(57)【要約】  マルチチューナ装置は、受信されたＲＦ信号用のスプリッタ（Ｓ）を具える。このスプリッタは、複数のチューナと接続するためのスプリッタ出力端子（Ｕ）を有する。信号劣化及び電力消費量を低減させるために、スプリッタ出力端子の出力インピーダンスを各チューナの入力インピーダンスよりも著しく低くする。
2009505601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号源と接続するためのスプリッタ入力端子と、スプリッタ出力インピーダンスを有するスプリッタ出力端子とを有するアクティブスプリッタを具えるマルチチューナ装置において、前記スプリッタ出力インピーダンスよりも著しく高い入力インピーダンスをそれぞれ有する複数のチューナが前記スプリッタ出力端子に接続されていることを特徴とするマルチチューナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチチューナ装置において、前記スプリッタ出力端子のインピーダンスが前記スプリッタ入力端子のインピーダンスよりも著しく低く、且つ前記チューナそれぞれの入力インピーダンスが前記スプリッタ入力端子のインピーダンスよりも著しく高いことを特徴とするマルチチューナ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のマルチチューナ装置において、前記スプリッタが、前記ＲＦ信号源の特性インピーダンスにほぼ等しい出力インピーダンスを有する更なるスプリッタ出力端子と、この更なるスプリッタ出力端子を当該マルチチューナ装置のＲＦ出力端子に接続する手段とを具えることを特徴とするマルチチューナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか一項に記載のマルチチューナ装置に用いるデュアルモードモジュールにおいて、このモジュールが第１及び第２の動作モードを有し、第２の動作モードでのＲＦ入力インピーダンスが第１の動作モードでのＲＦ入力インピーダンスよりも著しく高く、第１の動作モードでのＲＦ出力インピーダンスがこの第２の動作モードでのＲＦ入力インピーダンスよりも著しく低いことを特徴とするデュアルモードモジュール。
【請求項５】
請求項４に記載のデュアルモードモジュールにおいて、このデュアルモードモジュールは、スプリッタ入力端子及び少なくとも第１及び第２のスプリッタ出力端子を有するＲＦスプリッタを具え、このＲＦスプリッタはこのデュアルモードモジュールの第１の動作モードで動作するようになっており、前記デュアルモードモジュールは第２の動作モードで動作するＲＦ信号経路を有し、このＲＦ信号経路は第１の動作モードのデュアルモードモジュールの第１のスプリッタ出力端子と接続するための入力端子と、ＲＦ信号をチューナに出力する出力端子とを有することを特徴とするデュアルモードモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のデュアルモードモジュールにおいて、このデュアルモードモジュールは、その第１の動作モードでスプリッタ出力端子を共通出力端子に接続するとともに、このデュアルモードモジュールの第２の動作モードで前記ＲＦ信号経路の出力端子をこの共通出力端子に接続するように構成したモード出力スイッチを具えることを特徴とするデュアルモードモジュール。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のデュアルモードモジュールにおいて、このデュアルモードモジュールは、その第１の動作モードで前記スプリッタ入力端子を共通入力端子に接続するとともに、このデュアルモードモジュールの第２の動作モードで前記ＲＦ信号経路の入力端子をこの共通入力端子に接続するように構成したモード入力スイッチを具えることを特徴とするデュアルモードモジュール。
【請求項８】
請求項６に記載のデュアルモードモジュールにおいて、このデュアルモードモジュールは、前記共通出力に接続されているチューナ入力端子を有するチューナを具えることを特徴とするデュアルモードチューナ。
【請求項９】
請求項５に記載のデュアルモードモジュールにおいて、このデュアルモードモジュールは、前記ＲＦ信号経路に接続されているバッファ段を具えることを特徴とするデュアルモードモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦ信号源と接続するための入力端子を有するアクティブスプリッタを具えるマルチチューナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチチューナ装置は、文献European Solid-States Circuits Conference, 2004 (ESSCIRC 2004)の１９５〜１９８頁に記載された論文“A 48-860 Mhz splitter amplifier exhibiting an IIP2 and IIP3 of 94dBmV and 73dBmV”（Jan van Sinderen氏等著）から既知である。
