JP2003250135A - チューナ - Google Patents
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- H03J5/242—Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner with a number of separate pretuned tuning circuits or separate tuning elements selectively brought into circuit, e.g. for waveband selection or for television channel selection used exclusively for band selection
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- H04N21/4263—Internal components of the client ; Characteristics thereof for processing the incoming bitstream involving specific tuning arrangements, e.g. two tuners
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Abstract
タルSTB用チューナを提供する。 【解決手段】 デジタルSTB用チューナ1内のPIN
アッテネータ回路30は、ハイパスフィルタ5の出力側
に接続され、PINアッテネータ回路31は高周波増幅
入力同調回路9〜11の入力側に接続される。バッファ
アンプ32はPINアッテネータ回路30とPINアッ
テネータ回路31との間に接続される。入力された信号
は、PINアッテネータ回路30により減衰され、バッ
ファアンプ32が飽和するのを防止する。また、PIN
アッテネータ回路31は信号を減衰し、高周波AGC回
路12〜14が飽和するのを防止する。
Description
し、さらに詳しくは、デジタルテレビ放送に用いられる
デジタルセットトップボックス(Set Top Box:以下S
TBと称する)用チューナに関する。
的に3種類のデジタルテレビ放送(地上波放送、衛星放
送、ケーブルテレビジョン放送)が出揃った。これらの
デジタル放送をテレビ受像機で受信するためのアタッチ
メントがデジタルSTBである。デジタルSTBは、地
上波放送用、衛星放送用、ケーブルテレビジョン放送用
を問わず、大枠で同じ構成をとり、その入力ストリーム
はほぼMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)
である。
A(Conditional Access)方式、データ放送サービス方
式に依存するソフトウェア、外部の機器と接続するため
のデジタルインターフェイスなどは、サービスの種類や
事業者によって異なる。
デジタルセットトップボックスのフロントエンドに使用
されるものであり、受信した信号を周波数変換した後、
中間周波数信号として取り出す役割を果たしている。
して、ケーブルテレビジョン放送を受信する場合につい
て説明する。
称する)信号については、デジタルSTB用チューナか
らCATV局側に向けて送信される上り信号が5MHz
〜42MHz、CATV局からデジタルSTB用チュー
ナに向けて送信される下り信号が54MHz〜860M
Hzにて運用される。
構成を示すブロック図である。図4を参照して、デジタ
ルSTB用チューナ100は、CATV信号を入力する
CATV信号入力端子2と、図示しないQPSK(Quad
rature Phase Shift Keying)送信機からのデータ信号
を入力するデータ入力端子3と、データ入力端子3とC
ATV信号入力端子2との間に設けられるアップストリ
ーム回路4とを含む。
図示しないQPSK送信機からの直交位相変位変調(Q
PSK)されたデータ信号が導入される。このデータ信
号は、アップストリーム回路4を介してCATV局に送
信される。データ信号は、CATV局(システムオペレ
ータ)のデータレシーバにて受信され、センターのコン
ピュータに入る。
は、470〜860MHzを受信するUHFバンド(以
下B3バンドともいう)、170MHz〜470MHz
を受信するVHF−Highバンド(以下B2バンドと
もいう)、および54〜170MHzを受信するVHF
−Lowバンド(以下B1バンドともいう)に分割さ
れ、各バンドごとに設けられた受信回路によって処理さ
れる。ただし、上述した各バンドの範囲は、特に規定さ
れるものではない。
に、5〜46MHzの減衰域および54MHz以上の通
過域を有するハイパスフィルタ5と、ハイパスフィルタ
