JP5123147B2 - 放送信号増幅装置及び放送信号受信システム - Google Patents

Description

本発明は、地上局からの放送電波を受信した受信信号と、人工衛星からの放送電波を受信し周波数変換した中間周波信号とを混合して、端末側の受信装置まで伝送するのに好適な放送信号増幅装置及び放送信号受信システムに関する。

従来、テレビ放送の受信システムとして、地上局から送信された放送電波（地上波）を受信する地上放送受信アンテナと、放送衛星（ＢＳ）や通信衛星（ＣＳ）からの衛星放送電波を受信する衛星放送受信アンテナとを備え、これら各受信アンテナからの受信信号を混合して、共通の伝送線路（一般に同軸ケーブル）を介して端末側に伝送するものが知られている。

また、衛星放送受信アンテナには、人工衛星から送信された十数ＧＨｚ帯の送信電波を受信し、その受信信号を、地上波の受信信号よりも高い数ＧＨｚ帯の中間周波信号に周波数変換するコンバータが設けられている。

このため、この種の放送信号受信システムにおいては、通常、各受信アンテナの直下に放送信号増幅装置が設けられ、この放送信号増幅装置内で、地上放送受信アンテナからの受信信号を増幅して、衛星放送受信アンテナのコンバータから入力される中間周波信号と混合し、その混合信号を端末側の伝送線路上に送出するようにされている。

また、この種の放送信号受信システムにおいては、放送信号増幅装置に設けられた地上波受信信号増幅用の増幅回路だけでなく、衛星放送受信アンテナに設けられたコンバータにも、動作用の電源電圧を供給する必要がある。そして、コンバータの電源電圧は、伝送線路の端末側に接続される衛星放送用の受信装置（チューナ）側で生成し、伝送線路を介して放送信号増幅装置へと供給することができる。

このため、放送信号増幅装置においては、混合信号を端末側に出力するための出力端子と、衛星放送受信アンテナのコンバータから中間周波信号を入力するための中間周波信号入力端子との間に、コンバータに電源電圧を供給するための直流電流を通過させる電流通過回路を設けることが提案されている（例えば、特許文献１等、参照）。

一方、衛星信号受信アンテナのコンバータ等、放送信号受信システムにおいて受信信号を処理する信号処理装置は、通常、屋外に設置される。このため、放送信号受信システムにおいては、受信信号の伝送線路上に太陽光発電パネル（所謂太陽電池）を設け、この太陽光発電パネルによる発電電力と、商用電源を受けて電源電圧を生成する電源装置からの電源電圧とを利用して、信号処理装置に電源供給を行うことも提案されている（例えば、特許文献２等、参照）。

そして、この提案の技術を、特許文献１に開示された放送信号受信システムに適用すれば、衛星信号受信アンテナのコンバータへの電源供給に、太陽光発電パネルからの発電電力を利用することができ、コンバータへの電源供給のために端末側の受信装置で消費される商用電源の消費電力を低減することができるようになる。
特開２００７−３６６３１号公報 特開２００７−４３８６５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された放送信号増幅装置は、内部回路（増幅回路）の電源電圧を、商用電源から電源供給を受ける電源部にて生成するようにされているため、上記のように、太陽光発電パネルを設けても、この太陽光発電パネルによる発電電力を利用して増幅回路を動作させることはできず、放送信号増幅装置内の電源部にて消費される商用電源の消費電力については低減することができないという問題があった。

また、この問題を防止するために、放送信号増幅装置内の電源部に対し並列に太陽光発電パネルを設けることも考えられるが、この場合、コンバータ用と放送信号増幅装置用との２つの太陽光発電パネルが必要になる。そして、コンバータの動作電圧と、放送信号増幅装置（詳しくはその内部回路）の動作電圧とは、通常、異なっており、コンバータの動作電圧の方が高いことから、コンバータ用及び放送信号増幅装置用として２つの太陽光発電パネルを設ける場合には、各太陽光発電パネルに種類の異なるものを使用しなければならず、コストアップを招くという問題がある。

一方、従来より、放送信号増幅装置には、伝送線路上に設けられた電源装置から電源供給を受けて動作するものも知られている。そこで、この電源装置から、衛星放送受信アンテナのコンバータ及び放送信号増幅装置に電源供給を行うようにし、この電源装置に対し並列に太陽光発電パネルを設けることも考えられる。

そして、このようにすれば、放送信号増幅装置とコンバータとの両方に伝送線路の端末側から電源供給を行うことができ、しかも、太陽光発電パネルからの発電電力によって電源装置での商用電源の消費電力を低減することができる。

しかし、この場合、端末側の受信装置にて衛星放送が受信されておらず、コンバータを動作させる必要のない場合であっても、コンバータには、電源装置若しくは太陽光発電パネルから電源供給がなされることになり、電源装置での商用電源の消費電力を充分低減することができないという問題が生じる。

