(57)【要約】  ＲＦ信号をアクティブに分割する方法および装置を提供する。具体的には、ＲＦ信号を周波数分離して（４０２）、第１の周波数セットを含む第１の信号と第２の周波数セットを含む第２の信号とを生成する。第１および第２の信号を個別に増幅して（４０３，４０４）、第１および第２の増幅信号をそれぞれ生成する。次いで、第１および第２の増幅信号を結合して（４０５）、第１および第２の周波数セットを実質的に含む第３の周波数セットを含む再結合信号を生成する。再結合信号を分割して（４０６）、各々が実質的に第３の周波数セットを含む第１および第２のスプリッタ出力信号を生成する。図４に示す本発明の方法（４００）は、地上信号環境において相互変調歪みを実質的に回避しつつも挿入損失を低減または解消するものであり、低コストの構成要素を用い、許容可能な感度、ダイナミック・レンジおよび雑音指数を呈するスプリッタ出力信号を生成する。
2009533950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯域内の複数の信号を処理する方法（４００）であって、
前記周波数帯域を第１の周波数セットと第２の周波数セットとに分離（４０２）するステップと、
前記第１の周波数セットを増幅（４０３）するステップと、
前記第２の周波数セットを増幅（４０４）するステップと、
前記第１の周波数セットと前記第２の周波数セットとを結合（４０５）して再結合信号を生成するステップと、
を含む前記方法。
【請求項２】
前記再結合信号を分割（４０６）して、第３の周波数セットを含む第１の出力信号と第４の周波数セットを含む第２の出力信号とを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項３】
前記第１の周波数セットは約３２８．６ＭＨｚ超の周波数を含み、前記第２の周波数セットは約３２８．６ＭＨｚ未満の周波数を含む、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項４】
前記第１の周波数セットは１つまたは複数のＵＨＦチャネルを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項５】
前記第２の周波数セットは１つまたは複数のＶＨＦチャネルを含む、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項６】
前記分離（４０２）するステップでダイプレクス・フィルタを用いる、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項７】
前記結合（４０５）するステップでダイプレクス・フィルタを用いる、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項８】
前記分離（４０２）するステップはダイプレクサを用いる、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項９】
前記結合（４０５）するステップはダイプレクサを用いる、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項１０】
前記分割（４０６）するステップは受動変圧器回路を用いる、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのＲＦ信号が地上からの複数のＲＦ信号を含む、請求項１に記載の方法（４００）。
【請求項１２】
ＲＦ入力信号を受信するように構成された信号分離器（２１０）であって、第１の分離信号を送出する第１の出力部と第２の分離信号を送出する第２の出力部とを有する信号分離器（２１０）と、
前記第１の分離信号を受信するように結合され、第１の増幅分離信号を送出する第１の増幅器出力部を有する第１の増幅器（２１１）と、
前記第２の分離信号を受信するように結合され、第２の増幅分離信号を送出する第２の増幅器出力部を有する第２の増幅器（２１２）と、
前記第１の増幅分離信号および前記第２の増幅分離信号を受信するように結合された信号結合器（２１３）であって、再結合信号を送出する信号結合器出力部を有する信号結合器（２１３）と、
を含む装置（２００）。
【請求項１３】
前記再結合信号を受信するように結合された信号分割器（２１６）であって、第１のスプリッタ出力信号を送出する第１の信号分割器出力部（２０４）と第２のスプリッタ出力信号を送出する第２の信号分割器出力部（２０５）とを有する信号分割器（２１６）をさらに含む、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項１４】
