JP2014168178A - キャビティフィルタ、ワンセグ放送送信装置及びワンセグ放送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】キャビティフィルタの小型化を図ること。
【解決手段】キャビティフィルタは、長方形状で導電性を有する筐体内に、筐体の長手方向中心軸に沿って分断された2つのフィルタ室64、66を備え、各フィルタ室内に、中心インダクタL2、L5と可変コンデンサVC1、VC2との直列回路、及び、各中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタL1、L3、L4、L6を収納することにより構成される。そして、これら各部を、各フィルタ室において、筐体の長手方向に沿って互いに逆方向となるよう配置することで、キャビティフィルタの入・出力端子T1、T2を、筐体の長手方向両端に配置し、キャビティフィルタを小型化する。
【選択図】図3
【解決手段】キャビティフィルタは、長方形状で導電性を有する筐体内に、筐体の長手方向中心軸に沿って分断された2つのフィルタ室64、66を備え、各フィルタ室内に、中心インダクタL2、L5と可変コンデンサVC1、VC2との直列回路、及び、各中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタL1、L3、L4、L6を収納することにより構成される。そして、これら各部を、各フィルタ室において、筐体の長手方向に沿って互いに逆方向となるよう配置することで、キャビティフィルタの入・出力端子T1、T2を、筐体の長手方向両端に配置し、キャビティフィルタを小型化する。
【選択図】図3
Description
本発明は、狭帯域のバンドパスフィルタを構成するキャビティフィルタ、及び、そのキャビティフィルタを用いて構成されるワンセグ放送送信装置及びワンセグ放送システムに関する。
従来、特定周波数の高周波信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとして、筐体にて複数のフィルタ室(所謂キャビティ)を形成し、各キャビティ内に共振素子を設けることにより構成されるキャビティフィルタが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
キャビティフィルタは、キャビティ内で、フィルタを構成するインダクタ同士を電磁結合させ、その結合量やインダクタに接続されるコンデンサの容量を調整することにより、通過帯域の下側及び上側の減衰点を設定することで、通過帯域の狭帯域化を図ることができる。
このため、キャビティフィルタは、通信装置やテレビ放送信号の伝送装置等で、多チャンネルの高周波信号の中から特定チャンネルの信号を抽出するのに広く利用されている。
しかしながら、キャビティフィルタは、筐体にてキャビティを形成する必要があり、しかも、そのキャビティ内に、インダクタとコンデンサとにより構成されるフィルタ回路(共振素子)を組み込む必要がある。
このため、キャビティフィルタは、狭帯域化のためにキャビティの段数を増加すればするほど、体格が大きくなり、装置全体を小型化する際の妨げになるという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、キャビティフィルタの小型化を図り、キャビティフィルタを用いて構成される装置を小型化できるようにすること、を目的とする。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、キャビティフィルタの小型化を図り、キャビティフィルタを用いて構成される装置を小型化できるようにすること、を目的とする。
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載のキャビティフィルタは、
矩形形状で導電性を有する筐体内に、当該筐体の一壁面に平行な分離壁にて複数に分断された複数のフィルタ室を備え、
前記複数のフィルタ室のうち、両側の2つのフィルタ室には、それぞれ、各フィルタ室に形成されるフィルタ回路の中心となる中心インダクタと可変コンデンサとの直列回路が、前記分離壁に平行な軸方向に配置されると共に、前記中心インダクタを挟んで前記直列回路の両側には、前記中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタが収納されており、
前記直列回路の両端及び前記一対の入・出力インダクタの一端は、それぞれ、前記筐体に接地され、
前記一対の入・出力インダクタのうち、一方のインダクタの他端は、隣接するフィルタ室と間の分離壁に設けられた第1貫通コンデンサに接続され、他方のインダクタの他端は、前記直列回路の配置方向一端側の壁面に設けられた第2貫通コンデンサに接続され、
前記第1貫通コンデンサには、前記各フィルタ室内で、それぞれ、一端が前記筐体に接地されたコンデンサが接続され、
しかも、前記各フィルタ室において、前記各部が、前記分離壁に沿って互いに逆方向となるよう配置されることで、前記各フィルタ室の壁面に設けられた第2貫通コンデンサには、それぞれ、前記各フィルタ室の外側で、前記分離壁に平行な軸方向両端に設けられた端子が接続されていることを特徴とする。
矩形形状で導電性を有する筐体内に、当該筐体の一壁面に平行な分離壁にて複数に分断された複数のフィルタ室を備え、
