CN1233154C - 外来杂音混入防止装置和信号放大器、保护器、天线插头 - Google Patents

外来杂音混入防止装置和信号放大器、保护器、天线插头 Download PDF

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Abstract

提供一种防止在上行信号频带中外来杂音侵入干线电缆的中心导体的外来杂音混入防止装置。在输入端子1、输出端子2之间设置使70MHz以上通过的第一滤波电路3。另外，在两端设置前级滤波电路4a和后级滤波电路4b，作为使10MHz-55MHz频率通过的第二滤波电路4。另外，设置串联连接两个耦合变压器6a、6b形成的杂音去除电路6。所述两个耦合变压器6a、6b彼此线对称配置连接。

Description

外来杂音混入防止装置和 信号放大器、保护器、天线插头
发明所属技术领域
本发明涉及在例如双向CATV系统这种双向传送高频信号的信号传送路径中，在上行信号中不混入外来杂音的技术。具体来说，是涉及防止混入外来杂音的外来杂音混入防止装置和内置其电路的信号放大器、保护器、天线插头。
背景技术
在双向CATV系统中，通常，从中心站发送的下行信号使用70MHz以上的频带。另一方面，从各加入者家中向中心站发送的上行信号的频率使用10MHz-55MHz的频带。
上述上行频带为家庭内电器制品等产生杂音的频带。即，在上行信号中混入很多该杂音，是在中心站中引起汇合杂音的主要原因。因此，作为消减该汇合杂音的对策，在干线内设置切换器，必要时断开噪声大的部分干线系统。
发明解决的问题
但是，上述断开方法机械地断开线路，同时还截断了信号，重新产生另外的问题。因而不能经常使用。因此，期待不截断信号而降低汇合杂音、即消减或防止外来杂音侵入干线电缆的中心导体的技术。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种防止作为上行信号频带的例如10MHz-55MHz中外来杂音侵入干线电缆的中心导体的外来杂音混入防止装置。另外，还提供内置该电路的信号放大器、保护器、天线插头。
解决问题的手段
为了解决上述问题，权利要求1的发明的外来杂音混入防止装置具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其特征在于：串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器形成该杂音去除电路，将该两个耦合变压器中的前级端1级线圈的一端连接在所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，将另一端连接于输出端接地部件。
权利要求2的发明的外来杂音混入防止装置具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其特征在于：由匝数比1∶1的变压器形成该杂音去除电路，1级线圈的一端连接于所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，另一端连接于输出端接地部件。
权利要求3的发明在权利要求1或2的发明中，其特征在于：输入端接地部件和输出端接地部件连接成可阻止直流通过。
权利要求4的发明的保护器具有避雷器(arrester)和扼流圈，阻止从输入端子侵入的异常电压从输出端子流出，其特征在于：在输出端子部具备权利要求1至3之一记载的外来杂音混入防止装置。
权利要求5的发明的信号放大器插入在流过上行信号和下行信号的双向CATV干线的途中，至少放大来自中心站的下行信号，其特征在于：在输出下行信号的输出部件中设置权利要求1或权利要求2记载的外来杂音混入防止装置。
权利要求6的发明的信号放大器插入在流过上行信号和下行信号的双向CATV干线的途中，至少放大来自中心站的下行信号，其特征在于：在输出下行信号的输出部件中设置由一对耦合变压器构成的杂音去除电路，该杂音去除电路串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器，将该两个耦合变压器的前级端1级线圈的一端连接在所述输出部件上，另一端连接于该输出部件的接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述信号放大器的输出端子的芯线上，将另一端连接于输出端子接地部件。
权利要求7的发明的信号放大器插入在流过上行信号和下行信号的双向CATV干线的途中，至少放大来自中心站的下行信号，其特征在于：在输出下行信号的输出部件中设置由匝数比1∶1的变压器构成的杂音去除电路，该变压器的1级线圈的一端连接于所述输出部件，另一端连接于该输出部件的接地部件，同时，2级线圈的一端连接于所述信号放大器的输出端子的芯线上，将另一端连接于输出端子接地部件。
