JP3763503B2

JP3763503B2 - High frequency equipment

Info

Publication number: JP3763503B2
Application number: JP33946497A
Authority: JP
Inventors: 康友小西
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2017-11-26
Also published as: JPH11164171A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電気的特性を変更することのできるプラグインユニットが装着可能とされた増幅器等の高周波機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気的特性を変更することのできるプラグインユニットが装着可能とされた高周波機器としてＣＡＴＶ（ＣａｂｌｅＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）システムに用いられる増幅器等が知られている。例えば、ＣＡＴＶシステムにおける幹線増幅器（ＴｒａｎｋＡｍｐ：ＴＡ）のゲインは、後続接続される同軸ケーブルの長さに応じたゲインに調節する必要がある。このため、必要とされるゲインが得られる特性のプラグインユニットを幹線増幅器内に装着するようにしている。
【０００３】
このような幹線増幅器等の増幅器の従来の構成の一例を図５に示す。
図５において、増幅器１００は、第１増幅部（ＡＭＰ）１０１と第２増幅部（ＡＭＰ）１０２から構成されている。第１増幅部１０１には入力端子ＣＮ１０１から入力された入力信号が供給されており、この入力信号を所定の増幅度で増幅して第１端子Ｐ１０１に出力している。また、第２増幅部１０２には第２端子Ｐ１０２から入力された入力信号が供給されており、この入力信号を所定の増幅度で増幅して出力端子ＣＮ１０２に出力している。
【０００４】
ここで、第１端子Ｐ１０１および第２端子Ｐ１０２はプラグインユニットが接続される２つの端子であり、ＡＴＴプラグインユニット２０あるいは通過プラグインユニット１２０が接続される。ＡＴＴプラグインユニット２０は所定の減衰量とされたアッテネータ回路が組まれたプラグインユニットされている。そして、ＡＴＴプラグインユニット２０は第１端子Ｐ１１と第２端子Ｐ１２とを備え、第１端子Ｐ１１とアース間に第１の抵抗Ｒ１１が接続され、第２端子Ｐ１２とアース間に第３の抵抗Ｒ１３が接続され、第１端子Ｐ１１と第２端子Ｐ１２間に第２の抵抗Ｒ１２が接続されたπ型の減衰回路が組まれている。
また、通過プラグインユニット１２０は減衰量がゼロとされたスルーのプラグインユニットとされ、第１端子Ｐ１２１と第２端子Ｐ１２２間が直接接続されている。
【０００５】
増幅器１００を構成している第１増幅部１０１と第２増幅部１０２の総合利得は、増幅器１００に求められる最大利得以上とされており、増幅器１００に後続接続される同軸ケーブルの減衰量に応じた利得となるように、増幅器１００の利得が調節される。この場合、後続接続される同軸ケーブルの長さが短い場合は、同軸ケーブルの減衰量が小さいため、次段の増幅器で所定範囲内の受信電力が得られるように、増幅器１００の利得が小さくなるように調節する。具体的には、アッテネータ回路が組まれたＡＴＴプラグインユニット２０を増幅器１００に装着することにより、増幅器１００の総合利得を調節する。この際、ＡＴＴプラグインユニット２０の減衰量は、同軸ケーブルの長さに応じて決定される。
【０００６】
また、後続接続される同軸ケーブルの長さが長い場合は、同軸ケーブルの減衰量が大きくなるため、次段の増幅器で所定の範囲内の受信電力が得られるように、増幅器１００の利得が大きくなるように調節する。具体的には、所定の減衰量のアッテネータ回路が組まれたＡＴＴプラグインユニット２０を増幅器１００に装着することにより、増幅器１００の総合利得を調節する。この際、同軸ケーブルの長さによってはＡＴＴプラグインユニット２０に替えて減衰量がゼロとされた通過プラグインユニット１２０が装着される。
このように、所定の減衰量の得られるＡＴＴプラグインユニット２０あるいは通過プラグインユニット１２０を増幅器１００に装着することにより、増幅器１００の総合利得を調節するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、プラグインユニットは第１増幅部１０１と第２増幅部１０２間を接続する手段とされているため、増幅器１００からプラグインユニットをはずしてしまうと信号が第２増幅部１０２に伝達されずに増幅出力を出力することができなくなってしまう。したがって、プラグインユニットが破損されたり紛失されたりした場合は、代替のプラグインユニットを入手するまでは増幅器１００の動作が停止されて停波してしまうという問題点があった。
また、プラグインユニットは増幅器１００の電気的特性を変更するために増幅器１００に装着されるのであるが、増幅器１００の電気的特性を変更しない場合も、スルーとされた通過プラグインユニット１２０を装着しないと信号が出力されなくなってしまう。このため、常時何らかのプラグインユニットが必要とされるのでコストが上昇するという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明はプラグインユニットを取り外しても動作が停止されることなく出力信号が停波されないプラグインユニットを装着可能な高周波機器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成することのできる本発明のプラグインユニットが装着可能な高周波機器は、該プラグインユニットがその間に接続される第１の端子と第２の端子と、該第１の端子と該第２の端子との間を接続しているスイッチング素子と、第１の抵抗を介してバイアス電圧が供給されている第２のスイッチング素子とを備え、前記スイッチング素子に前記第２のスイッチング素子を介して電流が供給されており、前記プラグインユニットが前記第１の端子と前記第２の端子間に接続された際に、前記第１の端子あるいは前記第２の端子に前記プラグインユニット内の回路素子が並列に接続されることにより、前記第２のスイッチング素子に供給されているバイアス電圧が降下して、第２のスイッチング素子がオフされ、前記スイッチング素子へ供給されている電流が停止されるようにされている。