前記複数のフィルタ室のうち、両側の2つのフィルタ室には、それぞれ、各フィルタ室に形成されるフィルタ回路の中心となる中心インダクタと可変コンデンサとの直列回路が、前記分離壁に平行な軸方向に配置されると共に、前記中心インダクタを挟んで前記直列回路の両側には、前記中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタが収納されており、
前記直列回路の両端及び前記一対の入・出力インダクタの一端は、それぞれ、前記筐体に接地され、
前記一対の入・出力インダクタのうち、一方のインダクタの他端は、隣接するフィルタ室と間の分離壁に設けられた第1貫通コンデンサに接続され、他方のインダクタの他端は、前記直列回路の配置方向一端側の壁面に設けられた第2貫通コンデンサに接続され、
前記第1貫通コンデンサには、前記各フィルタ室内で、それぞれ、一端が前記筐体に接地されたコンデンサが接続され、
しかも、前記各フィルタ室において、前記各部が、前記分離壁に沿って互いに逆方向となるよう配置されることで、前記各フィルタ室の壁面に設けられた第2貫通コンデンサには、それぞれ、前記各フィルタ室の外側で、前記分離壁に平行な軸方向両端に設けられた端子が接続されていることを特徴とする。
次に、請求項2に記載のワンセグ放送送信装置は、
CATV網の伝送線にて伝送されるテレビ放送信号の中から、特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号を抽出する入力バンドパスフィルタと、
前記入力バンドパスフィルタにて抽出されたワンセグ放送信号を増幅する入力増幅部と、
前記入力増幅部にて増幅されたワンセグ放送信号を、中間周波数帯に周波数変換する第1周波数変換部と、
前記第1周波数変換部にて周波数変換された中間周波信号を増幅する中間増幅部と、
前記中間増幅部にて増幅された中間周波信号の中から、前記特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号に対応しない不要信号成分を除去する中間バンドパスフィルタと、
前記中間バンドパスフィルタにて不要信号成分が除去された中間周波信号を、前記特定放送チャンネル・特定セグメントの放送周波数帯に周波数変換する第2周波数変換部と、
前記第2周波数変換部にて周波数変換されたワンセグ放送信号を増幅する出力増幅部と、
前記出力増幅部にて増幅されたワンセグ放送信号の中から不要信号成分を除去し、送信アンテナに出力する出力バンドパスフィルタと、
を備え、
前記中間バンドパスフィルタは、表面弾性波フィルタにて構成され、
前記出力バンドパスフィルタは、請求項1に記載のキャビティフィルタにて構成されていることを特徴とする。
CATV網の伝送線にて伝送されるテレビ放送信号の中から、特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号を抽出する入力バンドパスフィルタと、
前記入力バンドパスフィルタにて抽出されたワンセグ放送信号を増幅する入力増幅部と、
前記入力増幅部にて増幅されたワンセグ放送信号を、中間周波数帯に周波数変換する第1周波数変換部と、
前記第1周波数変換部にて周波数変換された中間周波信号を増幅する中間増幅部と、
前記中間増幅部にて増幅された中間周波信号の中から、前記特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号に対応しない不要信号成分を除去する中間バンドパスフィルタと、
前記中間バンドパスフィルタにて不要信号成分が除去された中間周波信号を、前記特定放送チャンネル・特定セグメントの放送周波数帯に周波数変換する第2周波数変換部と、
前記第2周波数変換部にて周波数変換されたワンセグ放送信号を増幅する出力増幅部と、
前記出力増幅部にて増幅されたワンセグ放送信号の中から不要信号成分を除去し、送信アンテナに出力する出力バンドパスフィルタと、
を備え、
前記中間バンドパスフィルタは、表面弾性波フィルタにて構成され、
前記出力バンドパスフィルタは、請求項1に記載のキャビティフィルタにて構成されていることを特徴とする。
また、請求項3に記載のワンセグ放送システムは、
ワンセグ放送用の放送データを、CATV網の空きチャンネルの特定セグメントのワンセグ放送信号に変換し、CATV網の伝送線に送出する放送信号出力装置と、
前記CATV網の伝送線に接続され、前記伝送線を流れる伝送信号の中から、前記ワンセグ放送信号を抽出し、該抽出したワンセグ放送信号を所定レベルまで増幅して、送信アンテナから送信させるワンセグ放送送信装置と、
を備え、前記ワンセグ放送送信装置として、請求項2記載のワンセグ放送送信装置を備えたことを特徴とする。
ワンセグ放送用の放送データを、CATV網の空きチャンネルの特定セグメントのワンセグ放送信号に変換し、CATV網の伝送線に送出する放送信号出力装置と、
前記CATV網の伝送線に接続され、前記伝送線を流れる伝送信号の中から、前記ワンセグ放送信号を抽出し、該抽出したワンセグ放送信号を所定レベルまで増幅して、送信アンテナから送信させるワンセグ放送送信装置と、
を備え、前記ワンセグ放送送信装置として、請求項2記載のワンセグ放送送信装置を備えたことを特徴とする。
本発明のキャビティフィルタにおいては、矩形形状で導電性を有する筐体内に、当該筐体の一壁面に平行な分離壁にて複数に分断された複数のフィルタ室を備える。
