U.D.C.d21.39d.72.029.る2:d21.395.454

日本電信電話公社

TZ-403形1号400仙Hz多重無線送受信装置Ty匹TZ-403-1400MHz MultichannelRadioEquipment

木 村 正 道*MasamichiKimura

桑 本 良 知**YosbitolnO Kl】WamOtO

松 島 成 幸* 鳥 谷 満 雄**ShigeyukiMatsushima MitsuoToya

白 井 生 郎** 水 川 二 郎**1kur∂Usui JirるMizukawa

要 旨

近年,電話の普及に伴い,山間へき地や離島への電話回線の需要が急速に増加しつつある｡このような,山

間部や海上経路などケーブルの布設が困難な所においては,無線による小容量多重回線カニきわめて有効である｡

われわれは,この種の固定回線用として,このたび400MHz帯を用いた送信出力5Wまたは50Wの24チャ

ンネル容量多重無線送受信装置を開発した｡

本装置は,掛こ従来の装置に比べトランジスタ化によって小形化し,回線の高信顧化を図り,保守の簡易化

を行なったものである｡

1.緒 R

従来より,わが国においては,小容量の電話回線用多重無線機と

して,VHF帯を用いた24チャンネル程度のものが用いられており,

日本電信電話公社においても,400MHz帯,250MHz帯などが島

や山間へき地などの小容量電話回線に使用されている｡われわれ

は,すでに数年前に400MHz帯24チャンネル用としてTR-6形送

受信装置(1)を開発し各所で実用に供してきた｡その後,日本電信電

話公社においては,このTR-6形の性能をいちだんと向上し,小形

化しTZ403形1号送受信装置として実用化を図ることとなり,日

本電信電話公社指導のもとに日立製作所が新しく開発し製作を行な

った｡この新い､装置ほ,43年8月までの商用試験を終えて,所定

の性能をじゅうぷんかつ安定に満足することが確認され,今後,各

地にて実用することになったので以下に紹介する次第である｡

このTZ-403形1号送受信装置は400MHz

帯を用いた電話24チャンネル容量の位相変調

多重無線依であって,特に回線信板度の向上,

保守の簡易化に留意して設計され,離島や山頂

などの無人局として運用に適しているもので

ある｡

図1は装置の外観写真を,また図2は装置を

中継箱内に収容した無人局の例,(北海道奥尻島

山頂無線中継所)を示したものである｡

2.設 計 方 針

本装置は,設計に先だって特に次のことが考

慮されている｡

2.1信頼度の向上

本装置は,公衆回線であるにもかかわらず,

離島など保守員巡回に不磨な場所で使開される

ため信頼度の向上には特に留意されている｡

(1)回路はできるだけ2垂系とする｡

(2)高信頼度部品の適正な使用｡

(3)保守点検の簡素化｡

などによって総合的に回線信頼度の向上を図っ

ている｡

*日本電信電話公社

**日立製作所戸塚工場

警

2.2 小 形 化

従来のTR-6形は標準架2架に現用予備機を実装Lていたが,こ

れを標準架1架に実装し,さらに必要に応じて搬送端局部を実装で

きるよう架内にあきスペースを有するようにする｡

2.3 用途の拡弓長

地方の電話局またほ.離島無人筍でも容易に運用できるように多

用途化する｡､

(1)送 信 出 力

5Wおよぴ50Wの2種類として,広範開な区間距離に適合す

るようにするこ

(2)電 源

AC200V,DC-48V,DC-21Vの3種類の電源で使用できるよ

図1 TZ-403形

1号送受信装置

外観

-30-

(左からノミッテリ室.機器室,補助室を示す)

図2 奥尻無線中継所全景

日本電信電話公社TZ-403形1号400MHz多重無線送受信装置 523

うにし,既設局のいかなる電源にても便開できるようにする｡

(3)遠 隔 制 御

既設の遠隔制御装置(′二AR-002形およぴAR-2形)に接続できる

ようにし,無人局に便利なようにする｡

2.4 保 守 性

撥能別にパネル分割し,パネル交換を容易にし,また操作表示は

日本電信電話公社既設の同種装置に合わせ保守老が混乱なく,かつ,

すみやかに保守できるようにして誤動作の予防およぴダウンタイム

の短縮を図る｡

3.装置の概要

本装置ほ,標準架(幅520mm,奥行き225mm,高さ2,100mm)