【非特許文献１】European Solid-States Circuits Conference, 2004 (ESSCIRC 2004)に記載の論文“A 48-860 Mhz splitter amplifier exhibiting an IIP2 and IIP3 of 94dBmV and 73dBmV”（Jan van Sinderen氏等著）
【０００３】
今日、様々なチャンネルを同時に受信する多重チューナの適用装置がますます利用されている。かかる装置は例えば、分割画面及びピクチュア・イン・ピクチュアの双方の機能、又はいずれか一方の機能を有するテレビジョン受像機、録画機能及びモニタ機能を有するビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）、１つのチャンネルを記憶しながら同時に他のチャンネルを見ることができるＤＶＤレコーダ、並びに１つのチャンネルを見ながら他のチャンネルを光学ＤＶＤディスクに記憶し、さらに他のチャンネルを磁気ハードディスクに記憶することができるパーソナルコンピュータである。本発明は、テレビジョン信号の受信機に限らず無線信号のマルチチューナ受信機にも用いることができる点に留意すべきである。
【０００４】
複数のチューナは、通常、特性インピーダンスが例えば７５Ωの（同軸）ケーブルを用いて、単一のＲＦ信号源に接続する必要がある。最適なＲＦ信号を転送するために、且つケーブルでのＲＦ信号反射を防ぐために、７５ΩであるＲＦ信号源の特性インピーダンスと実質的に整合する入力インピーダンスを有するスプリッタが用いられる。スプリッタは少なくとも２つの（第１及び第２の）出力端子を有し、入力インピーダンスが７５Ωである２つのチューナとの接続において反射を発生させないために各出力端子は７５Ωの出力インピーダンスを有している。更に他の（第３の）チューナをＲＦ信号源と接続する必要がある場合には、他の（第２の）スプリッタを用いて、このスプリッタの入力端子を最初の（第１の）スプリッタの第２の出力端子に接続し、第２及び第３のチューナを第２のスプリッタの第１及び第２の出力端子にそれぞれ接続している。チューナが１つ増えるごとに、スプリッタも１つ必要となる。
【０００５】
上述したマルチチューナ装置の問題は、各スプリッタが直線性及びノイズ性能を制限してしまうため、ＲＦ信号がスプリッタを通過するたびにＲＦ信号が劣化してしまうことである。更に全てのスプリッタにおける全電力消費量は著しく多く、チューナの個数とともに直線的に増加してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術のマルチチューナ受信機の欠点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ＲＦ信号源と接続するためのスプリッタ入力端子と、スプリッタ出力インピーダンスを有するスプリッタ出力端子とを有するアクティブスプリッタを具えるマルチチューナ装置において、前記スプリッタ出力インピーダンスよりも著しく高い入力インピーダンスをそれぞれ有する複数のチューナが前記スプリッタ出力端子に接続されていることを特徴とする。本発明の有利な例は従属請求項に定めてある。
【０００８】
本発明の根本的な着想は、マルチチューナ装置では、スプリッタとチューナとの間の距離は、スプリッタとチューナとの間の接続ラインにおけるＲＦ信号の反射が信号品質に悪影響を及ぼさない程度に十分短いことにある。よって、これらの素子間で電力整合を行う必要がない。スプリッタ出力端子のインピーダンスを比較的低く、チューナ入力端子のインピーダンスを比較的高く設計することにより、単一のスプリッタにより複数のチューナを駆動することができ、その結果、大きな非直線歪み及び低いＳＮ比を伴うアクティブスプリッタの縦続接続体を用いなくてすむ。さらに、比較的高いインピーダンスを有するチューナ入力端子を低電流で駆動することができ、その結果スプリッタ内の直流電流による電力消費量を従来技術のマルチチューナ装置の複数のスプリッタによる電力消費量よりも著しく低く保つことができる。
【０００９】
実際には、前記スプリッタ出力端子のインピーダンス（１０Ω）は、スプリッタ入力端子のインピーダンス（７５Ω）よりも著しく低く、前記チューナ入力端子のそれぞれのインピーダンス（例えば１０ｋΩ）は、前記スプリッタ入力端子のインピーダンスよりも著しく高い。