5通過後の信号を各バンドに対応する回路群に振分ける
ための入力切換回路6〜8とを含む。
た後、入力切換回路6〜8よってバンドの切換が行なわ
れて、上述のバンドB1〜B3のいずれかに対応した回
路群に供給される。
に、B1〜B3の各バンドに対応して設けられる高周波
増幅入力同調回路9〜11と、UHFバンドとVHF−
HighバンドとVHF−Lowバンドとに対応して設
けられる高周波AGC回路12〜14と、AGC抵抗1
5〜17と、B1〜B3バンドにそれぞれ対応して設け
られる高周波増幅出力同調回路19〜21と、B3バン
ドに対応して設けられるミキサ回路22および局部発振
回路25と、B2バンドに対応して設けられるミキサ回
路23および局部発振回路26と、B1バンドに対応し
て設けられるミキサ回路24および局部発振回路27
と、ミキサ回路22〜24の出力を中間周波帯域におい
て増幅するための中間周波増幅回路28と、中間周波増
幅回路28の出力信号を出力する出力端子29とを備え
る。
入力同調回路、高周波AGC回路、高周波増幅出力同調
回路、ミキサ回路および局部発振回路は、受信チャンネ
ルに応じて、受信したバンドに対応する回路群が動作状
態となり、他のバンドに対応する回路群は非動作状態と
される機能を有している。
時は、UHFバンド系統の高周波増幅入力同調回路9、
高周波AGC回路12、高周波増幅出力同調回路19、
ミキサ回路22および局部発振回路25が動作状態とな
り、VHF−HighバンドおよびVHF−Lowバン
ドの高周波増幅入力同調回路10,11と、高周波AG
C回路13,14と、高周波増幅出力同調回路20,2
1と、ミキサ回路23,24と局部発振回路26,27
とが非動作状態となり、動作を停止する。
TV信号は、上述したようにハイパスフィルタ5を通過
した後、入力切換回路6〜8に入りバンドの切換が行な
われる。そして、その出力は、高周波増幅入力同調回路
9〜11に導かれてチャネルの選局が行なわれる。チャ
ネル選局が行なわれた信号は、AGC端子18に入力さ
れるAGC電圧に基いて高周波AGC回路12〜14に
よって所定レベルに増幅された後、高周波増幅出力同調
回路19〜21に供給され、ここで受信信号を導出す
る。
路22〜24および局部発振回路25〜27で中間周波
数(以下IFとも称する)に周波数変換され、中間周波
増幅回路28で増幅される。
中間周波信号(以下IF信号とも称する)は、出力端子
29より出力される。
ーナ100は、受信したCATV信号を受信チャネルに
応じて選局した後に、チャネル選局が行なわれた信号を
周波数変換してIF信号として出力端子29から出力す
る。
デジタルSTB用チューナは、受信した信号を周波数変
換した後IF信号として取り出すシングルコンバージョ
ン方式が一般的である。しかしながら、従来のデジタル
STB用チューナでデジタル信号であるQAM(Quadra
ture Amplitude Modulation)信号を取り扱い、出力端
子29から出力されるIF信号をQAM復調用として図
示しないQAM復調回路に送出することには、以下に述
べるような種々の問題点が生じていた。
では、高周波AGC回路12〜14においてAGC機能
を持たせているため、相互変調(Inter Modulation)や
混変調(Cross Modulation)といった伝送歪が発生しや
すいという問題点があった。
歪を生じやすく、特に−10dB〜−20dBの利得減
衰量におけるCSO(Composit System Order Beat),
CTB(Composit Triple Beat)の相互変調が−50d
Bc程度であり、改善の必要性があった。
C機能におけるゲインコントロールの制御範囲を広くす
る必要がある。しかしながら、従来のシングルコンバー
ジョン方式のデジタルSTB用チューナでは利得減衰量
は−35dB〜−40dBが限界であるという問題点が
あった。
式のデジタルSTB用チューナでは、高周波AGC回路
に一般的にデュアルゲート型MOSFETを採用してい
る。しかしながら、デュアルゲート型MOSFETのよ
うな素子を用いてゲインコントロールを行なうと、入出
力インピーダンスの変化は避けられない。よって、素子
を用いたAGCの特性により、選局チャネルが変動する
という問題があった。
式のデジタルSTB用チューナでは、高周波増幅入力同
調回路9〜11の同調特性がそのままCATV信号入力
端子2に現れる。そのため、受信帯域全体に渡り入力リ
ターンロスを補償することができないという問題点があ
った。
式のデジタルSTB用チューナでは、局部発振回路25
〜27のローカルリーケージがCATV信号入力端子2
に現れやすい。局部発振回路25〜27のローカルリー
ケージは−20〜−30dBVであり、DOCSIS