1架に送受信部およびその電源部がそれぞれ2狙と,自動切換部が

実装されていてセット予備方式として運用される｡果実装囲およぴ

パネルー覧表は図3に示すとおりである｡

3.1特 長

本装置ほ,さきに述べた設計方針に基づいて設計されているが,

さらに在来のものに比べ次のような特長を有している｡

(1)送信出力5Wまではトランジスタ化して,50Wで運用す

る場合は,真空管1本を用いた50W送信増幅盤とその電源盤を追

加実装することにより50W出力を得ることができる｡また5W

送信楼にほ,新しく開発したオーバレイ･トランジスタを用い,

400MHz帯を直接電力増幅して5Wを得るようにし,従来安定

度の点でとかく問題のあったバラクタ逓倍回路を使用しない回路

とした｡

(2)50W電力増幅盤にほ,長寿命のセラミック封じ真空管

(4F16)を用い,伝導冷却方式とすることによって従来のブロワ

の使用をやめ信療度の向上を囲った｡

(3)従来の送信放の逓倍数は72逓倍であったカ＼低ひずみ率

の変調器の採用によって12逓倍としてスプリアス放射を少なく

した｡また受信機は中間周波数10.7MHzのシソグ/レスーパヘテ

ロダイソ方式としてあるので回路は簡単である｡

(4)受信部としてほ,2台並列運転による信号合成方式を採用

し,従来の切換方式による受信側での瞬断を無くした｡

(5)/くイロット監視方式としては,図4に示すように送信機側

でパイロット信号をそう入し,2台の受信放で検出して,無線機

単体で変調から復調までの動作監視ができるようにした｡

10-120KHz

ト20dBrまたほ一29dBr〝5n) 10KHz

(4W)

0.3-3.4KHz/

(OdBm/糾0王之)＼､

--OdBm(21lr)-一一8dBm

0･3-3･4KHzJ■1州r)(OdBm′′′600記)l

華AM

SPEAKER

10-120KHz

卜20dBrまたほ-9dBr/75釦

4KHz

10-120KHz

滋※4KHz

Oll･■

SELEC′r

8KHz

OSC

OSC

SQ

COMB

S()

l∩

l

l

】

-[:コ[コロ⊂コ[:コ[コ

しモノ

(豆..∩111‡l▲八NK l

しう凹

内l

l

l

l

し芦)

【l上弓L.ANK】

しi･ (4､〕別.A＼K BLAYK

;＼コ.1

l

壬■

ぐi

【

1

†

B【+ANK

桓) 桓)

益姦芯)払f与1+ANK

Rl一/＼NK

㊥〉 @■･

¢)】… ㊤ン…NK

lヽl.ANK

(醸 ⑯

⑪

図3

番号■ 盤 品 名■

略 号

*1

*2

3

4

*5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

*17

数量

架 上 端 子 盤

高周波 切 換 盤

｢+50W送信増幅盤

｢+5W送 信 盤

制 御 盤

｢+受 信 盤

B切換 制 御 盤

A切換 制 御 盤

外 部 制 御 盤

監視電流発振盤

炉 波 器 盤

打 合 盤

信 号 合 成 盤

48V 用 電 源 盤21V 用 電 源 盤

AC 用 電 源 盤

50W 用補助電源盤

48V用印Ⅴ電源盤

21V用50W電源盤AC用50W電源盤

ー ズ 盤

TERM

RF･SW

50WPA

T R S

CONT

R E C

LOG-B

LOG-A

REMO

P I L

F I L

O W

COMB

PS-48

PS-21

PS-AC

50W AUX

盲爾訂盲所爾｢両面‾再二元∈

FUSE

(注)1.*印ほ架に固定されたパネルを示す.〕

2.番号14,16は3種類の電源のうち

いずれか1種類が実装される｡

3.5W形の時は番号3,15,16ほブラ

ンクバネ′レとなる｡

実 装 図

3.2 雑音配分と回線設計

本装置は,日本電信電話公社の中心局∬集中局間を2区間で,

また集中局一端局問を無線1区間で運用するようにし,かつ無線

1区間の標準雑音規格を1,500PWとした｡これを次のように配分

する｡

無線1区間1･500PWl‡軍器量(1)回線熱雑音

MOD

MOD

AMP

500PW(63dB)

500PW(63dB)

500PW(63dB)

