JP2010098685A

JP2010098685A - 地上デジタル放送中継装置

Info

Publication number: JP2010098685A
Application number: JP2008270022A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Mine; 崇浩峯; Motoki Chibazaki; 元輝千葉崎; Mariko Iino; 麻理子飯野; Akihiro Yamazaki; 彰弘山崎; Takumi Sasaki; 匠佐々木
Original assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Current assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2010-04-30

Abstract

【課題】受信信号のレベルが規定値を超えた場合でも他チャンネルに影響する歪みによる不要波を発生することのない地上デジタル放送中継装置を提供する。
【解決手段】上位局から送信される地上デジタル放送を受信し、その受信信号を前置増幅器、ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器及び出力増幅器で増幅して送信アンテナから再送信する地上デジタル放送中継装置において、上記ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器に出力信号をオン／オフする切替スイッチ４４及び入力信号のレベルを検出して上記切替スイッチ４４を切替え制御する入力レベル検出回路３４を設ける。入力レベル検出回路３４は、対応チャンネルの入力信号のレベルが規定値内のときは切替スイッチ４４をオン状態に保持して再送信信号を出力し、入力信号のレベルが規定値を超えると切替スイッチ４４をオフ状態に切替えて再送信信号の送出を停止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、上位局から送信される地上デジタル放送を受信し、その受信信号を増幅して送信アンテナから再送信する地上デジタル放送中継装置に関する。

地上デジタル放送は、変調方式として直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を使用し、また、送信周波数としてＵＨＦ帯の周波数を使用している。ＵＨＦ帯等の高い周波数の電波は、回折が殆どなく、高いビルや山などの障害物があると電波が遮られてしまい、サービスエリアの一部に電波を受信し難い地域を生じる。

このような難視聴地域を無くすため、あるいは遠方の地域に放送電波を届けるため、一般に例えばビルの屋上や山の頂上等に極微小電力の地上デジタル放送中継装置を設置し、上位局（親局）から送信される電波を受信し、増幅した後、送信アンテナにより難視聴地域あるいは次の中継局等の対象エリアへ向けて再送信している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００８−１９９２１９号公報

上記極微小電力の地上デジタル放送中継装置において、受信する放送波の信号レベルは外部要因により変動するが、再送信する信号のレベルは所定値例えば１００ｄＢμに規定されている。

このため従来の地上デジタル放送中継装置は、ＡＧＣ（automatic gain control）付きチャンネル専用増幅器を使用し、受信信号のレベル変動を補正して再送信信号のレベルが所定値に保持されるようにしている。

しかし、受信信号のレベルが過度に変化し、ＡＧＣの制御範囲を超えた場合、規定レベル以上の信号を送出したり、歪みによる不要波を送出してしまうという問題があった。地上デジタル放送に使用されるＯＦＤＭ信号では、受信信号のレベルが定格レベルを超えると、その当該チャンネルの両脇のチャンネルに歪みによる不要波を発生させる。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、受信信号のレベルが過度に高くなり、受信増幅器で制御不能なレベルとなる場合に送信出力を停止し、規定レベル以上の出力を送出したり、他チャンネルの帯域に歪みによる不要波を送出したりすることのない地上デジタル放送中継装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上位局から送信される地上デジタル放送を受信アンテナで受信し、前記受信アンテナの受信信号を前置増幅器、ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器及び出力増幅器で増幅して送信アンテナから再送信する地上デジタル放送中継装置において、
前記前置増幅器は、出力信号をオン／オフする切替スイッチと、入力信号のレベルを検出して前記切替スイッチを切替え制御する入力レベル検出回路とを備え、前記入力レベル検出回路は、入力信号のレベルが規定値内のときは前記切替スイッチをオン状態に保持して再送信信号を出力し、入力信号のレベルが規定値を超えると前記切替スイッチをオフ状態に切替えて再送信信号の送出を停止することを特徴とする。

第２の発明は、上位局から送信される地上デジタル放送を受信アンテナで受信し、前記受信アンテナの受信信号を前置増幅器、ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器及び出力増幅器で増幅して送信アンテナから再送信する地上デジタル放送中継装置において、
前記ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器は、出力信号をオン／オフする切替スイッチと、入力信号のレベルを検出して前記切替スイッチを切替え制御する入力レベル検出回路とを備え、前記入力レベル検出回路は、入力信号のレベルが規定値内のときは前記切替スイッチをオン状態に保持して再送信信号を出力し、入力信号のレベルが規定値を超えると前記切替スイッチをオフ状態に切替えて再送信信号の送出を停止することを特徴とする。

