JP4539089B2 - デジタルテレビ放送受信モジュール - Google Patents

Description

本発明は、地上波などによるデジタルテレビ放送用の受信モジュール、その中でも特にＲＦおよびＩＦ回路部分に関する。

地上波アナログテレビ放送においては従来から、隣接するチャンネルの信号による妨害を防ぐために、同一の地域においては極力互いに隣接する２つのチャンネルを同時に放送に利用せず、例えば１チャンネルずつとばしてチャンネルを利用するような政策がとられている。

現在、地上波のテレビ放送をアナログからデジタルへ切り換える措置がとられている。地上波アナログテレビ放送とは異なり、地上波デジタルテレビ放送ではＵＨＦ帯の１３チャンネルから６２チャンネルの中から各地域毎にほぼ連続した６ないし１０チャンネルで放送されるように置局政策がとられている。ただ、一部の地域では連続したチャンネルの割り当てが困難になり、とびとびのチャンネルが割り当てられる場合がある。そのような地域においては、割り当てのチャンネルの間のチャンネルの放送電波（不要波）が、割り当てのチャンネルの送信施設に近接する別の送信施設から、しかも割り当てのチャンネルの放送電波よりも強い電波として到来することがあり得る。この場合、不要波の周波数が本来必要とする放送電波の周波数に近いため、本来必要とする放送電波にとって妨害電波となる可能性が高い。特に、アナログからデジタルへの切替期間においては、ＵＨＦ帯のアナログテレビ放送がデジタルテレビ放送のチャンネル範囲の中あるいは近傍に一時的に混在する場合があり、デジタル放送はアナログ放送よりも政策的に送信時の信号レベルが低く設定され、地域条件的には３０ｄＢ程度低くなることが見込めるため、問題が深刻になる可能性が高い。

ここで、妨害のメカニズムについて簡単に説明する。

通常、図７にブロック図で示すように、テレビ放送受信モジュール１は、ほぼ希望のチャンネルの信号を選び出すための周波数可変のＲＦ同調回路である入力同調回路２と段間同調回路４、その間に位置する可変利得型のＲＦ増幅回路３、ＲＦ信号を周波数固定のＩＦ信号に変換する周波数変換回路５、その中からさらに希望以外のチャンネルの信号を減衰させるためのＩＦ同調回路６、ＩＦ同調後の信号の中からさらに希望のチャンネルのみを選び出すためのＳＡＷフィルタ７、その信号を所望のレベルまで増幅する可変利得型のＩＦ増幅回路８、さらにＩＦ信号からテレビ信号を取り出す復調回路（デジタル復調回路）９などから構成されている。

入力同調回路２は１段の同調回路であり、ほぼ希望チャンネルとその両側各３チャンネル（計７チャンネル）分の通過帯域を有する。なお、一般に通過帯域とは、挿入損失が中心周波数に対して３ｄＢ以内の帯域のことを言う。段間同調回路４は２段の同調回路となっているので、その分だけ狭帯域となり、ほぼ希望チャンネルとその両側各２チャンネル（計５チャンネル）分の通過帯域を有する。

周波数変換回路５は、ミキサ回路、電圧制御発振器、ＰＬＬ回路から構成され、ＲＦ信号の中の希望のチャンネルの信号を周波数固定のＩＦ信号に変換する。このとき、希望のチャンネルの近傍のチャンネルの信号も希望チャンネルとの周波数差を維持したままＩＦ信号に変換される。

ＩＦ同調回路６は１段の同調回路でさらに狭帯域になり、ほぼ希望チャンネルとその両側各１．５チャンネル（計４チャンネル）分の通過帯域を有する。

そして、復調回路９は、復調した希望チャンネルの信号（復調信号）のレベルに応じて２つのＡＧＣ信号（電圧）ＡＧＣ１、ＡＧＣ２を出力し、これがそれぞれＲＦ増幅回路３およびＩＦ増幅回路８に対して入力されている。これによって、復調回路９に入力される希望チャンネルの信号のレベルが、復調回路９に入力される時点で所望のレベルになるようにＡＧＣ制御している。なお、ＲＦ増幅回路３やＩＦ増幅回路８は、所定の利得のある状態を基準点として、ＡＧＣ電圧に基づいて利得を低下させるように動作させる。そのため、基本的には増幅動作をしてはいるものの、ＡＧＣ電圧による利得の変化は基準点からの減衰方向であるために減衰量と表現する。

ここで、希望のチャンネルの隣のチャンネルに、希望のチャンネルよりも信号レベルの高い信号（不要波）が到来しているとする。この場合、不要波は入力同調回路２を通過し、段間同調回路４も通過し、さらにＩＦ同調回路６も通過する。ＲＦ帯のＲＦ増幅回路３に印加されるＡＧＣ電圧は復調信号のレベル、すなわち希望のチャンネルの信号のレベルのみを基準にしてかけられるため、隣のチャンネルにレベルの高い不要波があっても、それに応じて減衰量が大きくなることはない。そのため、不要波が減衰されることなくＲＦ増幅器３や周波数変換回路５に入力される。これらの回路では能動素子を利用しているため、不要波によって回路が飽和して希望のチャンネルの信号が歪んだり、混変調をおこして希望のチャンネルの信号に不要波の信号が混入したりする。これが妨害（隣接妨害）の基本的なメカニズムであり、このような場合の不要波を妨害波と呼ぶ。