(Data Over Cable Service Interface Specification
s)要求基準である−40dBVを満足していないとい
う問題点があった。
れる上り信号の影響により、高周波AGC回路12〜1
4で高調波が発生し、その高調波がCATV信号入力端
子2に現れる。このようなアップストリーム回路4から
のスプリアスエミッション基準は−50dBVであり、
非常に厳しい値であるという問題点があった。
式のデジタルSTB用チューナでは、上述したようにデ
ュアルゲート型MOSFETのような素子を用いてゲイ
ンコントロールを行なっている。このため、伝送波形が
変化する。その結果、影像信号除去比(イメージリジェ
クション)が劣化し、−50dBc以上となるといった
問題点があった。
めになされたものであって、その目的はQAM復調用に
適した信号を出力できるデジタルSTB用チューナを提
供することである。
は、ケーブルテレビジョン局から送信される送信信号を
受信し、受信チャネルに対応する信号を取り出して増幅
し、中間周波数信号に変換する選局手段を含むチューナ
であって、第1の利得制御手段と、増幅手段とを含む。
第1の利得制御手段は、選局手段の前段に設けられ、受
けた信号の振幅を調整する。増幅手段は、選局手段の前
段に設けられ、受けた信号を増幅する。
は、第1の利得制御手段により信号を減衰する。その結
果、伝送歪を抑制し、伝送歪、イメージリジェクション
を改善できる。また、増幅手段により、CATV信号入
力端子に現れるスプリアスエミッションを抑制でき、入
力リターンロスも改善できる。その結果、QAM復調用
に適した信号を出力できる。
号を受け、増幅手段は利得制御手段の出力信号を受け
る。
を減衰し、増幅手段が飽和するのを防止する。その結
果、伝送歪を抑制し、伝送歪、イメージリジェクション
を改善できる。また、増幅手段により、CATV信号入
力端子に現れるスプリアスエミッションを抑制でき、入
力リターンロスも改善できる。
信号受信を目的としたチューナの適用に有効である。
第1の利得制御手段は増幅手段の出力信号を受ける。
を減衰する。その結果、伝送歪を抑制し、伝送歪、イメ
ージリジェクションを改善できる。また、増幅手段によ
り、CATV信号入力端子に現れるスプリアスエミッシ
ョンを抑制でき、入力リターンロスが改善できる。
信号受信を目的としたチューナの適用に有効である。
の利得制御回路と、第2の利得制御回路とを含む。第1
および第2の利得制御回路は受けた信号の振幅を調整す
る。増幅手段は、第1の利得調整回路と第2の利得調整
回路との間に接続される。
得制御範囲を広くとることができる。また、増幅手段の
前段に位置する第1の利得制御回路により信号を減衰
し、増幅手段が飽和するのを防止する。その結果、伝送
歪を抑制し、伝送歪、イメージリジェクションを改善で
きる。また、増幅手段により、CATV信号入力端子に
現れるスプリアスエミッションを抑制でき、入力リター
ンロスが改善できる。
のアナログチャネル信号受信を目的としたチューナの適
用に有効である。
の振幅を調整する第2の利得制御手段を含む。
ることで、利得制御範囲を広くとることができる。ま
た、増幅手段の前段に位置する第1の利得制御回路によ
り信号を減衰し、増幅手段が飽和するのを防止する。さ
らに、第2の利得制御回路により信号を減衰し、第2の
利得制御手段が飽和するのを防止する。その結果、伝送
歪を抑制し、伝送歪、イメージリジェクションを改善で
きる。また、増幅手段により、CATV信号入力端子に
現れるスプリアスエミッションを抑制でき、入力リター
ンロスが改善できる。
ルチャネル信号受信を目的としたチューナの適用に有効
であり、アナログ、デジタル両チャネルの共用受信が可
能となる。
Nダイオードを含むアッテネータ回路である。
て図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一また
は相当する部分には同一符号を付してその説明は繰り返
さない。
タルSTB用チューナの全体構成をしめすブロック図で
ある。
けるデジタルSTB用チューナ1は、図4に示した従来
のデジタルSTB用チューナ100と比較して、新たに
PINアッテネータ回路30,31とバッファアンプ3
2とを含む。
フィルタ5の出力側に接続される。また、PINアッテ
ネータ回路31は高周波増幅入力同調回路9〜11の入
力側に接続される。バッファアンプ32はPINアッテ
ネータ回路30とPINアッテネータ回路31との間に
接続される。
回路30から送信された信号を受け、増幅して出力す
る。
は、AGC端子18に入力されるAGC電圧に基いて入
力された信号を減衰する。
な構成を示す回路図である。図2を参照して、PINア
ッテネータ回路30はPINダイオードD1〜D3と、
高調波チョークコイルL1,L3と、高周波インダクタ
