JP2005159668A - チャンネル専用受信増幅器及びｃａｔｖシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＡＴＶシステム用のチャンネル専用受信増幅器において、増幅すべきテレビ放送信号が他のテレビ放送信号と共に隣接チャンネルで放送された信号であっても、当該受信増幅器のコストアップを招くことなく高精度に抽出して増幅できるようにする。
【解決手段】 受信増幅器２０は、入力回路３０を介して入力されたテレビ放送信号をダウンコンバータ４０にて中間周波信号に変換し、その変換後の中間周波信号を、ＳＡＷフィルタとノッチフィルタとからなるバンドパスフィルタ４６に通すことにより、特定放送チャンネルの信号成分を抽出し、ＡＧＣ回路４９にて、その信号レベルが所望レベルとなるように増幅回路４４の利得を自動調整する。また、バンドパスフィルタ４６で抽出した信号はアップコンバータ５０にて伝送用のテレビ放送信号に周波数変換するが、ＡＧＣ出力が大きい場合には、スケルチ回路５８により増幅回路５６の動作を停止させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＣＡＴＶシステムのヘッドエンドにおいて、受信アンテナからの受信信号の中から端末側に伝送すべき特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出して所定レベルまで増幅し、出力するチャンネル専用受信増幅器、及び、ＣＡＴＶシステムに関する。

従来より、ＣＡＴＶシステムのヘッドエンドには、テレビ放送信号を受信する受信アンテナからの受信信号の中から特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出し、所定レベルまで増幅して出力する、複数のチャンネル専用受信増幅器が設けられている。

また、このチャンネル専用受信増幅器には、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を単に増幅するのではなく、受信アンテナからの受信信号を一旦中間周波信号に周波数変換（ダウンコンバート）し、その中間周波信号を、ＳＡＷフィルタ（表面弾性波フィルタ）からなるバンドパスフィルタに通すことにより、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出し、その抽出したテレビ放送信号を所定レベルまで増幅した後、予め設定された伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号に周波数変換（アップコンバート）するように構成され、しかも、受信信号に増幅すべき特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合には、テレビ放送信号の増幅動作を停止するようにしたものも知られている（例えば、特許文献１等参照）。

つまり、例えば、図６（ａ）に示すように、ＵＨＦ帯のテレビ放送信号であるチャンネル２１（以下、チャンネルをＣＨとも記載する）のテレビ放送信号を、ＶＨＦ帯で放送されているＣＨ９とＣＨ１１との間の空きチャンネルであるＣＨ１０のテレビ放送信号にチャンネル変換して、端末側に伝送するような場合、チャンネル専用受信増幅器には、チャンネル変換用のダウンコンバータ及びアップコンバータが設けられる。

また、このようにＣＨ２１のテレビ放送信号をＶＨＦ帯の空きチャンネルであるＣＨ１０にチャンネル変換して端末側に伝送する場合、ＣＡＴＶシステムの伝送路では、ＶＨＦ帯で放送されているＣＨ９とＣＨ１１のテレビ放送信号に加えて、ＣＨ２１のテレビ放送信号をチャンネル変換したＣＨ１０のテレビ放送信号が同時に伝送されることになるが、この場合、例えば、ＣＨ２１のテレビ放送が停止されると、ＣＨ２１のチャンネル専用受信増幅器内では、ＣＨ２１のテレビ放送信号がないにもかかわらず自動利得調整回路が動作して、増幅器の利得（ゲイン）を最大値まで増大させてしまい、ＣＨ２１のチャンネル専用受信増幅器から、ＣＨ１０のテレビ放送信号としてノイズを増幅した信号が出力されて、ＣＨ１０のテレビ放送信号と共に伝送路を伝送される隣接チャンネル（ＣＨ９，ＣＨ１１）のテレビ放送信号が、そのノイズ信号の影響を受けて劣化する、という問題が生じることから、従来では、ＣＡＴＶシステムにおいて、こうした隣接チャンネル伝送を行う場合には、その隣接チャンネル伝送されるテレビ放送信号を出力するチャンネル専用受信増幅器内に、所謂、スケルチ回路を設け、受信アンテナからの受信信号の中に増幅すべき特定放送チャンネルの受信信号が存在しない場合には、増幅回路の動作を停止させて、チャンネル専用受信増幅器からノイズ信号が出力されるのを防止するようにしているのである。
実開平６−５２７８号公報

ところで、地上波を使った従来のテレビ放送（アナログ放送）では、信号間の混信を防ぐために、同一地域内での各テレビ放送信号の放送チャンネルを、少なくともテレビ放送信号１チャンネル分以上空けて割り当てられていたが、現在実用化されつつある地上波デジタル放送では、テレビ放送信号（この場合デジタルデータ）の変調方式として、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ方式：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｂｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を利用することにより、同一地域内で放送される複数のテレビ放送信号に、互いに隣接する隣接チャンネルを割り当てるようにされている（図６（ｂ）参照）。

従って、上述した従来のチャンネル専用受信増幅器を用いて、地上波デジタル放送のテレビ放送信号を増幅するには、受信信号を周波数変換（ダウンコンバート）することによって得られた中間周波信号の中から特定放送チャンネルの信号成分を抽出するのに用いられるバンドパスフィルタの通過帯域幅を、テレビ放送信号１チャンネル分の帯域幅にし、しかも、バンドパスフィルタの低周波側及び高周波側のカットオフ周波数における減衰量の立上がり及び立下がり特性を急峻にして、特定放送チャンネル以外の信号成分（つまり隣接チャンネルの信号成分）を充分減衰させることができるようにする必要があった。