【００１０】
本発明による装置では、入力インピーダンスが例えば７５Ωである従来技術のチューナを用いることができる。十分に高い入力インピーダンスを得るために従来技術のチューナの前にバッファ段を置くこともできる。バッファ段の個数を制限するために１つのバッファ段により２つ以上の従来技術のチューナを駆動することができる。
【００１１】
本発明では、マルチチューナ装置で用いるデュアルモードモジュールをも提供する。かかるデュアルモードモジュールは、第１及び第２の動作モードと、第２の動作モードでは第１の動作モードでのＲＦ入力インピーダンスよりも著しく高くなるＲＦ入力インピーダンスと、第１の動作モードでは第２の動作モードでのＲＦ入力インピーダンスよりも著しく低くなるＲＦ出力インピーダンスとを有する。かかるデュアルモードモジュールは例えば、スプリッタ入力端子並びに少なくとも第１及び第２のスプリッタ出力端子を有するＲＦスプリッタを具え、このＲＦスプリッタはこのデュアルモードモジュールの第１の動作モードで動作するようになっており、前記デュアルモードモジュールは第２の動作モードで動作するＲＦ信号経路を有し、このＲＦ信号経路は第１の動作モードのデュアルモードモジュールの第１のスプリッタ出力端子と接続するための入力端子と、ＲＦ信号をチューナに出力する出力端子とを有するようにしうる。かかるデュアルモードモジュールは、このモジュールのピンを接地するか又は電源電圧点に接続することにより一方のモードで且つピンを接続しないままにすることにより他方のモードで動作させることができる。必須ではないが、各モジュールは独自のチューナを具えていることが好ましい。このデュアルモードモジュールは、各チューナに対して同一のモジュールを用いたマルチチューナ装置を簡単に実現しうるようにする。
【００１２】
添付の図面を参照して更に説明する。
【００１３】
図１は、３つのチューナＴ１、Ｔ２、Ｔ３を有する従来のマルチチューナ装置を示し、各チューナはそれぞれＲＦ入力端子Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３及びＩＦ出力端子Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を有している。更に図１には２つのスプリッタＳ１及びＳ２が示されている。第１のスプリッタＳ１はスプリッタ入力端子Ｖ１を有し、このスプリッタ入力端子Ｖ１により、特性インピーダンスが７５Ωの同軸ケーブルを介してＲＦ信号をスプリッタＳ１に供給する。スプリッタＳ１は２つの出力端子Ｕ１ａ及びＵ１ｂを有している。スプリッタ出力端子Ｕ１ａはチューナ入力端子Ｉ１に接続され、スプリッタ出力端子Ｕ１ｂは第２のスプリッタＳ２の入力端子Ｖ２に接続されている。スプリッタＳ２は、チューナＴ２の入力端子Ｉ２に接続されている出力端子Ｕ２ａと、チューナＴ３の入力端子Ｉ３に接続されている出力端子Ｕ２ｂとを有している。更に他の（第４の）チューナを必要とする場合は、スプリッタ出力端子Ｕ２ｂが第３のスプリッタの入力端子に接続され、この第３のスプリッタの出力端子が第３及び第４のチューナの入力端子それぞれに接続される。更にスプリッタＳ１は、図１に示す装置外の他の装置に外部の同軸ケーブルを介してＲＦ信号を供給する“ループスルー”出力端子ＬＴＯを有している。例えば、図１の装置がマルチチューナテレビジョン受像機である場合、テレビジョン受像機からＶＣＲにＲＦ信号を供給するためにＬＴＯを用いることができる。
【００１４】
図１では、スプリッタ入力端子Ｖ１、Ｖ２、スプリッタ出力端子Ｕ１ａ、Ｕ１ｂ、Ｕ２ａ、Ｕ２ｂ、ＬＴＯ、及びチューナ入力端子Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３のインピーダンスが全て７５Ω、つまりアンテナケーブルの特性インピーダンスを有していることが示されている。これは、全ての接続において反射は発生せず、利用可能な信号電力の最大量で転送できることを意味する。スプリッタは通常アクティブスプリッタであるので、信号分離に伴う信号電力の損失を適切な増幅によって補償することができる。しかし、スプリッタがアクティブスプリッタであるがゆえに、ＲＦ信号の非直線歪みによる、ＲＦ信号のチャンネル間の相互変調が縦続接続スプリッタの各スプリッタごとに増加してしまう。さらに、スプリッタを通過するほど、信号のＳＮ比が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２に示す本発明によるマルチチューナ装置は、ＲＦ信号源と接続するための７５Ωの入力端子Ｖを有する単一のアクティブスプリッタＳを具えている。