JP2007049457A - 高周波受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で、かつ信号間の干渉を抑えることが可能な高周波受信装置を提供する。
【解決手段】 電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５は、回路基板９上の回路によって復調されたＴＳ信号を電気／光変換して光信号として出力する。電気／光変換素子１２＿１，１２＿２，１２＿４，１２＿５から出力された光信号は、自由空間を介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿１，１３＿２，１３＿４，１３＿５に無線伝送される。電気／光変換素子１２＿３から出力された光信号は、光ファイバを介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿３に伝送される。したがって、従来のようにマザー基板２上の金属配線間でクロストークが発生しないように各部品および各金属配線を配置する必要がなくなるため、マザー基板２の小面積化が図れる。また、従来よりもチューナユニット３の小型化が実現できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、高周波受信装置に関し、特に、デジタル変調された高周波信号を受信する高周波受信装置に関する。

図４は、従来の高周波受信装置の内部構成を示す図である。図４において、地上波デジタル放送やＢＳ（Broadcasting Satellite）デジタル放送などのデジタル放送を受信する高周波受信装置は、キャビネット１０１の内部に設けられたマザー基板１０２と、それぞれマザー基板１０２上に搭載されたチューナユニット１０３、マイコン１０４、信号処理回路１０５および電源回路１０６とを備える。チューナユニット１０３は、コネクタ１０７と、シールドケース１０８と、回路基板１０９と、端子群１１０と、シールド蓋１１１とを含む。また、マザー基板１０２上には、図示しない各種部品が搭載される。

回路基板１０９は、シールドケース１０８の内部に設けられ、コネクタ１０７の電極および端子群１１０と半田付けで接続される。また、回路基板１０９は、シールドケース１０８と半田付けで接続されて接地される。シールドケース１０８には、端子群１１０の先端部を外部に突出させるための孔が開口されている。シールドケース１０８はマザー基板１０２に半田付けで固定される。シールドケース１０８は、シールド蓋１１１で密閉される。端子群１１０は、マザー基板１０２上に形成された金属配線を介してマイコン１０４、信号処理回路１０５および電源回路１０６に接続される。

チューナユニット１０３のコネクタ１０７は、キャビネット１０１に開口された孔１０１ａから外部に突出するようになっている。チューナユニット１０３は、コネクタ１０７を介して入力された高周波信号（ＲＦ信号）をマイコン１０４からの制御信号に基づいて復調し、復調したＴＳ（Transport Stream）信号を金属配線を介して信号処理回路１０５に伝送する。信号処理回路１０５は、ＴＳ信号を映像信号、音声信号およびデータ信号に変換して出力する。

下記の特許文献１には、複数の衛星から衛星放送を混信なく簡単に受信できる衛星放送受信システムが開示されている。これによると、それぞれ伝送帯域が異なる複数の映像信号送信用衛星からの伝送信号を受信する複数のアンテナのコンバータがダウンコンバートして出力する複数の中間周波信号を、複数の電気／光変換器によりそれぞれ異なる波長の光信号に変換した後、混合器で混合し、この混合信号を光ケーブルによりチューナ側に伝送する。

また、下記の特許文献２には、ＲＦ・ＡＧＣ回路部の信号減衰量の傾斜を所定の値に設定し易くするとともに、ＡＧＣコントロール回路部とＲＦ・ＡＧＣ回路部とを電気的に分離することにより、ＲＦ信号とローカル信号との相互干渉を防止し、ＲＦ信号入力端子へのローカル信号の漏洩を防止するようにした衛星放送受信用チューナが開示されている。これによると、ＡＧＣコントロール回路からの制御信号に応じた光出力を導出する発光素子と、この発光素子からの光出力の光反射板による反射光を受光する受光素子を備えた光結合回路が設けられる。
特開平５−１５３５９５号公報 特開２００１−２６７９４７号公報

