(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルワイヤマルチスイッチ（ＳＷＭ）ホームネットワークシステムにおいて複数の周波数バンドのＲＦ信号を受信するＲＦ入力部と、
直列に結合されたＲＦフロントエンド部及び復調部を含み、前記複数の周波数バンドの前記ＲＦ信号を処理する信号処理回路と、
前記ＲＦ入力部と前記フロントエンド部の第１の入力部との間に結合され、第１の周波数バンドの低域側より高い又は該低域側に属する周波数を有する第１の信号を通過させるハイパスフィルタと、
前記ＲＦ入力部と前記フロントエンド部の第２の入力部との間に結合され、前記第１の周波数バンドの前記低域側より低い第２の周波数バンドに属する第２の信号を通過させるバンドパスフィルタと、
前記ＲＦフロントエンドの前記第１の入力部と基準電位源との間に直列に結合されたキャパシタ、インダクタ及びバラクタダイオードを含むチューナブルトラップ回路であって、制御信号に応じて調整される前記チューナブルトラップ回路の共振周波数において急峻なノッチ減衰特性を示すチューナブルトラップ回路と、
を有し、前記チューナブルトラップ回路に結合される前記復調部は、前記共振周波数付近で不要な信号を抑制するための前記制御信号を生成する、装置。
【請求項２】
前記制御信号は、前記ＲＦフロントエンド部のワイドバンド検出の総電力に、前記不要な信号が及ぼす影響度を表現する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御信号は、前記第２の周波数バンドにおける前記不要な信号のレベルを表現する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記制御信号は、前記復調部における所望信号対雑音比（ＳＮＲ）を表現する、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に強力な地上信号から衛星受信システムを保護する装置に関連する。シングルワイヤマルチスイッチ(SWM)環境において動作する衛星受信機の入力同軸ケーブルに生じるおそれのある強いATSC信号その他の信号を排除するために、Q値の高いチューナブルトラップ(high  Q  tunable  trap)が使用されている。
【背景技術】
【０００２】
この「背景技術」のセクションは、以下に説明される本発明の様々な形態に関連する様々な技術を読者に紹介するように意図されている。ここでの議論は、読者に背景技術の情報を与え、本発明の様々な形態を適切に理解することを促すと考えられる。従ってここでの説明はこのような観点から解釈される必要があり、従来技術として認めているわけではないことが、理解されるべきである。
【０００３】
衛星テレビジョン信号は、一般的には、ディッシュアンテナで受信され、低雑音ブロックダウンコンバータ(LNB)により処理され、家庭内の同軸ケーブルを通じてテレビジョンディスプレイ装置に関連付けられているセットトップボックス(STB)へ配信される。最新の機器の場合、複数の衛星LNBからの信号は、シングルワイヤマルチスイッチ(SWM)により、同じ同軸ケーブルで複数のSTBに同時に伝送されてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
あるSWM環境の場合、衛星のLバンド信号(950-2150MHz)が、50-806MHzの地上ATSC又はその他の信号と同じ同軸ケーブル上に併存している。ATSC信号は、衛星フロントエンドに過剰に負担をかける又はダメージを与える程度に充分に強い場合があるので、安全なレベルまで減衰させる必要がある。ATSC信号からのパワー(電力)は、ワイドバンドRF自動利得制御(AGC)方式により、所望の衛星信号を不都合に減衰させてしまうおそれもある。
【０００５】
ATSCスペクトルの上限周波数が衛星スペクトルの下限周波数に近接していた場合、衛星の低い周波数に影響を及ぼすことなくATSC信号を減衰させる適切な機能を備えた衛星ハイパスフィルタを設計することは容易でない。多くの場合、外部ダイプレクサを用いて、衛星入力接続部にATSC信号が入ってしまうことを防止しようとしている。しかしながら、外部ダイプレクサが装置から除去されたとしても衛星受信機が適切に動作を継続できることが望ましい。開示される本発明はこれらの及び/又はその他の問題点に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態による装置は、