そして、複数のフィルタ室のうち、両側の2つのフィルタ室には、それぞれ、各フィルタ室に形成されるフィルタ回路の中心となる中心インダクタと可変コンデンサとの直列回路が、分離壁に平行な軸方向に配置されると共に、中心インダクタを挟んで直列回路の両側には、中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタが収納されている。
そして、複数のフィルタ室のうち、両側の2つのフィルタ室には、それぞれ、各フィルタ室に形成されるフィルタ回路の中心となる中心インダクタと可変コンデンサとの直列回路が、分離壁に平行な軸方向に配置されると共に、中心インダクタを挟んで直列回路の両側には、中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタが収納されている。
また、直列回路の両端及び一対の入・出力インダクタの一端は、筐体に接地され、一対の入・出力インダクタのうち、一方の入・出力インダクタの他端は、2つのフィルタ室の境界を形成する壁面に設けられた第1貫通コンデンサに接続され、の入・出力インダクタの他端は、各フィルタ室の長手方向一端側壁面に設けられた第2貫通コンデンサに接続され、更に、第1貫通コンデンサには、各フィルタ室内で、それぞれ、一端が筐体に接地されたコンデンサが接続されている。
また、直列回路の両端及び一対の入・出力インダクタの一端は、それぞれ、筐体に接地され、一対の入・出力インダクタのうち、一方のインダクタの他端は、隣接するフィルタ室と間の分離壁に設けられた第1貫通コンデンサに接続され、他方のインダクタの他端は、直列回路の配置方向一端側の壁面に設けられた第2貫通コンデンサに接続され、更に、第1貫通コンデンサには、各フィルタ室内で、それぞれ、一端が前記筐体に接地されたコンデンサが接続されている。
また、直列回路の両端及び一対の入・出力インダクタの一端は、それぞれ、筐体に接地され、一対の入・出力インダクタのうち、一方のインダクタの他端は、隣接するフィルタ室と間の分離壁に設けられた第1貫通コンデンサに接続され、他方のインダクタの他端は、直列回路の配置方向一端側の壁面に設けられた第2貫通コンデンサに接続され、更に、第1貫通コンデンサには、各フィルタ室内で、それぞれ、一端が前記筐体に接地されたコンデンサが接続されている。
また、各フィルタ室において、上記各部は、分離壁に沿って互いに逆方向となるよう配置されることで、各フィルタ室の壁面に設けられた第2貫通コンデンサには、それぞれ、各フィルタ室の外側で、分離壁に平行な軸方向両端に設けられた端子が接続されている。
つまり、可変コンデンサと中心インダクタとの直列回路と、中心インダクタと電磁結合される一対の入・出力インダクタとをフィルタ室に設けることで、キャビティフィルタを構成する場合、通常は、フィルタ室の接続段数を調整できるように、各フィルタ室において上記各部は同一方向に配置される。
そして、この場合、端子は、フィルタ室の配列方向両側に位置する、筐体の外側壁面に設けられ、筐体全体が、フィルタ室の配列方向に膨らむことになる。
しかし、これでは、キャビティフィルタ全体が大型化してしまう。
しかし、これでは、キャビティフィルタ全体が大型化してしまう。
そこで、本発明では、複数のフィルタ室の配列方向両側の2つのフィルタ室において、可変コンデンサと中心インダクタとの直列回路と、一対の入・出力インダクタとが、分離壁に沿って互いに逆方向となるよう配置することで、筐体の分離壁両端側に、それぞれ、キャビティフィルタへの信号入出力用の端子を設けるようにしている。
つまり、このように構成することで、キャビティフィルタ全体が、フィルタ室の配列方向に膨らむのを防止し、その体積を減らすことで、キャビティフィルタを小型化しているのである。
よって、本発明のキャビティフィルタによれば、キャビティフィルタの小型化を図り、キャビティフィルタを備えた装置が大型化するのを抑制できる。
次に、請求項2に記載のワンセグ放送送信装置においては、CATV網の伝送線にて伝送されるテレビ放送信号が入力されると、まず入力バンドパスフィルタにて、特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号が抽出され、その抽出されたワンセグ放送信号が入力増幅部にて増幅される。
次に、請求項2に記載のワンセグ放送送信装置においては、CATV網の伝送線にて伝送されるテレビ放送信号が入力されると、まず入力バンドパスフィルタにて、特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号が抽出され、その抽出されたワンセグ放送信号が入力増幅部にて増幅される。
そして、その増幅されたワンセグ放送信号は、第1周波数変換部にて、中間周波数帯に周波数変換され、中間増幅部にて増幅された後、中間バンドパスフィルタに入力される。 中間バンドパスフィルタは、中間増幅部にて増幅された中間周波信号の中から、特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号に対応しない不要信号成分を除去するためのものである。
そして、中間バンドパスフィルタは、急峻なカットオフ特性を有する表面弾性波フィルタ(SAWフィルタ)にて構成されていることから、中間周波信号からワンセグ放送信号成分を抽出し、不要信号成分を除去することができる。
また、SAWフィルタからなる中間バンドパスフィルタを通過した中間周波信号は、第2周波数変換部にて、特定放送チャンネル・特定セグメントの放送周波数帯に周波数変換されることで、ワンセグ放送信号に戻される。
