(57)【要約】【課題】アップコンバートした伝送信号と一定周波数のパイロット信号とを同時に送信することにより受信装置側で伝送信号を正確にダウンコンバートできるようにしたミリ波帯送受信システムにおいて、伝送信号の伝送可能距離を短くすることなく、伝送信号の多チャンネル化を容易に実現できるようにする。【解決手段】衛星受信アンテナのコンバータ２０から出力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をミリ波帯にアップコンバートして無線送信する送信装置３０は、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号とに分離し、これら各信号を共通の局発信号を用いて個々にアップコンバートすることで、各信号専用の送信アンテナ４０、４１から送信する。また、ＢＳ−ＩＦ信号には一定周波数ｆ０のパイロット信号を付加してアップコンバートすることにより、パイロット信号を同時に無線送信する。【選択図】  図２
2004173111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多チャンネルの伝送信号をミリ波帯へアップコンバートし、該アップコンバート後の信号とミリ波帯で一定周波数のパイロット信号とを送信アンテナから放射する送信装置と、
前記送信アンテナからの送信電波を受信アンテナにて受信し、該受信信号を前記パイロット信号に基づきダウンコンバートすることにより、前記伝送信号を復元する受信装置と、
を備えたミリ波帯送受信システムであって、
前記送信装置は、前記多チャンネルの伝送信号を複数の周波数帯域に分割し、アップコンバート後の各信号をそれぞれ異なる送信アンテナから放射すると共に、該送信アンテナの一つから前記パイロット信号を放射するよう構成され、
前記受信装置は、前記送信装置の各送信アンテナからの送信電波を一つの受信アンテナにて受信することを特徴とするミリ波帯送受信システム。
【請求項２】
前記送信装置は、
前記各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、共通の送信側局発信号を用いてアップコンバートすると共に、
前記複数の周波数帯域の一つに属する伝送信号については、一定周波数のパイロット信号を同時にアップコンバートすることにより、該パイロット信号をミリ波帯に周波数変換し、
該周波数変換後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に一つの送信アンテナから放射するよう構成され、
前記受信装置は、
前記受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートし、該ダウンコンバートにより得られたパイロット信号に基づき、該ダウンコンバート後の伝送信号の周波数が前記送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるよう、前記受信側局発信号の周波数を制御することを特徴とする請求項１記載のミリ波帯送受信システム。
【請求項３】
前記送信装置は、
前記各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、専用の送信側局発信号を用いて、ミリ波帯で互いに異なる周波数帯域にアップコンバートすると共に、
該各伝送信号のアップコンバートの際には、互いに周波数が異なる一定周波数のパイロット信号をそれぞれ同時にアップコンバートすることにより、各パイロット信号をミリ波帯に周波数変換し、
該周波数変換後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に一つの送信アンテナから放射するよう構成され、
前記受信装置は、
前記受信信号を、前記送信装置側で専用の送信側局発信号を用いてアップコンバートされた伝送信号及びパイロット信号からなる複数の受信信号に分割し、
該分割した受信信号毎に、該受信信号を、前記送信装置側でアップコンバートに用いられた送信側局発信号に対応する受信側局発信号を用いてダウンコンバートすると共に、
該ダウンコンバートにより得られたパイロット信号に基づき、該パイロット信号と共にダウンコンバートした伝送信号の周波数が前記送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるよう、該パイロット信号のダウンコンバートに用いた受信側局発信号の周波数を制御することを特徴とする請求項１記載のミリ波帯送受信システム。
【請求項４】
前記受信装置は、前記ダウンコンバートにより得られたパイロット信号が一定周波数となるように、前記受信側局発信号の周波数を制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のミリ波帯送受信システム。
【請求項５】
前記送信装置は、前記送信側局発信号を、一定周波数の基準信号に基づき生成すると共に、前記アップコンバートによってミリ波帯の伝送帯域内となり、しかも、周波数の和又は差が前記基準信号の周波数となる複数の信号を前記パイロット信号として生成し、該生成したパイロット信号を前記送信側局発信号を用いて前記伝送信号と同時にミリ波帯へアップコンバートするよう構成され、
前記受信装置は、前記ダウンコンバートにより得られたパイロット信号に基づき前記一定周波数の基準信号を生成し、該生成した基準信号に基づき前記受信側局発信号の周波数を前記送信側局発信号と同一周波数となるように制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のミリ波帯送受信システム。
【請求項６】