また、上記のように、コンバータの動作電圧は、放送信号増幅装置（詳しくはその内部回路）の動作電圧よりも高いことから、電源装置や太陽光発電パネルは、コンバータの動作電圧以上の電源電圧を供給できるように構成する必要があり、これら各部のコストアップを招くという問題もある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、地上波放送の受信信号と、衛星放送の受信信号を周波数変換するコンバータからの中間周波信号とを混合して端末側の伝送線路上に送出する放送信号増幅装置において、伝送線路の端末側から供給される電源電圧と発電装置（太陽光発電パネル等）からの発電電力とを利用して、増幅装置の内部回路とコンバータとの両方に効率よくしかも低コストで電源供給を行うことが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に記載の発明は、
地上局から送信されたテレビ放送電波を受信する受信アンテナから、受信信号を入力するための受信信号入力端子と、
人工衛星から送信された衛星放送電波を受信し、その受信信号を、元の受信信号よりも周波数が低く前記受信アンテナからの受信信号よりも周波数が高い中間周波信号に周波数変換するコンバータから、前記中間周波信号を入力するための中間周波信号入力端子と、
前記コンバータの動作電圧よりも低い電源電圧にて動作し、前記受信信号入力端子を介して入力された受信信号を増幅する受信信号増幅手段と、
前記受信信号増幅手段にて増幅された受信信号と前記中間周波信号入力端子を介して入力された中間周波信号とを混合する混合手段と、
前記混合手段にて混合された前記受信信号及び前記中間周波信号を、これら各信号の中から所望放送チャンネルの放送信号を選局・復調する受信装置が接続された端末側の伝送線路上に出力するための出力端子と、
を備えた放送信号増幅装置において、
自然エネルギを利用して発電し、出力電圧が、前記受信信号増幅手段の動作電圧よりも高く、前記コンバータの動作電圧よりも低く、しかも、前記コンバータの動作電圧の２分の１の電圧以上となるように設定された２つの発電手段と、
前記端末側の伝送線路を介して前記出力端子に入力された電源電圧が、前記受信信号増幅手段駆動用の低電圧であるか、前記コンバータ駆動用の高電圧であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段にて前記電源電圧が低電圧であると判定されると、前記２つの発電手段を並列接続して発電電力を出力させ、前記判定手段にて前記電源電圧が高電圧であると判定されると、前記２つの発電手段を直列接続して発電電力を出力させる発電出力切換手段と、
前記発電手段切換手段を介して出力される発電電圧と、前記出力端子に入力された電源電圧とを合成する電圧合成手段と、
前記電圧合成手段からの合成電圧を受けて、前記受信信号増幅手段を動作させるのに必要な駆動電圧を生成し、前記受信信号増幅手段に供給する駆動電圧生成手段と、
前記判定手段にて前記電源電圧が高電圧であると判定されると、前記電圧合成手段からの合成電圧を前記中間周波信号入力端子に印加することで、前記コンバータに電源供給を行う電源供給手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放送信号増幅装置において、
前記中間周波信号入力端子から前記混合手段に至る中間周波信号の伝送経路上には、当該伝送経路を流れる中間周波信号を増幅する中間周波信号増幅手段が設けられており、
前記電源供給手段は、前記判定手段にて前記電源電圧が高電圧であると判定されると、前記電圧合成手段からの合成電圧を前記中間周波信号増幅手段にも供給することで、当該中間周波信号増幅手段を動作させることを特徴とする。

また、請求項3に記載の発明は、
地上局から送信されたテレビ放送電波を受信する地上放送受信アンテナと、
人工衛星から送信された衛星放送電波を受信し、その受信信号を、元の受信信号よりも周波数が低く前記受信アンテナからの受信信号よりも周波数が高い中間周波信号に周波数変換するコンバータを有する衛星放送受信アンテナと、
前記地上放送受信アンテナからの受信信号を増幅する受信信号増幅手段を備え、当該受信信号増幅手段にて増幅された受信信号と前記衛星放送受信アンテナのコンバータから入力された中間周波信号とを混合して、端末側の伝送線路上に出力する放送信号増幅装置と、
前記端末側の伝送線路上に設けられ、当該伝送線路を介して、前記放送信号増幅装置に前記受信信号増幅手段駆動用の電源電圧を供給する電源装置と、
を備えた放送信号受信システムであって、
前記放送信号増幅装置として、請求項１又は請求項２に記載の放送信号増幅装置を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の放送信号増幅装置においては、受信信号増幅手段が、受信信号入力端子を介して入力された受信信号を増幅し、混合手段が、その増幅された受信信号と中間周波信号入力端子を介して入力された中間周波信号とを混合し、出力端子から端末側の伝送線路上に送出する。

また、請求項１に記載の放送信号増幅装置には、自然エネルギを利用して発電を行う２つの発電手段と、端末側の伝送線路を介して出力端子に入力された電源電圧が、受信信号増幅手段駆動用の低電圧であるか、コンバータ駆動用の高電圧であるかを判定する判定手段と、が設けられている。

