JP4125545B2 - 信号混合器及び衛星通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２．５／２．６ＧＨｚ帯を用いたパーソナル移動体衛星通信サービスの伝送信号と、ＢＳ放送及びＣＳ通信や地上波テレビジョン放送等の伝送信号とを混合して送出する信号混合器、及びその信号混合器を用いてなる衛星通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本国内において、２．５／２．６ＧＨｚ帯（下り／上り信号周波数帯）を用いたパーソナル移動体衛星通信サービスは、平成８年より提供されており、平成１７年頃には技術試験衛星８型（ＥＴＳ−８）の研究開発等を通じて国内のどこからでも小型携帯端末による通話やデータ伝送が可能なパーソナル移動体衛星通信システムが実用化される予定である。
【０００３】
一方、従来の衛星受信システムは、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯を用いた地上波ＴＶ放送信号や、１１．７ＧＨｚ〜１２．２ＧＨｚ（概略値）帯のＢＳ放送信号や、１２．２５ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚ（概略値）帯の１１０°ＣＳデジタル放送信号を受信可能に構成されている。この従来システムでは、これら複数の信号の伝送効率を向上させるため、ＢＳ信号及びＣＳ信号をブロックコンバータによって１．０３ＧＨｚ〜３．１５ＧＨｚ（概略値）の中間周波数に変換し、これら複数の信号相互の周波数帯が重ならないように再配列されている。このように再配列された複数の信号は、後段の信号混合器に入力され、混合出力されたこれら複数の信号は、一本の伝送線路を用いて受信端末部に伝送可能となるので、伝送線路の引き回し等配線作業を容易に行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来システムが既に設置された一般住宅またはＣＡＴＶ施設内で前述のポータブル移動体衛星通信サービスを利用する場合、ＢＳ信号及びＣＳ信号の中間周波数帯１．０３ＧＨｚ〜３．１５ＧＨｚと、サービス向け下り／上り信号の周波数帯２．５ＧＨｚ／２．６ＧＨｚ帯とが重なってしまうため、従来システムの伝送線路とは別に下り／上り信号を伝送するための伝送線路を増設したり、従来システムの構成機器を変更しなければならず、システム設置工事に手間がかかり、システム構築コストが上昇するという問題点があった。
【０００５】
こうした問題に鑑み、本発明は、地上波ＴＶ放送信号やＢＳ信号及びＣＳ信号と移動体衛星通信サービス信号を、これらの周波数帯が重なることなく一端子から混合出力することができる信号混合器を実現すると共に、移動体衛星通信サービス信号を既存の従来システムに利用して送受信する場合であっても、この信号混合器を用いて、新たに伝送線路を増設することなく、システム設置工事を容易に行うことができ、また従来システムの構成機器の変更を抑えることで、システム構築コストを低減することができる衛星通信システムの実現を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による信号混合器は、地上波ＴＶ放送信号を入力する第１入力端子と、１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数帯に変換したＢＳ信号及びＣＳ信号の少なくとも一方を入力する第２入力端子と、パーソナル移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯の下り信号を入力する第３入力端子と、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を出力する上り信号出力端子と、前記地上波ＴＶ放送信号、前記ＢＳ信号及びＣＳ信号並びに前記下り信号を送出すると共に前記上り信号を入力する混合入出力端子とを有し、前記混合入出力端子に供給された電力を、前記第１入力端子、前記第２入力端子、前記第３入力端子及び前記上り信号出力端子へ送出する電力供給手段を具備し、前記混合入出力端子を、前記地上波ＴＶ放送信号を通過させる第１濾波手段を介して前記第１入力端子と、前記ＢＳ信号及び前記ＣＳ信号の少なくとも一方を通過させる第２濾波手段を介して前記第２入力端子と、前記下り信号を通過させる第３濾波手段を介して前記第３入力端子と、前記上り信号を通過させる第４濾波手段を介して前記上り信号出力端子とに、接続して構成される。
【０００７】
請求項２の発明による信号混合器は、前記第１濾波手段が、７７０ＭＨｚ以下の地上波ＴＶ放送信号を通過させる第１低域通過濾波器からなり、前記第２濾波手段が、１０３２ＭＨｚ以上のＢＳ信号及びＣＳ信号を通過させる第１高域通過濾波器並びに２０７２ＭＨｚ以下のＢＳ信号及びＣＳ信号を通過させる第２低域通過濾波器からなり、前記第３濾波手段が、２５００ＭＨｚ以上の下り信号を通過させる第２高域通過濾波器並びに２５３５ＭＨｚ以下の下り信号を通過させる第３低域通過濾波器からなり、前記第４濾波手段が、２６５５ＭＨｚ以上の上り信号を通過させる第３高域通過濾波器からなるように構成される。
【０００８】
請求項３の発明による信号混合器は、前記電力供給手段が、前記混合入出力端子に供給される電力に重畳されて送られ上り信号の送信動作を制御する制御信号を分離して、電力のみを第１、第２および第３入力端子に送出する制御信号分離手段を備えて構成される。
【０００９】
請求項４の発明による衛星通信システムは、地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦおよびＵＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＶＨＦおよびＵＨＦアンテナと、ＢＳ信号及びＣＳ信号の少なくとも一方を受信し、１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数信号に周波数変換して出力する衛星受信アンテナと、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯の下り信号を受信する下り信号受信アンテナと、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を送信する上り信号送信アンテナと、を有してなるアンテナ部と、前記ＶＨＦおよびＵＨＦアンテナ、前記衛星受信アンテナ、前記下り信号受信アンテナ、および前記上り信号送信アンテナに接続される請求項１乃至請求項３の何れかに記載の信号混合器と、アンテナ部のそれぞれの信号を対応する端末に配信する送受信端末部と、を備えてなり、前記アンテナ部と前記送受信端末部との間に前記信号混合器を介在させて、前記信号混合器の前記混合入出力端子と前記送受信端末部とを一本の伝送線路で接続して構成される。
【００１０】
請求項５の発明による衛星通信システムは、前記信号混合器の上り信号出力端子に接続された上り信号送信アンテナに、前記上り信号出力端子から供給された電力の給電或いは給電を停止する給電切換手段を設け、前記送受信端末部に、前記給電切換手段の切換動作を制御する制御信号を生成可能な制御信号生成手段を設け、前記制御信号生成手段で生成された制御信号を、一本の伝送線路を介して前記信号混合器の混合入出力端子に入力し、前記信号混合器の上り信号出力端子から出力して、前記上り信号送信アンテナの前記給電切換手段に伝送するように構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に係る衛星通信システム及び信号混合器の一実施形態を示す。図１は本システムのシステム構成図、図２は信号混合器のブロック図、図３は本システムの信号混合器における伝送信号のスペクトラム図である。本システム１ａは、地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及び１１０°ＣＳ信号、移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯下り信号、同２．６ＧＨｚ帯上り信号を受信或いは送信するアンテナ部１０と、複数の信号を入力して混合出力する信号混合器２０と、複数の信号を対応する端末に配信する送受信端末部３０とを有し、アンテナ部１０と送受信端末部３０との間に信号混合器２０を介在させて、その信号混合器２０と送受信端末部３０とを一本の伝送線路６０で接続して構成されている。
【００１２】
アンテナ部１０は、地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＶＨＦアンテナ１１と、同ＵＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＵＨＦアンテナ１２と、東経１１０°の静止軌道位置で運用されているＢＳ（放送衛星）のＢＳ信号並びに同位置のＣＳ（通信衛星）のＣＳ信号とを共に受信可能に構成した衛星受信アンテナである２波共用パラボラアンテナ（以下「パラボラアンテナ」とする）１３と、移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯下り信号を受信可能に構成した下り信号受信アンテナ（以下「ＲＸアンテナ」とする）１４及び同２．６ＧＨｚ帯上り信号を送信可能に構成した上り信号送信アンテナ（以下「ＴＸアンテナ」とする）１５とによって構成されている。