また、上記した本発明のプラグインユニットが装着可能な高周波機器において、前記スイッチング素子をＰＩＮダイオードとしてもよい。
【００１１】
このような本発明によれば、プラグインユニットを装着した際に自動的にプラグインユニットが接続される端子間を接続しているスイッチング素子をオフすることができると共に、プラグインユニットが装着されない状態においては、自動的にスイッチング素子をオンしてプラグインユニットが接続される端子間を接続することができる。
従って、プラグインユニットを破損あるいは紛失した際に、高周波機器から信号が出力されない停波状態となることを防止することができ、システムの信頼性を向上することができる。また、通過プラグインユニットを装着することなく、自動的にプラグインユニットが接続される端子間を接続することができるので、通過プラグインユニットを不要とすることができ、コストを低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のプラグインユニットが装着可能な高周波機器が適用可能なＣＡＴＶシステムの概要を図１に示す。
図１に示すＣＡＴＶシステムにおいて、ヘッドエンド１は、ＶＨＦアンテナ、ＵＨＦアンテナの地上ＴＶ放送受信用のアンテナ、および、ＢＳアンテナ、ＣＳアンテナ等の衛星放送受信用のアンテナ等において受信された各種受信信号を受信して、増幅およびレベル調整をして幹線ＴＬに送出している。幹線増幅器（ＴｒａｎｋＡｍｐ）２，３，４は、幹線ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３，ＴＬ４間の略一定間隔毎に配置され、幹線ＴＬから入力された信号を増幅およびレベル調整し後続接続された幹線ＴＬに送出している。
【００１３】
また、幹線分岐増幅器（ＴＢＡ）５，６は幹線ＴＬ４，ＴＬ５の間に略一定間隔毎に配置され、幹線ＴＬから入力された信号を増幅およびレベル調整し後続接続された幹線ＴＬに送出すると共に、タップオフＴ１，Ｔ２が縦続接続された分配線ＦＬ１や分岐線ＢＬ１に送出している。分岐増幅器（ＢＡ）７は分岐線ＢＬ１に接続されて、分岐線ＢＬ１から入力された信号を増幅およびレベル調整して分配線ＦＬ２に送出している。延長増幅器（ＥＡ）８は、分配線ＦＬ２に縦続接続されたタップオフＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４間に接続され分配線ＦＬ２から入力された信号を増幅およびレベル調整している。なお、終端Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３はＴＢＡ６，タップオフＴ２，タップオフＴ１４を終端する特性インピーダンスとされた終端手段である。
【００１４】
図１に示すＣＡＴＶシステムの動作を説明すると、ヘッドエンド１から送出されたテレビ信号等は、幹線ＴＬ１に送出される。そして、幹線ＴＬ１〜ＴＬ５に略一定間隔で配置されたＴＡ２〜ＴＡ３およびＴＢＡ５，ＴＢＡ６により、幹線ＴＬ１〜ＴＬ５における伝送損失が補償されながらテレビ信号等が中継されていく。また、ＴＢＡ５においては分岐線ＢＬ１にテレビ信号等が分岐され、分岐されたテレビ信号等は分岐線ＢＬ１に配置されたＢＡ７により増幅およびレベル調整されて分配線ＦＬ２に送出される。この分配線ＦＬ２には複数のタップオフＴ１１〜Ｔ１４が縦続接続されており分配されたテレビ信号等がタップオフＴ１１〜Ｔ１４から戸建住宅に引き込まれている。なお、タップオフＴ１３，Ｔ１４にはＥＡ８により増幅およびレベル調整されたテレビ信号等が供給されている。
【００１５】
また、ＴＢＡ６においては分配線ＦＬ１にテレビ信号等を分配しており、分配されたテレビ信号等は分配線ＦＬ１に送出される。この分配線ＦＬ１には複数のタップオフＴ１，Ｔ２が縦続接続されておりタップオフＴ１，Ｔ２から戸建住宅にテレビ信号が引き込まれている。なお、集合住宅にテレビ信号を引き込む場合は、ＴＢＡ等から分配されたテレビ信号等を分配線を介して引き込むようにすればよい。
【００１６】
このようなＣＡＴＶシステムにおける、ＴＡ，ＴＢＡ，ＢＡ，ＥＡ等の中継増幅器においては、増幅およびレベル調整を行って後続するラインに出力している。このため、各増幅器においては増幅手段およびレベル調整手段とを有しており、これらの増幅器を本発明のプラグインユニットを装着可能な高周波機器で構成することができる。
そこで、本発明のプラグインユニットを装着可能な高周波機器の実施の一形態である増幅器の構成を示す回路の一例を図２に示す。
【００１７】
図２に示す本発明にかかる増幅器の回路において、増幅器１０は、第１増幅部（ＡＭＰ）１１と第２増幅部（ＡＭＰ）１２とを備えている。第１増幅部１１には入力端子ＣＮ１から入力された入力信号が供給されており、この入力信号を所定の増幅度で増幅して第１端子Ｐ１に出力している。また、第２増幅部２には第２端子Ｐ２から入力された入力信号が供給されており、この入力信号を所定の増幅度で増幅して出力端子ＣＮ２に出力している。
【００１８】
ここで、第１端子Ｐ１および第２端子Ｐ２はプラグインユニットが接続される２つの端子であり、これらの端子にはＡＴＴプラグインユニット２０が接続される。ＡＴＴプラグインユニット２０は、所定の減衰量とされたアッテネータ回路が組まれたプラグインユニットであり第１端子Ｐ１１と第２端子Ｐ１２とを備え、第１端子Ｐ１１とアース間に第１の抵抗Ｒ１１が接続され、第２端子Ｐ１２とアース間に第３の抵抗Ｒ１３が接続され、第１端子Ｐ１１と第２端子Ｐ１２間に第２の抵抗Ｒ１２が接続されたπ型の減衰回路が組まれている。
