JPH11355739A - Ｃａｔｖ用双方向増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブルを介して双方向に伝送される信号を
適切なレベルに設定するとともに、消費電力を少なくし
て、雑音の発生を防止するようにする。 【解決手段】 下り信号を増幅する必要がある場合は、
下り連動スイッチ５２を切り換えることによって下り増
幅回路３４と電源５０とをオンする。下り信号が増幅不
要でそのまま通過させる場合は、下りパス回路３６をオ
ンして電源５０をオフする。下り信号の伝送を停止する
場合は、下りＯＦＦ回路３８をオンして電源５０をオフ
する。逆に、上り信号を増幅する必要がある場合は、上
り連動スイッチ５４を切り換えることによって上り増幅
回路４４と電源５０とをオンする。上り信号が増幅不要
でそのまま通過させる場合は、上りパス回路４６をオン
して電源５０をオフする。上り信号の伝送を停止する場
合は、上りＯＦＦ回路４８をオンして電源５０をオフす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＴＶ用双方向
増幅器に係り、さらに詳しくは、ＣＡＴＶ用の双方向信
号が伝送されるケーブルの途中に一方向信号を増幅する
一方向増幅回路と他方向信号を増幅する他方向増幅回路
とを備えたＣＡＴＶ用双方向増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、同軸ケーブルや光ファイバーなど
の有線を使ってテレビジョン放送や各種の情報を加入世
帯のテレビ受像機に分配するＣＡＴＶ（Community Ante
nna Television；Cable Television）サービスが行われ
ている。このＣＡＴＶは、当初はテレビジョン放送の難
視聴域を解消する目的で行われていたが、特に最近では
有線系メディアであることを活かして独自性を確立する
ため、ＣＡＴＶシステムに双方向機能（Two Way Capabi
lity）を持たせて、視聴者側からも情報が送れるように
したものがある。この種のＣＡＴＶシステムでは、例え
ば、放送局であるセンター側と加入世帯の端末側とがケ
ーブルを介して結ばれていて、テレビジョン放送や各種
の情報を双方向で送受信することができる。しかし、こ
のケーブルを通って伝送される各種信号は、ケーブルロ
ス、分配ロスあるいは結合ロスなどで減衰量が大きくな
って、信号レベルが極端に減少すると信号伝送ができな
くなる。このため、従来では、図４に示されるような双
方向増幅器をケーブルの途中に挿入して信号増幅を行う
ことにより、伝送に必要な信号レベルを保っていた。図
４は、従来のＣＡＴＶ用双方向増幅器の回路構成例を示
す図である。図４に示されるように、センター側と端末
側とを結ぶケーブルの途中には、双方向増幅器６０が配
置されている。この双方向増幅器６０のセンター側から
の信号（下り信号）は、入出力端子６２に入力されて分
波器６４で分けられ、増幅回路６６で増幅されて、再び
分波器６８を介して端末側の入出力端子７０から増幅さ
れた下り信号が出力される。このとき、増幅回路６６で
増幅された信号レベルが大きくなりすぎた場合は、図４
のようにアッテネータ（減衰器）７２を外付けすること
により信号レベルの調整を行っていた。他方、端末側か
らの信号（上り信号）は、上記した下り信号とは逆の経
路を通るもので、入出力端子７０に入力されて分波器６
８で分けられ、増幅回路７４で増幅された後、分波器６
４を介してセンター側の入出力端子６２から増幅された
上り信号が出力される。また、図４には図示していない
が、従来の双方向増幅器には、下り信号や上り信号を増
幅するか否かが切り換え可能な増幅動作オン／オフ機能
付きのものがあった。この増幅動作オン／オフ機能付き
の増幅器でオフを選択した場合は、入力と出力が定格イ
ンピーダンスとなるように終端に接続されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＣＡＴＶ用双方向増幅器にあっては、図４に
示されるように、増幅動作を行なうことで信号レベルが
大きくなりすぎた場合、アッテネータ７２を追加するこ
とで信号レベルを下げて調整していたが、双方向増幅器
では追加したアッテネータ７２により下りと上りの何れ
の信号も信号レベルを減衰させるため、必要以上に信号
レベルが減衰してしまうという問題があった。なお、図
４に示した内蔵アッテネータ７６、７８、８０、８２に
より、増幅回路６６、７４の利得以上に信号レベルを減
衰させるような場合であれば、双方向増幅器６０自体が
不要となる。また、上記した増幅動作オン／オフ機能付
きの増幅器において、入力される信号レベルが十分に大
きくて信号を増幅するまでもない場合に増幅動作をオフ
にすると、信号レベルが極端に低下（例えば、５０ｄＢ
以上減衰）してしまい、信号伝送ができなくなるという
問題があった。さらに、上記増幅動作オン／オフ機能付
きの増幅器において、増幅動作をオンの状態からオフに
切り換えたとしても、それまで増幅回路に供給されてい
た増幅器の動作電源が継続的に供給されるため、無駄に
電力が消費されるとともに、増幅器から雑音が発生する
