JP2015019255A

JP2015019255A - 受信装置及び受信システム

Info

Publication number: JP2015019255A
Application number: JP2013145381A
Authority: JP
Inventors: 正史長坂; Masafumi Nagasaka; 進中澤; Susumu Nakazawa; 雅亀井; Masa Kamei; 祥次田中; Shoji Tanaka
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2015-01-29

Abstract

【課題】複数の放送波を同一のケーブルで伝送可能とする受信装置を提供すること。
【解決手段】受信装置１は、受信された放送波を、右旋円偏波及び左旋円偏波に分離する偏波分離部１１と、右旋円偏波に対して第１局部発振周波数を減ずる第１演算により右旋ＩＦへ周波数変換する第１周波数変換部１２と、左旋円偏波に対して第２局部発振周波数から減ずる第２演算により左旋ＩＦへ周波数変換する第２周波数変換部１３と、右旋ＩＦ及び左旋ＩＦを合波する合波器１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、放送波の受信装置及び受信システムに関する。

従来、衛星放送では、円偏波が用いられている。現状、衛星基幹放送、いわゆるＢＳ（ＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇＳａｔｅｌｌｉｔｅ）及び東経１１０度ＣＳ（ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳａｔｅｌｌｉｔｅ）は、共に右旋円偏波を用いている。右旋円偏波と左旋円偏波とは共用可能なため、各衛星は、同一周波数で異なる番組の送信が可能である。

また、衛星放送は、周波数が高い１２ＧＨｚ帯の電波を用いているため、宅内配線での減衰が大きい。そこで、受信アンテナで受信された放送波は、中間周波数（ＩＦ：ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換され、同軸ケーブルにより受信機まで伝送される。

なお、ＢＳでは、放送用周波数として１１．７ＧＨｚ〜１２．２ＧＨｚが使用され、右旋円偏波用ＩＦとして１０３２ＭＨｚ〜１４８９ＭＨｚが使用されている。また、ＣＳでは、放送用周波数として１２．２５ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚが使用され、右旋円偏波用ＩＦとして１５９５ＭＨｚ〜２０７１ＭＨｚが使用されている。

このような状況において、左旋円偏波に対応した受信装置には、以下のものが提供又は提案されている。
（１）受信機からの電圧制御によりアンテナを切り替え、右旋円偏波又は左旋円偏波の一方を受信するもの。
（２）ＣＳの左旋円偏波を、２１００ＭＨｚ〜２６００ＭＨｚ付近のＩＦ（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換して伝送するもの（例えば、非特許文献１参照）。
（３）ＢＳの左旋円偏波を、２０００ＭＨｚ〜２６００ＭＨｚ付近のＩＦに変換し、ＣＳの左旋円偏波を、２６００ＭＨｚ〜３１００ＭＨｚ付近のＩＦに変換して伝送するもの（例えば、特許文献１参照）。
（４）ＣＳの左旋円偏波を、１６００ＭＨｚ〜２１００ＭＨｚ付近のＩＦに変換して伝送するもの（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−３０５４６０号公報特許３１０７５４８号公報

武田ほか，"２６００ＭＨｚ伝送システムに使用するＢＳ・１１０°ＣＳ衛星アンテナ"，電子情報通信学会技術研究報告，Ｖｏｌ．１０９，Ｎｏ．４５４，ＡＰ２００９−２１８，ｐｐ．７９−８３，２０１０年３月

ところで、通常、複数の放送波は、１本の同軸ケーブルに重畳されて受信機まで伝送される。したがって、各放送波の中間周波数は、互いに重ならないように変換される必要がある。
しかしながら、上述の提案技術によれば、（１）では右旋円偏波及び左旋円偏波を同時に受信することができない。また、（２）及び（４）では、右旋円偏波及び左旋円偏波を共に受信した場合に、各中間周波の干渉が発生する。

また、（３）では、各中間周波の干渉は回避されるものの、ＣＳの左旋円偏波用ＩＦがＢＳの左旋円偏波のＩＦより高い周波数となるために、現在想定されている２１２６ＭＨｚ〜２６０２ＭＨｚと大きく乖離してしまう。
このように、ＢＳ及びＣＳの左旋円偏波に加えて右旋円偏波が送出された場合への対応が十分ではない。