本発明によれば、受信信号のレベルが規定値より高くなってＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器で信号レベルを正常範囲に保持できなくなる場合であっても、切替スイッチをオフ状態に切替えて再送信信号の送出を停止することにより、規定レベル以上の出力を送出したり、他チャンネルの帯域へ歪みによる不要波を送出したりする等の不具合を確実に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る地上デジタル放送中継装置の全体の構成を示すブロック図である。図１において、１１は例えば４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ−ＴＶ帯域における地上デジタル放送を受信する受信アンテナで、その受信信号は前置増幅器１２に入力される。この前置増幅器１２は、受信アンテナ１１で受信された地上デジタル放送を増幅する広帯域増幅器で、この前置増幅器１２で増幅された信号は分配器１３により複数のＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎに分配される。ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎは、それぞれ例えば４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ−ＴＶ帯域におけるチャンネル（帯域６ＭＨｚ）別に地上デジタル放送波を増幅する。上記ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎで増幅された各チャンネルの地上デジタル放送波は、混合器１５で混合された後、出力増幅器１６で規定の出力値まで増幅されて送信アンテナ１７から再送信される。

上記のように構成された地上デジタル放送中継装置は、例えば受信アンテナ１１で受信される電波のレベルが６０ｄＢμ±１０ｄＢμの範囲において、出力増幅器１６から１００ｄＢμの送信波が出力されるように規定されている。

そして、第１実施形態に係る地上デジタル放送中継装置では、前置増幅器１２を図２に示すように構成している。図２において、２１は前置増幅器１２の入力端子で、この入力端子２１には受信アンテナ１１で受信された信号が入力される。上記入力端子２１に入力された信号は、広帯域増幅器２２及び入力レベル検出回路２３に入力される。

広帯域増幅器２２は、受信信号を増幅し、切替スイッチ２４を介して出力端子２５へ出力する。この出力端子２５から出力される信号は、図１に示した分配器１３に入力されてＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎに分配される。上記切替スイッチ２４は、切替端子ａ、ｂ及び共通端子ｃを備え、入力レベル検出回路２３の出力信号によって共通端子ｃが切替端子ａ又はｂに切替え制御されるもので、広帯域増幅器２２で増幅された信号が共通端子ｃ及び切替端子ａを介して出力端子２５に出力され、他方の切替端子ｂは例えば７５Ωのダミー抵抗２６を介して接地される。

上記入力レベル検出回路２３は、入力端子２１を介して入力される受信信号を検波して信号レベルを検出し、受信信号のレベルが規定値内であれば“０”信号、規定値を超えると“１”信号を出力して切替スイッチ２４を切替え制御する。この場合、切替スイッチ２４は、入力レベル検出回路２３から“０”信号が出力されている状態では共通端子ｃが切替端子ａに切替え接続され、入力レベル検出回路２３から“１”信号が出力されると共通端子ｃが切替端子ｂに切替え接続される。上記のように切替スイッチ２４は、入力レベル検出回路２３の出力信号によって制御され、広帯域増幅器２２から出力端子２５へ送られる信号をオンあるいはオフに切替える。

上記のように構成された前置増幅器１２は、受信アンテナ１１から入力端子２１に入力される受信信号のレベルが規定値内に保持されている状態では、入力レベル検出回路２３から“０”信号が出力され、切替スイッチ２４は共通端子ｃが切替端子ａ側に接続されている。このため受信アンテナ１１から入力端子２１に入力された受信信号は、広帯域増幅器２２で増幅された後、切替スイッチ２４の共通端子ｃ及び切替端子ａを介して出力端子２５から出力され、図１に示した分配器１３に入力されてＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎに分配される。

ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎは、上記前置増幅器１２で増幅された信号をチャンネル別に増幅する。このＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎで増幅された信号、すなわち各チャンネルの地上デジタル放送波は、混合器１５で混合された後、出力増幅器１６で規定の出力値まで増幅されて送信アンテナ１７から再送信される。

