JP4140900B2 - 衛星信号受信伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、衛星放送或いは衛星信号を受信して伝送する衛星信号受信伝送システムに関し、特に周波数帯が重複している２衛星の信号を受信する衛星信号受信伝送システムに関する。

放送，通信に利用されている衛星としてはＢＳ衛星、ＣＳ衛星の他、スカイパーフェクＴＶ！（登録商標）として利用されているＪＣＳＡＴ−３、ＪＣＳＡＴ−４Ａ等の衛星が知られているが、放送，通信に使用されている衛星数は更に増加する傾向にある。
このような衛星放送或いは衛星信号を受信する衛星信号受信伝送システムとして、特許文献１に開示された受信伝送システムがある。
これは、例えばＢＳ，ＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号を地上波放送信号と共に１本の信号ケーブルで伝送すると共に、互いに周波数帯に重なり部を有する２つの衛星信号（例えば、ＪＣＳＡＴ−３の衛星信号とＣＳ信号）を夫々異なる信号ケーブルで伝送し、４つの衛星信号及び地上波放送信号を合計３本の信号ケーブルで伝送して受信する構成のシステムである。

特開平１１−２９８８１０号公報

しかし、上記システムは受信衛星数に対して１本少ない信号ケーブルで受信端に伝送できるものの、３本の信号ケーブルが必要であるため、信号ケーブルの引込み及び配線は相変わらず厄介であるし、各部屋には夫々の信号ケーブルに対応した３個のテレビ端子が必要であった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、例えばＪＣＳＡＴ−３，ＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号のように互いに重なる周波数帯を有すると共に、各々重なる周波数を有する偏波の組から構成されている２衛星の信号を、１本の信号ケーブル又は１組の送受信装置で受信端に伝送することを可能とすることで、受信信号を受信端へ伝送するための信号ケーブルを更に削減する衛星信号受信伝送システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明に係る衛星信号受信伝送システムは、重複する周波数を有する垂直偏波および水平偏波の組から成る第１の衛星信号を受信する第１衛星受信アンテナと、受信した前記第１の衛星信号において、異なる偏波同士で周波数の重複部が無いように、垂直偏波信号を１０４８ＭＨｚ〜１５３３ＭＨｚの周波数帯に周波数変換するとともに、水平偏波信号を１５９０ＭＨｚ〜２０７０ＭＨｚの周波数帯に周波数変換して出力する第１周波数変換手段と、重複する周波数を有する垂直偏波および水平偏波の組から成る第２の衛星信号を受信する第２衛星受信アンテナと、受信した前記第２の衛星信号を、異なる偏波同士で周波数の重複部が無いように、且つ前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯を周波数軸上で低域側および高域側から挟持するように、各偏波毎の周波数帯に周波数変換して出力する第２周波数変換手段と、前記第１及び第２周波数変換手段の出力信号を混合して受信側に伝送する１本の信号ケーブルと、前記信号ケーブルによって受信側に伝送された前記第２周波数変換手段の出力信号を、前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯と略同一の周波数帯に周波数変換する第３周波数変換手段と、を備えてなり、前記第２周波数変換手段は、受信した前記第２の衛星信号において、異なる偏波同士で周波数の重複部が無いように、垂直偏波信号を１０４８ＭＨｚ〜１５３３ＭＨｚの周波数帯に周波数変換するとともに、水平偏波信号を１５９０ＭＨｚ〜２０７０ＭＨｚの周波数帯に周波数変換して出力する前段周波数変換手段と、前記前段周波数変換手段の出力信号のうち、低周波側の周波数帯の前記垂直偏波信号の配列を前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯よりも高域側の周波数帯に第１ローカル周波数で周波数軸上で高低反転させて周波数変換するとともに、高周波側の周波数帯の前記水平偏波信号の配列を前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯よりも低域側の周波数帯に第２ローカル周波数で周波数軸上で高低反転させて周波数変換する後段周波数変換手段とからなる、衛星信号受信伝送システムであって、前記後段周波数変換手段は、１つの基準ローカル周波数信号を生成して出力する基準発振器と、前記第１ローカル周波数が前記第２ローカル周波数よりも高い周波数であり、且つ前記第２ローカル周波数が前記後段周波数変換手段で高低反転させた高域側の周波数帯の最高周波数よりも高い周波数となるように、前記基準発振器の基準ローカル周波数信号に同期して前記第１ローカル周波数信号および前記第２ローカル周波数信号を生成して出力する後段周波数変換手段の注入同期発振器と、を有してなり、前記第１および第２ローカル周波数信号は、下記の不等式（１）、（２）を満たすように設定され、
３６０３ＭＨｚ＜第１ローカル周波数＜３６９１ＭＨｚ・・・（１）
２５５０ＭＨｚ＜第２ローカル周波数＜２６３８ＭＨｚ・・・（２）
前記第３周波数変換手段は、前記後段周波数変換手段の第１ローカル周波数および第２ローカル周波数と同一のローカル周波数を生成して出力するように、前記信号ケーブルを介して前記後段周波数変換手段の基準発振器から出力された基準ローカル周波数信号に同期して作動する第３周波数変換手段の注入同期発振器を有し、前記後段周波数変換手段の出力信号を、前記ローカル周波数を用いて、前記後段周波数変換手段で周波数変換する前の低周波側の周波数帯および高周波側周波数帯の配列に周波数軸上で高低反転させて再変換することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、２つの衛星信号が互いに重複する周波数帯を有し、且つ各々の衛星信号も重複する周波数を有する異なる偏波の組からなる信号であっても、全ての受信信号の重複部を無くして受信側に伝送するので、例えば１本の信号ケーブル或いは信号ケーブル無しで同時に全ての信号を伝送できる。従って、ＢＳ，ＣＳ等の他の衛星信号を１本の信号ケーブルで伝送すれば、４衛星の信号を２本以内の少ないケーブル数で伝送することが可能となる。
そして、受信側にて第２周波数変換手段で周波数変換（ＩＦ変換）した第２の衛星信号を、第１の衛星信号のＩＦ変換周波数と略同一の周波数帯に変換するので、従来の規格化されたチューナで双方の衛星信号を受信することが可能であり、システムを安価に構成できる。