つまり、従来のアナログのテレビ放送信号を増幅するチャンネル専用受信増幅器においては、受信信号に、特定放送チャンネルに隣接する隣接チャンネルのテレビ放送信号が含まれることがないので、ダウンコンバート後の中間周波信号から特定放送チャンネルの信号成分を抽出するのに用いるバンドパスフィルタの通過帯域幅がテレビ放送信号１チャンネル分よりも広くても、また、低周波側及び高周波側のカットオフ周波数における立下がり特性が緩やかなものであっても、特に問題はないのであるが、地上波デジタル放送のように、チャンネル専用受信増幅器を、複数のテレビ放送信号が相互に隣接チャンネルで放送されるテレビ放送信号を増幅するのに使用する場合には、バンドパスフィルタの通過帯域幅を必要最小限に絞り、しかも、その立上がり及び立下がり特性を急峻にして、特定放送チャンネルに隣接する隣接チャンネルのテレビ放送信号を確実に遮断できるようにする必要があるのである。

しかし、このためには、バンドパスフィルタに、上記特許文献１に開示されているような一般的なＳＡＷフィルタを使用することができず、特定放送チャンネルと隣接チャンネルとを分離して隣接チャンネルの信号成分を抑制し得る高価なフィルタを使用しなければならず、チャンネル専用受信増幅器のコストアップを招く、という問題があった。

また、このように、バンドパスフィルタにて特定放送チャンネルの信号成分を通過させ、これに隣接する隣接チャンネルの信号成分を遮断させるには、周波数変換後の特定放送チャンネルのテレビ放送信号の周波数が常に一定周波数となるように、受信信号をダウンコンバートするのに用いる高周波信号の周波数を一定にする必要がある。

そして、このためには、周波数変換用の高周波信号を発生する局部発振器に、周囲の環境変化の影響を受けることなく、常に一定周波数で発振し得る高価な発振器を用いる必要があり、これによってもチャンネル専用受信増幅器のコストアップを招く、という問題が生じる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、受信信号を周波数変換することにより特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出して増幅するチャンネル専用受信増幅器において、抽出すべき特定放送チャンネルのテレビ放送信号が、他のテレビ放送信号と共に互いに隣接チャンネルで放送された信号であっても、その信号を、当該受信増幅器のコストアップを招くことなく正確に抽出できるようにすることを目的とする。

係る目的を達成するためになされた請求項１に記載のチャンネル専用受信増幅器においては、まず、第１周波数変換手段が、受信アンテナからの受信信号を元の周波数よりも低周波の中間周波信号に周波数変換し、中間周波信号増幅手段が、その周波数変換された中間周波信号を増幅する。すると、フィルタ手段が、その増幅された中間周波信号の内、予め設定された特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した中間周波信号を選択的に通過させ、利得調整手段が、フィルタ手段を通過した中間周波信号の信号レベルが予め設定された信号レベルとなるように、中間周波信号増幅手段の利得を調整する。また、フィルタ手段を通過した中間周波信号は、第２周波数変換手段にて、予め設定された伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号に周波数変換されて、外部に出力される。

ところで、本発明のチャンネル専用受信増幅器において、従来のように、フィルタ手段を、バンドパスフィルタだけで構成し、このバンドパスフィルタ単体で、互いに隣接チャンネルで放送されている複数のテレビ放送信号の中から特定放送チャンネルのテレビ放送信号のみを抽出するようにするには、バンドパスフィルタ、延いては、当該受信増幅器のコストアップを招いてしまう。

そこで、本発明では、フィルタ手段を、信号の通過帯域幅がテレビ放送信号の帯域幅よりも広く設定されたバンドパスフィルタと、特定放送チャンネルのテレビ放送信号に隣接する隣接チャンネルの信号成分の内、このバンドパスフィルタを通過可能な信号成分を除去するためのノッチフィルタとから構成することにより、第１周波数変換手段にて周波数変換された中間周波信号の周波数が変動しても、特定放送チャンネルの信号成分がバンドパスフィルタを確実に通過するようにし、しかも、その通過した中間周波信号に含まれる隣接チャンネルの信号成分については、ノッチフィルタにて除去するようにしているのである。

従って、本発明によれば、特定放送チャンネルの信号成分のみを通過させるフィルタ手段としての機能を、比較的広帯域で緩やかなフィルタ特性のバンドパスフィルタと、そのバンドパスフィルタのフィルタ特性を補完するノッチフィルタとを用いて実現することができるようになり、フィルタ手段のコストアップを招くことなく、隣接チャンネルで放送されている複数のテレビ放送信号の中から、特性放送チャンネルのテレビ放送信号のみを正確に抽出して、増幅することができるチャンネル専用受信増幅器を実現できることになる。

また、本発明によれば、バンドパスフィルタの通過帯域幅をテレビ放送信号の帯域幅よりも広くすることにより、第１周波数変換手段にて周波数変換された中間周波信号の周波数が変動しても、特定放送チャンネルの信号成分をバンドパスフィルタを通過させることができるようにしているので、第１周波数変換手段にて受信信号を周波数変換するのに必要な高周波信号を発生する局部発振器に、周波数変動のない高価な発振器を用いる必要がない。従って、この局部発振器によって、当該受信増幅器のコストアップを招く、といったこともなく、チャンネル専用受信増幅器を低コストで実現できることになる。