図１の装置と相違して、単一のスプリッタＳは低インピーダンス、例えば１０Ωの出力端子Ｕを有し、３つのチューナＴはそれぞれ高インピーダンス、例えば１０ｋΩの入力端子を有している。低インピーダンスのスプリッタ出力端子は、３つのチューナＴの高インピーダンスの入力端子Ｉに並列に信号を供給する。この装置でさらにチューナを必要とする場合は、スプリッタを追加する必要はなく、更なるチューナをスプリッタ出力端子Ｕに容易に接続することができる。スプリッタ出力端子Ｕとチューナ入力端子Ｉとの間の接続ラインの最大長が数センチメートル程度しかないので、スプリッタ出力端子とチューナ入力端子との間の大きなインピーダンス不整合による反射は悪影響を及ぼさない。
【００１６】
チューナ入力端子Ｉの高インピーダンスはバッファ段により容易に得られる。このバッファ段はチューナの入力端子においてエミッタホロワ又はソースホロワであるトランジスタで構成するのが好ましい。ＳＮ比及び非直線歪みに関してだけでなく電力消費量に関しても図２の装置は図１の装置に比べて有利である。その理由は図２のバッファ段による電力消費量は図１の追加のスプリッタにおける電力消費量よりも著しく少なくできる為である。
【００１７】
図３は、図２のマルチチューナ装置で用いるのに好適な一組の同一のデュアルモード一体型モジュールＭ１、Ｍ２…Ｍｘを示している。各モジュールは２つのモードスイッチＦ及びＷを有する。これらのスイッチの位置によりモジュールが動作するモードが決定される。モジュールＭ１は位置が下である２つのスイッチを有し、第１の動作モードで動作する。モジュールＭ２…Ｍｘは位置が上である２つのスイッチを有しているので、第２の動作モードで動作する。図２に示す素子と一致する図３の素子には図２と同一の符号を付してある。
【００１８】
モジュールＭ１は入力端子Ｄを有し、この入力端子ＤにＲＦ信号が、例えばアンテナケーブルから送られる。ＲＦ信号はスイッチＦを介してスプリッタＳの入力端子Ｖに送られる。スプリッタは演算増幅器Ａを有し、スプリッタ入力端子Ｖと演算増幅器の−入力端子との間に抵抗Ｒ１があり、演算増幅器の＋入力端子は接地されている。演算増幅器の出力端子Ｐと演算増幅器の−入力端子との間には帰還抵抗Ｒ２が接続されている。出力端子Ｐは更に、抵抗Ｒ３を介して出力端子ＬＴＯに、且つ抵抗Ｒ４を介してスプリッタ出力端子Ｕに接続されている。抵抗Ｒ１により、スプリッタ入力端子Ｖの入力インピーダンスが決定される。この抵抗が７５Ωである場合、入力端子Ｄに接続されているＲＦケーブルは確実にその特性インピーダンスで適切に終端されるようになる。抵抗Ｒ１と相俟ってスプリッタの増幅率を決定する抵抗Ｒ２の値を例えば１５０Ωにすることにより、ＲＦ信号の増幅率を約２としうる。抵抗Ｒ３の値を７５Ωにすることにより出力端子ＬＴＯに接続されるケーブルの電源インピーダンスを適正にする。抵抗Ｒ４の値を約１０Ωにすることにより、スプリッタ出力端子Ｕにおける所要の出力インピーダンスを１０Ωとする。
【００１９】
モジュールＭ１は更にバッファ段Ｂ及び同調段Ｔ’を有する。このバッファ段Ｂと同調段Ｔ’とが相俟って、図２を参照して上述した高入力インピーダンスチューナＴを構成する。モジュールＭ１のバッファ段Ｂの入力端子Ｉは、スイッチＷの共通出力端子Ｅに、且つスイッチＷを介してスプリッタの出力端子Ｕに接続されている。このスプリッタ出力端子Ｕは、モジュールＭ２…Ｍｘの共通入力端子Ｄに外部で接続されている。これらのモジュールＭ２…Ｍｘは、スイッチＦ及びＷの位置が上であるので第２の動作モードにある。この位置では、共通入力端子Ｄは信号経路Ｑの端子Ｘに接続されている。信号経路Ｑの出力端子Ｙは、スイッチＷ及びその共通出力端子Ｅを介してバッファ段Ｂの入力端子Ｉに接続されている。このようにしてバッファ段Ｂの入力端子Ｉは全てモジュールＭ１のスプリッタ出力端子Ｕに接続されている。
【００２０】
モジュールＭ１のスプリッタは、第２の動作モードでは動作しない点に留意すべきである。従って電力消費量を低減させるために第２の動作モードでは、更なるスイッチ（図示せず）によりスプリッタの演算増幅器Ａを電源から切断するようにする。
【００２１】
１０Ωの抵抗Ｒ４は、演算増幅器Ａの出力端子Ｐを、バッファ段の入力端子Ｉに接続しているスプリッタ出力端子Ｕ及びバッファ段自体の入力端子の寄生容量から分離する作用をする。抵抗Ｒ４がないと、これらの寄生容量により演算増幅器Ａを不安定にしてしまう。しかし、スプリッタ出力端子ＵからモジュールＭ１のチューナ入力端子Ｉへの接続ラインは、スプリッタ出力端子ＵからモジュールＭ２…Ｍｘのバッファ入力端子への接続ラインより極めて短いので、モジュールＭ１のチューナ入力端子Ｉを演算増幅器の出力端子Ｐに直接接続することもできる。更に、この点のインピーダンスは出力端子Ｕのインピーダンスよりもさらに十分低い（例えば２Ω）ので、同調段Ｔ’の入力端子インピーダンス自体は十分高く、第１の動作モードでモジュールＭ１のバッファ段Ｂを省略することもできる。