さらに第１ローカル周波数が第２ローカル周波数よりも高い周波数であり、且つ第２ローカル周波数が第１周波数変換手段の出力信号周波数帯の高域側の周波数帯の最高周波数よりも高い周波数となるようにしたので、例えば第１ローカル周波数ＦＬ１として３６３８ＭＨｚを、また第２ローカル周波数ＦＬ２として２６０８ＭＨｚを採用して、自己の周波数及び高調波が受信信号の周波数帯域内に入らないようにでき、システムの信号伝送品質の劣化を防ぐことができる。また、第１および第２ローカル周波数をこのような関係とすることで、第３周波数変換手段で、第２衛星受信アンテナ１３出力時の周波数配列に戻したときケーブルの伝送損失が異なるＦＢ２Ｈ＿Ｌｍｉｎ（＝５３８ＭＨｚ）とＦＢ２Ｌ＿Ｈｍａｘ（＝２５８５ＭＨｚ）とが隣り合うことが無いため、互いの信号レベルの差による影響を受け難くできる。

さらに後段周波数変換手段の第１および第２ローカル周波数信号と第３周波数変換手段の有する２つのローカル周波数信号とが、同一の周波数であるので、同一の回路構成が使用できコストの削減が図れる。

さらに後段周波数変換手段と第３周波数変換手段の同期を図ることができ、周波数変換に伴う周波数変動を防止でき、システムの安定度が向上する。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る衛星信号受信伝送システムの第１実施形態を示すブロック図であり、図２はこのシステムにおける受信周波数の変化を説明する周波数スペクトラムを示している。

図１において、１はＶＨＦアンテナ、２はＵＨＦアンテナ、３はＢＳ信号及び１１０°ＣＳ信号を受信する第３の衛星受信アンテナであり、ＶＨＦ受信信号とＵＨＦ受信信号は混合器４で混合され、混合機能を有する第１ブースタ５に入力される。また、第３の衛星受信アンテナ３で受信したＢＳ，ＣＳ信号は内蔵するコンバータにより図２（ａ）に示す周波数帯に周波数変換（ＩＦ変換）されて出力され、第１ブースタ５に入力される。具体的には、ＢＳ信号は１０３２〜１４８９ＭＨｚの周波数帯にＩＦ変換され、ＣＳ右偏波信号は１５９５〜２０７１ＭＨｚにＩＦ変換され、ＣＳ左偏波信号は２１２６〜２６０２ＭＨｚにＩＦ変換される。

第１ブースター５の出力は、１本の同軸ケーブルから成る信号ケーブル１０で伝送され、例えば引込む住戸の数に応じて分岐器６ａ，分配器６ｂにより分岐分配して引込まれ、引込まれた住戸内では分配器７が設けられ、例えば部屋数に応じて分配されている。そして、分配された各信号は受信端となる２端子から成るテレビ端子１１のうち一方の第１テレビ端子１１ａに接続される。この第１テレビ端子１１ａには分波器２４が設けられ、一方の出力がＢＳ／ＣＳチューナ２５に接続されてテレビ受像器２６に接続され、他方の出力は直接テレビ受像器２６に接続される。こうして、地上波放送信号及びＢＳ，ＣＳ信号が受信できる。

１２は、垂直および水平偏波の組から成るＪＣＳＡＴ−３の衛星信号を受信する第１衛星受信アンテナであり、その衛星信号を内蔵する第１周波数変換手段としてのコンバータ１２ａにより図２（ｂ）〜（ｄ）に示す周波数帯の信号にＩＦ変換して出力する。
ここでコンバータ１２ａは、両偏波同士で周波数の重複部が無いように、
垂直偏波信号を低周波側の周波数帯「Ｂ１Ｌ」（最低周波数「ＦＢ１Ｌｍｉｎ」（＝１０４８ＭＨｚ）〜最高周波数「ＦＢ１Ｌｍａｘ」（＝１５３３ＭＨｚ））で出力し、
水平偏波信号を高周波側の周波数帯「Ｂ１Ｈ」（最低周波数「ＦＢ１Ｈｍｉｎ」（＝１５９０ＭＨｚ）〜最高周波数「ＦＢ１Ｈｍａｘ」（＝２０７０ＭＨｚ））で出力している。