という問題があった。本発明は、かかる従来技術の有す
る問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ケー
ブルを介して双方向に伝送される信号の伝送ロスを補う
ように適切な信号レベルに修正し、無駄な電力消費を無
くすとともに、雑音の発生を防止することができるＣＡ
ＴＶ用双方向増幅器を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ＣＡＴＶ用の信号が双方向に伝送されるケーブルの
途中に設けられ、信号伝送中に減衰した一方向信号を増
幅する一方向増幅回路と、信号伝送中に減衰した他方向
信号を増幅する他方向増幅回路とを有するＣＡＴＶ用双
方向増幅器において、前記一方向信号の増幅が不要な場
合に一方向信号を通過させる一方向パス回路と、前記一
方向増幅回路と前記一方向パス回路とを切り換えて接続
するとともに、前記一方向増幅回路に供給される増幅用
電源をオン／オフする一方向連動スイッチと、前記他方
向信号の増幅が不要な場合に他方向信号を通過させる他
方向パス回路と、前記他方向増幅回路と前記他方向パス
回路とを切り換えて接続するとともに、前記他方向増幅
回路に供給される増幅用電源をオン／オフする他方向連
動スイッチと、を備え、一方向または他方向の信号増幅
が必要な場合は、当該方向の増幅回路に切り換えるとと
もに増幅用電源をオンさせ、信号増幅が不要な場合は、
当該方向のパス回路に切り換えるとともに増幅用電源を
オフするようにしたものである。これによれば、ケーブ
ルを介して双方向に伝送される信号をそれぞれ増幅する
一方向増幅回路と他方向増幅回路に加えて、信号増幅不
要時においてそれぞれの信号をそのまま通過させる一方
向パス回路と他方向パス回路とを備えている。そして、
一方向信号の増幅が必要な場合は、一方向連動スイッチ
を用いて一方向増幅回路に切換えるとともに増幅用電源
をオンし、一方向信号の増幅が不要な場合は、一方向パ
ス回路に切り換えるとともに増幅用電源をオフする。ま
た、他方向信号の増幅が必要な場合は、他方向連動スイ
ッチを用いて他方向増幅回路に切換えるとともに増幅用
電源をオンし、他方向信号の増幅が不要な場合は、他方
向パス回路に切り換えるとともに増幅用電源をオフする
ようにする。このため、一方向と他方向に伝送される信
号増幅の要否に応じて増幅するかそのまま通過させるか
を選択することができるとともに、信号増幅不要時には
増幅用電源をオフするので、増幅器の消費電力と雑音の
発生とを低減することができる。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のＣＡＴＶ用双方向増幅器において、前記一方向
信号を使用しない場合に一方向信号の信号伝送を停止す
る一方向ＯＦＦ回路と、前記他方向信号を使用しない場
合に他方向信号の信号伝送を停止する他方向ＯＦＦ回路
と、をさらに備え、一方向または他方向の信号伝送を停
止する場合は、当該方向の連動スイッチを用いて当該方
向のＯＦＦ回路に切り換えるとともに、前記増幅用電源
をオフするようにしたものである。これによれば、一方
向信号の信号伝送を停止する一方向ＯＦＦ回路と他方向
信号の信号伝送を停止する他方向ＯＦＦ回路とをさらに
備えている。そして、一方向連動スイッチを用いて、一
方向増幅回路、一方向パス回路及び一方向ＯＦＦ回路の
中から任意に選択することができるとともに、一方向増
幅回路の選択時以外は増幅用電源をオフするようにす
る。また、他方向連動スイッチを用いて、他方向増幅回
路、他方向パス回路及び他方向ＯＦＦ回路の中から任意
に選択することができるとともに、他方向増幅回路の選
択時以外は増幅用電源をオフするようにする。このた
め、増幅必要時はもちろん、増幅不要時の中でも増幅せ
ずにそのまま信号を通過させれば良い場合（パス回路選
択時）と、信号伝送を停止させる場合（ＯＦＦ回路選択
時）とを分けて選択することができる上、増幅不要時に
は常に増幅用電源をオフにするので、増幅器の消費電力
と雑音の発生とを低減することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１ないし図３に基づいて詳細に説明する。図１には、本
実施の形態におけるＣＡＴＶシステム１０の全体構成図
が示されている。図１において、ＣＡＴＶシステム１０
は、テレビジョン放送などを行うセンター１２、テレビ
ジョン放送や各種の情報などの双方向信号を伝送させる
ケーブル１４、双方向信号がケーブル１４を介して伝送
される間のケーブルロス、結合ロスあるいは分配ロスに
よる信号の減衰を補う双方向増幅器１６ａ、１６ｂ、１
６ｃ、複数の加入世帯に信号を分配する分配器１８、各
戸に設けてＣＡＴＶ信号の変換等を行うホームターミナ
ル２０、受信映像をモニターするテレビジョン受像機２
２などで構成されている。なお、ここでは、図１のセン
ター１２からケーブル１４を介して各戸のホームターミ
ナル２０まで送られる信号を下り信号（紙面右方向矢
印）と称し、逆に、ホームターミナル２０からセンター
１２まで送られる信号を上り信号（紙面左方向矢印）と
称することにする。

