unit can be adapted to a plurality of usage forms, and an artificial erroneous operation has been performed. Even in this case, it is difficult for output reduction and wave stoppage to occur, and even when a device failure occurs, normal operations can be resumed in a short time and with a simple operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a parallel operation system of PA units according to Embodiment 1 of the present invention, and is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state.
FIG. 2 is a block explanatory diagram of a PA unit maintenance operation state according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state, showing a PA unit parallel operation system according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 4 is a block explanatory diagram of a PA unit maintenance operation state according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 shows a PA unit parallel operation system according to Embodiment 3 of the present invention, and is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state;
FIG. 6 is a block explanatory diagram of a PA unit maintenance operation state according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a PA unit parallel operation system according to Embodiment 4 of the present invention, and is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state;
FIG. 8 is a block explanatory diagram of a PA unit maintenance operation state according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 9 shows a PA unit parallel operation system according to Embodiment 5 of the present invention, and is a block explanatory diagram of a PA unit normal operation state;
FIG. 10 is a block explanatory diagram of a PA unit maintenance operation state according to Embodiment 6 (conventional configuration application type) of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing the internal configuration of the power unit of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 distributor, 2 combiner, 3 switch, 4 switch, 5 limiter, 6 power amplifier, 7 failure detection control circuit, 8 external control circuit, 9 directional coupler, 10 PA unit, 20 PA unit, 30 PA unit, 40 PA unit, 50 PA shelf board, 60 connection connector, 70 connection connector, 80 connection connector, 90 connection connector, 100 connection connector, 110 external control circuit, 120 connection connector.

Claims (2)

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し、
各ＰＡユニットに設けられた接点は、
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と、
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と、
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と、
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と、
を含み、
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。A plurality of PA units having a control circuit inside and a plurality of contacts for outputting the internal state to the outside and inputting instructions from the outside to the inside are arranged in parallel between the distributor and the combiner ,
The contacts provided on each PA unit are
a: an input terminal for giving an instruction to the PA unit to operate the PA unit as external control or internal control;
b, c: an output terminal that informs the outside whether the PA unit is in an operating state or a resting state by conduction or non-conduction;
d: an input terminal for instructing the PA unit to set each PA unit to an operating state or a resting state when the PA unit is operating under external control;
e: An output terminal that informs the outside of this abnormality when an abnormality occurs in the PA unit;
Including
Depending on the connection state of the respective contacts of the plurality of PA units, the presence or absence of the adjacent PA unit and the presence or absence of the connection state between the combiner and the distributor are provided in the control circuit or the PA A parallel operation system for power amplifiers, characterized in that an external control circuit connected to the unit makes a judgment and an operation state is controlled based on the judgment result. 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前記制御回路は、
電力増幅器、入出力用のスイッチ、の少なくとも一つについて故障を検知する故障検知制御回路であり、
故障検知制御回路の判断結果に基づいて入出力スイッチのオン／オフの制御又は電力増幅器に対する電力供給を制御することを特徴とする電力増幅器の並列運転システム。 In the parallel operation system of the power amplifier according to claim 1,
The control circuit provided in each PA unit is:
A failure detection control circuit for detecting a failure in at least one of a power amplifier and an input / output switch;
A parallel operation system for power amplifiers, characterized in that on / off control of an input / output switch or power supply to a power amplifier is controlled based on a determination result of a failure detection control circuit.

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