JP3598231B2 - 衛星放送受信用コンバータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星放送受信用アンテナに取り付けられ、１つまたは複数の放送衛星や通信衛星から送信される円偏波および直線偏波を受信する衛星放送受信用コンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衛星放送受信用コンバータとしては、図８のブロック図に示すものがある。この衛星放送受信用コンバータは、衛星放送,衛星通信受信用アンテナに用いて、ＢＳ(Broadcasting Satellite)衛星およびＣＳ(Communication Satellite)衛星を受信するもので、１台の衛星放送受信用コンバータでＢＳ衛星の円偏波およびＣＳ衛星の直線偏波(垂直偏波および水平偏波)を受信する。
【０００３】
図８に示すように、垂直偏波を受信するための第１プローブ８２Aと水平偏波を受信するための第２プローブ８２Bを、円形導波管８１の軸に垂直な同一平面上にそれぞれの軸が直交するように円形導波管８１に設けている。そして、ＣＳ衛星の垂直偏波を受信する場合は、第１スイッチ８５Aをオンする一方、第２スイッチ８５Bをオフする。そうすると、上記第１プローブ８２Aにより受信された垂直偏波信号は、ローノイズアンプリファイア(以下、ローノイズアンプという)８３Aで増幅される。そして、上記第１ローノイズアンプ８３Aで増幅された垂直偏波信号は、移相器８４により９０゜移相され、第１スイッチ８５Aを通過して、さらにアンプリファイア(以下、アンプという)８６で増幅された後、バンドパスフィルタ８７を通過し、ミキサ８８で中間周波数の信号に変換され、さらにＩＦアンプ８９で増幅されて、直流阻止コンデンサＣ8を介して出力端子９３からＩＦ出力信号が出力される。
【０００４】
また、ＣＳ衛星の水平偏波を受信する場合は、第２スイッチ８５Bをオンする一方、第１スイッチ８５Aをオフして、第２プローブ８２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ８３Bで増幅され、第２スイッチ８５Bを通過した後、垂直偏波受信時と同じ経路で信号を出力する。
【０００５】
一方、ＢＳ衛星の円偏波を受信する場合は、第１,第２スイッチ８５A,８５Bを両方オンすると、互いに軸が直角に交差する第１,第２プローブ８２A,８２Bによって、円偏波の垂直偏波成分が第１プローブ８２Aにより受信され、水平偏波成分が第２プローブ８２Bにより受信されて、円偏波を直線の垂直偏波信号と水平偏波信号に分離する。この２つの偏波成分の信号は、第１,第２ローノイズアンプ８３A,８３Bで増幅された後、移相器８４により、垂直偏波信号が水平偏波信号より位相が９０゜遅れる。この９０゜の位相差を持った垂直偏波信号と水平偏波信号は、合成されて元の円偏波信号に復元された後、上述の直線偏波受信時と同じ経路で円偏波信号が出力される。
【０００６】
なお、ＢＳ衛星とＣＳ衛星の受信の切り換えは、局部発振器９０の周波数を切り換えることによって、２つの衛星の異なる周波数を、ほぼ同じ帯域の中間周波数として出力する。例えばＣＳ衛星の送信周波数は１２.２〜１２.７５ＧＨｚで、局部発振周波数は１１.２ＧＨｚとしているため、中間周波数は１０００〜１５５０ＭＨｚとなる。一方、ＢＳ衛星の送信周波数は１１.７〜１２.０ＧＨｚで、局部発振周波数は１０.６７８ＧＨｚとしているため、中間周波数は１０２２〜１３２２ＭＨｚとなる。
【０００７】
また、上記第１,第２スイッチ８５A,８５Bの切り換えは、ダイオードスイッチ(図示せず)によって行われ、ダイオードスイッチの切り換えと局部発振器９０の周波数の切り換えは、受信モード制御回路９１,周波数切換回路９２によって行う。上記受信モード制御回路９１はレシーバ側から高周波チョークコイルＬ８を介して入力された制御信号によって制御される。上記制御信号は、この衛星放送受信用コンバータにＤＣ電源から供給される直流電圧と共に衛星放送受信用コンバータの出力信号ケーブルに重畳させて、外部のレシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【０００８】
こうして、上記衛星放送受信用コンバータ１台で円偏波および垂直,水平の直線偏波を受信することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示す衛星放送受信用コンバータの２本の第１,第２プローブ８２A,８２Bを円形導波管８１の軸に垂直な同一平面上に設けているため、お互いの第１,第２プローブ８２A,８２Bが電磁界的に影響を受けて、受信する直線偏波および円偏波の交差偏波特性が悪化するという問題がある。つまり、垂直偏波信号を受信すべき第１プローブ８２Aが同時に多少の水平偏波信号成分も受信したり、あるいはその逆に、水平偏波信号を受信すべき第２プローブ８２Bが同時に多少の垂直偏波信号成分も受信したりすると共に、右旋円偏波信号を受信すべきところが、同時に多少の左旋円偏波信号成分も受信するという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、簡単な構造で直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の衛星放送受信用コンバータは、導波管と、上記導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブと、上記第１,第２プローブにより受信された受信信号を夫々増幅する第１増幅器と第２増幅器と、上記第１,第２増幅器の出力信号を合成する信号合成器と、上記第１増幅器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第１周波数変換器と、上記第２増幅器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第２周波数変換器と、上記信号合成器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第３周波数変換器と、上記第１,第２,第３周波数変換器からの中間周波数信号を夫々出力する第１,第２,第３出力端子とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記請求項１の衛星放送受信用コンバータによれば、上記第１,第２プローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１,第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１,第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０°の奇数倍にして、直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって容易に円偏波信号が復元される。したがって、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現できる。さらに、上記第１プローブにより受信され、第１増幅器により増幅された垂直偏波信号と、上記第２プローブにより受信され、第２増幅器により増幅された水平偏波信号と、上記信号合成器により合成して得られた円偏波信号との３つの信号を、上記周波数変換器により３つの中間周波数に周波数変換し、各中間周波数を上記出力端子から夫々独立して同時に出力することができ、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【００１３】
また、請求項２の衛星放送受信用コンバータは、導波管と、上記導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブと、上記第１,第２プローブにより受信された受信信号を夫々増幅する第１増幅器と第２増幅器と、上記第１,第２増幅器の出力信号を合成する第１信号合成器と、上記第１増幅器の出力信号を第１中間周波数信号に周波数変換する第１周波数変換器と、上記第２増幅器の出力信号を上記第１中間周波数信号と周波数が異なる第２中間周波数信号に周波数変換する第２周波数変換器と、上記第１信号合成器の出力信号を上記第１,第２中間周波数信号と周波数が異なる第３中間周波数信号に周波数変換する第３周波数変換器と、上記第１,第２,第３周波数変換器からの上記第１,第２,第３中間周波数信号を合成する第２信号合成器と、上記第２信号合成器からの出力信号を出力する１つの出力端子とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