前記送信装置がアップコンバートする伝送信号は、衛星受信アンテナにて受信及びダウンコンバートされた衛星放送の中間周波信号（ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号：以下、必要がない限り“衛星放送の中間周波信号”と記す）であり、
前記受信装置は、ダウンコンバート後の伝送信号である衛星放送の中間周波信号を、衛星放送受信機に出力することを特徴とする請求項１〜請求項５何れか記載のミリ波帯送受信システム。
【請求項７】
多チャンネルの伝送信号をミリ波帯へアップコンバートし、該アップコンバート後の信号とミリ波帯で一定周波数のパイロット信号とを送信アンテナから放射する送信装置であって、
複数の送信アンテナと、
前記多チャンネルの伝送信号を前記送信アンテナの数に対応した複数の周波数帯域に分割する伝送信号分割手段と、
該伝送信号分割手段にて複数に分割された各周波数帯域の伝送信号を、送信側局発信号を用いてアップコンバートし、前記各送信アンテナから放射させる複数の送信側の周波数変換手段と、
前記パイロット信号を生成して前記送信アンテナの一つから放射させるパイロット信号生成手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項８】
前記送信側の周波数変換手段は、前記の各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、共通の送信側局発信号を用いてアップコンバートし、
前記パイロット信号生成手段は、生成したパイロット信号を前記の送信側の周波数変換手段の一つに出力することにより、該送信側の周波数変換手段にて該パイロット信号をミリ波帯にアップコンバートさせると共に、該アップコンバート後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に送信アンテナから放射させることを特徴とする請求項７記載の送信装置。
【請求項９】
請求項８に記載の送信装置からの送信電波を受信する受信アンテナを備えた受信装置であって、
前記受信アンテナからの受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートし、前記多チャンネルの伝送信号及びパイロット信号を復元する受信側の周波数変換手段と、
該受信側の周波数変換手段にて復元されたパイロット信号に基づき、前記ダウンコンバート後の伝送信号の周波数が前記送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるよう、前記受信側局発信号の周波数を制御する局発周波数制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項１０】
前記送信側の各周波数変換手段は、前記各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、専用の送信側局発信号を用いて、ミリ波帯で互いに異なる周波数帯域にアップコンバートし、
前記パイロット信号生成手段は、互いに周波数が異なる複数のパイロット信号を生成し、該生成した複数のパイロット信号を、それぞれ、前記送信側の各周波数変換手段に出力することにより、前記送信側の周波数変換手段にて、各パイロット信号をミリ波帯にアップコンバートさせると共に、該アップコンバート後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に前記各送信アンテナから放射させることを特徴とする請求項７記載の送信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の送信装置からの送信電波を受信する受信アンテナを備えた受信装置であって、
前記受信アンテナからの受信信号を、前記送信装置の送信側の各周波数変換手段が前記伝送信号及び前記パイロット信号をアップコンバートした周波数帯域毎に分割する受信信号分割手段と、
該受信信号分割手段にて分割された受信信号毎に、該受信信号を、前記送信装置の送信側の各周波数変換手段がアップコンバートに用いた送信側局発信号に対応する受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、前記送信装置の伝送信号分割手段にて分割された各周波数帯域の伝送信号及び該伝送信号と共にアップコンバートされたパイロット信号をそれぞれ復元する複数の受信側の周波数変換手段と、
該受信側の各周波数変換手段にて復元されたパイロット信号に基づき、該パイロット信号と共にダウンコンバートした伝送信号の周波数が前記送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるよう、該パイロット信号のダウンコンバートに用いた受信側局発信号の周波数を制御する複数の局発周波数制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置に送信すべき伝送信号を送信装置側でミリ波帯へアップコンバートして無線送信し、受信装置側ではその送信電波を受信し、受信信号をダウンコンバートすることにより元の伝送信号を復元するミリ波帯送受信システム、及び、このシステムを構築するのに好適な送信装置及び受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、広帯域な信号を高品質に無線伝送するために、送信装置側で、受信装置側に伝送すべき伝送信号を、局部発振器で生成した局発信号を用いて、ミリ波帯にアップコンバートし、そのアップコンバートした信号を送信アンテナから放射し、受信装置側では、送信アンテナからの送信電波を受信アンテナにて受信し、その受信信号を、送信装置側と同じ周波数の局発信号を用いて周波数変換することにより、元の伝送信号を復元するよう構成されたミリ波帯送受信システムが知られている。
【０００３】