高周波受信装置と一体化されるテレビ受像機やＶＴＲ（Video Tape Recorder）などのセットの仕様の違いにより、キャビネット１０１の形状やマザー基板１０２上の回路構成は異なる。特に近年は、セットの小型化・薄型化に伴い、マザー基板１０２の小面積化が求められている。

このため、チューナユニット１０３も小型でマザー基板１０２上の占有面積の小さいものが求められる。しかしながら、チューナユニット１０３のコネクタ１０７をキャビネット１０１に開口された孔１０１ａから突出させる必要があるため、また端子群１１０に接続される金属配線数が多いため、チューナユニット１０３の小型化が難しいという問題があった。

また、マザー基板１０２上に形成された各金属配線が近接している場合、金属配線間（各信号配線間や信号配線と電源供給配線の間など）で信号が干渉するクロストークが発生して、高周波受信装置の性能が劣化してしまう。このため、マザー基板１０２上の金属配線間でクロストークが発生しないように各部品および各金属配線を配置する必要があり、煩わしいという問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、小型で、かつ信号間の干渉を抑えることが可能な高周波受信装置を提供することである。

この発明に係わる高周波受信装置は、デジタル変調された高周波信号を復調してトランスポートストリーム信号を出力するチューナユニットと、チューナユニットから伝送されたトランスポートストリーム信号を映像信号および音声信号に変換する信号処理回路と、チューナユニットおよび信号処理回路が搭載されたマザー基板とを備えた高周波受信装置であって、チューナユニットは、復調されたトランスポートストリーム信号を電気／光変換して光信号として出力する電気／光変換素子を含み、高周波受信装置は、マザー基板上に搭載され、電気／光変換素子から伝送された光信号を光／電気変換して信号処理回路に与える光／電気変換素子を備えることを特徴とする。

好ましくは、電気／光変換素子から出力された光信号は、光／電気変換素子へ無線伝送されることを特徴とする。

また好ましくは、チューナユニットのシールドケースまたはシールド蓋には反射面が形成され、電気／光変換素子から出力された光信号は、反射面によって反射されて光／電気変換素子へ無線伝送されることを特徴とする。

また好ましくは、電気／光変換素子から出力された光信号は、光導波管を介して光／電気変換素子へ伝送されることを特徴とする。

この発明に係わる他の高周波受信装置は、デジタル変調された高周波信号を復調してトランスポートストリーム信号を出力するチューナユニットと、チューナユニットから伝送されたトランスポートストリーム信号を映像信号および音声信号に変換する信号処理回路と、チューナユニットおよび信号処理回路が搭載されたマザー基板とを備えた高周波受信装置であって、チューナユニットは、それぞれ復調されたトランスポートストリーム信号を電気／光変換して互いに異なる波長の複数の光信号を出力する複数の電気／光変換素子と、複数の電気／光変換素子からの複数の光信号を波長多重して出力する光合波器とを含み、高周波受信装置は、マザー基板上に搭載され、光合波器から伝送された光信号を分波して互いに異なる波長の複数の光信号を出力する光分波器と、それぞれマザー基板上に搭載され、光分波器からの複数の光信号を光／電気変換して信号処理回路に与える複数の光／電気変換素子とを備えることを特徴とする。

好ましくは、光合波器から出力された光信号は、光分波器へ無線伝送されることを特徴とする。

また好ましくは、光合波器から出力された光信号は、光導波管を介して光分波器へ伝送されることを特徴とする。

また好ましくは、電気／光変換素子は発光ダイオードであることを特徴とする。
また好ましくは、電気／光変換素子は半導体レーザであることを特徴とする。

この発明に係わる高周波受信装置では、チューナユニットは、復調されたトランスポートストリーム信号を電気／光変換して光信号として出力する電気／光変換素子を含む。高周波受信装置には、マザー基板上に搭載され、電気／光変換素子から伝送された光信号を光／電気変換して信号処理回路に与える光／電気変換素子が設けられる。したがって、従来のようにマザー基板上の金属配線間でクロストークが発生しないように各部品および各金属配線を配置する必要がなくなるため、マザー基板の小面積化が図れる。また、従来よりもチューナユニットの小型化が実現できる。これにより、小型で、かつ信号間の干渉を抑えることが可能な高周波受信装置が実現できる。