本発明は、ＢＳ及びＣＳの双方で右旋円偏波及び左旋円偏波を送出した場合に、これら複数の放送波を１本のケーブルで伝送可能とする受信装置及び受信システムを提供することを目的とする。

本発明に係る受信装置は、アンテナにより受信された放送波を、右旋円偏波及び左旋円偏波に分離する偏波分離部と、前記右旋円偏波に対して、第１局部発振周波数を減ずる第１演算により右旋中間周波へ周波数変換を行う第１周波数変換部と、前記左旋円偏波に対して、第２局部発振周波数から減ずる第２演算により左旋中間周波へ周波数変換を行う第２周波数変換部と、前記右旋中間周波及び前記左旋中間周波を合波する合波器と、を備える。

この構成によれば、受信装置は、１回の周波数変換によりＢＳ左旋中間周波をＣＳ左旋中間周波の高周波側に配置できる。このため、ＢＳ左旋中間周波を、ＣＳ左旋中間周波の低周波側に存在する他の放送信号との干渉を回避して配置できる。したがって、受信装置は、ＢＳ及びＣＳの双方で右旋円偏波及び左旋円偏波を受信した場合に、これら複数の放送波を１本の同軸ケーブルで伝送できる。

前記第２周波数変換部は、前記左旋中間周波の周波数範囲を所定値以上にするための前記第２局部発振周波数を用いてもよい。

この構成によれば、受信装置は、ＣＳ左旋中間周波をＣＳ右旋中間周波の高周波側に配置することにより、ＣＳ左旋中間周波及びＢＳ左旋中間周波を、右旋中間周波との干渉を回避して配置できる。したがって、受信装置は、ＢＳ及びＣＳの双方で右旋円偏波及び左旋円偏波を受信した場合に、これら複数の放送波を１本の同軸ケーブルで伝送できる。

本発明に係る受信システムは、前記受信装置と、前記右旋中間周波に対応する放送波チューナと、を備えるシステムであって、前記放送波チューナは、前記左旋中間周波に対して、第３局部発振周波数から減ずる第３演算により前記右旋中間周波と共通の周波数帯へ周波数変換を行う。

この構成によれば、放送波チューナは、左旋円偏波用中間周波を、右旋円偏波用中間周波と同一の周波数帯に更に周波数変換できるので、右旋円偏波の信号と左旋円偏波の信号とを共通の処理により復調できる。

本発明に係る受信システムは、前記受信装置と、前記右旋中間周波に対応する右旋用チューナと、前記左旋中間周波に対応する左旋用チューナと、を備える。

この構成によれば、右旋円偏波用及び左旋円偏波用にそれぞれ専用チューナを設けることにより、周波数変換の処理負荷が低減される。

本発明によれば、複数の放送波が１本のケーブルで伝送可能となる。

実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。実施形態に係る第２周波数変換部における周波数変換例を示す図である。実施形態に係る受信機での周波数変換例を示す図である。実施形態に係る各衛星放送のＩＦ帯域を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
本実施形態の受信システムは、受信装置１と、右旋円偏波用の放送チューナを有するテレビ又はビデオ等の受信機３とを備える。
受信装置１は、ＣＳの左旋円偏波をＢＳの左旋円偏波と同時にＩＦへ周波数変換する際に、右旋円偏波の場合と逆順の演算を行い、チャンネル配列を入れ変えることにより、ＢＳの左旋円偏波のＩＦをＣＳの左旋円偏波のＩＦよりも高周波側に変換する。

図１は、本実施形態に係る受信装置１の構成を示すブロック図である。
受信装置１は、偏波分離部１１と、第１周波数変換部１２と、第２周波数変換部１３と、合波器１４と、混合器１５とを備える。

偏波分離部１１は、衛星放送受信アンテナ２により受信された放送衛星（ＢＳ及びＣＳ）の電波を、右旋円偏波と左旋円偏波とに分離する。なお、偏波分離部１１は、既存の偏波分離の方法を用いることができ、例えば、ハイブリッド回路を用いたもの、又は位相差板を用いたもの等であってよい。
偏波分離された右旋円偏波は、第１周波数変換部１２に入力され、左旋円偏波は、第２周波数変換部１３に入力される。