さらに、１３は、垂直および水平偏波の組から成るＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号を受信する第２衛星受信アンテナであり、その衛星信号を図２（ｂ）に示す周波数帯の信号にＩＦ変換して出力する前段周波数変換手段としてのコンバータ１３ａを内蔵している。
ここでコンバータ１３ａは、第１衛星受信アンテナ１２と同様に構成され、両偏波同士で周波数の重複部が無いように、
垂直偏波信号を低周波側の周波数帯「Ｂ２Ｌ」（最低周波数「ＦＢ２Ｌｍｉｎ」（＝１０５３ＭＨｚ）〜最高周波数「ＦＢ２Ｌｍａｘ」（＝１５３３ＭＨｚ））で出力し、
水平偏波信号を高周波側の周波数帯「Ｂ２Ｈ」（最低周波数「ＦＢ２Ｈｍｉｎ」（＝１５９０ＭＨｚ）〜最高周波数「ＦＢ２Ｈｍａｘ」（＝２０７０ＭＨｚ））で出力している。

そして、第２衛星受信アンテナ１３の出力信号は、後段周波数変換手段としてのブロックコンバータ１４（図４）にて図２（ｃ）に示す周波数帯の信号に更にＩＦ変換される。
ここでブロックコンバータ１４は、コンバータ１３ａの出力信号のうち、
低周波側の周波数帯「Ｂ２Ｌ」の垂直偏波信号を入力端子１１４ａから入力し、コンバータ１２ａの出力信号周波数帯「Ｂ１Ｌ」，「Ｂ１Ｈ」よりも高域側の周波数帯「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」（最低周波数「ＦＢ２Ｌ＿Ｈｍｉｎ」（＝２１０５ＭＨｚ）〜最高周波数「ＦＢ２Ｌ＿Ｈｍａｘ」（＝２５８５ＭＨｚ））に第１ローカル周波数「ＦＬ１」（＝３６３８ＭＨｚ）で次式（１）を用いてＩＦ変換して出力端子１１４ｃから出力し、
「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」＝「Ｂ２Ｌ」−「ＦＬ１」・・・（１）（負符号は極性の反転を表す）
また、高周波側の周波数帯「Ｂ２Ｈ」の水平偏波信号を入力端子１１４ｂから入力し、コンバータ１２ａの出力信号周波数帯「Ｂ１Ｌ」，「Ｂ１Ｈ」よりも低域側の周波数帯「Ｂ２Ｈ＿Ｌ」（最低周波数「ＦＢ２Ｈ＿Ｌｍｉｎ」（＝５３８ＭＨｚ）〜最高周波数「ＦＢ２Ｈ＿Ｌｍａｘ」（＝１０１８ＭＨｚ））に第２ローカル周波数「ＦＬ２」（＝２６０８ＭＨｚ）で次式（２）を用いてＩＦ変換して出力端子１１４ｄから出力する。
「Ｂ２Ｈ＿Ｌ」＝「Ｂ２Ｈ」−「ＦＬ２」・・・（２）（負符号は極性の反転を表す）

このようにブロックコンバータ１４は、コンバータ１３ａの低周波側および高周波側の周波数帯「Ｂ２Ｌ」，「Ｂ２Ｈ」の各出力信号を、対応する入力端子１１４ａ，１１４ｂから入力し、コンバータ１２ａの出力信号（出力信号周波数帯「Ｂ１Ｌ」，「Ｂ１Ｈ」）を周波数軸上で低域側および高域側から挟持するように偏波毎の周波数帯（「Ｂ２Ｈ＿Ｌ」，「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」）に周波数変換して分離配列する。これらの４つの周波数帯に周波数変換されたコンバータ１２ａの出力信号およびブロックコンバータ１４の出力端子１１４ｃ，１１４ｄの出力信号は、混合器１５で混合されて１本の信号ケーブル１６で受信端に向けて伝送される。尚、コンバータ１３ａとブロックコンバータ１４とで第２周波数変換手段１９を構成している。

信号ケーブル１６は途中に第２ブースタ１７が設けられ、伝送信号が増幅されると共に引込む住戸数に応じて分岐器１８ａ，分配器１８ｂで分岐分配され、各住戸に伝送されて引込まれる。そして、受信側である住戸内では第３周波数変換手段を内蔵した後述する信号切替器２０の入力端子２０ａに接続され、内蔵した分配器により４分配されて出力端子２０ｂ〜２０ｅから出力される。例えば出力端子２０ｂの出力は、上記第１テレビ端子１１ａに隣接して設けられた受信端を構成する第２テレビ端子１１ｂに接続され、この第２テレビ端子１１ｂはＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号を受信するＪＣＳＡＴ用チューナ２７に接続された後、テレビ受像器２６に接続される。こうして、ＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号が受信できる。

