JP4071418B2 - Catv用チューナの分配モジュール - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はケーブルテレビジョン(以下、CATVと称する)分配モジュールに関し、CATV用のチャネルとは別の周波数帯域を利用して家庭で高速データ通信を行なうデジタルセットボックス(以下、STBと称する)に用いられるCATV用チューナにおいて、入力信号からCATV出力とデータ出力とVTR出力などを分配して出力する分配モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
CATVでは家庭への引込線を同軸ケーブルのままにしておき、幹線ネットワークを光ファイバ化したHFC(Hybrid Fiber/Coax)の導入が進められている。家庭に数Mビット/秒の広帯域データ通信サービスを提供しようとしているためで、もはや先端技術ではない640QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)でも、帯域幅が6MHzで転送速度30Mビット/秒の高速データラインを作ることができる。
【0003】
CATVには、CATV局側から送られてくる下りのデータ信号をテレビジョンモニタに表示するケーブルモデムと、CATV局側から送られてくるQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:直交位相偏位変調)された下りのデータ信号をチューナ部から分岐し、CPUで処理してパーソナルコンピュータに出力できるようにしたSTBとがある。
【0004】
STBには、一般的に信号分配回路とチューナ部とデスクランブル回路と復調回路とAV(Audio/Video)回路およびその切換回路とCPU回路およびその周辺装置とRF変調回路と電源回路と表示装置などから構成されている。
【0005】
図5は従来のSTBの信号分配モジュールを示すブロック図である。この図5に示す分配モジュールは、入力ポートと、チューナーのCATV出力ポートと、FSK(Frequency Shift Keying)出力ポートと、FM/PCMチューナ出力ポートと、UHF/VHF出力ポートと、UHF入力ポートとを有している。ただし、この図5に示した信号分配モジュールは、アナログ信号を受信するためのSTBにおけるものであり、デジタル信号とアナログ信号とを受信するSTB用とは機能が異なっている。
【0006】
図5において、入力端子1に入力された信号は分配器2に与えられてスルー出力と分岐出力が導出される。スルー出力はそのままCATV出力として出力端子10から導出される。一方、分岐出力はアッテネータ3に入力され、その信号レベルが強いときに後段の広帯域増幅器4,5の飽和を避けるためにレベル調整が行なわれる。アッテネータ3は0〜−20dBの可変範囲を有しており、加入者宅によっては85dBuV以上の強入力においてもビート障害や混変調歪を避けるために、STBを設置する際にアッテネータ3によって予めレベル設定が行なわれる。
【0007】
アッテネータ3でレベル調整された信号は広帯域増幅器4,5で増幅され、分配器6によって2分配される。分配された一方の信号はFM/PCMチューナ出力として出力端子12に出力される。分配された他方の信号はローパスフィルタ(LPF)7を通過し、入力端子14に入力されたUHF信号がハイパスフィルタ(HPF)8を通過し、LPF7の出力と合成され、UHF/VHF出力として出力端子13から出力される。ここで、LPF7とHPF8は分波器(デュプレクサ)としての機能を有している。
【0008】
次に、STBとCATV局であるセンターとの通信においてダウンストリーム信号が送られるが、この信号を抽出するために、分岐器2のスルー出力がバンドパスフィルタ(BPF)9に与えられ、ダウンストリーム信号としてFSK出力が出力端子11から導出される。このFSK信号としては、70〜75MHzまたは70〜130MHzの周波数帯域が用いられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示した従来の分配モジュールはアナログSTBに適用されるものであり、CATV信号を可能な限り低損失で伝送させる必要がある。これに対して、デジタルSTBでは、映像信号およびデータ信号を低損失で伝送し、後段に接続されるアナログ/デジタルチューナおよびOut of Bandの受信用チューナに与える必要がある。さらに、伝送域におけるNF(Noise Figure)を改善する必要もある。
【0010】
また、従来は図5に示した分配モジュールの出力に接続されるチューナ側においてAGC制御を行なっており、入力レベルが85dBuV以上の高いレベルになると、広帯域増幅器4,5で飽和現象が生じるため、マニュアルにてゲインを制御する必要があった。
【0011】