L2と、バイパスコンデンサC4〜C9と、バイアス抵
抗R1〜R3と、直流阻止コンデンサC1〜C3と、ト
ランジスタQ1とTOP(Take Over Point)設定用抵
抗R4,R5とを含むπ型PINアッテネータ回路であ
る。
ドD2の抵抗値は1オーム以下となり、最小の抵抗値と
なる。また、PINダイオードD1およびD3は数10
オームとなり、最大の抵抗値となる。
ードD2は最小の抵抗値となり、PINダイオードD1
およびD3は最小の抵抗値となる。
抵抗R1〜R3で与えられる。また、バイアス電流はト
ランジスタQ1の動作により電源+Bから高周波チョー
クコイルL1およびL3を介して供給される。
る。AGC電圧はTOP設定抵抗R4およびR5を介し
てトランジスタQ1に入力される。入力されたAGC電
圧によりトランジスタQ1はドライブされる。
な構成を示す回路図である。図3を参照して、PINア
ッテネータ回路31はPINダイオードD4〜D7と、
高周波チョークコイルL4およびL5と、直流阻止コン
デンサC10およびC11と、バイアス抵抗R6と、バ
イパスコンデンサC12〜C15と、トランジスタQ2
と、TOP設定用抵抗R7およびR8とを含む直列型P
INアッテネータ回路である。
コンデンサC10およびC11の間に直列に接続され
る。減衰特性が最小のときにはPINダイオードD1〜
D4の抵抗値は2〜3オーム以下となり、最小値にな
る。減衰特性が最大のときにはPINダイオードD1〜
D4の抵抗値は数10オームとなり、最大値になる。バ
イアス電流はインバータ用トランジスタQ2の動作によ
り電源+Bから高周波チョークコイルL4,L5および
バイアス抵抗R3を介して供給される。
路30が図3の構成であってもよいし、PINアッテネ
ータ回路31が図2の構成であってもよい。
その他の構成については図4と同じであるため、その説
明は繰り返さない。
ルSTB用チューナ1の動作について説明する。
入力端子3からロウパスフィルタで構成されるアップス
トリーム回路4を介してCATV信号入力端子2に送信
される。
信号入力端子2から入力され、ハイパスフィルタ5を通
過する。その後、下り信号はPINアッテネータ回路3
0、バッファアンプ32、PINアッテネータ回路31
を介して、入力切換回路6〜8に入力される。このとき
PINアッテネータ回路30および31は、AGC端子
18に入力されるAGC電圧に基いてCATV信号を減
衰する。CATV信号は、入力切換回路6〜8よってバ
ンドの切換が行なわれて、上述のバンドB1〜B3のい
ずれかに対応した回路群に供給される。
入力同調回路、高周波AGC回路、高周波増幅出力同調
回路、ミキサ回路および局部発振回路は、受信チャンネ
ルに応じて、受信したバンドに対応する回路群が動作状
態となり、他のバンドに対応する回路群は非動作状態と
される機能を有している。
は、B3バンド系統の高周波増幅入力同調回路9、高周
波AGC回路12、高周波増幅出力同調回路19、ミキ
サ回路22および局部発振回路25が動作状態となり、
B2バンドおよびB1バンドの高周波増幅入力同調回路
7,8と、高周波AGC回路13,14と、高周波増幅
出力同調回路20,21と、ミキサ回路23,24と局
部発振回路26,27とが非動作状態となり、動作を停
止する。
バンドの切換が行なわれた後、その出力は、高周波増幅
入力同調回路9〜11に導かれてチャネルの選局が行な
われる。チャネル選局が行なわれた信号は、AGC端子
18に入力されるAGC電圧に基いて高周波AGC回路
12〜14によって所定レベルに増幅された後、高周波
増幅出力同調回路19〜21に供給され、ここで受信信
号を導出する。選択された受信信号は、ミキサ回路22
〜24および局部発振回路25〜27で中間周波数(以
下IFとも称する)に周波数変換され、中間周波増幅回
路28で増幅される。
STB用チューナでは、AGC制御回路として、PIN
アッテネータ回路30、31と高周波AGC回路12〜
14とを設置するため、その制御範囲を−50dB以上
とることが可能となる。その結果、歪の改善が可能とな
る。
ーナでは、PINアッテネータ回路30のTOP(Take
Over Point)を入力レベル−3dBmVとし、PIN
アッテネータ回路31のTOPを入力レベル0dBm
V、高周波AGC回路12〜14のTOPを入力レベル
+5dBmVとしている。その結果、PINアッテネー
タ回路30、31、高周波AGC回路の動作開始時期が
ずれる。すなわち、PINアッテネータ回路30、3
1、高周波AGC回路12〜14の順に動作させるよう
に設計されている。よって、PINアッテネータ回路3
0および31により高周波AGC回路12〜14に入力
される信号を予め減衰させることで、高周波AGC回路
12〜14での制御範囲を従来のデジタルSTB用チュ