ところで、この種のミリ波帯送受信システムでは、送信装置側及び受信装置側で周波数変換に用いる局発信号の周波数が数十ＧＨｚのミリ波帯となるため、その周波数が安定せず、受信装置側で元の伝送信号を正確に復元するのは難しいという問題があった。つまり、送信装置側及び受信装置側の局発信号の周波数差によって、受信装置側で周波数変換した伝送信号にも周波数のズレが生じてしまい、伝送品質が低下するのである。
【０００４】
そこで、こうした問題を解決するために、下記（１）、（２）の技術が提案されている。
（１）  送信装置側からは、周波数変換後の伝送信号と伝送信号の周波数変換に用いた送信側局発信号とを同時に送信し、受信装置側では、送信装置側から送信されてきた送信側局発信号を用いて受信側局発信号を生成し、その生成した受信側局発信号を用いて受信信号をダウンコンバートすることにより伝送信号を復元する技術（例えば、特許文献１参照）。
（２）  送信装置側からは、伝送信号と一定周波数のパイロット信号と送信側局発信号とを混合することにより、伝送信号とパイロット信号とを同時にミリ波帯にアップコンバートして受信装置側に送信し、受信装置側では、受信信号を差成分検出ミキサにて混合（所謂二乗検波）することによりアップコンバート後の伝送信号とパイロット信号との差の周波数を有する信号（換言すれば送信側局発信号の変動成分を除去した信号）を生成すると共に、その信号と送信装置側で生成されるパイロット信号と同一周波数のパイロット信号とを混合することにより伝送信号を復元する技術（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
そして、これらの技術によれば、受信装置側で、送信装置がアップコンバートする前の元の伝送信号を正確に復元することができ、しかも、伝送信号の送受信には、広帯域な信号を無線伝送可能なミリ波帯を用いることから、例えば、テレビ放送信号のような多チャンネルの伝送信号でも無線で再送信することができるようになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３５１５３号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４６９２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、送信装置からは、受信装置に無線送信すべき伝送信号とは別に、送信側局発信号やパイロット信号を送信する必要があるため、多チャンネルの伝送信号を実際に無線送信しようとすると、送信側に設けられる信号増幅器の特性によって、送信アンテナからの送信電力が低下し、送信電波を伝送可能な距離が短くなってしまうという問題があった。
【０００８】
つまり、まず、ミリ波帯で送信可能な電力は電波法などで規定されていることから、送信側に設けられる信号増幅器の信号出力レベルもその送信電力に応じて設定すればよいが、信号増幅器は、増幅する伝送信号の波数（チャンネル数）が増加すると、各チャンネルの伝送信号の電力加算によって、歪みが発生し易くなる。
【０００９】
したがって、上記のように、送信装置から、多チャンネルの伝送信号とパイロット信号（送信側局発信号も含む）とを同時に送信するときには、所望の信号品質を確保するために、信号増幅器への伝送信号の入力レベルを低下させる（バックオフを取る）必要がある。
【００１０】
この結果、送信アンテナから送信される電波の送信電力も低下してしまい、その電波（換言すれば伝送信号）の伝送可能距離が短くなってしまうのである。
なお、この問題を解決するには、送信側に設ける信号増幅器に、歪みが発生し難い高出力アンプを使用すればよいが、こうした増幅器を製造するのは難しく、また、製造できても極めて高価であるため、こうした対策でミリ波帯送受信システムの多チャンネル化を図ることは困難である。
【００１１】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、アップコンバートした伝送信号と一定周波数のパイロット信号とを送信装置から同時に送信することにより受信装置側で伝送信号を正確にダウンコンバートできるようにしたミリ波帯送受信システムにおいて、伝送信号の伝送可能距離を短くすることなく、伝送信号の多チャンネル化を容易に実現できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するためになされた請求項１記載のミリ波帯送受信システムは、多チャンネルの伝送信号をミリ波帯へアップコンバートし、アップコンバート後の信号とミリ波帯で一定周波数のパイロット信号とを送信アンテナから放射する送信装置と、送信アンテナからの送信電波を受信アンテナにて受信し、その受信信号をパイロット信号に基づきダウンコンバートすることにより、伝送信号を復元する受信装置とからなる。
【００１３】
そして、送信装置は、多チャンネルの伝送信号を複数の周波数帯域に分割し、各周波数帯域の伝送信号を、アップコンバートし、それぞれ異なる送信アンテナから放射すると共に、その送信アンテナの一つからパイロット信号を放射するよう構成され、受信装置は、送信装置の各送信アンテナからの送信電波を一つの受信アンテナにて受信する。
【００１４】
つまり、本発明のミリ波帯送受信システムでは、受信装置側に送信すべき伝送信号を複数の周波数帯域に分割して、その分割した伝送信号とパイロット信号とを複数の送信アンテナからそれぞれ送信させることで、すべての信号を送信するのに必要な送信電力を複数の送信アンテナに分散させるのである。また、分割した伝送信号ごとに増幅器で増幅されるので、伝送信号を一括して１つの増幅器で増幅する場合に比べて波数が少なくなるので、所望の信号品質を確保するために必要なバックオフを少なくすることができる。
【００１５】