受信撥の雑音指数およびチャンネル当たりの変調指数を次の

5/〃の式に与えS/`〃=63dBを得るために必要な受信入力を求

丸1ULT

MULT

DEM

51l｢PA

5WPA

1FA

滋印COMB TIIROし†Gf†回路

AMP DEhl IFA

図4 送受 信 故 7‾■ ロック ダ イ ヤ

ー31-

MIX

LOCAL

nSC

MIX

L()CAL

OSC

5DlVPA

5Ⅳ形

5W形

50ⅥrPA

HFA

HFA

T-ANT

STUB

R-ANT

524 昭和幽年6月 日 止 評 論 第51巻 第6号

の音雑誌漏準l表 配 分

回 路 † 雑音 配 分

送

信

部

受

信

部

変 調 回 路 87.5PW

遮 倍,増 幅 回 路 78.5PW

低 周 増 幅 回 路 6.5PW

R.FおよぴIF回路 L 137.OPW

堅_斗】竺LJL葛 【

118.OPW

低 周 波増 幅 回 路1 72.5PW

計 1 500.OPW

桝2･Pi｡

5/Ⅳ=志･元宮テ頂

めれば,

∽九九∬r凡

しだた 変 調 指 数

受信機入力

低周波帯域幅

ボルツマン定数

絶 対 温 度

‥…‥‖‥……‥‖..…‥‥(1)

(rad,γ,桝,5).…..0.29rad

(W)

(Hz).…‥3,100Hz

gr≒0.4×10‾20(W/Hz)

受信機雑音指数..….12.6(11dB)

-57dBmを得る｡回線設計時には,標準状態においてこの入力

を得るように考慮されなくてはならない｡

(2)準漏話雑音

従来のTR-6形送受信装置の実績,各回路の生産性,安定性を

配慮して表lのように配分し,各回線の設計はこれをさらに2次

ひずみ3次ひずみに配分して行なった｡

(3)干 渉 雑 音

近接無線局披からの干渉を考えて妨害周波数が希望受信周波に

対し,±500KHzおよび±1MHzのときに配分された許容乗匪音

を発生する妨害波のレベルと,希望波レベルとの比,すなわち

D/Uで表わし次の値を設計目標とした｡

±500KHzのとき D/U:20dB

±1MHzのとき D/U:-10dB

したがって,回線設計の場合近接妨害波に対してほ上記を考え

てアンテナの選択などを行なう必要がある｡

また,自局送信扱からの回り込みについては,送受間の周波数

間隔を12MHz以上,送信アンテナ問の結合度を-55dB以下と

し,この状態において感度低下による雑音の発生がないような設

計になっている｡

3.3 主 要 性 能

本装置のおもな性能は次のとおりである｡

(1)一 般

(a)無線周波数

(b)使 用 電 源

d

2

a

b

(c)

(d)

止塩

田対備

環

周相予

条 件

温 度

湿 度

方 式

370.6～398.3MHz

AC200V±5%,DC-48V±10%

またほDC-21V±誓3%

5～45℃

40～85%

セット予備方式,現用送信指定方式

送 信 総 合

5/一Ⅳ 図5に示すとおり

ベース･バンド 12～108KHz偏差:2dB以内

0.3～3.4KHzレベル偏差:5dB以内

搬送回路線のひずみ率 図るに示すとおり

直 線 性 54KHz,5radピーク変調までの偏差

は1dB以内

70

60

苗 50

｢コ

Z

諒 40

30

3

a

b

C

d

e

30

27

45

45

58.0

(d8m)

一90 -80 -70 -60

60.0 63.0

i完≡……≡≡≡プ;岩…㌫ク

‡完≡諾芸認諾蒜品ク

-50 -40

20 訓)

60

jO

40 50 60 70

受信人カレベル(dlきノJ)

圃5 5/】Ⅳ 規 格 図

-2.5

60//ノノ

-10

60

乍

50

45

42,5

毛

(2radピーク) 7.5

15-10 -5

0 こ) 10

宜詞入ノJ･二(旧)

国6 ひずみ率規格図

送 信 部

送 信 出 力

変調方式と逓倍数

水晶制御位相変調,

無線周波数偏差

スプリアス放射

標準変調度

搬 送 回 線

打合せ回線

5Wまたは50W

周波数逓倍数は12

±2×10‾5

-65dB以下

0.41radピーク/チャンネル

2radピーク

(f)標準変調レベルとインピーダンス

搬 送 回 線

打合せ回線

80

ー20dBm/チャンネルまたは

-9dBm/チャソネル:75n平衡

OdBm:600凸平衡

(4)受 信 部

(a)方 式

ビデオ合成回路による並列接続方式

(b)受信スプリアスレスポソス 65dB以上

(c)中間周波帯域幅と選択度

帯 域 幅 ±300KHz以上

選 択 度 ±1.2MHzにて35dB以上

(d)標準復調レベルとインピーダソス

搬 送 回 線 -20d】∋m/チャンネルまたは

-29dBm/チャンネル:75凸平衡

打合せ回線(4線)Od】∋m,600∫1平衡

(e)打合せ回線呼出し スピーカ呼出し

ー32-

日本電信電話公社TZ-403形1号400MHz多重無線送受信装置

図7 50W送信増幅盤外紋

2∴iこ

グニ/

一つ汀し---

5L(､

----j5■し'

3∩⊂c

_き王て15ウ('

0.05:ノ〔ノ

∩,】3′′

0.02‥ノ

＼:う二)こ

坦旦`二｢ト】

コ5リムl-l∴ /..