信号切替器２０は、図３のブロック図に示すように構成され、３０は分波器、３１は第３周波数変換手段としてのコンバータ部、３２は混合器、３３ａは４分配する第２分配器、３３ｂは４分配する第１分配器、３４は出力切替手段としての出力切替器である。分波器３０は、入力された図２（ｃ）に示す受信信号を第１から第３の３つに分波出力する。第１分波出力３０ａは、図２（ｃ）の周波数帯「Ｂ１Ｌ」および「Ｂ１Ｈ」、即ちＪＣＳＡＴ−３の垂直および水平偏波信号を出力し、第２分波出力３０ｂは周波数帯「Ｂ２Ｈ＿Ｌ」、即ちＪＣＳＡＴ−４Ａの低域側の水平偏波信号を出力し、第３分波出力３０ｃは周波数帯「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」、即ちＪＣＳＡＴ−４Ａの高域側の垂直偏波信号を出力している。

そして、第１分波出力３０ａは第２分配器３３ａで４分配され、夫々出力切替器３４の一方のポートに接続されている。また、第２及び第３分波出力３０ｂ，３０ｃは、第３周波数変換手段であるコンバータ部３１（３１ａ，３１ｂ）の入力端子１３１ａ，１３１ｂに入力され、周波数変換されて出力端子１３１ｃ，１３１ｄから出力される。コンバータ部３１は、ブロックコンバータ１４の第１および第２ローカル周波数「ＦＬ１」，「ＦＬ２」と同一のローカル周波数を生成して出力する２つの局部発振器８２，８３（図５参照）を有し、図２（ｄ）に示すようにブロックコンバータ１４で周波数変換する前の周波数帯「Ｂ２Ｌ」および「Ｂ２Ｈ」に再変換し、ＪＣＳＡＴ−３の信号周波数帯と略同一の周波数帯とする。
尚、局部発振器８２は、第１ローカル周波数「ＦＬ１」信号と同一のローカル周波数信号を生成して出力するように、ＰＬＬ回路８２ａおよびＶＣＯ回路８２ｂを備えて構成され、局部発振器８３は、第２ローカル周波数「ＦＬ２」信号と同一のローカル周波数信号を生成して出力するように、ＰＬＬ回路８１ａおよびＶＣＯ回路８１ｂを備えて構成されている。
コンバータ部３１で周波数変換された信号は、混合器３２で混合された後、第１分配器３３ｂで４分配され、出力切替器３４の他方のポートに接続される。

出力切替器３４はリレーで構成され、例えばパルス信号からなる衛星識別信号で切替動作し、この信号は受信端の第２テレビ端子１１ｂに接続されるＪＣＳＡＴ用チューナ２７から信号線を介して出力される。衛星識別信号は、信号線路に介在させた分離回路３５ａで分離されてリレー制御回路３５ｂに入力され、リレー制御回路３５ｂを動作させて出力切替器３４を切替動作させている。

こうして、ＪＣＳＡＴ−３の受信信号は、第１衛星受信アンテナ１２から規格化された周波数帯にＩＦ変換して出力され、その後周波数変換されずに受信端まで伝送されるので、受信端で周波数変換することなく規格化されたＪＣＳＡＴ用チューナ２７で受信することができる。また、ＪＣＳＡＴ−４Ａの受信信号は、第１衛星受信アンテナ１２と同様に、第２衛星受信アンテナ１３で受信してＩＦ変換した後、周波数軸上で大きく分離して伝送されるが、受信側のコンバータ部３１で再変換してアンテナ出力時の周波数配列に戻すので、同様に規格化されたＪＣＳＡＴ用チューナで受信可能となる。従って、ＪＣＳＡＴ用チューナ２７の操作でＪＣＳＡＴ−３の信号とＪＣＳＡＴ−４Ａの信号を選択して受信できる。

このように、互いに重複する周波数帯を有し、且つ個々に重複する周波数を有する異なる偏波の組からなるＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号であっても、ＪＣＳＡＴ−４Ａの受信信号の異なる偏波同士をＪＣＳＡＴ−３の衛星の受信信号を周波数軸上で跨ぐように大きく分離して異なる周波数帯に配列するため、１本の信号ケーブル１６で双方の信号を伝送することができる。また、例えばＢＳ，ＣＳ等の他の衛星信号を１本の信号ケーブル１６で伝送することで４衛星の信号を２本のケーブルで伝送でき、少ない信号ケーブルで４衛星の受信信号を伝送することができる。
また、受信側にて一方の大きく分離した衛星信号を周波数軸上で近接配置して伝送された他方の衛星信号と同様の周波数帯に変換するので、個々のテレビ端子にコンバータを設けること無く従来の規格化されたチューナで受信することが可能となる。さらに、分配器の上流に衛星切換手段として出力切替器３４を設けたので各テレビ端子毎に衛星切換手段を設ける必要が無く、各受信端の接続機器の構成を簡略化できる。