前記信号分離器（２１０）はダイプレクス・フィルタを含む、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項１５】
前記信号結合器（２１３）はダイプレクサを含む、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項１６】
前記信号分割器（２１６）は変圧器を含む、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項１７】
前記信号分割器（２１６）はバランを含む、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項１８】
前記第１の信号分割器出力部（２０４）は第１のチューナに結合されるように構成され、前記第２の信号分割器出力部（２０５）は第２のチューナに結合されるように構成されている、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項１９】
前記スプリッタ（２００）は、地上で信号を受信する環境での使用で許容可能な相互変調歪み性能を呈する、請求項１２に記載の装置（２００）。
【請求項２０】
（ａ）アンテナ（５１０）と、
（ｂ）前記アンテナ（５１０）に結合された信号スプリッタ（５２０）であって、第１のスプリッタ出力部と第２のスプリッタ出力部とを有する信号スプリッタ（５２０）と、
（ｃ）前記第１のスプリッタ出力部に結合された第１のチューナ（５３０）と、
（ｄ）前記第２のスプリッタ出力部に結合された第２のチューナ（５４０）と、
を含み、
（ｅ）前記信号スプリッタ（５２０）は、前記アンテナ（５１０）からＲＦ入力信号を受信するように構成されたダイプレクス・フィルタ（５２１）であって、上側周波数信号を送出する第１のダイプレクス出力部と下側周波数信号を送出する第２のダイプレクス出力部とを有するダイプレクス・フィルタ（５２１）と、前記上側周波数信号を受信するように結合され、増幅された上側周波数信号を送出する第１の増幅器出力部を有する第１の低雑音増幅器（５２２）と、前記下側周波数信号を受信するように結合され、増幅された下側周波数信号を送出する第２の増幅器出力部を有する第２の低雑音増幅器（５２３）と、前記増幅された上側周波数信号および前記増幅された下側周波数信号を受信するように結合されたダイプレクサ（５２４）であって、再結合信号を送出する再結合出力部を有するダイプレクサ（５２４）と、前記再結合信号を受信するように結合された変圧器（５２５）であって、前記第１のスプリッタ出力部から第１のスプリッタ出力信号を送出し、前記第２のスプリッタ出力部から第２のスプリッタ出力信号を送出する変圧器（５２５）とを含む、テレビジョン信号処理システム（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数通信に関し、より詳細には、無線周波情報信号を分割する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線周波数（ＲＦ）通信が広く普及し、そうした数多くのＲＦ信号源が、米国およびその他の国々の多くの地域で信号輻輳環境を生み出している。同時に、ディジタル通信技術の登場により、ノイズ、感度、ダイナミック・レンジなどの受信信号特性に厳密な要件が課されるようになっている。例えば、ディジタル・テレビジョンは、受信機において特定の信号特性を要求する可能性が高い１つのディジタル通信技術である。
【０００３】
ディジタル・テレビジョンが普及するにつれて、アナログ・テレビジョン機器からディジタル・テレビジョン機器への切替えに要するかなりの出費に応じた性能および利便性の向上をユーザが求める可能性は高い。例えば、ユーザは、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）装置やパーソナル・ビデオ・レコーダ（ＰＶＲ）、高精細度（ＨＤ）受信機といった付加的な構成要素が便利に一体化されることに加えて、テレビジョン信号をほとんど干渉なく受信できることを期待する可能性が高い。
【０００４】
このような性能要件と輻輳状態とが組み合わさると、ユーザの利便性を向上させるように設計された電子装置を製造する製造業者にとって有意な問題が生じる。例えば、ユーザは、１つまたは複数のテレビジョン・セット、パーソナル・ビデオ・レコーダ（ＰＶＲ）、ビデオ・レディ（ｖｉｄｅｏ−ｒｅａｄｙ）受信機など、テレビジョン信号を受信できる複数の装置を利用したいと思うこともしばしばある。多くのユーザはアンテナまたはその他の受信装置を１つしか所有していないので、信号特性をしきい値要件未満のレベルに劣化させない、信号を分割する装置が必要である。
【０００５】