Ⅰけ7111Ⅰ′

図8 復調 散分特 性

25〔〉Kl†7

4.主要機能の説明

4.1送 信 回 路

送信部ほ図4のブロックダイヤに示すように,高駄蜜のPM変調

回路,出力5Wまでの全回体逓陪増幅回路と真空管1本を用いたこ,

出力50Wの増幅回路により構成されている｡

(a)PM変調回路

変調特性のよい複同調形可変容量位相変調器を軌､た｡

しb)避培および51V増幅回路

変調語芹のあとにAM分を除却するためのリミッタ回路を什ナ,

その後トランジスタによって,3×2×2逓惜して,400MHz帯の

出力を得るようにし,最終段ほ,オーバレイトランジスタ2SC820

⑪を2本並列接続して出力約6Wを得てアイソレーク同軸共振

器を過し,送信出力5Wを得ている｡

しC)50W増幅回路

50W送信増幅盤の外観は図7に示すと二阜ごりである.⊃ 前面のモモ

熱坂は,真空管プレートからの放熱のためのもので,この放熱効

果によって真空管封止部の温蛙は,動作時において100℃以下こ

保つことができる｡真空管封山部の許容温度は250℃であり放熱

はじゅうぷんである｡真空管の交換ほ,盤の前面から容易に行な

えるよう考慮されていて保科こは,きわめて便利である｡また,

予臓戯試験時に誤って負荷を接続しないで高圧投入し,反射電力

によって真空管を劣化させることかないように無負荷時には,高

圧投入ができないような抹護回路が付いている｡

4.2 受 信 回 路

受信部は,ブロックダイ刊こ示すようにアンテナからの高周波入

力をハイブリッドで2分割して2台の受信依に供給し,その検波出

力を信号合成回路により合成している｡また各受信機では,パイロ

ット信号の有無および雑音を検出して,電波断,相手局変調故障,

受信傲故障を判断して表示し,受信機故障の場合には故障側の出力

蓑2 遠隔制御監視項 目

525

乎-

三重信轍選書尺

三塁信較選択

堪 制 投 旧

裁 判 浸 旧

鞍繚∵エー

盲信菅

二

道ネス切

ヒ

粁皿

程

′七業

1号 送 信

2 号 送 信

送ナ三'/⊥ ノ

三富バ ′/

山∩-り人一

日･/

目l 僻

･こNo.1) 現椚磯指定

･′yo･2). 現用鮒旨定

干呂詰､l

泣陪綻斬幸作作軒桁苦

故故不ズ

椚椚ノソ

※

三栄

※i…J局′石渡断

‡崇 電源断を含む

譜壬

考

相手局のパイロット晰または花淡斬

各障害のORをとったもの

5項目1二遠方監視用とLて使用さ九る

501lrてE拙宅言 501l･｢j壬†▲淵小月芸

I二t)

主EsF

4J

喜信'】

1

上:1】奉k与ノ;‾.:J⊥川＼･'