【００１３】
本システム１ａで利用される放送及び通信信号に関して、ＶＨＦ帯域信号には９０〜２２７ＭＨｚ、またＵＨＦ帯域信号には４７０〜７７０ＭＨｚの直線偏波信号が夫々割り当てられ、ＢＳ信号には１１．７０８ＧＨｚ〜１２．１６８ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「ＢＳ−Ｒ信号」とする）が、またＣＳ信号には１２．２７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「ＣＳ−Ｒ信号」とする）と１２．２５ＧＨｚ〜１２．７３ＧＨｚの左旋円偏波信号（以下「ＣＳ−Ｌ信号」とする）とが夫々割り当てられている。移動体衛星通信向け下り信号には２．５００ＧＨｚ〜２．５３５ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「下り信号」とする）が、同上り信号には２．６５５ＧＨｚ〜２．６９０ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「上り信号」とする）が夫々割り当てられている。
【００１４】
ＶＨＦアンテナ１１及びＵＨＦアンテナ１２は、混合増幅器１９の入力端子１９ａ，１９ｂに夫々接続されている。混合増幅器１９は、入力端子１９ａ，１９ｂに入力されたＶＨＦ帯域信号及びＵＨＦ帯域信号を混合して出力端子１９ｃから増幅出力可能に構成されている。パラボラアンテナ１３には、コンバータ部４０がホーン部１３ａと一体に設けられている。コンバータ部４０は、ＢＳ−Ｒ信号、ＣＳ−Ｒ信号及びＣＳ−Ｌ信号を夫々の中間周波数信号に変換する周波数変換部と、これら中間周波数信号を混合出力する中間信号混合部とを備えて構成されている。
【００１５】
ホーン部１３ａで受信されたＢＳ−Ｒ信号、ＣＳ−Ｒ信号及びＣＳ−Ｌ信号は、コンバータ部４０の周波数変換部（局部発振周波数ｆ１＝１０．６７８ＧＨｚ）で中間周波数信号として１０３２ＭＨｚ〜１４８８ＭＨｚのＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号、１５９５ＭＨｚ〜２０７０ＭＨｚのＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及び１５７５ＭＨｚ〜２０５０ＭＨｚのＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号に変換される。またＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及びＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号は、コンバータ部４０に供給されるＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖの供給電圧によって何れか一方が選択出力され、中間信号混合部においてＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号と混合され出力される。
【００１６】
ＲＸアンテナ１４及びＴＸアンテナ１５は、２．５／２．６ＧＨｚ帯の信号を受信及び送信可能な例えばマイクロストリップアンテナからなる平面アンテナによって構成されている。ＴＸアンテナ１５は、供給される動作電力を給電状態或いは給電停止状態に切り換え可能に構成された供給電力切換部１５ａ（給電切換手段）を備えている。
【００１７】
信号混合器２０は、５つの端子２１，２２，２３，２４，２５を備えている。端子２１は、ＶＨＦアンテナ１１とＵＨＦアンテナ１２とが接続された混合増幅器１９の出力端子１９ｃに接続されると共に地上波ＴＶ放送信号が入力される第１入力端子である。端子２２は、利用者宅内の送受信端末部３０の直列ユニット３３に接続されると共に地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及びＣＳ信号並びに下り信号が送出され、上り信号が入力される混合入出力端子である。端子２３は、ＴＸアンテナ１５に接続され移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号が出力される上り信号出力端子であり、端子２４は、ＲＸアンテナ１４に接続され同２．５ＧＨｚ帯下り信号が入力される第３入力端子である。
【００１８】
そして端子２５は、パラボラアンテナ１３のコンバータ部４０の中間信号混合部に接続され、その中間信号混合部において１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数帯に変換されたＢＳ信号及びＣＳ信号であるＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号、ＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及びＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号が入力される第２入力端子である。端子２１と端子２２との間には第１濾波手段２６が、端子２４と端子２２との間には第３濾波手段２７が、端子２５と端子２２との間には第２濾波手段２８が、端子２２と端子２３との間には第４濾波手段２９が夫々設けられている。
【００１９】
第１濾波手段２６は、７７０ＭＨｚ以下の信号を通過させる第１低域通過濾波器ＬＰＦ１によって構成されている。第２濾波手段２８は、２０７２ＭＨｚ以下の信号を通過させる第２低域通過濾波器ＬＰＦ２と１０３２ＭＨｚ以上の信号を通過させる第１高域通過濾波器ＨＰＦ１とを直列に接続して構成されている。第３濾波手段２７は、２５００ＭＨｚ以上の信号を通過させる第２高域通過濾波器ＨＰＦ２と２５３５ＭＨｚ以下の信号を通過させる第３低域通過濾波器ＬＰＦ３とを直列に接続して構成されている。そして第４濾波手段２９は、２６５５ＭＨｚ以上の信号を通過させる第３高域通過濾波器ＨＰＦ３によって構成されている。尚、以下の記載において、第１低域通過濾波器ＬＰＦ１は単にＬＰＦ１とし、同様に、第２低域通過濾波器ＬＰＦ２はＬＰＦ２、第３低域通過濾波器ＬＰＦ３はＬＰＦ３、第１高域通過濾波器ＨＰＦ１はＨＰＦ１、第２高域通過濾波器ＨＰＦ２はＨＰＦ２、第３高域通過濾波器ＨＰＦ３はＨＰＦ３とする。
【００２０】
ＨＰＦ１〜ＨＰＦ３は、Ｔ型、π型、Ｋ型等に接続した容量性素子で構成される。またＬＰＦ１〜ＬＰＦ３は、Ｔ型、π型、Ｋ型等に接続した誘導性素子で回路構成される。このように、第１〜第４濾波手段２６，２７，２８，２９を、ＨＰＦ１〜ＨＰＦ３とＬＰＦ１〜ＬＰＦ３とによって構成したので、例えば帯域通過濾波器を使用して濾波手段を構成する場合よりも、第１〜第４濾波手段を通過する各信号の伝送損失を抑えることができる。
【００２１】
また、端子２１は電源フィルタＰＳＦ１を介してＬＰＦ１の一端に接続されている。同様に、端子２２は電源フィルタＰＳＦ２を介してＨＰＦ１とＬＰＦ１との接続端に、端子２３は電源フィルタＰＳＦ３を介してＨＰＦ３の一端に、端子２４は電源フィルタＰＳＦ４を介してＬＰＦ３の一端に、端子２５は電源フィルタＰＳＦ５を介してＬＰＦ２の一端に夫々接続されている。さらに、ＨＰＦ１とＬＰＦ２との接続端はＨＰＦ２の一端に接続され、ＨＰＦ２とＬＰＦ３との接続端はＨＰＦ３の他端に接続されている。電力供給手段である電源フィルタＰＦＳ１〜ＰＦＳ５は、端子２２から供給された電力を端子２１，端子２３〜端子２５へ供給可能に構成されている。
【００２２】
この信号混合器２０において、端子２５に入力された中間周波数変換後のＢＳ信号及びＣＳ信号であるＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号、ＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及びＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号は第２濾波手段２８で濾波され、また端子２１に入力された地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦ帯域信号及びＵＨＦ帯域信号は第１濾波手段２６で濾波され、端子２４に入力された下り信号は第３濾波手段２７で濾波される。そして第１〜第３濾波手段２６，２７，２８の夫々の濾波信号は混合され端子２２から出力される。また端子２２には上り信号が入力され、その上り信号は第４濾波手段２９で濾波され端子２３から出力される。これらの濾波信号は、図３に示すように隣り合う信号同士の周波数帯が重なり合うことなく周波数軸上に配列されている。尚、図３の配列周波数値は概略値である。このように信号混合器２０は、混合入出力端子としての端子２２において、移動体衛星通信向け下り信号及び上り信号を、地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及びＣＳ信号に対して重複する周波数帯が無いように重畳することができ、これらの伝送信号を容易に混合することができる。
【００２３】