従来の信号分割の解決策は、入来信号の電力増幅に注目していた。所与の電力の入来信号を２つの信号に分割すると、その結果得られる２つの信号それぞれの電力は、元の入来信号の電力の半分に過ぎない。スプリッタ出力部におけるこの電力の低下は、挿入損失と呼ばれている。電力増幅器を使用して分割前に入来信号の電力を上げておくと、得られる２つの信号のそれぞれの電力はその分だけ上昇し、それにより分割によって生じる挿入損失は低減するか、または解消される。
【０００６】
図１は、このタイプの従来の典型的なスプリッタを示す図である。スプリッタ入力部１０１からの入来信号は、増幅器１０２によって増幅され、その後変圧器またはバラン１０３に入る。変圧器またはバラン１０３は、一般に隣接する複数のコイルを用いて、スプリッタ出力部１０４および１０５にそれぞれ接続される２つの信号を生成する、周知の回路構造を利用している。
【０００７】
図１に示すタイプの従来のスプリッタには、実際にはいくつかの欠点がある。例えば、増幅器１０２は、入来信号の周波数範囲全体にわたって信号の利得を上昇させる。このように増幅を行うと、相互変調歪み効果によって入来信号の受信が劣化する、または阻害されるリスクが高くなる。相互変調歪みは、信号間の干渉に関係し、対象とする周波数帯域内に不要な信号を生じることもある。例えば、周波数ｆ１の第１の信号が周波数ｆ２の第２の信号と干渉した場合には、２次相互変調歪みが周波数ｆ３＝ｆ１＋ｆ２およびｆ４＝ｆ１−ｆ２において現れ、３次相互変調歪みが周波数ｆ５＝２＊ｆ１＋ｆ２、ｆ６＝２＊ｆ１−ｆ２、ｆ７＝２＊ｆ２＋ｆ１、ｆ８＝２＊ｆ２−ｆ１において現れ、以下同様にさらに高次の相互変調歪み効果が現れる可能性がある。
【０００８】
こうした望ましくない相互変調歪み効果は、差動回路構成、特殊な増幅器、およびその他の慎重に選択した構成要素を使用することによって最小限に抑えることができる。しかし、このタイプの構成要素は比較的高価であり、複雑さが大幅に増し、実際的な限度を超えてコストが高くなる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、相互変調歪み効果を回避しながら、挿入損失を低減または解消する、ＲＦ信号を分割する装置および方法を提供することが望ましい。また、厳密な地上信号環境でディジタル・テレビジョン・システムと共に動作して、許容可能なノイズ、感度およびダイナミック・レンジの性能を示す信号を手頃な低コストで生成する、このような装置および方法を提供することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ＲＦ信号をアクティブに分割する方法および装置に関する。具体的には、この方法は、少なくとも１つのＲＦ信号を分割して、第１の周波数セットを含む第１の信号と第２の周波数セットを含む第２の信号とを生成するステップを含む。第１の信号を増幅して、第１の増幅信号を生成する。第２の信号を増幅して、第２の増幅信号を生成する。第１の増幅信号および第２の増幅信号を結合して、第１の周波数セットおよび第２の周波数セットを実質的に含む第３の周波数セットを含む再結合信号を生成する。再結合信号を分割して、第３の周波数セットを実質的に含む第１の出力信号と、第３の周波数セットを実質的に含む第２の出力信号とを生成する。
【００１１】
本発明の装置は、少なくとも１つの入力信号を受信するように構成された信号分離器を含むアクティブ信号スプリッタに関する。この信号分離器は、第１の分離信号を送出する第１の出力部と第２の分離信号を送出する第２の出力部とを有する。第１の増幅器が、第１の分離信号を受信するように結合され、第１の増幅分離信号を送出する第１の増幅器出力部を有する。第２の増幅器が、第２の分離信号を受信するように結合され、第２の増幅分離信号を送出する第２の増幅器出力部を有する。信号結合器が、第１および第２の増幅分離信号を受信するように結合され、再結合信号を送出する信号結合器出力部を有する。信号分割器が、再結合信号を受信するように結合され、第１のスプリッタ出力信号を送出する第１の信号分割器出力部と第２のスプリッタ出力信号を送出する第２の信号分割器出力部とを有する。
【００１２】
信号分離器は、ダイプレクサ、ダイプレクス・フィルタ、または入力信号を周波数の異なる第１および第２の分離信号に分離するその他の装置を含むことができ、その場合には、信号結合器は、ダイプレクサ、ダイプレクス・フィルタ、または信号分離器の反対の動作を行うその他の装置を含むことができる。第１および第２の増幅器は、雑音指数または感度を有意に劣化させることなく信号利得を上昇させる低雑音増幅器（ＬＮＡ）を含むことができる。信号分割器は、受動変圧器またはバランを含むことができる。この構成要素の組合せを本発明の構成で利用すれば、地上で信号を受信する環境における相互変調歪み効果は実質的に回避され、また、この構成要素の組合せは手頃なコストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ＲＦ信号を分割する装置および方法に関する以下の説明によって、当技術分野で周知の電子機器および電子回路を構築する従来技術を用いて容易に構築できることも含む、本発明の特徴および利点が明らかになるであろう。