なお、本発明のチャンネル専用受信増幅器には、受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定して、受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合に、受信増幅器での増幅動作を停止させる増幅動作停止手段が設けられているが、この増幅動作停止手段は、上述したスケルチ回路に相当するものである。

つまり、本発明においても、受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合には、スケルチ機能を有する増幅動作停止手段によって、当該受信増幅器の増幅動作を停止させることにより、当該受信増幅器からノイズを増幅した信号が出力されて、ＣＡＴＶシステムの伝送線を流れる他のテレビ放送信号に悪影響を与えるのを防止するようにしているのである。

そして、この増幅動作停止手段としては、請求項２に記載のように、利得調整手段から中間周波信号増幅手段に出力される利得調整用信号の信号レベルに基づき、受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定するように構成すればよい。

一方、第１周波数変換手段、中間周波信号増幅手段、及び、フィルタ手段としての機能は、テレビ放送信号受信用の一般的なチューナユニットに組み込まれているため、本発明のチャンネル専用受信増幅器においても、これら各手段の機能を、チューナユニットを利用して実現するようにしてもよい。

つまり、請求項３に記載のように、第１周波数変換手段、中間周波信号増幅手段、及び、フィルタ手段については、受信アンテナから入力される受信信号の中から予め設定された特定放送チャンネルのテレビ放送信号を選局し、その選局したテレビ放送信号を所定周波数帯の中間周波信号として出力すると共に、その中間周波信号の出力レベルを外部から調整可能なチューナユニットとして、一体化して構成するようにしてもよい。

また、バンドパスフィルタとノッチフィルタとで構成されるフィルタ手段のフィルタ特性としては、当該フィルタ手段を通過した中間周波信号中の希望波である特定放送チャンネルの信号成分と、妨害波である隣接チャンネルの信号成分とのレベル差が、増幅動作停止手段にて受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定するのに最低必要なレベル差以上となるように、特定放送チャンネルの信号成分に対して、隣接チャンネルの信号成分を減衰させるように設定すればよい。

そして、このためには、フィルタ手段を、請求項４に記載のように、特定放送チャンネルのテレビ放送信号の入力レベルと、この特定放送チャンネルに隣接する隣接チャンネルのテレビ放送信号の入力レベルとの差の許容値を入力レベル差として設定すると共に、増幅動作停止手段にて受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定するのに最低必要な誤作動防止Ｄ／Ｕを設定し、これら各パラメータ（入力レベル差及び誤作動防止Ｄ／Ｕ）を加算することにより得られる減衰量以上、隣接チャンネルの信号成分を特定放送チャンネルの信号成分よりも大きく減衰させるように構成すればよい。

つまり、フィルタ手段をこのように構成すれば、特定放送チャンネルのテレビ放送信号が停波している場合（換言すれば放送が中断されている場合）に、特定放送チャンネルに隣接する隣接チャンネルのテレビ放送信号の影響を受けることなく、その旨を増幅動作停止手段にて正確に検出して、当該チャンネル専用受信増幅器での増幅動作を停止させることができるようになり、増幅動作停止手段、延いては、当該チャンネル専用受信増幅器の誤作動を確実に防止することが可能となる。

なお、増幅動作停止手段の誤作動防止Ｄ／Ｕは、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を希望波（Ｄ）、隣接チャンネルのテレビ放送信号を妨害波（Ｕ）としたときの各信号のレベル差を表す値（ＤＵ比）である。

一方、請求項５に記載の発明は、相互に隣接チャンネルで放送されているテレビ放送信号を含む複数の放送チャンネルのテレビ放送信号を１又は複数の受信アンテナにて受信し、その受信アンテナからの受信信号を、各放送チャンネル毎に設けられたチャンネル専用受信増幅器に夫々入力することにより、各チャンネル専用受信増幅器にて、各放送チャンネルのテレビ放送信号を所定レベルまで増幅すると共に、各テレビ放送信号を相互に隣接する伝送用放送チャンネルに周波数変換し、更に、各チャンネル専用受信増幅器にて増幅・周波数変換された各テレビ放送信号を混合して端末側に伝送するよう構成されたＣＡＴＶシステムに関する。そして、このＣＡＴＶシステムにおいては、複数のチャンネル専用受信増幅器の少なくとも一部に、請求項１〜請求項４の何れかに記載のチャンネル専用受信増幅器を用いている。

よって、この請求項５に記載の発明によれば、地上波デジタル放送等で相互に隣接チャンネルで放送されているテレビ放送信号を受信し、各チャンネルのテレビ放送信号をシステム内の伝送経路で隣接チャンネル伝送する際に、各放送チャンネルのテレビ放送信号を隣接チャンネルの影響を受けることなく各々適正レベルに設定して端末側に伝送し得るＣＡＴＶシステムを、コストアップを招くことなく安価に実現できることになる。

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実施例のＣＡＴＶシステムの受信点設備であるヘッドエンド４の構成を表すブロック図である。