そして、その周波数変換後のワンセグ放送信号は、出力増幅部にて増幅された後、出力バンドパスフィルタを通って、送信アンテナに出力される。
出力バンドパスフィルタは、送信アンテナから送信するワンセグ放送信号の中から不要信号成分を除去するためのものであり、本発明では、請求項1に記載のキャビティフィルタにて構成される。
出力バンドパスフィルタは、送信アンテナから送信するワンセグ放送信号の中から不要信号成分を除去するためのものであり、本発明では、請求項1に記載のキャビティフィルタにて構成される。
請求項1に記載のキャビティフィルタは、インダクタ(換言すればコイル)とコンデンサとにより構成される一般的な集中定数フィルタに比べて、急峻なフィルタ特性が得られ、しかも、使用可能な周波数帯域をワンセグ放送信号と同じ周波数帯域にすることができる。
また、キャビティフィルタは、SAWフィルタのようにワンセグ放送信号を中間周波数帯に周波数変換することなく、送信アンテナから送信させるワンセグ放送信号から、不要信号成分を除去することができる。
従って、請求項2に記載のワンセグ放送送信装置によれば、SAWフィルタとキャビティフィルタとにより、送信アンテナから送信させるワンセグ放送信号から、不要信号成分を除去することができるようになり、所望のフィルタ特性が得られるようにSAWフィルタの接続段数を増加させる必要がない。
このため、SAWフィルタでの通過損失を補うために、中間増幅器の接続段数を増加するとか、中間増幅器自体の利得を高くする、といった対策が不要になり、ワンセグ放送送信装置を省電力化することができる。
すなわち、多チャンネルのテレビ放送信号の中から、特定チャンネルのテレビ放送信号を抽出する際には、急峻なカットオフ特性を有し、所望の周波数帯域の信号成分を抽出可能な表面弾性波フィルタ(surface acoustic wave filter;以下、SAWフィルタともいう)を用いるのが一般的である。
しかし、本発明のワンセグ放送送信装置のように、多チャンネルのテレビ放送信号の中から、特定チャンネルで特定セグメントのワンセグ放送信号を抽出するには、SAWフィルタの信号通過帯域幅を更に狭帯域にする必要があり、所望のフィルタ特性を実現するには、SAWフィルタを何段も従属接続する必要がある。
そして、このようにSAWフィルタを何段も縦続接続すると減衰量が大きくなることから、SAWフィルタを通過したワンセグ放送信号の信号レベルが著しく低下する。
従って、この場合、レベル低下を補うために、SAWフィルタに対応して、増幅器を何段も設けるか、或いは、増幅器自体の利得を高くする必要があるが、このような対策では、増幅器による消費電力が増加し、送信装置を省電力化することができない。
従って、この場合、レベル低下を補うために、SAWフィルタに対応して、増幅器を何段も設けるか、或いは、増幅器自体の利得を高くする必要があるが、このような対策では、増幅器による消費電力が増加し、送信装置を省電力化することができない。
また、ワンセグ放送信号のような高周波信号の増幅器は高価であるため、送信装置のコストアップを招くという問題もある。
これに対し、本発明(請求項2)のワンセグ放送送信装置によれば、出力段にキャビティフィルタを設けているので、送信アンテナから送信させるワンセグ放送信号から、直接、不要信号成分を除去することができるようになり、所望のフィルタ特性が得られるようにSAWフィルタの接続段数を増加させる必要がない。
これに対し、本発明(請求項2)のワンセグ放送送信装置によれば、出力段にキャビティフィルタを設けているので、送信アンテナから送信させるワンセグ放送信号から、直接、不要信号成分を除去することができるようになり、所望のフィルタ特性が得られるようにSAWフィルタの接続段数を増加させる必要がない。
従って、本発明のワンセグ放送送信装置によれば、SAWフィルタでの通過損失を補うために、中間増幅器の接続段数を増加するとか、中間増幅器自体の利得を高くする、といった対策が不要になり、ワンセグ放送送信装置を省電力化することができる。
また、出力段に設けられるキャビティフィルタは、請求項1に記載のキャビティフィルタを用いて構成されることから、ワンセグ放送送信装置全体を小型化することもできる。
次に、請求項3に記載のワンセグ放送システムは、ワンセグ放送信号をCATV網の伝送線に送出する放送信号出力装置と、その伝送線を流れる伝送信号の中からワンセグ放送信号を抽出し、所定レベルまで増幅して送信アンテナから送信させるワンセグ放送送信装置とにより構成される。
次に、請求項3に記載のワンセグ放送システムは、ワンセグ放送信号をCATV網の伝送線に送出する放送信号出力装置と、その伝送線を流れる伝送信号の中からワンセグ放送信号を抽出し、所定レベルまで増幅して送信アンテナから送信させるワンセグ放送送信装置とにより構成される。
そして、このワンセグ放送送信装置は、上述した本発明(請求項2)のワンセグ放送送信装置にて構成されることから、ワンセグ放送システム全体の省電力化を図ることができる。
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1に示すように、本実施形態のワンセグ放送システムは、CATV網のヘッドエンド2から端末側に至る伝送線(光ケーブル6及び同軸ケーブル7)を利用して、ワンセグ放送信号を伝送し、CATV網の任意の場所に設置されたワンセグ放送送信装置20から送信アンテナ14を介してワンセグ放送信号を送信するものである。