さらに分配モジュールからCATV局への上り信号は、入力端子1において120dBuVのレベルが必要とされるが、従来の分配モジュールではこれに対応できていなかった。
【0012】
それゆえに、この発明の主たる目的は、デジタルSTB用としてすべての機能を満足し、効率的に信号を伝送でき、低NF,低損失で上り信号を入力端子に結合できるようなCATV用チューナの分配モジュールを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明にある局面に係わるCATV用チューナの分配モジュールは、CATV(ケーブルテレビジョン)局からの下り信号が入力されるケーブル回線用端子と、下り信号を遮断するとともにCATV局への上り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させ、減衰後の上り信号をケーブル回線用端子へ出力するローパスフィルタと、減衰後の上り信号を遮断するとともにCATV局からの下り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させるハイパスフィルタと、ハイパスフィルタの出力を分配する第1の分配手段と、第1の分配手段によって分配された一方の出力信号のレベルを調整する第1のAGC回路と、第1の分配手段によって分配された他方の出力信号のレベルを調整する第2のAGC回路と、第1のAGC回路の出力を一定の利得で増幅し、CATV信号として導出する第1の増幅手段と、第2のAGC回路の出力を一定の利得で増幅する第2の増幅手段と、第2の増幅手段の出力を分配し、一方をデータ出力として導出する第2の分配手段と、第2の分配手段の他方の分配出力をさらに分配してVTR信号とFM/PCMチューナ信号として導出する第3の分配手段と、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、第1のAGC回路と、第2のAGC回路と、第1の増幅手段と、第2の増幅手段と、第1〜第3の分配手段とが少なくとも搭載される基板と、基板が収納される箱型シャーシと、箱型シャーシの開口部を遮蔽する蓋部材とを備え、第1のAGC回路は、外部から入力されるAGCコントロール信号に基づいて、第1の増幅手段が飽和しないように第1の分配手段によって分配された一方の出力信号のレベルを調整し、第2のAGC回路は、外部から入力されるAGCコントロール信号に基づいて、第2の増幅手段が飽和しないように第1の分配手段によって分配された他方の出力信号のレベルを調整し、ケーブル回線用端子と、FM/PCMチューナ信号の出力端子と、VTR信号の出力端子とが箱型シャーシの上面に取付けられ、かつ各端子間の距離のうち、ケーブル回線用端子およびVTR信号の出力端子間の距離が最大となるように取り付けられ、CATV局への上り信号が入力される入力端子と、CATV信号の出力端子と、データ出力の出力端子とが箱型シャーシの側面に設けられ、CATV局への上り信号が入力される入力端子はケーブル回線用端子に近い側面に設けられ、CATV局への上り信号が入力される入力端子が設けられる側面と向かい合う側面にCATV信号の出力端子およびデータ出力の出力端子が設けられる。
【0014】
したがって、この発明では、デジタルSTB用として、CATV信号,データ出力,VTR信号出力,FM/PCMチューナ信号出力のすべての機能を満足することができ、AGC回路を備えているため強入力レベルにも対応することができ、低損失で上り信号を入力端子に結合することができる。
【0015】
またこの発明のさらに別の局面に係わるCATV用チューナの分配モジュールは、ATV(ケーブルテレビジョン)局からの下り信号が入力されるケーブル回線用端子と、下り信号を遮断するとともにCATV局への上り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させ、減衰後の上り信号をケーブル回線用端子へ出力するローパスフィルタと、減衰後の上り信号を遮断するとともにCATV局からの下り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させるハイパスフィルタと、ハイパスフィルタの出力信号のレベルを調整するAGC回路と、AGC回路の出力を一定の利得で増幅する増幅手段と、増幅手段の出力を分配し、一方の分配出力をCATV信号として出力する第1の分配手段と、第1の分配手段の他方の分配出力を分配し、一方の分配出力をデータ出力として導出する第2の分配手段と、第2の分配手段の他方の分配出力をさらに分配してVTR信号とFM/PCMチューナ信号として導出する第3の分配手段と、ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、AGC回路と、増幅手段と、第1〜第3の分配手段とが少なくとも搭載される基板と、基板が収納される箱型シャーシと、箱型シャーシの開口部を遮蔽する蓋部材とを備え、AGC回路は、外部から入力されるAGCコントロール