また、受信アンテナ１１から入力端子２１に入力される受信信号のレベルが外部要因等により規定値より大きくなった場合、入力レベル検出回路２３から“１”信号が出力され、切替スイッチ２４は共通端子ｃが切替端子ｂ側に切替え接続される。このため前置増幅器１２の出力信号は、切替スイッチ２４の切替端子ｂ側に接続されているダミー抵抗２６を介して接地され、出力端子２５からは出力されなくなる。この結果、地上デジタル放送中継装置からの地上デジタル放送波の再送信出力は停止される。

上記のように地上デジタル放送中継装置は、受信アンテナ１１で受信された受信信号のレベルが規定値より大きくなった場合、入力レベル検出回路２３によって受信信号レベルの異常が検出され、切替スイッチ２４がオフ状態に切替えられて信号出力を停止するので、規定レベル以上の出力を送出したり、他チャンネルの帯域に歪みによる不要波を送出することがなくなる。

また、受信アンテナ１１の受信信号のレベルが規定値内に戻れば、入力レベル検出回路２３の出力信号が“０”となり、切替スイッチ２４は共通端子ｃが再び切替端子ａに切替え接続され、地上デジタル放送中継装置から正常な地上デジタル放送波が出力されるようになる。

上記実施形態によれば、受信アンテナ１１により受信される信号のレベルが規定値より高くなってＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎで信号レベルを正常範囲に保持できなくなる場合であっても、前置増幅器１２に設けた切替スイッチ２４をオフ状態に切替えて再送信出力を停止することにより、規定レベル以上の出力を送出したり、他チャンネルの帯域へ歪みによる不要波を送出したりする等の不具合を確実に防止することができる。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る地上デジタル放送中継装置について説明する。この第２実施形態に係る地上デジタル放送中継装置では、図１に示したＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎを図３に示すように構成している。なお、ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎは同様の構成であるので、図３ではＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａについて示している。

図３において、３１は入力端子で、この入力端子３１には図１に示した前置増幅器１２で増幅された地上デジタル放送波が入力される。上記入力端子３１に入力された信号は、チャンネル専用フィルタ（ＢＰＦ）３２を介して取り出され、チャンネル専用の増幅器３３に入力されると共に入力レベル検出回路３４に入力される。上記チャンネル専用フィルタ３２は、地上デジタル放送、例えば４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ−ＴＶ帯域中の任意チャンネル（帯域６ＭＨｚ）を選択して出力する。

上記増幅器３３の出力信号は、ＡＧＣ回路３５を介して受信変換部３６へ送られて例えば５７ＭＨｚの中間周波信号に変換される。上記受信変換部３６には、局部発振器３７から例えばｆ_０（受信周波数）＋５７ＭＨｚの局部発振信号Ｌｏが入力される。受信変換部３６は、受信信号ｆ_０と局部発振信号Ｌｏとを混合して差の信号、すなわち「Ｌｏ−ｆ_０＝５７（ＭＨｚ）」の信号を中間周波信号として出力する。この受信変換部３６から出力される中間周波信号は、中間周波増幅器３８、バンドパスフィルタ例えばＳＡＷフィルタ（surface acoustic wave filter：表面弾性波フィルタ）３９を介して中間周波増幅器４０へ送られる。

上記中間周波増幅器４０で増幅された信号は、送信変換部４１及び通過レベル検出回路４２へに入力される。通過レベル検出回路４２は、中間周波増幅器４０の出力信号を検波してＡＧＣ電圧を生成し、ＡＧＣ回路３５へ利得制御信号として出力する。

また、上記送信変換部４１には、上記局部発振器３７から局部発振信号Ｌｏが入力される。送信変換部４１は、中間周波増幅器４０で増幅された中間周波信号と局部発振器３７の局部発振信号Ｌｏとを混合し、中間周波信号を受信信号と同じ周波数ｆ_０の送信信号に変換する。この送信変換部４１から出力される周波数ｆ_０の送信信号は、高周波増幅器４３で増幅された後、切替スイッチ４４及びチャンネル専用フィルタ（ＢＰＦ）４５を介して出力端子４６から図１に示す出力増幅器１６へ送られる。

