JPS5944823B2 - 遠隔給電式中継増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は．中継増幅器が入力側同軸線路と出力側同軸線
路との間に設けられており．同軸線路の外部導体が外部
導体接続路を介して互いに接続されており．同軸線路の
内部導体が遠隔給電電力分離フイルタの直流電流路を介
して．２つの給電電圧端子を有する中継増幅器給電電圧
入力端子へ導びかれており．該外部導体接続路と交流の
基準電位へ接続される方の給電電圧端子とが容量結合さ
れている．同軸ケーブル方式の情報伝送区間のための直
列遠隔給電式中継増幅器に関する。

この形式の中継増幅器はドイツ連邦共和国特許出願公告
第１９４０５１７号公報から公知である。

同軸ケーブルの内部導体を介して直流が直列給電される
広帯域通信伝送系の増幅器（例えば搬送線路増幅器）で
は．増幅器の基準電位は同軸ケーブルの内部導体の直流
電位に等しい。従つて増幅器の基準電位点を直接に同軸
ケーブルの外部導体に接続することはできない。そこで
通常はケーシングを設け．同軸ケーブルの接地された外
部導体をこのケーシングに接続する。増幅器の基準電位
と該ケーシングとの間は，通信伝送帯域の周波数に対し
て低抵抗の交流接続路により接続しなければならない。
この交流接続路｛：列えば阻止コンデンサから形成する
。第１図は．直流直列給電により遠隔給電される中継増
幅器の公知の接続図を示す。

図示のように中継増幅器１が．入力側同軸線路２１と出
力側同軸線路２２との間に設けられている。入力側同軸
線路の外部導体と出力側同軸線路の外部導体とが．外部
導体接続路Ｙを介して相互に接続されている。入力側同
軸線路の内部導体と出力側同軸線路の内部導体とが．入
力側電力分離フイルタ５１，３１および出力側電力汁離
フイルタ３２，５２の電力供給用直流電流路を介して．
相互に接続されている。電力供給用の直流電流は，入力
側同軸線路２１の内部導体，回路点１，チヨーク５１，
ダイオード４，チヨーク５２，回路点Ｊ，出力側同軸線
路２２の内部導体を介して流れる。この直流電流が給電
電圧Ｕを形成し．この電圧Ｕが給電電圧端子Ｋ，Ｌへ導
ぴかれる。入力側同軸線路２１および出力側同軸線路２
２の内部導体は．他方では．入力側および出力側の電力
分離フイルタの信号伝送用交流路を介して，前記中継増
幅器の入力側および出力側とそれぞれ接続されている。
そのため伝送される交流信号は．入力側同軸線路の内部
導体，回路点１，コンデンサ３１，中継増幅器１，コン
デンサ３２，回路点Ｊ，および出力側同軸線路の内部導
体を介して流れる。チヨーク５１，５２の一方の端子Ｘ
の交流電位は零である。

第１図では．チヨーク５１，５２の端子Ｘの交流電位を
零にするため，端子Ｘをコンデンサ３を介して同軸ケー
ブルの外部導体接続路Ｙに接続する。コンデンサ３とし
ては耐圧が数キロボルトのものを使用しなければならな
い。同軸ケーブルの内部導体と外部導体との間には極め
て大きい電圧差が生ずる可能性があり．雷撃等による過
電圧が生じてもコンデンサ３が破壊されないようにする
必要があるからである。この種の高耐圧コンデンサの使
用には若干の問題がある。

高耐圧に構成しなければならないので．コンデンサをそ
れ程小型にすることができない。そのため高い周波数で
は固有インダクタンスを無視することができなくなり．
所定周波数で並列共振が生ずる。増幅器１の出力回路の
交流電流１Ａはコンデンサ３を介して流れ．コンデンサ
３の端子間では電圧降下Ｕｃが生じる。コンデンサ３の
インピーダンスが無視できないからである。電圧降下Ｕ
ｃのため、増幅器１の入力回路には電流１Ｅが流れる。
これにより出力側から入力側への帰還が生ずる。そのた
め増幅器１の安定が損われ．あるいは増幅器１の周波数
特性が変動する。以上の理由からコンデンサ３として特
別な構成のコンデンサを使用し，帰還減衰量を大きく設
定し即ち出力側から入力側への帰還量を光分小さく設定
しなければならない。

このような要件を充足する特別な構成のコンデンサは．
ドイツ連邦共和国特許出願公告第］９４０５１７号公報
に記載されている。中継増幅器の中継区間での減衰を補
償する目的で，伝送帯域の上限周波数に近い周波数領域
での増幅度を光分大きくする必要がある場合には．特別
な構成のコンデンサを使用しても．前述の帰還減衰量を
光分大きく設定することができない。

特別な構成のコンデンサの代わりに複数の同種のコンデ
ンサを使用するか又は相異なる複数のコンデンサを使用
することも可能でない。個々の周波数で複数のコンデン
サのうちの一方が誘導性で他が容量性になるため．並列
共振が生じ．所望の効果とは逆の効果が得られるからで
ある。直流給電路に電圧変換器を設け．電圧変換器の入
力側と出力側との問を導電的に遮断し．中継増幅器の基
準電位の個所を直接にケーブルの外部導体に接続可能と
じ．コンデンサを不必要とすることができる。

この方法については例えばドイツ連邦共和国特許出願公
告第２３５５０１４号公報に記載がある。しかしこの方
法を用いる場合には，個々の中継増幅器に給電装置を設
ける必要がある。この給電装置を設けると．コストアツ
プや動作安定の問題以外に．給電エネルギの損失が増大
し．給電装置が加熱するという難点に遭遇する。給電装
置の効率がそれ程大きくならないからである。本発明の
課題は，基準電位の個所と外部導体の接続路との間に阻
止コンデンサを有する中継増幅器の既述の帰還減衰量を
充分に大きくすることである。本発明によればこの課題
は次のようにして解決される。