このような問題は、基本的にはデジタルテレビ放送受信モジュールに限られたことではないため、多くの対策方法が提案されている。例えば特許文献１では、入力されるＲＦ信号全体のレベルを検出し、その値と復調信号のレベルの両方から、状況に応じてＲＦ帯の可変利得増幅回路やさらにその前段に設けられた可変減衰回路に最適なＡＧＣがかかるように制御している。これによって、可変利得増幅器や周波数変換回路が不要波によって飽和するのを防止し、また混変調を防止している。
特開２００１−３２６５４９号公報

特許文献１の受信モジュールにおいては、希望のチャンネルの隣のチャンネルに、希望のチャンネルよりもレベルの高い不要波が到来している場合の対策としてはそれなりに有効である。しかしながら、特許文献１の受信モジュールにおいては、ＲＦ信号全体のレベルを検出して、それと復調信号のレベルの両方に基づいてＡＧＣ信号を作り出している。そのため、希望のチャンネルから遠く離れて必ずしも妨害波にはならないチャンネルの信号もＡＧＣに影響を与える可能性がある。この場合は希望チャンネルの信号が必要以上に減衰され、復調回路に入力される段階において復調に必要な十分な信号レベルを得られなくなる可能性がある。

また、ＲＦ信号のレベルと復調信号のレベルの両方に基づいてＡＧＣ信号を作り出すため、両者のレベルがどのような組み合わせの時にＡＧＣ信号をどのようにするのかを決める判定回路が複雑になるという問題がある。

さらに、ＡＧＣをかけるためにＲＦ信号のレベルを検出する際には何らかの検出回路が必要になるが、このような検出回路は一般的に周波数特性を持つ。そのため、希望チャンネルの信号レベルが同じであっても、その信号のチャンネルによってＡＧＣ信号の大きさが異なってしまうということがあり得、それによってチャンネルによっては妨害の防止が不十分になるという可能性も含んでいる。

そこで、本発明は上記の問題点を解決することを目的とするもので、隣接チャンネルやさらに離れた三隣接チャンネルの不要波による妨害を受けにくい受信モジュールを提供する。

上記目的を達成するために、本発明のデジタルテレビ放送受信モジュールは、入力されたＲＦ信号の中から希望のチャンネル近傍の周波数に同調するＲＦ同調回路と、ＲＦ信号を増幅する可変利得型のＲＦ増幅回路と、ＲＦ信号を周波数固定のＩＦ信号に変換する周波数変換回路と、ＩＦ信号から希望のチャンネル近傍の信号を選び出すＩＦ同調回路と、ＩＦ信号から希望のチャンネルを選び出すＩＦフィルタ回路と、ＩＦ信号を増幅する可変利得型のＩＦ増幅回路と、ＩＦ信号から希望のチャンネルの信号を復調する復調回路と、前記ＩＦ同調回路から出力される信号のレベルを検知するとともに該検知レベルが一定になるように前記ＲＦ増幅回路にフィードバックをかけるためのＡＧＣ信号を出力する信号レベル検知回路と、を有し、前記ＩＦ増幅回路が可変利得増幅回路であり、前記復調回路に入力される希望チャンネルの信号のレベルが一定になるように前記ＩＦ増幅回路にＡＧＣ信号が印加され、前記ＩＦフィルタ回路として第１および第２のＳＡＷフィルタを備えるとともに前記ＩＦ増幅回路として第１および第２のＩＦ増幅回路を備え、前記第１および第２のＩＦ増幅回路を、印加されるＡＧＣ信号に対するディレイポイントが異なるように構成していることを特徴とする。

また、本発明のデジタルテレビ放送受信モジュールは、前記ＩＦ同調回路から出力される時に、希望のチャンネルの信号の減衰量よりもその隣接チャンネルの減衰量が２〜５ｄＢ大きくなるようにＲＦ同調回路およびＩＦ同調回路の周波数特性が設定されていることを特徴とする。

また、本発明のデジタルテレビ放送受信モジュールは、前記ＩＦ同調回路から出力される時に、希望のチャンネルの信号の減衰量に対する３つ離れたチャンネルの減衰量が１２ｄＢ以内になるようにＲＦ同調回路およびＩＦ同調回路の周波数特性が設定されていることを特徴とする。

また、本発明のデジタルテレビ放送受信モジュールは、前記第１および第２のＳＡＷフィルタの通過帯域が、温度変化による通過帯域の移動があっても隣接チャンネルの信号を通過させない程度までシフトあるいは狭小化されていることを特徴とする。