上記請求項２の衛星放送受信用コンバータによれば、上記第１,第２プローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１,第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１,第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０°の奇数倍にして、直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって容易に円偏波信号が復元される。したがって、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現できる。さらに、上記第１プローブにより受信され、第１増幅器により増幅された垂直偏波信号と、上記第２プローブにより受信され、第２増幅器により増幅された水平偏波信号と、上記第１信号合成器により合成して得られた円偏波信号との３つの信号を、第１,第２,第３周波数変換器により夫々異なる周波数の第１,第２,第３中間周波数信号に変換し、第１,第２,第３中間周波数信号を第２信号合成部により合成して、その第２信号合成部からの合成信号を１つの出力端子から１本のケーブルによって、上記３つの信号を出力することができ、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の衛星放送受信用コンバータを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図であり、１は有底の円形導波管、２A,２Bは上記円形導波管１に軸方向にλg／４(λgは円形導波管１内の波長)の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように取り付けられた垂直偏波受信用の第１プローブと水平偏波受信用の第２プローブ、３は上記円形導波管１内に第１プローブ２Aと平行になるように設けられた反射手段としてのショート棒である。上記ショート棒３の位置は、第１プローブ２Aの後方約λg／４の距離に設けている。つまり、上記ショート棒３とプローブ２Bは、ほぼ同じ位置に設けている。上記第１プローブ２Aに対する反射はショート棒３で行われる一方、第２プローブ２Bに対する反射は、第２プローブ２Bの後方約λg／４の距離にある導波管閉塞部である底部１aで行われる。
【００１７】
また、上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ４Bと、上記第１ローノイズアンプ４Aからの増幅された垂直偏波信号をオンオフする第１スイッチ５Aと、上記第２ローノイズアンプ４Bからの増幅された水平偏波信号をオンオフする第２スイッチ５Bと、上記第１,第２スイッチ５A,５Bの出力が入力される信号合成器６と、上記信号合成器６からの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通すバンドパスフィルタ７と、上記バンドパスフィルタ７からの出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に変換する周波数変換器としてのミキサ８と、上記ミキサ８からの中間周波数信号を増幅するＩＦアンプ９と、上記ミキサ８に局部発振周波数信号を出力する局部発振器１０と、上記第１,第２スイッチ５A,５Bに出力制御信号を出力すると共に、上記局部発振器１０の局部発振周波数を制御する周波数切換回路１２に周波数制御信号を出力する制御部としての受信モード制御回路１１とを備えている。また、上記ＩＦアンプ９の出力と出力端子１３との間に直流阻止コンデンサＣ1を接続すると共に、出力端子１３と受信モード制御回路１１の入力との間に高周波チョークコイルＬ１を接続している。
【００１８】
上記構成の衛星放送受信用コンバータにおいて、ＣＳ(Communication Satellite)衛星の垂直偏波を受信する場合、第１スイッチ５Aをオンする一方、第２スイッチ５Bをオフにする。そうすると、上記第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ４Aで増幅され、第１スイッチ５Aを通過して信号合成器６およびフィルタ７を通過した後、ミキサ８で中間周波数の信号に変換され、ＩＦアンプ９で増幅され、ＩＦ出力信号が出力される。
【００１９】
また、ＣＳ衛星の水平偏波を受信する場合、第２スイッチ５Bをオンする一方、第１スイッチ５Aをオフする。そうすると、上記円形導波管１内に入ってきた水平偏波信号は、偏波の向きが異なるため、第１プローブ２Aおよびショート棒３には何ら影響を受けることなく、第２プローブ２Bにより受信される。そして、第２プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ４Bで増幅され、第２スイッチ５Bを通過した後、上記垂直偏波受信時と同じ経路でＩＦ出力信号が出力される。
【００２０】
一方、ＢＳ(Broadcasting Satellite)衛星の円偏波を受信する場合、第１,第２スイッチ５A,５Bを両方オンする。そうすると、上記第１,第２プローブ２A,２Bにより受信された９０゜の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号とを信号合成器６により合成し、元の円偏波信号が復元された後、上記ＣＳ衛星の直線偏波受信時と同じ経路でIＦ出力信号が出力される。なお、この第１実施形態では、局部発振器１０の周波数を切り換えることによって、ＢＳ衛星とＣＳ衛星という異なる周波数の衛星の受信信号をほぼ同じ帯域の中間周波数として出力する。
【００２１】
また、上記第１,第２スイッチ５A,５Bは、図示しないダイオードスイッチ等によって構成され、そのダイオードスイッチ等の切り換えおよび局部発振周波数の切り換えを、レシーバ側からの受信モード指令信号を受けた受信モード制御回路１１によって制御する。上記受信モード指令信号は、出力端子１３に接続された出力信号ケーブルにＤＣ電源(図示せず)から供給される直流電圧と共に重畳されて、レシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【００２２】
したがって、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００２３】
また、複数の衛星から受信する受信信号の周波数が異なる場合、上記局部発振器１０の局部発振周波数を受信モード制御回路１１からの周波数制御信号により制御することによって、中間周波数信号をほぼ同じ帯域の中間周波数の信号に揃えることができ、レシーバ側の入力部の構成を簡単化できる。
【００２４】
また、上記ショート棒３を第２プローブ２Bとほぼ同じ位置すなわち第１プローブ２Aとの間隔を略λg／４あけて、第１プローブ２Aと平行になるように設けることによって、第２プローブ２Bの受信性能に影響を与えることなく、円形導波管１と垂直偏波信号を受信する第１プローブ２Aとの整合が得られる。一方、上記第２プローブ２Bと円形導波管１の底部１aとの間隔を略λg／４あけることによって、円形導波管１と水平偏波信号を受信する第２プローブ２Bとの整合が得られる。
【００２５】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成から周波数切換回路を除いた構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２６】
上記構成の衛星放送受信用コンバータでは、円偏波,垂直偏波および水平偏波の切り換えは、第１,第２スイッチ５A,５Bのみで行い、この切り換えのための受信モード指令信号は、第１実施形態と同様、コンバータの出力端子１３に接続された信号ケープルにＤＣ電源(図示せず)から供給される直流電圧と共に重畳されて、レシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【００２７】
例えば、ヨーロッパでは、１つの衛星から円偏波と直線偏波を送信しているものがあり、その衛星の送信信号の周波数と偏波の関係を図３に示している。また、このＩＦ出力信号の周波数と偏波の関係は、図４に示すように、衛星の送信信号の周波数と偏波の関係と同じ配列となる。
【００２８】
したがって、この衛星放送受信用コンバータは、局部発振周波数の制御を行わない以外、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータと同様の作用、効果を有する。
【００２９】
（第３実施形態）
図５はこの発明の第３実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成のうち、導波管,第１プローブ,第２プローブおよびショート棒は同じ構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３０】
上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ２４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ２４Bと、上記第１ローノイズアンプ２４A,２４Bのバイアスを制御するバイアス切換回路２５と、上記第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bからの各出力を合成する信号合成器２６と、上記信号合成器２６からの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通すバンドパスフィルタ２７と、上記バンドパスフィルタ２７からの出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に変換する周波数変換器としてのミキサ２８と、上記ミキサ２８からの中間周波数信号を増幅するＩＦアンプ２９と、上記ミキサ２８に局部発振周波数信号を出力する局部発振器３０と、上記バイアス切換回路２５に出力制御信号を出力する制御部としての受信モード制御回路３１とを備えている。また、上記ＩＦアンプ２９の出力と出力端子２３との間に直流阻止コンデンサＣ3を接続すると共に、出力端子２３と受信モード制御回路３１の入力との間に高周波チョークコイルＬ３を接続している。
【００３１】
上記構成の衛星放送受信用コンバータは、円偏波,垂直偏波および水平偏波の切り換えは、第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bのバイアスをオンオフすることによって行う。
【００３２】