図1に示すように、本実施形態のワンセグ放送システムは、CATV網のヘッドエンド2から端末側に至る伝送線(光ケーブル6及び同軸ケーブル7)を利用して、ワンセグ放送信号を伝送し、CATV網の任意の場所に設置されたワンセグ放送送信装置20から送信アンテナ14を介してワンセグ放送信号を送信するものである。
このため、ワンセグ放送システムには、放送信号出力装置として、ワンセグエンコーダ10と、変調器12とが備えられている。
ワンセグエンコーダ10は、ワンセグ放送用の放送データ(映像・音声データ)を、テレビ放送信号を構成する13セグメントの一つ(一般に周波数配列で中央に位置する0番目のセグメント)を使って伝送するためのワンセグデータに変換するものである。
ワンセグエンコーダ10は、ワンセグ放送用の放送データ(映像・音声データ)を、テレビ放送信号を構成する13セグメントの一つ(一般に周波数配列で中央に位置する0番目のセグメント)を使って伝送するためのワンセグデータに変換するものである。
変調器12は、ワンセグエンコーダ10にて生成されたワンセグデータを、ヘッドエンド2から出力される伝送信号(多チャンネルのテレビ放送信号)とは異なる特定チャンネル(換言すれば空きチャンネル)で特定セグメントの放送信号(つまり、ワンセグ放送信号)に変換(OFDM変調)するものである。
そして、変調器12にて生成されたワンセグ放送信号は、ヘッドエンド2から出力された伝送信号を光信号に変換する電気/光変換器(E/O変換器)4に入力され、E/O変換器4にて、ヘッドエンド2からの伝送信号と共に光信号に変換されて、光ケーブル6に送出される。
光ケーブル6の末端には、光信号を電気信号に変換する光/電気変換器(O/E変換器)8が設けられており、O/E変換器8からは、電気信号に変換された伝送信号が複数の同軸ケーブル7に分配して出力される。
そして、この複数の同軸ケーブル7の一つに、ワンセグ放送送信装置(以下、単に送信装置という)20が接続されている。
図2に示すように、送信装置20には、同軸ケーブル7に接続される入力端子Tinと、送信アンテナ14に接続される出力端子Toutとが備えられている。
図2に示すように、送信装置20には、同軸ケーブル7に接続される入力端子Tinと、送信アンテナ14に接続される出力端子Toutとが備えられている。
そして、同軸ケーブル7から入力端子Tinに入力された伝送信号は、伝送信号の中から変調器12で生成された特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号を抽出するバンドパスフィルタ(以下、バンドパスフィルタをBPFとも記載する)22に入力される。
なお、このBPF22は、本発明の入力バンドパスフィルタに相当するものであり、集中定数フィルタにて構成されている。
次に、BPF22を通過したワンセグ放送信号は、入力増幅部としての増幅器24にて増幅された後、AGC回路26を介して、ミキサ28に入力される。
次に、BPF22を通過したワンセグ放送信号は、入力増幅部としての増幅器24にて増幅された後、AGC回路26を介して、ミキサ28に入力される。
AGC回路26は、送信アンテナ14から送信するワンセグ放送信号の信号レベルが所定レベルとなるよう、当該送信装置20全体の利得調整を行うためのものであり、可変減衰器にて構成されている。
ミキサ28は、AGC回路26から入力されるワンセグ放送信号と、VCO(電圧制御発振器)50から増幅器52及び分配器54を介して入力される高周波信号とを混合することで、ワンセグ放送信号を中間周波数帯に周波数変換するためのものであり、本発明の第1周波数変換部に相当する。
なお、VCO50の発振周波数は、PLL回路56にて、所定の一定周波数に制御されている。このため、ミキサ28では、変調器12で生成されたワンセグ放送信号を、所定の中間周波数帯に正確に周波数変換することができる。
次に、ミキサ28にて中間周波数帯に周波数変換されたワンセグ放送信号(中間周波信号)は、中間増幅部としての増幅器30にて増幅された後、BPF32に入力される。
BPF32は、増幅器30から入力される中間周波信号の中から、不要信号成分を除去し、ワンセグ放送信号成分のみを抽出するためのものであり、SAWフィルタにて構成されている。
BPF32は、増幅器30から入力される中間周波信号の中から、不要信号成分を除去し、ワンセグ放送信号成分のみを抽出するためのものであり、SAWフィルタにて構成されている。
そして、このBPF32(SAWフィルタ)を通過した中間周波信号(ワンセグ放送信号)は、第2周波数変換部としてのミキサ34に入力され、ミキサ34にて、分配器54にて分配されたVCO50からの高周波信号と混合されることにより、特定放送チャンネル・特定セグメントの放送周波数帯に周波数変換される。
つまり、ミキサ34は、中間周波数帯のワンセグ放送信号を、変調器12にて生成された元の放送周波数帯のワンセグ放送信号に戻す。
次に、ミキサ34にて周波数変換されたワンセグ放送信号は、BPF36を通って、出力増幅部としての増幅器38に入力され、この増幅器38にて所定レベルまで増幅された後、出力バンドパスフィルタとしてのBPF42に入力される。
次に、ミキサ34にて周波数変換されたワンセグ放送信号は、BPF36を通って、出力増幅部としての増幅器38に入力され、この増幅器38にて所定レベルまで増幅された後、出力バンドパスフィルタとしてのBPF42に入力される。