即ち．冒頭に述べた形式の同軸ケーブル方式の情報伝送
区間のための直列遠隔給電式中継増幅器において．中継
増幅器が縦続接続された第１および第２増幅器を有し，
該第１およびＷ．２増幅器は２つの給電電圧端子から成
る給電電圧入力端子を有し．第１および第２増幅器は．
第］および第２増幅器の基準電位と外部導体接続路との
間にキヤパシタンス素子を有し第１および第２増幅器の
，基準電位電圧の加わる方の給電電圧入力端子間および
，該基準電位電圧を基準とする電圧の加わる方の給電電
圧入力端子間を高周波的に相互に減結合するための減結
合手段を設けたことにより解決される。前記キヤパシタ
ンス素子としては例えば．インダクタンスが小さく共振
周波数が高いコンデンサを用いる。

中継増幅器は列えば広帯域高周波増幅器ないし低周波増
幅器又は再生増幅器もしくはＰＣＭ系の再生路である。
以上のようにすれば．信号電力を減衰させずに帰還減衰
量を大きくすることができる。

即ちこの技術構成により，中継増幅器の入力側と出力側
との間の著しく良好な減結合が．所望の大きい帰還減衰
量に関して達成される効果が得られる。

減結合手段は，インダクタンス素子または所定の長さで
内部導体と外部導体とがその端部で短絡接続された同軸
線路（以下．出力端短絡線路と称する）を有することが
できる。

本発明の実施例によれば．２つの増幅器のうち一方の増
幅器の，基準電位電圧を基準とする電圧の加わる給電電
圧入力端子をインダクタンス素子を介して．他方の増幅
器の．基準電位電圧を基準とする電圧の加わる給電電圧
入力端子と接続するようにし．該インダクタンス素子を
伝送線路の内部導体の接続路に挿入接続するか又は伝送
線路の内部導体の接続路と他方の増幅器の給電電圧端子
との間の接続路に挿入接続したのである。

この場合インダクタンス素子（Ｊ，チヨークまたは出力
端短絡線路として形成することができる。

本発明によれば．第１および第２増幅器を各内部ケーシ
ング中に収容し．該各内部ケーシングを．共通の仕切壁
部を有しかつ高い電圧に対して絶縁されている外部ケー
シングの各室中に収容し．インダクタンス素子を有する
線路に対して，静電容量の小さい引き出し線が，該イン
ダクタンス素子を有する内部ケーシングの隔壁を貫通す
るようにしたものである。インダクタンス素子の接続さ
れた線路は，他方の内部ケーシングの壁も．容量の小さ
い引き出し線により貫通するように案内される。本発明
の実施列によれば，縦続接続される第１および第２増幅
器の給電電圧端子間を高い周波数に対して減結合するた
めの減結合手段が，第１増幅器の信号出力側と該第１増
幅器に縦続接続された第２増幅器の信号入力側との間に
．フィルタ回路として構成した４端子伝送回路を有する
ようにしたものである。

次に本発明を第２図〜第」４図を用いて実施例につき詳
細に説明する。

第２図に．同軸ケーブル方武に使用される中継増幅器な
いし広帯域増幅器の実施例を示す。

第２図の中継増幅器は第１および第２増幅器１１，１２
の２つの増幅器から成る。第１および第２増幅器１１，
１２は入線路である同軸ケーブル２１と出線路である同
軸ケーブル２２を介して遠隔給電される。遠隔給電の方
式は直流直列給電方式である。同軸ケーブル２１の外部
導体は直接に同軸ケーブル２２の外部導体に接続される
。他方同軸ケーブル２１，２２の内部導体にはそれぞれ
電力分離用フイルタ５１，３１；５２，３２が接続され
る。電力分離用フイルタは．伝送される信号電流と給電
電流（直流電流）とを分離する。同軸ケーブル２１の内
部導体はチヨーク５１を介して第１増幅器１１の給電電
圧入力側の一方の端子Ｅに接続される。給電電圧入力側
の他方の端子Ｆはチヨーク５２を介じて同軸ケーブル２
２の内部導体に接続される。そのため給電電流は，入力
側同軸線路２１の内部導体，回路点１，チョーク５１，
ツエナダイオード４，チヨーク５２，回路点Ｊ，出力側
同軸線路２２の内部導体を介して流れる。

他方．伝送される交流信号は．入力側同軸線路２１の内
部導体，回路点１，コンデンサ３１・第１増幅器１１，
線路Ａ−Ｂ間，第２増幅器１２，コンデンサ３２，回路
点Ｊ，出力側同軸線路２２の内部導体を介して流れる。
第１増幅器１１の給電電圧入力側の一方の端子Ｅ及び第
２増幅器１２の給電電圧入力端子の一方の端子Ｇには．
中継増幅器のアースないし基準電位０が加わる。

第］増幅器１１の給電電圧入力側の端子Ｅはチヨーク５
３を介して第２増幅器１２の給電電圧入力側の端子Ｇに
接続される。第１増幅器１１の給電電圧入力側の他方の
端子Ｆはインダクタンス素子ないしチヨーク５４を介し
て第２増幅器１２の給電電圧端子の他方の端子Ｈに接続
される。このように第］増幅器１１の給電電圧入力側と
第２増幅器１２の給電電圧入力側とは直流的に互いに並
列に接続される。チヨーク５４の代りに，ツエナダイオ
ード４とチヨーク５２との間にチヨークを接続すること
もできる（但し図示してない）。