そして、判定手段にて電源電圧が低電圧であると判定されると、発電出力切換手段が、２つの発電手段を並列接続して発電電力を出力させ、判定手段にて電源電圧が高電圧であると判定されると、発電出力切換手段が、２つの発電手段を直列接続して発電電力を出力させる。

また、発電出力切換手段を介して出力される発電電圧は、電圧合成手段にて、出力端子に入力された電源電圧と合成され、その合成電圧は、駆動電圧生成手段及び電源供給手段に出力される。

そして、駆動電圧生成手段は、電圧合成手段からの合成電圧を受けて、受信信号増幅手段を動作させるのに必要な駆動電圧を生成し、受信信号増幅手段に供給する。

また、電源供給手段は、判定手段にて電源電圧が高電圧であると判定された際に、電圧合成手段からの合成電圧を中間周波信号入力端子に印加することで、コンバータに電源供給を行う。

従って、本発明の放送信号増幅装置によれば、端末側から伝送線路を介して、受信信号増幅手段駆動用の低電圧の電源電圧が供給されているときには、駆動電圧生成手段が、その低電圧電源電圧若しくは並列接続された２つの発電手段からの発電電力にて、受信信号増幅手段に対する駆動電力を生成して、受信信号増幅手段に電源供給を行い、電源供給手段は、コンバータへの電源供給を停止する。

また、端末側から伝送線路を介して、コンバータ駆動用の高電圧の電源電圧が供給されているときには、駆動電圧生成手段が、その高電圧電源電圧若しくは直列接続された２つの発電手段からの発電電力（並列接続時の２倍の出力電圧）にて、受信信号増幅手段に対する駆動電力を生成して、受信信号増幅手段に電源供給を行い、電源供給手段は、その高電圧電源電圧若しくは直列接続された２つの発電手段からの発電電力（並列接続時の２倍の出力電圧）にて、コンバータへの電源供給を行う。

このため、本発明の放送信号増幅装置によれば、端末側の伝送線路上に、受信信号増幅手段駆動用の低電圧の電源電圧を供給する一般的な電源電圧を設け、更に、テレビ放送の受信装置として、衛星放送を受信する際にコンバータ駆動用の高電圧の電源電圧を供給する一般的な受信装置を伝送線路に接続するようにすれば、放送信号増幅装置内の受信信号増幅手段に常時電源供給を行いつつ、コンバータには、その動作が必要なときに限って電源供給を行うことができるようになり、コンバータでの不要な電力消費を防止することが可能となる。

また、コンバータへの電源供給を行う際には、発電出力切換手段により２つの発電手段が直列接続され、コンバータへの電源供給を停止する際には、発電出力切換手段により２つの発電手段が並列接続されることから、発電手段には、受信信号増幅手段への電源供給が可能な低出力電圧のもの（詳しくは、出力電圧が、受信信号増幅手段の動作電圧よりも高く、コンバータの動作電圧よりも低く、しかも、コンバータの動作電圧の２分の１の電圧以上のもの）を使用すればよく、発電手段単体でコンバータへの電源供給が可能な高出力電圧のものを使用する必要がない。また、２つの発電手段には、同一仕様のものを使用することができる。

よって、本発明の放送信号増幅装置によれば、動作電圧の異なる受信信号増幅手段と外部のコンバータとの両方に電源供給を行うために、仕様の異なる発電手段を用いたり、単体でコンバータに電源供給可能な高出力電圧の発電手段を用いたりする必要がなく、低コストで実現できる。

また更に、コンバータへの電源供給を停止しているときには、発電出力切換手段により、２つの発電手段が並列接続されることから、発電出力切換手段からの出力電圧は、発電手段一つの出力電圧と同じで、出力電力のみが２倍となる。

このため、天候等によって発電手段の発電量が少なくなったときに、その発電電力にて受信信号増幅手段を駆動できる確率が高くなり、伝送線路上に設けた電源装置で消費される商用電源の消費電力量を低減することができる。

次に、請求項２に記載の放送信号増幅装置においては、中間周波信号入力端子から混合手段に至る中間周波信号の伝送経路上に、当該伝送経路を流れる中間周波信号を増幅する中間周波信号増幅手段が設けられており、電源供給手段は、判定手段にて電源電圧が高電圧であると判定されると、電圧合成手段からの合成電圧を中間周波信号増幅手段にも供給することで、当該中間周波信号増幅手段を動作させる。

従って、請求項２に記載の放送信号増幅装置によれば、受信信号入力端子から入力された受信信号だけでなく、中間周波信号入力端子から入力された中間周波信号についても増幅して、これら各信号を合成することができるようになる。

そして、中間周波信号増幅手段には、電源供給手段から、端末側の受信装置からコンバータ駆動用の高電圧電源電圧が供給されているときに、電源供給がなされることから、中間周波信号増幅手段への電源供給についても、必要最小限に抑えることができる。