上記切替スイッチ４４は、切替端子ａ、ｂ及び共通端子ｃを備え、入力レベル検出回路３４の出力信号によって共通端子ｃが切替端子ａ又はｂに切替え制御されるもので、高周波増幅器４３で増幅された信号が共通端子ｃ及び切替端子ａを介してチャンネル専用フィルタ４５へ出力され、他方の切替端子ｂは例えば７５Ωのダミー抵抗４７を介して接地される。

上記入力レベル検出回路３４は、チャンネル専用フィルタ３２により選択された各チャンネルの信号を検波して信号レベルを検出し、信号レベルが規定値内であれば“０”信号、規定値を超えると“１”信号を出力して切替スイッチ４４を切替え制御する。この場合、切替スイッチ４４は、入力レベル検出回路３４から“０”信号が出力されている状態では共通端子ｃが切替端子ａに切替え接続され、入力レベル検出回路３４から“１”信号が出力されると共通端子ｃが切替端子ｂに切替え接続される。

上記のように構成されたＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａは、チャンネル専用フィルタ３２で選択されたチャンネルの信号レベルが規定値内に保持されている状態では、入力レベル検出回路３４から“０”信号が出力され、切替スイッチ４４は共通端子ｃが切替端子ａ側に接続されている。

このとき前置増幅器１２から分配器１３を介して入力端子３１に入力された信号は、チャンネル専用フィルタ３２で所定チャンネルの信号が選択され、増幅器３３で増幅された後、ＡＧＣ回路３５に入力されてゲイン調整され、更に受信変換部３６へ送られて例えば５７ＭＨｚの中間周波信号に変換される。この受信変換部３６から出力される中間周波信号は、中間周波増幅器３８、ＳＡＷフィルタ３９、中間周波増幅器４０を介して送信変換部４１及び通過レベル検出回路４２へ送られる。通過レベル検出回路４２は、中間周波増幅器４０の出力信号を検波してＡＧＣ電圧を生成し、ＡＧＣ回路３５のゲイン調整を行う。

また、送信変換部４１は、中間周波増幅器４０で増幅された中間周波信号と局部発振器３７の局部発振信号Ｌｏとを混合し、中間周波信号を受信信号と同じ周波数ｆ_０の送信信号に変換する。この送信変換部４１から出力される周波数ｆ_０の送信信号は、高周波増幅器４３で増幅されて切替スイッチ４４に入力される。このとき切替スイッチ４４は共通端子ｃが切替端子ａ側に接続されているので、高周波増幅器４３で増幅された高周波信号は、切替スイッチ４４を介してチャンネル専用フィルタ４５へ送られ、更に出力端子４６から図１に示した混合器１５へ出力される。

各ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎで増幅された各チャンネルの信号は、混合器１５で混合された後、出力増幅器１６で増幅され、送信アンテナ１７から難視聴地域あるいは次の中継局等の対象エリアへ向けて再送信される。

また、チャンネル専用フィルタ３２で選択されたチャンネルの信号レベルが外部要因等により規定値より大きくなった場合、入力レベル検出回路３４から“１”信号が出力され、切替スイッチ４４は共通端子ｃが切替端子ｂ側に切替え接続される。このため高周波増幅器４３の出力信号は、切替スイッチ４４の切替端子ｂ側に接続されているダミー抵抗４７を介して接地され、出力端子４６からは出力されなくなる。この結果、地上デジタル放送中継装置の該当チャンネルにおける地上デジタル放送波の再送信出力は停止される。

上記のように地上デジタル放送中継装置は、各ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎにおいて、入力信号のレベルが規定値より大きくなった場合、入力レベル検出回路３４によって受信信号レベルの異常が検出され、切替スイッチ４４がオフ状態に切替えられて該当チャンネルの信号出力を停止するので、規定レベル以上の出力を送出したり、他チャンネルの帯域に歪みによる不要波を送出したりする不具合を防止することができる。

また、放送波の出力を停止したＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎにおいて、入力された信号のレベルが規定値内に戻れば、入力レベル検出回路３４の出力信号が“０”となり、切替スイッチ４４は共通端子ｃが再び切替端子ａに切替え接続され、該当チャンネルにおける地上デジタル放送の再送信動作が正常に行われるようになる。

上記実施形態によれば、前置増幅器１２から各ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎに入力された信号のレベルが規定値より高くなり、ＡＧＣ制御が不能なレベルとなった場合、各ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎに設けた切替スイッチ４４をオフ状態に切替えて該当チャンネルの再送信出力を停止することにより、規定レベル以上の出力を送出したり、他チャンネルに影響する歪みによる不要波を発生したりする等の不具合を確実に防止することができる。