したがって、本発明によれば、多チャンネルの伝送信号を送受信する場合であっても、多チャンネルの伝送信号とパイロット信号とを同時に、しかも、所望の送信電力で送信できることになり、これら各信号の伝送可能距離を長くすることができる。
【００１６】
また、受信装置側では、送信装置からの送信電波を一つのアンテナで受信できることから、受信装置のコストアップを招くことはない。したがって、本発明のミリ波帯送受信システムは、送信装置から複数の受信装置に伝送信号を配信するシステムに適用することにより、より効果を発揮することができる。
【００１７】
ここで、送信装置から受信装置に送信するパイロット信号は、受信装置側で伝送信号を正確に復元できるようにするためのものであるため、上記（１）の技術を利用する場合には、送信装置が伝送信号をアップコンバートするのに用いた送信側局発信号とすればよく、上記（２）の技術を利用する場合には、任意のパイロット信号とすればよい。
【００１８】
しかし、上記（１）の技術では、受信装置側で、ミリ波帯の受信信号の中から送信側局発信号を抽出しなければならず、このためには、周波数特性が安定したミリ波帯用の狭帯域フィルタが必要となるが、こうしたフィルタを製造するのは現在の技術では極めて難しく、また、製造できても極めて高価であるため、上記（１）の技術でミリ波帯送受信システムを実際に構築するのは難しいといった問題がある。
【００１９】
また、上記（２）の技術では、受信装置側で、パイロット信号を含む受信信号の二乗検波によって送信側局発信号の変動成分を除去することから、上記（１）の技術に比べて、実用化は容易であるが、受信信号を二乗検波するには、変調信号である伝送信号に対して、パイロット信号を高レベルにする必要があるため、多チャンネルの伝送信号を周波数分割するにしても、パイロット信号の送信のために伝送信号の送信電力が制限されてしまい、伝送可能距離を長くするには限界がある。
【００２０】
そこで、本発明のミリ波帯送受信システムを実際に構築する際には、請求項２に記載のように、送信装置側では、各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、共通の送信側局発信号を用いてアップコンバートすると共に、複数の周波数帯域の一つに属する伝送信号については、一定周波数のパイロット信号を同時にアップコンバートすることにより、そのパイロット信号をミリ波帯に周波数変換し、その周波数変換後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に一つの送信アンテナから放射するようにし、受信装置側では、受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートし、そのダウンコンバートにより得られたパイロット信号に基づき、ダウンコンバート後の伝送信号の周波数が送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるように、受信側局発信号の周波数を制御するようにするとよい。
【００２１】
つまり、このようにすれば、受信装置側では、受信信号をダウンコンバートしてからパイロット信号を抽出すればよいので、ミリ波帯の受信信号の中から送信側局発信号を抽出する場合に比べて、安価なフィルタを使って容易にパイロット信号を抽出でき、しかも、受信側局発信号の周波数は、ダウンコンバート後のパイロット信号に基づきダウンコンバート後の伝送信号の周波数が送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるように制御されることから、伝送信号も送信装置側でアップコンバートされる前のものに正確に復元されることになる。
【００２２】
また、送信装置側では、二乗検波のために、パイロット信号を他の伝送信号よりも高レベルにする必要がないため、各信号の伝送可能距離を長くすることができる。
よって、請求項２に記載の発明によれば、多チャンネルの伝送信号を高精度に送受信でき、しかも、伝送信号の伝送可能距離を所望の距離に設定し得るミリ波帯送受信システムを、簡単且つ低コストで実現できることになる。
【００２３】
また、請求項２に記載のシステムを構築するに当たって、受信装置側で周波数帯域毎に分割した伝送信号をアップコンバートするのに用いる送信側局発信号は、必ずしも共通にする必要はなく、各伝送信号毎に、専用の送信側局発信号を用いて、ミリ波帯で異なる周波数帯域にアップコンバートするようにしてもよい。そして、このためには、ミリ波帯送受信システムを、請求項３に記載のようにすればよい。
【００２４】
すなわち、請求項３に記載のミリ波帯送受信システムにおいて、送信装置は、各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、専用の送信側局発信号を用いて、ミリ波帯で互いに異なる周波数帯域にアップコンバートすると共に、各伝送信号のアップコンバートの際には、互いに周波数が異なる一定周波数のパイロット信号をそれぞれ同時にアップコンバートすることにより、各パイロット信号をミリ波帯に周波数変換し、周波数変換後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に一つの送信アンテナから放射する。
【００２５】
また、受信装置は、受信信号を、送信装置側で専用の送信側局発信号を用いてアップコンバートされた伝送信号及びパイロット信号からなる複数の受信信号に分割し、その分割した受信信号毎に、受信信号を、送信装置側でアップコンバートに用いられた送信側局発信号に対応する受信側局発信号を用いてダウンコンバートすると共に、そのダウンコンバートにより得られたパイロット信号に基づき、パイロット信号と共にダウンコンバートした伝送信号の周波数が送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるよう、そのパイロット信号のダウンコンバートに用いた受信側局発信号の周波数を制御する。