第１周波数変換部１２は、既定の第１局部発振周波数（Ｌｏ＝ｆ_Ｌ１＝１０．６７８ＧＨｚ）を用いて、右旋円偏波をＩＦに周波数変換する。第１周波数変換部１２への入力周波数（ｆ_ｉ１）からＬｏ（ｆ_Ｌ１）を引いた値が変換後の周波数（ｆ_ｏ１＝ｆ_ｉ１−ｆ_Ｌ１）となる（第１演算）。
これにより、ＢＳ及びＣＳの右旋円偏波の受信信号は、ＢＳ右旋円偏波用ＩＦ（ＢＳ右旋ＩＦ）及びＣＳ右旋円偏波用ＩＦ（ＣＳ右旋ＩＦ）となり、合波器１４に入力される。

第２周波数変換部１３は、第２局部発振周波数（Ｌｏ＝ｆ_Ｌ２）を用いて、左旋円偏波を、右旋円偏波用ＩＦよりも高周波側のＩＦに周波数変換する。
このとき、第１周波数変換部１２の場合とは逆順に減算が行われ、Ｌｏ（ｆ_Ｌ２）から第２周波数変換部１３への入力周波数（ｆ_ｉ２）を引いた値が変換後の周波数（ｆ_ｏ２＝ｆ_Ｌ２−ｆ_ｉ２）となる（第２演算）。

なお、第２周波数変換部１３は、通常の周波数変換とは異なり、局部発振周波数Ｌｏから入力周波数を引いた値を出力周波数とするので、入力波に対してチャンネル配列が反転する。これにより、ＢＳ左旋ＩＦがＣＳ左旋ＩＦの高周波側に配置される。

図２は、本実施形態に係る第２周波数変換部１３における周波数変換例を示す図である。
第２周波数変換部１３は、局部発振周波数ｆ_Ｌ２を用いて、１回の周波数変換により、ＣＳ左旋円偏波（１２．２５３ＧＨｚ〜１２．７２９ＧＨｚ）及びＢＳ左旋円偏波（１１．７２９ＧＨｚ〜１２．１８６ＧＨｚ）の双方を周波数変換する。

そして、第２局部発振周波数をｆ_Ｌ２＝１４．８５５ＧＨｚとすると、ＣＳ左旋円偏波用ＩＦ（ＣＳ左旋ＩＦ）がＣＳ右旋ＩＦの次に高い周波数帯（２１２６ＭＨｚ〜２６０２ＭＨｚ）となり、ＢＳ左旋円偏波用ＩＦ（ＢＳ左旋ＩＦ）がその次に高い周波数帯（２６６９ＭＨｚ〜３１２６ＭＨｚ）となる。
このとき、ＣＳ左旋ＩＦ及びＢＳ左旋ＩＦのチャンネル配列は、周波数に対して降順に変換されるものの、ＣＳ左旋ＩＦを従来提案の周波数帯にできるため互換性が保たれる。

合波器１４は、第１周波数変換部１２、第２周波数変換部１３により変換された各ＩＦを合成し、同軸ケーブルで伝送する。なお、周波数変換により生じるイメージ等の不要波は、合波器１４に内蔵されたフィルタにより除去される。

混合器１５は、合波器１４により合成された衛星放送信号のＩＦと、地上ＴＶ又はケーブルＴＶの信号を合成し、同軸ケーブルで伝送する。

受信機３は、同軸ケーブルにより宅内伝送された放送信号を、左旋円偏波用の専用チューナによりそのまま復調してもよいが、更に周波数変換を行うことにより、右旋円偏波用とチューナの共通化を図ることができる。

図３は、本実施形態に係る受信機３での周波数変換例を示す図である。
受信機３は、ＢＳ左旋ＩＦ及びＣＳ左旋ＩＦを、共に所定の局部発振周波数（Ｌｏ＝４１５８ＭＨｚ）で周波数変換することにより、出力周波数を、それぞれＢＳ右旋ＩＦ（１０３２ＭＨｚ〜１４８９ＭＨｚ）及びＣＳ右旋ＩＦ（１５９５ＭＨｚ〜２０７１ＭＨｚ）と同じ周波数にできる。

この周波数変換の演算では、前述の第２演算と同様に、Ｌｏから第２周波数変換部１３への入力周波数を引いた値が変換後の周波数となる（第３演算）。これにより、ＢＳ左旋ＩＦ及びＣＳ左旋ＩＦのチャンネル配列は、周波数に対して昇順に復元される。