｢

60SEC

タイマ

F16

1

図9 50W電源系統図

をスケ′ンチリし-こより切り放すようになっている｡

(a)高周波回路

高周波増幅回路には,低雑音トランジスタ2SC707⑪形トラン

ジスタを3重同軸共振器(8)内に装置し,高選択度を得るとともに

雑音の少ない増幅器を構成した結果400MHzで6～7dBの雑音

指数を得ている｡

J.b)中間周波回路

中間周波段および復調器は,受信機の準漏話雑音を決定する重

要な部分であり,低遅延中間周波ブロックフィルク(4〉の使用と,

安定度の良いディスクリミネ一夕の採用により,当初の雑音配分

をじゅうぶん満足することができた｡図8は微分特性の実測値を

示し末二ものである｡

4.3 制御監視回路

本装置は,遠隔制御装置と組み合わせ表2のような制御監視を行

なうことができる｡制御r謂･は一度有極リレーで機械的に記憶され,

淳電復旧時に誤操作しないように配慮されている｡なお墟制的に送

信鶴を指定側に戻す強制復旧信号ほ,指定例が故障している場合長

時間強制動作させることにより,故障が拡大しないように,約1秒

間のみ強制的に指定側に戻すような回路となっている｡

4.4 電 源 回 路

50W送信増幅盤を除き,他の部分にほすべて-21Vを使用して

いるので,AC200V,DC-48Vの場合は電源盤で-21Vに変圧し

て使用する｡送信機を除きはかの回路には,2台の電源盤を並列使用

することにより電源盤の故障による影響を少なくしてある｡50W

送信増幅盤の電源ほ,図9に示すように予術状態すなわち,高圧が

投入されない場合,約40Vをプレート,スクリーングリッドに加

え,わずかカソードに電流を流すようにして予臓時の真空管カソー

ドの劣化を防いでいる｡

DC-48DV,DC-21Vのときは,DC-DCコンバータよにり高圧を

-33¶

526 昭和44年6月

nU

O

O

7

亡U

5

彗籠巌Nエ出寸

(雪)

凸＋Z＼∽

ヽ

ヽ

＼×

ll-

1△

日 立 評 論 第51巻 第6号

CH21

｢卜106KHz■

-C1112･｢f-58KHz

-CHlrf=14KHz)

10 0

変調村村レベル rd臥･

国10 雑音負荷試験紙巣

TlO

得,この場合ほ特に電源ラインにスイッチング波形が出ないように

留意してある｡

5.実 測 結 果

雑音負荷試験結果を図】0に示す｡ただし図において5/〃は

4KHz幅無評価値を示している｡したがって熱雑音と準漏話雑音

の和1,000PWは本図においてほ56.4dBに相当する｡低いチャン

ネルほやや悪いが許容雑音規格に対してはじゅうぶん余裕がある｡

図11ほ干渉雑音特性を示したもので,これは希望信号を漂準レベ

ルに合わせた状態で妨害波を加え5/Ⅳが,熱雑音と干渉雑音の和

1,000PWとなる点をD/U比で表わしたものである｡

Vol.51

ヰー40

-ト30

+20

一ト10

/

り二397.3入IHz56し】B′■iR

し｢-54KHz2l･ad

皿

⊂ニ

＼.-1.5 -1.0-0.5

10

0-0二5 ′1.(1+1.5

∴Fu(11ル.

-20

-3r)

-1()

図11干渉雑音試験結果

d.結 口

以上,TZ-403形1号送受信装置の概要について述べた｡本装置

の開発によって性能的には集中局-▲端局間標準回線規格を満足

し,かつ標準架1架に50W形現用予備機を実装した｡かくて小形

高性能で安定な装置を実用に供し得ることができた｡

終わりに本装置の開発にあたり,何かとご指導いただいた日本電

信電話公社技術局渡辺調査役をはじめ関係各位iこ対し,ここiこ深く

謝意を表する次第である｡

参 茸 文 献

(1)市川,鈴木:｢TR-6形400Mc多重送受信装置+ 日立評論

4d,1458(昭39-9)

(2)山崎:｢変復調回路の設計+オーム社

(3)鈴木,鳥谷:｢3重岡軸共振器+昭38,電気4学会予稿

No.1749

(4)草野ほか:｢多重FM無線機用ブロックフィルタに関する一

考察!昭42 電子通信学会予稿 No.1237

日 立

目

■論 文

･純流体素子を使った材料寸法の自動選別装置

･原子炉格納容器のジ ェ ット カに対する強度

･超 臨 界 旺 U P ポ イ ラ

･7.2/3.6kV250MVA 600-2,400A小形磁気遮断器

〟′

～)､′))壬)〉〉〉〉〉三幸蔓ミミ+･三 相 誘 導 電 動 機 の 新 巻 線 方 式

･電 車 用 日 立 屋 根 上 集 中 式 ユ ニッ ト

･集合自動電話用交換楼の漂準化一PC30形交換機一

･R-4130 形 冷 凍 冷 蔵 樽 の 性 能

発 行 所 日 立 評 論 社

取 次 店 株式会社 オーム社 書 店

評 論

次

No.7

･HF形 高 周 波 同 軸 ケー ブ ル の 諸 特 性

･SiC 焼 結 形 ノミ リ ス タ の Ⅴ-Ⅰ特 性

■ステレオ電蓄特集(仮題)

･ES P 法 に よ る 音 質 設 計

･低 雑 音 ベ ル ト ド ラ イ ブ プ レ ヤ ー

･テー プ デ ッ キ

一高性能テー7つデッキの設計-

･低 歪 率 ト ラ ン ジ ス ク 増 幅 器

･低 歪 率 ス ピ ー

カー シ ス テ ム

･ス テ レ オ セ ッ ト の デ ザ イ ン の 表 現

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～34-