JP5215082B2 - Millimeter wave transmitter and millimeter wave transceiver system - Google Patents

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Description

本発明は、ミリ波帯の局発信号を用いてテレビ放送信号をアップコンバートし、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とを無線送信するミリ波送信装置、及び、このミリ波送信装置とミリ波受信装置とから構成される自己ヘテロダイン方式のミリ波送受信システムに関する。   The present invention relates to a millimeter wave transmission device that up-converts a television broadcast signal using a millimeter wave band local oscillation signal and wirelessly transmits the up-converted television broadcast signal and the local oscillation signal, and the millimeter wave transmission device The present invention relates to a self-heterodyne millimeter wave transmission / reception system composed of a millimeter wave receiver.

従来、ＣＡＴＶシステムや集合住宅のテレビ放送受信システム等では、テレビ放送信号を、同軸ケーブル等の伝送線を利用することなく加入者側の受信端末へ伝送できるようにするために、伝送線の末端に、テレビ放送信号をミリ波帯にアップコンバートして送信アンテナから無線送信させる送信装置を設け、加入者側には、この送信装置からの送信電波を受信し、その受信信号をダウンコンバートすることによってアップコンバート前の元のテレビ放送信号を復元する受信装置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）。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a CATV system, a television broadcasting reception system for an apartment house, etc., in order to transmit a television broadcasting signal to a subscriber-side receiving terminal without using a transmission line such as a coaxial cable, the end of the transmission line is used. In addition, a transmission device that up-converts a television broadcast signal to the millimeter wave band and wirelessly transmits it from a transmission antenna is provided, and the subscriber side receives a transmission radio wave from the transmission device and down-converts the received signal. It is proposed to provide a receiving device for restoring the original television broadcast signal before up-conversion (see, for example, Patent Document 1).

また、この種のミリ波送受信システムにおいて、受信装置側で伝送信号（テレビ放送信号）を正確に復元するには、送信装置側で伝送信号をアップコンバートするのに用いられた局発信号と同一周波数の局発信号が必要になるが、この局発信号は、周波数が数十ＧＨｚのミリ波帯となるため、周波数変動が生じ易く、受信装置側で送信装置と同じ局発信号を生成するのは難しいという問題があった。   Also, in this type of millimeter-wave transmission / reception system, in order to accurately restore the transmission signal (television broadcast signal) on the receiving device side, it is the same as the local signal used to upconvert the transmission signal on the transmitting device side. A local oscillator signal with a frequency is required, but since this local oscillator signal has a millimeter wave band with a frequency of several tens of GHz, frequency fluctuations are likely to occur, and the same local oscillator signal as that of the transmitter is generated on the receiver side. There was a problem that it was difficult.

一方、こうした問題を防止することのできるミリ波送受信システムとして、送信装置からは、ミリ波へアップコンバートした伝送信号と、そのアップコンバートに用いた局発信号とを同時に送信し、受信装置側では、受信信号に含まれる伝送信号と局発信号とを乗積することで、アップコンバート前の元の伝送信号を復元することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。   On the other hand, as a millimeter wave transmission / reception system capable of preventing such problems, the transmission device simultaneously transmits the transmission signal up-converted to millimeter wave and the local signal used for the up-conversion. It has been proposed to restore the original transmission signal before up-conversion by multiplying the transmission signal included in the received signal and the local oscillation signal (see, for example, Patent Document 2).

この提案のミリ波送受信システムにおいて、受信装置は、所謂自己ヘテロダイン方式の受信装置となり、ダウンコンバート用の局発信号を生成することなく、送信装置側の局発信号を用いて伝送信号をダウンコンバートすることができることから、局発信号に周波数変動が生じても、送信装置でアップコンバートされる前の元の伝送信号を正確に復元できることになる。   In this proposed millimeter-wave transmission / reception system, the receiving device becomes a so-called self-heterodyne receiving device, and the transmission signal is down-converted by using the local oscillation signal on the transmission device side without generating the local oscillation signal for down-conversion. Therefore, even if a frequency variation occurs in the local signal, the original transmission signal before being up-converted by the transmission device can be accurately restored.

従って、ＣＡＴＶシステム等、テレビ放送信号を伝送するシステムにおいて、テレビ放送信号をミリ波帯にアップコンバートして加入者側に無線伝送する際にも、この提案の自己ヘテロダイン方式の送／受信装置を使用するようにすれば、加入者側でアップコンバート前の元のテレビ放送信号を正確に復元できるようになる。
特許３８８９８８５号公報 特開２００１−５３６４０号公報 Therefore, in a system for transmitting a television broadcast signal, such as a CATV system, the proposed self-heterodyne transmission / reception apparatus is also used when the television broadcast signal is up-converted to the millimeter wave band and wirelessly transmitted to the subscriber side. If used, the original television broadcast signal before up-conversion can be accurately restored on the subscriber side.
Japanese Patent No. 3889885 JP 2001-53640 A

ところで、自己ヘテロダイン方式の受信装置側で、送信装置からミリ波帯のテレビ放送信号と共に送信されてきた局発信号を用いて、テレビ放送信号をダウンコンバートするには、局発信号が飽和領域となり、テレビ放送信号がリニア領域となるよう、局発信号の信号レベルをテレビ放送信号よりも充分大きくする必要がある。   By the way, in order to down-convert a television broadcast signal using a local oscillation signal transmitted together with a millimeter wave band television broadcast signal from the transmission device on the self-heterodyne receiver side, the local oscillation signal becomes a saturation region. Therefore, it is necessary to make the signal level of the local oscillation signal sufficiently higher than that of the television broadcast signal so that the television broadcast signal is in the linear region.

一方、ミリ波を無線送信する送信装置からの送信電力は、通常、電波法等でその上限が規定されることから、受信装置側でテレビ放送信号を復元できるように局発信号とテレビ放送信号とのレベル差を大きくすると、送信装置から送信されるテレビ放送信号の信号レベル（絶対レベル）が小さくなって、受信装置側でダウンコンバートすることにより得られるテレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ：キャリア対ノイズ比）が劣化してしまう、という問題がある。   On the other hand, the transmission power from a transmitting device that wirelessly transmits millimeter waves is normally limited by the Radio Law, etc., so that the local broadcasting signal and the TV broadcasting signal can be restored so that the receiving device can restore the TV broadcasting signal When the difference in level is increased, the signal level (absolute level) of the television broadcast signal transmitted from the transmission device is reduced, and the quality (C / N: TV broadcast signal) obtained by down-conversion on the reception device side. There is a problem that the carrier-to-noise ratio) deteriorates.

このため、テレビ放送信号と局発信号とを同時に送信する自己ヘテロダイン方式のミリ波送信装置を構成する際には、送信アンテナから送信するミリ波帯のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差が適正値となるように、これら各信号の信号レベルを調整すべきである。   For this reason, when configuring a self-heterodyne millimeter-wave transmitter that simultaneously transmits a television broadcast signal and a local oscillation signal, a level difference between the millimeter-wave band television broadcast signal transmitted from the transmission antenna and the local oscillation signal. The signal level of each of these signals should be adjusted so that becomes an appropriate value.

しかし、従来では、こうしたレベル調整については考えられていないため、例えば、ＣＡＴＶシステム等で伝送されるアップコンバート前のテレビ放送信号がレベル変動すると、それに応じてアップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差が変動して、そのレベル差が適性値から外れてしまうことが考えられる。   However, conventionally, such level adjustment has not been considered. For example, when the level of a TV broadcast signal before up-conversion transmitted by a CATV system or the like changes in level, the TV broadcast signal after up-conversion and station transmission are accordingly changed. It is conceivable that the level difference with the signal fluctuates and the level difference deviates from the appropriate value.

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ミリ波帯の局発信号を用いてテレビ放送信号をアップコンバートし、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とを無線送信するミリ波送信装置において、無線送信するテレビ放送信号と局発信号とのレベル差を適性値に制御して、受信装置側で元のテレビ放送信号を良好に復元できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and uses a millimeter wave band local signal to upconvert a television broadcast signal, and wirelessly transmits the upconverted television broadcast signal and the local signal. It is an object of the transmission device to control the level difference between a television broadcast signal to be transmitted wirelessly and a local oscillation signal to an appropriate value so that the original television broadcast signal can be satisfactorily restored on the reception device side.