すなわち、垂直偏波を受信する場合、第１ローノイズアンプ２４Aのバイアスをオンすると共に、第２ローノイズアンプ２４Bのバイアスをオフする。そうすると、上記第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ２４Aで増幅され、信号合成器２６およびフィルタ２７を通過した後、ミキサ２８で中間周波数の信号に変換され、ＩＦアンプ２９で増幅され、ＩＦ出力信号が出力される。一方、第２ローノイズアンプ２４Bのバイアスがオフになっているために動作せず、水平偏波信号は阻止される。
【００３３】
また、水平偏波を受信する場合、第１ローノイズアンプ２４Aのバイアスをオフすると共に、第２ローノイズアンプ２４Bのバイアスをオンする。そうすると、上記第１プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ２４Bで増幅され、信号合成器２６およびフィルタ２７を通過した後、ミキサ２８で中間周波数の信号に変換され、ＩＦアンプ２９で増幅され、ＩＦ出力信号が出力される。一方、第１ローノイズアンプ２４Aのバイアスがオフになっているために動作せず、垂直偏波信号は阻止される。
【００３４】
一方、円偏波を受信する場合は、第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bを両方ともバイアスをオンする。そうすると、互いに９０°の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号とが信号合成器２６により合成されて、元の円偏波信号が復元された後、直線偏波受信時と同じ経路でＩＦ出力信号が出力される。
【００３５】
この第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bのバイアス切換回路２５を制御するための受信モード指令信号は、出力端子２３に接続された出力信号ケーブルにＤＣ電源(図示せず)から供給される直流電圧と共に重畳されて、レシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【００３６】
このように、スイッチを別に設けることなく、垂直偏波と水平偏波および円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００３７】
（第４実施形態）
図６はこの発明の第４実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成のうち、導波管,第１プローブ,第２プローブおよびショート棒は同じ構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３８】
上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ４４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ４４Bと、上記第１,第２ローノイズアンプ４４A,４４Bの出力が入力される信号合成器４６と、上記第１ローノイズアンプ４４Aの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第１バンドパスフィルタ４７Aと、上記第２ローノイズアンプ４４Bの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第２バンドパスフィルタ４７Bと、上記信号合成器４６の出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第３バンドパスフィルタ４７Cと、上記第１,第２,第３バンドパスフィルタ４７A,４７B,４７Cからの各出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に夫々変換する第１,第２,第３周波数変換器としての第１,第２,第３ミキサ４８A,４８B,４８Cと、上記第１,第２,第３ミキサ４８A,４８B,４８Cからの各中間周波数信号を夫々増幅する第１,第２,第３ＩＦアンプ４９A,４９B,４９Cと、上記第１,第２ミキサ４８A,４８Bに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器５０Aと、第３ミキサ４８Cに局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器５０Bとを備えている。また、上記第１,第２,第３ＩＦアンプ４９A,４９B,４９Cの各出力信号を第１,第２,第３出力端子５３A,５３B,５３Cから夫々出力する。
【００３９】
上記構成の衛星放送受信用コンバータにおいて、上記第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ４４Aで増幅され、第１フィルタ４７Aを通過した後、第１ミキサ４８Aで中間周波数の信号に変換され、第１ＩＦアンプ４９Aで増幅され、ＩＦ出力信号が第１出力端子４３Aから出力される。また、第２プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ４４Bで増幅され、第２フィルタ４７Bを通過した後、第２ミキサ４８Bで中間周波数の信号に変換され、第２ＩＦアンプ４９Bで増幅され、ＩＦ出力信号が第２出力端子４３Bに出力される。
【００４０】
また、円偏波信号は、上記第１,第２プローブ２A,２Bにより受信された９０゜の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号が第１,第２ローノイズアンプ４４A,４４Bで夫々増幅され、信号合成器４６により合成され、元の円偏波信号が復元された後、第３フィルタ４７Cを通過した後、第３ミキサ４８Cで中間周波数の信号に変換され、第３ＩＦアンプ４９Cで増幅され、ＩＦ出力信号が第３出力端子４３Cに出力される。
【００４１】
ここで、例えば送信周波数が１２.２〜１２.７５ＧＨｚのＣＳ衛星の場合、垂直偏波信号と水平偏波信号を受信する回路の第１,第２ミキサ４８A,４８Bに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器５０Aの周波数を１１.２ＧＨｚとすると、中間周波数は１０００〜１５５０ＭＨｚとなる。一方、送信周波数が１１.７〜１２.０ＧＨｚのＢＳ衛星の場合は、第３ミキサ４８Cに局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器５０Bの周波数を１０.６７８ＧＨｚとすると、中間周波数は１０２２〜１３２２ＭＨｚとなる。
【００４２】
このように、上記衛星放送受信用コンバータは、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。さらに、ＢＳ衛星とＣＳ衛星という異なる周波数で、かつ、異なる偏波の衛星の受信信号をほぼ同じ帯域の中間周波数として３つの出力端子４３A,４３B,４３Cから夫々出力することが可能で、しかも、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００４３】
（第５実施形態）
図７はこの発明の第５実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成のうち、導波管,第１プローブ,第２プローブおよびショート棒は同じ構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００４４】
上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ６４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ６４Bと、上記第１,第２ローノイズアンプ６４A,６４Bの出力が入力される第１信号合成器６６と、上記第１ローノイズアンプ６４Aの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第１バンドパスフィルタ６７Aと、上記第２ローノイズアンプ６４Bの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第２バンドパスフィルタ６７Bと、上記第１信号合成器６６の出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第３バンドパスフィルタ６７Cと、上記第１,第２,第３バンドパスフィルタ６７A,６７B,６７Cからの各出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に夫々変換する第１,第２,第３周波数変換器としての第１,第２,第３ミキサ６８A,６８B,６８Cと、上記第１,第２,第３ミキサ６８A,６８B,６８Cからの各中間周波数信号を夫々増幅する第１,第２,第３ＩＦアンプ６９A,６９B,６９Cと、上記第１ミキサ６８Aに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器７０Aと、第２,第３ミキサ６８B,６８Cに局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器７０Bとを備えている。また、上記衛星放送受信用コンバータは、第１,第２,第３ＩＦアンプ６９A,６９B,６９Cの各出力が入力された第４ＩＦアンプ６９Dを備え、第４ＩＦアンプ６９Dの出力信号を出力端子７３から出力する。上記第１〜第４ＩＦアンプ６９A〜６９Dで第２信号合成器を構成している。
【００４５】
