JPH0120566B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、Bode形等化器として構成された調
整可能な減衰等化器に関する。

調整可能な減衰等化器は、例えばP.
Hermanutzの論文“Ein Variabler Entzerver”
（AEU¨.第26巻、第２号、第99頁〜第104頁、1972
年）に記載され、そこでは数学的にかなり詳しく
扱われている。この公知文献については後で第１
図〜第３図を参照しながら詳しく説明するが、そ
の前にBode形等化器について少し説明する。

いわゆるBode形等化器では、補助４端子網と
して全域通過回路が用いられることが多い。それ
は、例えばコイルのような回路素子を有してい
る。コイルは等化器の使用目的に応じて結合さ
れ、またそのインピーダンスは動作周波数が大き
くなるにつれて減少する。従つて、周波数が約
100MHz以上になると、個別的素子を用いてこの
ような等化器を製作することはほとんど不可能で
ある。さらにそれ以上の周波数では、かなり複雑
な補助４端子網を用いなければ所定の周波数特性
が得られない。

発明の目的 本発明の課題は、その補助４端子網が比較的簡
単に構成され、しかも相当高い周波数でも使用可
能な、Bode形等化器として構成された調整可能
な減衰等化器を提供することである。

発明の構成と効果 本発明によればこの課題は、周波数に依存しな
い実数の波動インピーダンスを有する線路から補
助４端子網を形成することによつて解決される。

上のようにすれば、理想的な余弦等化器が実現
される。

実施例の説明 次に図面を参照しながら実施例について本発明
を詳しく説明する。

第１図は、公知のいわゆる完全なBode形等化
器２を示している。この等化器には内部抵抗R₀
を有する電圧源U₀が前置接続されている。また
その接続抵抗もR₀で表わされている。等化器自
体は、橋絡Ｔ形減衰回路網から成つている。この
Ｔ形回路素子は、その直列分岐に２個の抵抗R₀
を、橋絡分岐に抵抗R² ₀／Ｒを有している。また
並列分岐には抵抗Ｒが設けられ、それには公知の
ように、波動インピーダンスW₀を有する補助４
端子網HVP１が後置接続されている。

補助４端子網自体は可変抵抗Ｗで成端されてい
る。また、橋絡分岐と並列に補助４端子網HVP
２が設けられている。それは波動インピーダンス
R² ₀／W₀を有し、抵抗R² ₀／Ｗで成端されている。

第２図以降でも、第１図と同じ機能の素子には
同一の参照記号を付すことにする。

第２図は、並列分岐だけに補助４端子網を設け
た簡易形Bode形等化器を示している。このよう
な回路もまた公知である。この等化器２には、直
列分岐の２個の抵抗R₁と並列分岐の抵抗R₂から
Ｔ形抵抗回路が形成されている。抵抗R₂には補
助４端子網HVP１が後置接続され、補助４端子
網HVP１は可変抵抗Ｗで成端されている。

第３図は、同じく簡易形の公知の等化器を示し
ている。この場合等化器２は、直列分岐に抵抗
R² ₀／R₂、並列分岐に２つの抵抗R² ₀／R₁を有す
る、いわゆるπ形抵抗回路から形成されている。
補助４端子網HVP２は波動インピーダンスR² ₀／
W₀を有し、また可変抵抗R² ₀／Ｗで成端されてい
る。

第４図は、第２図の簡易形Bode形等化器をも
とにした本発明による回路を示している。従つて
等化器２の直列分岐には２個の抵抗R₁が、並列
分岐には抵抗R₂が設けられ、抵抗R₂には補助４
端子網HVPが後置接続されている。この補助４
端子網は、波動インピーダンスW₀を有する長さ
Ｌの線路１から成り、可変抵抗Ｗで成端されてい
る。この回路の詳細については後で説明する。こ
こで注意すべきことは、線路１を例えば複数の線
路の合成接続から構成できることである。この場
合複数の線路は、補助４端子網に要求されるすべ
ての機能を果せるように構成されなければならな
い。また、波動インピーダンスおよび線路の電気
的長さの等しい、または異なつた複数の線路部分
を入力側だけで並列または直列に接続し、これら
の線路部分を出力側で、抵抗値の等しいまたは異
なる抵抗で成端することもできる。

第５図は、補助４端子網HVPとして第４図の
線路１ではなく集中素子から成る回路網を用いた
場合の例を示している。この図から、等化器２の
回路構成が極めて複雑になることが分る。即ち補
助回路網HVPは、まず、直列分岐に抵抗W₀を備
えた橋絡Ｔ形回路を有し、その並列分岐にコイル
４と並列共振回路５が後置接続される。また橋絡
分岐には共振曲線の急峻な並列共振回路が設けら
れ、それはコンデンサと直列共振回路との並列接
続から成つている。さらに別の回路部分が後置接
続され、それは並列共振回路７を有し、その中間
タツプ８から出た並列分岐に直列共振回路６が接
続されている。ただしこの直列共振回路が接続さ
れるのは、前述のように並列共振回路７が破線で
示すように結合されたコイルを有している場合で
ある。