【００１４】
以下の説明では、「信号」という言葉は、１つの信号の場合も複数の信号の場合も含むものとして用いており、１つの周波数または複数の周波数のアナログ情報またはディジタル情報を含むものとして理解すべきものであり、符号化情報、変調情報、側波帯情報、あるいは当技術分野で周知のその他の特徴の信号または波形を含むことも含まないこともある。さらに、「受信機」、「送信機」、「出力部」または「入力部」に言及しているときには、それらの構成に適合した信号または波形を形成するために、以前のプロセス・ステップを使用してもよい。
【００１５】
さらに、例えば第１の増幅信号と第２の増幅信号とを再結合するにはその前に第１の信号と第２の信号とに分離しておくことが論理的に必要であるというような、前のステップの結果を論理的に必要とするステップを除けば、以下に述べる方法のステップに特定の順序はない。その他、以下では例示的な順序でステップを列挙するが、その順序は変更することができる。例えば、複数の増幅ステップは、当技術分野で周知のように、並べ替えてもよいし、あるいは同時に実行してもよい。
【００１６】
次に、図２を参照して本発明の例示的な実施形態について説明する。地上からのテレビジョン信号を受信する環境を用いて本発明について説明するが、その他のタイプの無線周波数通信システムでも同様に本発明を使用することができることは明らかである。上述した従来の方式とは対照的に、本発明の例示的な実施形態では、相互変調歪み効果が大幅に低下し、許容可能な信号特性が維持され、コストが削減される。
【００１７】
図２は、その全体を２００で示す、本発明の一態様によるアクティブ信号スプリッタを示す簡略ブロック図である。アクティブ信号スプリッタ２００は、信号分離器２１０と、第１の増幅器２１１と、第２の増幅器２１２と、信号結合器２１３と、信号分割器２１６とを含む。
【００１８】
信号分離器２１０は、ダイプレクサ、ダイプレクス・フィルタ、マルチプレクサ、または、ＲＦ入力信号を、そのＲＦ入力信号の周波数のサブセットをそれぞれ有する２つ以上のサブ信号に分離するその他の装置であってもよい。例えば、信号分離器２１０は、地上波テレビジョン入力信号を、約３２８．６ＭＨｚを超える周波数（すなわちＵＨＦ）を有する第１のサブ信号と、約３２８．６ＭＨｚ未満の周波数（すなわちＶＨＦ）を有する第２のサブ信号とに分離することができる。
【００１９】
第１の増幅器２１１および第２の増幅器２１２は、例えば当技術分野で周知のスーパーへテロダイン受信機を用いたＲＦ信号の受信で一般に使用されるＬＮＡなど、低コスト、低雑音の増幅器であってもよい。増幅器２１１および／または２１２は、物理的に別個であることが好ましく、例えばＵＨＦ周波数またはＶＨＦ周波数など特定の周波数範囲を、実質的な３次相互変調歪み効果を生じることなくそれぞれ増幅するように構成することができる。あるいは、増幅器２１１および２１２は、第１のサブ信号の増幅を第２のサブ信号とは別々に独立して行うことができるように（例えばＵＨＦ周波数とＶＨＦ周波数の同時増幅に起因する相互変調歪みが実質的にない増幅を行うことができるように）構成された単一のパッケージ内の同じ場所に配置することもできる。増幅器２１１および２１２は、雑音指数や感度、ダイナミック・レンジなど、１つまたは複数の特定の信号特性の劣化を最小限に抑えるように構成されることが好ましい。増幅器２１１および２１２による利得は、アクティブ信号スプリッタ２００が入力ＲＦ信号に与える挿入損失を大幅に低減するか、あるいは解消するのに十分な利得にすることができる。
【００２０】
信号結合器２１３は、ダイプレクサ、ダイプレクス・フィルタ、マルチプレクサ、または増幅器２１１および２１２からの増幅サブ信号を結合するように構成されたその他の装置であってもよい。信号結合器２１３は、信号分離器２１０と同様の構造を有し、信号分離器２１０の反対の動作を行うように構成することができる。例えば、例示的な信号結合器２１３は、ＵＨＦ周波数を含む第１の増幅サブ信号を、ＶＨＦ周波数を含む第２の増幅サブ信号と結合して、元のＲＦ入力信号と同様のＵＨＦ周波数およびＶＨＦ周波数を両方とも含む再結合信号を生成するように構成することができる。あるいは、本発明の一態様によれば、信号結合器２１３は、元のＲＦ入力信号の周波数範囲とは異なるが、第１の増幅サブ信号および第２の増幅サブ信号の周波数を実質的に含む周波数範囲を含む再結合信号を生成するように構成することもできることは、当業者には明らかであろう。