なお、BPF36は、ミキサ34にて周波数変換された信号の中から不要信号成分を除去し、ワンセグ放送信号成分を抽出するためのものであり、集中定数フィルタにて構成されている。
また、BPF42は、増幅器38にて増幅されたワンセグ放送信号の中から、不要信号成分を除去し、不要信号成分除去後のワンセグ放送信号を、出力端子Toutを介して送信アンテナ14に出力するためのものであり、キャビティフィルタにて構成されている。
そして、増幅器38とBPF42との間には、増幅器38にて増幅されたワンセグ放送信号の一部を分岐させる分岐器40が設けられており、分岐器40にて分岐されたワンセグ放送信号は、検波回路44にて検波される。
検波回路44は、ワンセグ放送信号の信号レベルを検出するためのものであり、検波回路44からの検波電圧は、制御回路46に入力される。
制御回路46は、検波電圧が予め設定された目標電圧となるよう、AGC回路26を制御することで、送信アンテナ14から放射されるワンセグ放送信号の信号レベルを所定の設定レベルに制御する。
制御回路46は、検波電圧が予め設定された目標電圧となるよう、AGC回路26を制御することで、送信アンテナ14から放射されるワンセグ放送信号の信号レベルを所定の設定レベルに制御する。
このように、本実施形態のワンセグ放送送信装置20においては、ミキサ28にて中間周波数帯に周波数変換された信号の中からワンセグ放送信号成分を抽出するのに用いるBPF32には、SAWフィルタが用いられる。
また、ミキサ34にて元の放送周波数帯に周波数変換された信号の中から不要信号成分を除去するのに用いるフィルタとして、集中定数フィルタからなるBPF36と、キャビティフィルタからなるBPF42との二つのフィルタが用いられる。
このため、本実施形態のワンセグ放送送信装置20によれば、これらのフィルタ(BPF32、36、42)により、送信アンテナ14から送信させるワンセグ放送信号から、不要信号成分を除去することができるようになる。
また、BPF32を構成するSAWフィルタにて充分除去することのできない不要信号成分を、キャビティフィルタからなるBPF42にて除去することができるようになるので、不要信号成分除去のために、SAWフィルタの接続段数を増加させる必要がない。
このため、SAWフィルタでの通過損失を補うために、中間増幅器の接続段数を増加するとか、中間増幅器自体の利得を高くする、といった対策が不要になり、ワンセグ放送送信装置20の省電力化を図ることができる。
次に、BPF42を構成するキャビティフィルタは、図3に示すように構成されている。
なお、図3において、(a)は、キャビティフィルタを構成する筐体60の蓋を外して内部構造が分かるようにした説明図であり、(b)は、キャビティフィルタの回路構成を表す回路図である。
なお、図3において、(a)は、キャビティフィルタを構成する筐体60の蓋を外して内部構造が分かるようにした説明図であり、(b)は、キャビティフィルタの回路構成を表す回路図である。
図3に示すように、本実施形態のBPF42を構成するキャビティフィルタは、長方形状で導電性を有する筐体60内に、導電性の分離壁62を使って、筐体60内を長手方向中心軸に沿って2つに分断することにより形成された第1フィルタ室64、第2フィルタ室66を備える。
そして、第1フィルタ室64、第2フィルタ室66には、それぞれ、可変コンデンサVC1、VC2と棒状の中心インダクタL2、L5との直列回路、及び、中心インダクタL2、L5と電磁結合される一対の入・出力インダクタL1及びL3、L4及びL6が収納されている。
また、各フィルタ室64、66に設けられる入・出力インダクタL1、L3、L4、L6は、棒状に形成された中心インダクタL2、L5と電磁結合し易くするため、中心インダクタL2、L5に対し略平行に配置された直線形状のインダクタにて構成されている。
そして、中心インダクタL2、L5及び入・出力インダクタL1、L3、L4、L6は、各フィルタ室64、65内に、各フィルタ室64、65の長手方向に沿って互いに平行にとなるよう配置され、可変コンデンサVC1、VC2は、中心インダクタL2、L5の一端側に配置されている。
次に、可変コンデンサVC1、VC2と中心インダクタL2、L5との直列回路の両端は、筐体60に接地されており、入・出力インダクタL1、L3、L4、L6の一端も、筐体60に接地されている。
また、各フィルタ室64、66にそれぞれ設けられる一対の入・出力インダクタL1及びL3、L4及びL6のうち、一方の入・出力インダクタL3、L4は、2つのフィルタ室64、66の境界を形成する壁面(換言すれば分離壁62)の近傍に配置されており、その入・出力インダクタL3、L4の他端は、その壁面中央を貫通するように設けられた貫通コンデンサLTC2を介して互いに接続されている。
そして、この貫通コンデンサLTC2と入・出力インダクタL3、L4との接続点は、コンデンサC1、C2を介して筐体60に接地されている。
一方、各フィルタ室64、66にそれぞれ設けられる一対の入・出力インダクタL1及びL3、L4及びL6のうち、他方の入・出力インダクタL1、L6は、一方の入・出力インダクタL3、L4との間で中心インダクタL2、L5を挟むように、各フィルタ室64、66において筐体60外壁面の近傍に配置されている。
一方、各フィルタ室64、66にそれぞれ設けられる一対の入・出力インダクタL1及びL3、L4及びL6のうち、他方の入・出力インダクタL1、L6は、一方の入・出力インダクタL3、L4との間で中心インダクタL2、L5を挟むように、各フィルタ室64、66において筐体60外壁面の近傍に配置されている。