次に、送受信端末部３０は、信号混合器２０に接続される直列ユニット３３と、異なる周波数帯の伝送信号に２分波出力する第１分波器３１と、同第２分波器３２と、移動体衛星通信用送受信機（以下「送受信機」とする）３４と、同サービス用パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」とする）３５と、本システムに電力を供給する電源部３６と、セットトップボックス（以下「ＳＴＢ」とする）３７と、ＴＶ受像機３８とから構成されている。
【００２４】
直列ユニット３３は、例えば利用者宅内の壁等に設置される。直列ユニット３３には、一方端部が信号混合器２０の端子２２に接続された伝送線路６０の他端部に接続され、宅内の配線に接続される同軸接栓等からなる接続端子が備えられている。第１分波器３１は、信号混合部２０の端子２２に直列ユニット３３を介して接続される主幹部３１ａと、２つの分波部、すなわち双方向分波部３１ｂと単方向分波部３１ｃとを有してなり電流通過可能に構成されている。同様に第２分波器３２は、第１分波器３１の双方向分波部３１ｂに接続される主幹部３２ａと、双方向分波部３２ｂと単方向分波部３２ｃとを有して構成されている。
【００２５】
送受信機３４は、下り信号及び上り信号を送受信するように構成された送受信部であり、第２分波器３２の双方向分波部３２ｂに接続され、移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を送信可能な送信回路と、同２．５ＧＨｚ帯の下り信号を受信可能な受信回路とを内蔵して構成されている。さらに送受信機３４は、前述したＴＸアンテナ１５の供給電力切換部１５ａの切換動作を制御するパルス信号を生成するパルス信号生成部４５（制御信号生成手段）を内蔵している。パルス信号は、送受信機３４の上り信号の送出と連動するようにパルス信号生成部４５で生成され電源部３６を介して伝送線路６０に重畳されている。伝送線路６０から信号混合器２０の端子２２に入力されたパルス信号は、電源フィルタＰＳＦ２を介して電源フィルタＰＳＦ３に伝送されている。電源フィルタＰＳＦ３に伝送されたパルス信号は、端子２３から出力されＴＸアンテナ１５に伝送されている。
【００２６】
ＰＣ３５は、送受信機３４に接続され、例えばデスクトップ型パーソナルコンピュータが使用されている。ＰＣ３５は、送受信機３４との間で下り信号及び上り信号を伝送制御すると共に、両信号の情報処理及び情報内容の表示可能に構成されている。電源部３６は、第２分波器３２の単方向分波部３２ｃに接続され、本システム構成機器を動作させるシステム用電力ＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖを選択出力可能に構成されている。ここで、システム用電力ＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖは、電源部３６に内蔵されたＡＣ−ＤＣ変換器によって１００Ｖの商用電源を変換して出力されている。
【００２７】
ＳＴＢ３７は、ＢＳ信号及びＣＳ信号を受信するチューナを備えたＢＳ，ＣＳ受信部、いわゆるデジタル受信端末装置であり、電源部３６を介して第２分波器３２の単方向分波部３２ｃに接続されている。またＳＴＢ３７は、電源部３６に対して出力電力選択信号を送出するように構成されている。この出力電力選択信号は、利用者がＳＴＢ３７において選択したＣＳチャンネルに対応して、電源部３６から出力されるＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖのシステム用電力を選択するための選択信号である。ＴＶ受像機３８は、ＳＴＢ３７と、第１分波器３１の単方向分波部３１ｃに接続されている。電源部３６から出力されたＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖのシステム用電力は、伝送線路６０を介して、混合増幅器１９、信号混合器２０、パラボラアンテナ１３のコンバータ部４０、ＲＸアンテナ１４及びＴＸアンテナ１５に供給されている。
【００２８】
このような送受信端末部３０において、直列ユニット３３は伝送線路６０を介して信号混合器２０の入出力端子２２と接続されている。端子２２から出力された地上波ＴＶ放送信号は、第１分波器３１を介してＴＶ受像機３８に伝送され受信表示される。ＢＳ信号であるＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号は、第１分波器３１、第２分波器３２及び電源部３６を介して、ＳＴＢ３７で受信されＴＶ受像機３８で表示される。ＣＳ信号については、ＳＴＢ３７の出力電力選択信号によって電源部３６からＤＣ１１Ｖのシステム用電力がコンバータ部４０に供給された場合、ＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号がＢＳ信号と同様にＳＴＢ３７で受信されＴＶ受像機３８で表示される。一方電源部３６からＤＣ１５Ｖのシステム用電力がコンバータ部４０に供給された場合、ＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号が、ＢＳ信号と同様にＳＴＢ３７で受信されＴＶ受像機３８で表示される。
【００２９】
下り信号は、第１分波器３１、第２分波器３２を介して送受信機３４で受信されＰＣ３５で表示される。一方、上り信号は、ＰＣ３５の制御によって送受信機３４から送出され、第２分波器３２、第１分波器３１を介して端子２２に入力される。この上り信号の送出時には、その送出に連動してパルス信号生成部４５で生成されたパルス信号が供給電力切換部１５ａに入力され、供給電力切換部１５ａに内蔵されたリレー回路を介して電力がＴＸアンテナ１５に供給され、上り信号はＴＸアンテナ１５から放射される。また上り信号の送出停止時には、その停止に連動してパルス信号の生成が止められ供給電力切換部１５ａには入力されず、供給電力切換部１５ａのリレー回路は給電停止状態に切り替わり、ＴＸアンテナ１５は機能維持に最低限必要な保持電力のみを消費するスタンバイ状態に切り替わる。
【００３０】
パルス信号は、供給電力切換部１５ａの切換動作を制御することによって、ＴＸアンテナ１５の動作を制御している。さらに、パルス信号は、上り信号の送出或いは送出停止に関係なくパルス信号生成部４５で任意に生成させることもできる。パルス信号は、ＴＸアンテナ１５に供給される電力の給電或いは給電を停止する供給電力切換部１５ａの切換動作を制御することによって、上り信号の送信動作を制御している。このように、ＴＸアンテナ１５に供給電力切換部１５ａを設け、送受信機３４にパルス信号生成部４５を内蔵したので、パルス信号の有無に基づいてＴＸアンテナ１５を電力供給から遮断されるように構成することが可能となる。例えば上り信号の送出時にのみＴＸアンテナ１５に電力供給すれば、常時電力供給されている場合よりも本システムの消費電力を抑えることができると共に、ＴＸアンテナ１５の耐用年数を延ばすことができる。
【００３１】
電力に重畳されて端子２２に入力されたパルス信号は、電源フィルタＰＦＳ２を介して、電源フィルタＰＦＳ２と電源フィルタＰＳＦ１との間に接続された制御信号分離手段であるパルス信号分離器５０にも伝送されている。パルス信号分離器５０は、パルス信号とシステム用電力とを分離するため、例えば図４に示すように、入力端子５０ａに直列に接続された誘導性素子Ｌと、その誘導性素子Ｌの出力端に接地接続された容量性素子Ｃとからなる濾波器５１を２段直列に接続して構成されている。このパルス信号分離器５０を通過することによって、出力端５０ｂからはパルス信号が分離されたシステム用電力のみが送出され、電源フィルタＰＳＦ１、ＰＳＦ４、ＰＳＦ５に供給される。
【００３２】
このように、この衛星通信システム１ａによれば、ＶＨＦアンテナ１１、ＵＨＦアンテナ１２、パラボラアンテナ１３と、ＲＸアンテナ１４と、ＴＸアンテナ１５とを備え、これらのアンテナと送受信端末部３０との間に信号混合器２０を介在させて、ＲＸアンテナ１４で受信される２．５ＧＨｚ帯の下り信号及びＴＸアンテナ１５から送信される２．６ＧＨｚ帯の上り信号を、ＢＳ信号及びＣＳ信号と共に１本の伝送線路で信号混合器２０と送受信端末部３０との間で伝送するので、既存の衛星受信システムが利用可能となり、移動体衛星通信サービス用機器の追加設置のみで実施できる。したがって、システム設置工事を容易に行うことができ、システム構築コストを低減することができる。
【００３３】
また、電源フィルタＰＦＳ１と電源フィルタＰＦＳ２の間に、制御信号分離手段としてパルス信号分離器５０を設けたので、端子２１、端子２３〜端子２５への電力供給を維持しながら、端子２３にのみパルス信号を出力することができる。また、端子２１，２４，２５に対してはノイズとなるパルス信号を除去して変動の少ない安定した電力を供給できると共に、端子２１，２４，２５を通過する各伝送信号の劣化を抑えることができる。また、信号混合器２０にパルス信号分離器５０を内蔵したので、機器構成を１基の信号混合器２０にまとめて合理化できる。