本発明のデジタルテレビ放送受信モジュールによれば、ＩＦ同調後の信号のレベルに基づいてＲＦ増幅回路にＡＧＣをかけるため、希望チャンネルの信号レベルのみに基づいてＡＧＣがかけられる場合のような隣接チャンネルの不要波による妨害を抑制することができる。

また、ＩＦ同調後において希望チャンネルの信号の減衰量よりも隣接チャンネルの減衰量が２〜５ｄＢ大きくなるように設定されているため、希望チャンネルの信号レベルが小さく、かつ隣接チャンネルの不要波の信号レベルが大きい場合でも、希望チャンネルの受信が可能になる。

また、ＩＦ同調後において希望チャンネルの信号の減衰量に対する三隣接チャンネルの減衰量が１２ｄＢ以内になるように設定されているため、三隣接チャンネルの信号レベルの大きい不要波による妨害を防止することができる。

また、ＩＦ増幅回路の利得がＡＧＣ制御されるため、ＲＦ増幅回路のＡＧＣを希望チャンネルの信号レベルに基づいてかけなくても、復調回路に入力される希望チャンネルの信号のレベルを一定にすることができる。

また、ＩＦフィルタ回路として２つのＳＡＷフィルタを用いているため、復調回路に入力される信号から希望チャンネル以外のチャンネルの信号を十分に抑制することができる。

また、ＩＦ増幅回路を２つにし、それぞれを、印加されるＡＧＣ信号に対するディレイポイントが異なるように構成しているため、ＩＦ段での信号のＣＮ劣化を防止することができる。

さらに、２つのＳＡＷフィルタの通過帯域が、温度変化による通過帯域の移動があっても隣接チャンネルの信号を通過させない程度までシフトあるいは狭小化されているため、ＳＡＷフィルタの通過帯域が温度によってシフトしても隣接チャンネルの不要波による妨害を防止することができる。

図１に、本発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールの一実施例のブロック図を示す。図１において、図７と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。

図１において、地上波デジタルテレビ放送受信モジュール１０は、図７のテレビ放送受信モジュール１に加えて、広帯域増幅器１１、ＩＦ同調後の信号のレベルを検出してＲＦ増幅回路３へのＡＧＣ信号を作成する信号レベル検知回路であるＲＳＳＩ（Radio Signal Strength Indicator）回路１２を有する。ＲＳＳＩ回路１２の出力はＲＦ側のＡＧＣモニター端子ＲＦｍにも接続されている。また、ＳＡＷフィルタ７とＩＦ増幅回路８に代えて、ＩＦ同調後の信号の中から希望のチャンネルのみを選び出すためのＩＦフィルタ回路である第１のＳＡＷフィルタ１３および第２のＳＡＷフィルタ１５、希望のチャンネルの信号を所望のレベルまで増幅して次段の復調回路に入力するために２つのＳＡＷフィルタの間および後に設けられた可変利得型のＩＦ増幅回路である第１のＩＦ増幅回路１４および第２のＩＦ増幅回路１６、および第１のＳＡＷフィルタ１３と第１のＩＦ増幅回路１４の間に設けられた減衰手段１８を有する。減衰手段１８は必須ではなく、仕様などに応じて無くても構わない。さらに、復調回路９に代えて、希望チャンネルのＩＦ信号からテレビ信号を取り出す復調回路（デジタル復調回路）１７を有する。復調回路１７は復調した希望チャンネルの信号（復調信号）のレベルに応じて２つのＡＧＣ端子（ＡＧＣ１、ＡＧＣ２）からそれぞれＡＧＣ信号（ＡＧＣ電圧）を出力し、これが第１のＩＦ増幅回路１４および第２のＩＦ増幅回路１６に対して入力されている。また、ＡＧＣ２端子の出力はＩＦ側のＡＧＣモニター端子ＩＦｍにも接続されている。

地上波デジタルテレビ放送受信モジュール１０において、従来のテレビ放送受信モジュール１とのもっとも大きな違いは、ＩＦ同調後のＩＦ信号のレベルをＲＳＳＩ回路１２で検出し、それに基づいてＲＦ増幅回路３にＡＧＣ信号を印加するように構成されている点である。したがって、ＲＦ増幅回路３には従来のような希望チャンネルの復調信号のレベルに基づいたＡＧＣがかけられることはない。なお、入力同調回路２の前段に広帯域増幅器１１が設けられているのは、受信感度を高めてＮＦを低く抑えることと、ＣＡＴＶに接続することを想定した際に入力同調回路の帯域外反射の影響を入力側端子に及ぼさないようにバッファアンプの役割を果たすためである。また、ＩＦ段においてＳＡＷフィルタを２段にするとともに、その間および後のＩＦ増幅回路を可変利得型とし、これに対して復調回路１７から復調信号に基づいてそれぞれ異なるＡＧＣをかけている。ＳＡＷフィルタを２段にしているのは、隣接チャンネルにレベルが３０ｄＢ高いアナログテレビ放送の信号が存在することを想定すると、１段だけでは隣接チャンネルの抑圧が十分ではないためである。そして、ＳＡＷフィルタを２段にしたことによって挿入損失が増えるためにＩＦ増幅回路も２段にしている。また、ＲＦ帯でのＡＧＣを復調信号のレベルすなわち希望チャンネルの信号のレベルのみに基づいてかけているわけではないために、ＩＦ同調後の希望チャンネルの信号のレベルが必ずしも一定にならないので、これに対応するためにＩＦ帯においてもＡＧＣ制御を行い、復調回路１７への入力信号が所定のレベルになるようにしている。