【００２６】
そして、この請求項３に記載のミリ波帯送受信システムは、送信装置及び受信装置で伝送信号を周波数変換（アップコンバート及びダウンコンバート）する際に、送信装置側で複数の周波数帯域に分割した伝送信号毎に異なる局発信号を用い、送信装置側でのアップコンバートの際に、各伝送信号に対応したパイロット信号を同時にアップコンバートし、受信装置側では、各伝送信号に対応したパイロット信号を用いて、対応する受信側局発信号を制御する点が、請求項２に記載のミリ波帯送受信システムと異なるものの、基本的な動作は、請求項２に記載のミリ波帯送受信システムと同様であるため、請求項２に記載のミリ波帯送受信システムと同様の効果を得ることができる。
【００２７】
なお、請求項２又は請求項３に記載のミリ波帯送受信システムにおいて、受信装置側で、ダウンコンバートしたパイロット信号に基づき受信側局発信号の周波数を実際に制御する際には、例えば、請求項４に記載のように、受信装置側でダウンコンバートしたパイロット信号が、送信装置側でアップコンバートされる前の一定周波数となるように、受信側局発信号の周波数を制御するようにすればよい。
【００２８】
また、例えば、請求項５に記載のように、送信装置側では、送信側局発信号を一定周波数の基準信号に基づき生成すると共に、アップコンバートによってミリ波帯の伝送帯域内となり、しかも、周波数の和又は差が基準信号の周波数となる複数の信号をパイロット信号として生成し、その生成したパイロット信号を送信側局発信号を用いて伝送信号と同時にミリ波帯へアップコンバートするようにし、受信装置側では、ダウンコンバートにより得られたパイロット信号に基づき送信装置と同じ一定周波数の基準信号を生成し、その生成した基準信号に基づき受信側局発信号の周波数を送信側局発信号と同一周波数となるように制御するようにしてもよい。
【００２９】
一方、請求項６に記載の発明は、上述した請求項１〜請求項５に記載のミリ波帯送受信システムを、衛星受信アンテナにて受信及びダウンコンバートされた衛星放送の中間周波信号を伝送信号として送信装置から受信装置に再送信するシステムに適用したものである。
【００３０】
そして、この請求項６に記載のミリ波帯送受信システムによれば、送信装置が、衛星放送の中間周波信号を複数の周波数帯域に分割し、その分割した中間周波信号を、それぞれ、ミリ波帯にアップコンバートして、複数の送信アンテナから受信装置に無線送信し、受信装置は、その送信電波を受信して、ダウンコンバートすることにより、衛星放送の中間周波信号を正確に復元し、衛星放送受信機に出力することになる。
【００３１】
したがって、この請求項６に記載のミリ波帯送受信システムによれば、従来のように、衛星受信アンテナからの受信信号（ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号）を同軸ケーブル等からなる伝送線を介して衛星放送受信機まで伝送する必要がなく、衛星放送の受信システムを極めて簡単に構築できることになる。
【００３２】
また、例えば、テレビ放送を受信し、その受信信号を複数の端末に伝送する共同受信システムにおいて、その共同受信システムを構成する伝送線や伝送用機器（増幅器、分配器、分岐器等）の伝送可能周波数が、ＶＨＦ、ＵＨＦといった地上波のテレビ放送の周波数帯域（最大７７０ＭＨｚ）までしか対応しておらず、衛星放送の中間周波信号（１〜２ＧＨｚ）を伝送できないような場合であっても、請求項６に記載のミリ波帯送受信システムを利用すれば、共同受信システムを構成する伝送線や伝送用機器を衛星放送対応型に変更することなく、各端末に衛星放送の中間周波信号を配信することができるようになり、既存の集合住宅などでのサービスを向上することができる。
【００３３】
また特に本発明では、送信装置から受信装置に伝送信号を無線送信できる距離（伝送可能距離）を長くすることができるので、送信装置から衛星放送の中間周波信号を再送信可能なエリアを広くすることができ、衛星放送を良好に再送信できる。
【００３４】
次に、請求項７に記載の発明は、多チャンネルの伝送信号をミリ波帯へアップコンバートし、アップコンバート後の信号とミリ波帯で一定周波数のパイロット信号とを送信アンテナから放射する送信装置に関する。
そして、この送信装置においては、複数の送信アンテナが備えられ、伝送信号分割手段が、多チャンネルの伝送信号を送信アンテナの数に対応した複数の周波数帯域に分割し、送信側の周波数変換手段が、その分割された各周波数帯域の伝送信号を、送信側局発信号を用いてアップコンバートし、アップコンバートした各信号をそれぞれ前記各送信アンテナから放射させ、更に、パイロット信号生成手段が、一定周波数のパイロット信号を生成して送信アンテナの一つから放射させる。
【００３５】
したがって、この送信装置を用いれば、請求項１記載のミリ波帯送受信システムを構築できる。
次に、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の送信装置において、送信側の各周波数変換手段が、各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、共通の送信側局発信号を用いてアップコンバートし、パイロット信号生成手段が、生成したパイロット信号を送信側の周波数変換手段の一つに出力することにより、パイロット信号をミリ波帯にアップコンバートさせると共に、アップコンバート後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に送信アンテナから放射させるように構成したことを特徴とする。
【００３６】