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のミリ波送信装置は、
ミリ波帯で一定周波数の局発信号を生成する局発信号生成手段と、
前記局発信号生成手段にて生成された局発信号を用いて、テレビ放送信号をミリ波帯にアップコンバートするアップコンバート手段と、
前記アップコンバート手段にてアップコンバートされたミリ波帯のテレビ放送信号と前記局発信号とを送信信号として送信アンテナに出力し、送信アンテナから無線送信させる出力手段と、
前記出力手段から出力されるテレビ放送信号及び局発信号は、テレビ放送信号の方が局発信号に比べてレベルが低く、しかも、そのレベル差が、前記送信信号を受信したミリ波受信装置側で当該局発信号を用いて前記テレビ放送信号をダウンコンバートするのに適した設定値となるよう、前記アップコンバート手段へ入力されるテレビ放送信号及び前記局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整するレベル調整手段と、
を備え、
前記レベル調整手段は、当該ミリ波送信装置に入力されるテレビ放送信号の入力レベルに応じて、該入力レベルが高いときには前記レベル差が小さく、前記入力レベルが低いときには前記レベル差が大きくなるよう、前記アップコンバート手段へ入力されるテレビ放送信号及び前記局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整することを特徴とする。 The millimeter wave transmission device according to claim 1, which has been made to achieve such an object,
A local oscillation signal generating means for generating a local oscillation signal having a constant frequency in the millimeter wave band;
Using the local signal generated by the local signal generating means, up-converting means for up-converting a television broadcast signal into a millimeter wave band;
An output means for outputting the television broadcast signal of the up-converted millimeter wave band and said local oscillation signal to the transmission antenna as a transmission signal to wirelessly transmit from a transmission antenna at the up-conversion means,
The television broadcast signal and the local oscillation signal output from the output means are lower in the level of the television broadcast signal than the local oscillation signal, and the level difference is the side of the millimeter wave receiver that received the transmission signal. The level of at least one of the TV broadcast signal and the local signal input to the up-conversion means is adjusted so that the set value is suitable for down-converting the TV broadcast signal using the local signal. Level adjustment means to
With
The level adjusting means is configured such that the level difference is small when the input level is high and the level difference is large when the input level is low, according to the input level of the television broadcast signal input to the millimeter wave transmission device. The signal level of at least one of the television broadcast signal input to the up-conversion means and the local oscillation signal is adjusted.

また、請求項２に記載のミリ波送信装置は、請求項１に記載のミリ波送信装置において、前記レベル調整手段は、前記出力手段から出力されるテレビ放送信号が、前記局発信号に比べて、６ｄＢ以上２６ｄＢ以下の範囲内に設定された設定値だけ小さくなるよう、前記テレビ放送信号及び前記局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整することを特徴とする。   The millimeter wave transmission device according to claim 2 is the millimeter wave transmission device according to claim 1, wherein the level adjustment means is configured such that the television broadcast signal output from the output means is compared with the local oscillation signal. Thus, the signal level of at least one of the television broadcast signal and the local oscillation signal is adjusted so as to be reduced by a set value set within a range of 6 dB to 26 dB.

また、請求項３に記載のミリ波送信装置は、請求項１又は請求項２に記載のミリ波送信装置において、前記レベル調整手段は、前記テレビ放送信号を前記アップコンバート手段へ入力する入力経路に増幅回路と共に設けられた利得調整回路と、前記アップコンバート手段によりアップコンバートされる前のテレビ放送信号の信号レベルと、前記局発信号の信号レベルとに基づき、前記利得調整回路による利得調整量を制御する第一制御手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, the millimeter wave transmission device according to claim 3 is the millimeter wave transmission device according to claim 1 or 2 , wherein the level adjustment means inputs the television broadcast signal to the up-conversion means. A gain adjustment circuit provided together with an amplifier circuit, a signal level of a television broadcast signal before being up-converted by the up-conversion means, and a signal level of the local signal, and a gain adjustment amount by the gain adjustment circuit And first control means for controlling.

また次に、請求項４に記載のミリ波送信装置は、請求項１又は請求項２に記載のミリ波送信装置において、前記レベル調整手段は、前記局発信号生成手段から前記アップコンバート手段への局発信号の入力経路に設けられた可変減衰器と、前記アップコンバート手段によりアップコンバートされる前のテレビ放送信号の信号レベルに基づき、前記可変減衰器の減衰量を制御する第二制御手段と、を備えたことを特徴とする。 Next, in the millimeter wave transmission device according to claim 4 , in the millimeter wave transmission device according to claim 1 or 2, the level adjustment unit is configured to change the local oscillation signal generation unit to the up-conversion unit. And a second control means for controlling the attenuation amount of the variable attenuator based on the signal level of the television broadcast signal before being up-converted by the up-conversion means. And.

また、請求項５に記載のミリ波送信装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のミリ波送信装置において、前記アップコンバート手段は、前記局発信号を用いて、５９ＧＨｚ以上６６ＧＨｚ以下の周波数帯域内で、帯域幅が２．５ＧＨｚ以下となるように、前記テレビ放送信号をアップコンバートすることを特徴とする。 Further, the millimeter wave transmission device according to claim 5 is the millimeter wave transmission device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the up-conversion means uses the local signal to generate 59 GHz. The television broadcast signal is up-converted so that the bandwidth is 2.5 GHz or less within the frequency band of 66 GHz or less.

一方、請求項６に記載の発明は、テレビ放送信号を、ミリ波帯で一定周波数の局発信号を用いて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と局発信号とを送信アンテナから無線送信するミリ波送信装置と、前記ミリ波送信装置からの送信電波を受信アンテナにて受信し、その受信信号に含まれる局発信号を用いてテレビ放送信号をアップコンバート前の元の周波数帯にダウンコンバートするミリ波受信装置と、を備えた自己ヘテロダイン方式のミリ波送受信システムであって、前記ミリ波送信装置として、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のミリ波送信装置を備えたことを特徴とする。 On the other hand, the invention described in claim 6 up-converts a television broadcast signal using a local oscillation signal having a constant frequency in the millimeter wave band, and transmits the up-converted television broadcast signal and the local oscillation signal from a transmission antenna. A millimeter-wave transmitter for wireless transmission, and a radio wave received from the millimeter-wave transmitter by a receiving antenna, and a television broadcast signal is converted to an original frequency band before up-conversion using a local signal included in the received signal. A millimeter-wave transmission system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the millimeter-wave transmission apparatus includes a millimeter-wave reception system that includes a millimeter-wave reception apparatus that performs down-conversion to the millimeter-wave reception apparatus. A device is provided.

請求項１に記載のミリ波送信装置においては、アップコンバート手段が、局発信号生成手段にて生成された局発信号を用いてテレビ放送信号をミリ波帯にアップコンバートし、出力手段が、このアップコンバート手段にてアップコンバートされたミリ波帯のテレビ放送信号と局発信号とを送信信号として送信アンテナに出力することで、送信アンテナから無線送信させる。   In the millimeter wave transmission device according to claim 1, the up-conversion unit up-converts the television broadcast signal into the millimeter-wave band using the local oscillation signal generated by the local oscillation signal generation unit, and the output unit includes: The millimeter-wave band television broadcast signal and the local oscillation signal up-converted by the up-conversion means are output as transmission signals to the transmission antenna, so that they are wirelessly transmitted from the transmission antenna.

そして、レベル調整手段が、この出力手段から出力されるテレビ放送信号及び局発信号は、テレビ放送信号の方が局発信号に比べてレベルが低くなり、しかも、そのレベル差が、送信アンテナからの送信信号を受信したミリ波受信装置側でその受信信号に含まれる局発信号を用いてテレビ放送信号をダウンコンバートするのに適した設定値となるよう、アップコンバート手段へ入力されるテレビ放送信号及び局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整する。 Then, the level adjusting means has a television broadcast signal and a local oscillation signal output from the output means, and the level of the television broadcast signal is lower than that of the local oscillation signal, and the level difference is from the transmission antenna. TV broadcast that is input to the up-conversion means so that the setting value is suitable for down-converting the TV broadcast signal using the local signal included in the received signal at the millimeter-wave receiver that has received the transmitted signal. The signal level of at least one of the signal and the local oscillation signal is adjusted.

