JP3201832U - 高周波増幅器 - Google Patents

Abstract

【課題】利得調整範囲の広い高周波増幅器を提供する。【解決手段】高周波増幅器は、ＵＨＦ周波数帯の高周波信号を受ける入力端子１１０と、入力端子で受けた高周波信号を増幅する増幅部１４０と、切換部１３０と、調整部１５０と、出力端子１７０とを備える。増幅部は異なる３つの増幅率を有し、切換部によって当該３つの増幅率を切換えることが可能である。調整部は、増幅部によって増幅された信号の増幅率をさらに微調整することができる。出力端子は、調整部によって調整された信号を外部機器へと出力する。【選択図】図１

Description

本考案は、高周波信号を増幅するための高周波増幅器に関する。

レベルの異なる複数の入力信号に対して対応可能な高周波増幅器（以下、「ブースター」とも称する。）が知られている。たとえば、特開２０１３−５８８６２号公報（特許文献１）には、光運用モード（たとえば７０〜７７ＭＨｚ）と、ＣＡＴＶモード（たとえば下り信号７０〜７７０ＭＨｚ、上り信号１０〜６０ＭＨｚ）と、ＵＨＦモード（たとえば４７０〜７１０ＭＨｚまたは４７０〜７７０ＭＨｚ）とを切換スイッチで切換えて使用することが可能な高周波増幅器が開示されている。

特開２０１３−５８８６２号公報

上記のようなブースターにおいては、従来は、入力信号の入力レベルに応じて、ある利得範囲で利得を調整できる低利得用ブースター（たとえば、利得が３３ｄＢタイプ）、および、上記の利得範囲よりも高い利得範囲で利得を調整できる高利得用ブースター（たとえば、利得が４３ｄＢタイプ）が個別にラインアップされていた。

このような場合において、ブースター設置時に、低利得用ブースターを使用しても末端のテレビ端子において十分な受信レベルが得られない場合、高利得用ブースターに交換しなければならなかった。また、もともと低利得用ブースターを使用していた場合に、入力信号のレベルが低下したり、使用する機器の増加により信号の分配数が増えることになって信号の減衰量が増加し、より高い増幅率が必要となると、高利得用ブースターを別途購入して取り換えることが必要であった。そのため、高利得用ブースターの購入費用、および取換えのための手間，費用が必要であった。

本考案は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、利得調整範囲の広い高周波増幅器を提供することである。

本実施の形態による高周波増幅器は、第１の入力端子と、第１の増幅部と、第１の切換部と、第１の調整部と、出力端子とを備える。第１の入力端子は、第１の周波数帯の高周波信号を受ける。第１の増幅部は、異なる３つの増幅率を有し、第１の入力端子で受けた第１の周波数帯の高周波信号を増幅する。第１の切換部は、第１の増幅部の３つの増幅率を切換えることが可能である。第１の調整部は、第１の増幅部で増幅された信号を連続的に調整することが可能に構成される。出力端子は、第１の調整部で調整された信号を出力する。

好ましくは、第１の増幅部は、異なる減衰率を有する第１〜第３の減衰器と、上記の減衰器で減衰された信号を増幅する増幅器とを含む。

好ましくは、高周波増幅器は、第２の入力端子と、第２の増幅部と、第２の切換部と、第２の調整部とをさらに備える。第２の入力端子は、第２の周波数帯の高周波信号を受ける。第２の増幅部は、異なる２つの増幅率を有し、第２の入力端子で受けた第２の周波数帯の高周波信号を増幅する。第２の切換部は、第２の増幅部の２つの増幅率を切換えることが可能である。第２の調整部は、第２の増幅部で増幅された信号を調整し、調整された信号を出力端子を介して出力する。