【００３４】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下（１）〜（７）に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）図５に示すように、分配器３９を伝送線路６０の途中に設けること。この分配器３９によって、例えば６基の送受信端末部３０を信号混合器２０に接続することができ、一組のアンテナ部１０と信号混合器２０から６箇所に配信する共同通信システムを構築することができる。さらに複数に分配可能な多分配器を伝送線路６０の途中に設けることも可能である。
【００３５】
（２）図６に示すように、信号混合器２０の第１〜第４濾波手段２６，２７，２８，２９を帯域通過濾波器ＢＰＦ１〜ＢＰＦ４で構成すること。図７は、図６の信号混合器２０における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波手段の特性図である。このように帯域通過濾波器のみで構成すれば、図２の信号混合器２０よりも伝送損失は大きくなるが濾波器数を少なくできる。尚、スペクトラム図の配列周波数値は概略値である。
（３）図８に示すように、信号混合器２０の第１〜第４濾波手段２６，２７，２８，２９を低域通過濾波器ＬＰＦ１、高域通過濾波器ＨＰＦ１，ＨＰＦ２、帯域通過濾波器ＢＰＦ１，ＢＰＦ２で構成すること。図９は、図８の信号混合器２０における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波手段の特性図である。尚、スペクトラム図の配列周波数値は概略値である。
【００３６】
（４）図１０の送受信端末部３０のように、電源部と第１，第２分波器とを送受信機３４に内蔵すること。
（５）図１１、図１２の送受信端末部３０のように、図１の電源部３６を第２分波器３２に内蔵すること。図１１では、双方向分波端にパルス信号重畳部３６ａが接続され、単方向分波端に電源分離部３６ｂが接続されている。この場合、パルス信号はパルス重畳部３６ａから出力される。図１２のように、双方向分波端に電源分離部３６ｂを接続し、単方向分波端にパルス信号重畳部３６ａを接続しても良い。この場合、パルス信号は電源分離部３６ｂを介してパルス重畳部３６ａから出力される。
（６）図１３に示すように、電源部３６から送受信機３４を介してシステム用電力ＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖを出力可能とするように送受信端末部３０を構成すること。
（７）アンテナ部１０を構成するアンテナのうち、地上波ＴＶ放送信号を受信するＶＨＦアンテナ１１或いはＵＨＦアンテナ１２を含まないように、衛星通信システムを構成すること。またＢＳ信号及びＣＳ信号のいずれか一方を利用可能に衛星通信システムを構成することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、混合入出力端子において、移動体衛星通信向け下り信号及び上り信号を、地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及びＣＳ信号に対して重複する周波数帯が無いように重畳することができ、これらの伝送信号を容易に混合することができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、濾波手段を、低域通過濾波器及び高域通過濾波器によって構成したので、帯域通過濾波器を使用して濾波手段を構成する場合に比較して、濾波手段を通過する各信号の伝送損失を抑えることができる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、電力供給手段に、電力とその電力に重畳されて送られる制御信号とを分離する制御信号分離手段を備えたので、制御信号を上り信号出力端子のみに分離して送出することができ、その他の信号端子にはノイズとなる制御信号を除去して変動の少ない安定した電力を供給できると共に、各伝送信号の劣化を抑えることができる。また、信号混合器に制御信号分離手段を内蔵すれば、機器構成を１基の信号混合器にまとめて合理化できる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、移動体衛星通信向けの２．５ＧＨｚ帯の下り信号及び２．６ＧＨｚ帯の上り信号を、ＢＳ信号及びＣＳ信号と共に１本の伝送線路で伝送するので、既存の衛星受信システムが利用可能となり、移動体衛星通信サービス用機器の追加設置のみで実施できる。その場合には、システム設置工事を容易に行うことができ、システム構築コストを低減することができる。
【００４１】
請求項５の発明によれば、上り信号送信アンテナに給電切換手段を設け、送受信端末に制御信号生成手段を設けたので、制御信号に基づいて上り信号送信アンテナを電力供給から遮断されるように構成することが可能となる。例えば上り信号の送出時にのみ上り信号送信アンテナに電力供給すれば、常時電力供給されている場合よりも本システムの消費電力を抑えることができる。また、上り信号送信アンテナの耐用年数を延ばすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る衛星通信システムの一実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】図１の信号混合器の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図２の信号混合器における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波器の特性図である。
【図４】パルス信号除去器の内部構成を示す回路図である。
【図５】分配器を示す説明図である。
【図６】信号混合器の変更例を示すブロック図である。
【図７】図６の信号混合器における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波器の特性図である。
【図８】信号混合器の変更例を示すブロック図である。
【図９】図８の信号混合器における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波器の特性図である。
【図１０】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【図１１】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【図１２】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【図１３】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ・・衛星通信システム、１１・・ＶＨＦアンテナ、１２・・ＵＨＦアンテナ、１３・・衛星受信アンテナとしてのパラボラアンテナ、１４・・下り信号受信アンテナとしてのＲＸアンテナ、１５・・上り信号送信アンテナとしてのＴＸアンテナ、１５ａ・・給電切換手段としての供給電力切換部、２０・・信号混合器、２１・・第１入力端子、２２・・混合入出力端子、２３・・上り信号出力端子、２４・・第３入力端子、２５・・第２入力端子、２６・・第１濾波手段、２７・・第３濾波手段、２８・・第２濾波手段、２９・・第４濾波手段、３０・・送受信端末としての送受信端末部、４５・・制御信号生成手段としてのパルス信号生成部、５０・・制御信号分離手段としてのパルス信号分離器、６０・・伝送線路、ＬＰＦ１・・第１低域通過濾波器、ＬＰＦ２・・第２低域通過濾波器、ＬＰＦ３・・第３低域通過濾波器、ＨＰＦ１・・第１高域通過濾波器、ＨＰＦ２・・第２高域通過濾波器、ＨＰＦ３・・第３高域通過濾波器、ＰＳＦ１〜ＰＳＦ５・・電力供給手段としての電源フィルタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、２．５／２．６ＧＨｚ帯を用いたパーソナル移動体衛星通信サービスの伝送信号と、ＢＳ放送及びＣＳ通信や地上波テレビジョン放送等の伝送信号とを混合して送出する信号混合器、及びその信号混合器を用いてなる衛星通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本国内において、２．５／２．６ＧＨｚ帯（下り／上り信号周波数帯）を用いたパーソナル移動体衛星通信サービスは、平成８年より提供されており、平成１７年頃には技術試験衛星８型（ＥＴＳ−８）の研究開発等を通じて国内のどこからでも小型携帯端末による通話やデータ伝送が可能なパーソナル移動体衛星通信システムが実用化される予定である。
【０００３】
一方、従来の衛星受信システムは、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯を用いた地上波ＴＶ放送信号や、１１．７ＧＨｚ〜１２．２ＧＨｚ（概略値）帯のＢＳ放送信号や、１２．２５ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚ（概略値）帯の１１０°ＣＳデジタル放送信号を受信可能に構成されている。この従来システムでは、これら複数の信号の伝送効率を向上させるため、ＢＳ信号及びＣＳ信号をブロックコンバータによって１．０３ＧＨｚ〜３．１５ＧＨｚ（概略値）の中間周波数に変換し、これら複数の信号相互の周波数帯が重ならないように再配列されている。このように再配列された複数の信号は、後段の信号混合器に入力され、混合出力されたこれら複数の信号は、一本の伝送線路を用いて受信端末部に伝送可能となるので、伝送線路の引き回し等配線作業を容易に行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来システムが既に設置された一般住宅またはＣＡＴＶ施設内で前述のポータブル移動体衛星通信サービスを利用する場合、ＢＳ信号及びＣＳ信号の中間周波数帯１．０３ＧＨｚ〜３．１５ＧＨｚと、サービス向け下り／上り信号の周波数帯２．５ＧＨｚ／２．６ＧＨｚ帯とが重なってしまうため、従来システムの伝送線路とは別に下り／上り信号を伝送するための伝送線路を増設したり、従来システムの構成機器を変更しなければならず、システム設置工事に手間がかかり、システム構築コストが上昇するという問題点があった。