まず、ＲＦ増幅回路３のＡＧＣ動作について説明する。背景技術のところで説明したように、広帯域のＲＦ信号は入力同調回路２、段間同調回路４、およびＩＦ同調回路６によって、ほぼ希望チャンネルとその両側各１．５チャンネル（計４チャンネル）分まで帯域制限される。そして、ＲＳＳＩ回路１２は、この帯域制限されたＩＦ信号のレベルを検出し、それに基づいてＡＧＣ信号を出力しＲＦ増幅回路３を制御する。

これによって、希望チャンネルの隣接チャンネルに信号レベルの大きい不要波が存在する場合には、その不要波レベルに応じてＲＦ増幅回路３にＡＧＣがかけられるために、ＲＦ増幅器３や周波数変換回路５が飽和して希望のチャンネルの信号が歪んだり、混変調をおこして希望のチャンネルの信号に不要波の信号が混入したりするのを防止できる。

一方、帯域制限されたＩＦ信号に基づいてＡＧＣをかけているため、希望のチャンネルから遠く離れて必ずしも妨害波にはならないチャンネルの信号（不要波）がＡＧＣに影響を与えるということはない。

さらに、ＩＦ信号は周波数が固定でしかも比較的狭帯域であるため、ＲＳＳＩ回路１２は実質的に周波数特性を持たないようにすることができる。すなわち、希望チャンネルによってＡＧＣのレベルが異なって、妨害の防止が不十分になるということもない。

このように、本発明の地上波デジタル放送受信モジュール１０においては、ＩＦ同調後の帯域制限された信号を元にしてＲＦ帯でのＡＧＣをかけているため、特許文献１のようなＲＦ信号のレベルに基づいてＲＦ帯でのＡＧＣをかける構成が含む問題点を解消することができる。

なお、背景技術においては特許文献として示していないが、ＩＦ同調後の信号のレベルを検出し、それをＲＦ帯でのゲイン制御に利用する構成が、特開２００３−４６３５３号公報に開示されている。しかしながら、特開２００３−４６３５３号公報に開示されているものの場合は、受信信号が飽和しているかどうかのみを検出し、それに応じてＲＦ帯でのＬＮＡのゲインを２段階に切り換えるものであり、一般的な信号レベルを一定に保つためのＡＧＣとは全く異なるものである。

ところで、既に述べたように地上波デジタルテレビ放送においては地上波アナログテレビ放送よりも受信時の信号レベルが３０ｄＢ近く低くなることが考えられる。そのため、地上波デジタルテレビ放送受信モジュールにおける隣接妨害の条件としては、希望のチャンネルに対して隣接チャンネルの信号の方が３０ｄＢ大きい場合を想定する必要がある。一例として、モジュールの入力端の信号レベルが−５０ｄＢｍ以上でＡＧＣがかかる（減衰動作が行われる）ように設定されている場合を考えると、例えばモジュールの入力端で希望チャンネルに−６５ｄＢｍ、隣接チャンネルに−３５ｄＢｍの信号が入力された場合には、ＲＳＳＩ回路１２は信号レベルの高い隣接チャンネルのレベルに基づいてＡＧＣ信号を発生する。この場合のＡＧＣによる減衰量は、そのままのレベル差でＲＳＳＩ回路１２に入力された場合には、−３５［ｄＢｍ］−（−５０［ｄＢｍ］）＝１５ｄＢとなる。この減衰量は希望チャンネルの信号にも適用されるため、等価的に（減衰量がゼロだと想定すると）希望チャンネルの入力信号がモジュール入力端で−６５［ｄＢｍ］−１５［ｄＢ］＝−８０ｄＢｍになっていることを意味する。日本においては、後述するように地上波デジタルテレビ放送で１３セグメント受信をする場合の希望チャンネルの最小受信レベルがモジュールの入力端で−７５ｄＢｍと規定されており、実際の実力的にも−７８ｄＢｍ程度が限界になるように設計されているため、このままでは隣接妨害ではなく受信レベルの限界を下回ることによって受信できないことになる。