図４は、本実施形態に係る各衛星放送のＩＦ帯域を示す図である。
左旋円偏波用ＩＦは、右旋円偏波用ＩＦよりも高周波側に配置される。このとき、ＢＳ左旋ＩＦは、右旋円偏波用ＩＦの場合とは逆に、ＣＳ左旋ＩＦよりも高周波側となる。
したがって、ＢＳ左旋ＩＦは、テレビ放送（地上ＴＶ及びケーブルＴＶ）並びに右旋円偏波用ＩＦと重なることなく配置される。

この左旋円偏波用ＩＦは、受信機３においてさらに周波数変換されることにより、右旋円偏波用ＩＦと同一の周波数に変換される。このとき、チャンネルの配列方向も復元されるため、受信機３は、既存の右旋円偏波用のチューナを用いて左旋円偏波による放送信号を処理できる。

以上のように、本実施形態によれば、受信装置１は、１回の周波数変換によりＢＳ左旋ＩＦをＣＳ左旋ＩＦの高周波側に配置できる。このため、ＣＳ左旋ＩＦをＣＳ右旋ＩＦの高周波側に配置した場合に、ＢＳ左旋ＩＦを、他の信号との干渉を回避して配置できる。したがって、受信装置１は、ＢＳ及びＣＳの双方で右旋円偏波及び左旋円偏波を受信した場合に、これら複数の放送波を１本の同軸ケーブルで伝送できる。

したがって、受信機３は、右左旋両円偏波の放送を同時に受信できる。さらに、分配器を用いることにより、複数台の受信機（チューナ）でそれぞれ任意の放送を選択し受信できる。これにより、受信装置１は、例えば、ユーザが視聴中の番組とは別の番組を録画する等、柔軟な視聴環境を提供できる。

また、受信機３は、左旋円偏波用ＩＦを、右旋円偏波用ＩＦと同一の周波数帯に更に周波数変換できるので、右旋円偏波用と左旋円偏波用とでチューナを共通化できる。なお、受信機３は、左旋円偏波用の専用チューナを設けることにより、周波数変換の処理を削減してもよい。

この結果、放送衛星は、左旋円偏波を用いて同一周波数で別番組の放送が可能となり、周波数の有効利用が可能となる。また、受信装置１は、同一の同軸ケーブルで右左旋両円偏波の放送を同時に受信機へ伝送できるので、宅内配線設備の簡素化、及び既存配線の流用が可能となり、コストが低減される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

受信装置１は、衛星放送受信アンテナ２と一体型であってもよい。また、受信装置１の各部は、複数の装置に分散されてもよい。

本実施形態では、主に受信装置の構成と動作について説明したが、本発明はこれに限られず、各構成要素を備え、衛星放送を受信するための方法、又はプログラムとして構成されてもよい。

さらに、受信装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。

ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１受信装置
２衛星放送受信アンテナ
３受信機（放送波チューナ）
１１偏波分離部
１２第１周波数変換部
１３第２周波数変換部
１４合波器
１５混合器

Claims

アンテナにより受信された放送波を、右旋円偏波及び左旋円偏波に分離する偏波分離部と、
前記右旋円偏波に対して、第１局部発振周波数を減ずる第１演算により右旋中間周波へ周波数変換を行う第１周波数変換部と、
前記左旋円偏波に対して、第２局部発振周波数から減ずる第２演算により左旋中間周波へ周波数変換を行う第２周波数変換部と、
前記右旋中間周波及び前記左旋中間周波を合波する合波器と、を備える受信装置。
前記第２周波数変換部は、前記左旋中間周波の周波数範囲を所定値以上にするための前記第２局部発振周波数を用いる請求項１に記載の受信装置。
請求項１又は請求項２に記載の受信装置と、
前記右旋中間周波に対応する放送波チューナと、を備える受信システムであって、
前記放送波チューナは、前記左旋中間周波に対して、第３局部発振周波数から減ずる第３演算により前記右旋中間周波と共通の周波数帯へ周波数変換を行う受信システム。
請求項１又は請求項２に記載の受信装置と、
前記右旋中間周波に対応する右旋用チューナと、
前記左旋中間周波に対応する左旋用チューナと、を備える受信システム。