信号に基づいて、増幅手段が飽和しないようにハイパスフィルタの出力信号のレベルを調整し、ケーブル回線用端子と、FM/PCMチューナ信号の出力端子と、VTR信号の出力端子とが箱型シャーシの上面に取付けられ、かつ各端子間の距離のうち、ケーブル回線用端子およびVTR信号の出力端子間の距離が最大となるように取り付けられ、CATV局への上り信号が入力される入力端子と、CATV信号の出力端子と、データ出力の出力端子とが箱型シャーシの側面に設けられ、CATV局への上り信号が入力される入力端子はケーブル回線用端子に近い側面に設けられ、CATV局への上り信号が入力される入力端子が設けられる側面と向かい合う側面にCATV信号の出力端子およびデータ出力の出力端子が設けられる。
【0016】
好ましくは、さらに、第2の分配手段の他方の分配出力に接続されるバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタの出力を増幅して第3の分配手段に与える増幅手段とを含む
【0019】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一実施形態を示すブロック図である。図1において、入力端子21には、図示しないケーブル回線が接続されており、上り信号が5〜55MHz,下り信号が70〜170MHzで運用されるCATV信号が与えられる。一方、CATV局への上り信号であるアップストリーム信号は入力端子22に与えられる。
【0020】
入力端子21に入力されたCATV局からのCATV信号はハイパスフィルタ(HPF)23を通過して分配器25に与えられ、ビデオストリーム回路とダウンストリーム回路側に分配される。なお、HPF23はローパスフィルタ(LPF)24とともにデュプレクサを構成している。分配器25で分配されたビデオストリーム側の信号はPINアッテネータからなるAGC回路26に与えられる。AGC回路26はACGコントロール信号に基づいて強入力のCATVが入力されたときにそのレベルを調整する。
【0021】
AGC回路26でレベル調整された信号は広帯域増幅器27で増幅され、固定減衰器28で一定レベルに設定されてCATV信号として出力端子端子41から出力される。一方、分配されたダウンストリーム側の信号もAGC回路29でレベル調整され、広帯域増幅器30で増幅された後、分配器31でさらに2分配される。分配された一方の信号は、固定減衰器32で一定のレベルに設定され、データ出力として出力端子42から出力される。
【0022】
分配器31で分配された他方の信号は70〜220MHzの信号を抽出するBPF33を介して広帯域増幅器34に与えられて増幅され、さらに分配器35で2分配される。分配器35で分配された一方の出力は固定減衰器36によって一定のレベルに設定されて、VTR出力として出力端子43から出力される。分配された他方の出力は固定減衰器37で一定のレベルに設定され、FM/PCMチューナ出力として出力端子44から出力される。
【0023】
一方、入力端子22にはアップストリーム信号が入力され、このアップストリーム信号はLPF38によって通過帯域5〜42MHzの信号成分のみが通されてリターンパス増幅器39に与えられる。リターンパス増幅器39には制御端子40を介してデジタルのゲインコントロール信号が与えられており、リターンパス増幅器39はこのゲインコントロール信号に基づいて1dBステップにて50dB以上の制御範囲を有する利得可変増幅器である。アップストリーム信号は、QPSKの変調信号であり、約+35dBmVのレベルでリターンパス増幅器39に入力され、25〜26dBの電力増幅が行なわれ、入力端子21には+58dBmV以上の信号が出力される。
【0024】
図1に示した分配モジュールにおいて、下り信号であるCATV信号は70〜770MHzの帯域で入力端子21に入力され、上り信号は5〜55MHzの帯域で入力端子22に入力される。この上り信号はLPF38,リターンパス増幅器39およびLPF24を介して入力端子21からCATV局へ送出されるが、HPF23により後段に出力されることはない。また、入力端子21に入力されたCATV信号はLPF24によって阻止され、リターンパス増幅器39側に出力されることはない。
【0025】
入力HPF23を通過したCATV信号は分配器25で分配され、それぞれの分配出力はAGC回路26,29でレベル調整され、広帯域増幅器27,30で増幅され、広帯域増幅器27の出力は固定減衰器28でレベルがあるレベルに設定され、出力端子41からCATV信号として出力される。広帯域増幅器30の出力が分配器31でさらに分配され、一方の分配出力が固定減衰器32でレベルがあるレベルに設定され、出力端子42からデータ出力として導出される。分配器31の他方の出力はBPF33から広帯域増幅器34を介して分配器35でさらに分配され、固定減衰器36と37でそれぞれレベル設定された後、出力端子43からVTR出力として導出されるとともに、出力端子40からFM/PCMチューナ出力として導出される。