【００１９】
また、第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２との間はコンデンサＣ１，ピンダイオードＰＩＮ，コンデンサＣ２の直列回路を介して接続されている。そして、コンデンサＣ１とピンダイオードＰＩＮとの接続点は抵抗Ｒ１を介して接地され、ピンダイオードＰＩＮとコンデンサＣ２との接続点は、高周波におけるインピーダンスが高いインダクタＬ１とコンデンサＣ３の直列回路を介して接地されている。また、コンデンサＣ２と第２端子Ｐ２との接続点は、高周波におけるインピーダンスが高いインダクタＬ２とコンデンサＣ４の直列回路を介して接地されている。さらに、インダクタＬ１とコンデンサＣ３の接続点にエミッタが、インダクタＬ２とコンデンサＣ４の接続点にベースが、電源Ｖｃｃにコレクタが接続されたトランジスタＴＲ１が設けられ、トランジスタＴＲ１のベースには抵抗Ｒ２を介して電源Ｖｃｃが供給されている。
【００２０】
この第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２との間に設けられた回路の動作を説明するが、第１端子Ｐ１および第２端子Ｐ２にＡＴＴプラグインユニット２０が接続されていないとする。この場合は、電源Ｖｃｃが抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴＲ１のベースに供給されるため、トランジスタＴＲ１にベース電流が供給されてトランジスタＴＲ１はオンする。この結果、トランジスタＴＲ１を介してインダクタＬ１、ピンダイオードＰＩＮ、抵抗Ｒ１の経路で電源Ｖｃｃからアースに電流が流れるようになる。ピンダイオードＰＩＮに電流が流れると、ピンダイオードＰＩＮのインピーダンスは低下し、第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２とはコンデンサＣ１，ピンダイオードＰＩＮおよびコンデンサＣ２を介して高周波的に接続されるようになる。
【００２１】
次に、第１端子Ｐ１および第２端子Ｐ２にＡＴＴプラグインユニット２０が接続された場合の動作を説明する。
第１端子Ｐ１にＡＴＴプラグインユニット２０の第１端子Ｐ１１が接続され、第２端子Ｐ２にＡＴＴプラグインユニット２０の第２端子Ｐ１２が接続されると、トランジスタＴＲ１のベースは、インダクタＬ２，第１端子Ｐ２，ＡＴＴプラグインユニット２０の第２端子Ｐ１２、ＡＴＴプラグインユニット２０内の抵抗Ｒ１３、および抵抗Ｒ１３に並列接続された抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２の直列回路を介してアースされる。この場合、ＡＴＴプラグインユニット２０の第２端子Ｐ１２からみたインピーダンスは、設定されている減衰量にもよるが数１００オームのオーダであって、抵抗Ｒ２に比較して極めて小さいインピーダンスとされる。
【００２２】
このため、トランジスタＴＲ１のベース電位がほぼゼロとなり、トランジスタＴＲ１はオフするようになる。これにより、ピンダイオードＰＩＮに電流が供給されないようになる。ピンダイオードＰＩＮに電流が供給されないときのピンダイオードＰＩＮのインピーダンスは図４に示すように指数関数的に上昇してハイインピーダンスとなり、第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２とは高周波的に絶縁されるようになる。
したがって、第１端子Ｐ１および第２端子Ｐ２にＡＴＴプラグインユニット２０を接続した場合は、第１増幅部１１により増幅された信号は、ＡＴＴプラグインユニット２０によりレベル調整された後、第２増幅部１２に入力されて増幅されるようになる。
【００２３】
なお、トランジスタＴＲ１によりピンダイオードＰＩＮに流す電流値を数ｍＡ以上とすれば、ピンダイオードＰＩＮのインピーダンスは図４に示すように数１０Ω以下となるため、第１増幅部１１の出力インピーダンスおよび第２増幅部１２の入力インピーダンスにもよるが、第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２とを信号を減衰させることなく接続するのに十分な電流値となる。
【００２４】
ところで、増幅器１０を構成している第１増幅部１１と第２増幅部１２の総合利得は、増幅器１０に求められる最大利得以上とされており、増幅器１０に後続接続される同軸ケーブルの減衰量に応じた総合利得が得られるように、増幅器１０の利得が調節される。この場合、後続接続される同軸ケーブルの長さが短い場合は、後続接続される同軸ケーブルの減衰量が小さいため、次段の増幅器で所定範囲内の受信電力が得られるように、減衰量が大きいＡＴＴプラグインユニット２０が増幅器１０に装着される。この際、ＡＴＴプラグインユニット２０の減衰量は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の抵抗値により決定され、各抵抗値は後続接続される同軸ケーブルの長さに応じて決定される。
【００２５】
また、後続接続される同軸ケーブルの長さが長い場合は、同軸ケーブルの減衰量が大きくなるため、次段の増幅器で所定の範囲内の受信電力が得られるように、増幅器１０の利得が大きくなるように調節する。具体的には、所定の減衰量のアッテネータ回路が組まれたＡＴＴプラグインユニット２０を増幅器１０に装着することにより、増幅器１０の総合利得を調節する。この際、同軸ケーブルの長さによってはＡＴＴプラグインユニット２０において減衰させる必要がなくなる。この場合には、ＡＴＴプラグインユニット２０を取り外すようにするだけで、従来の通過プラグインユニット１２０を装着することなく前記したように自動的に第１増幅部１１と第２増幅部１２とが直接接続されて、最大利得の増幅器１０とされる。
【００２６】