また、各ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器１４ａ〜１４ｎに切替スイッチ４４及び入力レベル検出回路３４を設け、該入力レベル検出回路３４の検出信号により切替スイッチ４４を切替え制御することにより、チャンネル別に送信出力の停止及び復帰制御を行うことが可能となり、他の正常なチャンネルにおいては支障なく地上デジタル放送を継続することができる。

また、入力レベル検出回路３４は、中間周波増幅器４０から出力されるＡＧＣ制御された信号のレベルを検出するのではなく、前置増幅器１２で増幅された高周波信号（ＲＦ信号）のレベルを検出しているので、図４に示すように入力信号レベルに比例して入力レベル検出信号（検波電圧）が変化するため、定格レベル範囲は任意の位置に設定することが可能である。図４は入力信号レベルと検波電圧との関係を示したもので、横軸に入力信号レベルをとり、縦軸に検波電圧をとって示した。

中間周波増幅器４０から出力されるＡＧＣ制御された信号のレベルを検出して切替スイッチ４４を切替え制御するように構成した場合、入力信号レベルが変化してもＡＧＣの作用により検波電圧が変化しない領域が存在するため、過入力設定ができない範囲を生じる。

また、同様に第１実施形態においても、入力レベル検出回路２３はＡＧＣ制御された信号のレベルを検出するのではなく、受信アンテナ１１で受信された高周波信号（ＲＦ信号）のレベルを検出しているので、上記第２実施形態と同様に定格レベル範囲を任意の位置に設定することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係る地上デジタル放送中継装置の全体の構成を示すブロック図である。同実施形態における前置増幅器の構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係る地上デジタル放送中継装置のＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器の構成を示すブロック図である。同実施形態における入力レベル検出回路の過入力設定範囲を説明するための図である。

符号の説明

１１…受信アンテナ、１２…前置増幅器、１３…分配器、１４ａ〜１４ｎ…ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器、１５…混合器、１６…出力増幅器、１７…送信アンテナ、２１…入力端子、２２…広帯域増幅器、２３…入力レベル検出回路、２４…切替スイッチ、２５…出力端子、２６…ダミー抵抗、３１…入力端子、３２…チャンネル専用フィルタ、３３…増幅器、３４…入力レベル検出回路、３５…ＡＧＣ回路、３６…受信変換部、３７…局部発振器、３８…中間周波増幅器、３９…ＳＡＷフィルタ、４０…中間周波増幅器、４１…送信変換部、４２…通過レベル検出回路、４３…高周波増幅器、４４…切替スイッチ、４５…チャンネル専用フィルタ、４６…出力端子、４７…ダミー抵抗。

Claims

上位局から送信される地上デジタル放送を受信アンテナで受信し、前記受信アンテナの受信信号を前置増幅器、ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器及び出力増幅器で増幅して送信アンテナから再送信する地上デジタル放送中継装置において、
前記前置増幅器は、出力信号をオン／オフする切替スイッチと、入力信号のレベルを検出して前記切替スイッチを切替え制御する入力レベル検出回路とを備え、
前記入力レベル検出回路は、入力信号のレベルが規定値内のときは前記切替スイッチをオン状態に保持して再送信信号を出力し、入力信号のレベルが規定値を超えると前記切替スイッチをオフ状態に切替えて再送信信号の送出を停止することを特徴とする地上デジタル放送中継装置。
上位局から送信される地上デジタル放送を受信アンテナで受信し、前記受信アンテナの受信信号を前置増幅器、ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器及び出力増幅器で増幅して送信アンテナから再送信する地上デジタル放送中継装置において、
前記ＡＧＣ付きチャンネル専用増幅器は、出力信号をオン／オフする切替スイッチと、入力信号のレベルを検出して前記切替スイッチを切替え制御する入力レベル検出回路とを備え、
前記入力レベル検出回路は、入力信号のレベルが規定値内のときは前記切替スイッチをオン状態に保持して再送信信号を出力し、入力信号のレベルが規定値を超えると前記切替スイッチをオフ状態に切替えて再送信信号の送出を停止することを特徴とする地上デジタル放送中継装置。