【０００７】また、図２には、本実施の形態に係る双方
向増幅器１６の回路構成図が示されている。図２におい
て、双方向増幅器１６は、センター１２側に設けられた
信号の入出力端子３０と、下り信号と上り信号とを分け
る分波器３２とが設けられていて、その先には、下り信
号の増幅を行う増幅器３５を有する下り増幅回路３４
と、下り信号をそのまま通過させる下りパス回路３６
と、下り信号の入力端・出力端にそれぞれ終端を配して
定格インピーダンスを持たせた下りＯＦＦ回路３８の３
つの回路がスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とにより択
一的に選択可能なように並列に配置されている。スイッ
チＳＷ２で選択された下り信号は、分波器４０を介して
ホームターミナル２０側に設けられた入出力端子４２か
ら出力されるようになっている。

【０００８】逆に、ホームターミナル２０側から送られ
てきた上り信号は、ホームターミナル２０側の入出力端
子４２から入力されると、分波器４０で下り信号と上り
信号に分けられ、その先には、上り信号の増幅を行う増
幅器４５を有する上り増幅回路４４と、上り信号をその
まま通過させる上りパス回路４６と、上り信号の入力端
・出力端にそれぞれ終端を配して定格インピーダンスを
持たせた上りＯＦＦ回路４８の３つの回路がスイッチＳ
Ｗ４とスイッチＳＷ５とにより択一的に選択可能なよう
に並列に配置されている。スイッチＳＷ４で選択された
上り信号は、分波器３２を介してセンター１２側に設け
られた入出力端子３０から出力されるようになってい
る。さらに、双方向増幅器１６には、電源５０が配置さ
れていて、ここから下り増幅回路３４の増幅器３５、及
び上り増幅回路４４の増幅器４５に対してそれぞれ増幅
用の電源が供給される。そして、増幅器３５に対する電
源供給のオン／オフ制御は、スイッチＳＷ３を切り換え
ることにより行われ、増幅器４５に対する電源供給のオ
ン／オフ制御は、スイッチＳＷ６を切り換えることによ
って行われる。そして、上記したスイッチＳＷ１、ＳＷ
２及びＳＷ３は、下り連動スイッチ５２によって、連動
した切り換えが行われ、スイッチＳＷ４、ＳＷ５及びＳ
Ｗ６は、上り連動スイッチ５４によって、連動した切り
換えが行われる。