このように、本発明のプラグインユニットが装着可能な高周波機器においては所定の減衰量の得られるＡＴＴプラグインユニット２０を装着、あるいは、プラグインユニットを装着することなく、増幅器１０の総合利得を調節することができる。従って、プラグインユニットを破損あるいは紛失したとしても、増幅器１０において停波することなくシステムは動作状態を維持できるようになる。さらに、通過プラグインユニット１２０は不要とすることができる。
なお、本発明を増幅器に適用した際に装着するプラグインユニットはＡＴＴプラグインユニットに限らず、ＢＯＮ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＯｕｔＵｎｉｔ）回路の組まれたプラグインユニット、あるいは、イコライザの組まれたプラグインユニットでもよい。
【００２７】
このＢＯＮ回路とは、同軸ケーブルが持つ減衰特性を擬似的に構成した擬似線路回路網であり、同軸ケーブルによる減衰量が標準より小さい場合に増幅器の入力レベルを調整するために使用される。
そして、プラグインユニットの端子が直流的に抵抗を介してアースされていない場合は、特性インピーダンスより十分高くされた高周波的に影響のない抵抗値の抵抗を付加することにより、プラグインユニットの端子を抵抗を介して直流的にアースに接続するようにすればよい。
【００２８】
ここで、図２に示す回路構成における第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２とを接続しているピンダイオードＰＩＮを含む回路のインサーションロスの周波数特性およびリターンロスの周波数特性を、従来の通過プラグインユニット１２０と対比して図３に示す。
図３に示すようにインサーションロスは、従来の通過プラグインユニット１２０とほぼ同等であり、全周波数帯域において１ｄＢ以下とされている。また、リターンロスはほぼ全周波数帯域にわたり従来の通過プラグインユニット１２０より良好な特性とされる。
【００２９】
また、図２に示す回路においてトランジスタＴＲ１に替えて電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）や集積回路（ＩＣ）を用いてもよい。さらに、ピンダイオードＰＩＮに替えて高周波特性の良好なバイポーラトランジスタ、ユニポーラトランジスタや他のスイッチング用の半導体素子を用いてもよい。さらにまた、ピンダイオードＰＩＮに替えて機械的接点を有するリレー等のスイッチング部品を用いてもよい。
以上説明した本発明のプラグインユニットを装着可能な高周波機器は、増幅器に限るものではなく高周波特性を調整する必要のある高周波機器であればどのような高周波機器であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、プラグインユニットを装着した際に自動的にプラグインユニットが接続される端子間を接続しているスイッチング素子をオフすることができると共に、プラグインユニットが装着されない状態においては、自動的にスイッチング素子をオンしてプラグインユニットが接続される端子間を接続することができる。
従って、プラグインユニットを破損あるいは紛失した際に、高周波機器から信号が出力されない停波状態となることを防止することができ、システムの信頼性を向上することができる。また、通過プラグインユニットを装着することなく、自動的にプラグインユニットが接続される端子間を接続することができるので、通過プラグインユニットを不要とすることができ、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用することができる増幅器を備えるＣＡＴＶシステムの概要を示す図である。
【図２】本発明を増幅器に適用した際の、増幅器の回路構成を示す図である。
【図３】本発明にかかるインサーションロス周波数特性およびリターンロス周波数特性を従来の通過プラグインユニットと対比して示す図である。
【図４】ピンダイオードの電流対高周波抵抗特性を示す図である。
【図５】従来の中継増幅器の回路構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ヘッドエンド
２、３、４幹線増幅器（ＴＡ）
５、６幹線分岐増幅器（ＴＢＡ）
７分岐増幅器（ＢＡ）
８延長増幅器（ＥＡ）
１０増幅器
１１第１増幅部
１２第２増幅部
２０ＡＴＴプラグインユニット[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a high-frequency device such as an amplifier to which a plug-in unit capable of changing electrical characteristics can be attached.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An amplifier or the like used in a CATV (Cable Television) system is known as a high-frequency device in which a plug-in unit that can change electrical characteristics can be attached. For example, the gain of a trunk amplifier (Trunk Amp: TA) in a CATV system needs to be adjusted to a gain according to the length of a coaxial cable connected subsequently. For this reason, a plug-in unit having a characteristic capable of obtaining a required gain is mounted in the main line amplifier.