この発明に係わる他の高周波受信装置では、チューナユニットは、それぞれ復調されたトランスポートストリーム信号を電気／光変換して互いに異なる波長の複数の光信号を出力する複数の電気／光変換素子と、複数の電気／光変換素子からの複数の光信号を波長多重して出力する光合波器とを含む。高周波受信装置には、マザー基板上に搭載され、光合波器から伝送された光信号を分波して互いに異なる波長の複数の光信号を出力する光分波器と、それぞれマザー基板上に搭載され、光分波器からの複数の光信号を光／電気変換して信号処理回路に与える複数の光／電気変換素子とが設けられる。この場合も、小型で、かつ信号間の干渉を抑えることが可能な高周波受信装置が実現できる。さらに、光信号を波長多重して伝送するため、伝送経路が少なくてすむ。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による高周波受信装置の内部構成を示す図である。図１において、地上波デジタル放送やＢＳ（Broadcasting Satellite）デジタル放送などのデジタル放送を受信する高周波受信装置は、キャビネット１の内部に設けられたマザー基板２と、それぞれマザー基板２上に搭載されたチューナユニット３、マイコン４、信号処理回路５および電源回路６とを備える。チューナユニット３は、コネクタ７と、シールドケース８と、回路基板９と、端子群１０と、シールド蓋１１とを含む。さらに、回路基板９上には電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５が設けられ、マザー基板２上には光／電気変換素子１３＿１〜１３＿５が設けられる。また、マザー基板１０２上には、図示しない各種部品が搭載される。

回路基板９は、シールドケース８の内部に設けられ、コネクタ７の電極および端子群１０と半田付けで接続される。また、回路基板９は、シールドケース８と半田付けで接続されて接地される。シールドケース８には、端子群１０の先端部を外部に突出させるための孔が開口されている。シールドケース８はマザー基板２に半田付けで固定される。シールドケース８は、シールド蓋１１で閉じられる。端子群１０は、マザー基板２上に形成された金属配線を介してマイコン４、信号処理回路５および電源回路６に接続される。

チューナユニット３のコネクタ７は、キャビネット１に開口された孔１ａから外部に突出するようになっている。チューナユニット３は、コネクタ７を介して入力された高周波信号（ＲＦ信号）をマイコン４からの制御信号に基づいて復調し、復調したＴＳ（Transport Stream）信号を光信号に変換して自由空間および光ファイバを介して信号処理回路５に伝送する。

具体的には、電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５は、回路基板９上の回路（図示せず）によって復調されたＴＳ信号を電気／光変換して光信号として出力する。これらの電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）で構成される。発光ダイオードは、半導体レーザよりも安価であるというメリットがある。半導体レーザは、発光ダイオードよりも高価であるが、光結合効率がよく動作の信頼性が高いというメリットがある。電気／光変換素子１２＿１から出力された光信号は、シールドケース８の側面を切り起こして形成された反射面８ａによって反射されて、自由空間を介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿１に無線伝送される。電気／光変換素子１２＿２，１２＿４から出力された光信号は、それぞれシールド蓋１１を切り起こして形成された反射面１１ａ，１１ｂによって反射されて、自由空間を介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿２，１３＿４に無線伝送される。電気／光変換素子１２＿３から出力された光信号は、光ファイバ（光導波管）を介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿３に伝送される。電気／光変換素子１２＿３と光／電気変換素子１３＿３とを接続する光ファイバは、自由空間中に設けられる。電気／光変換素子１２＿５から出力された光信号は、シールドケース８の側面に開口された窓８ｂから、自由空間を介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿５に無線伝送される。

