濾波裝置及寬帶電視調製器的製作方法

2023-10-05 13:54:34 1

專利名稱：濾波裝置及寬帶電視調製器的製作方法
本裝置涉及能夠減低寄生電平而得到出色的C/N的濾波裝置以及具有這種濾波裝置的寬帶電視調製器。
近年來，正在普及能夠進行幾十個頻道的電視廣播的CATV(Cable Television)。CATV不僅進行電視廣播，還能夠裝入高級圖像、電傳真、PCM音樂廣播的廣播媒體，對各個加入公司的職員住宅提供服務。
圖8中示出這種CATV用的寬帶電視調製器的以往結構的例子。該圖中，IF調製單元101輸入圖象信號(V)和伴音信號(A)，並分別對圖象中頻38.9MHz、伴音中頻32.4MHz進行調製。該被變換了的圖象中頻信號和伴音中頻信號由合波器102合成輸入到第1變頻器103。
第1變頻器103中被從第1本振104供給573.85MHz的第1本振頻率F1，圖象中頻信號和伴音中頻信號被變頻，被變換為圖象載波612.75MHz，同時被變換為伴音載波606.25MHz。在變頻器103中被變換了的圖象載波信號和伴音載波信號由帶通濾波器(2F.BPF)105除去無用頻帶成分，輸入到第2變頻器106中。
而且，在第2變頻器106中被變換為所希望的電視頻道。為此，第2變頻器106中從能夠振蕩662.5MHz～1156MHz頻率的第2本振107被供給第2本振頻率F2。
進而，在第2變頻器106中被變換了的電視頻道信號由放大器108、電平調整器109、放大器110組成的寬帶高頻放大器(RF Amp)放大後輸入到帶通濾波器(BPF)111中。在帶通濾波器111中被除去了寄生和無用頻帶的噪聲的電視頻道信號輸入到混合器170中。
這樣，具有從IF調製單元101到BPF111的結構的調製器單元被做成和由從IF調製單元121至BPF131的結構組成的其它調製器單元相同的結構。同時，還被做成和由從IF調製單元151至BPF161的結構組成的另一調製器單元相同的結構。在這樣的多個調製器單元中，圖象信號及伴音信號被調製，分別被變換為不同的電視頻道信號，供給混合器170。
由此，從多個調製器單元輸出的各個不同頻道的電視信號在混合器170中被混頻，作為CATV信號而輸出。
另外，圖9中示出BPF111～BPF161的傳輸特性(衰減特性)的例子，示於A、B、C、……、G的傳輸特性分別作為相當於電視頻道的各1個頻道的頻帶寬度。
從混合器170輸出的CATV信號經由電纜被傳送，對各加入公司的職員住宅提供服務。
基於以下理由在各調製器單元的最後設置著BPF。
各調製器單元中設有寬帶RF Amp，由於這個放大器是寬帶的，因而在CATV的整個頻帶內噪聲以相同電平輸出。在此，若沒有設置BPF，則從各調製器單元輸出遍及全頻帶的噪聲，在混合器170中被混合，由此，以加法形式加上噪聲。
例如，在具備n臺調製器單元時，從混合n臺調製器單元的輸出的混合器170變成為增加10Log(n-1)dB程度的噪聲。假設具備10臺調製器單元，這時，增加10Log(10-1)＝9.5dB程度的噪聲。這種情況下，若設調製器單元單體的C/N為60db，則CATV信號的C/N成為60-9.5＝50.5dB有可能不滿足C/N的標準。另外，一般C/N大於52dB就較充分了。
這樣，一旦在混合器170中混合寬帶噪聲，則由於C/N惡化，因此為防止這一點，分別在各調製單元插入如上述圖9所示的具有1個頻道的通帶寬度的BPF。
然而，CATV臺的電視頻道排列多數情況下依各CATV臺而異，因此，需要製做具有組合了依各CATV臺而異的通帶的BPF這樣的BPF的寬帶電視調製器。於是，由於在每個CATV臺BPF的結構(電路)不同，故形成了特殊的寬帶電視調製器，存在其成本上漲的問題。