図１に示すヘッドエンド４は、地上波デジタル放送用の送信アンテナから送信された電波を受信する受信アンテナ２からの受信信号を入力端子Ｔｉｎを介して取り込み、その受信信号に含まれる複数（本実施例では８個）の放送チャンネルのテレビ放送信号を、各チャンネル専用の受信増幅器２０−１〜２０−８にて個々に増幅処理することにより、各放送チャンネルのテレビ放送信号を同軸ケーブルを介して端末側に伝送するのに適した信号に変換し、更に、その変換後の各テレビ放送信号を混合器２２にて混合して、出力端子Ｔｏｕｔから端末側の同軸ケーブルに出力するものである。

そして、ヘッドエンド４内には、受信アンテナ２からの受信信号をチャンネル専用受信増幅器２０−１〜２０−８にそれぞれ入力するために、入力端子Ｔｉｎを介して入力された受信信号を増幅する入力増幅器１０と、この入力増幅器１０にて増幅された受信信号を２系統に分配するための分配器１４と、この分配器１４への受信信号の入力レベルを調整するための可変減衰器１２と、分配器１４にて２分配された各系統の受信信号を夫々増幅するための増幅器１６，１７と、これら各増幅器１６，１７にて増幅された各系統の受信信号をそれぞれ４分配する分配器１８，１９とが設けられ、これら各分配器１８、１９にて４分配された合計８系統の受信信号を、それぞれ、各チャンネル専用受信増幅器２０−１〜２０−８に入力するようにされている。

また、混合器２２から出力端子Ｔｏｕｔに至るテレビ放送信号の出力経路上には、端末側の同軸ケーブルに設けられた中継増幅器までの経路で生じるテレビ放送信号の伝送損失を補うためにテレビ放送信号を増幅する出力増幅器２４や、そのテレビ放送信号のレベル調整を行うための可変減衰器２６も設けられている。

次に、チャンネル専用受信増幅器２０−１〜２０−８（以下、これら複数の増幅器を総称して、単に受信増幅器２０ともいう）は、受信アンテナ２から入力された受信信号の中から、予め設定された特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出して、予め設定された所定レベルまで増幅するためのものであるが、本実施例では、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を単に増幅して出力するのではなく、その増幅後のテレビ放送信号を一旦中間周波信号に周波数変換（ダウンコンバート）して、その中間周波信号の中から特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した信号成分のみを正確に抽出すると共に、その抽出した中間周波信号の信号レベルを予め設定された所定レベルまで増幅し、更に、その増幅後の中間周波信号を予め設定された伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号に周波数変換（アップコンバート）して、出力するようにされている。

すなわち、図２に示すように、本実施例の受信増幅器２０は、分配器１８又は１９から入力端子Ｔ１に入力された受信信号の中から、予め設定された特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出し、そのテレビ放送信号を所定レベルまで増幅する入力回路３０と、入力回路３０にて抽出・増幅された特定放送チャンネルのテレビ放送信号を中間周波信号にダウンコンバートするダウンコンバータ４０と、ダウンコンバータ４０によりダウンコンバートされた中間周波信号をアップコンバートすることにより、伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号を生成するアップコンバータ５０と、アップコンバータ５０によりアップコンバートされたテレビ放送信号を増幅して、出力端子Ｔ２から後段の混合器２２へと出力する出力回路６０とから構成されている。

ここで、入力回路３０は、入力端子Ｔ１に入力された受信信号の内、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を選択的に通過させるためにコイルＬとコンデンサＣとにより構成されたアナログのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２と、このバンドパスフィルタ３２を通過した受信信号（特定放送チャンネルのテレビ放送信号）を増幅する増幅回路３４と、この増幅回路３４にて増幅されたテレビ放送信号をダウンコンバータ４０側に出力すると共に、そのテレビ放送信号の一部を分岐させる分岐回路３６と、分岐回路３６にて分岐されたテレビ放送信号の信号レベルが予め設定された信号レベルとなるように増幅回路３４の利得を調整する自動利得調整回路（ＡＧＣ回路）３８と、から構成されている。

このため、入力回路３０において、バンドパスフィルタ３２を通過した受信信号（特定放送チャンネルのテレビ放送信号）は、増幅回路３４にて所定レベルまで増幅された後、ダウンコンバータ４０に出力されることになる。

次に、ダウンコンバータ４０は、一定周波数の高周波信号を発生する発振回路４１と、この発振回路４１が発生した高周波信号と入力回路３０を介して入力された受信信号（特定放送チャンネルのテレビ放送信号）とを混同することにより、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を、元の周波数よりも低い所定の中間周波数に周波数変換するミキサ４２と、ミキサ４２にて周波数変換された中間周波信号を増幅する増幅回路４４と、増幅回路４４にて増幅された中間周波信号の内、特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した信号成分のみを選択的に通過させるためのバンドパスフィルタ４６と、このバンドパスフィルタ４６を通過した中間周波信号をアップコンバータ５０側に出力すると共に、その中間周波信号の一部を分岐させる分岐回路４８と、分岐回路４８にて分岐された中間周波信号を例えば平均値検波方式にて検波し、その検波した信号レベルが予め設定された信号レベルとなるように増幅回路４４の利得を調整する自動利得調整回路（ＡＧＣ回路）４９と、から構成されている。

したがって、ダウンコンバータ４０においては、入力回路３０からの入力信号に含まれる特定放送チャンネルのテレビ放送信号が予め設定された所定の中間周波数帯の信号に周波数変換されると共に、その周波数変換された中間周波信号の中から、特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した信号成分のみが正確に抽出され、しかも、その抽出された中間周波信号が所定レベルまで増幅されて、アップコンバータ５０に出力されることになる。