[0003]
An example of a conventional configuration of such an amplifier such as a trunk amplifier is shown in FIG.
In FIG. 5, the amplifier 100 includes a first amplifying unit (AMP) 101 and a second amplifying unit (AMP) 102. An input signal input from the input terminal CN101 is supplied to the first amplifying unit 101, and the input signal is amplified with a predetermined amplification degree and output to the first terminal P101. In addition, the input signal input from the second terminal P102 is supplied to the second amplifying unit 102, and the input signal is amplified with a predetermined amplification degree and output to the output terminal CN102.
[0004]
Here, the first terminal P101 and the second terminal P102 are two terminals to which the plug-in unit is connected, and the ATT plug-in unit 20 or the passing plug-in unit 120 is connected thereto. The ATT plug-in unit 20 is a plug-in unit in which an attenuator circuit having a predetermined attenuation amount is assembled. The ATT plug-in unit 20 includes a first terminal P11 and a second terminal P12, a first resistor R11 is connected between the first terminal P11 and the ground, and a third resistor is connected between the second terminal P12 and the ground. A π-type attenuation circuit in which R13 is connected and a second resistor R12 is connected between the first terminal P11 and the second terminal P12 is assembled.
The passing plug-in unit 120 is a through plug-in unit in which the attenuation is zero, and the first terminal P121 and the second terminal P122 are directly connected.
[0005]
The total gain of the first amplifying unit 101 and the second amplifying unit 102 constituting the amplifier 100 is equal to or greater than the maximum gain required for the amplifier 100, and depends on the amount of attenuation of the coaxial cable subsequently connected to the amplifier 100. The gain of the amplifier 100 is adjusted so as to obtain the same gain. In this case, when the length of the coaxial cable to be subsequently connected is short, the attenuation amount of the coaxial cable is small, so that the gain of the amplifier 100 is small so that received power within a predetermined range can be obtained by the next-stage amplifier. Adjust as follows. Specifically, the total gain of the amplifier 100 is adjusted by mounting the ATT plug-in unit 20 in which the attenuator circuit is assembled to the amplifier 100. At this time, the attenuation amount of the ATT plug-in unit 20 is determined according to the length of the coaxial cable.
[0006]
Further, when the length of the coaxial cable to be subsequently connected is long, the attenuation amount of the coaxial cable becomes large. Therefore, the gain of the amplifier 100 is large so that received power within a predetermined range can be obtained by the amplifier at the next stage. Adjust so that Specifically, the total gain of the amplifier 100 is adjusted by mounting the ATT plug-in unit 20 in which an attenuator circuit having a predetermined attenuation amount is assembled to the amplifier 100. At this time, depending on the length of the coaxial cable, instead of the ATT plug-in unit 20, a passing plug-in unit 120 with zero attenuation is attached.
In this way, the total gain of the amplifier 100 is adjusted by mounting the ATT plug-in unit 20 or the passing plug-in unit 120 capable of obtaining a predetermined attenuation amount to the amplifier 100.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, since the plug-in unit is a means for connecting the first amplifying unit 101 and the second amplifying unit 102, if the plug-in unit is removed from the amplifier 100, a signal is transmitted to the second amplifying unit 102. Otherwise, the amplified output cannot be output. Therefore, if the plug-in unit is damaged or lost, there is a problem that the operation of the amplifier 100 is stopped and stopped until an alternative plug-in unit is obtained.