一方、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の送信装置からの送信電波を受信する受信アンテナを備えた受信装置に関する。そして、この受信装置においては、受信側の周波数変換手段が、受信アンテナからの受信信号を受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、多チャンネルの伝送信号及びパイロット信号を復元し、更に、局発周波数制御手段が、その復元されたパイロット信号に基づき、ダウンコンバート後の伝送信号の周波数が送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるように、受信側局発信号の周波数を制御する。
【００３７】
したがって、この請求項９に記載の受信装置と請求項８に記載の送信装置とを用いれば、請求項２に記載のミリ波帯送受信システムを構築できることになり、上述したように、多チャンネルの伝送信号を高品質に送受信でき、しかも、伝送信号の伝送可能距離を所望の距離に設定し得るミリ波帯送受信システムを、簡単且つ低コストで実現できる。
【００３８】
また次に、請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の送信装置において、送信側の各周波数変換手段が、各周波数帯域の伝送信号を、それぞれ、専用の送信側局発信号を用いてミリ波帯で互いに異なる周波数帯域にアップコンバートし、パイロット信号生成手段が、互いに周波数が異なる複数のパイロット信号を生成し、その生成した複数のパイロット信号を、それぞれ、送信側の各周波数変換手段に出力することにより、送信側の各周波数変換手段に対して、各パイロット信号をミリ波帯にアップコンバートさせると共に、アップコンバート後のパイロット信号を、同時にアップコンバートされた伝送信号と共に各送信アンテナから放射させるように構成したことを特徴とする。
【００３９】
一方、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の送信装置からの送信電波を受信する受信アンテナを備えた受信装置に関する。そして、この受信装置においては、受信信号の分割手段が、受信アンテナからの受信信号を、送信装置の送信側の各周波数変換手段が伝送信号及びパイロット信号をアップコンバートする周波数帯域毎に分割し、複数の受信側の周波数変換手段が、その分割された受信信号毎に、受信信号を、送信装置の送信側の各周波数変換手段がアップコンバートに用いた送信側局発信号に対応する受信側局発信号を用いてダウンコンバートすることにより、送信装置の伝送信号分割手段にて分割された各周波数帯域の伝送信号及び該伝送信号と共にアップコンバートされたパイロット信号をそれぞれ復元し、複数の局発周波数制御手段が、受信側の各周波数変換手段にて復元されたパイロット信号に基づき、そのパイロット信号と共にダウンコンバートした伝送信号の周波数が送信装置側でのアップコンバート前の伝送信号と同一周波数となるよう、そのパイロット信号のダウンコンバートに用いた受信側局発信号の周波数をそれぞれ制御する。
【００４０】
したがって、この請求項１１に記載の受信装置と請求項１０に記載の送信装置とを用いれば、請求項３に記載のミリ波帯送受信システムを構築できることになり、上述した効果を得ることができる。
なお、請求項１０に記載の送信装置は、上述した（２）の従来技術で用いられる受信装置、つまり、受信信号を二乗検波することにより伝送信号を復元する受信装置と組み合わせて使用することもできる。ただし、この場合には、受信装置側に、送信装置の送信アンテナと同じ個数の受信アンテナを設けて、各受信アンテナが送信装置側の複数の送信アンテナが送信した電波を個々に受信し、その受信信号を個々に二乗検波できるようにする必要があるし、送信装置側からのパイロット信号の送信電力を他の伝送信号に比べて高レベルにする必要がある。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施例のミリ波帯送受信システム全体の構成を表す構成図である。
【００４２】
図１に示すように、本実施例のミリ波帯送受信システムは、集合住宅等の屋上に設置された衛星受信アンテナ２からの受信信号を、集合住宅内の各家庭に無線にて配信するものであり、衛星受信アンテナ２が設置された屋上付近に設けられた送信装置３０と、各家庭で送信装置３０を見渡せる位置（例えばベランダ等）に設置された複数の受信装置５０とから構成されている。
【００４３】
衛星受信アンテナ２は、反射鏡２ａと、支持腕を介して反射鏡２ａの焦点位置に配置された受信ユニット２ｂとからなり、日本国内の受信点から見て同一方向（東経１１０度の位置）に位置する放送衛星（ＢＳ）及び通信衛星（ＣＳ）から送信されてくる右旋円偏波の電波を同時に受信して、その受信信号（ＢＳの周波数：１１．７１３ＧＨｚ〜１２．０１３ＧＨｚ、ＣＳの周波数：１２．２７１ＧＨｚ〜１２．７５１ＧＨｚ）を、受信ユニット２ｂに内蔵されたコンバータ２０（図２参照）によって、受信信号よりも低い所定周波数帯（ＢＳ周波数：１．０３５ＧＨｚ〜１．３３５ＧＨｚ、ＣＳ周波数：１．５９３ＧＨｚ〜２．０７３ＧＨｚ）の中間周波信号（ＢＳ−ＩＦ及びＣＳ−ＩＦ）にダウンコンバートし、これを受信信号として出力する周知のものである。
【００４４】
そして、この衛星受信アンテナ２から出力されるＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号（ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号）は、同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ１を介して送信装置３０に入力され、送信装置３０は、その入力されたＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号を、それぞれ、受信装置５０に再送信すべき伝送信号として、ミリ波帯（本実施例では６０ＧＨｚ帯）にアップコンバートし、送信アンテナ４０及び４１から放射する。