一方、請求項３に記載の放送信号受信システムは、地上放送受信アンテナと、衛星放送受信アンテナと、請求項１又は請求項２に記載の放送信号増幅装置と、電源装置とを備える。このため、このシステムによれば、受信アンテナに設けられたコンバータへの電源供給、及び、放送信号増幅装置内の放送信号増幅手段への電源供給を、放送信号増幅装置に設けられた２つの発電手段からの発電電力と、端末側の電源装置若しくは受信装置からの供給電力とを利用して、効率よく行うことができ、この電源装置や受信装置で消費される商用電源の消費電力量を低減することができるようになる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。

図１は本発明が適用された放送信号受信システムの構成を表すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の放送信号受信システムには、受信アンテナとして、地上局から送信されたＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信するＵＨＦアンテナ２と、受信点から見て略同一方向に位置する放送衛星（ＢＳ）及び通信衛星（ＣＳ）から送信された衛星放送電波を受信するＢＳ／ＣＳアンテナ４とが備えられている。

ＢＳ／ＣＳアンテナ４は、パラボラ反射鏡４ａと、このパラボラ反射鏡４ａの焦点位置に配置されたコンバータ５とを備えたオフセットパラボラアンテナにて構成されている。そして、コンバータ５は、自身に設けられた一次放射器を介して各人工衛星（ＢＳ、ＣＳ）からの送信電波を受信し、その受信信号を、内部の周波数変換回路にて、ＵＨＦ帯のテレビ放送信号よりも周波数が高い１ＧＨｚ〜２ＧＨｚ帯の中間周波信号（以下、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号ともいう）に周波数変換する。

このＢＳ／ＣＳアンテナ４から出力されるＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号は、ＵＨＦアンテナ２から出力される受信信号（ＵＨＦ帯のテレビ放送信号：以下、ＵＨＦ信号ともいう）と共に、放送信号増幅装置１０（以下単に増幅装置という）に入力される。

増幅装置１０は、ＵＨＦ信号とＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号とをそれぞれ増幅して混合し、その混合信号（以下、伝送信号という）を一本の同軸ケーブルからなる端末側の伝送線路上に送出することで、ＵＨＦ信号及びＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号を、伝送線路に直流電流通過型の分配器６（若しくは分岐器）を介して接続された複数の受信装置８（テレビ受像器、チューナ等）に伝送するためのものであり、以下のように構成されている。

なお、受信装置８は、増幅装置１０側から伝送されてきたＵＨＦ信号及びＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号の中から、使用者が指定した所望のテレビ放送チャンネルを選局して、映像・音声信号や番組情報等の各種情報を復調するものであり、従来の受信装置と同様、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号の中から衛星放送の放送チャンネルを選局する際には、ＢＳ／ＣＳアンテナ４のコンバータ５を駆動するのに必要な電源電圧（例えばＤＣ１５Ｖ）を伝送線路上に出力するように構成されている。

増幅装置１０には、上記各アンテナ２、４からＵＨＦ信号及びＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号をそれぞれ取り込むための第１入力端子Ｔ１及び第２入力端子Ｔ２が設けられており、第１入力端子Ｔ１を介して入力されたＵＨＦ信号は第１増幅回路１２にて増幅され、第２入力端子Ｔ２を介して入力されたＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号は第２増幅回路１４にて増幅される。

そして、これら各増幅回路１２，１４にて増幅されたＵＨＦ信号及びＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号は、これら各信号をそれぞれ通過させ他の信号の通過を阻止する２種類のフィルタ回路からなるダイプレクサ１６にて混合され、出力端子Ｔｏｕｔから端末側の伝送線路上に送出される。

また、増幅装置１０の外壁には、太陽光を直接受けて発電を行う２つの太陽光発電パネル（以下単に発電パネルという）２４、２５が設けられており、増幅装置１０内には、これら各発電パネル２４を並列接続するか直列接続するかを切り換える切換スイッチ２６が設けられている。

発電パネル２４、２５は、太陽光を受けて電力を発生する光電変換素子（発電セル）からなる周知のものであり、その出力特性は同一で、コンバータ５、第１増幅回路１２、及び第２増幅回路１４の電源仕様に基づき設定されている。

つまり、コンバータ５の電源仕様がＤＣ１５Ｖ、７０ｍＡ、第１増幅回路１２の電源仕様がＤＣ７Ｖ、３０ｍＡである場合、各発電パネル２４、２５には、出力電圧が、第１増幅回路１２の動作電圧（７Ｖ）よりも高く、コンバータ５の動作電圧（１５Ｖ）よりも低く、しかも、コンバータ５の動作電圧（１５Ｖ）の２分の１の電圧（７．５Ｖ）以上のもの（例えば、出力電圧：ＤＣ９Ｖのもの）が使用される。また、各発電パネル２４、２５の出力電流は、少なくとも晴天時に、コンバータ５、第１増幅回路１２及び第２増幅回路１４に電源供給を行うことができるように設定される。

このため、例えば、コンバータ５及び第１増幅回路１２の電源仕様が上記の通りであり、第２増幅回路１４の電源仕様がＤＣ１５Ｖ、３０ｍＡである場合には、各発電パネル２４、２５を直列接続することで、これら各部に電源供給を行うことができるように、各発電パネル２４、２５には、ＤＣ９Ｖ、１２０ｍＡの出力特性のものが使用される。