【００２１】
信号分割器２１６は、変圧器、バラン、または再結合信号を２つのスプリッタ出力信号に分割するように構成された当技術分野で周知のその他のパッシブ・パワー・スプリッタであってもよい。各スプリッタ出力信号は再結合信号の周波数のほぼ全て、従って元のＲＦ入力信号の周波数のほぼ全てを含むことが好ましい。あるいは、本発明によれば、各スプリッタ出力信号は、元のＲＦ入力信号の周波数範囲とは異なるが、再結合信号の全ての周波数を実質的に含む周波数範囲を含むことができることは、当業者には明らかであろう。
【００２２】
動作中には、アクティブ信号スプリッタ２００は、入力結合器２０１でＲＦ入力信号を受信し、電力がほぼ等しい２つのスプリッタ出力信号を出力結合器２０４および２０５から送出する。本発明によれば、信号分離器２１０が、別個の増幅器２１１および２１２で独立して増幅される周波数の離れたサブ信号を生成するので、従来のスプリッタで増幅中に見られる２次相互変調歪みによる望ましくない信号状態は存在せず、回避される。当業者なら、米国では、ＶＨＦテレビジョンは５４〜２１７ＭＨｚで動作し、ＵＨＦテレビジョンは４７０〜８０１ＭＨｚで動作することを理解するであろう。従って、本発明の範囲内で、その他の「分割点」も可能である。
【００２３】
例えば、２１１．２５ＭＨｚのＶＨＦチャネル１３および４７１．２５ＭＨｚのＵＨＦチャネル１４を含む米国の地上波テレビジョン入力信号では、図１に示すタイプの従来のスプリッタで入力周波数範囲全体を同時に増幅すると、ＵＨＦチャネル４９（例えばＵＨＦチャネル４９は６８０ＭＨｚから６８６ＭＨｚの周波数範囲に割り当てられている）の周波数範囲内である６８２．５０ＭＨｚ（すなわち６８２．５０ＭＨｚ＝２１１．２５ＭＨｚ＋４７１．２５ＭＨｚ）で２次相互変調歪み効果が発生する可能性があり、従って、ＵＨＦチャネル４９の受信が中断または妨害される可能性がある。本発明によるアクティブ信号スプリッタ２００を用いると、第１の増幅器２１１におけるＵＨＦ周波数の増幅は、第２の増幅器２１２におけるＶＨＦ周波数の増幅とは別々に独立して行われるので、上記のタイプの２次相互変調歪み効果は回避される。本発明の態様はＵＨＦ周波数のＶＨＦ周波数からの分離に限定されず、多くの様々な周波数分離方式を選択しても同様の有利な効果を得ることができることを、当業者なら容易に理解するであろう。
【００２４】
図３は、その全体を３００で示す、本発明の一態様によるアクティブ信号スプリッタの代替実施形態を示す簡略ブロック図である。アクティブ信号スプリッタ３００は、信号分離器３１０と、第１の増幅器３１１と、第２の増幅器３１２と、一体型の信号結合器／分割器３１７とを含む。信号分離器３１０、第１の増幅器３１１および第２の増幅器３１２は、図２に示すアクティブ信号スプリッタ２００に関連して上述した信号分離器２１０、第１の増幅器２１１および第２の増幅器２１２とそれぞれ同じ、またはそれらと同様のものにすることができる。
【００２５】
一体型の信号結合器／分割器３１７は、信号結合器２１３および信号分割器２１６と同様の個別の構成要素を一体のパッケージ内に含むことができる。例えば、一体型の信号結合器／分割器３１７は、ダイプレクサ、ダイプレクス・フィルタ、マルチプレクサ、または増幅器３１１および３１２からの分離した増幅信号を結合するように構成されたその他の装置を含んでいてもよい。一体型の信号結合器／分割器３１７は、信号分離器３１０と同様の構造を有し、信号分離器３１０の反対の動作を行うように構成された信号結合器を含んでいてもよい。例えば、例示的な信号結合器／分割器３１７は、ＵＨＦ周波数を含む第１の増幅サブ信号を、ＶＨＦ周波数を含む第２の増幅サブ信号と結合して、ＵＨＦ周波数およびＶＨＦ周波数を両方とも含む再結合信号を生成するように構成することができる。一体型の信号結合器／分割器３１７は、変圧器、バラン、または再結合信号を２つのスプリッタ出力信号に分割するように構成された当技術分野で周知のその他のパッシブ・パワー・スプリッタを含んでいてもよい。各々のスプリッタ出力信号は、再結合信号の周波数のほぼ全てを含むことが好ましい。
【００２６】
あるいは、一体型の信号結合器／分割器３１７は、１つまたは複数のダイプレクサ／変圧器回路を含んでいてもよい。例えば、一体型の信号結合器／分割器３１７は、後に２つのスプリッタ出力信号を生成するために使用される再結合信号を生成しなくてもよい。別の例では、一体型の信号結合器／分割器３１７は、それぞれ単一のスプリッタ出力信号を生成するために使用することができる複数の再結合信号を生成してもよい。