従って、本発明のミリ波送信装置によれば、送信アンテナから無線送信されるテレビ放送信号と局発信号とのレベル差を、設定値（換言すれば適性値）に制御して、ミリ波受信装置に対し、アップコンバート前の元のテレビ放送信号を良好に復元させることができる。   Therefore, according to the millimeter wave transmission apparatus of the present invention, the level difference between the television broadcast signal and the local oscillation signal wirelessly transmitted from the transmission antenna is controlled to the set value (in other words, the appropriate value), and the millimeter wave reception is performed. The original television broadcast signal before up-conversion can be restored to the apparatus satisfactorily.

ここで、レベル調整手段がテレビ放送信号及び局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整する際の目標値となる、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差の設定値は、ミリ波受信装置側でそのテレビ放送信号と局発信号との乗積によりテレビ放送信号をダウンコンバートすることのできる下限値以上で、しかも、そのダウンコンバートにより得られるテレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ）を確保し得る上限値以下であればよい。   Here, the set value of the level difference between the TV broadcast signal after up-conversion and the local signal, which is a target value when the level adjusting means adjusts the signal level of at least one of the TV broadcast signal and the local signal, The millimeter wave receiving device side is equal to or higher than the lower limit value at which the TV broadcast signal can be down-converted by multiplying the TV broadcast signal and the local signal, and the quality of the TV broadcast signal obtained by the down-conversion (C / N) may be less than or equal to the upper limit value that can secure N).

そして、このレベル差の設定値（換言すれば適性値）は、ミリ波に変換して無線伝送するテレビ放送信号の波数（チャンネル数）や周波数帯域幅によっても変化するが、本発明者が実験により調べたところ、請求項２に記載のように、６ｄＢ以上２６ｄＢ以下の範囲内に設定すればよく、より好ましくは略１５ｄＢにするとよいことが判った。 The level difference setting value (in other words, the appropriate value) varies depending on the wave number (channel number) and frequency bandwidth of a television broadcast signal that is converted into millimeter waves and wirelessly transmitted. As a result of the examination, it was found that, as described in claim 2 , it should be set within the range of 6 dB or more and 26 dB or less, more preferably about 15 dB.

従って、このレベル差は、一定値（例えば１５ｄＢ）に固定するようにしてもよいが、本発明では、レベル調整手段が、当該ミリ波送信装置に入力されるテレビ放送信号の入力レベルに応じて変化させる。 Therefore, this level difference may be fixed to a constant value (for example, 15 dB). However, in the present invention, the level adjusting means is adapted to the input level of the television broadcast signal input to the millimeter wave transmitter. Change .

つまり、レベル調整手段は、テレビ放送信号の入力レベルが低いときに、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差が大きくなるよう、テレビ放送信号及び局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整する。
このため、受信装置側では、テレビ放送信号に比べて局発信号の信号レベルがより大きくなり、その局発信号を用いてテレビ放送信号をダウンコンバートする際の変換効率を改善することができる。 That is, the level adjustment means is configured to provide at least one of the television broadcast signal and the local signal so that the level difference between the up-converted television broadcast signal and the local signal is large when the input level of the television broadcast signal is low. Adjust the level .
Therefore, on the receiving device side, the signal level of the local oscillation signal becomes higher than that of the television broadcast signal, and the conversion efficiency when the television broadcast signal is down-converted using the local oscillation signal can be improved.

従って、本発明のミリ波送信装置によれば、ミリ波送信装置に入力されるテレビ放送信号の信号レベルが低く、その品質（Ｃ／Ｎ）が低下している場合に、ミリ波による無線伝送によって、受信装置側で得られるテレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ）が更に劣化するのを防止できる。 Therefore, according to the millimeter wave transmission device of the present invention, when the signal level of the television broadcast signal input to the millimeter wave transmission device is low and the quality (C / N) is low, wireless transmission using millimeter waves is performed. Therefore, it is possible to prevent further deterioration in the quality (C / N) of the television broadcast signal obtained on the receiving device side.

また、テレビ放送信号の入力レベルが高いとき（換言すれば、ミリ波送信装置に入力されるテレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ）が高いとき）には、レベル調整手段は、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差が小さくなるよう、テレビ放送信号及び局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整する。 Furthermore, (in other words, the quality of the television broadcast signal input to the millimeter wave transmission device (when C / N) is high) at high input levels of the television broadcast signal, the level adjustment means, after up-conversion The signal level of at least one of the television broadcast signal and the local signal is adjusted so that the level difference between the television broadcast signal and the local signal is small .

このため、ミリ波送信装置を、送信電力が一定電力になるように構成すれば、テレビ放送信号の送信レベルをより大きくして、テレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ）が低下するのを防止できる。   For this reason, if the millimeter-wave transmission device is configured so that the transmission power is constant, the transmission level of the television broadcast signal is further increased to prevent the quality (C / N) of the television broadcast signal from being lowered. it can.

ここで、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差が設定値となるように、アップコンバート前のテレビ放送信号の信号レベルを調整するには、請求項３に記載のように、テレビ放送信号をアップコンバート手段へ入力する入力経路に利得調整回路付きの増幅回路を設け、この利得調整回路による利得調整量を、第一制御手段にて、アップコンバート前のテレビ放送信号の信号レベルと局発信号の信号レベルとに基づき制御するようにするとよい。 Here, in order to adjust the signal level of the television broadcast signal before up-conversion so that the level difference between the television broadcast signal after up-conversion and the local oscillation signal becomes a set value , as described in claim 3 , An amplifier circuit with a gain adjustment circuit is provided in an input path for inputting the television broadcast signal to the up-conversion means, and the gain adjustment amount by the gain adjustment circuit is determined by the first control means as a signal of the television broadcast signal before the up-conversion. Control may be performed based on the level and the signal level of the local oscillation signal .

つまり、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差は、アップコンバート前のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差に応じて変化することから、これらのレベル差に基づき利得調整回路を制御することで、アップコンバート前のテレビ放送信号の信号レベルを調整すれば、ミリ波受信装置に向けて無線送信されるアップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差を設定値（換言すれば適性値）に制御することができる。   In other words, the level difference between the TV broadcast signal after up-conversion and the local oscillation signal changes according to the level difference between the TV broadcast signal before up-conversion and the local oscillation signal, so gain adjustment is based on these level differences. If the signal level of the TV broadcast signal before up-conversion is adjusted by controlling the circuit, the level difference between the TV broadcast signal after up-conversion that is wirelessly transmitted to the millimeter wave receiver and the local signal is set. It can be controlled to a value (in other words, an appropriate value).

また、アップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差が設定値となるように、アップコンバート前のテレビ放送信号の信号レベルを調整するには、請求項４に記載のように、局発信号生成手段からアップコンバート手段への局発信号の入力経路に可変減衰器を設け、第二制御手段にて、この可変減衰器の減衰量を、アップコンバート前のテレビ放送信号の信号レベルに基づき制御するようにしてもよい。 In order to adjust the signal level of the television broadcast signal before up-conversion so that the level difference between the television broadcast signal after up-conversion and the local oscillation signal becomes a set value , as described in claim 4 , A variable attenuator is provided in the input path of the local oscillation signal from the local oscillation signal generating means to the up-conversion means, and the second control means determines the attenuation amount of the variable attenuator as the signal level of the television broadcast signal before the up-conversion. You may make it control based on.

つまり、このように局発信号の信号レベルを調整するようにしても、ミリ波受信装置に向けて無線送信されるアップコンバート後のテレビ放送信号と局発信号とのレベル差を設定値（換言すれば適性値）に制御することができる。   In other words, even when the signal level of the local signal is adjusted in this way, the level difference between the up-converted television broadcast signal and the local signal that are wirelessly transmitted to the millimeter wave receiver is set (in other words, If so, it can be controlled to an appropriate value).

一方、現在、日本国内で６０ＧＨｚ帯のミリ波を使ってテレビ放送信号等を無線伝送するのに利用可能な連続した周波数帯域幅は、２．５ＧＨｚであり、そのミリ波の周波数帯域は、５９ＧＨｚ〜６６ＧＨｚである。   On the other hand, the continuous frequency bandwidth that can be used to wirelessly transmit a television broadcast signal or the like using a millimeter wave of 60 GHz band in Japan is 2.5 GHz, and the frequency band of the millimeter wave is 59 GHz. ~ 66 GHz.