そこで、本発明の地上波デジタル放送受信モジュール１０においては、図２に示すように、ＩＦ同調回路６の出力において、モジュール入力端からの減衰量が希望チャンネルよりも隣接チャンネルの方が２〜５ｄＢ低下するように設定されている。これは、入力同調回路２、段間同調回路４、およびＩＦ同調回路６の３つの同調回路全体の周波数特性として設定されることになる。なお、図２は、モジュール入力端からの希望チャンネルの減衰量に対する隣接チャンネルの減衰量の相対値（相対減衰量）を示すものである。

この場合、モジュール入力端において希望チャンネルよりも隣接チャンネルの信号レベルの方が３０ｄＢ高くても、ＩＦ同調回路６の出力すなわちＲＳＳＩ回路１２の入力端においては、隣接チャンネルの信号レベルは希望チャンネルに対して２５〜２８ｄＢ高い状態になる。そのため、上記の例ではＡＧＣによる減衰量は１０〜１３ｄＢとなり、希望チャンネルの入力信号のレベルは等価的に希望チャンネルの入力信号がモジュール入力端で−７５〜−７８ｄＢｍになっていることになり、受信が可能になる。

このようにして隣接チャンネルの不要波による妨害の問題は解決できる。ところで、実際の地上波デジタルテレビ受信モジュールにおいては、隣接チャンネルだけでなく、特に希望チャンネルから３つ離れたチャンネル（三隣接チャンネル）における不要波による妨害が問題になる。具体的には、例えば図３に示すように、希望チャンネルに隣接したチャンネルおよびさらにその隣のチャンネルに信号レベルの大きな不要波が無く、三隣接チャンネルに地上波アナログテレビ放送の信号のようなレベルの高い不要波が存在する場合の妨害である。

すなわち、ＲＳＳＩ回路１２に入力されるＩＦ信号はほぼ希望チャンネルとその両側各１．５チャンネル（計４チャンネル）分まで帯域制限されている。上述のようにＩＦ同調回路６の出力における希望チャンネルに対する隣接チャンネルの相対減衰量を２〜５ｄＢに設定すると、普通に設計した同調回路においては三隣接チャンネルの相対減衰量は１５〜２０ｄＢ程度になる。そのため、三隣接チャンネルにレベルの高い不要波が存在していても、ＲＳＳＩ回路１２に入力される段階で大きく減衰されてしまい、その不要波のレベルはＡＧＣ信号にあまり寄与しない。そのため、隣接チャンネルやその隣のチャンネルの不要波のレベルが低くて三隣接チャンネルの不要波のレベルのみが希望波に対してかなり（例えば３０ｄＢ）高いような場合には、それがあまり減衰されることなくＲＦ増幅回路３や周波数変換回路５に入力される。その結果、各回路が飽和して希望のチャンネルの信号が歪んだり、混変調をおこして希望のチャンネルの信号に妨害波の信号が混入したりする可能性が残る。

そこで、本発明の地上波デジタル放送受信モジュール１０においては、図４に示すように、ＩＦ同調回路６の出力において、モジュール入力端からの希望チャンネルに対する三隣接チャンネルの減衰量が１２ｄＢ以内になるように設定されている。すなわち、隣接チャンネルに関しては上述のように減衰量が２〜５ｄＢ低下するように設定しながらも、三隣接チャンネルに関しては減衰量が１２ｄＢ以内になるように設定されている。これは、入力同調回路２、段間同調回路４、およびＩＦ同調回路６の３つの同調回路全体の周波数特性として設定されることになる。なお、図４は、モジュール入力端からの希望チャンネルの減衰量に対する三隣接チャンネルの減衰量の相対値（相対減衰量）を示すものである。

この場合、モジュール入力端において希望チャンネルよりも三隣接チャンネルの信号レベルの方が３０ｄＢ高いと、ＩＦ同調回路６の出力すなわちＲＳＳＩ回路１２の入力端においては、三隣接チャンネルの信号レベルは希望チャンネルに対して１８ｄＢ高い状態になる。すなわち、隣接チャンネルに関して減衰量が２〜５ｄＢ低下するように設定しただけの場合に比べると３〜８ｄＢも三隣接チャンネルの信号レベルが高い。そのため、その分だけＡＧＣによるＲＦ増幅回路３の減衰量も大きくなり、各回路が飽和して希望のチャンネルの信号が歪んだり、混変調をおこして希望のチャンネルの信号に妨害波の信号が混入したりする可能性が低くなる。