权利要求8的发明的天线插头，其特征在于：在两端具有同轴电缆连接端子，在两者之间插入权利要求1至3之一记载的外来杂音混入防止装置。
权利要求9的发明的天线插头，在两端具有同轴电缆连接端子，在两者之间插入外来杂音混入防止装置，其特征在于：该杂音去除电路串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器，将该两个耦合变压器的前级端1级线圈的一端连接在同轴电缆连接端子或F型连接端子一方的芯线上，另一端连接于一方的接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于另一方的芯线上，将另一端连接于另一方的接地部件。
权利要求10的发明的天线插头，在两端具有同轴电缆连接端子，在两者之间插入外来杂音混入防止装置，其特征在于：该杂音去除电路由匝数比1∶1的变压器构成，该变压器的1级线圈的一端连接于同轴电缆连接端子或F型连接端子一方的芯线上，另一端连接于一方的接地部件，同时，2级线圈的一端连接于另一方的芯线上，另一端连接于另一方的接地部件。
附图的简要描述
图1表示本发明的外来杂音混入防止装置的第一实施例，(a)是电路框图，(b)是(a)所示杂音去除电路的电路图。
图2(a)、(b)表示图1的杂音去除电路的其它实例。
图3是表示本发明保护器的一个实施例的电路框图。
图4是表示图3保护器的杂音混入率-频率特性的图。
图5(a)、(b)是本发明信号放大器的电路框图。
图6表示具有本发明天线插头的带有插头的同轴电缆，(a)为框图，(b)为外观图。
图7是表示本发明的外来音混入防止装置的第二实施例的框图。
图8是图1和图7的外来杂音混入防止装置的杂音混入率特性图。
发明实施例
下面根据附图来详细说明具体化本发明的实施例。图1(a)是表示本发明的外来杂音混入防止装置的第一实施例的电路图。输入端子1和输出端子2的中心导体连接使70MHz以上频率通过的第一滤波电路3。另外，连接使55MHz以下频率通过的第二滤波电路和杂音去除电路6。
该第二滤波电路4由在杂音去除电路6两端形成两级的前级滤波电路4a和后级滤波电路4b构成。两者都具有使10MHz-55MHz频率通过的相同特性。
另外，第一滤波电路3可以为高通滤波器，也可以为使70MHz-770MHz通过的带通滤波器。第二滤波电路4可以为带通滤波器，也可以是使55MHz以下通过的低通滤波器。
如图1(b)所示，杂音去除电路6串联连接对向配置的前级耦合变压器6a和后级耦合变压器6b这两个耦合变压器。具体而言，前级耦合变压器6a的1级侧一端A连接于前级滤波电路4a，1级侧另一端C连接于输入侧接地部件。后级耦合变压器6b的2级侧一端a和后级滤波器电路4b相连接，2级侧另一端c连接于输出端子侧接地部件。该输出端子侧接地部件通过阻止直流通过的接地电容C1与输入端子侧接地部件相连接。前级耦合变压器的2级侧B、D与后级耦合变压器的1级侧b、d相连接。另外，前级耦合变压器6a的2级线圈中央和后级耦合变压器6b的1级线圈中央接地。
作为具体结构而言，例如，前级耦合变压器6a和后级耦合变压器6b所有的1级线圈、2级线圈例如在环形铁素体铁芯上各缠绕三圈来形成，彼此倒置以线性对称配置的状态进行连接。
由此，通过耦合变压器来形成杂音去除电路，线圈的端子A-B之间(a-b之间)、端子C-B之间(c-b之间)不会通过高频信号·杂音。另外，流入端子A-C之间(a-c之间)的电流被高效地引向端子B-D之间(b-d之间)。
接着，说明从图1(a)的电路输出端子2侵入杂音的情况的作用。在外来杂音侵入输出侧同轴电缆的外部导体时，该杂音电流通过接地电容器C1流向大地。此时，也流向连接的后级耦合变压器6b的2级线圈的一端c。但是，因为另一端a为高电位，所以不会流入2级线圈。
该杂音电流不是根据感应而是根据线圈间的分布容量出现于后级1级线圈的一端b或另一端d。但是，这种杂音即使出现于1级线圈的一端b或另一端d，因为事先设置了倒置后级耦合变压器6b的结构的前级耦合变压器6a，所以根据前级耦合变压器6a的可逆性，从端子d传递到端子D的杂音和从端子b传递到端子B的杂音电流都出现于端子C。从而可流向较低电位的大地。
为此，可作为低杂音混入率。通过彼此逆向连接耦合变压器的简单结构，可去除流入上行信号的外来杂音。因为下行信号通过第一滤波电路3流动，所以不会流过杂音去除电路。
另外，耦合变压器的1级和2级匝数比不一定相同，如图2所示，也可以形成为1对N(N为整数)。此时，只要后级的耦合变压器形成为N对1的对称形即可。另外，一方或双方的中间点可以不接地。如果作为对象的杂音频率具有相同的特性，则可为一方具有低频用、另一方具有高频用的通过特性，可在广泛的频率范围内维持良好的特性。