好ましくは、第１の周波数帯はＵＨＦ帯域であり、第２の周波数帯は衛星放送中間周波数帯域である。

本考案によれば、入力端子に入力された高周波信号（たとえばＵＨＦ帯信号）を、異なる３つの増幅率を切換えて増幅することができ、さらにはこの増幅された信号をさらに調整部によって利得を微調整可能な構成が実現される。これによって、高周波増幅器においてより広い利得調整範囲を実現することが可能となる。

実施の形態１に従うブースターの要部構成を示す機能ブロック図である。 図１の増幅部の第１の例を示す図である。 図１の増幅部の第２の例を示す図である。 実施の形態２に従うブースターの要部構成を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１は、本考案の実施の形態１に従う高周波増幅器（ブースター）１００の要部構成を示す機能ブロック図である。図１に示されるブースター１００は、たとえば、ＵＨＦ用アンテナ（図示せず）で受信されたＵＨＦ帯のテレビジョン信号のような高周波信号を増幅して、テレビジョン受信機（図示せず）に供給するために使用される。

図１を参照して、ブースター１００は、入力端子１１０と、バンドパスフィルタ１２０と、切換部１３０と、増幅部１４０と、調整部１５０と、ハイパスフィルタ１６０と、出力端子１７０と、ローパスフィルタ１８０とを備える。

入力端子１１０は、アンテナ（図示せず）で受信した高周波信号を入力するための端子である。

バンドパスフィルタ１２０は、入力端子１１０に供給された高周波信号に対応した通過帯域を有するフィルタである。当該ブースター１００がＵＨＦ帯のテレビジョン信号用に用いられる場合には、バンドパスフィルタ１２０は、たとえば４７０〜７１０ＭＨｚの周波数帯の信号を通過させることができる通過帯域を有する。

増幅部１４０は、異なる３つの増幅率（利得）を有しており、切換部１３０によって、これらの３つの増幅率のうちの１つを選択することができるように構成されている。切換部１３０は、たとえば、スライドスイッチであり、ユーザが手動で操作することによって、上記の３つの増幅率から、ユーザが所望する増幅率を選択することができる。なお、増幅部１４０の詳細については後述する。なお、図１には記載されていないが、たとえば、出力端子１７０から出力される信号のレベルに応じて、自動的に切換部１３０を切換える構成とすることも可能である。

調整部１５０は、増幅部１４０で増幅された信号の利得をさらに微調整する機能を有する。調整部１５０は、たとえば回転式の可変抵抗器であり、増幅部１４０からの信号を０〜−１０ｄＢの範囲で連続的に調整することができる。

この増幅部１４０と調整部１５０によって、たとえば電波の受信状態やアンテナからのケーブルによって減衰した受信信号のレベルを所定の範囲に調整（増幅）してテレビジョン受信機に伝送することができる。

ハイパスフィルタ１６０は、バンドパスフィルタ１２０の下限周波数以上の通過帯域を有しており、調整部１５０によって調整された信号のうち、当該通過帯域の信号のみを通過させて出力端子１７０へと出力する。出力端子１７０は、たとえば同軸ケーブル、分波器等（いずれも図示せず）を介してテレビジョン受信機（図示せず）のアンテナ入力端子に接続され、増幅されたＵＨＦテレビジョン信号がテレビジョン受信機へ伝達される。

ローパスフィルタ１８０は、たとえばＤＣ１５Ｖの電源電圧のような低周波信号を通過させる通過帯域（たとえば１０ＭＨｚ以下）を有している。ローパスフィルタ１８０は、出力端子１７０の電源側端子に接続され、出力端子１７０に外部から供給される直流電源電圧を増幅部１４０へ供給する。増幅部１４０は、ローパスフィルタ１８０から供給される電源電圧を用いて増幅動作を行なう。なお、ローパスフィルタ１８０は、チョークコイルであってもよい。