【００２７】
動作中には、アクティブ信号スプリッタ３００は、入力結合器３０１でＲＦ入力信号を受信し、電力がほぼ等しい２つのスプリッタ出力信号を出力結合器３０４および３０５から送出する。本発明によれば、信号分離器３１０が、別個の増幅器３１１および３１２で独立して増幅される周波数の離れたサブ信号を生成するので、従来のスプリッタで増幅中に見られる２次相互変調歪みによる望ましくない信号状態は存在せず、回避される。
【００２８】
図４は、その全体を４００で示す、本発明の一態様によるＲＦ信号をアクティブに分割する方法を示すフローチャートである。方法４００は、分離ステップ４０２と、第１の増幅ステップ４０３と、第２の増幅ステップ４０４と、結合ステップ４０５と、分割ステップ４０６とを含む。
【００２９】
方法４００は、ステップ４０１で開始され、ステップ４０２に進み、ステップ４０２で、ＲＦ入力信号を第１のサブ信号と第２のサブ信号とに分離する。第１のサブ信号は、「上側」周波数セット（すなわち指定された分離周波数を超える周波数）を含む。第２のサブ信号は、「下側」周波数セット（すなわち指定された分離周波数未満の周波数）を含む。上記の指定された分離周波数は、必ずしも単一の周波数に限定されるわけではなく、上側周波数セットが当該範囲の上限より高い周波数を含み、下側周波数セットが当該範囲の下限より低い周波数を含むような、周波数範囲を含んでいてもよい。
【００３０】
ステップ４０３で、第１のサブ信号を、第１の低雑音増幅器を用いて増幅する。ステップ４０４で、第１の低雑音増幅器で行われる増幅とは独立して、第２のサブ信号を第２の低雑音増幅器を用いて増幅する。第１および第２の低雑音増幅器は、図２を参照して上述した増幅器２１１および／または２１２と同様の低コストで低雑音の増幅器、例えば当技術分野で周知のスーパーへテロダイン受信機を用いたＲＦ信号の受信で一般に使用されるＬＮＡであってもよい。第１および第２の低雑音増幅器は、例えばＵＨＦ周波数やＶＨＦ周波数の特定の周波数範囲を、実質的な３次相互変調歪み効果を生じることなくそれぞれ増幅するように構成することができる。第１および第２の低雑音増幅器はそれぞれ、雑音指数や感度、ダイナミック・レンジなどの１つまたは複数の特定の信号特性の劣化を最小限に抑えるように構成されることが好ましい。第１および第２の低雑音増幅器による利得は、この方法４００の間にＲＦ入力信号に与えられる挿入損失を大幅に低減するか、あるいは解消するのに十分な利得である。
【００３１】
ステップ４０５で、第１の低雑音増幅器からの第１の増幅サブ信号を、第２の低雑音増幅器からの第２の増幅サブ信号と結合して、再結合信号を生成する。再結合信号は、ＲＦ入力信号と同様に、第１のサブ信号の「上側」周波数および第２のサブ信号の「下側」周波数の両方を実質的に含む周波数範囲を含むことが好ましい。あるいは、本発明によれば、再結合信号は、元のＲＦ入力信号の周波数範囲とは異なるが、第１の増幅サブ信号および第２の増幅サブ信号の両方の周波数を実質的に含む周波数範囲を含むこともできることは、当業者には明らかであろう。
【００３２】
ステップ４０６で、再結合信号を、電力がほぼ等しい第１および第２のスプリッタ出力信号に分割する。ステップ４０６は、変圧器、バラン、または再結合信号を２つのスプリッタ出力信号に分割するように構成された当技術分野で周知のその他のパッシブ・パワー・スプリッタを用いて実施することができる。各々のスプリッタ出力信号は、再結合信号の全ての周波数、すなわち元のＲＦ入力信号の全ての周波数を実質的に含むことが好ましい。あるいは、本発明の一態様によれば、スプリッタ出力信号は、元のＲＦ入力信号の周波数範囲とは異なるが、再結合信号の全ての周波数を実質的に含む周波数範囲を含むこともできることは、当業者には明らかであろう。その後、この方法はステップ４０７に進んで終了し、別のＲＦ入力信号を分割する必要が生じるまで待機する。
【００３３】
図５に、本発明の一態様によるアクティブ・スプリッタ方式を利用したテレビジョン受信システムを示す。このテレビジョン受信システム５００は、アンテナ５１０と、少なくとも１つのアクティブ信号スプリッタ５２０と、テレビジョン・チューナ装置５３０および５４０とを含む。例えば地上波または無線（ＯＴＡ）テレビジョン信号を受信するように構成された従来の屋上アンテナであるアンテナ５１０は、コネクタ５１１を用いてアクティブ信号スプリッタ５２０に接続される。ただし、言うまでもなく、アンテナ５１０はこれに限定されず、地表面またはその他の場所に配置されるように構成され、かつアナログまたはディジタルの地上波テレビジョン信号、衛星テレビジョン信号、ケーブル・テレビジョン信号あるいはその他の受信することが望ましいテレビジョン信号を受信するように構成された、１つまたは複数のアンテナを含んでいてもよいことは明らかである。