图3表示设置上述外来杂音混入防止装置的电路的保护器的一个实例。在设置有避雷器8和扼流圈9的避雷电路的输出侧连接图1(a)的外来杂音混入防止电路10。由此，通过仅设置在打雷时的高电压下保护终端设备的保护器，可防止从图象接收机等终端设备侵入的外来杂音混入干线。
图4表示图3保护器的杂音混入率-频率特性，P表示连接接地电容器C1(穿心式电容器)的情况，Q表示未设置接地电容器C1的情况，R表示未设置外来杂音混入防止电路的现有保护器的特性。
如图所示，由于接地电容器C1的有无，虽然在12MHz前后特性交叉，但在5MHz-55MHz的频带下，与现有的保护器特性相比，可去除外来杂音。
另外，所谓杂音混入率特性是指在输出侧接地部件和输入侧接地部件之间加入对应于杂音的信号，测定在输入端子1的芯线和接地间该杂音对应信号如何出现衰减。另外，前级耦合变压器6a的1级线圈、2级线圈使用在邻近中性点左右绕三圈的线圈，后级耦合变压器6b使用倒置与前级耦合变压器3相同的变压器来进行测定。
图5是表示本发明信号放大器(放大器)的一个实例的框图。(a)表示在放大电路12的输出上连接上述外来杂音混入防止电路10的结构，(b)表示连接没有滤波电路的图1(b)电路的结构。另外，在图5(a)中，存在于外来杂音混入防止电路10两端的电容器C3、C4为直流截止用电容器，13为直流通过用线圈，14为电源插头。
如此构成存在于CATV干线途中的放大器，则可容易地去除侵入放大器和保护器之间的外来杂音。另外，如图5(b)所示，也可将滤波电路去除，虽然电路设计变难，但可去除广范围的频带中的外来杂音。虽然图5(a)中设置了直流通过电路，但无必要时，也可仅在放大电路12的输出设置外来杂音混入防止电路10。
图6是表示本发明天线插头的一个实例的带有插头的同轴电缆的说明图，(a)表示框图，(b)表示示意外观图。图中，右侧的天线插头16内置外来杂音混入防止电路10。左侧的天线插头17为连接同轴电缆18的现有插头。
如此形成天线插头，通过在带有插头的同轴电缆的一方的插头内安装外来杂音混入防止电路，将该带有插头的同轴电缆的一方连接在设置于壁面等中的串联单元上，将电视机连接于另一方上，则无须另外设置外来杂音混入防止装置就可去除从电视机天线端子侵入的外来杂音。另外，可防止电视机中产生的杂音从天线端子混入CATV设备。
另外，在天线插头中也可去除滤波电路而仅通过杂音去除电路来形成外来杂音混入防止电路，不一定要有接地电容器C1。另外，在图1中，虽然规定了各滤波电路的频率特性，但在下行、上行的各频带为其它频带时，可结合该频带来决定各滤波特性。
图7的电路框图表示本发明的外来杂音混入防止装置的第二实施例。说明与上述图1不同的地方，包括杂音去除电路6的结构不同，以1∶1比缠绕的变压器6c形成杂音去除电路。变压器6c在环形铁素体铁芯上各缠绕5圈1级线圈和2级线圈形成。
图8图7结构和图1结构的外来杂音混入防止装置的杂音混入率特性比较。图8通过与上述图4特性相同的方法进行测定，即，在输出侧接地剖件和输入侧接地部件之间加入对应于杂音的信号，测定在输入端子1的芯线和接地间该杂音对应信号如何出现衰减。在图8中，较粗的线J为图7的特性，K为图1的特性。另外，特性K的前级和后级变压器的匝数比为5∶7，7∶5。
如图所示，即使用匝数比1∶1的变压器6c作为杂音去除电路，与图1相比，虽然在20MHz以下恶化2-3dB，但可得到基本相同的效果，可防止混入杂音。另外，因为此时由一个来实现变压器，所以可有效利用空间，减少成本。
因此，用由匝数比1∶1的变压器6c形成的外来杂音混入防止电路来形成上述图3所示的保护器，则可防止杂音从终端设备混入干线。另外，若形成图5所示的信号放大器，则可去除侵入设置在干线中的信号放大器和保护器之间的外来杂音。通过适用于图6所示的天线插头，可去除侵入天线端子的外来杂音。在CATV情况下，可防止电视机中产生的杂音从天线端子混入CATV设备。
在此时的信号放大器或天线插头中，也可去除滤波电路，仅由杂音去除电路来形成外来杂音混入防止电路。
发明效果
如上面详细描述，在权利要求1至3发明的外来杂音混入防止电路中，可通过简要结构来防止上行频带中的杂音的混入。另外，通过存在滤波电路，可限定频率来进行电路设计，简化电路设计。
根据权利要求4的发明的保护器，除保护器本来的功能外，可去除电视机等终端设备和保护器之间的混入杂音。
根据权利要求5至7的发明的信号放大器，可去除信号放大器和保护器之间的混入杂音。
根据权利要求8至10的发明的天线插头，通过仅连接于电视机上，可去除混入电视机的天线端子中的外来杂音。另外，可防止电视机中产生的杂音从该天线端子混入CATV设备。