光／電気変換素子１３＿１〜１３＿５は、それぞれ電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５から伝送された光信号を光／電気変換して、マザー基板２上に形成された金属配線を介して信号処理回路５に与える。これらの光／電気変換素子１３＿１〜１３＿５は、たとえばフォトダイオード（ＰＤ）で構成される。信号処理回路５は、光／電気変換素子１３＿１〜１３＿５によって光／電気変換されたＴＳ信号を映像信号、音声信号およびデータ信号に変換して出力する。

なお、反射面８ａ，１１ａ，１１ｂの角度は任意に決めることができるため、マザー基板２上の光／電気変換素子の配置に自由度を持たすことができる。

以上のように、この実施の形態１では、電気／光変換素子１２＿１，１２＿２，１２＿４，１２＿５から出力された光信号が自由空間を介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿１，１３＿２，１３＿４，１３＿５に伝送される。また、電気／光変換素子１２＿３から出力された光信号が光ファイバを介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿１に伝送される。

したがって、従来のようにマザー基板２上の金属配線間でクロストークが発生しないように各部品および各金属配線を配置する必要がなくなるため、マザー基板２の小面積化が図れる。また、従来よりもチューナユニット３の端子群１０の数を減らすことができるため、チューナユニット３の小型化が実現できる。これにより、小型で、かつ信号間の干渉を抑えることが可能な高周波受信装置が実現できる。

なお、ここでは５組の電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５と光／電気変換素子１３＿１〜１３＿５を用いた場合を示したが、この組数は任意である。また、１組の電気／光変換素子１２＿３と光／電気変換素子１３＿３の間では光信号を光ファイバで伝送し、４組の電気／光変換素子１２＿１，１２＿２，１２＿４，１２＿５と光／電気変換素子１３＿１，１３＿２，１３＿４，１３＿５の間では光信号を無線伝送する場合を示したが、これらの組数も任意である。ただし、光ファイバで伝送される光信号はマザー基板２上の部品で遮られることを考慮しなくてすむため、光ファイバを用いた場合の方がマザー基板２上の光／電気変換素子の配置の自由度が高くなる。

また、電気／光変換素子１２＿１〜１２＿５は、それぞれ互いに異なる波長の光信号を出力してもよいし、同一の波長の光信号を出力してもよい。どちらの場合であっても、反射面８ａ，１１ａ，１１ｂを適切な角度に設定し、光／電気変換素子１３＿１〜１３＿５の配置を工夫すれば、伝送される光信号が混信しないようにすることができる。

［実施の形態２］
図２は、この発明の実施の形態２による高周波受信装置の内部構成を示す図であって、図１と対比される図である。図２の高周波受信装置を参照して、図１の高周波受信装置と異なる主な点は、光合波器２１および光分波器２２が設けられている点である。なお、図２において、図１と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明は繰返さない。

図２において、回路基板９上に設けられた電気／光変換素子１２＿１〜１２＿８は、回路基板９上の回路（図示せず）によって復調されたＴＳ信号を電気／光変換し、互いに異なる波長の光信号を光合波器２１に与える。光合波器２１は、電気／光変換素子１２＿１〜１２＿８から出力された複数の光信号を波長多重する。光合波器２１によって波長多重された光信号は、シールドケース８の側面に開口された窓８ｃから、自由空間を介してマザー基板２上の光分波器２２に伝送される。

光分波器２２は、光合波器２１から伝送された光信号を互いに異なる波長の複数の光信号に分波する。光分波器２２によって分波された複数の光信号は、それぞれ光ファイバを介してマザー基板２上の光／電気変換素子１３＿１〜１３＿８に与えられる。光／電気変換素子１３＿１〜１３＿８は、それぞれ光分波器２２から与えられた光信号を光／電気変換して、マザー基板２上に形成された金属配線を介して信号処理回路５に与える。