【００２２】
図４は図３の変更例を示している。図３の素子と一致する図４の素子には図３と同じ符号を付してある。本例の場合も図示のモジュールは互いに同じである。但し、モジュールＭ１は第１の動作モードで動作し、それ以外のモジュールは第２の動作モードで動作するので、スイッチＦ及びＷの位置に関してはその限りではない。図４では、バッファ段ＢがＲＦ信号経路Ｑの入力端子Ｘと出力端子Ｙとの間に位置している。モジュールの第１の動作モードではスプリッタＳが動作し、バッファ段Ｂは動作しないが、第２の動作モードではスプリッタＳが動作しないで、バッファ段Ｂが動作する点に注意すべきである。従って、図４のモジュールの電力消費量は、図３のモジュールの場合に比べ均一となる。
【００２３】
図５のデュアルモードモジュールでは、スイッチＷが演算増幅器Ａの出力端子Ｐとモジュールの出力端子Ｕとの間に位置している。本例では、スイッチＷは実際には、入力端子Ｖ並びに出力端子Ｕ及びＥを有するスプリッタＳの一部である。本例の場合も、第１の動作モードでモジュールＭ１の低インピーダンス（１０Ω）の出力端子Ｕが、第２の動作モードでの他のモジュールＭ２…Ｍｘの高インピーダンスの入力端子Ｄを駆動する。ただし本例の場合は、第２の動作モードにあるいかなる他のモジュールの低インピーダンスの出力端子Ｕも動作状態となる。その理由は、この第２の動作モードにあるモジュールのバッファ段Ｂがこの出力端子Ｕを駆動する為である。本例の場合、他のある１つのモジュールの出力端子Ｕを６５Ωの外部抵抗Ｒ５を介して出力端子ＬＴＯとして利用できるという利点がある。この場合、各モジュールの特有の出力端子ＬＴＯを使用しないようにすることができる。また、第１の動作モードのモジュールＭ１の出力端子Ｕに接続しうる第２の動作モードのモジュールの個数は、これらの外部接続ラインの寄生容量のために制限されてしまうので、ある１つの第２の動作モードのモジュール（Ｍｘ）の出力端子Ｕを、第２の動作モードの更なるモジュールの入力端子Ｄを駆動するのに用いることができる。
【００２４】
図３、４及び５の同調段Ｔ’はデュアルモードモジュールの必須素子ではない点に留意すべきである。必要に応じて、デュアルモードモジュールを外部チューナのみと一緒に用いることができる。また、図３、４及び５のスイッチＦ及び（モジュールにチューナがない場合）図３及び４のスイッチＷも、デュアルモードモジュールの必須素子ではない。モジュールが動作するモードは、マルチチューナ装置においてその設置時に固定され、変更されることがない為、入出力端子Ｖ、Ｕ、Ｘ、Ｙをモジュールの外部からアクセスしうるピンとして設ければ、スイッチを省略しうる。
【００２５】
上述した実施例は、本発明を限定するものではなく、当業者は、特許請求の範囲により規定される本発明の範囲を逸脱することなく、多くの変形例を設計することができることに留意すべきである。本発明は、いくつかの個別の素子を含むハードウェア及び適切にプログラムされたプロセッサの双方、又はいずれか一方によって実施することができる。いくつかの手段を列挙しているデバイスに関する請求項においては、これらの手段のいくつかを、１つの同じハードウェアで構成することができるものである。又、ある手段を互いに異なる従属請求項で述べているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを用いて有効でないということを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、従来技術によるマルチチューナ装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明によるマルチチューナ装置を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２のマルチチューナ装置で用いるデュアルモードモジュールの第１の組を示す説明図である。
【図４】図４は、図２のマルチチューナ装置で用いるデュアルモードモジュールの第２の組を示す説明図である。
【図５】図５は、図２のマルチチューナ装置で用いるデュアルモードモジュールの第３の組を示す説明図である。
【図１】
2009505601.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2009505601.tif 000008
2009505601.tif 000009