因而，本發明的目的在於提供即使各CATV所需的電視頻道不同也不用變更結構的通用型寬帶電視調製器。
還有，本發明的目的還在於提供能夠具備在通用型寬帶電視調製器等中的濾波裝置為達到上述目的，本發明的濾波裝置並聯配置通帶各不相同的多個濾波器，設有從上述多個濾波器中選擇某個濾波器的選擇裝置，上述多個濾波器的通帶被限制為阻止其通帶內大致最低頻率的倍頻，同時，其通帶的最高頻率取為大致與相鄰通帶的最低頻率相同。
還有，為達到上述目的，本發明的寬帶電視調製器具備用圖象信號和伴音信號調製所希望的電視頻道的載波並輸出的電視調製器單元和把該多個電視調製器單元的各輸出混合後輸出的混合器，在上述多個電視調製器單元和上述混合器之間，分別連接著濾波裝置，上述濾波裝置並聯配置通帶各不相同的多個濾波器，設有從上述多個濾波器中選擇某個濾波器的選擇裝置，上述多個濾波器的通帶被限制為阻止其通帶內大致最低頻率的倍頻，同時其通帶的最高頻率取為大致與相鄰通帶的最低頻率相同。進而，在上述寬帶電視調製器中，上述多個電視調製器單元的每一個上都具備用於發生上述所希望的電視頻道的載波的頻率可變裝置，若進行該頻率可變裝置的控制，則使得由上述選擇裝置自動地選擇擁有最佳通帶的上述濾波器。
若依據這樣的本發明的濾波裝置，則即使在調製器單元中選擇了某個電視頻道，通過選擇並聯配置的某個濾波器也能夠限制噪聲的頻帶。
還有，若依據本發明的寬帶電視調製器，則即使具備多個調製器單元，也能夠極力防止CATV信號的C/N惡化，能夠得到良好的CATV信號。


圖1示出本發明的寬帶電視調製器的實施形態的結構。
圖2示出本發明的寬帶電視調製器所具備的本發明的濾波裝置的結構。
圖3示出本發明的濾波裝置中濾波器F1的放大特性及反射損失特性。
圖4示出本發明的濾波裝置中濾波器F2的放大特性及反射損失特性。
圖5示出本發明的濾波裝置中濾波器F3的放大特性及反射損失特性。
圖6示出本發明的濾波裝置中濾波器F4的放大特性及反射損失特性。
圖7示出本發明的濾波裝置中濾波器F5的放大特性及反射損失特性。
圖8示出以往的寬帶電視調製器的結構。
圖9示出以往的在寬帶電視調製器中具備的濾波器的衰減特性。
發明的實施形態圖1中示出具備本發明的濾波裝置的本發明的寬帶調製器單元的實施形態的結構。
圖1中，IF調製單元1中被輸入圖象信號(V)和伴音信號(A)，分別被調製為圖象中頻38.9MHz、伴音中頻32.4MHz。該被變換了的圖象中頻信號和伴音中頻信號由合波器2合波後輸入到第1變頻器3中。
第一變頻器3中從第一本振4供給573.85MHz的第1本振頻率F1，圖象中頻信號和伴音中頻信號被變頻，變換為圖象載波612.75MHz及伴音載波606.25MHz。在該變頻器3中被變換了的圖象載波信號和伴音載波信號由高通濾波器5(IF、BPF)除去無用頻帶成分後，輸入到第2變頻器6中。
而且，在第2變頻器6中被變換為所希望的電視頻道。為此，從能夠振蕩662.5MHz～1156MHz頻率的第2本振7向第2變頻器6中供給第2本振頻率F2。
進而，在第2變頻器6中被變換了的電視頻道信號用放大器8、電平調整器9、放大器10組成的寬帶高頻放大器(RF Amp)放大後輸入到濾波裝置BPF-1中。在該濾波裝置BPF-1中通過選擇能夠除去寄生和無用頻帶的噪聲的濾波器，取出除去了寄生和無用頻帶的噪聲的電視頻道信號，輸入到混合器5中。
像這樣，就做成具有從IF調製單元1到濾波裝置BPF-1的結構的調製器單元和從IF調製單元11至濾波器裝置BPF-2的結構組成的其它的調製器單元相同的結構，同時還做成和從IF調製器21至濾波裝置BPF-n的結構組成的另一調製器單元相同的結構。在這樣的多個調製器單元中，圖象信號及伴音信號被調製，變換為各不相同的電視頻道信號後供給混合器50。