なお、ダウンコンバータ４０において、発振回路４１及びミキサ４２は、本発明の第１周波数変換手段に相当し、増幅回路４４は、本発明の中間周波信号増幅手段に相当し、ＡＧＣ回路４９は、本発明の利得調整手段に相当する。また、バンドパスフィルタ４６は、本発明のフィルタ手段に相当するものであり、コイルＬとコンデンサＣとからなる入力回路３０内のバンドパスフィルタ３２や後述の出力回路６０内のバンドパスフィルタ６４とは異なるが、その詳細については後述する。

次に、アップコンバータ５０は、一定周波数の高周波信号を発生する発振回路５２と、この発振回路５２が発生した高周波信号とダウンコンバータ４０から入力された中間周波信号とを混同することにより、中間周波信号を、伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号に周波数変換するミキサ５４と、ミキサ５４からの出力（伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号）を増幅して、出力回路６０に出力する増幅回路５６と、ダウンコンバータ４０内でＡＧＣ回路４９から増幅回路４４に出力される利得調整用信号（直流電圧）を取り込み、所謂コンパレータを構成しているオペアンプにて、その利得調整用信号の信号レベルが設定レベル（詳しくは、増幅回路４４の利得を最大利得付近まで増大させる信号レベル）に達しているか否かを判断することにより、受信アンテナ２から入力された受信信号の中に当該受信増幅器２０にて増幅すべき特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていたか否かを判断し、利得調整用信号が設定レベルよりも低く、受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合には、例えば増幅回路５６への電源供給を遮断することにより、増幅回路５６の増幅動作を停止させるスケルチ回路５８と、から構成されている。

したがって、このアップコンバータ５０においては、ダウンコンバータ４０から入力された特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した中間周波信号を、ＣＡＴＶシステムで伝送するのに適した伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号にアップコンバートして出力できるだけでなく、受信アンテナ２から入力された受信信号の中に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合には、増幅回路５６の増幅動作を停止させて、周波数変換後の信号（この場合、当該受信増幅器内部で発生したノイズや外部から入力されたノイズを増幅したノイズ信号）を出力回路６０側に出力するのを防止できる。

なお、アップコンバータ５０において、発振回路５２及びミキサ５４は、本発明の第２周波数変換手段に相当し、スケルチ回路５８は、本発明の増幅動作停止手段に相当する。そして、本実施例では、アップコンバート後のテレビ放送信号の放送チャンネルを外部操作によってできるようにするために、発振回路５２は、その発振周波数を外部操作によって変更できるようにされている。

そして、最後に、出力回路６０は、アップコンバータ５０からの出力を、増幅回路６２にて増幅し、入力回路３０と同様のバンドパスフィルタ６４、及び、出力端子Ｔ２を介して、混合器２２側に出力するようにされている。

このように、各受信増幅器２０は、入力回路３０にて抽出・増幅した特定放送チャンネルのテレビ放送信号を、ダウンコンバータ４０にて、一旦、中間周波信号に周波数変換（ダウンコンバート）し、その中間周波信号をバンドパスフィルタ４６に通すことによって、特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した中間周波信号を抽出するように構成されているのであるが、本実施例では、各受信増幅器２０に入力される受信信号内に、相互に隣接チャンネルで放送されているテレビ放送信号が含まれていることから、少なくとも、隣接チャンネルで放送されているテレビ放送信号を増幅する受信増幅器２０では、バンドパスフィルタ４６によって、増幅すべき特定放送チャンネルの信号成分のみを通過させ、そのテレビ放送信号に隣接する隣接チャンネルの信号成分については遮断する必要がある。

そこで、各受信増幅器２０のバンドパスフィルタ４６のフィルタ特性は、受信増幅器２０へ入力可能な受信信号の信号レベル範囲、及び、スケルチ回路５８において特定放送チャンネルのテレビ放送信号の有無を正確に判定するのに必要な希望波（Ｄ：中間周波信号中の特定放送チャンネルの信号成分）と妨害波（Ｕ：中間周波信号中の隣接チャンネルの信号成分）とのＤＵ比（以下、スケルチ回路誤作動防止Ｄ／Ｕという）に基づき、図３に示す如く設定されている。

すなわち、まず、本実施例の受信増幅器２０は、図３（ａ）に示すように、入力可能な受信信号の信号レベル範囲が、設計上、５０ｄＢμ〜８０ｄＢμに設定されている。このため、希望波（特定放送チャンネルのテレビ放送信号）と妨害波（隣接チャンネルのテレビ放送信号）とのレベル差は、最大で３０ｄＢとなる。

また、スケルチ回路５８については、希望波（特定放送チャンネル）の信号レベルが最低入力レベルよりも５ｄＢ低い４５ｄＢμ以下であるときに動作し、しかも、スケルチ回路５８において、特定放送チャンネルのテレビ放送信号の有無を正確に判定するのに必要なスケルチ回路誤作動防止Ｄ／Ｕは、図３（ｂ）に示すように、２０ｄＢとなるように設計されている。

そして、この場合、バンドパスフィルタ４６においては、図３（ｃ）に示すように、スケルチ回路誤作動防止Ｄ／Ｕ：２０ｄＢと、希望波と妨害波との最大レベル差：３０ｄＢと、スケルチ回路動作レベル差：５ｄＢとを加算した５５ｄＢ以上、希望波に対して妨害波を減衰させることができるようにすればよいことから、バンドパスフィルタ４６のフィルタ特性は、特定放送チャンネルの信号成分に対して、隣接チャンネルの信号成分を含む他の信号成分を５５ｄＢ以上減衰させるように設定されている。