Claims (10)

1.一种外来杂音混入防止装置，具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其特征在于：
串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器形成该杂音去除电路，将该两个耦合变压器中的前级端1级线圈的一端连接在所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，将另一端连接于输出端接地部件，所述1级线圈和所述2级线圈以相互倒置的方式绕成并且以线性对称的状态配置。
2.一种外来杂音混入防止装置，具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其特征在于：
由匝数比1∶1的变压器形成该杂音去除电路，1级线圈的一端连接于所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，另一端连接于输出端接地部件。
3.根据权利要求1或2的外来杂音混入防止装置，其特征在于：输入端接地部件和输出端接地部件连接成可阻止直流通过。
4.一种保护器，具有避雷器(arrester)和扼流圈，阻止从输入端子侵入的异常电压从输出端子流出，其特征在于：
在输出端子部具备外来杂音混入防止装置，该装置具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其中，串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器形成该杂音去除电路，将该两个耦合变压器中的前级端1级线圈的一端连接在所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，将另一端连接于输出端接地部件，所述1级线圈和所述2级线圈以相互倒置的方式绕成并且以线性对称的状态配置。
5.一种信号放大器，插入在流过上行信号和下行信号的双向CATV干线的途中，至少放大来自中心站的下行信号，其特征在于：
在输出下行信号的输出部件中设置外来杂音混入防止装置，该装置具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其中，串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器形成该杂音去除电路，将该两个耦合变压器中的前级端1级线圈的一端连接在所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，将另一端连接于输出端接地部件，所述1级线圈和所述2级线圈以相互倒置的方式绕成并且以线性对称的状态配置。
6.一种信号放大器，插入流过上行信号和下行信号的双向CATV干线的途中，至少放大来自中心站的下行信号，其特征在于：
在输出下行信号的输出部件中设置由一对耦合变压器构成的杂音去除电路，该杂音去除电路串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器，将该两个耦合变压器的前级端1级线圈的一端连接在所述输出部件上，另一端连接于该输出部件的接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述信号放大器的输出端子的芯线上，将另一端连接于输出端子接地部件，所述1级线圈和所述2级线圈以相互倒置的方式绕成并且以线性对称的状态配置。
7.一种信号放大器，插入在流过上行信号和下行信号的双向CATV干线的途中，至少放大来自中心站的下行信号，其特征在于：
在输出下行信号的输出部件中设置由匝数比1∶1的变压器构成的杂音去除电路，该变压器的1级线圈的一端连接于所述输出部件，另一端连接于该输出部件的接地部件，同时，2级线圈的一端连接于所述信号放大器的输出端子的芯线上，将另一端连接于输出端子接地部件。
8.一种天线插头，其特征在于：在两端具有同轴电缆连接端子，在两者之间插入外来杂音混入防止装置，该装置具有可连接同轴电缆的输入端子和输出端子，通过使规定频带信号通过的第一滤波电路连接两个端子，同时，通过使与上述频带不同的规定频带信号通过的第二滤波电路将杂音去除电路连接于两个端子之间，其中，串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器形成该杂音去除电路，将该两个耦合变压器中的前级端1级线圈的一端连接在所述输入端子侧的芯线上，另一端连接于输入端接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于所述输出端子侧的芯线上，将另一端连接于输出端接地部件，所述1级线圈和所述2级线圈以相互倒置的方式绕成并且以线性对称的状态配置。
9.一种天线插头，在两端具有同轴电缆连接端子，在两者之间插入外来杂音混入防止装置，其特征在于：
该杂音去除电路串联连接两个具有1级线圈和2级线圈的耦合变压器，将该两个耦合变压器的前级端1级线圈的一端连接在同轴电缆连接端子一方的芯线上，另一端连接于一方的接地部件，同时，将后级端的2级线圈的一端连接于另一方的芯线上，将另一端连接于另一方的接地部件，所述1级线圈和所述2级线圈以相互倒置的方式绕成并且以线性对称的状态配置。
10.一种天线插头，在两端具有同轴电缆连接端子，在两者之间插入外来杂音混入防止装置，其特征在于：
该杂音去除电路由匝数比1∶1的变压器构成，该变压器的1级线圈的一端连接于同轴电缆连接端子一方的芯线上，另一端连接于一方的接地部件，同时，2级线圈的一端连接于另一方的芯线上，另一端连接于另一方的接地部件。
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