次に、切換スイッチ２６は、リレーコイルＲＸへの通電／非通電により、可動接点Ｓ１、Ｓ２を図の点線位置又は実線位置に位置決めすることのできるリレーにて構成されている。

そして、切換スイッチ２６は、リレーコイルＲＸの非通電時に、可動接点Ｓ１、Ｓ２が図の実線位置に位置決めされることによって、発電パネル２４、２５の正極（＋）端子同士、及び、負極（−）端子同士をそれぞれ接続することで、発電パネル２４，２５を並列接続する。

また、切換スイッチ２６は、リレーコイルＲＸの通電時には、可動接点Ｓ１、Ｓ２が図の点線位置に位置決めされることによって、発電パネル２４の負極（−）端子と発電パネル２５の正極（＋）端子を接続することで、発電パネル２４、２５を直列接続する。

なお、２つの発電パネル２４、２５の内、発電パネル２５の負極（−）端子は、増幅装置１０のグランドラインに接地され、発電パネル２４の正極（＋）端子は、増幅装置１０内の電源ライン（＋電源）に接続されている。このため、各発電パネル２４、２５の出力は、切換スイッチ２６の切換動作によって、増幅装置１０のグランド−電源ライン間に並列接続又は直列接続されることになる。

そして、発電パネル２４の正極（＋）端子に接続された電源ラインは、逆流防止用のダイオードＤ２を介して、ＤＣ−ＤＣ変換器１８に接続されている。なお、ＤＣ−ＤＣ変換器１８は、ＤＣ９Ｖ〜１８Ｖの範囲内で変化する入力電圧を、第１増幅回路１２の動作電圧（例えばＤＣ７Ｖ）に変換して、第１増幅回路１２に供給する、電源回路である。

次に、ダイプレクサ１６から出力端子Ｔｏｕｔに至る伝送信号（ＵＨＦ信号及びＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号）の伝送経路上には、この伝送信号を通過させ、伝送信号よりも周波数が低い信号成分（直流含む）の通過を遮断するコンデンサＣ２が設けられており、このコンデンサＣ２と出力端子Ｔｏｕｔとの間の伝送経路にはチョークコイルＬ１が接続されている。

チョークコイルＬ１は、伝送線路に接続された端末側の受信装置８や後述の電源装置３０から供給された電源電圧（直流）を取り出すためのものであり、チョークコイルＬ１の出力端子Ｔｏｕｔとは反対側端部は、逆流防止用のダイオードＤ１を介してＤＣ−ＤＣ変換器１８に接続されると共に、電圧検出回路２０に接続されている。

ここで、逆流防止用のダイオードＤ１、Ｄ２は、ＤＣ−ＤＣ変換器１８側に電流が流れるのを許可し、逆方向に電流が流れるのを阻止するためのものであるので、カソードがＤＣ−ＤＣ変換器１８に接続されることになるが、これら各ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードは、ＮＰＮ型のトランジスタＴＲ１のコレクタにも接続されている。また、このトランジスタＴＲ１のエミッタは、チョークコイルＬ２を介して、第２増幅回路１４の電源ライン及び第２入力端子Ｔ２に接続されている。

なお、第２増幅回路１４のＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号の入力経路には、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号を通過させ、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号よりも周波数が低い信号成分（直流含む）の通過を遮断するコンデンサＣ１が設けられており、チョークコイルＬ２は、このコンデンサＣ１と第２入力端子との間の伝送経路に接続されている。

このため、トランジスタＴＲ１がオフ状態であれば、ＤＣ−ＤＣ変換器１８（延いては第１増幅回路１２）だけに、発電パネル２４、２５からの発電電力及び端末側から供給された電源電圧による電源供給がなされ、トランジスタＴＲ１がオン状態であれば、ＤＣ−ＤＣ変換器１８（延いては第１増幅回路１２）に加え、ＢＳ／ＣＳアンテナ４のコンバータ５及び第２増幅回路１４に対しても、発電パネル２４、２５からの発電電力及び端末側から供給された電源電圧による電源供給がなされることになる。

次に、電圧検出回路２０は、出力端子ＴｏｕｔからチョークコイルＬ１を介して入力された電源電圧を検出して、電源電圧に対応した検出電圧を出力する所謂バッファ回路からなり、この検出電圧は、判定回路２２に入力される。

そして、判定回路２２は、電圧検出回路２０から入力された検出電圧に基づき、端末側から供給された電源電圧が、第１増幅回路駆動用の低電圧（例えば９Ｖ）であるか、あるいは、コンバータ５駆動用の高電圧（例えば１５Ｖ）であるかを判定する。

なお、この判定回路２２は、例えば、これら各電圧の中間（例えば１２Ｖ）を閾値電圧として、電源電圧が閾値電圧よりも高いか否かを判定するコンパレータにて構成され、逆流防止用のダイオードＤ１、Ｄ２のカソード側の電源供給ラインから電源供給を受けて動作する。