次に、ＩＦ段の２つの可変利得型のＩＦ増幅回路１４および１６のＡＧＣについて説明する。

地上波デジタルテレビ放送においては、１つのチャンネルを１３のセグメントに分け、そのうちの１つまたはいくつかあるいはすべてを用いて各セグメント毎に信号を送るという形で放送が行われる。したがって、受信した希望チャンネルの１３のセグメントのうちのすべてに信号が存在する場合もあれば、いずれか１つのセグメントにのみ信号が存在するという場合もある。また、複数のセグメントに信号が存在していても、その中の１セグメントのみを受信すればよいという場合もある。その場合の受信感度は、１３セグメント全体を受信する場合に比べて１セグメントだけを選択的に受信する方が、伝送レートに関係なく１３倍（約１１ｄＢ）高くなる。また、１３セグメント放送の場合であって、そのうちの１２セグメントを６４ＱＡＭなどの高い伝送レートの信号とし、残りの１セグメントをＱＰＳＫなどの別の伝送レートの信号とする場合がある。この場合も、復調回路１７における入力信号に必要なＣ／Ｎが異なり、その結果として受信モジュールへの１つのチャンネルとしての最小入力レベルが異なることになる。最小入力レベルは、
最小入力レベル（ｄＢｍ）＝ＣＮ＋１０ｌｏｇ（ｋＴＢ）＋ＮＦ＋ＤＣＮ
ＣＮ：入力信号に必要なＣ／Ｎ、Ｂ：雑音帯域幅、
ｋ：ボルツマン係数、Ｔ：測定温度（３００Ｋ）
ＮＦ：受信機ＮＦ、ＤＣＮ：受信機機器劣化（合わせて９．３ｄＢ）
で表される。１３セグメント放送の場合（ＣＮ＝２２ｄＢ、Ｂ＝５．７ＭＨｚ）と１セグメント放送の場合（ＣＮ＝４．９ｄＢ、Ｂ＝０．４３ＭＨｚ）を比較すると、
１３セグメント放送 最小入力レベル＝−７５ｄＢｍ
１セグメント放送 最小入力レベル＝−９２ｄＢｍ
となる。すなわち、放送形態によって１つのチャンネル全体としての最小入力レベルに２４ｄＢのレベル差が生じることになる。

一方で、受信モジュールへの１つのチャンネルとして上限となる入力レベルは−２０ｄＢｍと規定されている。この場合、隣接チャンネルに存在するかもしれないアナログテレビ放送の信号（妨害波信号）のレベルは、それより３０ｄＢ大きい＋１０ｄＢｍを想定する必要がある。

さらに、復調回路１７におけるデジタル復調部は、一般的な実力値では０．３Ｖｐｐ（２５０Ω終端換算で−１３ｄＢｍ）の入力電圧となるように制御する必要がある。一方で第２のＩＦ増幅回路１６は実力的に−２５ｄＢｍ以上のレベルの信号を入力するとＩＭ（相互変調歪み）が劣化し始める。そのために、入力レベルを−２５ｄＢｍ以下にする必要があるので、ゲインは−１３ｄＢｍ−（−２５ｄＢｍ）＝１２ｄＢ以上必要になる。ＳＡＷフィルタは一般的に−１８ｄＢ程度の挿入損失を持っているために、第２のＳＡＷフィルタ１５の損失を考慮して第１のＩＦ増幅回路１４の出力レベルは−２５ｄＢｍ＋１８ｄＢ＝−７ｄＢｍとする必要がある。

ＩＦ同調回路６の出力は０ｄＢｍになるように設定されることが多いため、ＳＡＷフィルタ１３の損失である１８ｄＢを考慮し、さらに−７ｄＢの減衰手段１８を設けて第１のＩＦ増幅回路１４への入力レベルが−２５ｄＢｍになるようにする。このとき、第１のＩＦ増幅回路１４のゲインは−７ｄＢｍ−（−２５ｄＢｍ）＝１８ｄＢとなる。これが受信モジュールへの入力が−５０ｄＢｍ以上の時の利得配分になる。

一方、受信モジュールへの入力が−５０ｄＢｍを下回った場合には、その分だけＩＦ同調回路６の出力レベルが低下する。実際には、１３セグメント放送の場合は受信モジュールへの入力が−５０ｄＢｍ〜−７５ｄＢｍの幅があり、ＩＦ同調回路６の出力レベルは０〜−２５ｄＢｍの幅になる。また、１セグメント放送の場合は受信モジュールへの入力が−５０ｄＢｍ〜−９２ｄＢｍの幅があり、ＩＦ同調回路６の出力レベルは０〜−４２ｄＢｍの幅になる。

仮に第２のＩＦ増幅回路１６のゲインを１２ｄＢで固定とした場合には、第１のＩＦ増幅回路１４以外による減衰量は−１８−７−１８＋１２＝−３１ｄＢになるので、１３セグメント放送における最小値である−２５ｄＢｍのＩＦ同調回路６からの出力信号を−１３ｄＢｍまで増幅するためには第１のＩＦ増幅回路１４に−１３−（−２５−３１）＝４３ｄＢのゲインが必要になる。これはＩＣアンプなどを用いれば実現可能な範囲である。しかしながら、１セグメント放送における最小値である−４２ｄＢｍのＩＦ同調回路６からの出力信号を−１３ｄＢｍまで増幅するためには第１のＩＦ増幅回路１４に−１３−（−４２−３１）＝６０ｄＢのゲインが必要になり、１段のＩＣアンプでは現実的ではない。