【０００５】
こうした問題に鑑み、本発明は、地上波ＴＶ放送信号やＢＳ信号及びＣＳ信号と移動体衛星通信サービス信号を、これらの周波数帯が重なることなく一端子から混合出力することができる信号混合器を実現すると共に、移動体衛星通信サービス信号を既存の従来システムに利用して送受信する場合であっても、この信号混合器を用いて、新たに伝送線路を増設することなく、システム設置工事を容易に行うことができ、また従来システムの構成機器の変更を抑えることで、システム構築コストを低減することができる衛星通信システムの実現を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による信号混合器は、地上波ＴＶ放送信号を入力する第１入力端子と、１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数帯に変換したＢＳ信号及びＣＳ信号の少なくとも一方を入力する第２入力端子と、パーソナル移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯の下り信号を入力する第３入力端子と、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を出力する上り信号出力端子と、前記地上波ＴＶ放送信号、前記ＢＳ信号及びＣＳ信号並びに前記下り信号を送出すると共に前記上り信号を入力する混合入出力端子とを有し、前記混合入出力端子に供給された電力を、前記第１入力端子、前記第２入力端子、前記第３入力端子及び前記上り信号出力端子へ送出する電力供給手段を具備し、前記混合入出力端子を、前記地上波ＴＶ放送信号を通過させる第１濾波手段を介して前記第１入力端子と、前記ＢＳ信号及び前記ＣＳ信号の少なくとも一方を通過させる第２濾波手段を介して前記第２入力端子と、前記下り信号を通過させる第３濾波手段を介して前記第３入力端子と、前記上り信号を通過させる第４濾波手段を介して前記上り信号出力端子とに、接続して構成される。
【０００７】
請求項２の発明による信号混合器は、前記第１濾波手段が、７７０ＭＨｚ以下の地上波ＴＶ放送信号を通過させる第１低域通過濾波器からなり、前記第２濾波手段が、１０３２ＭＨｚ以上のＢＳ信号及びＣＳ信号を通過させる第１高域通過濾波器並びに２０７２ＭＨｚ以下のＢＳ信号及びＣＳ信号を通過させる第２低域通過濾波器からなり、前記第３濾波手段が、２５００ＭＨｚ以上の下り信号を通過させる第２高域通過濾波器並びに２５３５ＭＨｚ以下の下り信号を通過させる第３低域通過濾波器からなり、前記第４濾波手段が、２６５５ＭＨｚ以上の上り信号を通過させる第３高域通過濾波器からなるように構成される。
【０００８】
請求項３の発明による信号混合器は、前記電力供給手段が、前記混合入出力端子に供給される電力に重畳されて送られ上り信号の送信動作を制御する制御信号を分離して、電力のみを第１、第２および第３入力端子に送出する制御信号分離手段を備えて構成される。
【０００９】
請求項４の発明による衛星通信システムは、地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦおよびＵＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＶＨＦおよびＵＨＦアンテナと、ＢＳ信号及びＣＳ信号の少なくとも一方を受信し、１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数信号に周波数変換して出力する衛星受信アンテナと、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯の下り信号を受信する下り信号受信アンテナと、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を送信する上り信号送信アンテナと、を有してなるアンテナ部と、前記ＶＨＦおよびＵＨＦアンテナ、前記衛星受信アンテナ、前記下り信号受信アンテナ、および前記上り信号送信アンテナに接続される請求項１乃至請求項３の何れかに記載の信号混合器と、アンテナ部のそれぞれの信号を対応する端末に配信する送受信端末部と、を備えてなり、前記アンテナ部と前記送受信端末部との間に前記信号混合器を介在させて、前記信号混合器の前記混合入出力端子と前記送受信端末部とを一本の伝送線路で接続して構成される。
【００１０】
請求項５の発明による衛星通信システムは、前記信号混合器の上り信号出力端子に接続された上り信号送信アンテナに、前記上り信号出力端子から供給された電力の給電或いは給電を停止する給電切換手段を設け、前記送受信端末部に、前記給電切換手段の切換動作を制御する制御信号を生成可能な制御信号生成手段を設け、前記制御信号生成手段で生成された制御信号を、一本の伝送線路を介して前記信号混合器の混合入出力端子に入力し、前記信号混合器の上り信号出力端子から出力して、前記上り信号送信アンテナの前記給電切換手段に伝送するように構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に係る衛星通信システム及び信号混合器の一実施形態を示す。図１は本システムのシステム構成図、図２は信号混合器のブロック図、図３は本システムの信号混合器における伝送信号のスペクトラム図である。本システム１ａは、地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及び１１０°ＣＳ信号、移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯下り信号、同２．６ＧＨｚ帯上り信号を受信或いは送信するアンテナ部１０と、複数の信号を入力して混合出力する信号混合器２０と、複数の信号を対応する端末に配信する送受信端末部３０とを有し、アンテナ部１０と送受信端末部３０との間に信号混合器２０を介在させて、その信号混合器２０と送受信端末部３０とを一本の伝送線路６０で接続して構成されている。
【００１２】
アンテナ部１０は、地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＶＨＦアンテナ１１と、同ＵＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＵＨＦアンテナ１２と、東経１１０°の静止軌道位置で運用されているＢＳ（放送衛星）のＢＳ信号並びに同位置のＣＳ（通信衛星）のＣＳ信号とを共に受信可能に構成した衛星受信アンテナである２波共用パラボラアンテナ（以下「パラボラアンテナ」とする）１３と、移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯下り信号を受信可能に構成した下り信号受信アンテナ（以下「ＲＸアンテナ」とする）１４及び同２．６ＧＨｚ帯上り信号を送信可能に構成した上り信号送信アンテナ（以下「ＴＸアンテナ」とする）１５とによって構成されている。
【００１３】
本システム１ａで利用される放送及び通信信号に関して、ＶＨＦ帯域信号には９０〜２２７ＭＨｚ、またＵＨＦ帯域信号には４７０〜７７０ＭＨｚの直線偏波信号が夫々割り当てられ、ＢＳ信号には１１．７０８ＧＨｚ〜１２．１６８ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「ＢＳ−Ｒ信号」とする）が、またＣＳ信号には１２．２７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「ＣＳ−Ｒ信号」とする）と１２．２５ＧＨｚ〜１２．７３ＧＨｚの左旋円偏波信号（以下「ＣＳ−Ｌ信号」とする）とが夫々割り当てられている。移動体衛星通信向け下り信号には２．５００ＧＨｚ〜２．５３５ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「下り信号」とする）が、同上り信号には２．６５５ＧＨｚ〜２．６９０ＧＨｚの右旋円偏波信号（以下「上り信号」とする）が夫々割り当てられている。
【００１４】
ＶＨＦアンテナ１１及びＵＨＦアンテナ１２は、混合増幅器１９の入力端子１９ａ，１９ｂに夫々接続されている。混合増幅器１９は、入力端子１９ａ，１９ｂに入力されたＶＨＦ帯域信号及びＵＨＦ帯域信号を混合して出力端子１９ｃから増幅出力可能に構成されている。パラボラアンテナ１３には、コンバータ部４０がホーン部１３ａと一体に設けられている。コンバータ部４０は、ＢＳ−Ｒ信号、ＣＳ−Ｒ信号及びＣＳ−Ｌ信号を夫々の中間周波数信号に変換する周波数変換部と、これら中間周波数信号を混合出力する中間信号混合部とを備えて構成されている。