したがって、この実施の形態２では、実施の形態１の場合と同様に、マザー基板２の小面積化、およびチューナユニット３の小型化が実現できる。これにより、小型で、かつ信号間の干渉を抑えることが可能な高周波受信装置が実現できる。さらに、光信号を波長多重して伝送するため、伝送経路が少なくてすむ。

図３は、この実施の形態２の変更例を示す図である。図３においては、光合波器２１と光分波器２２とが光ファイバ（光導波管）を介して接続されている。この場合でも、同様の効果が得られる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による高周波受信装置の内部構成を示す図である。 この発明の実施の形態２による高周波受信装置の内部構成を示す図である。 この実施の形態２の変更例を示す図である。 従来の高周波受信装置の内部構成を示す図である。

符号の説明

１，１０１ キャビネット、２，１０２ マザー基板、３，１０３ チューナユニット、４，１０４ マイコン、５，１０５ 信号処理回路、６，１０６ 電源回路、７，１０７ コネクタ、８，１０８ シールドケース、９，１０９ 回路基板、１０，１１０ 端子群、１１，１１１ シールド蓋、１２＿１〜１２＿５ 電気／光変換素子、１３＿１〜１３＿５ 光／電気変換素子、２１ 光合波器、２２ 光分波器。

Claims (9)

1. デジタル変調された高周波信号を復調してトランスポートストリーム信号を出力するチューナユニットと、前記チューナユニットから伝送されたトランスポートストリーム信号を映像信号および音声信号に変換する信号処理回路と、前記チューナユニットおよび前記信号処理回路が搭載されたマザー基板とを備えた高周波受信装置であって、
   前記チューナユニットは、復調されたトランスポートストリーム信号を電気／光変換して光信号として出力する電気／光変換素子を含み、
   前記高周波受信装置は、前記マザー基板上に搭載され、前記電気／光変換素子から伝送された光信号を光／電気変換して前記信号処理回路に与える光／電気変換素子を備えることを特徴とする、高周波受信装置。
2. 前記電気／光変換素子から出力された光信号は、前記光／電気変換素子へ無線伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の高周波受信装置。
3. 前記チューナユニットのシールドケースまたはシールド蓋には反射面が形成され、
   前記電気／光変換素子から出力された光信号は、前記反射面によって反射されて前記光／電気変換素子へ無線伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の高周波受信装置。
4. 前記電気／光変換素子から出力された光信号は、光導波管を介して前記光／電気変換素子へ伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の高周波受信装置。
5. デジタル変調された高周波信号を復調してトランスポートストリーム信号を出力するチューナユニットと、前記チューナユニットから伝送されたトランスポートストリーム信号を映像信号および音声信号に変換する信号処理回路と、前記チューナユニットおよび前記信号処理回路が搭載されたマザー基板とを備えた高周波受信装置であって、
   前記チューナユニットは、
   それぞれ復調されたトランスポートストリーム信号を電気／光変換して互いに異なる波長の複数の光信号を出力する複数の電気／光変換素子、および
   前記複数の電気／光変換素子からの複数の光信号を波長多重して出力する光合波器を含み、
   前記高周波受信装置は、
   前記マザー基板上に搭載され、前記光合波器から伝送された光信号を分波して互いに異なる波長の複数の光信号を出力する光分波器、および
   それぞれ前記マザー基板上に搭載され、前記光分波器からの複数の光信号を光／電気変換して前記信号処理回路に与える複数の光／電気変換素子を備えることを特徴とする、高周波受信装置。
6. 前記光合波器から出力された光信号は、前記光分波器へ無線伝送されることを特徴とする、請求項５に記載の高周波受信装置。
7. 前記光合波器から出力された光信号は、光導波管を介して前記光分波器へ伝送されることを特徴とする、請求項５に記載の高周波受信装置。
8. 前記電気／光変換素子は発光ダイオードであることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の高周波受信装置。
9. 前記電気／光変換素子は半導体レーザであることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の高周波受信装置。

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