ここで、従来のブースターにおいては、２段階で増幅率を切換えることができるものが知られていた。このようなブースターにおいては、２つの増幅率の切換えによっても、ある程度使用可能な増幅率の範囲に限界があり、たとえば、２３〜３３ｄＢの範囲で利得を調整できる低利得用ブースター、および、３１〜４１ｄＢの範囲で利得を調整できる高利得用ブースターがそれぞれ個別のブースターとしてラインアップされていた。

そして、当初２３〜３３ｄＢの範囲で利得を調整可能なブースターが用いられていた場合において、信号の分配数が増加したり、ブースターまでのケーブルが長くなったりして信号の減衰量が増加したときには、さらに増幅率をアップさせることが必要になる。この場合、従来であると、増幅率がより高い３１〜４１ｄＢの範囲で利得を調整可能な新たなブースターを準備することが必要となるため、ブースターの購入費用およびブースター交換のための手間／費用が必要となる。

上記のような実施の形態１においては、図１の切換部１３０によって増幅率を３段階に切換えることが可能であるため、たとえば、２８〜４３ｄＢのより広い利得範囲で利得を調整可能とすることが可能となる。なお、実施の形態１においては、さらに調整部１５０によって、０〜−１０ｄＢの範囲で調整できるため、実質的には１８〜４３ｄＢの範囲で利得を調整することが可能となる。

図２および図３は、図１における増幅部１４０の詳細な構成例を示したものである。図２を参照して、増幅部１４０は、異なる減衰率を有する３つの減衰器１４１〜１４３（ＡＴＴ１〜ＡＴＴ３）と、増幅器１４５とを含む。減衰器１４１〜１４３は、たとえば異なる値の抵抗である。なお、減衰器は減衰率が０ｄＢの場合を含むものとする。たとえば、減衰器１４１〜１４３の減衰率は、それぞれ０ｄＢ／−１０ｄＢ／−１５ｄＢとなるように設定される。各減衰器１４１〜１４３の一方端は、増幅器１４５の入力端子に接続される。各減衰器１４１〜１４３の他方端は、切換部１３０の切換用端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３にそれぞれ接続される。

増幅器１４５は所定の増幅率を有している。減衰器１４１〜１４３と増幅器１４５との組み合わせにより、異なる３つの増幅率を実現することができる。たとえば、増幅器１４５の利得が４３ｄＢである場合には、減衰器１４１（０ｄＢ）が選択されている場合には増幅部１４０のトータル利得は４３ｄＢとなり、減衰器１４２（−１０ｄＢ）が選択されている場合には増幅部１４０のトータル利得は３３ｄＢとなり、減衰器１４３（−１５ｄＢ）が選択されている場合には増幅部１４０のトータル利得は２８ｄＢとなる。さらに、調整部１５０を調整することによって、これらの中間的な利得を得ることが可能となる。

入力信号の入力レベルが低い場合には、減衰器１４１（０ｄＢ）を選択することによって高い増幅率を得ることができ、出力信号の所望の出力レベルを確保することができる。入力レベルが高くなると、減衰器１４２（−１０ｄＢ）または減衰器１４３（−１５ｄＢ）を選択することによって増幅率を低減し、上記の所望の出力レベルに出力信号を調整することができる。

図３は、異なる構成を有する増幅部１４０の別の構成例を示している。図３の増幅部１４０Ａは、異なる増幅率を有する３つの増幅器１４６〜１４８（ＡＭＰ１〜ＡＭＰ３）を含む。たとえば、増幅器１４６の増幅率は４３ｄＢであり、増幅器１４７の増幅率は３３ｄＢであり、増幅器１４８の増幅率は２８ｄＢである。

各増幅器１４６〜１４８の入力端子は、切換部１３０の切換用端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３にそれぞれ接続される。各増幅器１４６〜１４８の出力端子は、調整部１５０に接続される。