この場合には第２増幅器１２の給電電圧入力側の端子Ｈ
は，ツエナダイオード４とチヨーク５２との間に接続し
た前記チヨ[ャNとチヨーク５２との接続点に接続される
。あるいは第２増幅器１２の場合にはチヨークを介せず
に直接に給電し．第１増幅器１１にはチヨークを介して
給電することもできる。同軸ケーブル２１，２２の内部
導体を介して流れる直流給電電流により．給電電圧入力
側において第１および第２増幅器１１，″１２がそれぞ
れ形成する負荷抵抗の並列接続に．電圧降下即ち直流給
電電圧が生ずる。

但し第１および第２増幅器１１，１２が給電電圧入力側
においてそれぞれ形成する負荷抵抗は図示してない。ツ
エナダイオード４は第］増幅器１１の給電電圧入力側に
並列に接続されている。ツエナダイオ一１′４は必ずし
も設ける必要はない。ツエナダイオード４を設け．ツエ
ナダイオード４のツエナ電圧を直流給電電圧より若干大
きい値に設定すれば．電圧制限作用があるので効果があ
る。即ちツエナダイオード４は直流給電電圧が常態値で
あれば不導通であり．導通することにより電圧を制限す
る。しかし場合によつてはツエナダイオード４を電圧源
としても使用できる。ツエナダイオード４は直流給電電
流から一定の直流電圧を形成するからである。第１およ
び第２増幅器１１および１２の給電電圧は，ツエナダイ
オード４において一定に保たれる。

ツエナダイオード４は．一方では第１増幅器１１の給電
電圧端子Ｅ，Ｆと直接接続され．他方ではチヨーク５３
，５４を介して第２増幅器１２の給電電圧端子Ｇ，Ｈと
接続されている。チヨーク５３，５４により第１および
第２増幅器の給電電圧入力側は．直流の給電電圧に対し
ては並列に接続されかつ交流電流に対しては互いに減結
合される効果が得られる。第１増幅器１１の端子Ｅは．
コンデンサ３３を介して．同軸ケーブル２１の外部導体
と同軸ケーブル２２の外部導体の接続路Ｙに接続される
。

第２増幅器１２の端子Ｇは．コンデンサ３４を介じて．
同軸ケーブル２１の外部導体と同軸ケーブル２２の外部
導体の接続路Ｙに接続される。同軸ケーブル２１の内部
導体はコンデンサ３１を介して第１増幅器１１の入力側
に接続される。

第２増幅器１２の出力側はコンデンサ３２を介じて同軸
ケーブル２２の内部導体に接続される。第１増幅器１１
の出力側Ａは第２増幅器１２の入力側Ｂに接続される。
第１および第２増幅器１１，１２の入力インピーダンス
及び出力インピーダンスをＺにより示す。第１および第
２増幅器１１，１２の入出力インピーダンスＺは，各増
幅器の構成に応じて，直接基準電位０に接続されるかま
たは増幅器中の図示されていないコンデンサを介して基
準電位０に接続される。

出力回路の電流１Ａはコンデンサ３４を介して流れ．電
流１Ａによりコンデンサ３４の端子間には電圧ＵＣ２が
生ずる。

電圧ＵＣ２がコンデンサ３４の端子間に生ずると．これ
により電流１ｘが流れる。電流１ｘが流れる。電流１ｘ
はコンデンサ３３を介して，これにより電流１Ｅが入力
回路に生ずる。但し電圧ＵＣ２はそのまま直接にコンデ
ンサ３３に加わる訳ではない。電圧ＵＣ２は．コンデン
サ３３と第２増幅器１２の入力インピーダンスＺと第１
増幅器１１の出力インピーダンスＺから成る分圧器を介
して，コンデンサ３３に加わる。それ故既述の帰還減衰
量は極めて大きい。第３図は線路チヨーク素子を示す。

第１増幅器１１と第２増幅器１２との間の信号路である
交流通過路を第３図の線路チヨーク素子から形成する。
第３図において線路チヨーク素子は例えば同軸ケーブル
にフエライトリングを装着してなる。線路チヨーク素子
を用いれば．寄生的な影響を別にすれば．第１増幅器１
１と第２増幅器１２との間の信号伝送路での減衰はない
。第４図に第３図の線路チヨーク素子の等価回路を示す
。第４図の等価回路に示すように，線路チヨーク素子は
同じ巻回方向の巻線として作用するから．伝送すべき信
号電流によりこれらの２つの巻線に反対方向の磁界が生
ずる。従つて磁界は相殺される。他方同一方向（第４図
においてＢ−Ａ，Ｄ−Ｃ）の電流に対しては，線路チヨ
ーク素子は高周波チヨークとして働く。第３図の線路チ
ヨーク素子を介して端子Ｃと端子Ｄを接続すれば，線路
チヨーク素子がチヨーク５３に代るためチヨーク５３を
使用する必要はない。

第３図および第４図に示されている線路チヨークを用い
る場合．第２図に示されている中継増幅器におけるチヨ
ーク５３は不用となる。

他方のチヨーク５４の方は，そのまま必要とされ，例え
ばフエライトリングを有するように実施される。極めて
広帯域の伝送の場合には．分布定数型のインダクタンス
素子ないしチヨークの代わりに．所定の長さで内部導体
と外部導体とを出力側で短絡接続した同軸線路ないしス
タブを使用することができる。この種の同軸線路ないし
又タブを使用じた実施列を第５図に示す。第５図におい
ても，中継増幅器は第１および第２増幅器１１，１２か
λら成る。