ーナのときよりも狭めることができる。よって、高周波
AGC回路12〜14により発生する伝送歪を抑制する
ことができる。
および高周波AGC回路12〜14のTOPの設定は、
システム設計応じて、伝送歪およびSNR(Signal to
Noise)またはCNR(Carrier to Noise)が最適にな
るように検討する。
御範囲を狭くすることができるため、高周波AGC回路
12〜14にてデュアルゲート型MOSトランジスタを
採用することにより生じる伝送特性および振幅特性の変
動を抑えることができる。よって、選局チャネルの変動
を抑えることができる。具体的には、6MHz BW
(Band Width)にて従来では−3〜−4dBであったの
を−2dB以下に抑えることができる。
に対しては増幅する機能を有するが、逆方向の信号に対
しては減衰させる機能を有する。よって、入力リターン
ロスが改善され、受信帯域54MHz〜860MHzの
全帯域にわたり6dB以上の入力リターンロスを確保で
きる。
されたデータ信号の影響により高周波AGC回路12〜
14で発生する高調波はバッファアンプ32により減衰
する。また、PINアッテネータ回路30で信号を減衰
することによりバッファアンプ32の飽和を抑え、PI
Nアッテネータ回路31で信号を減衰することで高周波
AGC回路12〜14の飽和を抑えることができる。そ
の結果、CATV信号入力端子2でのスプリアスエミッ
ションは改善される。また、従来ローカルリーケージが
−20〜−30dBmVであってのに対し、本発明の構
成により、DOCSIS要求基準の−40dBmV以上
を満足できる。
する範囲を狭めることで、伝送波形の変動を抑制できる
ことから、イメージリジェクションの劣化を防止する。
具体的には、従来のデジタルSTBチューナではイメー
ジリジェクションが−50dB〜−40dB以上であっ
たが、本発明の構成により−55dB以上に改善でき
る。
例示であって制限的なものではないと解釈されるべきで
ある。本発明の範囲は上述した実施の形態ではなく特許
請求の範囲によって定められ、特許請求の範囲と均等の
意味およびその範囲内でのすべての変更が含まれること
を意図するものである。
テネータ回路により信号を減衰し、バッファアンプが飽
和するのを防止する。その結果、伝送歪を抑制し、伝送
歪、イメージリジェクションを改善できる。さらに、バ
ッファアンプにより、CATV信号入力端子に現れるス
プリアスエミッションを抑制でき、入力リターンロスも
改善できる。その結果、QAM復調用に適した信号を出
力できる。
B用チューナの全体構成をしめすブロック図である。
示す回路図である。
示す回路図である。
すブロック図である。
端子、3 データ入力端子、4 アップストリーム回
路、5 ハイパスフィルタ、6〜8 入力切換回路、9
〜11 高周波増幅入力同調回路、12〜14 高周波
AGC回路、15〜17 AGC抵抗、18 端子、1
9〜21 高周波増幅出力同調回路、22〜24 ミキ
サ回路、25〜27 局部発信回路、28 中間周波増
幅回路、29 出力端子、30,31 PINアッテネ
ータ回路、32 バッファアンプ。
Claims (6)
- 【請求項1】 ケーブルテレビジョン局から送信される
送信信号を受信し、受信チャネルに対応する信号を取り
出して増幅し、中間周波数信号に変換する選局手段を含
むチューナであって、 前記選局手段の前段に設けられ、受けた信号の振幅を調
整する第1の利得制御手段と、 前記選局手段の前段に設けられ、受けた信号を増幅する
増幅手段とを含む、チューナ。 - 【請求項2】 前記第1の利得制御手段は前記送信信号
を受け、前記増幅手段は前記利得制御手段の出力信号を
受ける、請求項1に記載のチューナ。 - 【請求項3】 前記増幅手段は前記送信信号を受け、前
記第1の利得制御手段は前記増幅手段の出力信号を受け
る、請求項1に記載のチューナ。 - 【請求項4】 前記第1の利得制御手段は、 受けた信号の振幅を調整する第1の利得調整回路と、 受けた信号の振幅を調整する第2の利得調整回路とを含
み、 前記増幅手段は、前記第1の利得調整回路と前記第2の
利得調整回路との間に接続される、請求項1に記載のチ
ューナ。 - 【請求項5】 前記チューナ手段は、 受けた信号の振幅を調整する第2の利得制御手段を含
む、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のチュー
ナ。 - 【請求項6】 前記第1の利得制御手段は、PINダイ
オードを含むアッテネータ回路である、請求項1ないし
請求項5のいずれかに記載のチューナ。
Priority Applications (3)
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