このような図３に示される増幅部１４０Ａの構成においても、図２の増幅部１４０と同様の機能を実現することができる。

以上のように、ＵＨＦ帯のテレビジョン信号のような高周波信号のブースターにおいて、異なる３つの増幅率を有する増幅部と、当該増幅部からの信号の利得を連続的に調整可能な調整部を設けることによって、より広い利得範囲を得ることができる。したがって、より広い入力信号レベルに対して所望の出力レベルを得ることが可能となる。

なお、上記の例において、各減衰器の減衰率、各増幅器の増幅率、および調整部での利得調整範囲は一例であり、他の値とすることも可能である。また、上記の例では、入力信号がＵＨＦ帯の高周波信号である場合を例として説明したが、他の周波数帯（たとえば、ＶＨＦ帯や衛星放送中間周波数帯）であってもよい。

［実施の形態２］
実施の形態１においては、１つの周波数帯の高周波信号を増幅するブースターの場合について説明したが、本考案に係るブースターは、異なる周波数帯の高周波信号を増幅して共通の出力端子から出力するものであってもよい。

実施の形態２においては、実施の形態１のＵＨＦ帯の信号に加えて、ＣＳ（Communication Satellite），ＢＳ（Broadcasting Satellite）などの衛星放送中間周波数帯の信号（ＣＳ・ＢＳ−ＩＦ）を増幅するブースターについて説明する。

図４は、実施の形態２に従うブースター２００の要部構成を示す機能ブロック図である。図４においては、実施の形態１におけるブースター１００の構成におけるハイパスフィルタ１６０がローパスフィルタ１６０Ａに置き換えられるとともに、さらに、ハイパスフィルタ１６５と、入力端子２１０と、ハイパスフィルタ２２０，２６０と、切換部２３０と、増幅部２４０と、調整部２５０とを備える。なお、実施の形態２において、実施の形態１のブースター１００と重複する参照符号の要素の説明については繰り返さない。

図４を参照して、ＵＨＦ信号側のブースターにおいて、調整部１５０で調整された信号は、ローパスフィルタ１６０Ａに入力される。ローパスフィルタ１６０Ａは、ＵＨＦ帯の上限周波数である７１０ＭＨｚの上限周波数を有しており、調整部１５０からの信号のうち、７１０ＭＨｚ以下の周波数帯の信号のみを通過させてハイパスフィルタ１６５へ出力する。

入力端子２１０は、ＣＳ・ＢＳ−ＩＦ信号用のアンテナ（図示せず）で受信した衛星放送中間周波数帯の高周波信号を入力するための端子である。

ハイパスフィルタ２２０は、入力端子２１０で受けた高周波信号に対応した通過帯域を有するフィルタである。本実施の形態２では、入力端子２１０で受ける信号は衛星放送中間周波数帯であるため、ハイパスフィルタ２２０は、たとえば１０３２ＭＨｚ以上の周波数帯の信号を通過させることができる通過帯域を有する。

増幅部２４０は、異なる２つの増幅率を有しており、切換部２３０によって、これらの２つの増幅率のうちの１つを選択することができるように構成されている。切換部２３０は、たとえば、スライドスイッチであり、ユーザが手動で操作することによって、切換用端子Ｔ４，Ｔ５のいずれかが選択される。それによって、上記の２つの増幅率からユーザが所望する増幅率を選択することができる。

なお、増幅部２４０の詳細は、増幅部１４０における減衰器、増幅部１４０Ａにおける増幅器が２つであるような構成とすることができる。また、増幅部２４０において、ＵＨＦ信号側の増幅部１４０と同様に、異なる３つの増幅率を切換えることが可能な構成としてもよい。

調整部２５０は、増幅部２４０で増幅された信号の利得をさらに微調整する機能を有する。調整部２５０は、調整部１５０と同様の回転式の可変抵抗器であり、増幅部２４０からの信号を０〜−１０ｄＢの範囲で連続的に調整することができる。