そして、判定回路２２は、電源電圧がコンバータ駆動用の高電圧であるとき、ハイレベルの駆動電圧を出力することで、トランジスタＴＲ１をオンして、リレーコイルＲＸへ通電し、電源電圧が第１増幅回路駆動用の低電圧であるとき、駆動電圧の出力を停止して、トランジスタＴＲ１をオフ状態にし、リレーコイルＲＸを非通電状態にする。

次に、増幅装置１０の出力端子Ｔｏｕｔに接続される端末側の伝送線路上には、増幅装置１０内の第１増幅回路１２に電源供給を行うためのＤＣ９Ｖの電源電圧を生成する電源装置３０が設けられている。

この電源装置３０は、電源プラグ３４を介して例えばＡＣ１００Ｖの商用電源を取り込み、ＤＣ９Ｖの電源電圧を生成するＡＣ−ＤＣ変換器（所謂電源回路）３２と、このＡＣ−ＤＣ変換器３２から出力される電源電圧（ＤＣ９Ｖ）を伝送線路に出力する逆流防止用のダイオードＤ３とを備え、伝送線路の電圧（詳しくは伝送線路を構成する同軸ケーブルの芯線−編組間の電圧）がＤＣ９Ｖよりも低い時に、ＡＣ−ＤＣ変換器３２からダイオードＤ３を介して伝送線路に直流電流を流し、増幅装置１０にＤＣ９Ｖの電源電圧を供給するように構成されている。

以上説明したように、本実施形態の放送信号受信システムにおいては、増幅装置１０に、太陽光発電を行う２つの発電パネル２４、２５が設けられている。

そして、端末側の受信装置８が何れも衛星放送を受信しておらず、端末側から出力端子Ｔｏｕｔを介して供給される電源電圧が、電源装置３０にて生成された第１増幅回路駆動用の低電圧（ＤＣ９Ｖ）である場合には、判定回路２２にてその旨が判定されて、切換スイッチ２６により各発電パネル２４、２５が並列接続される。

このため、発電パネル２４、２５から切換スイッチ２６を介して内部の電源供給ラインに出力される最大電圧は、端末側から供給された電源電圧と同じＤＣ９Ｖとなる。従って、昼間、発電パネル２４、２５が動作して、その出力電圧がＤＣ９Ｖとなっているときには、ＤＣ−ＤＣ変換器１８が、この発電電力だけで第１増幅回路１２の駆動電圧（ＤＣ７Ｖ）を生成できるようになり、電源装置３０での消費電力を低減できる。

また、発電パネル２４、２５が並列接続されているときには、晴天時等には最大で９Ｖ、２４０ｍＡの時の電力供給を行うことができる（換言すれば発電パネル２４、２５の電力容量が十分大きい）ことから、天候が曇りあるいは雨になって、出力電流が低下した際に、発電パネル２４、２５だけで第１増幅回路１２に駆動電圧を供給できる確率を高めることができ、放送信号受信システムの省エネ化を促進することができる。

一方、端末側の受信装置８の少なくとも一つが衛星放送を受信しており、その受信装置８から出力される電源電圧によって、端末側から出力端子Ｔｏｕｔを介して供給される電源電圧が、コンバータ駆動用の高電圧（ＤＣ１５Ｖ）になると、判定回路２２は、トランジスタＴＲ１をオンし、切換スイッチ２６のリレーコイルＲＸに電流を流す。

この結果、切換スイッチ２６により発電パネル２４、２５が直列接続され、発電パネル２４、２５から切換スイッチ２６を介して内部の電源供給ラインに出力される最大電圧は、端末側から供給された電源電圧よりも高いＤＣ１８Ｖとなり、そのとき供給可能な電流は、１２０ｍＡとなる。

従って、晴天時等、発電パネル２４、２５の発電電力が最大電力付近であるときには、その発電電力だけで、第１増幅回路１２、第２増幅回路１４、及びコンバータ５へ電源供給を行うことができ、端末側の受信装置８での消費電力を低減できる。

また、１又は複数の受信装置８から電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）が出力されているときには、電源装置３０内で生成された電源電圧（ＤＣ９Ｖ）よりも伝送線路の電圧が高くなるので、電源装置３０から伝送線路に直流電流が流れ出すことはなく、電源装置３０の消費電力は充分低減される。

なお、天候が悪化するか夜になって、直列接続された発電パネル２４、２５からの出力電圧が、受信装置８から供給される電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）よりも低下すると、発電パネル２４、２５から、増幅回路１２、１４やコンバータ５側に駆動電流が流れなくなるが、この状態では、受信装置８から出力される電源電圧によって、第１増幅回路１２、第２増幅回路１４、及びコンバータ５に電源供給がなされることから、これら各回路は正常動作し、端末側には、ＵＨＦ信号とＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号とが正常に配信されることになる。

また、このように、本実施形態では、同一仕様の２つの発電パネル２４、２５を利用して、第１増幅回路１２、第２増幅回路１４、及びコンバータ５への電源供給を行い、端末側の受信装置８が衛星放送を受信していないときには、トランジスタＴＲ１をオフして、第２増幅回路１４及びコンバータ５への電源供給を停止するようにされている。