上記構成の衛星放送受信用コンバータにおいて、第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ６４Aで増幅され、第１フィルタ６７Aを通過した後、第１ミキサ６８Aで中間周波数の信号に変換される。また、第２プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ６４Bで増幅され、第２フィルタ６７Bを通過した後、第２ミキサ６８Bで中間周波数の信号に変換される。
【００４６】
また、円偏波信号は、上記第１,第２プローブ２A,２Bにより受信された９０゜の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号が第１,第２ローノイズアンプ６４A,６４Bで夫々増幅され、第１信号合成器６６により合成され、元の円偏波信号が復元された後、第３フィルタ６７Cを通過した後、第３ミキサ６８Cで中間周波数の信号に変換される。
【００４７】
ここで、例えば送信周波数が１２.２〜１２.７５ＧＨｚのＣＳ衛星の場合、垂直偏波信号を受信する回路の第１ミキサ６８Aに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器７０Aの周波数を１０.１２５ＧＨｚとすると、中間周波数は２０７５〜２６２５ＭＨｚとなる。また、第２ミキサ６８B(水平偏波信号を受信する回路)および第３ミキサ６８C(送信周波数が１１.７〜１２.０ＧＨｚのＢＳ衛星の円偏波信号を受信する回路)に局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器７０Bの周波数を１０.７５ＧＨｚとすると、ＣＳ衛星の水平偏波信号の中間周波数は１４５０〜２０００ＭＨｚとなり、ＢＳ衛星の中間周波数は９５０〜１２５０ＭＨｚとなる。
【００４８】
このように、上記衛星放送受信用コンバータは、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。さらに、ＢＳ衛星とＣＳ衛星という異なる周波数で、かつ異なる偏波の衛星の受信信号を、１つの出力端子から異なる周波数帯域の中間周波数として出力することが可能で、しかも、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００４９】
上記第１〜第５実施形態では、垂直偏波と水平偏波の位相差を９０゜としたが、垂直偏波と水平偏波の位相差を２７０゜または４５０°でも同時に受信可能で、第１,第２プローブ２A,２Bの距離が導波管内波長λgの１／４の奇数倍であればよい。また、上記第１〜第５実施形態では、導波管１の断面形状を円形としたが、矩形等の他の断面形状の導波管でもよい。
【００５０】
また、上記第１〜第５実施形態の信号合成器６,２６,４６,６６は、増幅器を用いたものでもよいし、増幅機能を有しない加算回路でもよい。上記信号合成器に単なる加算回路を用いることによって、回路構成を簡略化でき、チップ面積を縮小して、小型化,低コスト化が図れる。
【００５１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の衛星放送受信用コンバータは、導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブにより受信された受信信号を第１増幅器と第２増幅器により夫々増幅し、上記第１,第２増幅器の出力信号を信号合成器により合成すると共に、上記第１増幅器の出力信号を第１周波数変換器により中間周波数信号に周波数変換し、上記第２増幅器の出力信号を第２周波数変換器により中間周波数信号に周波数変換し、上記信号合成器の出力信号を第３周波数変換器により中間周波数信号に周波数変換して、上記第１,第２,第３周波数変換器からの中間周波数信号を第１,第２,第３出力端子から夫々出力するものである。
【００５２】
したがって、請求項１の発明の衛星放送受信用コンバータによれば、ＣＳ衛星からの垂直偏波や水平偏波およびＢＳ衛星からの円偏波を受信することができ、上記第１ , 第２プローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１ , 第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１ , 第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０゜の奇数倍にして、垂直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって、容易に円偏波信号を復元することができる。このように、導波管内の垂直偏波用のプローブと水平偏波用のプローブの位置が離されるため、お互いのプローブの電磁界的な干渉が無くなり、交差偏波特性の悪化を招くことがなく、１台の衛星放送受信用コンバータで円偏波および垂直 , 水平の直線偏波を受信することができる。さらに、３つの中間周波数信号を夫々独立した出力端子から出力することができるため、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【００５３】
また、請求項２の発明の衛星放送受信用コンバータは、導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブにより受信された受信信号を第１増幅器と第２増幅器により夫々増幅し、上記第１,第２増幅器の出力信号を第１信号合成器により合成すると共に、上記第１増幅器の出力信号を第１中間周波数信号に第１周波数変換器より周波数変換し、上記第２増幅器の出力信号を上記第１中間周波数信号と周波数が異なる第２中間周波数信号に第２周波数変換器により周波数変換し、上記第１信号合成器の出力信号を上記第１,第２中間周波数信号と周波数が異なる第３中間周波数信号に第３周波数変換器により周波数変換し、上記第１,第２,第３周波数変換器からの第１,第２,第３中間周波数信号を第２信号合成器により合成して、上記第２信号合成器からの出力信号を１つの出力端子から出力するものである
【００５４】
したがって、請求項２の発明の衛星放送受信用コンバータによれば、ＣＳ衛星からの垂直偏波や水平偏波およびＢＳ衛星からの円偏波を受信することができ、上記第１ , 第２プ ローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１ , 第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１ , 第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０゜の奇数倍にして、垂直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって、容易に円偏波信号を復元することができる。このように、導波管内の垂直偏波用のプローブと水平偏波用のプローブの位置が離されるため、お互いのプローブの電磁界的な干渉が無くなり、交差偏波特性の悪化を招くことがなく、１台の衛星放送受信用コンバータで円偏波および垂直 , 水平の直線偏波を受信することができる。さらに、３つの中間周波数信号の周波数が夫々重ならないように周波数変換を行って、３つの中間周波数信号が合成された信号を、１つの出力端子から１本のケーブルによって３種類の信号を出力することができるため、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図２】図２はこの発明の第２実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図３】図３は上記衛星放送受信用コンバータが受信する衛星の送信信号周波数と偏波の関係を示す図である。
【図４】図４は図上記衛星放送受信用コンバータのＩＦ出力信号周波数と偏波の関係を示す図である。
【図５】図５はこの発明の第３実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図６】図６はこの発明の第４実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図７】図７はこの発明の第５実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図８】図８は従来の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【符号の説明】
１…円形導波管、
２A,２B…プローブ、
３…ショート棒、
４A,４B,２４A,２４B,４４A,４４B,６４A,６４B…ローノイズアンプ、
５A,５B…スイッチ、
６,２６,４６,６６…信号合成器、
７,２７,４７A〜４７C,６７〜６７C…バンドパスフィルタ、
８,２８,４８A〜４８C,６８A〜６８C…ミキサ、
９,２９,４９A〜４９C,６９A〜６９D…ＩＦアンプ、
１０,３０,５０A,５０B,７０A,７０B…局部発振器、
１１,３１…受信モード制御回路、
１２…周波数切換回路、
１３,２３,５３A〜５３C,７３…出力端子、
２５…バイアス切換回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星放送受信用アンテナに取り付けられ、１つまたは複数の放送衛星や通信衛星から送信される円偏波および直線偏波を受信する衛星放送受信用コンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衛星放送受信用コンバータとしては、図８のブロック図に示すものがある。この衛星放送受信用コンバータは、衛星放送,衛星通信受信用アンテナに用いて、ＢＳ(Broadcasting Satellite)衛星およびＣＳ(Communication Satellite)衛星を受信するもので、１台の衛星放送受信用コンバータでＢＳ衛星の円偏波およびＣＳ衛星の直線偏波(垂直偏波および水平偏波)を受信する。