【００４５】
また、衛星受信アンテナ２と送信装置３０とを接続する伝送線Ｌ１上には、衛星受信アンテナ２の受信ユニット２ｂ（詳しくはコンバータ２０）と送信装置３０とに電源を供給するための電源挿入器１２が設けられており、衛星受信アンテナ２の受信ユニット２ｂ（詳しくはコンバータ２０）及び送信装置３０には、この電源挿入器１２及び伝送線Ｌ１を介して、電源装置１４から出力される直流の電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）が供給される。
【００４６】
一方、受信装置５０は、送信アンテナ４０、４１からの送信電波（ミリ波帯）を、一つの受信アンテナ５１で受信し、その受信信号をダウンコンバートすることにより、衛星受信アンテナ２が出力した元の受信信号（ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号）を復元し、同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ２を介して、対応する部屋に設置されたＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機に出力する。
【００４７】
また、ＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機は、同軸ケーブルを介して衛星受信アンテナに直接、電源を供給できるようにするために、伝送線Ｌ２が接続される受信信号の入力端子から電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）を出力できるようになっているので、本実施例では、受信装置５０が、ＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機から伝送線Ｌ２を介して電源供給を受けて動作するようにされている。
【００４８】
また次に、本実施例のミリ波帯送受信システムが構築される集合住宅の屋上には、衛星受信アンテナ２とは別に、ＶＨＦ帯の放送チャンネルでの地上局のテレビ放送やＦＭ放送局からの送信電波を受信するＶＨＦアンテナ４、及び、ＵＨＦ帯の放送チャンネルでの地上局のテレビ放送の送信電波を受信するＵＨＦアンテナ６が設置されている。
【００４９】
そして、ＶＨＦアンテナ４から出力される受信信号（ＦＭ・ＶＨＦ）及びＵＨＦアンテナ６から出力される受信信号（ＵＨＦ）は、それぞれ、同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ３、Ｌ４を介して、増幅器（所謂ブースター）８に入力され、この増幅器８で増幅・混合された後、端末側の伝送線Ｌ５上に出力される。
【００５０】
また、この伝送線Ｌ５には分配器９が接続されており、増幅器８にて増幅・混合された受信信号（ＦＭ・ＶＨＦ＋ＵＨＦ）は、この分配器９にて複数系統（図では４系統）に分配され、更に、その分配された各系統の伝送線Ｌ６及びこの伝送線Ｌ６上に直列に接続された複数の直列ユニット１０を介して、集合住宅内の各部屋まで伝送される。
【００５１】
つまり、本実施例のミリ波帯受信システムが構築された集合住宅には、一般的に別途、地上波テレビ放送を各部屋に伝送する共同受信システムが構築されている。
また、各部屋では、同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ７を介してテレビ受信機１７を直列ユニット１０に接続すれば、ＶＨＦアンテナ４及びＵＨＦアンテナ６からの受信信号をテレビ受信機１７に入力して、地上波のテレビ放送を視聴できるが、直列ユニット１０には、送信装置３０から電源挿入器１２側に出力され、共同受信システムの伝送路を介して各直列ユニット１０まで伝送されてきたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）のみを選択的に取り出し、他の信号（ＦＭ・ＶＨＦ＋ＵＨＦ）をテレビ受信機１７側に出力するための分波器１６が接続されている。
【００５２】
そして、この分波器１６にて抽出されたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ８を介して、受信装置５０とＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機とを接続する伝送線Ｌ２上に設けられた混合器１９まで伝送され、この混合器１９にて電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）と混合されて、受信装置５０に入力される。
【００５３】
なお、送信装置３０が電源挿入器１２側に出力するパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、送信装置側のアップコンバート動作によって生じた伝送信号の周波数変動を受信装置側で検出するために用いられるものであり、本実施例では、ＶＨＦ帯でしかもテレビ放送で利用されていない一定周波数ｆ０（例えば１９０ＭＨｚ）の正弦波が使用されている。
【００５４】
そして、このパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ９を介して、電源挿入器１２から、ＶＨＦアンテナ４と増幅器８とを接続する伝送線Ｌ３上に設けられた混合器１５まで伝送され、この混合器１５にて、ＶＨＦアンテナ４からの受信信号（ＦＭ・ＶＨＦ）と混合されて、増幅器８側に出力される。
【００５５】