第1の信号及び第2の信号のソースに結合されたフィルタと、
前記フィルタに結合され、前記フィルタの通過帯域内にある前記第2の信号を濾波するチューナルブルトラップフィルタと、
前記第1の信号を復調し、前記第1の信号及び前記第2の信号の内の少なくとも1つの信号パラメータを決定し、該信号パラメータに応じて前記チューナルブルトラップフィルタを制御するための制御信号を生成する復調部と
を有する装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】衛星テレビジョンシステムの一実施形態を示す図。
【図２】SWM環境の同軸ケーブルにおける電力スペクトルの一例を示す図。
【図３】チューナブルトラップ回路を備えた衛星信号受信システムの一部を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜概要＞
上記の問題に対処するため、本発明に関する装置は、強い地上信号から衛星受信システムを保護する。シングルワイヤマルチスイッチ(single-wire  multi-switch：SWM)環境において動作する衛星受信機の入力同軸ケーブルに生じるおそれのある強いATSC信号その他の信号を排除するために、Q値の高いチューナブルトラップ(high  Q  tunable  trap)が使用さる。本発明に関するこれら及びその他の形態は添付図面を参照しながら詳細に説明される。
【０００９】
＜詳細な説明＞
本発明に関する上記の特徴、その他の特徴及び利点並びに課題を解決する手段は以下の説明により更に明らかになる。本発明は、添付図面に関連する本発明の実施形態の以下の詳細な説明を参照することで更に理解できるであろう。
【００１０】
以下に説明される形態は本発明の好ましい実施形態を示しており、そのような実施形態は如何なる方法によっても本発明の範囲を限定するように解釈されてはならない。
【００１１】
上述したように本発明は強力な地上信号から衛星受信システムを保護するための装置を提供する。シングルワイヤマルチスイッチ(SWM)環境において動作する衛星受信機の入力同軸ケーブルに生じるおそれのある強いATSC信号その他の信号を排除するために、Q値の高いチューナブルトラップが使用さる。
【００１２】
本発明は好ましい設計要素を有するように説明されているが、本発明は本願の開示範囲及び精神の範囲内で更に修正されてもよい。従って一般的な原理に基づく本発明に関する如何なる変形例、使用例又は適用例をも本願はカバーしていることが意図されている。更に、本願は、本発明が関連している技術分野における周知慣用疑術の範囲内であって添付の特許請求の範囲に属する、説明された実施形態から逸脱した形態をもカバーするように意図されている。
【００１３】
本発明は衛星テレビジョンセットトップボックスの信号チューニング電子処理部又はテレビジョン信号をチューニングすることが可能な他の装置として実現されてよい。開示される装置及び技法は他の信号受信機器において使用されてもよい。
【００１４】
図1は衛星テレビジョンシステムの一実施形態を示す図である。衛星テレビジョンシステムは、静止衛星110から信号を送信することで、マイクロ波信号を広範な放送領域にブロードキャストする。静止衛星110は地球の上空約35,786kmにおいて1日に1度地球を回る軌道に乗っている。そのような放送衛星110は概して赤道の周囲を周回し、地上の位置に対して同じ位置のまま維持され、衛星受信アンテナ120が固定された視線の角度を維持するようにする。
【００１５】
衛星110は、アップリンク送信機からの信号を受信し、様々な伝送周波数を用いる一群のトランスポンダを用いて、信号を地上にブロードキャストし直す。送信する衛星110が高所にあることは、広範な地上領域内の加入者が信号を受信できるようにする。
【００１６】