In addition, the plug-in unit is attached to the amplifier 100 in order to change the electrical characteristics of the amplifier 100. However, even if the electrical characteristics of the amplifier 100 are not changed, the through-plug-in unit 120 that is made through is attached. Otherwise, the signal will not be output. For this reason, there is a problem that the cost increases because some kind of plug-in unit is always required.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-frequency device capable of mounting a plug-in unit in which an output signal is not stopped without stopping the operation even when the plug-in unit is removed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A high-frequency device capable of mounting the plug-in unit of the present invention capable of achieving the above object includes a first terminal, a second terminal, the first terminal, and the first terminal to which the plug-in unit is connected. A switching element connected to the second terminal, and a second switching element to which a bias voltage is supplied via a first resistor , wherein the switching element includes the second switching element. When the plug-in unit is connected between the first terminal and the second terminal, the first terminal or the second terminal is connected to the plug-in unit. Are connected in parallel, the bias voltage supplied to the second switching element drops, the second switching element is turned off, and the switching element Current being supplied is to be stopped.
In the high-frequency device to which the plug-in unit of the present invention can be attached, the switching element may be a PIN diode.
[0011]
According to the present invention as described above, when the plug-in unit is mounted, the switching element connecting the terminals to which the plug-in unit is connected can be automatically turned off, and the plug-in unit is not mounted. In the state, the switching element can be automatically turned on to connect the terminals to which the plug-in unit is connected.
Therefore, when the plug-in unit is damaged or lost, it is possible to prevent a wave-stopping state in which no signal is output from the high-frequency device, and the reliability of the system can be improved. Further, since the terminals to which the plug-in unit is connected can be automatically connected without mounting the pass-through plug-in unit, the pass-through plug-in unit can be eliminated and the cost can be reduced. it can.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An outline of a CATV system to which a high-frequency device to which the plug-in unit of the present invention can be attached is applicable is shown in FIG.
In the CATV system shown in FIG. 1, the head end 1 includes various received signals received by a VHF antenna, a UHF antenna for receiving a terrestrial TV broadcast, and a satellite broadcast receiving antenna such as a BS antenna and a CS antenna. Is received, amplified and level-adjusted, and sent to the trunk line TL. The trunk line amplifiers (Trunk Amps) 2, 3, and 4 are arranged at substantially constant intervals between the trunk lines TL1, TL2, TL3, and TL4. Is being sent to.
[0013]
In addition, the trunk branch amplifiers (TBA) 5 and 6 are arranged at substantially regular intervals between the trunk lines TL4 and TL5, amplify and adjust the level of the signal input from the trunk line TL, and send it to the subsequently connected trunk line TL. The tap-offs T1 and T2 are sent to the distribution line FL1 and the branch line BL1 connected in cascade. The branch amplifier (BA) 7 is connected to the branch line BL1, amplifies and adjusts the level of the signal input from the branch line BL1, and sends it to the distribution line FL2. The extension amplifier (EA) 8 is connected between tap-offs T11, T12, T13, and T14 cascaded to the distribution line FL2, and amplifies and adjusts the level of the signal input from the distribution line FL2. Terminations Z1, Z2, and Z3 are termination means having a characteristic impedance for terminating TBA6, tap-off T2, and tap-off T14.
[0014]
The operation of the CATV system shown in FIG. 1 will be described. A television signal or the like transmitted from the head end 1 is transmitted to the trunk line TL1. Then, the television signals and the like are relayed while compensating for transmission loss in the trunk lines TL1 to TL5 by TA2 to TA3 and TBA5 and TBA6 arranged at substantially constant intervals on the trunk lines TL1 to TL5. In TBA5, a television signal or the like is branched to branch line BL1, and the branched television signal or the like is amplified and level-adjusted by BA7 arranged on branch line BL1 and sent to distribution line FL2. A plurality of tap-offs T11 to T14 are connected in cascade to the distribution line FL2, and distributed television signals and the like are drawn into the detached house from the tap-offs T11 to T14. The tap-offs T13 and T14 are supplied with a television signal amplified and level-adjusted by EA8.
[0015]
In TBA6, television signals and the like are distributed to the distribution line FL1, and the distributed television signals and the like are sent to the distribution line FL1. A plurality of tap-offs T1 and T2 are cascade-connected to the distribution line FL1, and a television signal is drawn into the detached house from the tap-offs T1 and T2. Note that, when a television signal is drawn into an apartment house, a television signal distributed from a TBA or the like may be drawn through a distribution line.
[0016]
In such a CATV system, a TA, TBA, BA, EA, etc. relay amplifier performs amplification and level adjustment, and outputs to the subsequent line. For this reason, each amplifier has an amplifying means and a level adjusting means, and these amplifiers can be constituted by high-frequency devices to which the plug-in unit of the present invention can be attached.
FIG. 2 shows an example of a circuit showing the configuration of an amplifier which is an embodiment of a high-frequency device to which the plug-in unit of the present invention can be attached.
[0017]
In the amplifier circuit according to the present invention shown in FIG. 2, the amplifier 10 includes a first amplification unit (AMP) 11 and a second amplification unit (AMP) 12. The first amplifier 11 is supplied with an input signal input from the input terminal CN1, amplifies the input signal with a predetermined amplification degree, and outputs the amplified signal to the first terminal P1. Further, the input signal input from the second terminal P2 is supplied to the second amplifying unit 2, and the input signal is amplified with a predetermined amplification degree and output to the output terminal CN2.