そして、その入・出力インダクタL1、L6の他端は、各フィルタ室64、66の長手方向一端側壁面に設けられた貫通コンデンサLTC1、LTC3にそれぞれ接続されている。
また、各フィルタ室64、66において、上記各部は、筐体60の長手方向に沿って(換言すれば分離壁62に沿って)互いに逆方向となるよう配置されている。
このため、各フィルタ室64、66の長手方向一端側壁面に設けられる貫通コンデンサLTC1、LTC3は、筐体60の長手方向両側(換言すれば分離壁62の両端側)にそれぞれ配置されることになり、筐体60の長手方向両側の外壁面には、各フィルタ室64、66の外側で貫通コンデンサLTC1、LTC3と接続された信号入出力用の端子T1、T2が設けられている。
このため、各フィルタ室64、66の長手方向一端側壁面に設けられる貫通コンデンサLTC1、LTC3は、筐体60の長手方向両側(換言すれば分離壁62の両端側)にそれぞれ配置されることになり、筐体60の長手方向両側の外壁面には、各フィルタ室64、66の外側で貫通コンデンサLTC1、LTC3と接続された信号入出力用の端子T1、T2が設けられている。
このように構成されたキャビティフィルタにおいては、中心インダクタL2と入・出力インダクタL1及びL3、中心インダクタL5と入・出力インダクタL4及びL6が、それぞれ、図3にM1、M2、M3、M4で示すように電磁結合される。
そして、可変コンデンサVC1、VC2の容量を調整することで、フィルタ特性を調整することができ、例えば、図4に示すように、ワンセグ放送信号が通過可能な帯域幅(約428〜429kHz)で、急峻なカットオフ特性を有するバンドパスフィルタを実現できる。
また、特に、本実施形態では、2つのフィルタ室64、66において、可変コンデンサVC1、VC2と中心インダクタL2、L5との直列回路、入・出力インダクタL1及びL3、L4及びL6、貫通コンデンサLTC1、LTC3を、筐体60の長手方向に沿って互いに逆方向となるよう配置することにより、端子T1、T2を、筐体60の長手方向両側に配置している。
この結果、2つのフィルタ室64、66において、上記各部を、筐体60の長手方向に沿って同方向に配置した場合に比べて、キャビティフィルタを小型化できる。
つまり、2つのフィルタ室64、66において、上記各部を、筐体60の長手方向に沿って同方向に配置した場合、入出力用の端子T1、T2を離して配置する必要があるため、貫通コンデンサLTC1、LTC2を、各フィルタ室64、66において筐体60の長手方向に沿った壁面に設け、更にその外側に端子T1、T2を配置することになる。
つまり、2つのフィルタ室64、66において、上記各部を、筐体60の長手方向に沿って同方向に配置した場合、入出力用の端子T1、T2を離して配置する必要があるため、貫通コンデンサLTC1、LTC2を、各フィルタ室64、66において筐体60の長手方向に沿った壁面に設け、更にその外側に端子T1、T2を配置することになる。
しかし、これでは、キャビティフィルタが大きくなり、送信装置20を小型化できない。そこで、本実施形態では、BPF42を構成するキャビティフィルタを上記のように構成することで、BPF42を小型化し、送信装置20全体が大きくなるのを防止しているのである。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、ミキサ28からミキサ34に至る中間周波信号の伝送経路には、増幅器30とSAWフィルタからなるBPF32とが設けられるものとして説明したが、これらの接続段数は、更に増加してもよい。
例えば、上記実施形態では、ミキサ28からミキサ34に至る中間周波信号の伝送経路には、増幅器30とSAWフィルタからなるBPF32とが設けられるものとして説明したが、これらの接続段数は、更に増加してもよい。
また、ワンセグ放送信号を出力端子T2に出力する最終段のキャビティフィルタ(BPF42)についても、例えば、図3に示したものを複数段従属接続することで、不要信号成分の除去特性を確保するようにしてもよい。
この場合、図5に示すように、キャビティフィルタのフィルタ室を3段以上にすることにより、フィルタ室単位で構成される共振回路の段数を増加させるようにしてもよく、上記実施形態と同様に構成されたフィルタ室2段のキャビティフィルタを複数段縦続接続するようにしてもよい。
なお、図5に示すキャビティフィルタは、筐体60内に2つの分離壁62a、62bを設けることで、両側のフィルタ室(つまり第1フィルタ室64と第2フィルタ室66)の間に、中間フィルタ室68を設け、中間フィルタ室68にも、第1フィルタ室64及び第2フィルタ室66と同様のフィルタ回路(共振回路)を形成することにより構成されている。
つまり、中間フィルタ室68には、可変コンデンサVCnと棒状の中心インダクタLn2との直列回路、中心インダクタLn2と電磁結合される一対の入・出力インダクタLn1、Ln3が収納され、入・出力インダクタLn1、Ln3の一端は、分離壁62a、62bに設けられた貫通コンデンサLTC2、LTCnを介して、隣接するフィルタ室64、66内の入・出力インダクタL3、L4と接続されている。
また、中間フィルタ室68内でも、貫通コンデンサLTC2、LTCnと入・出力インダクタLn1、Ln3との接続点は、コンデンサCn1、Cn2を介して筐体60に接地されている。