【０００３】
図８に示すように、垂直偏波を受信するための第１プローブ８２Aと水平偏波を受信するための第２プローブ８２Bを、円形導波管８１の軸に垂直な同一平面上にそれぞれの軸が直交するように円形導波管８１に設けている。そして、ＣＳ衛星の垂直偏波を受信する場合は、第１スイッチ８５Aをオンする一方、第２スイッチ８５Bをオフする。そうすると、上記第１プローブ８２Aにより受信された垂直偏波信号は、ローノイズアンプリファイア(以下、ローノイズアンプという)８３Aで増幅される。そして、上記第１ローノイズアンプ８３Aで増幅された垂直偏波信号は、移相器８４により９０゜移相され、第１スイッチ８５Aを通過して、さらにアンプリファイア(以下、アンプという)８６で増幅された後、バンドパスフィルタ８７を通過し、ミキサ８８で中間周波数の信号に変換され、さらにＩＦアンプ８９で増幅されて、直流阻止コンデンサＣ8を介して出力端子９３からＩＦ出力信号が出力される。
【０００４】
また、ＣＳ衛星の水平偏波を受信する場合は、第２スイッチ８５Bをオンする一方、第１スイッチ８５Aをオフして、第２プローブ８２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ８３Bで増幅され、第２スイッチ８５Bを通過した後、垂直偏波受信時と同じ経路で信号を出力する。
【０００５】
一方、ＢＳ衛星の円偏波を受信する場合は、第１,第２スイッチ８５A,８５Bを両方オンすると、互いに軸が直角に交差する第１,第２プローブ８２A,８２Bによって、円偏波の垂直偏波成分が第１プローブ８２Aにより受信され、水平偏波成分が第２プローブ８２Bにより受信されて、円偏波を直線の垂直偏波信号と水平偏波信号に分離する。この２つの偏波成分の信号は、第１,第２ローノイズアンプ８３A,８３Bで増幅された後、移相器８４により、垂直偏波信号が水平偏波信号より位相が９０゜遅れる。この９０゜の位相差を持った垂直偏波信号と水平偏波信号は、合成されて元の円偏波信号に復元された後、上述の直線偏波受信時と同じ経路で円偏波信号が出力される。
【０００６】
なお、ＢＳ衛星とＣＳ衛星の受信の切り換えは、局部発振器９０の周波数を切り換えることによって、２つの衛星の異なる周波数を、ほぼ同じ帯域の中間周波数として出力する。例えばＣＳ衛星の送信周波数は１２.２〜１２.７５ＧＨｚで、局部発振周波数は１１.２ＧＨｚとしているため、中間周波数は１０００〜１５５０ＭＨｚとなる。一方、ＢＳ衛星の送信周波数は１１.７〜１２.０ＧＨｚで、局部発振周波数は１０.６７８ＧＨｚとしているため、中間周波数は１０２２〜１３２２ＭＨｚとなる。
【０００７】
また、上記第１,第２スイッチ８５A,８５Bの切り換えは、ダイオードスイッチ(図示せず)によって行われ、ダイオードスイッチの切り換えと局部発振器９０の周波数の切り換えは、受信モード制御回路９１,周波数切換回路９２によって行う。上記受信モード制御回路９１はレシーバ側から高周波チョークコイルＬ８を介して入力された制御信号によって制御される。上記制御信号は、この衛星放送受信用コンバータにＤＣ電源から供給される直流電圧と共に衛星放送受信用コンバータの出力信号ケーブルに重畳させて、外部のレシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【０００８】
こうして、上記衛星放送受信用コンバータ１台で円偏波および垂直,水平の直線偏波を受信することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示す衛星放送受信用コンバータの２本の第１,第２プローブ８２A,８２Bを円形導波管８１の軸に垂直な同一平面上に設けているため、お互いの第１,第２プローブ８２A,８２Bが電磁界的に影響を受けて、受信する直線偏波および円偏波の交差偏波特性が悪化するという問題がある。つまり、垂直偏波信号を受信すべき第１プローブ８２Aが同時に多少の水平偏波信号成分も受信したり、あるいはその逆に、水平偏波信号を受信すべき第２プローブ８２Bが同時に多少の垂直偏波信号成分も受信したりすると共に、右旋円偏波信号を受信すべきところが、同時に多少の左旋円偏波信号成分も受信するという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、簡単な構造で直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の衛星放送受信用コンバータは、導波管と、上記導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブと、上記第１,第２プローブにより受信された受信信号を夫々増幅する第１増幅器と第２増幅器と、上記第１,第２増幅器の出力信号を合成する信号合成器と、上記第１増幅器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第１周波数変換器と、上記第２増幅器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第２周波数変換器と、上記信号合成器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第３周波数変換器と、上記第１,第２,第３周波数変換器からの中間周波数信号を夫々出力する第１,第２,第３出力端子とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記請求項１の衛星放送受信用コンバータによれば、上記第１,第２プローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１,第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１,第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０°の奇数倍にして、直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって容易に円偏波信号が復元される。したがって、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現できる。さらに、上記第１プローブにより受信され、第１増幅器により増幅された垂直偏波信号と、上記第２プローブにより受信され、第２増幅器により増幅された水平偏波信号と、上記信号合成器により合成して得られた円偏波信号との３つの信号を、上記周波数変換器により３つの中間周波数に周波数変換し、各中間周波数を上記出力端子から夫々独立して同時に出力することができ、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【００１３】
また、請求項２の衛星放送受信用コンバータは、導波管と、上記導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブと、上記第１,第２プローブにより受信された受信信号を夫々増幅する第１増幅器と第２増幅器と、上記第１,第２増幅器の出力信号を合成する第１信号合成器と、上記第１増幅器の出力信号を第１中間周波数信号に周波数変換する第１周波数変換器と、上記第２増幅器の出力信号を上記第１中間周波数信号と周波数が異なる第２中間周波数信号に周波数変換する第２周波数変換器と、上記第１信号合成器の出力信号を上記第１,第２中間周波数信号と周波数が異なる第３中間周波数信号に周波数変換する第３周波数変換器と、上記第１,第２,第３周波数変換器からの上記第１,第２,第３中間周波数信号を合成する第２信号合成器と、上記第２信号合成器からの出力信号を出力する１つの出力端子とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
上記請求項２の衛星放送受信用コンバータによれば、上記第１,第２プローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１,第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１,第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０°の奇数倍にして、直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって容易に円偏波信号が復元される。したがって、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現できる。さらに、上記第１プローブにより受信され、第１増幅器により増幅された垂直偏波信号と、上記第２プローブにより受信され、第２増幅器により増幅された水平偏波信号と、上記第１信号合成器により合成して得られた円偏波信号との３つの信号を、第１,第２,第３周波数変換器により夫々異なる周波数の第１,第２,第３中間周波数信号に変換し、第１,第２,第３中間周波数信号を第２信号合成部により合成して、その第２信号合成部からの合成信号を１つの出力端子から１本のケーブルによって、上記３つの信号を出力することができ、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の衛星放送受信用コンバータを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図であり、１は有底の円形導波管、２A,２Bは上記円形導波管１に軸方向にλg／４(λgは円形導波管１内の波長)の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように取り付けられた垂直偏波受信用の第１プローブと水平偏波受信用の第２プローブ、３は上記円形導波管１内に第１プローブ２Aと平行になるように設けられた反射手段としてのショート棒である。上記ショート棒３の位置は、第１プローブ２Aの後方約λg／４の距離に設けている。つまり、上記ショート棒３とプローブ２Bは、ほぼ同じ位置に設けている。上記第１プローブ２Aに対する反射はショート棒３で行われる一方、第２プローブ２Bに対する反射は、第２プローブ２Bの後方約λg／４の距離にある導波管閉塞部である底部１aで行われる。
