同軸ケーブル上の信号と電流

質問

我家はケーブルテレビを視聴しています。
特段に困っている訳でもなく、素人の素朴な疑問です。

今までＴＶ局から映像、音声、データなどは、微弱な電流（数ｍＶ程度？）に乗せて同軸ケーブル上を伝わって我家まで届いていると思っていました。
ところが先日、引込み線ではなく幹線では、信号と同時に60Ｖの交流電流も流れていると聞きました。この電流は幹線上にあるアンプを動作させるためのものだそうです。
そこで？？？と思ったのが、微弱な電流に60Ｖの電流を重ねたりすると、信号が壊れたりしないのかな？との疑問です。
「電源重畳」との言葉も聞きましたが、電流に電流を重ねる？の意味が理解できませんでした。

そもそも「信号は微弱な電流」との認識が間違いなのか？とも思うのですが、そこまで考えたところでチンプンカンプンになってしまいました。
どなたかよろしければ、素人がイメージできるようなレベルで結構ですので、分かりやすい解説をして頂ければ幸いです。よろしくお願いいたします。

回答No.1

gootone · ベストアンサー

以前電線会社に勤務しておりました。
専門ではありませんが、ケーブルテレビ会社にも
うちの製品を納めておりましたので、原理は説明できます。

６０Ｖの交流電流は、画像や音声信号を復調する回路の手前で、
フィルター回路（コンデンサやコイルだけでできた簡単な回路）で
カットし、アンプの電源回路にのみ供給されるようになっています。

＞微弱な電流に60Ｖの電流を重ねたりすると、信号が壊れたりしないのかな？

テレビにチャンネルがありますよね。それぞれ別の周波数の電気信号で
各チャンネルの画像、音声を送っています。つまり重畳電流がなくてもＣＡＴＶの信号にはいろいろな周波数の信号がのっていて、特定の周波数だけ通すフィルーター回路というもので、必要な周波数だけ取り出して画像、音声を再生しているんです。

フィルター回路の原理的なところは、高校の物理で出てくる、コンデンサとコイルの電気的特性が分かると理解できると思います。
コンデンサは電極を２枚平行に置いただけの構造となって、直流電流は通りませんが、交流信号は通るんです。高い周波数の交流信号ほどよく通ります。
コイルはその逆で、高い周波数の信号は通りにくいんです。

どの周波数の信号を堺に信号が通りにくくなるかは、コンデンサ、コイルの形状、構造により決まります。

実際のフィルター回路は複雑にできていますが、簡単に言えば、６０Ｈｚの交流信号は通さず、テレビ信号の１００Ｍｚ（１００００００００Ｈｚ）程度以上の交流信号を通過させるコンデンサを通せば、そこで６０Ｖの電流はカットされますので、その先に画像や音声を再生させる回路を作っておけばいいんです。

お礼

ご回答ありがとうございました。理解できました！電流じゃなくて周波数に注目すればよかったんですね。

回答No.5

rabbit_cat

使う周波数帯域が異なる信号は、重ねて送って、後で分離するってことが可能なんです。

例えば、ＡＤＳＬなんかは、音声（数10kHz以下）と、デジタル信号（数100kHz～数MHz）を重ねて送ってますし、
もっと言えば、電波なんて、空間をみんなで共有しているわけで、
同軸ケーブルで例えれば１本しかない線を共有している状態です。
それでも、たくさんのＴＶのチャンネルやら、ラジオやら、無線ＬＡＮやら…、が混じってしまうってことはないですよね。
これも、（基本的には）、各チャンネルごとに、それぞれ異なる周波数帯域を使っているからです。

というわけで、60Hzの電源と、ケーブルＴＶの信号（数10MHz～数100MHz）は、一緒に重ねて送って（これを重畳といいます）、あとでまた分離するってことが可能です。

お礼

ご回答ありがとうございました。理解できました！電流じゃなくて周波数に注目すればよかったんですね。

回答No.4

takepon256

電流はともかく、電圧は高いほうが延長したときの信号の減衰が少なくてすみます。

それと基本的なことですが、電流の単位は[A]、電圧の単位は[V]です。
定番の水の例えで言うと、電圧は水が流れる時の勢いもしくは圧力、電流は水の流れる量になります。

伝送方法の詳細はNo1さんの回答が詳しいので割愛します。

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.3

noname#101087

>微弱な電流に60Ｖの電流を重ねたりすると、信号が壊れたりしないのかな？.....

「信号が壊れる」ことはありません。
ただ、電源の「60Ｖ」電圧を重畳したまま「映像、音声、データ」機器の入力すると、おそらくその機器が壊れる可能性はあります。
幹線の中継器などでは、電源と(映像・音声・データ)信号とを分離する簡単なフィルター回路を設けていったん分離し、信号を再生・
増幅などしたあと、ふたたび両者を重畳させてケーブルに送出する、という手を使うのがふつうです。

ご心配なく。

お礼

ご回答ありがとうございました。私が読んだ説明にも、60Ｖの電流は引込み線には乗らないとかいてありました。

回答No.2

gootone

Ｎｏ．１のものです。

追加説明ですが、その６０Ｖの交流電流は、その地元の商用電源（家庭用１００Ｖと同じ）から電圧を落としたものなので、その周波数は、その地域により、６０Ｈｚか５０Ｈｚのいずれかです。