第５図に示した等化器も、その回路素子の特性
を適切に選定すれば、第７図に示すと同じ減衰特
性を得ることができる。

第６図は、第４図の実施例から得られる直線的
減衰特性を示す線図、第７図は同じく放物線状減
衰特性を示す線図である。第６図の場合、線路１
の長さはλ／８である。つまり、中心周波数を
140MHz、等化すべき全伝送周波数帯域を105〜
175MHzとすると、線路長はＬ18.5cmとなる。
図は縦軸は減衰量a_BをdB単位で示している。

第７図では線路１の長さが２・λ／４に選定され、 それによつて放物線状の減衰周波数特性が得られ
る。この時中心周波数をf_n＝140MHzとすると、
線路長Ｌは約74cmである。

次に、以上述べた回路の機能について詳しく説
明する。

第１図に示したBode形等化器は公知であり、
簡易形（第２図、第３図参照）で周波数に依存し
た振幅特性を等化するために用いられる。１次近
似において、その減衰特性は次式で表わされる。

a_B＝a_O＋2H_O〓e^-2aH(〓⁾cos2b_H（ω） この式は、前述の文献の第11式を少し修正した
ものである。

この場合、a_H（ω）は補助４端子網HVPの（イ
メージ）減衰量、b_H（ω）は同じく（イメージ）
位相量である。θ＝Ｒ−W_O／Ｒ＋Ｗは補助４端子網の波 動インピーダンスW_Oに対する成端抵抗Ｒの反射
係数、変移定数H_OはBode形等化器の基本減衰量
a_Oの関数であり、それは回路の使用目的に応じて
選定される。Bode形等化器の周波数特性は、そ
の波動インピーダンスW_Oが一定である補助４端
子網の減衰量a_H（ω）および位相量b_H（ω）によつ
て定められる。そのため、補助４端子網を構成す
るには、相互に双対な直列インピーダンスと並列
インピーダンスを有する橋絡Ｔ形回路、つまり
（固定）減衰等化器と全域通過回路が問題となる。

ただし、補助４端子網を全域通過回路だけから
構成することも可能である。この場合、等化器の
周波数特性はcos2b_Hに比例する。この目的に使用
される全域通過回路は、非結合形として実現する
ことが難しく、不可欠な素子として結合コイルを
必要とする。しかし、高周波領域で動作可能な結
合されたコイルの製作は極めて困難である。

等化器の周波数特性は、中心周波数に対して算
術的に対称に、直線的または放物線状の経過を描
かねばならない。補助４端子網の位相が直線的な
経過をとれば、全弦特性を有する相応の素子によ
つてこのことを実現できる。ある線路部分はこの
ような直線的位相を有している。従つて、上述の
ような場合に、使用目的によつて長さの異なる相
応の線路部分を用いることが考えられる。直線的
な特性が必要な場合には、 b_H＝（１＋ｎ）45゜に対応する（１＋ｎ）λ／８の 長さの線路部分が用いられる（ｎ＝０，２，４
…）。また放物線状の特性が要求される時には、
b_H＝ｍ・90゜に対応する長さｍ・λ／４の導体部分が 使用される（ｍ＝１，２，３…）。さらに、補助
４端子網（線路）の長さを相応に調整すれば、周
期的なcos経過を有する振幅特性を生じさせるこ
とができる。このような線路部分は、Bode形等
化器に対して適用される通常の設計仕様（例えば
冒頭で述べた文献に記載された仕様）に応じて算
出された波動インピーダンスを有していなければ
ならない。この場合線路では、出力側不整合のほ
かに冒頭に述べた集中素子から構成された補助４
端子網と同じように入力側でも不整合が生ずる。

ケーブルの長さは、動作周波数に応じて相当に
長くなることがある。このような場合は√に比
例するケーブル減衰量a_Kを考慮しなければならな
い。このことは、線路に前置接続または後置接続
された、集中素子から成り、適切な周波数特性を
有する減衰等化器を用いれば、容易に実現でき
る。