【００１７】
また、上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ４Bと、上記第１ローノイズアンプ４Aからの増幅された垂直偏波信号をオンオフする第１スイッチ５Aと、上記第２ローノイズアンプ４Bからの増幅された水平偏波信号をオンオフする第２スイッチ５Bと、上記第１,第２スイッチ５A,５Bの出力が入力される信号合成器６と、上記信号合成器６からの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通すバンドパスフィルタ７と、上記バンドパスフィルタ７からの出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に変換する周波数変換器としてのミキサ８と、上記ミキサ８からの中間周波数信号を増幅するＩＦアンプ９と、上記ミキサ８に局部発振周波数信号を出力する局部発振器１０と、上記第１,第２スイッチ５A,５Bに出力制御信号を出力すると共に、上記局部発振器１０の局部発振周波数を制御する周波数切換回路１２に周波数制御信号を出力する制御部としての受信モード制御回路１１とを備えている。また、上記ＩＦアンプ９の出力と出力端子１３との間に直流阻止コンデンサＣ1を接続すると共に、出力端子１３と受信モード制御回路１１の入力との間に高周波チョークコイルＬ１を接続している。
【００１８】
上記構成の衛星放送受信用コンバータにおいて、ＣＳ(Communication Satellite)衛星の垂直偏波を受信する場合、第１スイッチ５Aをオンする一方、第２スイッチ５Bをオフにする。そうすると、上記第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ４Aで増幅され、第１スイッチ５Aを通過して信号合成器６およびフィルタ７を通過した後、ミキサ８で中間周波数の信号に変換され、ＩＦアンプ９で増幅され、ＩＦ出力信号が出力される。
【００１９】
また、ＣＳ衛星の水平偏波を受信する場合、第２スイッチ５Bをオンする一方、第１スイッチ５Aをオフする。そうすると、上記円形導波管１内に入ってきた水平偏波信号は、偏波の向きが異なるため、第１プローブ２Aおよびショート棒３には何ら影響を受けることなく、第２プローブ２Bにより受信される。そして、第２プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ４Bで増幅され、第２スイッチ５Bを通過した後、上記垂直偏波受信時と同じ経路でＩＦ出力信号が出力される。
【００２０】
一方、ＢＳ(Broadcasting Satellite)衛星の円偏波を受信する場合、第１,第２スイッチ５A,５Bを両方オンする。そうすると、上記第１,第２プローブ２A,２Bにより受信された９０゜の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号とを信号合成器６により合成し、元の円偏波信号が復元された後、上記ＣＳ衛星の直線偏波受信時と同じ経路でIＦ出力信号が出力される。なお、この第１実施形態では、局部発振器１０の周波数を切り換えることによって、ＢＳ衛星とＣＳ衛星という異なる周波数の衛星の受信信号をほぼ同じ帯域の中間周波数として出力する。
【００２１】
また、上記第１,第２スイッチ５A,５Bは、図示しないダイオードスイッチ等によって構成され、そのダイオードスイッチ等の切り換えおよび局部発振周波数の切り換えを、レシーバ側からの受信モード指令信号を受けた受信モード制御回路１１によって制御する。上記受信モード指令信号は、出力端子１３に接続された出力信号ケーブルにＤＣ電源(図示せず)から供給される直流電圧と共に重畳されて、レシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【００２２】
したがって、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００２３】
また、複数の衛星から受信する受信信号の周波数が異なる場合、上記局部発振器１０の局部発振周波数を受信モード制御回路１１からの周波数制御信号により制御することによって、中間周波数信号をほぼ同じ帯域の中間周波数の信号に揃えることができ、レシーバ側の入力部の構成を簡単化できる。
【００２４】
また、上記ショート棒３を第２プローブ２Bとほぼ同じ位置すなわち第１プローブ２Aとの間隔を略λg／４あけて、第１プローブ２Aと平行になるように設けることによって、第２プローブ２Bの受信性能に影響を与えることなく、円形導波管１と垂直偏波信号を受信する第１プローブ２Aとの整合が得られる。一方、上記第２プローブ２Bと円形導波管１の底部１aとの間隔を略λg／４あけることによって、円形導波管１と水平偏波信号を受信する第２プローブ２Bとの整合が得られる。
【００２５】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成から周波数切換回路を除いた構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２６】
上記構成の衛星放送受信用コンバータでは、円偏波,垂直偏波および水平偏波の切り換えは、第１,第２スイッチ５A,５Bのみで行い、この切り換えのための受信モード指令信号は、第１実施形態と同様、コンバータの出力端子１３に接続された信号ケープルにＤＣ電源(図示せず)から供給される直流電圧と共に重畳されて、レシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【００２７】
例えば、ヨーロッパでは、１つの衛星から円偏波と直線偏波を送信しているものがあり、その衛星の送信信号の周波数と偏波の関係を図３に示している。また、このＩＦ出力信号の周波数と偏波の関係は、図４に示すように、衛星の送信信号の周波数と偏波の関係と同じ配列となる。
【００２８】
したがって、この衛星放送受信用コンバータは、局部発振周波数の制御を行わない以外、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータと同様の作用、効果を有する。
【００２９】
（第３実施形態）
図５はこの発明の第３実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成のうち、導波管,第１プローブ,第２プローブおよびショート棒は同じ構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３０】
上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ２４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ２４Bと、上記第１ローノイズアンプ２４A,２４Bのバイアスを制御するバイアス切換回路２５と、上記第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bからの各出力を合成する信号合成器２６と、上記信号合成器２６からの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通すバンドパスフィルタ２７と、上記バンドパスフィルタ２７からの出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に変換する周波数変換器としてのミキサ２８と、上記ミキサ２８からの中間周波数信号を増幅するＩＦアンプ２９と、上記ミキサ２８に局部発振周波数信号を出力する局部発振器３０と、上記バイアス切換回路２５に出力制御信号を出力する制御部としての受信モード制御回路３１とを備えている。また、上記ＩＦアンプ２９の出力と出力端子２３との間に直流阻止コンデンサＣ3を接続すると共に、出力端子２３と受信モード制御回路３１の入力との間に高周波チョークコイルＬ３を接続している。
【００３１】
上記構成の衛星放送受信用コンバータは、円偏波,垂直偏波および水平偏波の切り換えは、第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bのバイアスをオンオフすることによって行う。
【００３２】
すなわち、垂直偏波を受信する場合、第１ローノイズアンプ２４Aのバイアスをオンすると共に、第２ローノイズアンプ２４Bのバイアスをオフする。そうすると、上記第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ２４Aで増幅され、信号合成器２６およびフィルタ２７を通過した後、ミキサ２８で中間周波数の信号に変換され、ＩＦアンプ２９で増幅され、ＩＦ出力信号が出力される。一方、第２ローノイズアンプ２４Bのバイアスがオフになっているために動作せず、水平偏波信号は阻止される。
【００３３】