更に、第１衛星受信アンテナ１２と第２衛星受信アンテナ１３を同一の構成にできるので、コストを削減できる。またブロックコンバータ１４の第１および第２ローカル周波数「ＦＬ１」，「ＦＬ２」と、コンバータ部３１の有する局部発振器８２，８３の２つのローカル周波数信号とが、同一の周波数であるので、同一の発振回路構成が使用でき、さらにコストの削減が図れる。
また、上記信号切替器２０によれば、入力された信号のうち１つの衛星信号の２つの周波数帯の信号を周波数変換するコンバータ部３１を備えるので、アンテナ側で１つの衛星信号の２つの周波数帯の信号を、任意の周波数帯にＩＦ変換して入力しても、従来の規格化されたチューナで受信可能な周波数帯に変換することが可能で、システムに拡張性がある。

尚、上記実施形態は、ＢＳ，ＣＳを混合して１本の信号ケーブル１０で、ＪＣＳＡＴ−３，ＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号を混合して１本の信号ケーブル１６で伝送しているが、この組合せは変えても良く、例えばＢＳとＪＣＳＡＴ−３の信号を１本の信号ケーブルで伝送し、ＣＳとＪＣＳＡＴ−４Ａを１本の信号ケーブルで伝送しても良い。但しこの場合、ブロックコンバータや信号切替器のコンバータ部のローカル周波数は上記数値とは異なった値となる。
また、第２衛星受信アンテナ１３のコンバータ１３ａとブロックコンバータ１４は一体に形成し、アンテナに内蔵するコンバータで直接図２（ｃ）に示す周波数帯に変換しても良く、そうすればブロックコンバータは必要なくなる。
また、図１のように、ブロックコンバータ１４と混合器１５は一体に形成し（２点鎖線内）、第２衛星アンテナ１３と別体に構成しても良い。この場合には、第２衛星アンテナ１３に替えて、第１衛星アンテナ１３を使用してＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号を受信可能となる。
更に、信号切替器２０の分配数は４つでなくても良く、部屋の数や接続するテレビ端子数に合わせて増減すればよい。

図４，図５はブロックコンバータ１４及び信号切替器２０のコンバータ部３１の実施例を示すブロック図であり、ブロックコンバータ１４は、図４に示すように１つの基準ローカル周波数「Ｆ０」信号を生成して出力するように構成された基準発振器３６を有している。さらに、第１ローカル周波数「ＦＬ１」信号を生成して出力するように構成された局部発振器８０は、ＰＬＬ回路（フェイズロックループ回路）８０ａおよびＶＣＯ回路８０ｂ（電圧制御形発振回路）を備えて構成され、第２ローカル周波数「ＦＬ２」信号を生成して出力するように構成された局部発振器８１は、ＰＬＬ回路８１ａおよびＶＣＯ回路８１ｂを備えて構成されている。これらのＰＬＬ回路８０ａ，８１ａには、基準発振器３６の基準ローカル周波数「Ｆ０」信号が送られている。そして、局部発振器８０，８１は、この基準ローカル周波数「Ｆ０」信号に同期して作動する注入同期発振器となっている。

基準発振器３６から出力された基準ローカル周波数「Ｆ０」信号は、バンドパスフィルタ３７ａおよび混合器３７ｂを介して混合器１５が接続された受信端側にも信号ケーブル１６を介して出力されている。
信号切替器２０のコンバータ部３１には、図５に示すように信号ケーブル１６から送られてきたブロックコンバータ１４の基準ローカル周波数「Ｆ０」信号が、バンドパスフィルタ３７により抽出されて増幅回路３８を介して局部発振器８２，８３に送られている。そして、局部発振器８２，８３は、上記ブロックコンバータ１４の基準ローカル周波数「Ｆ０」信号に同期して作動する注入同期発振器となっている。

このように、信号ケーブル１６により受信端へ信号を伝送する場合、ブロックコンバータ１４の基準ローカル周波数「Ｆ０」信号で信号切替器２０のコンバータ部３１を同期させることができ、そうすることでコンバータ部３１に同期回路を設ける必要が無くなりコンバータ部３１の構成を簡略化できる。またブロックコンバータ１４とコンバータ部３１の同期を図ることができ、周波数変換に伴う周波数変動を防止でき、システムの安定度が向上する。

また、本実施形態では、第１ローカル周波数「ＦＬ１」が第２ローカル周波数「ＦＬ２」よりも高い周波数であり、且つ第２ローカル周波数「ＦＬ２」がコンバータ１２ａの出力信号周波数帯の高域側の周波数帯「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」（２１０５〜２５８５ＭＨｚ）の最高周波数「ＦＢ２Ｌ＿Ｈｍａｘ」（＝２５８５ＭＨｚ）よりも高い周波数となるように、第１ローカル周波数「ＦＬ１」として３６３８ＭＨｚを、また第２ローカル周波数「ＦＬ２」として２６０８ＭＨｚを採用している。