このため、アップコンバート手段は、請求項５に記載のように、局発信号を用いて、５９ＧＨｚ以上６６ＧＨｚ以下の周波数帯域内で、帯域幅が２．５ＧＨｚ以下となるように、テレビ放送信号をアップコンバートするよう構成することが望ましく、そのためには、局発信号の周波数を、６０．２５ＧＨｚ〜６４．７５ＧＨｚ内の任意の周波数に設定するとよい。 For this reason, as described in claim 5 , the up-conversion means uses the local oscillation signal to convert the television broadcast signal into a frequency band of 59 GHz to 66 GHz so that the bandwidth is 2.5 GHz or less. It is desirable to configure to up-convert, and for this purpose, the frequency of the local oscillation signal may be set to an arbitrary frequency within the range of 60.25 GHz to 64.75 GHz.

次に、請求項６に記載のミリ波送受信システムは、ミリ波送信装置が、ミリ波帯にアップコンバートしたテレビ放送信号と、そのアップコンバートに用いた局発信号とを無線送信し、ミリ波受信装置側では、その送信電波を受信した受信信号を、その受信信号に含まれる局発信号を用いてダウンコンバートすることで、ミリ波送信装置がアップコンバートする前の元のテレビ放送信号を復元する、自己ヘテロダイン方式のミリ波送受信システムである。 Next, in the millimeter wave transmission / reception system according to the sixth aspect , the millimeter wave transmission device wirelessly transmits a television broadcast signal up-converted to the millimeter-wave band and a local oscillation signal used for the up-conversion. On the receiving device side, the received signal that received the transmission radio wave is down-converted using the local signal included in the received signal, thereby restoring the original television broadcast signal before the millimeter-wave transmitting device up-converts. This is a self-heterodyne millimeter-wave transmission / reception system.

そして、このミリ波送受信システムにおいては、ミリ波送信装置として、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のミリ波送信装置が設けられていることから、ミリ波受信装置側では、テレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ）を低下させることなく、ミリ波送信装置がアップコンバートする前の元のテレビ放送信号を正確に復元することができるようになる。 Then, in the millimeter-wave transmission and reception system, as the millimeter wave transmission device, since the millimeter wave transmission device according is provided in any one of claims 1 to 5, in the millimeter wave reception device side, It is possible to accurately restore the original television broadcast signal before the millimeter wave transmission device up-converts without reducing the quality (C / N) of the television broadcast signal.

以下に、本発明の前提となる参考例及び本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の前提となる参考例のミリ波送受信システム全体の構成を表す構成図である。
本参考例のミリ波送受信システムは、ＣＡＴＶシステムの伝送線の端末側に設けられ、ＣＡＴＶシステムで伝送される地上波（ＶＨＦ，ＵＨＦ）、ＢＳ、ＣＳ等の各種テレビ放送信号からなるＣＡＴＶ信号（周波数：７０ＭＨｚ〜１２５０ＭＨｚ）を、ミリ波帯（６０ＧＨｚ帯）に周波数変換して、加入者側の受信端末（テレビ受像機等）に無線伝送するためのものであり、ミリ波送信装置１０と、ミリ波受信装置３０とから構成されている。 Reference examples and embodiments of the present invention, which are the premise of the present invention, will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of a millimeter wave transmission / reception system of a reference example as a premise of the present invention .
The millimeter wave transmission / reception system of this reference example is provided on the terminal side of a transmission line of a CATV system, and transmits a CATV signal (VHF, UHF), a CATV signal including various television broadcast signals such as BS and CS transmitted by the CATV system. Frequency: 70 MHz to 1250 MHz) is converted to a millimeter wave band (60 GHz band) and wirelessly transmitted to a receiving terminal (such as a television receiver) on the subscriber side. The millimeter wave receiver 30 is configured.

ＣＡＴＶシステムは、地上波（ＶＨＦ，ＵＨＦ）、ＢＳ、ＣＳ等の各種テレビ放送電波を受信する複数の受信アンテナ２（図では一つのみ記載）、各受信アンテナ２からの受信信号を処理して伝送線へ送出するヘッドエンド４、ヘッドエンド４から伝送線を介して伝送されてきたテレビ放送信号を増幅して端末側へ出力する増幅器６、８、…等からなる周知のものである。   The CATV system processes a plurality of receiving antennas 2 (only one is shown in the figure) that receives various types of television broadcasting radio waves such as terrestrial waves (VHF, UHF), BS, CS, and the like, and processes received signals from each receiving antenna 2. The head end 4 is sent to the transmission line, and the television broadcast signal transmitted from the head end 4 through the transmission line is amplified and output to the terminal side, and the amplifiers 6, 8,.

また、ヘッドエンド４は、各受信アンテナ２からの受信信号（つまりテレビ放送信号）だけでなく、その受信信号と同じ周波数帯で特定チャンネルのテレビ放送信号と重複しない一定周波数（例えば、４５０ＭＨｚ）のパイロット信号を出力する。そして、このパイロット信号は、ＣＡＴＶシステムを構成する増幅器６、８等の伝送機器が、ＣＡＴＶ信号の信号レベルを調整するのに使用される。   The head end 4 has a constant frequency (for example, 450 MHz) that does not overlap with a television broadcast signal of a specific channel in the same frequency band as the reception signal as well as a reception signal (that is, a television broadcast signal) from each reception antenna 2. A pilot signal is output. The pilot signal is used by a transmission device such as amplifiers 6 and 8 constituting the CATV system to adjust the signal level of the CATV signal.

次に、ミリ波送信装置１０には、伝送線を介して入力されるヘッドエンド４からのＣＡＴＶ信号を増幅する増幅回路１２、増幅回路１２からのＣＡＴＶ信号の出力レベルを調整するＡＧＣ回路（自動利得調整回路）１４、ミリ波帯で一定周波数（例えば、６０．２５ＧＨｚ）の局発信号を発生する局部発振器１６、ＡＧＣ回路１４から出力されたＣＡＴＶ信号と局部発振器１６が発生した局発信号とを混合することでＣＡＴＶ信号をミリ波帯にアップコンバートするミキサ１８、ミキサ１８から出力されるミリ波帯の信号の内、局発信号を中心とする上下の側波帯（ダブルサイドバンド：ＤＳＢ）となるＣＡＴＶ信号、つまり、周波数：６０．２５ＧＨｚ±１．２５ＧＨｚのミリ波信号（図１に一点鎖線で示す枠内参照）、を選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０、及び、バンドパスフィルタ２０を通過したミリ波帯のＣＡＴＶ信号を増幅してミリ波送信アンテナ２４に出力することで、ミリ波送信アンテナ２４からミリ波帯のＣＡＴＶ信号を無線送信させる増幅回路２２、が設けられている。   Next, the millimeter wave transmitter 10 includes an amplifier circuit 12 that amplifies the CATV signal from the head end 4 input through the transmission line, and an AGC circuit that automatically adjusts the output level of the CATV signal from the amplifier circuit 12 (automatically). (Gain adjustment circuit) 14, a local oscillator 16 that generates a local oscillation signal having a constant frequency (for example, 60.25 GHz) in the millimeter wave band, a CATV signal output from the AGC circuit 14, and a local oscillation signal generated by the local oscillator 16 The mixer 18 that upconverts the CATV signal to the millimeter wave band by mixing the upper and lower sidebands (double sideband: DSB) centered on the local signal among the millimeter wave band signals output from the mixer 18. ), That is, a millimeter wave signal having a frequency of 60.25 GHz ± 1.25 GHz (refer to the frame indicated by a one-dot chain line in FIG. 1) is selectively passed. Band-pass filter (BPF) 20 and the millimeter-wave band CATV signal that has passed through the band-pass filter 20 are amplified and output to the millimeter-wave transmission antenna 24. An amplifier circuit 22 that wirelessly transmits a signal is provided.

また、ミリ波送信装置１０には、入力側の増幅回路１２で増幅されたＣＡＴＶ信号の中からパイロット信号を抽出する狭帯域のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６が設けられており、このバンドパスフィルタ２６にて抽出されたパイロット信号は、局部発振器１６が発生した局発信号と共に、ＡＧＣ回路１４に入力される。   Further, the millimeter wave transmitter 10 is provided with a narrow-band bandpass filter (BPF) 26 for extracting a pilot signal from the CATV signal amplified by the input-side amplifier circuit 12, and this bandpass filter The pilot signal extracted at 26 is input to the AGC circuit 14 together with the local oscillation signal generated by the local oscillator 16.