使用されるスタブの長さは，スタブが一の共振回路を形
成し．その共振周波数が当該中継増幅器の配属された通
信伝送系の上限周波数に等しいか又はそれより高いよう
に設定される。このようにすれば．スタブは低い周波数
に対しインダクタンスとして作用する。スタブ５１０，
５２０は．それぞれ第２図のチヨーク５１，５２の代わ
りに設けられる。スタブ５４０はチヨーク５４の代わり
に設けられる。スタブ５４０の代わりにスタブ５４０′
を使用することもできる。線路チヨーク素子５５は第１
増幅器１１と第２増幅器１２との間の高周波信号伝送路
に設けられ．端子ｃと端子Ｄを接続する。第５図の線路
増幅器の実施列では．第２図の実施例とは異なり．入力
側の第１増幅器１１の基準電位点と出力側の第２増幅器
１２の基準電位点とは直接結合されているのではなくコ
ンデンサ３３，３４および同軸ケーブル２１，２２の外
部導体の接続路Ｙを介じてのみ接続されている。

第５図の第１および第２増幅器１１，１２として第６図
に図示じたようにそれぞれ内部ケーシングにイ？りに収
容するように構成すると効果的である。

第１増幅器１１を収容する内部ケーシングと第２増幅器
１２を収容する内部ケーシングは外部ケーシングに絶縁
されて収容され．互いに減結合される。

但しこの場合同軸ケーブル２１，２２の外部導体の接続
路Ｙと内部ケーシングの壁部Ｘｌ，Ｘ２との間の耐圧を
充分大きく設定しなければならない。第６図の構成では
，第１および第２増幅器１１，１２を各内部ケーシング
に収容する。

外部ケーシングは中継増幅器全体を遮蔽じ．同軸ケーブ
ル２１，２２の外部導体に接続され．同軸ケーブル２１
，２２の外部導体の接続路Ｙを形成する。外部ケーシン
グは仕切壁部により２つの室に分割される。そしてこれ
らの室に内部ケーシングが収容される。内部ケーシング
と内部ケーシングを収容する外部ケーシングの室との間
は．充分な耐圧を有するように絶縁される。第６図に図
示したように，外部ケーシングの一方の室には第１増幅
器１１が収容され．他方の室には第２増幅器１２が収容
される。以上のように第６図の構成では．コンデンサ３
３，３４を．少なくとも一部分．２重ケーシングのケー
シング壁部間の容量により形成することができる。

第２図のチヨーク５４ないし第５図及び第６図の線路チ
ヨーク素子ないしスタブ５４０／を．双方の内部ケーシ
ングに設けることもできる。

あるいはいずれか一方の内部ケーシングに設けることも
できる。もしくは２つの内部ケーシングの中間に設ける
こともできる。更にこれらの方法を任意に組合せて設け
ることもできる。インダクタンス線路であるスタブ５４
０′の接続された線路を内部ケーシングの壁部Ｘ２．Ｘ
，を通じてスリーブにより貫通せしめる際．スタブ（チ
ヨーク）５４０の接続された線路を収容する内部ケーシ
ングの壁部と該スリーブとの間の容量を光分に小さい値
に設定じなければならない。他方外部ケーシングの仕切
壁部を貫通するスリーブとの間の容量は大きい値に設定
され．減結合が行なわれる。外部ケーシングの仕切壁部
を貫通するスリーブとじては例えば高耐圧ブツシングコ
ンデンサの構成のものを使用する。？述のように第２図
ならびに第５図〜第７図では．第］および第２増幅器１
１，１２の給電電圧入力端子間は容量的に互いに結合さ
れていると仮定する。

線路チヨーク素子５５を使用じない場合には．第１増幅
器１１の基準電位点である端子Ｅ（！−第２増幅器１２
の基準電位点である端子Ｇ（！：をチヨークを介して接
続し，端子Ａと端子Ｂとの間の接続を容量が生じないよ
うに形成する。

以上第２図及び第５図ならびに第６図の実施例では，第
１増幅器１１と第２増幅器１２は互いに並列に給電され
る。

他方第ｊ図の実施例では．第１増幅器１１と第２増幅器
１２は互いに直列に給電される。第７図の実施列では．
第１および第２増幅器１１，１２は第６図のケーシング
に類似じたケーシングに収容される。

第６図の実施例の場合とは異なり第７図の実施例では、
第］増幅器１１の給電電圧入力端子Ｅ，Ｆ間にツエナダ
イオード４１が接続され．第２増幅器１２の給電電圧入
力端子Ｇ，Ｈ間にツエナダィオード４２が接続される。
第１増幅器１１の給電電圧入力端子Ｆは．第６図のよう
に第２増幅器の給電電圧入力端子Ｈへ導ぴかれるのでは
なく．線路チヨーク素子５５の外部導体を介して．第２
増幅器１２の給電電圧入力端子Ｇに接続される。線路チ
ヨーク素子５５の外部導体は．第２増幅器１２を収容す
る内部ケーシングに接続される。但し第］増幅器１１の
内部ケーシングに対しては線路チヨーク素子５５の外部
導体を絶縁する。更に外部ケーシングの仕切壁部に対し
ても絶縁して線路チヨーク素子５５を貫通せしめる。線
路チヨーク素子５５には．個々の内部ケーシングと外部
ケーシングの仕切壁部との間にフエライトコアが設けら
れる。線路チヨーク素子５５はこのフエライトコアと同
軸線路から成る。第１増幅器１１の出力側は線路チヨー
ク素子５５を介して第２増幅器１２の入力側に接続され
る。第７図の実施列で欠既述のように．第］増幅器１１
と第２増幅器１２は互いに直列に給電される。この場合
電圧降下は並列給電の場合に比じ大きい。しかし直流電
流を流す目的で個別に貫通孔を設ける必要がない。第７
図に図示したように．線路チヨーク素子５５を介して直
流電流を流すことができるからである。但し線路チヨー
ク素子５５を介して直流電流を供給する代わりに６チヨ
ークの接続された線路を別個に設け．この線路を介して
直流電流を供給することもできる。