このため、本実施形態によれば、放送信号受信システム全体で不要な電力消費を防止することができると共に、増幅装置１０及びコンバータ５に対し、それぞれ、専用の発電パネルを設ける必要がないので、構成を簡単にして、コスト低減を図ることができる。

ここで、本実施形態では、ＵＨＦアンテナ２が、本発明の地上放送受信アンテナに相当し、ＢＳ／ＣＳアンテナ４が、本発明の衛星放送受信アンテナに相当する。また、増幅装置１０においては、第１入力端子Ｔ１が、本発明の受信信号入力端子に相当し、第２入力端子Ｔ２が、本発明の中間周波信号入力端子に相当し、第１増幅回路１２が、本発明の受信信号増幅手段に相当し、第２増幅回路１４が、本発明の中間周波信号増幅手段に相当し、ダイプレクサ１６が、本発明の混合手段に相当し、発電パネル２４、２５が本発明の発電手段に相当し、判定回路２２が、本発明の判定手段に相当し、リレーコイルＲＸを含む切換スイッチ２６が、本発明の発電出力切換手段に相当し、逆流防止用のダイオードＤ１、Ｄ２が、本発明の電圧合成手段に相当し、ＤＣ−ＤＣ変換器１８が、本発明の駆動電圧生成手段に相当し、トランジスタＴＲ１及びチョークコイルＬ２が、本発明の電源供給手段に相当する。

以上、本発明の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、発電手段として、太陽光を受けて発電する太陽光発電パネル２４、２５を用いるものとして説明したが、発電手段としては、風力発電機、地熱発電機等を使用してもよく、これらを併用するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、増幅装置１０には、ＢＳ／ＣＳアンテナ４のコンバータ５から入力されるＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号を増幅する第２増幅回路１４が設けられているものとして説明したが、本発明は、第２増幅回路１４が設けられていない増幅装置にも適用することができる。

また、上記実施形態では、２つの発電パネル２４、２５の接続状態を並列／直列のいずれかに切り換える切換手段として、リレーからなる切換スイッチ２６を用いるものとして説明したが、この切換スイッチ２６は、トランジスタ等のスイッチング素子にて電圧経路を切り換えるように構成してもよい。

一方、上記実施形態では、電源装置３０は、受信装置８から増幅装置１０に至る伝送線路上に設けられるものとして説明したが、例えば、図２に示すように、電源装置３０内に、増幅装置１０側からの伝送信号を、ＵＨＦ信号（若しくはＵＨＦ信号とＶＨＦ信号）と、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号とに分波して出力する分波回路３５を設けるようにしてもよい。

そして、このようにすれば、ＵＨＦ信号（若しくはＵＨＦ信号とＶＨＦ信号）については、地上波によるテレビ放送信号を選局・復調する地上波チューナ４２に出力し、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号については、衛星放送（ＢＳ／ＣＳ）によるテレビ放送信号を選局・復調するＢＳ／ＣＳチューナ４４に出力することができる。

なお、分波回路３５は、ＵＨＦ信号（若しくはＵＨＦ信号とＶＨＦ信号）を地上波チューナ４２が接続される出力端子Ｔｏ１側に通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６と、ＢＳ／ＣＳ−ＩＦ信号をＢＳ／ＣＳチューナ４４が接続される出力端子Ｔｏ２側に通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３８と、増幅装置１０側の伝送線路及びダイオードＤ３のカソードが接続される入力端子Ｔｉから各フィルタ３６，３８に至る伝送信号の入力経路に設けられた直流電圧信号遮断用のコンデンサＣ３と、各フィルタ３６、３８から各出力端子Ｔｏ１、Ｔｏ２に至る上記各信号の出力経路にそれぞれ設けられた直流電圧信号遮断用のコンデンサＣ４、Ｃ５と、から構成されている。

そして、ＢＳ／ＣＳチューナ４４が接続される出力端子Ｔｏ２と入力端子Ｔｉとの間には、出力端子Ｔｏ２を介してＢＳ／ＣＳチューナ４４から入力されるコンバータ駆動用の直流電圧信号を通過させるチョークコイルＬ３と、逆流防止用のダイオードＤ４との直列回路が設けられている。

従って、図２の電源装置３０においては、ＢＳ／ＣＳチューナ４４からコンバータ駆動用の直流電圧信号（ＤＣ１５Ｖ）が出力されていないときには、ＡＣ−ＤＣ変換器３２にて生成された電源電圧（ＤＣ９Ｖ）が増幅装置１０側の伝送線路に出力され、ＢＳ／ＣＳチューナ４４からコンバータ駆動用の直流電圧信号（ＤＣ１５Ｖ）が出力されているときには、この直流電圧信号（ＤＣ１５Ｖ）がそのまま増幅装置１０側の伝送線路に出力されることになる。