地上からの距離が隔たっていること及び衛星に関する厳しい電力制限要請があることにより、アンテナ120は比較的弱い信号を受信することになる。従って信号はアンテナにより受信されると速やかに増幅されることが重要である。この要請は、低雑音ブロックダウンコンバータ(LNB)130を、放物面アンテナ120のフィードホーン(feed  horn)の場所に設けることで達成される。セットトップボックスが1つであるという簡易な形態の場合、LNB130により選択された信号は同軸ケーブルに沿ってディジタル衛星セットトップボックス140まで進み、ディジタル衛星セットトップボックス140はテレビジョンディスプレイ装置150に表示を行うように所望のチャネルを調整する。場合によっては、シングルワイヤマルチスイッチ(SWM)135が使用され、複数のLNB及び複数の極性による信号を、家庭に配備される1つの同軸ケーブル上に多重化する。
【００１７】
テレビジョンディスプレイ装置170、190にそれぞれ接続されている別のセットトップボックス160、180に至るケーブルに信号を与えるために、スプリッタ145、165が使用される。ケーブルを使用する形態に関し、類似の構成例が存在する。ローカルなケーブル配備システムにおける単独のフィード(feed)は、屋内に設けられ、複数のケーブルセットトップボックスに至る同軸ケーブルに分離されてもよい。
【００１８】
受信した衛星信号をSWM135からセットトップボックス140、160、180へ運ぶこと及び制御情報をSWM135へ運ぶのに使用されるスプリッタ及びケーブルは、セットトップボックス間の通信に使用されてもよい。例えば、DVRを含むセットトップボックス140は、記録したコンテンツに対するアクセス権を、家庭内の他のセットトップボックス160、180に与えてもよい。MoCA(Multimedia  over  Coax  Alliance)の標準仕様は、そのような機能の1つを提供する方法を規定している。衛星テレビジョンシステムの場合、ボックス間でなされるこれらのディたるホームネットワーク(DHN)通信は、LNBからSTBに至る又はSWMからSTBに至る通信に対する周波数未満の周波数で行われる。
【００１９】
一実施形態において、衛星のLバンド信号(950-2150MHz)は、地上ATSC又は50-806MHzの他の信号と同じ同軸ケーブル内に共存している。図2は、衛星セットトップボックスが受信するそのような信号スペクトルの一例を示す。STB及びSWM210間の通信は2.3MHzに生じている。LNBからの衛星テレビジョン信号250は950MHzから2150MHzまでの帯域を占めている。この例の場合、2つのATSC信号230、240が950MHzの間近に低周波数側に生じている。
【００２０】
ATSC信号は衛星フロントエンドに過剰に負荷をかける又はダメージを与えるほど協力である、又はワイドバンドRF-AGC検出方式に従うと入力ゲインを減少させ、所望の衛星信号に望まない減衰を引き起こしてしまうおそれがある。ATSCスペクトルの上限周波数が衛星スペクトルの下限周波数に近接していた場合、低い方の衛星信号周波数に影響を及ぼすことなくATSC信号を減衰させる適切な機能を備えた衛星ハイパスフィルタを設計することは容易でない。このため、多くの場合、外部ダイプレクサを用いて、衛星入力接続部にATSC信号が入ってしまうことを防止しようとしている。しかしながら、外部ダイプレクサが装置から除去されたとしても衛星受信機が適切に動作を継続できることが望ましい。
【００２１】
可能性のある解決手段は、STBがSWMモードで動作している場合に使用するように切り替えられる標準的なハイパスフィルタ又はダイプレクサ構造の一部をなす標準的なハイパスフィルタを使用することであるかもしれない。しかしながら標準的なフィルタを使用すると、そのようなフィルタを全ての標準仕様に合致させるのに必要な次数(order)及び形状(topology)が、量産する装置には実現不可能になってしまう。また、標準的なフィルタは、或る程度の挿入損失をもたらし、フロントエンドの入力感度を減らしてしまう。
【００２２】
この問題に対処するため、Q値の高いノッチフィルタ(high  Q  notch  filter)又はトラップ(trap)が、受信システムに付加され、そのトラップはATSC周波数範囲内にある干渉信号に応じて必要な調整を受ける。フィルタの「Q値」又は「品質」因子は、フィルタの急峻さ又は所望のバンドを選択できる能力及び所望バンド付近の不要信号を排除できる能力を示す。干渉信号が安全なレベルまで減少するまで、又は所望信号のゲイン制御の影響が最小化されるまで、トラップの共振周波数が調整される。