第２図ならびに第５図〜第７図では，第１および第２増
幅器１１，１２の給電電圧入力端子間は容量的に互いに
結合されていると仮定する。

第１および第２増幅器の給電電圧入力端子は．第６図の
場合は並列に．第ｊ図の場合は直列に，相互に接続され
ている。第６図に示されている並列接続の場合は，Ｗ，
ｌ増幅器１１の基準電位０は．端子Ｅから端子Ｃ．端子
Ｃ／．線路チヨーク素子の外部導体．端子Ｄ′．を経て
端子Ｇへ導びかれる。そのため端子Ｅと端子Ｇとは同じ
電位０となる。他方端子Ｆと端子Ｈとは直流的に相互に
接続されているため，同じ電位一トを有する。このよう
にじた第］増幅器の給電電圧入力端子Ｅ，Ｆと第２増幅
器の給電電圧入力端子Ｇ，Ｈとは，給電電力に対して相
互に並列に接続される。第８図は．中継増幅器を構成す
る第４増幅器１１と第２増幅器１２との間にフィルタ回
路５を有する実施例を示す。

フィ゛ルタ回路５を除いた残りの部分の構成は第２図の
実施例の構成に類似する。第１および第２増幅器１１，
１２の給電電圧入力端子間は容量的に互いに結合されて
いる。但し図示してない。第２図の実施例と異なり．第
１増幅器１１と第２増幅器１２との間にはフイルタ回路
５が設けられる。

フィルタ回路５の入力側６は第』増幅器１１の出力側に
接続され．出力側７は第２増幅器１２の入力側に接続さ
れる。出力側８．入力側９の一方の端子は共通である。

出力側８６入力側９の共通端子９８は同軸ケーブル２１
，２２の外部導体の接続路Ｙに接続される。入力狽１９
の接続路Ｙに接続されない方の端子は第１増幅器１１の
給電電圧入力端子Ｅに接続される。出力側８．の接続路
Ｙに接続されない方の端子は第２増幅器１２の給電電圧
入力端子Ｇに接続される。第９図は．第８図の中継増幅
器ないし地中に埋設した中継増幅器の動作の説明に供す
る回路図である。

但し第９図では高い周波数の信号の信号路のみ図示しで
あり，直流給電電流の給電路は図示してない。コンデン
サ３３，３４はそれぞれ同軸ケーブル２１，２２の外部
導体と第］および第２増幅器１１，１２との間を直流的
に遮断する分波素子とじて働く。コンデンサ３３，３４
は信号路にあるので，出力回路と入力回路との間に不所
望な結合インピーダンスを形成する。出力回路と入力回
路との結合度は既述の帰還減衰量により表示される。コ
ンデンサ３３とコンデンサ３４との間を直接に接続する
と．即ち端子６２と端子７２との間を直接に接続すると
，第２増幅器１２の電圧源Ｅ２によりコンデンサ３４を
介して電流が流れるだけでなく，コンデンサ３３を介し
ても電流が流れる。

同軸ケーブル２１，２２の外部導体が接続路Ｙを介して
互いに接続されているからである。その際コンデンサ３
３に流れる電流の大小に応じて帰還減衰量が定まる。第
１増幅器１１と第２増幅器１２との間にはフイルタ回路
５０が設けられる。

フイルタ回路５０は入力側６，９．出力側７，８を有す
る回路から成る。そこで本発明の課題を達成するには即
ち帰還減衰量を増加するためには．出力側８から入力側
９の方向での減衰量を可能な限り大きくし．他方入力側
６から出力側７への信号伝送がこれにより影響を受けな
いようにすることが必要である。端子６２と端子７２と
の間のインピーダンスを大きくすれば．それだけコンデ
ンサ３４と３３における両基準電位点間の減衰量を即ち
帰還減衰量を大きくすることができる。次にフイルタ回
路５０による減衰量が帰還減衰量の尺度を定めることを
説明する。

このフイルタ回路５０による減衰量を定めるパラメータ
は．第９図および第」２図に示されている。第１２図は
，第９図の回路装置をそのフイルタ回路５０の出力側８
．入力側９から見た回路図である。

この場合Ｒ１とコンデンサ３３との合成インピーダンス
が同軸線路の入力インピーダンスＺと等しくされている
。帰還減衰量Ａｕは． そこでフイルタ回路５０の電圧減衰量をａにより示せば
．この場合ｅは自然対数であり．電圧減衰量とは４端子
回路の伝達関数のことであり．その値は公知のようにこ
の４端子の終端されたインピーダンスに依存する。

帰還減衰量がフイルタ回路５０による電圧減衰量に依存
するため．上述のように電圧減衰量ａを定義する。第１
２図において．同軸線路の入力インピーダンスＺ．第２
増幅器の出力側信号電圧Ｅ２．に直列に接続されている
抵抗（Ｒ２とする）．Ｐ（コンデンサ３４とＲ″２（出
力側８からフイルタ５０を見た場合のインピーダンス）
との並列合成インピーダンス）から成る回路を流れる電
流を１２とする。この電流１２が前記並列合成インピー
ダンスＰに発生する電圧Ｕ／！は．Ｕつ−１２Ｐである
。他方直列接続体Ｚ＋Ｐの両端の電圧Ｕ２は．Ｕ２＝２
（Ｚ＋Ｐ） である。