【0026】
したがって、この図1に示した実施形態の分配モジュールからは、デジタルSTB用信号としてすべての機能が満足され、より効率的な信号が伝送される。また、ビデオストリーム回路およびダウンストリーム回路側のAGC回路26,29により強入力レベルの信号が入力されても所定のレベルに調整され、広帯域増幅器27,30が飽和することはない。また、低NFの信号分配が可能となり、CNR(Carrier to Noise Ratio)を改善できる。
【0027】
図2はこの発明の他の実施形態の分配モジュールを示すブロック図である。前述の図1に示した実施形態では、CATV信号を分配器25で2分配してビデオストリーム回路とダウンストリーム回路に出力するようにしたが、分配器25で−3dB〜−4dBの損失を生じてしまう。
【0028】
そこで、この図2に示した実施形態では、この損失をなくすために、図1のAGC回路26,29の前段の分配器25を省略し、HPF23の出力を直接AGC回路29に入力し、AGC回路29の出力を広帯域増幅器30に与えることにより、損失を少なくするものである。
【0029】
広帯域増幅器30の出力側には、2分配の分配器31を接続し、この分配器31の出力の一方を広帯域増幅器46で増幅して出力端子41にCATV出力として導出し、分配器31の他方の出力をさらに分配器45で分配し、その一方の分配出力を広帯域増幅器47で増幅し、出力端子42からデータ出力として導出する。分配器45の他方の出力は図1と同様にしてBPF33に出力される。それ以外の構成は図1と同じである。
【0030】
この実施形態では、図1に示した分配器25を省略したことによって損失をさらに少なくでき、NFの劣化を少なくできる。
【0031】
図3はこの発明の一実施形態における分配モジュールを収納するシャーシの外観図であり、図4はシャーシ内の構成を示す図である。
【0032】
図3および図4において、分配モジュールは、箱型のシールドケース50内に収納される。シールドケース50にはシールド蓋51が装着されており、シールドケース50内に基板52が取付けられ、基板52にはこの発明の分配モジュールを構成するディスクリート挿入部品53やチップ部品54などが取付けられている。さらに、基板52から外部に端子55,56,57が引出されている。これらの端子55〜57は電源供給やAGCコントロール信号を供給するために設けられている。さらに、シャーシ50上には、入力端子21,VTR出力端子43,F/PCMチューナ出力端子44となるF型コネクタが取付けられている。さらに、シャーシ50の側面からシールド線によってアップストリーム入力端子22とCATV出力端子41とレーザ出力端子42となるRCAプラグが取付けられている。
【0033】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、CATV局からの下り信号が強入力であればレベル調整した後、増幅し、分配手段によりデジタルSTBに必要な分配出力を効率的に低損失で導出することができ、その結果低NFの信号分配が可能となり、CNRを改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態の分配モジュールのブロック図である。
【図2】 この発明の他の実施形態の分配モジュールのブロック図である。
【図3】 この発明の一実施形態の分配モジュールが収納されるシャーシの外観図である。
【図4】 図3に示したシャーシの内部構成を示す図である。
【図5】 従来の分配モジュールを示すブロック図である。
【符号の説明】
21,22 入力端子、23 HPF、24,38 LPF、25,31,35,45 分配器、26,29 AGC回路、27,30,34,46,47 広帯域増幅器、28,32,36,37 固定減衰器、33 BPF、39 リターンパス増幅器、50 シャーシ、51 シャーシ蓋。

Claims (3)

  1. CATV(ケーブルテレビジョン)局からの下り信号が入力されるケーブル回線用端子と、
    前記下り信号を遮断するとともに前記CATV局への上り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させ、前記減衰後の前記上り信号を前記ケーブル回線用端子へ出力するローパスフィルタと、
    前記減衰後の上り信号を遮断するとともに前記CATV局からの下り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させるハイパスフィルタと、
    前記ハイパスフィルタの出力を分配する第1の分配手段と、
    前記第1の分配手段によって分配された一方の出力信号のレベルを調整する第1のAGC回路と、
    前記第1の分配手段によって分配された他方の出力信号のレベルを調整する第2のAGC回路と、