【００１５】
ホーン部１３ａで受信されたＢＳ−Ｒ信号、ＣＳ−Ｒ信号及びＣＳ−Ｌ信号は、コンバータ部４０の周波数変換部（局部発振周波数ｆ１＝１０．６７８ＧＨｚ）で中間周波数信号として１０３２ＭＨｚ〜１４８８ＭＨｚのＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号、１５９５ＭＨｚ〜２０７０ＭＨｚのＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及び１５７５ＭＨｚ〜２０５０ＭＨｚのＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号に変換される。またＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及びＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号は、コンバータ部４０に供給されるＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖの供給電圧によって何れか一方が選択出力され、中間信号混合部においてＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号と混合され出力される。
【００１６】
ＲＸアンテナ１４及びＴＸアンテナ１５は、２．５／２．６ＧＨｚ帯の信号を受信及び送信可能な例えばマイクロストリップアンテナからなる平面アンテナによって構成されている。ＴＸアンテナ１５は、供給される動作電力を給電状態或いは給電停止状態に切り換え可能に構成された供給電力切換部１５ａ（給電切換手段）を備えている。
【００１７】
信号混合器２０は、５つの端子２１，２２，２３，２４，２５を備えている。端子２１は、ＶＨＦアンテナ１１とＵＨＦアンテナ１２とが接続された混合増幅器１９の出力端子１９ｃに接続されると共に地上波ＴＶ放送信号が入力される第１入力端子である。端子２２は、利用者宅内の送受信端末部３０の直列ユニット３３に接続されると共に地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及びＣＳ信号並びに下り信号が送出され、上り信号が入力される混合入出力端子である。端子２３は、ＴＸアンテナ１５に接続され移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号が出力される上り信号出力端子であり、端子２４は、ＲＸアンテナ１４に接続され同２．５ＧＨｚ帯下り信号が入力される第３入力端子である。
【００１８】
そして端子２５は、パラボラアンテナ１３のコンバータ部４０の中間信号混合部に接続され、その中間信号混合部において１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数帯に変換されたＢＳ信号及びＣＳ信号であるＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号、ＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及びＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号が入力される第２入力端子である。端子２１と端子２２との間には第１濾波手段２６が、端子２４と端子２２との間には第３濾波手段２７が、端子２５と端子２２との間には第２濾波手段２８が、端子２２と端子２３との間には第４濾波手段２９が夫々設けられている。
【００１９】
第１濾波手段２６は、７７０ＭＨｚ以下の信号を通過させる第１低域通過濾波器ＬＰＦ１によって構成されている。第２濾波手段２８は、２０７２ＭＨｚ以下の信号を通過させる第２低域通過濾波器ＬＰＦ２と１０３２ＭＨｚ以上の信号を通過させる第１高域通過濾波器ＨＰＦ１とを直列に接続して構成されている。第３濾波手段２７は、２５００ＭＨｚ以上の信号を通過させる第２高域通過濾波器ＨＰＦ２と２５３５ＭＨｚ以下の信号を通過させる第３低域通過濾波器ＬＰＦ３とを直列に接続して構成されている。そして第４濾波手段２９は、２６５５ＭＨｚ以上の信号を通過させる第３高域通過濾波器ＨＰＦ３によって構成されている。尚、以下の記載において、第１低域通過濾波器ＬＰＦ１は単にＬＰＦ１とし、同様に、第２低域通過濾波器ＬＰＦ２はＬＰＦ２、第３低域通過濾波器ＬＰＦ３はＬＰＦ３、第１高域通過濾波器ＨＰＦ１はＨＰＦ１、第２高域通過濾波器ＨＰＦ２はＨＰＦ２、第３高域通過濾波器ＨＰＦ３はＨＰＦ３とする。
【００２０】
ＨＰＦ１〜ＨＰＦ３は、Ｔ型、π型、Ｋ型等に接続した容量性素子で構成される。またＬＰＦ１〜ＬＰＦ３は、Ｔ型、π型、Ｋ型等に接続した誘導性素子で回路構成される。このように、第１〜第４濾波手段２６，２７，２８，２９を、ＨＰＦ１〜ＨＰＦ３とＬＰＦ１〜ＬＰＦ３とによって構成したので、例えば帯域通過濾波器を使用して濾波手段を構成する場合よりも、第１〜第４濾波手段を通過する各信号の伝送損失を抑えることができる。
【００２１】
また、端子２１は電源フィルタＰＳＦ１を介してＬＰＦ１の一端に接続されている。同様に、端子２２は電源フィルタＰＳＦ２を介してＨＰＦ１とＬＰＦ１との接続端に、端子２３は電源フィルタＰＳＦ３を介してＨＰＦ３の一端に、端子２４は電源フィルタＰＳＦ４を介してＬＰＦ３の一端に、端子２５は電源フィルタＰＳＦ５を介してＬＰＦ２の一端に夫々接続されている。さらに、ＨＰＦ１とＬＰＦ２との接続端はＨＰＦ２の一端に接続され、ＨＰＦ２とＬＰＦ３との接続端はＨＰＦ３の他端に接続されている。電力供給手段である電源フィルタＰＦＳ１〜ＰＦＳ５は、端子２２から供給された電力を端子２１，端子２３〜端子２５へ供給可能に構成されている。
【００２２】
この信号混合器２０において、端子２５に入力された中間周波数変換後のＢＳ信号及びＣＳ信号であるＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号、ＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号及びＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号は第２濾波手段２８で濾波され、また端子２１に入力された地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦ帯域信号及びＵＨＦ帯域信号は第１濾波手段２６で濾波され、端子２４に入力された下り信号は第３濾波手段２７で濾波される。そして第１〜第３濾波手段２６，２７，２８の夫々の濾波信号は混合され端子２２から出力される。また端子２２には上り信号が入力され、その上り信号は第４濾波手段２９で濾波され端子２３から出力される。これらの濾波信号は、図３に示すように隣り合う信号同士の周波数帯が重なり合うことなく周波数軸上に配列されている。尚、図３の配列周波数値は概略値である。このように信号混合器２０は、混合入出力端子としての端子２２において、移動体衛星通信向け下り信号及び上り信号を、地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及びＣＳ信号に対して重複する周波数帯が無いように重畳することができ、これらの伝送信号を容易に混合することができる。
【００２３】
次に、送受信端末部３０は、信号混合器２０に接続される直列ユニット３３と、異なる周波数帯の伝送信号に２分波出力する第１分波器３１と、同第２分波器３２と、移動体衛星通信用送受信機（以下「送受信機」とする）３４と、同サービス用パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」とする）３５と、本システムに電力を供給する電源部３６と、セットトップボックス（以下「ＳＴＢ」とする）３７と、ＴＶ受像機３８とから構成されている。
【００２４】
直列ユニット３３は、例えば利用者宅内の壁等に設置される。直列ユニット３３には、一方端部が信号混合器２０の端子２２に接続された伝送線路６０の他端部に接続され、宅内の配線に接続される同軸接栓等からなる接続端子が備えられている。第１分波器３１は、信号混合部２０の端子２２に直列ユニット３３を介して接続される主幹部３１ａと、２つの分波部、すなわち双方向分波部３１ｂと単方向分波部３１ｃとを有してなり電流通過可能に構成されている。同様に第２分波器３２は、第１分波器３１の双方向分波部３１ｂに接続される主幹部３２ａと、双方向分波部３２ｂと単方向分波部３２ｃとを有して構成されている。
【００２５】
送受信機３４は、下り信号及び上り信号を送受信するように構成された送受信部であり、第２分波器３２の双方向分波部３２ｂに接続され、移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を送信可能な送信回路と、同２．５ＧＨｚ帯の下り信号を受信可能な受信回路とを内蔵して構成されている。さらに送受信機３４は、前述したＴＸアンテナ１５の供給電力切換部１５ａの切換動作を制御するパルス信号を生成するパルス信号生成部４５（制御信号生成手段）を内蔵している。パルス信号は、送受信機３４の上り信号の送出と連動するようにパルス信号生成部４５で生成され電源部３６を介して伝送線路６０に重畳されている。伝送線路６０から信号混合器２０の端子２２に入力されたパルス信号は、電源フィルタＰＳＦ２を介して電源フィルタＰＳＦ３に伝送されている。電源フィルタＰＳＦ３に伝送されたパルス信号は、端子２３から出力されＴＸアンテナ１５に伝送されている。