ハイパスフィルタ２６０は、ハイパスフィルタ２２０と同様にＣＳ・ＢＳ−ＩＦ信号を通過させることができる通過帯域を有しており、調整部２５０によって調整された信号のうち、当該通過帯域の信号を通過させてハイパスフィルタ１６５へと出力する。

ハイパスフィルタ１６５は、ローパスフィルタ１６０Ａを通過したＵＨＦ信号と、ハイパスフィルタ２６０を通過したＣＳ・ＢＳ−ＩＦ信号とを受ける。ハイパスフィルタ１６５は、下限周波数が４７０ＭＨｚであるハイパスフィルタであり、４７０〜７１０ＭＨｚのＵＨＦ信号と、１０３２〜２６１０ＭＨｚのＣＳ・ＢＳ−ＩＦ信号とが混合された信号を通過させることが可能である。

ハイパスフィルタ１６５を通過した信号は、出力端子１７０から出力され、同軸ケーブル（図示せず）を介してテレビ受信機へと出力される。なお、ＵＨＦ信号とＣＳ・ＢＳ−ＩＦ信号との混合信号は、分波器（図示せず）によってＵＨＦ信号とＣＳ・ＢＳ−ＩＦ信号とに分離され、テレビ受信機の各信号用の入力端子に入力される。

ローパスフィルタ１８０は、実施の形態１と同様に、出力端子１７０に外部から供給される直流電源電圧を増幅部１４０，２４０へ供給する。増幅部１４０，２４０は、ローパスフィルタ１８０から供給される電源電圧を用いて増幅動作を行なう。なお、ローパスフィルタ１８０は、チョークコイルであってもよい。

以上のように、実施の形態２においては、２つの異なる高周波信号を個別に増幅して、共通の出力端子から出力する構成を実現することができる。そして、この高周波信号の一方あるいは双方において、異なる３つの増幅率に切換可能な増幅部および当該増幅部で増幅された信号をさらに調整する調整部を設けることによって、従来に比べてより広い利得範囲を得ることができるブースターを実現することが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は上記した説明ではなくて実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００，２００ ブースター、１１０，２１０ 入力端子、１２０ バンドパスフィルタ、１３０，２３０ 切換部、１４０，１４０Ａ，２４０ 増幅部、１４１，１４２，１４３ 減衰器、１４５，１４６，１４７，１４８ 増幅器、１５０，２５０ 調整部、１６０ ローパスフィルタ、１６０Ａ，１６５，２２０，２６０ ハイパスフィルタ、１７０ 出力端子、Ｔ１〜Ｔ５ 切換用端子。

Claims (5)

1. 第１の周波数帯の高周波信号を受ける第１の入力端子と、
   異なる３つの増幅率を有し、前記第１の入力端子で受けた前記第１の周波数帯の高周波信号を増幅するように構成された第１の増幅部と、
   前記３つの増幅率を切換えるように構成された第１の切換部と、
   前記第１の増幅部で増幅された信号を連続的に調整するように構成された第１の調整部と、
   前記第１の調整部で調整された信号を出力するための出力端子とを備える、高周波増幅器。
2. 前記第１の増幅部は、
   異なる減衰率を有する第１〜第３の減衰器と、
   前記減衰器で減衰された信号を増幅する増幅器とを含む、請求項１に記載の高周波増幅器。
3. 前記第１の周波数帯はＵＨＦ帯域である、請求項１または２に記載の高周波増幅器。
4. 第２の周波数帯の高周波信号を受ける第２の入力端子と、
   異なる２つの増幅率を有し、前記第２の入力端子で受けた前記第２の周波数帯の高周波信号を増幅するように構成された第２の増幅部と、
   前記２つの増幅率を切換えるように構成された第２の切換部と、
   前記出力端子に接続され、前記第２の増幅部で増幅された信号を連続的に調整するように構成されたの第２の調整部とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波増幅器。
5. 前記第２の周波数帯は衛星放送中間周波数帯域である、請求項４に記載の高周波増幅器。

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