また、こうしたフィルタ特性を、コイルＬとコンデンサＣとからなるアナログのバンドパスフィルタや、単体のＳＡＷフィルタ（表面弾性波フィルタ）で実現することは極めて難しく、実現できたとしても、バンドパスフィルタ４６自体の単価が極めて高くなり、受信増幅器２０のコストアップを招くことになるため、本実施例では、図４（ａ）に示すように、バンドパスフィルタ４６を、一般的なバンドパスフィルタであるＳＡＷフィルタ４６ａと、２つのノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃとを用いて構成している。

つまり、一般に用いられているアナログのバンドパスフィルタやＳＡＷフィルタでは、バンドパスフィルタ４６のフィルタ特性（詳しくは、カットオフ周波数領域における減衰量の変化特性）を急峻にすることができず、隣接チャンネルの信号成分の一部を通過させてしまうことから、本実施例では、バンドパスフィルタ４６を、ＳＡＷフィルタ４６ａとノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃとで構成することにより、図４（ｂ）に示す如く、ＳＡＷフィルタ４６ａの低周波側及び高周波側のカットオフ周波数領域における減衰量の変化特性を、ノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃを用いて、それぞれ、急峻になるように補正し、バンドパフィルタ４６にて、隣接チャンネルの信号成分を確実に遮断できるようにしているのである。

なお、地上波デジタル放送の場合、テレビ放送１チャンネル分の帯域幅は、従来と同様、６ＭＨｚであるが、テレビ放送信号自体の帯域幅は、５．５８ＭＨｚである。従って、バンドパスフィルタ４６の通過帯域幅は、低周波側及び高周波側のカットオフ周波数領域における減衰量の変化特性を考慮すれば、テレビ放送信号の帯域幅に対応して５．５８ＭＨｚに設定すればよいのであるが、このように設定すると、ダウンコンバータ４０内の局部発振器である発振回路４１の発振周波数が変動して、中間周波信号の周波数が変動した際に、特定放送チャンネルの信号成分の一部が除去されることが考えられる。

そこで、本実施例では、バンドパスフィルタ４６の通過帯域幅を、ダウンコンバータ４０内の発振回路４１の周波数変動（例えば±２０ｋＨｚ）を考慮して、５．５８ＭＨｚよりも広く（例えば５．６２ＭＨｚ）設定することにより、特定放送チャンネルの信号成分については、バンドパスフィルタ４６を介して確実に抽出できるようにしている。

以上説明したように、本実施例のＣＡＴＶシステムにおいては、ヘッドエンド２０内に設けられたチャンネル専用受信増幅器２０−１〜２０−８を用いて、受信アンテナ２で受信されたテレビ放送信号を、各チャンネル毎に所定レベルまで増幅して、端末側に伝送するようにされており、各受信増幅器２０においては、入力回路３０を介して入力される受信信号を中間周波信号にダウンコンバートして増幅した後、ＳＡＷフィルタ４６ａとノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃとからなるバンドパスフィルタ４６を用いて、特定放送チャンネルのテレビ放送信号を抽出するようにしている。

このため、本実施例のＣＡＴＶシステムによれば、受信アンテナ２で受信された複数のテレビ放送信号が相互に隣接チャンネルで放送されたテレビ放送信号であっても、ヘッドエンド２０内の各受信増幅器２０を、各放送チャンネルのテレビ放送信号を正確に抽出して所定レベルの伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号に変換することができ、しかも、そのテレビ放送信号抽出のためのバンドパスフィルタ４６を、従来より一般的に使用されているＳＡＷフィルタとノッチフィルタとを用いて低コストで実現できることから、各受信増幅器２０のコストを抑えて、地上波デジタル放送で提供されるテレビ放送信号を伝送可能なＣＡＴＶシステムを安価に実現できることになる。

また、各受信増幅器２０においては、バンドパスフィルタ４６を用いて抽出された特定放送チャンネルの信号成分（中間周波信号）を、アップコンバータ５０にて、伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号にアップコンバートし、そのアップコンバート後のテレビ放送信号を更に増幅して端末側に出力するが、アップコンバータ５０内では、スケルチ回路５８が、ダウンコンバータ４０内のＡＧＣ回路４９からの出力（利得調整用信号）に基づき、受信アンテナ２から入力された受信信号の中に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判断し、受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合には、増幅回路５６の増幅動作を停止させる。

このため、本実施例のＣＡＴＶシステムにおいて、ヘッドエンド２内の各受信増幅器２０は、受信アンテナ２から入力された受信信号の中に増幅すべき特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合に、自らの増幅動作を停止することから、各受信増幅器２０から出力されるテレビ放送信号の放送チャンネル（伝送用放送チャンネル）が、互いに隣接する隣接チャンネルに割り当てられても、ある受信増幅器２０から出力された高レベルのノイズ信号によって、他の受信増幅器２０から出力されたテレビ放送信号が劣化してしまうといったことを確実に防止することができる。

よって、本実施例のＣＡＴＶシステムによれば、ヘッドエンド４内で、受信アンテナ２にて受信された地上波デジタル放送のテレビ放送信号を、各放送チャンネル毎に所望レベルまで増幅することができ、しかも、その増幅した各放送チャンネルのテレビ放送信号を、それぞれ、品質を低下させることなく端末側に伝送することができるようになる。