そこで、本発明においては第２のＩＦ増幅回路１６も可変利得型とし、さらにともに復調回路１７からＡＧＣをかけるように構成している。これによって、第１のＩＦ増幅回路１４でまかないきれない分のゲインを第２のＩＦ増幅回路１６に持たせることができるので、各ＩＦ増幅回路を実現可能な範囲で構成することができる。

また、本発明においては第１のＩＦ増幅回路１４と第２のＩＦ増幅回路１５に印加するＡＧＣ信号を復調回路１７から個別に出している。そして、２つのＡＧＣ信号を異なるものにしている。すなわち、図５に示すように、第１のＩＦ増幅回路１４のＡＧＣディレイポイント１と第２のＩＦ増幅回路１６のＡＧＣディレイポイント２を異ならせている。この場合、第１のＩＦ増幅回路１４に入力される時点の信号レベルが比較的低い時には第２のＩＦ増幅回路１６のみがＡＧＣによる減衰動作を行い、信号レベルが所定のレベルであるＡＧＣ切替ポイントを超えると第１のＩＦ増幅回路１４がＡＧＣによる減衰動作を行う。なお、図５におけるＡＧＣディレイポイントとは、各ＩＦ増幅回路において減衰動作が開始される第１のＩＦ増幅回路１４への入力信号レベルのことである。また、図５における縦軸のＡＧＣ制御レベルとはＩＦ増幅回路に印加するＡＧＣ電圧値のことである。

このように、２つのＩＦ増幅回路のＡＧＣディレイポイントを異ならせることによって、入力レベルが低い時には第１のＩＦ増幅回路１４のゲインが大きい状態を維持することができ、ＩＦ段での信号のＣＮ劣化を防止することができる。

また、本発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュール１０においては、ＲＦ段およびＩＦ段のＡＧＣが、ともにモジュール内で完結しており、例えばこのモジュールが搭載されるセット側でモジュール毎に何らかの設定を行ったり調整を行ったりする必要がない。そして、ＲＦ段およびＩＦ段のＡＧＣ信号をモニターするＡＧＣモニター端子ＲＦｍ、ＩＦｍを備えているために、セット側でＡＧＣ動作状態の確認が可能になり、オートプリセットのための受信データとすることができる。また、セット側でＲＦ段およびＩＦ段のＡＧＣ信号をモニターすることによって入力信号の強さを判断し、例えば受信できない状態の原因として入力信号自身が弱いのか、他の妨害が原因で受信できないのかなどの判断ができる。

図６に、本発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールの別の実施例のブロック図を示す。図６において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。

図６において、地上波デジタルテレビ放送受信モジュール２０は、図１の地上波デジタルテレビ放送受信モジュール１０において、広帯域増幅器１１と入力同調回路２の間にＰＩＮダイオードを用いた可変減衰器２１を設け、ＲＦ増幅回路３とともにＲＳＳＩ回路１２から出力されるＡＧＣ信号で減衰量を制御するように構成されている。なお、可変減衰器２１はＲＦ増幅回路３の前段に配置しても構わない。

このように構成することによって、地上波デジタルテレビ放送受信モジュール２０においては、ＲＦ段におけるＡＧＣの幅を広げ、モジュール全体としての利得配分の選択範囲を広げることができる。これによって、アナログの挟入力信号がある場合でも十分なＡＧＣ可変幅があり、仮に強入力信号による妨害が発生している場合には、ＡＧＣ開始レベルを低めに設定して対応するか、その時のＡＧＣ可変幅が拡がることにも対応が可能である。

ところで、本発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュール１０や２０においては、既に説明したようにＩＦ段に第１のＳＡＷフィルタ１３および第２のＳＡＷフィルタ１５を備えている。最後に、この２つのＳＡＷフィルタについて説明する。

上述のように地上波デジタルテレビ放送においては１つのチャンネルを１３セグメントに分け、各セグメント毎に信号を送っている。そして、セグメント分けに際しては、１セグメント分の周波数帯域として１つのチャンネルの帯域の１／１４を割り当て、両側に１／２セグメント分の周波数帯域をあけた上で、その間に１３セグメント分の周波数帯域を確保している。そのため、隣接するチャンネル同士の最も近いセグメント間には１セグメント分の周波数帯域しか存在しない。このように隣接するチャンネルが非常に近接しているために、ＩＦ段の第１のＳＡＷフィルタ１３および第２のＳＡＷフィルタ１５においては、その通過帯域を１チャンネルの１３セグメント分の周波数帯域にほぼ一致させる必要がある。

一般にＳＡＷフィルタの通過帯域は使用される材料に依存した温度特性を持つ。例えば、ＺｎＯ系の場合は−２８ｐｐｍ／度Ｃ、ＬＮ系の場合は−７２ｐｐｍ／度Ｃ、ＬＴ系の場合は−３５ｐｐｍ／度Ｃとなる。そのため、温度変化によって通過帯域が高周波側あるいは低周波側に移動すると隣接するチャンネルのもっとも近接するセグメントの信号を通過させてしまい、それによって復調時に妨害を受け易くなるという問題がある。