当技術分野で周知のように、アンテナ５１０は、増幅器、前置増幅器、またはその他のテレビジョン受信用の構成要素を含んでいてもよい。コネクタ５１１は、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、リボン・ケーブル、高速データ伝送線、または当技術分野で既知のその他の信号伝送コンジットであってもよい。アクティブ信号スプリッタ５２０は、図２を参照して上述した構成を有し、かつ本発明に従って動作する、信号分離器５２１と、第１および第２の増幅器５２２および５２３と、信号結合器５２４と、信号分割器５２５とを含む。アクティブ信号スプリッタ５２０からのスプリッタ出力信号は、チューナ・コネクタ５３１および５４１をそれぞれ介して、テレビジョン・チューナ装置５３０および５４０に結合される。テレビジョン・チューナ装置５３０および５４０は、ワイド画面テレビジョン・チューナ、チューナ一体型パーソナル・ビデオ・レコーダ、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）チューナ、インターネットの閲覧もできるように構成された双方向テレビジョン装置、またはその他の信号分割を行うことが望ましい装置を含んでいてもよい。
【００３４】
指示により実施形態を追加
【００３５】
上記の説明および添付の図面に示したように、本発明の方法および装置は、信号を分割する装置および方法の従来技術を改善するものである。本発明は、低コストの構成要素を使用して、許容可能な感度、ダイナミック・レンジおよび雑音指数の性能を呈するスプリッタ出力信号を生成する、厳密な地上信号環境で使用するのに適したアクティブ・スプリッタを提供する。これらの改善により、挿入損失を低減または克服しつつも相互変調歪み効果を回避するアクティブ・スプリッタが得られる。
【００３６】
現時点で分かっている好ましい実施形態に関連づけて本発明を詳細に説明したが、本発明がこれらの開示した実施形態に限定されないことは容易に理解されるであろう。本発明を修正して、本明細書では述べていないが本発明の趣旨および範囲に適合する、任意の数の変形、変更、置換、または等価な構成を含むようにすることもできる。従って、本発明は前述の説明によって限定されるとみなすべきものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（従来技術）当技術分野で公知の例示的な分割装置を示す簡略ブロック図である。
【図２】本発明による例示的なアクティブ・スプリッタ装置を示す簡略ブロック図である。
【図３】本発明の代替的な実施形態による例示的なアクティブ・スプリッタ装置を示す簡略ブロック図である。
【図４】本発明による信号を分割する例示的な方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明によって構築されたアクティブ・スプリッタを利用した例示的なシステムを示すブロック図である。
【図１】
2009533950.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009533950.tif 000006
【図５】
2009533950.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月10日(2009.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯域内の複数の信号を処理する方法であって、
前記周波数帯域を第１の周波数セットと第２の周波数セットとに分離するステップと、
前記第１の周波数セットを増幅するステップと、
前記第２の周波数セットを増幅するステップと、
前記第１の周波数セットと前記第２の周波数セットとを結合して再結合信号を生成するステップと、
を含む前記方法。
【請求項２】