また、水平偏波を受信する場合、第１ローノイズアンプ２４Aのバイアスをオフすると共に、第２ローノイズアンプ２４Bのバイアスをオンする。そうすると、上記第１プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ２４Bで増幅され、信号合成器２６およびフィルタ２７を通過した後、ミキサ２８で中間周波数の信号に変換され、ＩＦアンプ２９で増幅され、ＩＦ出力信号が出力される。一方、第１ローノイズアンプ２４Aのバイアスがオフになっているために動作せず、垂直偏波信号は阻止される。
【００３４】
一方、円偏波を受信する場合は、第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bを両方ともバイアスをオンする。そうすると、互いに９０°の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号とが信号合成器２６により合成されて、元の円偏波信号が復元された後、直線偏波受信時と同じ経路でＩＦ出力信号が出力される。
【００３５】
この第１,第２ローノイズアンプ２４A,２４Bのバイアス切換回路２５を制御するための受信モード指令信号は、出力端子２３に接続された出力信号ケーブルにＤＣ電源(図示せず)から供給される直流電圧と共に重畳されて、レシーバ側からこの衛星放送受信用コンバータに送られる。
【００３６】
このように、スイッチを別に設けることなく、垂直偏波と水平偏波および円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００３７】
（第４実施形態）
図６はこの発明の第４実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成のうち、導波管,第１プローブ,第２プローブおよびショート棒は同じ構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３８】
上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ４４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ４４Bと、上記第１,第２ローノイズアンプ４４A,４４Bの出力が入力される信号合成器４６と、上記第１ローノイズアンプ４４Aの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第１バンドパスフィルタ４７Aと、上記第２ローノイズアンプ４４Bの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第２バンドパスフィルタ４７Bと、上記信号合成器４６の出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第３バンドパスフィルタ４７Cと、上記第１,第２,第３バンドパスフィルタ４７A,４７B,４７Cからの各出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に夫々変換する第１,第２,第３周波数変換器としての第１,第２,第３ミキサ４８A,４８B,４８Cと、上記第１,第２,第３ミキサ４８A,４８B,４８Cからの各中間周波数信号を夫々増幅する第１,第２,第３ＩＦアンプ４９A,４９B,４９Cと、上記第１,第２ミキサ４８A,４８Bに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器５０Aと、第３ミキサ４８Cに局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器５０Bとを備えている。また、上記第１,第２,第３ＩＦアンプ４９A,４９B,４９Cの各出力信号を第１,第２,第３出力端子５３A,５３B,５３Cから夫々出力する。
【００３９】
上記構成の衛星放送受信用コンバータにおいて、上記第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ４４Aで増幅され、第１フィルタ４７Aを通過した後、第１ミキサ４８Aで中間周波数の信号に変換され、第１ＩＦアンプ４９Aで増幅され、ＩＦ出力信号が第１出力端子４３Aから出力される。また、第２プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ４４Bで増幅され、第２フィルタ４７Bを通過した後、第２ミキサ４８Bで中間周波数の信号に変換され、第２ＩＦアンプ４９Bで増幅され、ＩＦ出力信号が第２出力端子４３Bに出力される。
【００４０】
また、円偏波信号は、上記第１,第２プローブ２A,２Bにより受信された９０゜の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号が第１,第２ローノイズアンプ４４A,４４Bで夫々増幅され、信号合成器４６により合成され、元の円偏波信号が復元された後、第３フィルタ４７Cを通過した後、第３ミキサ４８Cで中間周波数の信号に変換され、第３ＩＦアンプ４９Cで増幅され、ＩＦ出力信号が第３出力端子４３Cに出力される。
【００４１】
ここで、例えば送信周波数が１２.２〜１２.７５ＧＨｚのＣＳ衛星の場合、垂直偏波信号と水平偏波信号を受信する回路の第１,第２ミキサ４８A,４８Bに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器５０Aの周波数を１１.２ＧＨｚとすると、中間周波数は１０００〜１５５０ＭＨｚとなる。一方、送信周波数が１１.７〜１２.０ＧＨｚのＢＳ衛星の場合は、第３ミキサ４８Cに局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器５０Bの周波数を１０.６７８ＧＨｚとすると、中間周波数は１０２２〜１３２２ＭＨｚとなる。
【００４２】
このように、上記衛星放送受信用コンバータは、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。さらに、ＢＳ衛星とＣＳ衛星という異なる周波数で、かつ、異なる偏波の衛星の受信信号をほぼ同じ帯域の中間周波数として３つの出力端子４３A,４３B,４３Cから夫々出力することが可能で、しかも、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００４３】
（第５実施形態）
図７はこの発明の第５実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。この衛星放送受信用コンバータは、第１実施形態の衛星放送受信用コンバータの構成のうち、導波管,第１プローブ,第２プローブおよびショート棒は同じ構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００４４】
上記衛星放送受信用コンバータは、上記第１プローブ２Aからの垂直偏波信号を増幅する第１増幅器としての第１ローノイズアンプ６４Aと、上記第２プローブ２Bからの水平偏波信号を増幅する第２増幅器としての第２ローノイズアンプ６４Bと、上記第１,第２ローノイズアンプ６４A,６４Bの出力が入力される第１信号合成器６６と、上記第１ローノイズアンプ６４Aの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第１バンドパスフィルタ６７Aと、上記第２ローノイズアンプ６４Bの出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第２バンドパスフィルタ６７Bと、上記第１信号合成器６６の出力信号のうちの特定の周波数帯の信号を通す第３バンドパスフィルタ６７Cと、上記第１,第２,第３バンドパスフィルタ６７A,６７B,６７Cからの各出力信号を後述する局部発振周波数に基づいて中間周波数信号に夫々変換する第１,第２,第３周波数変換器としての第１,第２,第３ミキサ６８A,６８B,６８Cと、上記第１,第２,第３ミキサ６８A,６８B,６８Cからの各中間周波数信号を夫々増幅する第１,第２,第３ＩＦアンプ６９A,６９B,６９Cと、上記第１ミキサ６８Aに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器７０Aと、第２,第３ミキサ６８B,６８Cに局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器７０Bとを備えている。また、上記衛星放送受信用コンバータは、第１,第２,第３ＩＦアンプ６９A,６９B,６９Cの各出力が入力された第４ＩＦアンプ６９Dを備え、第４ＩＦアンプ６９Dの出力信号を出力端子７３から出力する。上記第１〜第４ＩＦアンプ６９A〜６９Dで第２信号合成器を構成している。
【００４５】
上記構成の衛星放送受信用コンバータにおいて、第１プローブ２Aにより受信された垂直偏波信号は、第１ローノイズアンプ６４Aで増幅され、第１フィルタ６７Aを通過した後、第１ミキサ６８Aで中間周波数の信号に変換される。また、第２プローブ２Bにより受信された水平偏波信号は、第２ローノイズアンプ６４Bで増幅され、第２フィルタ６７Bを通過した後、第２ミキサ６８Bで中間周波数の信号に変換される。
【００４６】
また、円偏波信号は、上記第１,第２プローブ２A,２Bにより受信された９０゜の位相差を有する垂直偏波信号と水平偏波信号が第１,第２ローノイズアンプ６４A,６４Bで夫々増幅され、第１信号合成器６６により合成され、元の円偏波信号が復元された後、第３フィルタ６７Cを通過した後、第３ミキサ６８Cで中間周波数の信号に変換される。
【００４７】