上述の簡単な算術的対称性からずれた等化器周
波数特性が所望される場合、それは線路部分に対
して橋絡Ｔ形素子の連鎖接続回路によつて達成さ
れる。

市販のケーブルの波動インピーダンス値は余り
大きくない（例えば50Ω、70Ω、150Ω）。しかし、
Bode形等化器の基本減衰量a_Oをこの値に応じて
定めれば、市販ケーブルを使用することができ
る。なぜなら、補助４端子網HVPの波動インピ
ーダンスW_Oはa_Oにのみ依存するからである。ケ
ーブル波動インピーダンスの標準化されていない
中間値は、等しいまたは異つた波動インピーダン
スを有する２本のケーブルを並列接続または直列
接続することによつて得られる。この場合、２つ
のケーブル部分の位相周波数特性は等しくなけれ
ばならない。75Ωのケーブル２本を並列接続すれ
ば、37.5Ωの波動インピーダンスが得られる。
75Ωの線路と50Ωの線路を並列に接続すれば、
30.0Ωの波動インピーダンスが得られる。

通常は用いられることのない完全Bode形等化
器では、直列分岐と並列分岐のために２つのケー
ブルを必要とし、またその波動インピーダンスは
互いに双対関係になければならない。Z_OをBode
形等化器の波動インピーダンスとすれば、この条
件はW_O＝Z_Oにより満たされる。

補助４端子網として線路部分を用いた簡易
Bode形等化器の回路列は、第４図に示されてい
る。

抵抗R₁，R₂，Ｗの抵抗値と線路部分の波動イ
ンピーダンスW_Oの値は、公知のように、必要な
基本減衰量と等化器の種類によつて定まる。上述
の実施例では、線路部分の長さＬは周波数に依存
する等化器特性の経過を決定する。

第６図、第７図は、中心周波数をf_n＝140MHz
にとつた回路の周波数特性を示している。この場
合、直線的な振幅周波数特性が要求される時には
線路長Ｌをλ／８とし、放物線状の特性の時には ２・λ／４とする。第５図では、所要コストを比較 するために、集中素子を用いて放物線状の減衰特
性を生じさる回路の例を示している。

上述の等化器は、所定の位相周波数特性を得る
ために全域通過回路は必ずしも必要ではない、と
いう考えから出発している。補助４端子網に不可
欠の特性である一定の波動インピーダンスは線路
部分によつて得られ、必要な位相周波数特性は線
路の長さによつて定められる。

従つて、結合されたコイルを必要とする高価な
LC回路網の代わりに、線路部分を使用すること
ができる。

減衰特性の経過を、全弦曲線を描くものに限定
しても大きな意味はない。なぜなら、一つには直
線的および放物線状の減衰周波数特性に対する要
求が最も強いからであり、他方では、適当な橋絡
Ｔ形回路を集中素子（結合コイルを有していな
い）と接続することによつて、別の周波数特性を
容易に得られるからである。

上述の回路は、簡易Bode形等化器と完全な
Bode形等化器の両方に使用することができる後
者の場合には、直列分岐の線路部分と、それに対
して双対の波動インピーダンスを有する並列分岐
の線路部分とが必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の完全なBode形等化器を示すブ
ロツク回路図、第２図は第１図の回路を簡略化し
て並列分岐だけに補助４端子網を設けたBode形
等化器の公知の例を示すブロツク回路図、第３図
は同じく直列分岐だけに補助４端子網を設けた
Bode形等化器の公知の変形例を示すブロツク回
路図、第４図は補助４端子網として線路を有する
本発明によるBode形等化器を示すブロツク回路
図、第５図は集中素子を用いて構成された、第４
図の回路と同じ特性を示すBode形等化器のブロ
ツク回路図、第６図はf_n＝140MHz、線路長λ／
８（Ｌ18.5cm）の時の第４図のBode回路の直線
的周波数特性を示す線図、第７図は線路長２・
λ／４（Ｌ74cm）の時の第４図のBode形等化器の 放物線状周波数特性を示す線図である。 １…線路、２…ボーデ形等化器、HVP…補助
４端子網、Ｗ…可変抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抵抗回路網と、周波数特性を決定する補助４
   端子網（HVP）とから成り、Bode形等化器とし
   て構成された調整可能な減衰等化器において、周
   波数に依存しない実数の波動インピーダンスを有
   する線路１から補助４端子網（HVP）を形成し
   たことを特徴とする調整可能な減衰等化器。 ２ 線路１の長さを（１＋ｎ）λ／８とし、ただ
   しｎ＝０，２，４…であり、λは調整可能な所定
   の等化周波数帯域の中心周波数の波長であるよう
   にした特許請求の範囲第１項記載の調整可能な減
   衰等化器。 ３ 線路の長さをｍ・λ／４として、その際ｍ＝
   １，２，３…であり、λは調整可能な所定の等化
   周波数帯域の中心周波数の波長である特許請求の
   範囲第１項記載の調整可能な減衰等化器。 ４ 線路１が、同一または異なる波動インピーダ
   ンスを有しかつ同一の電気的長さを有する複数の
   導体を入力側および出力側で並列接続または直列
   接続して形成される、特許請求の範囲第１項から
   第３項までのいずれか１項記載の調整可能な減衰
   等化器。