そこで、本願発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュール１０や２０においては、第１のＳＡＷフィルタ１３および第２のＳＡＷフィルタ１５の通過帯域を、温度変化による通過帯域の移動があっても隣接チャンネルの信号を通過させない程度まで例えば＋２００ｋＨｚ程度シフトあるいは４００ｋＨｚ程度狭小化している。これによって温度変化があっても隣接チャンネルの信号による妨害を防止することができる。

このとき、第１のＳＡＷフィルタ１３および第２のＳＡＷフィルタ１５を同じ温度特性を持つ材料で構成してもよいが、互いに温度特性の異なる材料で構成して、それぞれ固有の通過帯域のシフトあるいは狭小化を行うことによって、さらに細かな通過特性のコントロールが可能になる。

なお、この場合、温度条件によってはもっとも外側のセグメントにおける本来通過させるべき信号を抑圧する可能性がある。しかしながら、地上波デジタルテレビ放送においてはエラー補正が行われるために少々の信号の欠落は許容される。

本発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールの一実施例を示すブロック図である。 図１の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールにおける、モジュール入力端からの希望チャンネルの減衰量に対する隣接チャンネルの減衰量の相対値（相対減衰量）を示す特性図である。 希望チャンネルと、それに影響を与える三隣接チャンネルの信号の関係を示す関係図でありる。 図１の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールにおける、モジュール入力端からの希望チャンネルの減衰量に対する三隣接チャンネルの減衰量の相対値（相対減衰量）を示す特性図である。 図１の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールにおける、第１および第２のＩＦ増幅回路のＡＧＣディレイポイントの違いを示す特性図である。 本発明の地上波デジタルテレビ放送受信モジュールの別の実施例を示すブロック図である。 従来のテレビ放送受信モジュールを示すブロック図である。

符号の説明

２…入力同調回路
３…ＲＦ増幅回路
４…段間同調回路
５…周波数変換回路
６…ＩＦ同調回路
１０、２０…地上波デジタルテレビ放送受信モジュール
１１…広帯域増幅器
１２…ＲＳＳＩ回路
１３…第１のＳＡＷフィルタ（ＩＦフィルタ回路）
１４…第１のＩＦ増幅回路（ＩＦ増幅回路）
１５…第２のＳＡＷフィルタ（ＩＦフィルタ回路）
１６…第２のＩＦ増幅回路（ＩＦ増幅回路）
１７…復調回路
１８…減衰手段
２１…可変減衰器

Claims (4)

1. 入力されたＲＦ信号の中から希望のチャンネル近傍の周波数に同調するＲＦ同調回路と、ＲＦ信号を増幅する可変利得型のＲＦ増幅回路と、ＲＦ信号を周波数固定のＩＦ信号に変換する周波数変換回路と、ＩＦ信号から希望のチャンネル近傍の信号を選び出すＩＦ同調回路と、ＩＦ信号から希望のチャンネルを選び出すＩＦフィルタ回路と、ＩＦ信号を増幅する可変利得型のＩＦ増幅回路と、ＩＦ信号から希望のチャンネルの信号を復調する復調回路と、前記ＩＦ同調回路から出力される信号のレベルを検知するとともに該検知レベルが一定になるように前記ＲＦ増幅回路にフィードバックをかけるためのＡＧＣ信号を出力する信号レベル検知回路と、を有し、
   前記ＩＦ増幅回路が可変利得増幅回路であり、前記復調回路に入力される希望チャンネルの信号のレベルが一定になるように前記ＩＦ増幅回路にＡＧＣ信号が印加され、
   前記ＩＦフィルタ回路として第１および第２のＳＡＷフィルタを備えるとともに前記ＩＦ増幅回路として第１および第２のＩＦ増幅回路を備え、
   前記第１および第２のＩＦ増幅回路を、印加されるＡＧＣ信号に対するディレイポイントが異なるように構成していることを特徴とするデジタルテレビ放送受信モジュール。
2. 前記ＩＦ同調回路から出力される時に、希望のチャンネルの信号の減衰量よりもその隣接チャンネルの減衰量が２〜５ｄＢ大きくなるようにＲＦ同調回路およびＩＦ同調回路の周波数特性が設定されていることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルテレビ放送受信モジュール。
3. 前記ＩＦ同調回路から出力される時に、希望のチャンネルの信号の減衰量に対する３つ離れたチャンネルの減衰量が１２ｄＢ以内になるようにＲＦ同調回路およびＩＦ同調回路の周波数特性が設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のデジタルテレビ放送受信モジュール。
4. 前記第１および第２のＳＡＷフィルタの通過帯域が、温度変化による通過帯域の移動があっても隣接チャンネルの信号を通過させない程度までシフトあるいは狭小化されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載のデジタルテレビ放送受信モジュール。

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