【００２６】
ＰＣ３５は、送受信機３４に接続され、例えばデスクトップ型パーソナルコンピュータが使用されている。ＰＣ３５は、送受信機３４との間で下り信号及び上り信号を伝送制御すると共に、両信号の情報処理及び情報内容の表示可能に構成されている。電源部３６は、第２分波器３２の単方向分波部３２ｃに接続され、本システム構成機器を動作させるシステム用電力ＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖを選択出力可能に構成されている。ここで、システム用電力ＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖは、電源部３６に内蔵されたＡＣ−ＤＣ変換器によって１００Ｖの商用電源を変換して出力されている。
【００２７】
ＳＴＢ３７は、ＢＳ信号及びＣＳ信号を受信するチューナを備えたＢＳ，ＣＳ受信部、いわゆるデジタル受信端末装置であり、電源部３６を介して第２分波器３２の単方向分波部３２ｃに接続されている。またＳＴＢ３７は、電源部３６に対して出力電力選択信号を送出するように構成されている。この出力電力選択信号は、利用者がＳＴＢ３７において選択したＣＳチャンネルに対応して、電源部３６から出力されるＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖのシステム用電力を選択するための選択信号である。ＴＶ受像機３８は、ＳＴＢ３７と、第１分波器３１の単方向分波部３１ｃに接続されている。電源部３６から出力されたＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖのシステム用電力は、伝送線路６０を介して、混合増幅器１９、信号混合器２０、パラボラアンテナ１３のコンバータ部４０、ＲＸアンテナ１４及びＴＸアンテナ１５に供給されている。
【００２８】
このような送受信端末部３０において、直列ユニット３３は伝送線路６０を介して信号混合器２０の入出力端子２２と接続されている。端子２２から出力された地上波ＴＶ放送信号は、第１分波器３１を介してＴＶ受像機３８に伝送され受信表示される。ＢＳ信号であるＩＦ−ＢＳ−Ｒ信号は、第１分波器３１、第２分波器３２及び電源部３６を介して、ＳＴＢ３７で受信されＴＶ受像機３８で表示される。ＣＳ信号については、ＳＴＢ３７の出力電力選択信号によって電源部３６からＤＣ１１Ｖのシステム用電力がコンバータ部４０に供給された場合、ＩＦ−ＣＳ−Ｒ信号がＢＳ信号と同様にＳＴＢ３７で受信されＴＶ受像機３８で表示される。一方電源部３６からＤＣ１５Ｖのシステム用電力がコンバータ部４０に供給された場合、ＩＦ−ＣＳ−Ｌ信号が、ＢＳ信号と同様にＳＴＢ３７で受信されＴＶ受像機３８で表示される。
【００２９】
下り信号は、第１分波器３１、第２分波器３２を介して送受信機３４で受信されＰＣ３５で表示される。一方、上り信号は、ＰＣ３５の制御によって送受信機３４から送出され、第２分波器３２、第１分波器３１を介して端子２２に入力される。この上り信号の送出時には、その送出に連動してパルス信号生成部４５で生成されたパルス信号が供給電力切換部１５ａに入力され、供給電力切換部１５ａに内蔵されたリレー回路を介して電力がＴＸアンテナ１５に供給され、上り信号はＴＸアンテナ１５から放射される。また上り信号の送出停止時には、その停止に連動してパルス信号の生成が止められ供給電力切換部１５ａには入力されず、供給電力切換部１５ａのリレー回路は給電停止状態に切り替わり、ＴＸアンテナ１５は機能維持に最低限必要な保持電力のみを消費するスタンバイ状態に切り替わる。
【００３０】
パルス信号は、供給電力切換部１５ａの切換動作を制御することによって、ＴＸアンテナ１５の動作を制御している。さらに、パルス信号は、上り信号の送出或いは送出停止に関係なくパルス信号生成部４５で任意に生成させることもできる。パルス信号は、ＴＸアンテナ１５に供給される電力の給電或いは給電を停止する供給電力切換部１５ａの切換動作を制御することによって、上り信号の送信動作を制御している。このように、ＴＸアンテナ１５に供給電力切換部１５ａを設け、送受信機３４にパルス信号生成部４５を内蔵したので、パルス信号の有無に基づいてＴＸアンテナ１５を電力供給から遮断されるように構成することが可能となる。例えば上り信号の送出時にのみＴＸアンテナ１５に電力供給すれば、常時電力供給されている場合よりも本システムの消費電力を抑えることができると共に、ＴＸアンテナ１５の耐用年数を延ばすことができる。
【００３１】
電力に重畳されて端子２２に入力されたパルス信号は、電源フィルタＰＦＳ２を介して、電源フィルタＰＦＳ２と電源フィルタＰＳＦ１との間に接続された制御信号分離手段であるパルス信号分離器５０にも伝送されている。パルス信号分離器５０は、パルス信号とシステム用電力とを分離するため、例えば図４に示すように、入力端子５０ａに直列に接続された誘導性素子Ｌと、その誘導性素子Ｌの出力端に接地接続された容量性素子Ｃとからなる濾波器５１を２段直列に接続して構成されている。このパルス信号分離器５０を通過することによって、出力端５０ｂからはパルス信号が分離されたシステム用電力のみが送出され、電源フィルタＰＳＦ１、ＰＳＦ４、ＰＳＦ５に供給される。
【００３２】
このように、この衛星通信システム１ａによれば、ＶＨＦアンテナ１１、ＵＨＦアンテナ１２、パラボラアンテナ１３と、ＲＸアンテナ１４と、ＴＸアンテナ１５とを備え、これらのアンテナと送受信端末部３０との間に信号混合器２０を介在させて、ＲＸアンテナ１４で受信される２．５ＧＨｚ帯の下り信号及びＴＸアンテナ１５から送信される２．６ＧＨｚ帯の上り信号を、ＢＳ信号及びＣＳ信号と共に１本の伝送線路で信号混合器２０と送受信端末部３０との間で伝送するので、既存の衛星受信システムが利用可能となり、移動体衛星通信サービス用機器の追加設置のみで実施できる。したがって、システム設置工事を容易に行うことができ、システム構築コストを低減することができる。
【００３３】
また、電源フィルタＰＦＳ１と電源フィルタＰＦＳ２の間に、制御信号分離手段としてパルス信号分離器５０を設けたので、端子２１、端子２３〜端子２５への電力供給を維持しながら、端子２３にのみパルス信号を出力することができる。また、端子２１，２４，２５に対してはノイズとなるパルス信号を除去して変動の少ない安定した電力を供給できると共に、端子２１，２４，２５を通過する各伝送信号の劣化を抑えることができる。また、信号混合器２０にパルス信号分離器５０を内蔵したので、機器構成を１基の信号混合器２０にまとめて合理化できる。
【００３４】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下（１）〜（７）に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）図５に示すように、分配器３９を伝送線路６０の途中に設けること。この分配器３９によって、例えば６基の送受信端末部３０を信号混合器２０に接続することができ、一組のアンテナ部１０と信号混合器２０から６箇所に配信する共同通信システムを構築することができる。さらに複数に分配可能な多分配器を伝送線路６０の途中に設けることも可能である。
【００３５】
（２）図６に示すように、信号混合器２０の第１〜第４濾波手段２６，２７，２８，２９を帯域通過濾波器ＢＰＦ１〜ＢＰＦ４で構成すること。図７は、図６の信号混合器２０における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波手段の特性図である。このように帯域通過濾波器のみで構成すれば、図２の信号混合器２０よりも伝送損失は大きくなるが濾波器数を少なくできる。尚、スペクトラム図の配列周波数値は概略値である。
（３）図８に示すように、信号混合器２０の第１〜第４濾波手段２６，２７，２８，２９を低域通過濾波器ＬＰＦ１、高域通過濾波器ＨＰＦ１，ＨＰＦ２、帯域通過濾波器ＢＰＦ１，ＢＰＦ２で構成すること。図９は、図８の信号混合器２０における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波手段の特性図である。尚、スペクトラム図の配列周波数値は概略値である。
【００３６】
（４）図１０の送受信端末部３０のように、電源部と第１，第２分波器とを送受信機３４に内蔵すること。
（５）図１１、図１２の送受信端末部３０のように、図１の電源部３６を第２分波器３２に内蔵すること。図１１では、双方向分波端にパルス信号重畳部３６ａが接続され、単方向分波端に電源分離部３６ｂが接続されている。この場合、パルス信号はパルス重畳部３６ａから出力される。図１２のように、双方向分波端に電源分離部３６ｂを接続し、単方向分波端にパルス信号重畳部３６ａを接続しても良い。この場合、パルス信号は電源分離部３６ｂを介してパルス重畳部３６ａから出力される。