【０００９】本実施の形態に係るＣＡＴＶシステム１０
と、その中で用いられる双方向増幅器１６は、上記のよ
うに構成されており、以下その動作を図１〜図３を用い
て説明する。図１に示されるように、ＣＡＴＶシステム
１０のケーブル１４の途中には、センター１２からケー
ブル１４を介して伝送される下り信号のケーブルロスや
分配ロスを補正するためと、端末側のホームターミナル
２０から伝送される上り信号のケーブルロスや結合ロス
を補正するために、双方向増幅器１６が配置されてい
る。特に、図１のようにケーブル長が長かったり、分配
が多い場合などでは、多段に双方向増幅器１６ａ、１６
ｂ、１６ｃを挿入することにより対処している。このと
き、本実施の形態の双方向増幅器において、下り信号や
上り信号の信号レベルが過大になったり、信号レベルの
バランスが崩れた場合は、状況に応じて下り信号や上り
信号の何れか一方、または両方を増幅させるか、あるい
は増幅させることなくそのまま通過させるように選択す
ることができる。このような状況に応じた選択は、図２
に示した下り連動スイッチ５２と上り連動スイッチ５４
とをそれぞれ切り換えることによって行われる。

【００１０】図３には、連動スイッチの切り換え処理の
フローチャートが示されている。まず、下り連動スイッ
チ５２の切り換え処理は、ステップＳ１００で下り信号
を増幅する必要があるか否かが判断される。信号の伝送
を停止する場合を除くと、信号増幅の要否については、
信号の減衰量に応じて下り信号の信号レベルがどの程度
かによって判断する。すなわち、信号レベルが小さい場
合は、増幅する必要があるためスイッチＳＷ１〜ＳＷ３
を切換えて下り増幅回路３４と電源５０とオンさせる
（ステップＳ１０２）。これにより、増幅器３５に増幅
用電源が供給されて、下り信号の増幅処理が行われる。
また、ステップＳ１００において、下り信号の減衰量が
小さく信号レベルが十分に大きい場合か、あるいは信号
の伝送を停止する場合は、信号を増幅する必要が無いた
め、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４に
おいて、下り信号の信号レベルが十分に大きく、そのま
ま通過させた方が良い場合は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３
を切換えて下りパス回路３６をオンさせるが電源５０は
オフする（ステップＳ１０６）。特に、本実施の形態の
双方向増幅器１６では、外付けのアッテネータ等が設け
られていないため、下り信号をほとんど減衰させること
なく通過させることができる。その上、この場合は、増
幅用の電源５０をオフするため、電力消費を低減するこ
とができるとともに、増幅器から発生する雑音を無くす
ことができる。

【００１１】さらに、ステップＳ１０４において、信号
の伝送を停止する場合は、信号を通過させないため、ス
テップＳ１０８に移行する。ここで信号の伝送を停止さ
せる場合とは、例えば、現在のＣＡＴＶは片方向サービ
ス中であるが、将来的には双方向サービスを行う前提の
施設において、上り（または、下り）の帯域を使用しな
い場合にその帯域の信号伝送を停止して運用する場合な
どがある。そして、双方向サービスを開始するときに
は、上記のステップＳ１０２で増幅回路をオンに設定す
るか、ステップＳ１０６でパス回路をオンに設定するこ
とにより運用することができる。ステップＳ１０８で
は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を切換えることにより、下
りＯＦＦ回路３８はオンするが電源５０はオフさせる。
このため、信号伝送を停止することができ、この場合も
増幅用の電源５０がオフされるため、電力消費を低減す
ることができるとともに、増幅器からの雑音の発生を防
止することができる。上記した連動スイッチの切り換え
処理は、下り連動スイッチ５２に関するものであるが、
上り連動スイッチ５４の場合も全く同様であって、切り
換え処理を行う下り増幅回路３４、下りパス回路３６、
下りＯＦＦ回路３８を上り増幅回路４４、上りパス回路
４６、上りＯＦＦ回路４８に変え、スイッチＳＷ１、Ｓ
Ｗ２、ＳＷ３がスイッチＳＷ５、ＳＷ４、ＳＷ６に変え
た場合であるため、連動スイッチ５４の切り換え処理に
ついては説明を省略する。