【００２３】
図3は、そのようなチューナブルトラップ回路を有する衛星信号受信システム300の一部をブロック図で示す。この例の場合、SWMからの受信された信号は、950MHzより高い衛星帯域(衛星バンド)を通過させるハイパスフィルタ320と、Bバンド(250-750MHz)を通過させるバンドパスフィルタ330とに分けられ、RFフロントエンド380の入力に与えられる。RFフロントエンドは、実施形態に応じて異なる機能を有するが、一般的には整合回路、バンドパスフィルタ、低雑音増幅器及びミキサを有する。この形態におけるRFフロントエンド380は、デュアル復調部390に接続された出力に信号をルーティングする2×2スイッチとして機能する。一実施形態において、単独のSWM入力部を備えたRFフロントエンドが使用されてもよい。RFフロントエンド380は、受信信号のレベルを調整するワイドバンドAGC機能を提供する。チューナブルタップ回路は、インダクタ350及びバラクタダイオード360と直列なキャパシタ340を有し、バラクタダイオードは接地又はグランドに接続されている。復調部390は、関心のある(対象の)チャネルに関して狭帯域AGCを実行し、抵抗器370を介してチューナブルトラップ回路にバイアス電圧を与え、抵抗器の一端はバラクタダイオード360及びインダクタ350の間に接続されている。復調器390に印加される電圧により、トラップの共振周波数、すなわち減衰させられる周波数の範囲を設定する。
【００２４】
トラップ回路が非所望信号を排除する様々な制御アルゴリズムが使用されてもよいが、本方法は、一般に、信号を受信し、受信した信号をハイパスフィルタでフィルタリング(濾波又は選別)し、ある信号パラメータを測定し、測定結果に応じてチューナルブルトラップ回路を調整する手順を有する。可能な方法の1つは、RFフロントエンドのワイドバンド検出部により観測される総電力が最早感知できるほど大きく影響を及ぼさなくなるまで、トラップを調整して干渉信号のレベルを減らす手順を有する。可能性のある別の方法は、Bバンド入力を利用して、干渉信号の狭帯域AGC値を測定する手順を含む。チューナブルトラップはその後にその値が最小になるように調整される。可能性のある別の制御パラメータは、復調器における所望信号の入力信号雑音比(SNR)であってもよい。何れにせよ、測定されたパラメータの評価値は、様々なバイアス電圧及びそれらに対応するトラップ中心周波数によるATSC信号排除の影響を評価するのに使用できる。反復的な制御アルゴリズムを用いて、選択されるパラメータの最適値が求められる。
【００２５】
更に、多くの従来のDiseqC-LNBを用いた非SWM環境が使用されてもよい。DiseqC-LNBで動作する場合、受信機は衛星信号をBバンド内に調整しなければならない。これは、ダイプレクサを用いる形態の場合は問題ではないが、信号入力が使用されるフロントエンドにおいて、調整されたノッチがBバンド内に望まれない損失を招いてしまう。このため、ノッチの上限2150MHz又は下限250MHzを動かしてバラクタが充分な調整範囲を有すること、又は不要である場合には追加的なスイッチダイオードがRF経路から回路を分離する際に利用可能であることの内の何れかの方式が使用されてもよい。
【００２６】
本発明は特定の実施形態の観点から説明されてきたが、本発明の範囲内に属する修正がなされてもよいことが理解されるであろう。例えばRFフロントエンド及び復調部の機能は組み合わせられてもよいし、個別化されていてもよい。AGCループに関連するもののような所定の機能はソフトウェア又はファームウェアで実現されてもよい。汎用の信号プロセッサ又はコンピュータハードウェアを用いて様々な機能が実行されてもよい。更に、他の種類の干渉信号の周波数帯域を排除することや他の受信環境に上記と同じ原理が適用されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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