こうすれば、第１および第２ローカル周波数「ＦＬ１」，「ＦＬ２」の周波数及び高調波成分が受信信号の周波数帯域内に入らないようにでき相互干渉を防止できる。さらに周波数帯「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」信号との周波数間隔を十分確保することができるので、ローカル周波数がより近接する場合に比較し、受信信号に対する影響を少なくでき、第１および第２ローカル周波数「ＦＬ１」，「ＦＬ２」の信号レベルを高めることができる。これらのことから、システムの信号伝送品質の劣化を防ぐことができる。また、第１および第２ローカル周波数「ＦＬ１」，「ＦＬ２」をこのような関係とすることで、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、コンバータ部３１でブロックコンバータ１４の出力信号周波数帯「Ｂ２Ｈ＿Ｌ」，「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」の配列を、周波数軸上で高低反転させて第２衛星受信アンテナ１３の出力信号周波数帯「Ｂ２Ｌ」，「Ｂ２Ｈ」の配列に戻した時、ケーブル等による伝送損失レベルが異なるＦＢ２Ｈ＿Ｌｍｉｎ（＝５３８ＭＨｚ）とＦＢ２Ｌ＿Ｈｍａｘ（＝２５８５ＭＨｚ）が隣り合うことが無いため、信号レベルの差を低く抑えることができ、互いの信号レベル差による影響を受け難くできる。

尚、第１および第２ローカル周波数「ＦＬ１」，「ＦＬ２」は、下記の不等式（３），（４）を満たす様に設定されている。
３６０３ＭＨｚ＜「ＦＬ１」＜３６９１ＭＨｚ ・・・（３）
２５５０ＭＨｚ＜「ＦＬ２」＜２６３８ＭＨｚ ・・・（４）
ここで、両不等式（３），（４）は、
・ブロックコンバータ１４の出力信号が、コンバータ１２ａの出力信号周波数帯「Ｂ１Ｌ」，「Ｂ１Ｈ」を周波数軸上で低域側および高域側から挟持すること（条件（ｉ））
・第１ローカル周波数「ＦＬ１」が第２ローカル周波数「ＦＬ２」よりも高い周波数であり、且つ第２ローカル周波数「ＦＬ２」が高域側の周波数帯「Ｂ２Ｌ＿Ｈ」の最高周波数「ＦＢ２Ｌ＿Ｈｍａｘ」よりも高い周波数となること（条件（ｉｉ））
の２つの条件（ｉ），（ｉｉ）に基づいて導出される。

図６は信号切替器の他の例を示している。この信号切替器４１は、上記図３の実施形態のようにテレビ端子の上流側ではなく、受信端となるテレビ端子（図１に示す第２テレビ端子１１ｂ）に接続する形態となっている。図示するように、分配器を持たない点が異なり、テレビ端子を多く必要としない場合は、このように信号切替器の出力端子を１つにしてテレビ端子毎に装着する形態としても良く、接続するＪＣＳＡＴ用チューナの切替信号によりＪＣＳＡＴ−３とＪＣＳＡＴ−４Ａを選択して受信できる。

図７は、本発明に係る衛星信号受信伝送システムの第２実施形態を示すブロック図であり、上記図１の第１実施形態との主な相違点は、第１衛星受信アンテナ１２で受信するＪＣＳＡＴ−３衛星の信号及び第２衛星受信アンテナ１３で受信するＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号を混合する混合器１５から各住戸へ向けて伝送する信号を信号ケーブル１６を用いずに無線伝送している点である。尚、図１と同一の構成要件には同一の符号を付与し、説明を省略する。

無線伝送は、ＩＦ変換してアンテナ側から伝送される信号を、ミリ波、例えば５９ＧＨｚ〜６６ＧＨｚの周波数に変換して電波受信端に向けて伝送している。このとき使用される送信装置４３及び受信装置４４は、図８，図９のブロック図に示すように構成されている。
送信装置４３は、図８に示すように、基準発振器４６、ＰＬＬ回路４７、ＶＣＯ回路４８、逓倍回路４９、混合器５０からなるコンバータ回路を有し、ＶＣＯ回路４８で３０ＧＨｚを発生し、逓倍回路４９で６０ＧＨｚにして変換周波数を生成している。そして、入力された受信信号は、信号ケーブルの途中に設けられた電源挿入器５２から重畳された電源成分を電源分離フィルタ５３により分離し、信号がイコライザ回路５４、増幅回路５５を介して混合器５０にてミリ波に周波数変換される。そして、周波数変換された信号はバンドパスフィルタ回路５６、増幅回路５７を介して送信アンテナ５８から受信信号を再送信している。
尚、電源挿入器５２へは、別途設けた商用電源に接続された電源装置５９から電力が供給され、電源装置は送信装置４３の他にアンテナ１２，１３のコンバータ回路の動作電力を供給している。

受信装置４４は、図９に示すように、基準発振器６１、ＰＬＬ回路６２、ＶＣＯ回路６３、逓倍回路６４、混合器６５からなるコンバータ回路を有し、ＶＣＯ回路６３で３０ＧＨｚを発生し、逓倍回路６４で６０ＧＨｚにして変換周波数を生成している。そして、受信アンテナ６６で受信した再送信信号を、増幅回路６７を介して混合器６５にてミリ波変換前のＩＦ周波数に周波数変換している。そして、周波数変換された信号は、バンドパスフィルタ６８、増幅回路６９、イコライザ回路７０、更にはハイパスフィルタ７１、電源分離フィルタ７２を介して出力端子４４ａに接続された信号ケーブルに出力される。電源分離フィルタ７２は、例えばＪＣＳＡＴ用チューナ２７から信号ケーブルを介して送られてくる電力信号を分離して、受信装置４４の動作電源を得るために設けられている。