前記再結合信号を分割して、第３の周波数セットを含む第１の出力信号と第３の周波数セットを含む第２の出力信号とを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の周波数セットは約３２８．６ＭＨｚ超の周波数を含み、前記第２の周波数セットは約３２８．６ＭＨｚ未満の周波数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の周波数セットは１つまたは複数のＵＨＦチャネルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の周波数セットは１つまたは複数のＶＨＦチャネルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記分離するステップでダイプレクス・フィルタを用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記結合するステップでダイプレクス・フィルタを用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記分離するステップはダイプレクサを用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記結合するステップはダイプレクサを用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記分割するステップは受動変圧器回路を用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのＲＦ信号が地上からの複数のＲＦ信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ＲＦ入力信号を受信するように構成された信号分離器であって、第１の分離信号を送出する第１の出力部と第２の分離信号を送出する第２の出力部とを有する信号分離器と、
前記第１の分離信号を受信するように結合され、第１の増幅分離信号を送出する第１の増幅器出力部を有する第１の増幅器と、
前記第２の分離信号を受信するように結合され、第２の増幅分離信号を送出する第２の増幅器出力部を有する第２の増幅器と、
前記第１の増幅分離信号および前記第２の増幅分離信号を受信するように結合された信号結合器であって、再結合信号を送出する信号結合器出力部を有する信号結合器と、
を含む装置。
【請求項１３】
前記再結合信号を受信するように結合された信号分割器であって、第１のスプリッタ出力信号を送出する第１の信号分割器出力部と第２のスプリッタ出力信号を送出する第２の信号分割器出力部とを有する信号分割器をさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記信号分離器はダイプレクス・フィルタを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記信号結合器はダイプレクサを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記信号分割器は変圧器を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記信号分割器はバランを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の信号分割器出力部は第１のチューナに結合されるように構成され、前記第２の信号分割器出力部は第２のチューナに結合されるように構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記スプリッタは、地上で信号を受信する環境での使用で許容可能な相互変調歪み性能を呈する、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
（ａ）アンテナと、
（ｂ）前記アンテナに結合された信号スプリッタであって、第１のスプリッタ出力部と第２のスプリッタ出力部とを有する信号スプリッタと、
（ｃ）前記第１のスプリッタ出力部に結合された第１のチューナと、
（ｄ）前記第２のスプリッタ出力部に結合された第２のチューナと、
を含み、
（ｅ）前記信号スプリッタは、前記アンテナからＲＦ入力信号を受信するように構成されたダイプレクス・フィルタであって、上側周波数信号を送出する第１のダイプレクス出力部と下側周波数信号を送出する第２のダイプレクス出力部とを有するダイプレクス・フィルタと、前記上側周波数信号を受信するように結合され、増幅された上側周波数信号を送出する第１の増幅器出力部を有する第１の低雑音増幅器と、前記下側周波数信号を受信するように結合され、増幅された下側周波数信号を送出する第２の増幅器出力部を有する第２の低雑音増幅器と、前記増幅された上側周波数信号および前記増幅された下側周波数信号を受信するように結合されたダイプレクサであって、再結合信号を送出する再結合出力部を有するダイプレクサと、前記再結合信号を受信するように結合された変圧器であって、前記第１のスプリッタ出力部から第１のスプリッタ出力信号を送出し、前記第２のスプリッタ出力部から第２のスプリッタ出力信号を送出する変圧器とを含む、テレビジョン信号処理システム。
【国際調査報告】
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