この２つの式はそれぞれ Ｕ／！ Ｕ２ ｌ２＝ 一， １２＝ ？ ど変形さ Ｄ７−ｌ−Ｐ れる。

Ｕ′２Ｕ２ 両者より １２− 一ー Ｐ７−Ｊ−Ｐ 第」２図の回路において電〆蕗”Ｒ″１，Ｚに流れる電
流をＩとする。

この電流１が抵抗Ｒ１に電圧降下Ｕ１−・Ｒ１を生ぜさ
せる。他方は、抵抗Ｒ１とＺとの直列接続体の両端に．
電圧降下ＵＳ＝Ｉ・（Ｒ１＋Ｚ）を生ぜさせる。そのた
め次の式が得られる。この場合Ｕ′１は前述のＵＣｌを
示す。

Ｚは同軸線路の入力インピーダンスである。Ｚの値はこ
の同軸線路の．中継増幅器とは反対側の接続個所に接続
される回路のインピーダンスの値に依存する。しかし実
際にはこの接続個所ではインピーダンス整合が行なわれ
ているため，Ｚの値は同軸線路の波動インピーダンスの
値を有する。帰還減衰量Ａｕと４端子減衰量ａとの関係
は式（４）に従う。

この４端子減衰量は，回路素子３４，２２と３３，Ｒ１
，２１で終端されている。即ち終端されている出力側８
．入力側９の間のフイルタ回路５０の有するものである
。係数Ｋには．阻止コンデンサ３４の容量が含まれてい
る。フイルタ回路５０の電圧減衰量ａは，フィルタ回路
５０の接続されているコンデンサ３３の容量に依存すυ
２る。

何故ならばＥａ＝下Ｔであり，痔はコンデＶ１ンサ３３
の両端の電圧を示すからである。

例えばコンデンサ３４の容量Ｃ２を無限大に近づけると
，−１ｎｋは十無限大に近づく。従つて帰還減衰量Ａｕ
は無限大に発散する。他方コンデンサ３３の容量Ｃ１を
無限大に近づければ．フイルタ回路５０の電圧減衰量ａ
が無限大に近づき６従つて帰還減衰量Ａｕは無限大に近
づく。それ故コンデンサ３４の容量Ｃ２を無限大に近づ
けた場合とコンデンサ３３の容量Ｃ１を無限大に近づけ
た場合とでその結果は異ならない。式（４）から明らか
なように．係数Ｋが比較的大きい値でも６即ちコンデン
サ３４の容量Ｃ２が小さくても．フイ′レタ回路５０の
電圧減衰量ａを適切な値に設定すれば．帰還減衰量Ａｕ
を充分大きい値にすることができる。

従つて専ら信号伝送に有利になるように．コンデンサ３
３，３４の容量Ｃｌ，Ｃ２を設定することができる。コ
ンデンサ３３，３４の容量Ｃｌ，Ｃ２が小さければ．即
ちコンデンサ３３，３４のインピーダンスが大きければ
，それだけフイルタ回路５０の効果は著しい。第８図お
よび第９図の実施例の場合は．第１および第２増幅器１
１および１２の間に．２つの入力側と２つの出力側を有
する伝送回路として構成されているフイルタ回路が設け
られている。入力側６，９と出力側７，８を有するフィ
ルタ回路の減衰により帰還減衰量Ａｕを実現する場合に
は．第１および第２増幅器１１，１２間に各２つの入力
側と出力側を有する回路を設けない場合に比し，伝送帯
域により広帯域にすることができる。伝送帯域が極めて
広帯域の場合に，コンデンサ３３，３４の容量Ｃｌ，Ｃ
２をコンデンサ３３，３４の共振周波数が伝送帯域の上
限周波数の若干上側に位置する程度の大きさに設定する
と，伝送帯域での帰還減衰量が許容値を下回つてしまう
。他方フイルタ回路５０を使用すれば．上限周波数を低
下させることなく，帰還減衰量を大きくすることができ
る。しかもＳＮ比を改善することもできる。第１２図は
第９図の回路装置を．それぞれ出力側８．入力側９から
フイルタ回路を見た場合の回路図である。

この場合出力側８，入力側９から見たインピーダンスを
それぞれＲつ，Ｒくとする。第１０図は．第８図の中継
増幅器に使用するフィルタ回路５０の実施例を示す。第
１０図のフイルタ回路５０の通信伝送路には変成器５６
が設けられる。変成器５６の１次巻線は入力側６の端子
６１，６２に接続される。変成器５６の２次巻線は出力
側７の端子７１，７２に接続される。入力側９の端子６
２，９８はインピーダンス５８を介して互いに接続され
る。出力側８の端子７２，９８はインピーダンス５９を
介じて互いに接続される。変成器５６の１次巻線は２次
巻線との間に設けられたシールド板は端子９８に接続さ
れる。

第１０図に示されているフイルタ回路の場合．インピー
ダンス５８，５９の一方または両方として．それぞれコ
ンデンサが設けられる。この場合．変成器５６のシール
ド板は．直接ではなく．この種のコンデンサを介して．
端子９８と交流的に接続することができる。第１１図及
び第１３図ならびに第１４図のフィルタ回路では．それ
ぞれ変成器５７，５７２，５７１の巻線が通信伝送路に
設けられる。