[0018]
Here, the first terminal P1 and the second terminal P2 are two terminals to which the plug-in unit is connected, and the ATT plug-in unit 20 is connected to these terminals. The ATT plug-in unit 20 is a plug-in unit in which an attenuator circuit having a predetermined attenuation amount is assembled. The ATT plug-in unit 20 includes a first terminal P11 and a second terminal P12, and a first resistor between the first terminal P11 and the ground. A π-type attenuation circuit in which R11 is connected, a third resistor R13 is connected between the second terminal P12 and the ground, and a second resistor R12 is connected between the first terminal P11 and the second terminal P12 is assembled. ing.
[0019]
The first terminal P1 and the second terminal P2 are connected through a series circuit of a capacitor C1, a pin diode PIN, and a capacitor C2. The connection point between the capacitor C1 and the pin diode PIN is grounded via a resistor R1, and the connection point between the pin diode PIN and the capacitor C2 is grounded via a series circuit of an inductor L1 and a capacitor C3 having high impedance at high frequencies. Has been. The connection point between the capacitor C2 and the second terminal P2 is grounded via a series circuit of an inductor L2 and a capacitor C4 having high impedance at high frequencies. Further, a transistor TR1 is provided in which an emitter is connected to the connection point between the inductor L1 and the capacitor C3, a base is connected to the connection point between the inductor L2 and the capacitor C4, and a collector is connected to the power supply Vcc, and the base of the transistor TR1 is connected via a resistor R2. The power source Vcc is supplied.
[0020]
The operation of the circuit provided between the first terminal P1 and the second terminal P2 will be described. It is assumed that the ATT plug-in unit 20 is not connected to the first terminal P1 and the second terminal P2. In this case, since the power supply Vcc is supplied to the base of the transistor TR1 via the resistor R2, the base current is supplied to the transistor TR1 and the transistor TR1 is turned on. As a result, a current flows from the power supply Vcc to the ground through the transistor TR1 through the path of the inductor L1, the pin diode PIN, and the resistor R1. When a current flows through the pin diode PIN, the impedance of the pin diode PIN decreases, and the first terminal P1 and the second terminal P2 are connected at high frequency via the capacitor C1, the pin diode PIN, and the capacitor C2. .
[0021]
Next, an operation when the ATT plug-in unit 20 is connected to the first terminal P1 and the second terminal P2 will be described.
When the first terminal P11 of the ATT plug-in unit 20 is connected to the first terminal P1, and the second terminal P12 of the ATT plug-in unit 20 is connected to the second terminal P2, the base of the transistor TR1 is the inductor L2, the second One terminal P2, the second terminal P12 of the ATT plug-in unit 20, the resistor R13 in the ATT plug-in unit 20, and a series circuit of the resistor R11 and the resistor R12 connected in parallel to the resistor R13. In this case, the impedance viewed from the second terminal P12 of the ATT plug-in unit 20 is on the order of several hundreds of ohms depending on the set attenuation amount, and is extremely small compared to the resistor R2.
[0022]
For this reason, the base potential of the transistor TR1 becomes almost zero, and the transistor TR1 is turned off. As a result, no current is supplied to the pin diode PIN. When no current is supplied to the pin diode PIN, the impedance of the pin diode PIN increases exponentially as shown in FIG. 4 and becomes high impedance, and the first terminal P1 and the second terminal P2 are insulated at high frequency. It becomes like this.
Therefore, when the ATT plug-in unit 20 is connected to the first terminal P1 and the second terminal P2, the level of the signal amplified by the first amplification unit 11 is adjusted by the ATT plug-in unit 20 and then the second amplification. The signal is input to the unit 12 and amplified.
[0023]
Note that if the current value flowing through the pin diode PIN by the transistor TR1 is several mA or more, the impedance of the pin diode PIN becomes several tens of Ω or less as shown in FIG. Although it depends on the input impedance of the amplifying unit 12, the current value is sufficient to connect the first terminal P1 and the second terminal P2 without attenuating the signal.
[0024]
Incidentally, the total gain of the first amplifying unit 11 and the second amplifying unit 12 constituting the amplifier 10 is set to be equal to or greater than the maximum gain required for the amplifier 10, and the attenuation amount of the coaxial cable subsequently connected to the amplifier 10. The gain of the amplifier 10 is adjusted so as to obtain a total gain according to. In this case, if the length of the coaxial cable to be subsequently connected is short, the attenuation amount of the coaxial cable to be subsequently connected is small. Therefore, the attenuation amount is set so that the received power within a predetermined range can be obtained by the amplifier at the next stage. A large ATT plug-in unit 20 is attached to the amplifier 10. At this time, the attenuation amount of the ATT plug-in unit 20 is determined by the resistance values of the resistors R11, R12, and R13, and each resistance value is determined according to the length of the coaxial cable to be connected subsequently.