由此，從多個調製器單元輸出的各頻道不同的電視頻道信號在混合器50中被混頻後作為CATV信號輸出。
從混合器50輸出的CATV信號經電纜傳送，為各加入公司的職員住宅提供服務。
下面，說明濾波裝置，濾波裝置BPF-1、BPF-2，……、BPF-n做成相同的結構，如圖1所示並聯配置5個濾波器，這些5個濾波器分別被分配著5分整個CATV頻帶中的一個頻帶。在各調製器單元中選擇其中一個濾波器。這時，隨著變更第2本振發生的第2本振頻率F2，從第2變頻器輸出的電視頻道被改變，形成自動地選擇被變更了的電視頻道處於通帶內的濾波器。
在這裡，圖2示出濾波裝置的詳細結構。由並聯配置的濾波器F1、F2、F3、F4、F5，分別連接在其輸入側的第1開關SW1-1、SW1-2、SW1-3、SW1-4、SW1-5，連接在其輸出側的第2開關SW2-1、SW2-2、SW2-3、SW2-4、SW2-5構成。這些第1開關SW1-1～SW1-5和第2開關SW2-1～SW2-5在如前述那樣變更第2本振頻率F2時，同時被切換。該切換例如做成與進行第2本振頻率F2變更的開關連動地切換。還有，也可以由微機等的控制電路自動地進行該切換。
下面，說明濾波器F1、F2、F3、F4、F5的通帶。濾波器F1具有49.75MHz至84.0MHz的4個頻道的通帶，濾波器F2具有82.25MHz至143.0MHz的5個頻道的通帶，濾波器F3具有144.25MHz至247.0MHz的13個頻道的通帶，濾波器F4具有248.25MHz至303.0MHz的7個頻道的通帶，濾波器F5具有304.25MHz以上的30個頻道的通帶。
圖3至圖7示出這樣的各濾波器串聯連接在RF Amp時與RFAmp綜合起來的放大特性和反射損失特性。
圖3中示出濾波器F1的放大特性和反射損失特性，該濾波器F1至少具有上述的4個頻道的通帶寬度，被做成在通帶內第1個頻道的圖象載波頻率49.75MHz的倍頻99.5MHz處可得到很大衰減(約22.7dB)的放大特性。
這是因為載波中寄生內具有載波倍頻的寄生是電平很大的寄生，若使該寄生通過，則使信號品質顯著地惡化。於是，要除去位於99.5MHz的大的寄生，同時，也能夠除去其它載波中高電平的寄生。由此，能夠防止CATV中的來自其它頻道的脈衝障礙。能夠得到良好的畫質。
圖4中示出濾波器F2的放大特性和反射損失特性，該濾波器F2至少具有上述的5個頻道的通帶寬度，被做成為在通帶內第1個頻道的圖象載波頻率85.25MHz的倍頻170.5MHz處可得到很大衰減(約28.7dB)的放大特性。
其理由與上述濾波器F1中的理由相同。另外，濾波器F2通帶的最低頻率是取幾乎與濾波器F1通帶的最高頻率相同的頻率。
圖5中示出濾波器F3的放大特性和反射損失特性，該濾波器F3至少具有上述的13個頻道的通帶寬度，被做成為在通帶內第1個頻道的圖象載波頻率144.25MHz的倍頻288.5MHz處可得到很大衰減(約31.5dB)的放大特性。
其理由與上述濾波器F1中的理由相同。另外，濾波器F3的通帶的最低頻率是取幾乎與濾波器F2通帶的最高頻率相同的頻率。
圖6中示出濾波器F4的放大特性和反射損失特性，該濾波器F4至少具有上述的7個頻道的通帶寬度，被做成為在通帶內第1個頻道的圖象載波頻率248.25MHz的倍頻496.5MHz處可得到很大衰減(約48.3dB)的放大特性。
其理由與上述濾波器F1中的理由相同，另外，濾波器F4的通帶的最低頻率是取幾乎與濾波器F3通帶的最高頻率相同的頻率。