変成器５７，５７２，５７１の一方の巻線は端子６１と
端子７１との間に接続され，他方の巻線は端子６２と端
子７２との間に接続される。入力側６と出力側７は，変
成器５７，５７２，５７１の双方の巻線を介して導電的
に互いに接続される。従つてこの場合変成器の巻線がチ
ヨークとしての作用を有するため，第２図のチヨーク５
３を設ける必要がない。第１１図において．第１０図の
フイルタ回路の場合と同様に．入力側９の端子６２と端
子９８との間にはインピーダンス５８が接続される。

他方出力側８の端子７２と端子９８との間にはインピー
ダンス５９が接続される。第１３図のフイルタ回路では
．端子６２と端子７２との間に接続された変成器５７２
の巻線には３つのタツプが設けられている。

これらのタツプはそれぞれインピーダンス５８０，５８
１，５９０を介して同軸ケーブル２１，２２の外部導体
の接続路Ｙに接続される。場合により必要に応じてタツ
プ数を変更することもできる（例えば１つのタツプを設
ける）。変成器５７２の巻線の一方又は双方の端子ない
し端子６２又は端子７２をそれぞれインピーダンスを介
して端子９８に接続することもできる。ＨｌＯ図．第」
１図及び第１３図のフイルタ回路に設けられるインピー
ダンス５８，５９，５８０，５８１，５９０としては，
列えばインダクタンスの小さいコンデンサを使用する。

これらのコンデンサの容量は．固有共振周波数に留意し
つつ伝送帯域で最大の帰還減衰量が得られるように設定
する。第」４図のフイルタ回路の実施例では．変成器５
７１のシールド板は．端子６２と端子７２との間の巻線
に容量結合される。