（６）図１３に示すように、電源部３６から送受信機３４を介してシステム用電力ＤＣ１１Ｖ或いはＤＣ１５Ｖを出力可能とするように送受信端末部３０を構成すること。
（７）アンテナ部１０を構成するアンテナのうち、地上波ＴＶ放送信号を受信するＶＨＦアンテナ１１或いはＵＨＦアンテナ１２を含まないように、衛星通信システムを構成すること。またＢＳ信号及びＣＳ信号のいずれか一方を利用可能に衛星通信システムを構成することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、混合入出力端子において、移動体衛星通信向け下り信号及び上り信号を、地上波ＴＶ放送信号、ＢＳ信号及びＣＳ信号に対して重複する周波数帯が無いように重畳することができ、これらの伝送信号を容易に混合することができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、濾波手段を、低域通過濾波器及び高域通過濾波器によって構成したので、帯域通過濾波器を使用して濾波手段を構成する場合に比較して、濾波手段を通過する各信号の伝送損失を抑えることができる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、電力供給手段に、電力とその電力に重畳されて送られる制御信号とを分離する制御信号分離手段を備えたので、制御信号を上り信号出力端子のみに分離して送出することができ、その他の信号端子にはノイズとなる制御信号を除去して変動の少ない安定した電力を供給できると共に、各伝送信号の劣化を抑えることができる。また、信号混合器に制御信号分離手段を内蔵すれば、機器構成を１基の信号混合器にまとめて合理化できる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、移動体衛星通信向けの２．５ＧＨｚ帯の下り信号及び２．６ＧＨｚ帯の上り信号を、ＢＳ信号及びＣＳ信号と共に１本の伝送線路で伝送するので、既存の衛星受信システムが利用可能となり、移動体衛星通信サービス用機器の追加設置のみで実施できる。その場合には、システム設置工事を容易に行うことができ、システム構築コストを低減することができる。
【００４１】
請求項５の発明によれば、上り信号送信アンテナに給電切換手段を設け、送受信端末に制御信号生成手段を設けたので、制御信号に基づいて上り信号送信アンテナを電力供給から遮断されるように構成することが可能となる。例えば上り信号の送出時にのみ上り信号送信アンテナに電力供給すれば、常時電力供給されている場合よりも本システムの消費電力を抑えることができる。また、上り信号送信アンテナの耐用年数を延ばすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る衛星通信システムの一実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】図１の信号混合器の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図２の信号混合器における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波器の特性図である。
【図４】パルス信号除去器の内部構成を示す回路図である。
【図５】分配器を示す説明図である。
【図６】信号混合器の変更例を示すブロック図である。
【図７】図６の信号混合器における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波器の特性図である。
【図８】信号混合器の変更例を示すブロック図である。
【図９】図８の信号混合器における伝送信号のスペクトラム図、及び各濾波器の特性図である。
【図１０】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【図１１】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【図１２】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【図１３】送受信端末部の変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ・・衛星通信システム、１１・・ＶＨＦアンテナ、１２・・ＵＨＦアンテナ、１３・・衛星受信アンテナとしてのパラボラアンテナ、１４・・下り信号受信アンテナとしてのＲＸアンテナ、１５・・上り信号送信アンテナとしてのＴＸアンテナ、１５ａ・・給電切換手段としての供給電力切換部、２０・・信号混合器、２１・・第１入力端子、２２・・混合入出力端子、２３・・上り信号出力端子、２４・・第３入力端子、２５・・第２入力端子、２６・・第１濾波手段、２７・・第３濾波手段、２８・・第２濾波手段、２９・・第４濾波手段、３０・・送受信端末としての送受信端末部、４５・・制御信号生成手段としてのパルス信号生成部、５０・・制御信号分離手段としてのパルス信号分離器、６０・・伝送線路、ＬＰＦ１・・第１低域通過濾波器、ＬＰＦ２・・第２低域通過濾波器、ＬＰＦ３・・第３低域通過濾波器、ＨＰＦ１・・第１高域通過濾波器、ＨＰＦ２・・第２高域通過濾波器、ＨＰＦ３・・第３高域通過濾波器、ＰＳＦ１〜ＰＳＦ５・・電力供給手段としての電源フィルタ。
Claims (5)
- 地上波ＴＶ放送信号を入力する第１入力端子と、
１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数帯に変換したＢＳ信号及びＣＳ信号の少なくとも一方を入力する第２入力端子と、
パーソナル移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯の下り信号を入力する第３入力端子と、
前記パーソナル移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を出力する上り信号出力端子と、
前記地上波ＴＶ放送信号、前記ＢＳ信号及びＣＳ信号並びに前記下り信号を送出すると共に前記上り信号を入力する混合入出力端子とを有し、
前記混合入出力端子に供給された電力を、前記第１入力端子、前記第２入力端子、前記第３入力端子及び前記上り信号出力端子へ送出する電力供給手段を具備し、
前記混合入出力端子を、
前記地上波ＴＶ放送信号を通過させる第１濾波手段を介して前記第１入力端子と、
前記ＢＳ信号及び前記ＣＳ信号の少なくとも一方を通過させる第２濾波手段を介して前記第２入力端子と、
前記下り信号を通過させる第３濾波手段を介して前記第３入力端子と、
前記上り信号を通過させる第４濾波手段を介して前記上り信号出力端子とに、接続してなる信号混合器。 - 前記第１濾波手段は、７７０ＭＨｚ以下の地上波ＴＶ放送信号を通過させる第１低域通過濾波器からなり、
前記第２濾波手段は、１０３２ＭＨｚ以上のＢＳ信号及びＣＳ信号を通過させる第１高域通過濾波器並びに２０７２ＭＨｚ以下のＢＳ信号及びＣＳ信号を通過させる第２低域通過濾波器からなり、
前記第３濾波手段は、２５００ＭＨｚ以上の下り信号を通過させる第２高域通過濾波器並びに２５３５ＭＨｚ以下の下り信号を通過させる第３低域通過濾波器からなり、
前記第４濾波手段は、２６５５ＭＨｚ以上の上り信号を通過させる第３高域通過濾波器からなる、請求項１に記載の信号混合器。 - 前記電力供給手段は、
前記混合入出力端子に供給される電力に重畳されて送られ上り信号の送信動作を制御する制御信号を分離して、電力のみを第１、第２および第３入力端子に送出する制御信号分離手段を備えてなる請求項１または請求項２に記載の信号混合器。 - 地上波ＴＶ放送信号であるＶＨＦおよびＵＨＦ帯域信号を受信可能に構成したＶＨＦおよびＵＨＦアンテナと、ＢＳ信号及びＣＳ信号の少なくとも一方を受信し、１０３５ＭＨｚ〜２０７２ＭＨｚの中間周波数信号に周波数変換して出力する衛星受信アンテナと、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．５ＧＨｚ帯の下り信号を受信する下り信号受信アンテナと、前記パーソナル移動体衛星通信向け２．６ＧＨｚ帯の上り信号を送信する上り信号送信アンテナと、を有してなるアンテナ部と、
前記ＶＨＦおよびＵＨＦアンテナ、前記衛星受信アンテナ、前記下り信号受信アンテナ、および前記上り信号送信アンテナに接続される請求項１乃至請求項３の何れかに記載の信号混合器と、
アンテナ部のそれぞれの信号を対応する端末に配信する送受信端末部と、を備えてなり、
前記アンテナ部と前記送受信端末部との間に前記信号混合器を介在させて、前記信号混合器の前記混合入出力端子と前記送受信端末部とを一本の伝送線路で接続してなる衛星通信システム。 - 前記信号混合器の上り信号出力端子に接続された上り信号送信アンテナに、前記上り信号出力端子から供給された電力の給電或いは給電を停止する給電切換手段を設け、
前記送受信端末部に、前記給電切換手段の切換動作を制御する制御信号を生成可能な制御信号生成手段を設け、
前記制御信号生成手段で生成された制御信号を、一本の伝送線路を介して前記信号混合器の混合入出力端子に入力し、前記信号混合器の上り信号出力端子から出力して、前記上り信号送信アンテナの前記給電切換手段に伝送する、
請求項４に記載の衛星通信システム。
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