圖7中示出濾波器F5的放大特性和反射損失特性，該濾波器F5至少具有上述的30個頻道的通帶寬度。其中，由於通帶內第1個頻道的圖象載波頻率304.25MHz的倍頻608.5MHz已是CATV信號的頻帶外的頻率。因此沒有示出其頻率的特性。
另外，濾波器F5的通帶內的最低頻率形成與濾波器F4通帶的最高頻率幾乎相同的頻率。
以上說明了圖3至圖7所示的濾波器F1至濾波器F5的放大特性，這些濾波器的反射損失特性在任一個通帶內都為十分良好的特性。
但是由於濾波器F1的通帶寬度具有4個頻道的帶寬，因此可以考慮該相鄰的4個頻道都被使用的情況。因而，試計算在這種情況下得到的C/N。這時，調製器單元單體的C/N為60dB。於是，成為C/N＝60-10Log(4-1)55.2dB能夠得到充分的C/N值。
另外，相鄰的4個頻道的圖象信號及伴音信號通過各個調製器單元內具有1個頻道的通帶寬度的IF.BPF限制帶寬，故相重迭的噪聲頻帶在每個頻道內均移動，實際的C/N值大於上述計算值。
還有，濾波器F3中取為13個頻道的通帶寬度，而該頻帶內實際上被播放的頻道數取為7個頻道。因此，試計算相鄰的7個頻道都被使用的情況下的C/N值。但是，如前述那樣，重迭的噪聲頻帶在各頻道內移動，經驗上，3個頻道內可以取重迭了2個頻道的噪聲。從而，成為C/N＝60-10Log{7×(2/3)-1}54.3dB能夠得到充分的C/N值。另外，該C/N值與實測值幾乎一致。
如以上所說明的，通過在調製器單元的輸出側設置上述的濾波裝置，能夠極度減少在混合器50混合時惡化的C/N的惡化量。還有，若使濾波裝置的各濾波器中使用的頻道數減少，使得頻道分開，則能夠進一步防止C/N的惡化。
由於如以上那樣構成本發明的濾波裝置，因此，在調製器單元中即使選擇了某個電視頻道，則通過選擇被並聯配置的某個濾波器就能夠去除寄生，同時由於限制了噪聲的頻帶，故能夠抑制噪聲給予濾波器頻帶外的電視頻道的影響。
還有，由於像以上那樣構成本發明的寬帶電視調製器，因此，即使具備多個調製器單元也能夠極力防止CATV信號的C/N惡化，能夠得到良好的CATV信號。
權利要求
1.一種濾波裝置，特徵在於並聯配置各通帶互不相同的多個濾波器，並設置了選擇上述多個濾波器中某一個濾波器的選擇裝置；上述多個濾波器的通帶被限制為阻止其通帶內大致最低頻率的倍頻，同時，其通帶的最高頻率取為和相鄰通帶的最低頻率幾乎相同。
2.一種寬帶電視調製器，特徵在於具備用圖象信號和伴音信號調製並輸出所希望的電視頻道的載波的多個電視調製器單元和把該多個電視調製器單元的各輸出混合後輸出的混合裝置。在上述多個電視調製器單元和上述混合器之間分別連接著濾波裝置，上述濾波裝置並聯配置各通帶互不相同的多個濾波器，並設置了選擇上述多個濾波器中某一個濾波器的選擇裝置，上述多個濾波器的通帶被限制為阻止其通帶內大致最低頻率的2倍，同時，其通帶的最高頻率取為和相鄰通帶的最低頻率幾乎相同。
3.權利要求2記述的寬帶電視調製器，特徵在於上述多個電視調製器單元的每一個上都具備有用於發生上述所希望的電視頻道的載波的頻率可變裝置，若進行該頻率可變裝置的控制，則由上述選擇裝置自動地選擇具有最佳通帶的上述濾波器。
全文摘要
以即使混合來自多個調製器單元的電視頻道信號也不惡化C/N為課題。為此，在調製器單元的輸出側分別設置濾波裝置BPF-1～BPF-n。這些濾波裝置的結構做成相同，各濾波裝置內由具有分割了CATV頻帶的不同頻帶的1～5的濾波器構成，根據調製器單元發出的電視頻道信號的頻率，自動地選擇其中的某個濾波器。
文檔編號H04N7/10GK1155185SQ9611852
公開日1997年7月23日 申請日期1996年11月28日 優先權日1996年11月28日
發明者八木勝司 申請人:日本安特尼株式會社