変成器５７１のシールド板は更に同軸ケーブル２１，２
２の外部導体の接続路Ｙに直接に接続される。変成器５
７１として．３心ケーブルないしシールド板を有する同
軸ケーブルを用いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の中継増幅器のプロツク略図、第２図は第
］および第２増幅器から成る本発明の中継増幅器の実施
列のプロツク略図．第３図は第２図の中継増幅器に設け
られる線路チヨーク素子の斜視略図．第４図は第３図の
線路チヨーク素子の等価回路図．第５図はナヨークとし
て出力側短絡同軸線路を用いた本発明の他の実施列のプ
ロツク略図，第６図及び第７図はケーシングに収容じた
本発明の更に他の実施例の一部を切欠して示す略図６第
８図及び第９図は第１および第２増幅器間にフイルタ回
路を有する本発明の実施例のプロツク略図．第１０図及
び第１１図は各２つの入力側および出力側を有する回路
として構成されたフイルタ回路の実施例の略図，第１２
図は本発明の中継増幅器の動作の説明に供する回路略図
．第１３図及び第１４図は各２つの入力側および出力側
を有する回路として構成されたフイルタ回路の他の実施
例の略図である。 １・・・・・・中継増幅器．３，３３，３４・・・・・
・阻止キャパシタンス．４・・・・・・ツエナダイオー
ド．１１，１２・・・・・・第］および第２増幅器．
２１，２２・・・・・・同軸ケーブル ５，５０・・・
・・・フイルタ回路．５５・・・・・・線路チヨーク素
子．Ｙ・・・・・・外部導体の接続路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中継増幅器が入力側同軸線路と出力側同軸線路との
   間に設けられており、同軸線路の外部導体が外部導体接
   続路を介して互いに接続されており、同軸線路の内部導
   体が遠隔給電電力分離フィルタ５１、３１；５２、３２
   の直流電流路を介して、２つの給電電圧端子を有する中
   継増幅器給電電圧入力端子へ導びかれており、該外部導
   体接続路と交流の基準電位へ接続される方の給電電圧端
   子とが容量結合されている、同軸ケーブル方式の情報伝
   送区間のための直列遠隔給電式中継増幅器において、中
   継増幅器が縦続接続された第１および第２増幅器１１、
   １２を有し、該第１および第２増幅器は２つの給電電圧
   端子から成る給電電圧入力端子Ｅ、Ｆ；Ｇ、Ｈを有し、
   第１および第２増幅器１１、１２は、第１および第２増
   幅器１１、１２の基準電位電圧Ｏと外部導体接続路Ｙと
   の間にキャパシタンス素子３３、３４を有し、第１およ
   び第２増幅器の、基準電位電圧Ｏの加わる方の給電電圧
   入力端子Ｅ、Ｇ間および、該基準電位電圧を基準とする
   電圧（＋）の加わる方の給電電圧入力端子Ｆ、Ｈ間を高
   周波的に相互に減結合するための減給合手段を設けたこ
   とを特徴とする直列遠隔給電式中継増幅器。 ２ 第１および第２増幅器１１、１２のうちの第１増幅
   器１１の給電電圧入力端子Ｅ、Ｆを中継増幅器給電電圧
   入力端子Ｉ′、Ｊに直接接続し、かつ第２増幅器１２の
   給電電圧入力端子Ｇ、Ｈをインダクタンス素子５３、５
   ４を介して中継増幅器給電電圧入力端子Ｉ′、Ｊと接続
   して第１および第２増幅器１１、１２を互いに並列に給
   電するようにした特許請求の範囲第１項記載の中継増幅
   器。 ３ 第１および第２増幅器のうちの第１増幅器１１の、
   基準電位電圧Ｏを基準とする電圧（＋）の加わる方の給
   電電圧端子Ｆをインダクタンス素子５４０′を介して、
   第２増幅器１２基準電位電圧を基準とする電圧の加わる
   給電電圧端子Ｈと接続し、この場合該インダクタンス素
   子５４０′を、同軸線路の内部導体を遠隔給電電力分離
   フィルタの直流路と接続する内部導体の接続路に、挿入
   接続した特許請求の範囲第１項記載の中継増幅器。 ４ 縦続接続される第１および第２増幅器１１、１２の
   、基準電位Ｏの加わる方の給電電圧端子Ｅ、Ｇ間を高周
   波的に減結合するため、第１増幅器１１の信号出力側と
   、該第１増幅器に縦続接続される第２増幅器１２の信号
   入力側との間に、フィルタ回路５０として構成した伝送
   回路を設けた特許請求の範囲第１項記載の中継増幅器。 ５ 第１増幅器１１の、基準電位電圧Ｏを基準とする電
   圧（＋）の加わる方の給電電圧端子Ｆを、線路チョーク
   素子５５の外部導体を介して第２増幅器１２の、基準電
   位電圧Ｏの加わる方の給電電圧端子Ｇと接続して、第１
   増幅器１１と第２増幅器１２を互いに直列に給電するよ
   うにし、さらに該線路チョーク素子５５が、第１増幅器
   １１の信号出力側を、該第１増幅器に縦続接続される第
   ２増幅器１２の信号入力側と接続した特許請求の範囲第
   １項記載の中継増幅器。 ６ 縦続接続される第１および第２増幅器１１、１２の
   、基準電位Ｏの加わる方の給電電圧端子Ｅ、Ｇ間を高周
   波的に減結合するため、第１増幅器１１の信号出力側と
   、該第１増幅器に縦続接続される第２増幅器１２の信号
   入力側との間に、フィルタ回路５０として構成した伝送
   回路を設け、該伝送回路は信号伝送路に接続される変成
   器５６を有し、該変成器の１次巻線および２次巻線をそ
   れぞれ前記信号出力側および前記信号入力側と接続し、
   該第１次巻線および２次巻線の各一方の端子６２、７２
   を、一方の増幅器の基準電位と線路外部導体接続路９８
   との間に設けたコンデンサ３３、３４と接続し、かつコ
   ンデンサ５８、５９を介して線路外部導体接続路９８と
   接続した特許請求の範囲第２項記載の中継増幅器。 ７ 縦続接続される第１および第２増幅器１１、１２の
   、基準電位の加わる方の給電電力端子間を高周波的に減
   結合するため、第１増幅器１１の信号出力側と、該第１
   増幅器に縦続接続される第２増幅器１２の信号入力側と
   の間に、フィルタ回路５０として構成した伝送回路を設
   け、該伝送回路は信号伝送路中に接続される変成器５７
   、５７２を有し、該変成器の各巻線を信号伝送路に直列
   に挿入接続し、増幅器の基準電位Ｏと線路外部導体接続
   路Ｙとの間に設けたコンデンサ３３、３４に接続した方
   の変成器巻線を、少なくとも１つの個所でコンデンサ５
   ８、５９、５８０、５８１、５９０を介して線路外部導
   体接続路Ｙと接続した特許請求の範囲第２項記載の中継
   増幅器。 ８ 縦続接続される第１および第２増幅器１１、１２の
   、基準電位Ｏの加わる方の給電電位端子間を高周波的に
   減結合するため、第１増幅器１１の信号出力側と、該第
   １増幅器に縦続接続される第２増幅器１２の信号入力側
   との間に、フィルタ回路５０として構成した伝送回路を
   設け、該伝送回路は信号伝送路中に接続される変成器５
   ７１を有し、該変成器の各巻線を信号伝送路に直列に挿
   入接続し、第１および第２増幅器の基準電位と線路外部
   導体接続路Ｙとの間に設けたコンデンサ３３、３４に接
   続した方の変成器巻線を該変成器５７１のシールド板と
   容量結合し、該シールド板を線路外部導体接続路Ｙと直
   接接続した特許請求の範囲第２項記載の中継増幅器。 ９ 中継増幅器が入力側同軸線路と出力側同軸線路との
   間に設けられており、同軸線路の外部導体が外部導体接
   続路を介して互いに接続されており、同軸線路の内部導
   体が遠隔給電電力分離フィルタの直流電流路を介して、
   ２つの給電電圧端子を有する中継増幅器給電電圧入力端
   子へ導びかれており、該外部導体接続路と交流の基準電
   位へ接続される方の給電電圧端子とが容量結合されてい
   る、同軸ケーブル方式の情報伝送区間のための直列遠隔
   給電式中継増幅器において、中継増幅器が縦続接続され
   た第１および第２増幅器１１、１２を有し、該第１およ
   び第２増幅器は２つの給電電圧端子から成る給電電圧入
   力端子Ｅ、Ｆ：Ｇ、Ｈを有し、第１および第２増幅器１
   １、１２は、第１および第２増幅器１１、１２の基準電
   位電圧Ｏと外部導体接続路Ｙとの間にキャパシタンス素
   子３３、３４を有し、第１および第２増幅器の、基準電
   位電圧Ｏの加わる方の給電電圧入力端子Ｅ、Ｇ間および
   、該基準電位電圧を基準する電圧（＋）の加わる方の給
   電電圧入力端子Ｆ、Ｈ間を高周波的に相互に減結合する
   ための減結合手段を設け、第１および第２増幅器１１、
   １２を各内部ケーシング中に収容し、該各内部ケーシン
   グを、共通の仕切壁部を有しかつ高い電圧に対して絶縁
   されている外部ケーシングの各室中に収容し、相互に並
   列に給電される第１および第２増幅器１１、１２の間の
   減結合手段としてインダクタンス素子５４０′の接続さ
   れた、前記両増幅器の給電電圧端子Ｆ、Ｈ間の線路に対
   して、該線路との間の静電容量を小さくした貫通孔を、
   該インダクタンス素子を有する方の内部ケーシングの隔
   壁に設けたことを特徴とする直列遠隔給電式中継増幅器
   。