    前記第1のAGC回路の出力を一定の利得で増幅し、CATV信号として導出する第1の増幅手段と、
    前記第2のAGC回路の出力を一定の利得で増幅する第2の増幅手段と、
    前記第2の増幅手段の出力を分配し、一方をデータ出力として導出する第2の分配手段と、
    前記第2の分配手段の他方の分配出力をさらに分配してVTR信号とFM/PCMチューナ信号として導出する第3の分配手段と、
    前記ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、前記第1のAGC回路と、前記第2のAGC回路と、前記第1の増幅手段と、前記第2の増幅手段と、前記第1〜第3の分配手段とが少なくとも搭載される基板と、
    前記基板が収納される箱型シャーシと、
    前記箱型シャーシの開口部を遮蔽する蓋部材とを備え、
    前記第1のAGC回路は、外部から入力されるAGCコントロール信号に基づいて、前記第1の増幅手段が飽和しないように前記第1の分配手段によって分配された前記一方の出力信号のレベルを調整し、
    前記第2のAGC回路は、外部から入力されるAGCコントロール信号に基づいて、前記第2の増幅手段が飽和しないように前記第1の分配手段によって分配された前記他方の
    出力信号のレベルを調整し、
    前記ケーブル回線用端子と、前記FM/PCMチューナ信号の出力端子と、前記VTR信号の出力端子とが前記箱型シャーシの上面に取付けられ、かつ前記各端子間の距離のうち、前記ケーブル回線用端子および前記VTR信号の出力端子間の距離が最大となるように取り付けられ、
    前記CATV局への上り信号が入力される入力端子と、前記CATV信号の出力端子と、前記データ出力の出力端子とが前記箱型シャーシの側面に設けられ、前記CATV局への上り信号が入力される入力端子は前記ケーブル回線用端子に近い側面に設けられ、前記CATV局への上り信号が入力される入力端子が設けられる側面と向かい合う側面に前記CATV信号の出力端子および前記データ出力の出力端子が設けられるCATV用チューナの分配モジュール。
  2. CATV(ケーブルテレビジョン)局からの下り信号が入力されるケーブル回線用端子と、
    前記下り信号を遮断するとともに前記CATV局への上り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させ、前記減衰後の前記上り信号を前記ケーブル回線用端子へ出力するローパスフィルタと、
    前記減衰後の上り信号を遮断するとともに前記CATV局からの下り信号を入力して所定の周波数帯域外の成分を減衰させるハイパスフィルタと、
    前記ハイパスフィルタの出力信号のレベルを調整するAGC回路と、
    前記AGC回路の出力を一定の利得で増幅する増幅手段と、
    前記増幅手段の出力を分配し、一方の分配出力をCATV信号として出力する第1の分配手段と、
    前記第1の分配手段の他方の分配出力を分配し、一方の分配出力をデータ出力として導出する第2の分配手段と、
    前記第2の分配手段の他方の分配出力をさらに分配してVTR信号とFM/PCMチューナ信号として導出する第3の分配手段と、
    前記ローパスフィルタと、ハイパスフィルタと、前記AGC回路と、前記増幅手段と、前記第1〜第3の分配手段とが少なくとも搭載される基板と、
    前記基板が収納される箱型シャーシと、
    前記箱型シャーシの開口部を遮蔽する蓋部材とを備え、
    前記AGC回路は、外部から入力されるAGCコントロール信号に基づいて、前記増幅手段が飽和しないように前記ハイパスフィルタの出力信号のレベルを調整し、
    前記ケーブル回線用端子と、前記FM/PCMチューナ信号の出力端子と、前記VTR信号の出力端子とが前記箱型シャーシの上面に取付けられ、かつ前記各端子間の距離のうち、前記ケーブル回線用端子および前記VTR信号の出力端子間の距離が最大となるように取り付けられ、
    前記CATV局への上り信号が入力される入力端子と、前記CATV信号の出力端子と、前記データ出力の出力端子とが前記箱型シャーシの側面に設けられ、前記CATV局への上り信号が入力される入力端子は前記ケーブル回線用端子に近い側面に設けられ、前記CATV局への上り信号が入力される入力端子が設けられる側面と向かい合う側面に前記CATV信号の出力端子および前記データ出力の出力端子が設けられるCATV用チューナの分配モジュール。
  3. さらに、前記第2の分配手段の他方の分配出力に接続されるバンドパスフィルタと、
    前記バンドパスフィルタの出力を増幅して前記第3の分配手段に与える増幅手段とを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のCATV用チューナの分配モジュール。
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