[0025]
In addition, when the length of the coaxial cable to be subsequently connected is long, the attenuation amount of the coaxial cable becomes large. Therefore, the gain of the amplifier 10 is large so that the reception power within a predetermined range can be obtained by the next-stage amplifier. Adjust so that Specifically, the total gain of the amplifier 10 is adjusted by mounting the ATT plug-in unit 20 in which an attenuator circuit having a predetermined attenuation amount is assembled to the amplifier 10. At this time, depending on the length of the coaxial cable, it is not necessary to attenuate the ATT plug-in unit 20. In this case, only by removing the ATT plug-in unit 20, the first amplifying unit 11 and the second amplifying unit 12 are automatically connected as described above without mounting the conventional passing plug-in unit 120. The amplifier 10 having the maximum gain is directly connected.
[0026]
As described above, in the high-frequency device to which the plug-in unit of the present invention can be attached, the ATT plug-in unit 20 capable of obtaining a predetermined attenuation amount is attached, or the total gain of the amplifier 10 is increased without attaching the plug-in unit. Can be adjusted. Therefore, even if the plug-in unit is damaged or lost, the system can maintain the operation state without stopping in the amplifier 10. Furthermore, the passing plug-in unit 120 can be dispensed with.
A plug-in unit to be mounted when the present invention is applied to an amplifier is not limited to an ATT plug-in unit, but a plug-in unit with a BON (Building Out Unit) circuit or a plug-in unit with an equalizer. But you can.
[0027]
The BON circuit is a pseudo-line circuit network that artificially configures the attenuation characteristics of the coaxial cable, and is used to adjust the input level of the amplifier when the attenuation by the coaxial cable is smaller than the standard.
If the terminal of the plug-in unit is not grounded via a resistor in a direct current manner, the terminal of the plug-in unit is added by adding a resistor having a resistance value which is sufficiently higher than the characteristic impedance and does not affect the high frequency. May be connected to the ground in a DC manner via a resistor.
[0028]
Here, the frequency characteristics of the insertion loss and the return loss of the circuit including the pin diode PIN connecting the first terminal P1 and the second terminal P2 in the circuit configuration shown in FIG. A comparison with the in-unit 120 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the insertion loss is substantially the same as that of the conventional passing plug-in unit 120, and is 1 dB or less in the entire frequency band. Further, the return loss has better characteristics than the conventional passing plug-in unit 120 over almost the entire frequency band.
[0029]
In the circuit shown in FIG. 2, a field effect transistor (FET) or an integrated circuit (IC) may be used instead of the transistor TR1. Furthermore, instead of the pin diode PIN, a bipolar transistor, a unipolar transistor, or other switching semiconductor element having good high frequency characteristics may be used. Furthermore, a switching component such as a relay having a mechanical contact may be used instead of the pin diode PIN.
The high-frequency device to which the plug-in unit of the present invention described above can be attached is not limited to an amplifier, and may be any high-frequency device as long as it is necessary to adjust high-frequency characteristics.
[0030]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, when the plug-in unit is mounted, the switching element connecting the terminals to which the plug-in unit is connected can be automatically turned off, and the plug-in unit can be turned off. When the unit is not mounted, the switching element can be automatically turned on to connect the terminals to which the plug-in unit is connected.
Therefore, when the plug-in unit is damaged or lost, it is possible to prevent a wave-stopping state in which no signal is output from the high-frequency device, and the reliability of the system can be improved. Further, since the terminals to which the plug-in unit is connected can be automatically connected without mounting the pass-through plug-in unit, the pass-through plug-in unit can be made unnecessary and the cost can be reduced. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a CATV system including an amplifier to which the present invention can be applied.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an amplifier when the present invention is applied to the amplifier.
FIG. 3 is a diagram showing an insertion loss frequency characteristic and a return loss frequency characteristic according to the present invention in comparison with a conventional passing plug-in unit.
FIG. 4 is a diagram showing current vs. high frequency resistance characteristics of a pin diode.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a conventional relay amplifier.
[Explanation of symbols]
1 Headend 2, 3, 4 Trunk amplifier (TA)
5, 6 Trunk branch amplifier (TBA)
7 Branch amplifier (BA)
8 Extension amplifier (EA)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Amplifier 11 1st amplification part 12 2nd amplification part 20 ATT plug-in unit

Claims

In high frequency equipment that can be plugged in,
A first terminal and a second terminal between which the plug-in unit is connected;
A switching element connecting between the first terminal and the second terminal ;
A second switching element to which a bias voltage is supplied via a first resistor ,
A current is supplied to the switching element via the second switching element, and when the plug-in unit is connected between the first terminal and the second terminal, the first terminal or When the circuit element in the plug-in unit is connected in parallel to the second terminal, the bias voltage supplied to the second switching element drops, and the second switching element is turned off. A high-frequency device to which a plug-in unit can be attached is characterized in that the current supplied to the switching element is stopped .

2. The high-frequency device to which the plug-in unit can be attached according to claim 1, wherein the switching element is a PIN diode.