ここで、例えば送信周波数が１２.２〜１２.７５ＧＨｚのＣＳ衛星の場合、垂直偏波信号を受信する回路の第１ミキサ６８Aに局部発振周波数信号を出力する第１局部発振器７０Aの周波数を１０.１２５ＧＨｚとすると、中間周波数は２０７５〜２６２５ＭＨｚとなる。また、第２ミキサ６８B(水平偏波信号を受信する回路)および第３ミキサ６８C(送信周波数が１１.７〜１２.０ＧＨｚのＢＳ衛星の円偏波信号を受信する回路)に局部発振周波数信号を出力する第２局部発振器７０Bの周波数を１０.７５ＧＨｚとすると、ＣＳ衛星の水平偏波信号の中間周波数は１４５０〜２０００ＭＨｚとなり、ＢＳ衛星の中間周波数は９５０〜１２５０ＭＨｚとなる。
【００４８】
このように、上記衛星放送受信用コンバータは、直線偏波と円偏波を受信でき、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。さらに、ＢＳ衛星とＣＳ衛星という異なる周波数で、かつ異なる偏波の衛星の受信信号を、１つの出力端子から異なる周波数帯域の中間周波数として出力することが可能で、しかも、直線偏波および円偏波の交差偏波特性が良好な衛星放送受信用コンバータを実現することができる。
【００４９】
上記第１〜第５実施形態では、垂直偏波と水平偏波の位相差を９０゜としたが、垂直偏波と水平偏波の位相差を２７０゜または４５０°でも同時に受信可能で、第１,第２プローブ２A,２Bの距離が導波管内波長λgの１／４の奇数倍であればよい。また、上記第１〜第５実施形態では、導波管１の断面形状を円形としたが、矩形等の他の断面形状の導波管でもよい。
【００５０】
また、上記第１〜第５実施形態の信号合成器６,２６,４６,６６は、増幅器を用いたものでもよいし、増幅機能を有しない加算回路でもよい。上記信号合成器に単なる加算回路を用いることによって、回路構成を簡略化でき、チップ面積を縮小して、小型化,低コスト化が図れる。
【００５１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の衛星放送受信用コンバータは、導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブにより受信された受信信号を第１増幅器と第２増幅器により夫々増幅し、上記第１,第２増幅器の出力信号を信号合成器により合成すると共に、上記第１増幅器の出力信号を第１周波数変換器により中間周波数信号に周波数変換し、上記第２増幅器の出力信号を第２周波数変換器により中間周波数信号に周波数変換し、上記信号合成器の出力信号を第３周波数変換器により中間周波数信号に周波数変換して、上記第１,第２,第３周波数変換器からの中間周波数信号を第１,第２,第３出力端子から夫々出力するものである。
【００５２】
したがって、請求項１の発明の衛星放送受信用コンバータによれば、ＣＳ衛星からの垂直偏波や水平偏波およびＢＳ衛星からの円偏波を受信することができ、上記第１ , 第２プローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１ , 第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１ , 第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０゜の奇数倍にして、垂直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって、容易に円偏波信号を復元することができる。このように、導波管内の垂直偏波用のプローブと水平偏波用のプローブの位置が離されるため、お互いのプローブの電磁界的な干渉が無くなり、交差偏波特性の悪化を招くことがなく、１台の衛星放送受信用コンバータで円偏波および垂直 , 水平の直線偏波を受信することができる。さらに、３つの中間周波数信号を夫々独立した出力端子から出力することができるため、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【００５３】
また、請求項２の発明の衛星放送受信用コンバータは、導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブにより受信された受信信号を第１増幅器と第２増幅器により夫々増幅し、上記第１,第２増幅器の出力信号を第１信号合成器により合成すると共に、上記第１増幅器の出力信号を第１中間周波数信号に第１周波数変換器より周波数変換し、上記第２増幅器の出力信号を上記第１中間周波数信号と周波数が異なる第２中間周波数信号に第２周波数変換器により周波数変換し、上記第１信号合成器の出力信号を上記第１,第２中間周波数信号と周波数が異なる第３中間周波数信号に第３周波数変換器により周波数変換し、上記第１,第２,第３周波数変換器からの第１,第２,第３中間周波数信号を第２信号合成器により合成して、上記第２信号合成器からの出力信号を１つの出力端子から出力するものである
【００５４】
したがって、請求項２の発明の衛星放送受信用コンバータによれば、ＣＳ衛星からの垂直偏波や水平偏波およびＢＳ衛星からの円偏波を受信することができ、上記第１ , 第２プ ローブを導波管内波長の１／４の奇数倍の間隔をあけて導波管に設けているので、第１ , 第２プローブが電磁界的に互いに干渉することなく、また、第１ , 第２プローブを互いの軸が略直角に交差するように導波管に設けているので、円偏波を受信する場合に垂直偏波成分と水平偏波成分の位相差を９０゜の奇数倍にして、垂直偏波成分と水平偏波成分を信号合成器で合成することによって、容易に円偏波信号を復元することができる。このように、導波管内の垂直偏波用のプローブと水平偏波用のプローブの位置が離されるため、お互いのプローブの電磁界的な干渉が無くなり、交差偏波特性の悪化を招くことがなく、１台の衛星放送受信用コンバータで円偏波および垂直 , 水平の直線偏波を受信することができる。さらに、３つの中間周波数信号の周波数が夫々重ならないように周波数変換を行って、３つの中間周波数信号が合成された信号を、１つの出力端子から１本のケーブルによって３種類の信号を出力することができるため、共聴(共同)受信システムなどのアンテナに最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図２】図２はこの発明の第２実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図３】図３は上記衛星放送受信用コンバータが受信する衛星の送信信号周波数と偏波の関係を示す図である。
【図４】図４は図上記衛星放送受信用コンバータのＩＦ出力信号周波数と偏波の関係を示す図である。
【図５】図５はこの発明の第３実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図６】図６はこの発明の第４実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図７】図７はこの発明の第５実施形態の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【図８】図８は従来の衛星放送受信用コンバータのブロック図である。
【符号の説明】
１…円形導波管、
２A,２B…プローブ、
３…ショート棒、
４A,４B,２４A,２４B,４４A,４４B,６４A,６４B…ローノイズアンプ、
５A,５B…スイッチ、
６,２６,４６,６６…信号合成器、
７,２７,４７A〜４７C,６７〜６７C…バンドパスフィルタ、
８,２８,４８A〜４８C,６８A〜６８C…ミキサ、
９,２９,４９A〜４９C,６９A〜６９D…ＩＦアンプ、
１０,３０,５０A,５０B,７０A,７０B…局部発振器、
１１,３１…受信モード制御回路、
１２…周波数切換回路、
１３,２３,５３A〜５３C,７３…出力端子、
２５…バイアス切換回路。
Claims (2)
- 導波管と、
上記導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブと、
上記第１,第２プローブにより受信された受信信号を夫々増幅する第１増幅器と第２増幅器と、
上記第１,第２増幅器の出力信号を合成する信号合成器と、
上記第１増幅器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第１周波数変換器と、
上記第２増幅器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第２周波数変換器と、
上記信号合成器の出力信号を中間周波数信号に周波数変換する第３周波数変換器と、
上記第１,第２,第３周波数変換器からの中間周波数信号を夫々出力する第１,第２,第３出力端子とを備えたことを特徴とする衛星放送受信用コンバータ。 - 導波管と、
上記導波管の軸方向に管内波長の１／４の奇数倍の距離をあけて、互いの軸が略直角に交差するように上記導波管に設けられた第１プローブと第２プローブと、
上記第１,第２プローブにより受信された受信信号を夫々増幅する第１増幅器と第２増幅器と、
上記第１,第２増幅器の出力信号を合成する第１信号合成器と、
上記第１増幅器の出力信号を第１中間周波数信号に周波数変換する第１周波数変換器と、
上記第２増幅器の出力信号を上記第１中間周波数信号と周波数が異なる第２中間周波数信号に周波数変換する第２周波数変換器と、
上記第１信号合成器の出力信号を上記第１,第２中間周波数信号と周波数が異なる第３中間周波数信号に周波数変換する第３周波数変換器と、
上記第１,第２,第３周波数変換器からの上記第１,第２,第３中間周波数信号を合成する第２信号合成器と、
上記第２信号合成器からの出力信号を出力する１つの出力端子とを備えたことを特徴とする衛星放送受信用コンバータ。
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