また、上記実施形態では、各フィルタ室64、66に設けられて可変コンデンサVC1、VC2との直列回路を構成する中心インダクタL2、L5には、棒状のものを用いるものとして説明した。
しかし、可変コンデンサVCとの直列回路を構成する中心インダクタLとしては、図6(a)に示す棒状のもの以外にも、図6(b)に示す板状のものを用いるようにしてもよく、図6(c)に示すように、板状若しくは棒状のものを屈曲させたものを用いるようにしてもよく、図6(e)に示すようなコイル状のものを用いるようにしてもよい。
また、この中心インダクタLに電磁結合される入・出力インダクタについても、直線状のものに限らず、コイル状のもの等、形状は適宜変更することができる。
また、上記実施形態のワンセグ放送システムは、伝送線の一部に光ケーブル6を用いたCATV網を利用するものとして説明したが、本発明は、伝送線が同軸ケーブル7だけで構成されたCATV網にも適用できる。
また、上記実施形態のワンセグ放送システムは、伝送線の一部に光ケーブル6を用いたCATV網を利用するものとして説明したが、本発明は、伝送線が同軸ケーブル7だけで構成されたCATV網にも適用できる。
2…ヘッドエンド、4…E/O変換器、6…光ケーブル、7…同軸ケーブル、8…O/E変換器、10…ワンセグエンコーダ、12…変調器、14…送信アンテナ、20…送信装置(ワンセグ放送送信装置)、22…BPF、24…増幅器、26…AGC回路、28…ミキサ、30…増幅器、32…BPF、34…ミキサ、36…BPF、38…増幅器、40…分岐器、42…BPF、44…検波回路、46…制御回路、52…増幅器、54…分配器、56…PLL回路、60…筐体、62…分離壁、64…第1フィルタ室、66…第2フィルタ室、68…中間フィルタ室、C1,C2,Cn1,Cn2…コンデンサ、L1,L3,L4,L6,Ln1,Ln3…入・出力インダクタ、L2,L5,Ln2…中心インダクタ、LTC1,LTC2,LTC3,LTCn…貫通コンデンサ、VC1,VC2,VCn…可変コンデンサ。
Claims (3)
- 矩形形状で導電性を有する筐体内に、当該筐体の一壁面に平行な分離壁にて複数に分断された複数のフィルタ室を備え、
前記複数のフィルタ室のうち、両側の2つのフィルタ室には、それぞれ、各フィルタ室に形成されるフィルタ回路の中心となる中心インダクタと可変コンデンサとの直列回路が、前記分離壁に平行な軸方向に配置されると共に、前記中心インダクタを挟んで前記直列回路の両側には、前記中心インダクタに電磁結合される一対の入・出力インダクタが収納されており、
前記直列回路の両端及び前記一対の入・出力インダクタの一端は、それぞれ、前記筐体に接地され、
前記一対の入・出力インダクタのうち、一方のインダクタの他端は、隣接するフィルタ室と間の分離壁に設けられた第1貫通コンデンサに接続され、他方のインダクタの他端は、前記直列回路の配置方向一端側の壁面に設けられた第2貫通コンデンサに接続され、
前記第1貫通コンデンサには、前記各フィルタ室内で、それぞれ、一端が前記筐体に接地されたコンデンサが接続され、
しかも、前記各フィルタ室において、前記各部が、前記分離壁に沿って互いに逆方向となるよう配置されることで、前記各フィルタ室の壁面に設けられた第2貫通コンデンサには、それぞれ、前記各フィルタ室の外側で、前記分離壁に平行な軸方向両端に設けられた端子が接続されていることを特徴とするキャビティフィルタ。 - CATV網の伝送線にて伝送されるテレビ放送信号の中から、特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号を抽出する入力バンドパスフィルタと、
前記入力バンドパスフィルタにて抽出されたワンセグ放送信号を増幅する入力増幅部と、
前記入力増幅部にて増幅されたワンセグ放送信号を、中間周波数帯に周波数変換する第1周波数変換部と、
前記第1周波数変換部にて周波数変換された中間周波信号を増幅する中間増幅部と、
前記中間増幅部にて増幅された中間周波信号の中から、前記特定チャンネル・特定セグメントのワンセグ放送信号に対応しない不要信号成分を除去する中間バンドパスフィルタと、
前記中間バンドパスフィルタにて不要信号成分が除去された中間周波信号を、前記特定放送チャンネル・特定セグメントの放送周波数帯に周波数変換する第2周波数変換部と、
前記第2周波数変換部にて周波数変換されたワンセグ放送信号を増幅する出力増幅部と、
前記出力増幅部にて増幅されたワンセグ放送信号の中から不要信号成分を除去し、送信アンテナに出力する出力バンドパスフィルタと、
を備え、
前記中間バンドパスフィルタは、表面弾性波フィルタにて構成され、
前記出力バンドパスフィルタは、請求項1に記載のキャビティフィルタにて構成されていることを特徴とするワンセグ放送送信装置。 - ワンセグ放送用の放送データを、CATV網の空きチャンネルの特定セグメントのワンセグ放送信号に変換し、CATV網の伝送線に送出する放送信号出力装置と、
前記CATV網の伝送線に接続され、前記伝送線を流れる伝送信号の中から、前記ワンセグ放送信号を抽出し、該抽出したワンセグ放送信号を所定レベルまで増幅して、送信アンテナから送信させるワンセグ放送送信装置と、
を備え、前記ワンセグ放送送信装置として、請求項2記載のワンセグ放送送信装置を備えたことを特徴とするワンセグ放送システム。
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