実施形態の放送信号受信システムの構成を表すブロック図である。 電源回路の変形例を表すブロック図である。

符号の説明

２…ＵＨＦアンテナ、４…ＢＳ／ＣＳアンテナ、４ａ…パラボラ反射鏡、５…コンバータ、６…分配器、８…受信装置、１０…増幅装置（放送信号増幅装置）、１２…第１増幅回路、１４…第２増幅回路、１６…ダイプレクサ、１８…ＤＣ−ＤＣ変換器、２０…電圧検出回路、２２…判定回路、２４，２５…発電パネル（太陽光発電パネル）、２６…切換スイッチ、Ｓ１，Ｓ２…可動接点、ＲＸ…リレーコイル、３０…電源装置、３２…ＡＣ−ＤＣ変換器、３４…電源プラグ、３５…分波回路、３６…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３８…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、Ｃ１〜Ｃ５…コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード、Ｌ１〜Ｌ３…チョークコイル、ＴＲ１…トランジスタ、Ｔ１…第１入力端子、Ｔ２…第２入力端子、Ｔｉ…入力端子、Ｔｏｕｔ，Ｔｏ１，Ｔｏ２…出力端子。

Claims (3)

1. 地上局から送信されたテレビ放送電波を受信する受信アンテナから、受信信号を入力するための受信信号入力端子と、
   人工衛星から送信された衛星放送電波を受信し、その受信信号を、元の受信信号よりも周波数が低く前記受信アンテナからの受信信号よりも周波数が高い中間周波信号に周波数変換するコンバータから、前記中間周波信号を入力するための中間周波信号入力端子と、
   前記コンバータの動作電圧よりも低い電源電圧にて動作し、前記受信信号入力端子を介して入力された受信信号を増幅する受信信号増幅手段と、
   前記受信信号増幅手段にて増幅された受信信号と前記中間周波信号入力端子を介して入力された中間周波信号とを混合する混合手段と、
   前記混合手段にて混合された前記受信信号及び前記中間周波信号を、これら各信号の中から所望放送チャンネルの放送信号を選局・復調する受信装置が接続された端末側の伝送線路上に出力するための出力端子と、
   を備えた放送信号増幅装置において、
   自然エネルギを利用して発電し、出力電圧が、前記受信信号増幅手段の動作電圧よりも高く、前記コンバータの動作電圧よりも低く、しかも、前記コンバータの動作電圧の２分の１の電圧以上となるように設定された２つの発電手段と、
   前記端末側の伝送線路を介して前記出力端子に入力された電源電圧が、前記受信信号増幅手段駆動用の低電圧であるか、前記コンバータ駆動用の高電圧であるかを判定する判定手段と、
   前記判定手段にて前記電源電圧が低電圧であると判定されると、前記２つの発電手段を並列接続して発電電力を出力させ、前記判定手段にて前記電源電圧が高電圧であると判定されると、前記２つの発電手段を直列接続して発電電力を出力させる発電出力切換手段と、
   前記発電手段切換手段を介して出力される発電電圧と、前記出力端子に入力された電源電圧とを合成する電圧合成手段と、
   前記電圧合成手段からの合成電圧を受けて、前記受信信号増幅手段を動作させるのに必要な駆動電圧を生成し、前記受信信号増幅手段に供給する駆動電圧生成手段と、
   前記判定手段にて前記電源電圧が高電圧であると判定されると、前記電圧合成手段からの合成電圧を前記中間周波信号入力端子に印加することで、前記コンバータに電源供給を行う電源供給手段と、
   を備えたことを特徴とする放送信号増幅装置。
2. 前記中間周波信号入力端子から前記混合手段に至る中間周波信号の伝送経路上には、当該伝送経路を流れる中間周波信号を増幅する中間周波信号増幅手段が設けられており、
   前記電源供給手段は、前記判定手段にて前記電源電圧が高電圧であると判定されると、前記電圧合成手段からの合成電圧を前記中間周波信号増幅手段にも供給することで、当該中間周波信号増幅手段を動作させることを特徴とする請求項１に記載の放送信号増幅装置。
3. 地上局から送信されたテレビ放送電波を受信する地上放送受信アンテナと、
   人工衛星から送信された衛星放送電波を受信し、その受信信号を、元の受信信号よりも周波数が低く前記受信アンテナからの受信信号よりも周波数が高い中間周波信号に周波数変換するコンバータを有する衛星放送受信アンテナと、
   前記地上放送受信アンテナからの受信信号を増幅する受信信号増幅手段を備え、当該受信信号増幅手段にて増幅された受信信号と前記衛星放送受信アンテナのコンバータから入力された中間周波信号とを混合して、端末側の伝送線路上に出力する放送信号増幅装置と、
   前記端末側の伝送線路上に設けられ、当該伝送線路を介して、前記放送信号増幅装置に前記受信信号増幅手段駆動用の電源電圧を供給する電源装置と、
   を備えた放送信号受信システムであって、
   前記放送信号増幅装置として、請求項１又は請求項２に記載の放送信号増幅装置を備えたことを特徴とする放送信号受信システム。

Images