ＡＧＣ回路１４は、減衰量を調整可能な可変減衰器（以下、単にアッテネータ（ＡＴＴ）という）２８と、このアッテネータ２８の減衰量を調整する制御回路２７とから構成されており、増幅回路１２から出力されたＣＡＴＶ信号をアッテネータ２８で減衰させてミキサ１８に出力することで、ミキサ１８に入力されるＣＡＴＶ信号の信号レベルを調整する。   The AGC circuit 14 includes a variable attenuator (hereinafter simply referred to as an attenuator (ATT)) 28 capable of adjusting an attenuation amount, and a control circuit 27 that adjusts the attenuation amount of the attenuator 28. The output CATV signal is attenuated by the attenuator 28 and output to the mixer 18, thereby adjusting the signal level of the CATV signal input to the mixer 18.

また、制御回路２７は、バンドパスフィルタ２６にて抽出されたパイロット信号と、局部発振器１６が発生した局発信号との信号レベルを比較し、そのレベル差が予め設定された目標レベル差となるよう、アッテネータ２８の減衰量（換言すれば、増幅回路１２の増幅率（利得）を制御する。   The control circuit 27 compares the signal level of the pilot signal extracted by the bandpass filter 26 with the local signal generated by the local oscillator 16, and the level difference becomes a preset target level difference. Thus, the amount of attenuation of the attenuator 28 (in other words, the amplification factor (gain) of the amplifier circuit 12 is controlled.

なお、制御回路２７がアッテネータ２８の減衰量を制御するのに用いる目標レベル差は、増幅回路２２からミリ波送信アンテナ２４に出力されて、ミリ波送信アンテナ２４から無線送信される送信信号（図１に一点鎖線で示す枠内の信号）において、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差が１５ｄＢとなるように予め設定されている。この結果、ミリ波送信装置１０からは、局発信号に比べて、概ね１５ｄＢだけ信号レベルが低いミリ波帯のＣＡＴＶ信号が、局発信号と共に無線送信されることになる。   Note that the target level difference used by the control circuit 27 to control the attenuation amount of the attenuator 28 is output from the amplifier circuit 22 to the millimeter wave transmission antenna 24 and is transmitted wirelessly from the millimeter wave transmission antenna 24 (FIG. 1 is set in advance so that the level difference between the up-converted CATV signal and the local oscillation signal is 15 dB. As a result, the millimeter wave transmission apparatus 10 wirelessly transmits a millimeter wave band CATV signal having a signal level lower by about 15 dB than the local oscillation signal together with the local oscillation signal.

一方、ミリ波受信装置３０には、ミリ波送信装置１０のミリ波送信アンテナ２４から送信された電波を受信するためのミリ波受信アンテナ３２、ミリ波受信アンテナ３２からの受信信号を増幅する増幅回路３４、この増幅回路３４にて増幅された受信信号のうち、ミリ波送信装置１０側でミリ波帯にアップコンバートされたＣＡＴＶ信号と局発信号とからなるダブルサイドバンド（ＤＳＢ）信号、つまり、周波数：６０．２５ＧＨｚ±１．２５ＧＨｚのミリ波信号（図１に一点鎖線で示す枠内参照）、を選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３６、このバンドパスフィルタ３６を通過したＤＳＢ信号を乗積（二乗）する乗算器３８、この乗算器３８からの出力信号のうち、ミリ波帯のＣＡＴＶ信号と局発信号との周波数の差に対応した、アップコンバート前の元のＣＡＴＶ信号（周波数：７０ＭＨｚ〜１２５０ＭＨｚ）を選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０、及び、このバンドパスフィルタ４０を通過したＣＡＴＶ信号を増幅して、テレビ受像機等の受信端末へ出力する増幅回路４２、が設けられている。   On the other hand, the millimeter wave receiving device 30 includes a millimeter wave receiving antenna 32 for receiving a radio wave transmitted from the millimeter wave transmitting antenna 24 of the millimeter wave transmitting device 10, and an amplification for amplifying a reception signal from the millimeter wave receiving antenna 32. Among the reception signals amplified by the circuit 34 and the amplification circuit 34, a double sideband (DSB) signal composed of a CATV signal and a local oscillation signal up-converted to the millimeter wave band on the millimeter wave transmitter 10 side, that is, , Frequency: 60.25 GHz ± 1.25 GHz millimeter-wave signal (refer to the frame indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 1), a band-pass filter (BPF) 36 that selectively passes, A multiplier 38 that multiplies (squares) the signal, and among the output signals from the multiplier 38, the frequency difference between the CATV signal in the millimeter wave band and the local oscillation signal The band-pass filter (BPF) 40 that selectively passes the original CATV signal (frequency: 70 MHz to 1250 MHz) before up-conversion, and the CATV signal that has passed through the band-pass filter 40 are amplified to receive a television image. An amplifier circuit 42 is provided for outputting to a receiving terminal such as a machine.

つまり、ミリ波受信装置３０は、ミリ波送信装置１０からの受信信号を乗算器３８にて積乗することで、その受信信号に含まれるミリ波帯のＣＡＴＶ信号を、同じ受信信号に含まれる局発信号を用いて周波数変換させ、その周波数変換した信号の中から、ミリ波送信装置１０でアップコンバートされる前の元のＣＡＴＶ信号を抽出する、自己ヘテロダイン方式の受信装置として構成されている。   That is, the millimeter wave receiving apparatus 30 multiplies the reception signal from the millimeter wave transmission apparatus 10 by the multiplier 38, so that the millimeter wave band CATV signal included in the reception signal is included in the same reception signal. It is configured as a self-heterodyne receiving device that performs frequency conversion using a local oscillation signal and extracts the original CATV signal before being up-converted by the millimeter wave transmission device 10 from the frequency-converted signal. .

そして、この自己へテロダイン方式のミリ波受信装置３０にて、受信信号からＣＡＴＶ信号を復元できるようにするには、局発信号が飽和領域、ＣＡＴＶ信号がリニア領域となるよう、受信信号に含まれるＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差を適正値（本参考例では略１５ｄＢ）にする必要がある。 In order to enable the self-heterodyne millimeter wave receiver 30 to restore the CATV signal from the received signal, the local signal is included in the saturated signal and the CATV signal is included in the linear signal. It is necessary to set the level difference between the CATV signal and the local signal to an appropriate value (approximately 15 dB in this reference example ).

これに対し、本参考例では、ミリ波送信装置１０が、ＣＡＴＶ信号と局発信号とを混合して、ＣＡＴＶ信号をミリ波帯にアップコンバートする際、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差が目標レベル差となるよう、ＡＧＣ回路１４にて、ＣＡＴＶ信号の信号レベル（換言すれば増幅回路１２の増幅率（利得））を調整する。 On the other hand, in this reference example , when the millimeter wave transmitter 10 mixes the CATV signal and the local oscillation signal and upconverts the CATV signal to the millimeter wave band, the CATV signal and the local oscillation signal before the up-conversion. The AGC circuit 14 adjusts the signal level of the CATV signal (in other words, the amplification factor (gain) of the amplifier circuit 12) so that the difference between the two levels becomes the target level difference.

このため、ミリ波受信装置３０がミリ波送信装置１０からの送信電波を受信した際、その受信信号に含まれるＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差は、受信信号の信号レベルにかかわらず略一定となり、しかも、上記目標レベル差は、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差が１５ｄＢとなるように設定されていることから、受信信号に含まれるＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差も略１５ｄＢとなる。   For this reason, when the millimeter wave receiving device 30 receives the transmission radio wave from the millimeter wave transmitting device 10, the level difference between the CATV signal and the local oscillation signal included in the received signal is approximately irrespective of the signal level of the received signal. In addition, since the target level difference is set so that the level difference between the CATV signal after up-conversion and the local oscillation signal is 15 dB, the CATV signal and the local oscillation signal included in the reception signal are The level difference is about 15 dB.