このように信号伝送路を途中無線とするので、信号ケーブルの配線はアンテナから送信装置までと、受信装置から住戸内の受信端までだけで良いし、１つの送信装置で複数の住戸に受信信号を伝送できるので分配器や分岐器が必要無くなり、配線工事を格段に簡略化できる。
また、伝送信号周波数に重複部がないので、送信電波を偏波で構成する必要が無く、受信装置を簡易な構成にできるし、ミリ波を使用することで、周囲の電波施設に影響を及ぼすこともない。
更に、受信装置にてミリ波変換前の周波数に再変換するので、既存の信号ケーブルを用いたシステムを、受信機器を変更することなく容易に無線システムに変更できるし、送信装置１台に対して任意の数の受信装置を設けて受信できるので、受信住戸数の増加に対しても容易に対応できる。
また、既に地上波又はＣＡＴＶとＢＳ等を共同受信している集合住宅等においては、例えば各住戸のベランダに向けて屋上等に送信アンテナを配置すれば、各住戸のベランダに受信アンテナを設置するだけで信号ケーブルを追加敷設することなく容易にＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４Ａを個々の住戸で受信することが可能となる。

図１０は第２実施形態の変形例を示し、第１衛星受信アンテナ１２及び第２衛星受信アンテナ１３からの信号に加えて、地上波及びＢＳ，ＣＳ信号も合わせて無線伝送する構成となっている。図１０において、７５はブロックコンバータ、７６はダウンコンバータであり、送信装置４３及び受信装置４４は図９のものと同一のものが使用されている。
地上波，ＢＳ及びＣＳ信号は、図２（ａ）に示すように１０３２〜２６０２ＭＨｚのＩＦ信号で第３衛星受信アンテナ３から伝送されるため、図２（ｃ）に示すＩＦ変換された第１及び第２衛星受信アンテナ１２，１３からの信号と周波数帯が重なっている。そこで、ブロックコンバータ７５により、例えば２．６ＧＨｚの局発周波数で、ＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４ＡのＩＦ信号帯と重ならない周波数帯に変換する。こうすることで、１台の送信装置により地上波を含めた全ての受信信号の無線伝送が可能となる。

一方、受信装置４４にて受信した地上波，ＢＳ及びＣＳ信号は、分波器７７によりＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４Ａの信号と分離されてダウンコンバータ７６により周波数変換前のＩＦ周波数帯に再変換する。
このように、全ての受信信号の伝送を無線とすることも可能で、受信後にブロックコンバータ７５で変換する前の周波数に再変換することで、従来のＢＳチューナ或いはＣＳチューナで受信できるし、既存の受信システムを無線伝送に変更する際に信号ケーブルを無線設備に換えるだけの最小の設備変更で対応できる。
また、新たに衛星信号受信伝送システムを設置する場合であっても、信号ケーブルの敷設はアンテナから送信装置までと、屋内の端末から屋外に設置する受信装置までの短区間で済み、設置工事が短期間で済む。

尚、地上波、ＢＳ及びＣＳの信号を伝送する信号ケーブルにブロックコンバータ及びダウンコンバータを介在させて、第１及び第２衛星受信アンテナからの伝送信号周波数帯と異なる周波数帯に周波数変換する場合、無線とせずに１本の信号ケーブルを使用しても良く、この場合は受信端側に引き込む住戸の数に応じた分配器或いは分岐器が必要となるが、途中は１本の信号ケーブルで済む。

尚、上記実施形態は、何れもＢＳ，ＣＳ，ＪＣＳＡＴ−３，ＪＣＳＡＴ−４Ａの４つの衛星信号を受信する構成を示しているが、本発明はこの衛星に限定するものでなく、第１及び第２の衛星信号が、重なる周波数帯を有すると共に夫々異なる偏波の組から構成されている場合は上記システムを適用することで１本の信号ケーブルで双方の衛星信号を伝送でき、良好に受信することができる。

本発明に係る衛星信号受信伝送システムの第１実施形態を示すブロック図である。 図１の受信信号周波数の変化を示す周波数スペクトラムであり、（ａ）は地上波とＩＦ変換後のＢＳ，ＣＳの伝送信号、（ｂ）はアンテナが出力するＩＦ変換したＪＣＳＡＴ−３及びＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号、（ｃ）はＩＦ変換したＪＣＳＡＴ−４Ａの信号を更にブロックコンバータで周波数変換してＪＣＳＡＴ−３の信号と混合した際の伝送信号、（ｄ）は信号切替器出力の信号を示している。 図１に示す信号切替器のブロック図である。 ブロックコンバータの一例を示すブロック図である。 信号切替器コンバータ部の一例を示すブロック図である。 信号切替器の他の例を示すブロック図である。 本発明の衛星信号受信伝送システムの第２実施形態を示すブロック図である。 図７に示す送信装置のブロック図である。 図７に示す受信装置のブロック図である。 図７の衛星信号伝送システムの変形例を示すブロック図である。 図１の受信信号周波数の変化を示す周波数スペクトラムであり、（ａ）はアンテナが出力するＩＦ変換したＪＣＳＡＴ−４Ａの衛星信号レベル、（ｂ）はＩＦ変換したＪＣＳＡＴ−４Ａの信号を更にブロックコンバータで周波数変換してＪＣＳＡＴ−３の信号（破線）と混合した際の伝送信号レベル、（ｃ）は信号切替器出力の信号レベルを示している。