以上、本発明の一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おいて、種々の態様を採ることができる。

例えば、上記実施例では、各受信増幅器２０は、それぞれ、入力回路３０、ダウンコンバータ４０、アップコンバータ５０、及び、出力回路６０の４つの回路ブロックから構成されているものとして説明したが、入力回路３０の全てと、ダウンコンバータ４０の分岐回路４８及びＡＧＣ回路４９を除く部分とは、従来より各種受信装置に組み込まれているテレビ放送用のチューナユニットを利用して実現可能であるため、各受信増幅器２０は、図５に示す如く、市販のチューナユニット２０ａと、信号処理回路２０ｂとから構成するようにしてもよい。

すなわち、チューナユニット２０ａについては、バンドパスフィルタ３２、増幅回路３４、分岐回路３６、ＡＧＣ回路３８、発振回路４１、ミキサ４２、増幅回路４４、及び、バンドパスフィルタ４６を備え、増幅回路４４の利得を外部から調整可能な市販のチューナユニットを用いて構成し、信号処理回路２０ｂについては、分岐回路４８、ＡＧＣ回路４９、発振回路５２、ミキサ５４、増幅回路５６、スケルチ回路５８、増幅回路６２、及びバンドパスフィルタ６４を１又は複数のプリント配線基板に組み付けた実施例装置専用の信号処理回路として構成し、これらを互いに接続することによって、各受信増幅器２０を構成するようにしてもよい。

そして、このようにすれば、市販のチューナユニット２０ａを用いて各受信増幅器２０を実現できることから、各受信増幅器２０、延いては、ＣＡＴＶシステムを安価に実現できることになる。

また、上記実施例において、バンドパスフィルタ４６は、特定放送チャンネルの信号成分に比べて、隣接チャンネルの信号成分を５５ｄＢ以上大きく減衰させるものとして説明したが、これは、特定放送チャンネルと隣接チャンネルとの入力レベル差を充分大きくとったためであり、今後実用化される地上波デジタル放送では、その入力レベル差が１０ｄＢ以下となるように各チャンネルのテレビ放送信号が送信されることから、本発明のチャンネル専用受信増幅器を地上波デジタル放送の受信に用いる場合、バンドパスフィルタ４６のフィルタ特性は、この入力レベル差１０ｄＢと、誤作動防止Ｄ／Ｕ（上述したスケルチ回路誤作動防止Ｄ／Ｕ：例えば２０ｄＢ）とを加算した減衰量（例えば３０ｄＢ）以上、隣接チャンネルの信号成分を特定放送チャンネルの信号成分よりも大きく減衰させるようにすればよい。

また、上記実施例では、バンドパスフィルタ４６は、ＳＡＷフィルタ４６ａと２つのノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃとにより構成されているものとして説明したが、ＳＡＷフィルタ４６ａに代えて、コイルＬやコンデンサＣからなるアナログフィルタ（ＬＣフィルタ）を用いるようにしてもよい。なお、この場合、ＳＡＷフィルタ４６ａは単体の部品であるのに対して、アナログフィルタはコイルＬやコンデンサＣの組み合わせで構成されることから、受信増幅器２０の部品点数が増加してしまうことから、受信増幅器２０の小型化のためには、バンドパスフィルタ４６を、ＳＡＷフィルタとノッチフィルタとで構成することが望ましい。

また、上記実施例において、ノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃは、バンドパスフィルタであるＳＡＷフィルタ４６ａのフィルタ特性を補正することによって、バンドパスフィルタ４６を通過させるべき特定放送チャンネルに隣接する隣接チャンネルの信号成分を遮断するためのものであることから、隣接チャンネルの信号成分が特定放送チャンネルの高周波側のみ又は低周波側のみに存在する場合には、その隣接チャンネルに対応した一つのノッチフィルタ４６ｂ又は４６ｃを設けるようにすればよい。

また、このノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃは、ＳＡＷフィルタ４６ａに対して直列に接続されていればよく、その設置場所は、ＳＡＷフィルタ４６ａの前段でも後段でもよく、あるいは、ＳＡＷフィルタ４６ａを２つのノッチフィルタ４６ｂ、４６ｃで挟むように配置してもよい。

また、上記実施例では、ヘッドエンド４内の各受信増幅器２０は、全て本発明を適用した図２に示すものであると説明したが、ヘッドエンド４内のチャンネル専用受信増幅器２０−１〜２０−８は、そのうちの一部を本発明を適用した図２に示すものにて構成し、他の受信増幅器については、従来のものを使用するようにしてもよい。

つまり、本発明のチャンネル専用受信増幅器は、増幅すべき特定放送チャンネルのテレビ放送信号が他のテレビ放送信号と共に隣接チャンネルで放送されており、しかも、端末側には、増幅後のテレビ放送信号が他のテレビ放送信号と共に隣接チャンネル伝送される場合に、上述した本発明特有の効果を発揮するものであることから、ＣＡＴＶシステムを構築するに当たって、本発明のチャンネル専用受信増幅器は、その効果を発揮し得る場所に適宜設置すればよい。