よって、本発明のミリ波送信装置１０によれば、ミリ波送信アンテナ２４から無線送信されるＣＡＴＶ信号（複数チャンネルのテレビ放送信号）と局発信号とのレベル差を適性値である略１５ｄＢに制御して、ミリ波受信装置３０に対し、アップコンバート前の元のＣＡＴＶ信号を良好に復元させることができる。   Therefore, according to the millimeter wave transmission device 10 of the present invention, the level difference between the CATV signal (multi-channel television broadcast signal) wirelessly transmitted from the millimeter wave transmission antenna 24 and the local signal is set to an appropriate value of approximately 15 dB. By controlling, the original CATV signal before up-conversion can be satisfactorily restored to the millimeter wave receiver 30.

なお、本参考例のミリ波送信装置１０において、局部発振器１６は、本発明の局発信号生成手段に相当し、ミキサ１８は、本発明のアップコンバート手段に相当し、バンドパスフィルタ２０及び増幅回路２２は、本発明の出力手段に相当し、ＡＧＣ回路１４は、本発明のレベル調整手段に対応する。また、ＡＧＣ回路１４内のアッテネータ２８は、本発明の利得調整回路に対応し、同じくＡＧＣ回路１４内の制御回路２７は、本発明の第一制御手段に対応する。 In the millimeter wave transmitting apparatus 10 of this reference example , the local oscillator 16 corresponds to the local oscillation signal generation means of the present invention, and the mixer 18 corresponds to the up-conversion means of the present invention, and includes the bandpass filter 20 and the amplification. The circuit 22 corresponds to the output means of the present invention, and the AGC circuit 14 corresponds to the level adjusting means of the present invention . Also, the attenuator 28 of the AGC circuit 14 corresponds to the gain adjustment circuit of the present invention, also the control circuit 27 of the AGC circuit 14 corresponds to the first control means of the present invention.

ここで、上記参考例では、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号を代表する信号として、バンドパスフィルタ２６にて、ヘッドエンド４からＣＡＴＶ信号と共に出力されるパイロット信号を抽出し、その抽出したパイロット信号をＡＧＣ回路１４に入力するものとして説明したが、パイロット信号に代えて、ＣＡＴＶ信号に含まれる特定チャンネルのテレビ放送信号をバンドパスフィルタ２６にて抽出し、その抽出したテレビ放送信号をＡＧＣ回路１４に入力するようにしてもよい。 Here, in the above reference example , a pilot signal output together with the CATV signal from the head end 4 is extracted by the band pass filter 26 as a signal representative of the CATV signal before up-conversion, and the extracted pilot signal is AGC. Although described as being input to the circuit 14, instead of the pilot signal, a TV broadcast signal of a specific channel included in the CATV signal is extracted by the band pass filter 26, and the extracted TV broadcast signal is input to the AGC circuit 14. You may make it do.

また、上記参考例では、ミリ波送信装置１０にＡＧＣ回路１４を設け、このＡＧＣ回路１４にてアップコンバート前のＣＡＴＶ信号のレベル調整を行うことで、ミリ波送信装置１０から無線送信されるＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差を、設定値（１５ｄＢ）に制御するようにしたが、このレベル差を設定値に制御するには、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号の信号レベルと、局部発振器１６から出力された局発信号の信号レベルとをそれぞれ調整するようにしてもよく、或いは、局発信号の信号レベルのみを調整するようにしてもよい。 In the above reference example , the AGC circuit 14 is provided in the millimeter wave transmitter 10, and the CATV signal transmitted from the millimeter wave transmitter 10 is wirelessly transmitted by the AGC circuit 14 by adjusting the level of the CATV signal before up-conversion. The level difference between the signal and the local oscillation signal is controlled to the set value (15 dB). To control this level difference to the set value, the signal level of the CATV signal before up-conversion and the local oscillator 16 are controlled. The signal level of the local oscillation signal output from each may be adjusted, or only the signal level of the local oscillation signal may be adjusted.

そして、このように、局発信号の信号レベルのみを調整することで、ミリ波送信装置１０から無線送信されるＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差を設定値（１５ｄＢ）に制御する際には、ミリ波送信装置１０を、図２に示すように構成すればよい。   In this way, by adjusting only the signal level of the local signal, the level difference between the CATV signal wirelessly transmitted from the millimeter wave transmitter 10 and the local signal is controlled to the set value (15 dB). The millimeter wave transmitter 10 may be configured as shown in FIG.

即ち、図２に示すミリ波送信装置１０においては、可変減衰器としてのアッテネータ２８が、局部発振器１６からミキサ１８に至る局発信号の伝送経路上に設けられており、制御回路２７が、増幅回路１２にて増幅されたＣＡＴＶ信号に含まれるパイロット信号（若しくは特定チャンネルのテレビ放送信号）をバンドパスフィルタ２６を介して取り込み、その取り込んだパイロット信号（若しくはテレビ放送信号）の信号レベルに基づき、アッテネータ２８の減衰量を調整するよう構成されている。   That is, in the millimeter wave transmitter 10 shown in FIG. 2, the attenuator 28 as a variable attenuator is provided on the transmission path of the local signal from the local oscillator 16 to the mixer 18, and the control circuit 27 A pilot signal (or a television broadcast signal of a specific channel) included in the CATV signal amplified by the circuit 12 is captured via the band pass filter 26, and based on the signal level of the captured pilot signal (or television broadcast signal), The attenuation amount of the attenuator 28 is adjusted.

従って、図２に示すミリ波送信装置１０によれば、制御回路２７を、本発明の第二制御手段として機能させ、ＣＡＴＶ信号のアップコンバートのためにミキサ１８に入力される局発信号の信号レベルを調整することで、ミリ波送信装置１０から無線送信されるＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差を設定値（１５ｄＢ）に制御させることができるようになる。   Therefore, according to the millimeter wave transmitter 10 shown in FIG. 2, the control circuit 27 functions as the second control means of the present invention, and the signal of the local signal input to the mixer 18 for up-conversion of the CATV signal. By adjusting the level, the level difference between the CATV signal wirelessly transmitted from the millimeter wave transmitter 10 and the local signal can be controlled to the set value (15 dB).

次に、上記参考例では、ミリ波受信装置３０にて、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号を復元するのに適した、局発信号とミリ波帯のＣＡＴＶ信号とのレベル差は、１５ｄＢであるとして説明したが、このレベル差の適正値は、ＣＡＴＶ信号を構成するテレビ放送信号のチャンネル数や、ＣＡＴＶ信号の周波数帯域、或いは、ミリ波受信装置３０の特性等で変化する。 Next, in the above reference example, it is assumed that the level difference between the local oscillation signal and the millimeter-wave CATV signal, which is suitable for restoring the CATV signal before up-conversion in the millimeter-wave receiver 30, is 15 dB. As described above, the appropriate value of the level difference varies depending on the number of TV broadcast signal channels constituting the CATV signal, the frequency band of the CATV signal, the characteristics of the millimeter wave receiver 30, and the like.

そして、本発明者の実験によれば、このレベル差の適性値は、概ね６ｄＢ以上２６ｄＢ以下の範囲内にすればよいことから、制御回路２７がアッテネータ２８の減衰量を制御するのに用いるアップコンバート前のＣＡＴＶ信号と局発信号との目標レベル差も、その範囲内で最も適したレベル差（設定値）に基づき設定するようにすればよい。   According to the experiment by the present inventor, the appropriate value of the level difference may be set within a range of approximately 6 dB to 26 dB. Therefore, the control circuit 27 is used to control the attenuation amount of the attenuator 28. The target level difference between the CATV signal before conversion and the local oscillation signal may be set based on the most suitable level difference (setting value) within the range.

一方、図１、２に示したミリ波送信装置１０において、制御回路２７は、アッテネータ２８の減衰量を調整することで、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号若しくは局発信号の信号レベルを、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差が一定の設定値（１５ｄＢ）となるように制御するものとして説明した。   On the other hand, in the millimeter wave transmitting apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2, the control circuit 27 adjusts the attenuation level of the attenuator 28 to change the signal level of the CATV signal or the local oscillation signal before the up-conversion. In the above description, the level difference between the CATV signal and the local oscillation signal is controlled to be a constant set value (15 dB).