符号の説明

１２・・第１衛星受信アンテナ、１２ａ・・第１周波数変換手段としてのコンバータ、１３・・第２衛星受信アンテナ、１３ａ・・前段周波数変換手段としてのコンバータ、１４・・後段周波数変換手段としてのブロックコンバータ、１５・・混合器、１６・・信号ケーブル、１９・・第２周波数変換手段、２０・・信号切替器、２７・・ＪＣＳＡＴ用チューナ、３０・・分波器、３１・・第３周波数変換手段としてのコンバータ部、３２・・混合器、３３ａ・・第２分配器、３３ｂ・・第１分配器、３４・・出力切替器、４１・・信号切替器、４３・・送信装置、４４・・受信装置、７５・・ブロックコンバータ、７６・・ダウンコンバータ。

Claims (1)

1. 重複する周波数を有する垂直偏波および水平偏波の組から成る第１の衛星信号を受信する第１衛星受信アンテナと、
   受信した前記第１の衛星信号において、異なる偏波同士で周波数の重複部が無いように、垂直偏波信号を１０４８ＭＨｚ〜１５３３ＭＨｚの周波数帯に周波数変換するとともに、水平偏波信号を１５９０ＭＨｚ〜２０７０ＭＨｚの周波数帯に周波数変換して出力する第１周波数変換手段と、
   重複する周波数を有する垂直偏波および水平偏波の組から成る第２の衛星信号を受信する第２衛星受信アンテナと、
   受信した前記第２の衛星信号を、異なる偏波同士で周波数の重複部が無いように、且つ前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯を周波数軸上で低域側および高域側から挟持するように、各偏波毎の周波数帯に周波数変換して出力する第２周波数変換手段と、
   前記第１及び第２周波数変換手段の出力信号を混合して受信側に伝送する１本の信号ケーブルと、
   前記信号ケーブルによって受信側に伝送された前記第２周波数変換手段の出力信号を、前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯と略同一の周波数帯に周波数変換する第３周波数変換手段と、
   を備えてなり、
   前記第２周波数変換手段は、
   受信した前記第２の衛星信号において、異なる偏波同士で周波数の重複部が無いように、垂直偏波信号を１０４８ＭＨｚ〜１５３３ＭＨｚの周波数帯に周波数変換するとともに、水平偏波信号を１５９０ＭＨｚ〜２０７０ＭＨｚの周波数帯に周波数変換して出力する前段周波数変換手段と、
   前記前段周波数変換手段の出力信号のうち、低周波側の周波数帯の前記垂直偏波信号の配列を前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯よりも高域側の周波数帯に第１ローカル周波数で周波数軸上で高低反転させて周波数変換するとともに、高周波側の周波数帯の前記水平偏波信号の配列を前記第１周波数変換手段の出力信号周波数帯よりも低域側の周波数帯に第２ローカル周波数で周波数軸上で高低反転させて周波数変換する後段周波数変換手段とからなる、衛星信号受信伝送システムであって、
   前記後段周波数変換手段は、
   １つの基準ローカル周波数信号を生成して出力する基準発振器と、
   前記第１ローカル周波数が前記第２ローカル周波数よりも高い周波数であり、且つ前記第２ローカル周波数が前記後段周波数変換手段で高低反転させた高域側の周波数帯の最高周波数よりも高い周波数となるように、前記基準発振器の基準ローカル周波数信号に同期して前記第１ローカル周波数信号および前記第２ローカル周波数信号を生成して出力する後段周波数変換手段の注入同期発振器と、を有してなり、
   前記第１および第２ローカル周波数信号は、下記の不等式（１）、（２）を満たすように設定され、
   ３６０３ＭＨｚ＜第１ローカル周波数＜３６９１ＭＨｚ・・・（１）
   ２５５０ＭＨｚ＜第２ローカル周波数＜２６３８ＭＨｚ・・・（２）
   前記第３周波数変換手段は、
   前記後段周波数変換手段の第１ローカル周波数および第２ローカル周波数と同一のローカル周波数を生成して出力するように、前記信号ケーブルを介して前記後段周波数変換手段の基準発振器から出力された基準ローカル周波数信号に同期して作動する第３周波数変換手段の注入同期発振器を有し、前記後段周波数変換手段の出力信号を、前記ローカル周波数を用いて、前記後段周波数変換手段で周波数変換する前の低周波側の周波数帯および高周波側周波数帯の配列に周波数軸上で高低反転させて再変換する、
   ことを特徴とする衛星信号受信伝送システム。

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