実施例のＣＡＴＶシステムのヘッドエンドの概略構成を表すブロック図である。 実施例のチャンネル専用受信増幅器２０の構成を表すブロック図である。 実施例のダウンコンバータを構成するバンドパスフィルタの特性を説明する説明図である。 実施例のダウンコンバータを構成するバンドパスフィルタの構成を説明する説明図である。 実施例のチャンネル専用受信増幅器２０の変形例を表す説明図である。 従来のチャンネル専用受信増幅器の動作及び地上波デジタル放送のチャンネル配置を説明する説明図である。

符号の説明

２…受信アンテナ、４…ヘッドエンド、１０…入力増幅器、１２…可変減衰器、１４…分配器、１６，１７…増幅器、１８，１９…分配器、２０−１〜２０−８…チャンネル専用受信増幅器（２０…受信増幅器）、２２…混合器、２４…出力増幅器、２６…可変減衰器、３０…入力回路、３２…バンドパスフィルタ、３４…増幅回路、３６…分岐回路、３８…ＡＧＣ回路、４０…ダウンコンバータ、４１…発振回路、４２…ミキサ、４４…増幅回路、４６…バンドパスフィルタ、４８…分岐回路、４９…ＡＧＣ回路、５０…アップコンバータ、５２…発振回路、５４…ミキサ、５６…増幅回路、５８…スケルチ回路、６０…出力回路、６２…増幅回路、６４…バンドパスフィルタ、２０ａ…チューナユニット、２０ｂ…信号処理回路、４６ａ…ＳＡＷフィルタ、４６ｂ，４６ｃ…ノッチフィルタ。

Claims (5)

1. 相互に隣接チャンネルで放送されている複数のテレビ放送信号を受信する受信アンテナからの受信信号を、元の周波数よりも低周波の中間周波信号に周波数変換する第１周波数変換手段と、
   該第１周波数変換手段から出力される中間周波信号を増幅する中間周波信号増幅手段と、
   該中間周波信号増幅手段にて増幅された中間周波信号の内、予め設定された特定放送チャンネルのテレビ放送信号に対応した中間周波信号を選択的に通過させるフィルタ手段と、
   該フィルタ手段を通過した中間周波信号の信号レベルが予め設定された信号レベルとなるように前記中間周波信号増幅手段の利得を調整する利得調整手段と、
   前記フィルタ手段を通過した中間周波信号を予め設定された伝送用放送チャンネルのテレビ放送信号に周波数変換する第２周波数変換手段と、
   前記受信信号に前記特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定し、前記受信信号に前記特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれていない場合に、当該受信増幅器での増幅動作を停止させる増幅動作停止手段と、
   を備えたチャンネル専用受信増幅器であって、
   前記フィルタ手段は、
   信号の通過帯域幅が前記テレビ放送信号の帯域幅よりも広く設定されたバンドパスフィルタと、
   前記特定放送チャンネルのテレビ放送信号に隣接する隣接チャンネルの信号成分であって、前記バンドパスフィルタを通過可能な信号成分を除去するためのノッチフィルタと、
   を備えたことを特徴とするチャンネル専用受信増幅器。
2. 前記増幅動作停止手段は、前記利得調整手段から前記中間周波信号増幅手段に出力される利得調整用信号の信号レベルに基づき、前記受信信号に前記特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のチャンネル専用受信増幅器。
3. 前記第１周波数変換手段、前記中間周波信号増幅手段、及び、前記フィルタ手段は、
   前記受信信号の中から予め設定された特定放送チャンネルのテレビ放送信号を選局し、該選局したテレビ放送信号を所定周波数帯の中間周波信号として出力すると共に、該中間周波信号の出力レベルを外部から調整可能なチューナユニット、
   として一体化して構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチャンネル専用受信増幅器。
4. 前記フィルタ手段は、
   前記特定放送チャンネルのテレビ放送信号の入力レベルと、該特定放送チャンネルに隣接する隣接チャンネルのテレビ放送信号の入力レベルとの差の許容値を表す入力レベル差と、
   前記特定放送チャンネルのテレビ放送信号を希望波（Ｄ）、前記隣接チャンネルのテレビ放送信号を妨害波（Ｕ）としたときの各信号のレベル差を表すＤＵ比であって、前記増幅動作停止手段にて受信信号に特定放送チャンネルのテレビ放送信号が含まれているか否かを判定するのに最低必要な誤作動防止Ｄ／Ｕと、
   を加算することにより得られる減衰量以上、前記隣接チャンネルの信号成分を前記特定放送チャンネルの信号成分よりも大きく減衰させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のチャンネル専用受信増幅器。
5. 相互に隣接チャンネルで放送されているテレビ放送信号を含む複数の放送チャンネルのテレビ放送信号を１又は複数の受信アンテナにて受信し、該受信アンテナからの受信信号を、前記各放送チャンネル毎に設けられたチャンネル専用受信増幅器に夫々入力することにより、各チャンネル専用受信増幅器にて、各放送チャンネルのテレビ放送信号を所定レベルまで増幅すると共に、各テレビ放送信号を相互に隣接する伝送用放送チャンネルに周波数変換し、該各チャンネル専用受信増幅器にて増幅・周波数変換された各テレビ放送信号を混合して端末側に伝送するよう構成されたＣＡＴＶシステムであって、
   前記複数のチャンネル専用受信増幅器の少なくとも一部に、請求項１〜請求項４の何れかに記載のチャンネル専用受信増幅器を用いたことを特徴とするＣＡＴＶシステム。
   

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