しかし、上記参考例のミリ波送信装置１０に本発明を適用する場合、つまり、本発明の実施形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、制御回路２７に、バンドパスフィルタ２９を介して、増幅回路１２で増幅される前のＣＡＴＶ信号に含まれるパイロット信号（若しくは特定チャンネルのテレビ放送信号）を入力するようにし、制御回路２７が、図４に示す制御特性に従い、その入力されたパイロット信号（若しくは特定チャンネルのテレビ放送信号）の信号レベルに応じて、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号若しくは局発信号の信号レベルを制御するよう構成する。 However, when the present invention is applied to the millimeter wave transmitter 10 of the above reference example, that is, in the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, the control circuit 27 includes a bandpass filter. 29, a pilot signal (or a television broadcast signal of a specific channel) included in the CATV signal before being amplified by the amplifier circuit 12 is input via the control circuit 27, and the control circuit 27 follows the control characteristics shown in FIG. The signal level of the CATV signal before up-conversion or the local oscillation signal is controlled in accordance with the signal level of the input pilot signal (or television broadcast signal of a specific channel) .

つまり、制御回路２７に、増幅回路１２で増幅される前のＣＡＴＶ信号（詳しくはパイロット信号若しくはテレビ放送信号）を入力することで、その入力されたＣＡＴＶ信号の信号レベルが小さいほど、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差が大きくなるよう、アップコンバート前のＣＡＴＶ信号若しくは局発信号の信号レベルを制御させるのである。   That is, by inputting the CATV signal before being amplified by the amplifier circuit 12 (specifically, a pilot signal or a television broadcast signal) to the control circuit 27, the smaller the signal level of the input CATV signal, the more the post-upconvert. The signal level of the CATV signal before up-conversion or the local signal is controlled so that the level difference between the CATV signal and the local signal becomes large.

そして、このようにミリ波送信装置１０を構成すれば、ミリ波送信装置１０へのＣＡＴＶ信号の入力レベルが低く、ＣＡＴＶ信号の品質（Ｃ／Ｎ）が低下し易いときには、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号に比べて、局発信号の信号レベルがより大きくなるため、ミリ波受信装置３０側でＣＡＴＶ信号をダウンコンバートする際の変換効率を改善して、ダウンコンバートによりＣＡＴＶ信号の品質（Ｃ／Ｎ）が劣化するのを防止できる。   If the millimeter wave transmitting apparatus 10 is configured in this way, when the CATV signal input level to the millimeter wave transmitting apparatus 10 is low and the quality (C / N) of the CATV signal is likely to be lowered, the CATV after up-conversion is performed. Since the signal level of the local oscillation signal is higher than that of the signal, the conversion efficiency when the CATV signal is down-converted on the millimeter wave receiving device 30 side is improved, and the quality (C / N) of the CATV signal is reduced by the down-conversion. ) Can be prevented from deteriorating.

また、この場合、ＣＡＴＶ信号の入力レベルが高いとき（換言すれば、テレビ放送信号の品質（Ｃ／Ｎ）が高いとき）には、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差が小さくなるので、出力段の増幅回路２２が、アンテナ２４からの送信電力を一定に制御するよう構成されていれば、ＣＡＴＶ信号の送信レベルをより大きくすることができる。よってこの場合にも、ミリ波受信装置３０側でダウンコンバートされるＣＡＴＶ信号の品質（Ｃ／Ｎ）が劣化するのを防止できる。   In this case, when the input level of the CATV signal is high (in other words, when the quality (C / N) of the television broadcast signal is high), the level difference between the CATV signal after up-conversion and the local oscillation signal is different. Therefore, if the amplifier circuit 22 at the output stage is configured to control the transmission power from the antenna 24 to be constant, the transmission level of the CATV signal can be further increased. Therefore, also in this case, it is possible to prevent the quality (C / N) of the CATV signal down-converted on the millimeter wave receiving device 30 side from deteriorating.

なお、図４の特性図は、ＣＡＴＶ信号の入力レベルが５７〜８１［ｄＢμＶ］であるとき、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差（設定値）を２６〜６［ｄＢ］の範囲内で制御することを表している。   In the characteristic diagram of FIG. 4, when the input level of the CATV signal is 57 to 81 [dBμV], the level difference (set value) between the CATV signal after up-conversion and the local oscillation signal is 26 to 6 [dB]. It represents that it is controlled within the range of.

そして、このように、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号と局発信号とのレベル差（設定値）を、ミリ波送信装置１０へのＣＡＴＶ信号の入力レベルに応じて制御する際には、図４に点線で示すように、ＣＡＴＶ信号の入力レベルの変化に応じてレベル差（設定値）を連続的に変化させるようにしてもよい。   When the level difference (setting value) between the CATV signal after up-conversion and the local oscillation signal is controlled in accordance with the input level of the CATV signal to the millimeter wave transmitter 10 as described above, FIG. As indicated by the dotted line, the level difference (set value) may be continuously changed according to the change in the input level of the CATV signal.

また、図４に実線で示すように、ＣＡＴＶ信号の入力レベルが５７〜６４［ｄＢμＶ］及び７４〜８１［ｄＢμＶ］の範囲内にあるときにはレベル差（設定値）を連続的に変化させ、ＣＡＴＶ信号の入力レベルが６４〜７４［ｄＢμＶ］の範囲内にあるときには、レベル差（設定値）を基準となる１５［ｄＢ］に固定するようにしてもよい。   Further, as shown by the solid line in FIG. 4, when the input level of the CATV signal is in the range of 57 to 64 [dBμV] and 74 to 81 [dBμV], the level difference (set value) is continuously changed, and CATV When the input level of the signal is in the range of 64 to 74 [dBμV], the level difference (set value) may be fixed to 15 [dB] as a reference.

また次に、上記参考例では、ミリ波送信装置１０にてＣＡＴＶ信号をミリ波帯にアップコンバートする際には、周波数６０．２５ＧＨｚの局発信号を使用し、ＣＡＴＶ信号を、局発信号を中心とする周波数６０．２５ＧＨｚ±１．２５ＧＨｚのミリ波信号に変換するものとして説明したが、この局発信号の周波数は、ＣＡＴＶ信号の無線送信に利用可能なミリ波の周波数に応じて適宜設定すればよい。 Next, in the above reference example , when the CATV signal is up-converted to the millimeter wave band in the millimeter wave transmitter 10, a local oscillation signal with a frequency of 60.25 GHz is used, and the CATV signal is converted into the local oscillation signal. Although it has been described that it is converted into a millimeter wave signal having a center frequency of 60.25 GHz ± 1.25 GHz, the frequency of this local oscillation signal is appropriately set according to the frequency of the millimeter wave available for wireless transmission of the CATV signal. do it.

そして、現在、日本国内で６０ＧＨｚ帯のミリ波を使ってテレビ放送信号等を無線伝送するのに利用可能な連続した周波数帯域幅は、２．５ＧＨｚであり、そのミリ波の周波数帯域は、５９ＧＨｚ〜６６ＧＨｚであることから、この点を考慮すると、アップコンバート後のＣＡＴＶ信号は、５９ＧＨｚ以上６６ＧＨｚ以下の周波数帯域内で、帯域幅が２．５ＧＨｚ以下となるようにすることが望ましく、そのためには、局発信号の周波数を、６０．２５ＧＨｚ〜６４．７５ＧＨｚ内の任意の周波数に設定するとよい。   Currently, a continuous frequency bandwidth that can be used for wirelessly transmitting a television broadcast signal or the like using a millimeter wave of 60 GHz band in Japan is 2.5 GHz, and the frequency band of the millimeter wave is 59 GHz. In view of this point, it is desirable that the CATV signal after up-conversion should have a bandwidth of 2.5 GHz or less in a frequency band of 59 GHz or more and 66 GHz or less. The frequency of the local oscillation signal may be set to an arbitrary frequency within 60.25 GHz to 64.75 GHz.

また更に、上記参考例では、ＣＡＴＶシステムの端末側に本発明のミリ波送受信システムを構築した場合について説明したが、本発明のミリ波送受信システムは、例えば、集合住宅や個人住宅等で受信アンテナからの受信信号を１又は複数の受信端末まで伝送する受信システムであっても、上記と同様に適用することができる。 Furthermore, in the above reference example , the case where the millimeter wave transmission / reception system of the present invention is constructed on the terminal side of the CATV system has been described. However, the millimeter wave transmission / reception system of the present invention is, for example, a receiving antenna in an apartment house or a private house. Even in a receiving system that transmits a received signal from a receiver to one or a plurality of receiving terminals, it can be applied in the same manner as described above .