【００１２】以上説明したように、本実施の形態よれ
ば、ＣＡＴＶのケーブルを介して双方向に伝送されるそ
れぞれの信号状態に応じて、適切な信号レベルに調節す
ることができるため、信号伝送の信頼性を高めることが
できる。また、信号増幅不要時において増幅用電源をオ
フするようにしたため、消費電力が低減されるととも
に、増幅器からの雑音の発生を防止することができる。
なお、上記実施の形態では、ＣＡＴＶ用のケーブルを使
ってテレビジョン放送や各種情報をセンター側と端末側
との間で双方向で信号を伝送する場合を例にあげて説明
したが、これらに限定されるものではなく、ケーブルを
使って双方向に信号を伝送する場合に用いられる双方向
増幅器全般に対して適用することが可能である。また、
上記実施の形態の双方向増幅器では、信号の下り方向と
上り方向のそれぞれに増幅回路とパス回路とＯＦＦ回路
とを選択可能に配置しているが、必ずしもこの構成に限
定されるものではなく、増幅回路とパス回路については
少なくとも必要であるが、用途に応じてＯＦＦ回路を配
置しないか、一方向にのみ設けるようにしても良い。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、ケーブルを介して双方向に伝送される各
方向の信号状態に応じて、信号を増幅するか、そのまま
通過させるかを選択することができるとともに、信号増
幅不要時には増幅用電源をオフして、増幅器の消費電力
と雑音の発生とを低減することができる。請求項２に記
載の発明によれば、ケーブルを介して双方向に伝送され
る各方向の信号状態に応じて、信号を増幅するか、その
まま通過させるか、あるいは信号伝送を停止させるかを
選択することができるとともに、信号増幅不要時には増
幅用電源をオフして、増幅器の消費電力と雑音の発生と
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態におけるＣＡＴＶシステムの全体
構成図である。

【図２】本実施の形態に係る双方向増幅器の回路構成図
である。

【図３】連動スイッチの切り換え処理のフローチャート
である。

【図４】従来のＣＡＴＶ用双方向増幅器の回路構成例を
示す図である。

【符号の説明】

１０ ＣＡＴＶシステム、１２ センター、１４
ケーブル、１６ 双方向増幅器、１６ａ、１６ｂ、
１６ｃ 双方向増幅器、１８ 分配器、２０ホーム
ターミナル、２２ テレビジョン受像機、３０、４２
入出力端子、３２、４０ 分波器、３４ 下り
増幅回路、３５ 増幅器、３６下りパス回路、３８
下りＯＦＦ回路、４４ 上り増幅回路、４５ 増
幅器、４６ 上りパス回路、４８ 上りＯＦＦ回
路、５０ 電源、５２下り連動スイッチ、５４ 上
り連動スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＡＴＶ用の信号が双方向に伝送される
   ケーブルの途中に設けられ、信号伝送中に減衰した一方
   向信号を増幅する一方向増幅回路と、信号伝送中に減衰
   した他方向信号を増幅する他方向増幅回路とを有するＣ
   ＡＴＶ用双方向増幅器において、 前記一方向信号の増幅が不要な場合に一方向信号を通過
   させる一方向パス回路と、 前記一方向増幅回路と前記一方向パス回路とを切り換え
   て接続するとともに、前記一方向増幅回路に供給される
   増幅用電源をオン／オフする一方向連動スイッチと、 前記他方向信号の増幅が不要な場合に他方向信号を通過
   させる他方向パス回路と、 前記他方向増幅回路と前記他方向パス回路とを切り換え
   て接続するとともに、前記他方向増幅回路に供給される
   増幅用電源をオン／オフする他方向連動スイッチと、 を備え、 一方向または他方向の信号増幅が必要な場合は、当該方
   向の増幅回路に切り換えるとともに増幅用電源をオンさ
   せ、信号増幅が不要な場合は、当該方向のパス回路に切
   り換えるとともに増幅用電源をオフすることを特徴とす
   るＣＡＴＶ用双方向増幅器。
2. 【請求項２】 前記一方向信号を使用しない場合に一方
   向信号の信号伝送を停止する一方向ＯＦＦ回路と、 前記他方向信号を使用しない場合に他方向信号の信号伝
   送を停止する他方向ＯＦＦ回路と、 をさらに備え、 一方向または他方向の信号伝送を停止する場合は、当該
   方向の連動スイッチを用いて当該方向のＯＦＦ回路に切
   り換えるとともに、前記増幅用電源をオフすることを特
   徴とする請求項１に記載のＣＡＴＶ用双方向増幅器。