そして、この場合、端末側に伝送する受信信号には、通常、パイロット信号は付与されないことから、ミリ波送信装置１０のＡＧＣ回路１４には、アップコンバート前の受信信号の信号レベルを表す信号として、特定チャンネルのテレビ放送信号を入力するようにすればよい。   In this case, since the pilot signal is not normally given to the reception signal transmitted to the terminal side, the AGC circuit 14 of the millimeter wave transmission apparatus 10 has a signal indicating the signal level of the reception signal before up-conversion. A TV broadcast signal of a specific channel may be input.

本発明の前提となる参考例のミリ波送受信システム全体の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the whole millimeter wave transmission / reception system of the reference example used as the premise of this invention . 図１に示したミリ波送信装置の変形例を表すブロック図である。It is a block diagram showing the modification of the millimeter wave transmission apparatus shown in FIG. 本発明が適用された実施形態のミリ波送信装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the millimeter wave transmission apparatus of embodiment with which this invention was applied . 図３に示したミリ波送信装置におけるレベル差の制御特性を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the control characteristic of the level difference in the millimeter wave transmitter shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２…受信アンテナ、４…ヘッドエンド、６，８…増幅器、１０…ミリ波送信装置、１２…増幅回路、１４…ＡＧＣ回路、１６…局部発振器、１８…ミキサ、２０…バンドパスフィルタ、２２…増幅回路、２４…ミリ波送信アンテナ、２６…バンドパスフィルタ、２７…制御回路、２８…アッテネータ、２９…バンドパスフィルタ、３０…ミリ波受信装置、３２…ミリ波受信アンテナ、３４…増幅回路、３６…バンドパスフィルタ、３８…乗算器、４０…バンドパスフィルタ、４２…増幅回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Reception antenna, 4 ... Head end, 6, 8 ... Amplifier, 10 ... Millimeter wave transmission apparatus, 12 ... Amplification circuit, 14 ... AGC circuit, 16 ... Local oscillator, 18 ... Mixer, 20 ... Band pass filter, 22 ... Amplifying circuit, 24 ... millimeter wave transmitting antenna, 26 ... band pass filter, 27 ... control circuit, 28 ... attenuator, 29 ... band pass filter, 30 ... millimeter wave receiving device, 32 ... millimeter wave receiving antenna, 34 ... amplifying circuit, 36... Bandpass filter, 38... Multiplier, 40.

Claims (6)

ミリ波帯で一定周波数の局発信号を生成する局発信号生成手段と、
前記局発信号生成手段にて生成された局発信号を用いて、テレビ放送信号をミリ波帯にアップコンバートするアップコンバート手段と、
前記アップコンバート手段にてアップコンバートされたミリ波帯のテレビ放送信号と前記局発信号とを送信信号として送信アンテナに出力し、送信アンテナから無線送信させる出力手段と、
前記出力手段から出力されるテレビ放送信号及び局発信号は、テレビ放送信号の方が局発信号に比べてレベルが低く、しかも、そのレベル差が、前記送信信号を受信したミリ波受信装置側で当該局発信号を用いて前記テレビ放送信号をダウンコンバートするのに適した設定値となるよう、前記アップコンバート手段へ入力されるテレビ放送信号及び前記局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整するレベル調整手段と、
を備え、
前記レベル調整手段は、当該ミリ波送信装置に入力されるテレビ放送信号の入力レベルに応じて、該入力レベルが高いときには前記レベル差が小さく、前記入力レベルが低いときには前記レベル差が大きくなるよう、前記アップコンバート手段へ入力されるテレビ放送信号及び前記局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整することを特徴とするミリ波送信装置。 A local oscillation signal generating means for generating a local oscillation signal having a constant frequency in the millimeter wave band;
Using the local signal generated by the local signal generating means, up-converting means for up-converting a television broadcast signal into a millimeter wave band;
Output means for outputting a millimeter-wave band television broadcast signal up-converted by the up-conversion means and the local oscillation signal as a transmission signal to a transmission antenna, and transmitting the radio from the transmission antenna;
The television broadcast signal and the local oscillation signal output from the output means are lower in the level of the television broadcast signal than the local oscillation signal, and the level difference is the side of the millimeter wave receiver that received the transmission signal. The level of at least one of the TV broadcast signal and the local signal input to the up-conversion means is adjusted so that the set value is suitable for down-converting the TV broadcast signal using the local signal. Level adjustment means to
With
The level adjusting means is configured such that the level difference is small when the input level is high and the level difference is large when the input level is low, according to the input level of the television broadcast signal input to the millimeter wave transmission device. A millimeter-wave transmission apparatus for adjusting a signal level of at least one of a television broadcast signal input to the up-conversion means and the local oscillation signal. 前記レベル調整手段は、前記出力手段から出力されるテレビ放送信号が、前記局発信号に比べて、６ｄＢ以上２６ｄＢ以下の範囲内に設定された設定値だけ小さくなるよう、前記テレビ放送信号及び前記局発信号の少なくとも一方の信号レベルを調整することを特徴とする請求項１に記載のミリ波送信装置。   The level adjustment means is configured to reduce the television broadcast signal and the television broadcast signal so that the television broadcast signal output from the output means is smaller than the local signal by a set value set in a range of 6 dB to 26 dB. 2. The millimeter wave transmitter according to claim 1, wherein a signal level of at least one of the local signals is adjusted. 前記レベル調整手段は、
前記テレビ放送信号を前記アップコンバート手段へ入力する入力経路に増幅回路と共に設けられた利得調整回路と、
前記アップコンバート手段によりアップコンバートされる前のテレビ放送信号の信号レベルと、前記局発信号の信号レベルとに基づき、前記利得調整回路による利得調整量を制御する第一制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のミリ波送信装置。 The level adjusting means includes
A gain adjustment circuit provided together with an amplifier circuit in an input path for inputting the television broadcast signal to the up-conversion means;
First control means for controlling the amount of gain adjustment by the gain adjustment circuit based on the signal level of the television broadcast signal before being up-converted by the up-conversion means and the signal level of the local oscillation signal;
The millimeter wave transmitter according to claim 1 , wherein the millimeter wave transmitter is provided. 前記レベル調整手段は、
前記局発信号生成手段から前記アップコンバート手段への局発信号の入力経路に設けられた可変減衰器と、
前記アップコンバート手段によりアップコンバートされる前のテレビ放送信号の信号レベルに基づき、前記可変減衰器の減衰量を制御する第二制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のミリ波送信装置。 The level adjusting means includes
A variable attenuator provided in the input path of the local oscillation signal from the local oscillation signal generation means to the up-conversion means;
Second control means for controlling the attenuation amount of the variable attenuator based on the signal level of the television broadcast signal before being up-converted by the up-conversion means;
The millimeter wave transmitter according to claim 1 , wherein the millimeter wave transmitter is provided. 前記アップコンバート手段は、前記局発信号を用いて、５９ＧＨｚ以上６６ＧＨｚ以下の周波数帯域内で、帯域幅が２．５ＧＨｚ以下となるように、前記テレビ放送信号をアップコンバートすることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のミリ波送信装置。 The up-conversion means uses the local signal to up-convert the television broadcast signal so that a bandwidth is 2.5 GHz or less within a frequency band of 59 GHz to 66 GHz. The millimeter wave transmitter according to any one of claims 1 to 4 . テレビ放送信号を、ミリ波帯で一定周波数の局発信号を用いて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と局発信号とを送信アンテナから無線送信するミリ波送信装置と、
前記ミリ波送信装置からの送信電波を受信アンテナにて受信し、その受信信号に含まれる局発信号を用いてテレビ放送信号をアップコンバート前の元の周波数帯にダウンコンバートするミリ波受信装置と、
を備えた自己ヘテロダイン方式のミリ波送受信システムであって、
前記ミリ波送信装置として、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のミリ波送信装置を備えたことを特徴とするミリ波送受信システム。 A millimeter-wave transmitter that up-converts a television broadcast signal using a local frequency signal in the millimeter wave band and wirelessly transmits the TV broadcast signal and the local signal after the up-conversion from a transmission antenna;
A millimeter wave receiver that receives a transmission radio wave from the millimeter wave transmitter by a receiving antenna and downconverts a television broadcast signal to an original frequency band before upconversion using a local signal included in the received signal; ,
A self-heterodyne millimeter-wave transmission / reception system equipped with
A millimeter wave transmission / reception system comprising the millimeter wave transmission apparatus according to any one of claims 1 to 5 as the millimeter wave transmission apparatus.
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