このため、送信装置３０が出力したパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、ＶＨＦアンテナ４及びＵＨＦアンテナ６からの受信信号と一緒に各部屋まで伝送され、更に、各部屋に設けられた分波器１６、伝送線Ｌ８、混合器１９及び伝送線Ｌ２を介して、各部屋の受信装置５０まで伝送されることになる。
【００５６】
なお、混合器１９は、ＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機から出力された電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）とパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）とを受信装置５０にだけ選択的に出力し、受信装置５０から出力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機にだけ選択的に出力できるように、信号分離用のフィルタを内蔵している。また、同様に、電源挿入器１２も、電源装置１４から入力された電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）を、衛星受信アンテナ２と送信装置３０とにだけ選択的に出力し、送信装置３０から出力されたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を、混合器１５にだけ選択的に出力できるように、電源分離フィルタを内蔵している。
【００５７】
次に、図２は、衛星受信アンテナ２の受信ユニット２ｂに内蔵されたコンバータ２０と送信装置３０の構成を表すブロック図である。
図２に示すように、コンバータ２０は、反射鏡２ａにて集波された衛星放送波を受信する受信部２１と、この受信部２１からの受信信号を増幅する増幅回路２２と、受信信号を周波数変換（ダウンコンバート）するための一定周波数ｆ１（例えば、１０．６７８ＧＨｚ）の局発信号を発生する局部発振器２３と、局部発振器２３が発生した局発信号と増幅回路２２で増幅された受信信号とを混合することにより、受信信号をＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号にダウンコンバートするミキサ２４と、ミキサ２４から出力される信号の内、ダウンコンバート後のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという）２５と、ＢＰＦ２５を通過したＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を増幅する増幅回路２６とを備え、この増幅回路２６にて増幅されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を、出力端子Ｔ０から出力するように構成されている。
【００５８】
なお、コンバータ２０の出力端子Ｔ０と増幅回路２６との間の経路上には、電源挿入器１２を介して電源装置１４から供給された電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）を取り出し、増幅回路２２、２６や局部発振器２３等の電源供給が必要な内部回路に供給する電源分離フィルタ２７が設けられている。
【００５９】
一方、送信装置３０は、コンバータ２０から出力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を入力するための入力端子Ｔ１と、この入力端子Ｔ１にＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と共に供給された電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）を取り出し、内部回路に供給する電源分離フィルタ３１と、電源分離フィルタ３１を通過したＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を、ＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号との２系統に分離するためのＢＰＦ４３ａ、４３ｂと、これら各ＢＰＦ４３ａ、４３ｂにて分離されたＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号の信号レベルを、それぞれ、高周波側ほど信号レベルが高くなるように（換言すれば所謂チルト特性となるように）調整するイコライザ（ＥＱ）３２ａ、３２ｂと、イコライザ３２ａ、３２ｂでそれぞれレベル調整されたＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号をそれぞれ増幅する増幅回路３３ａ、３３ｂとを備える。
【００６０】
また、送信装置３０には、上述した一定周波数ｆ０のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を発生する局部発振器３５と、ＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号をミリ波帯にアップコンバートするのに必要な、ミリ波帯で一定周波数ｆ２（周波数：例えば５９．０ＧＨｚ）の送信側局発信号を発生する局部発振器３６とが備えられている。
【００６１】
なお、本実施例では、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を発生する局部発振器３５が、本発明のパイロット信号生成手段に相当し、送信装置３０に入力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号との２系統に周波数分割するＢＰＦ４３ａ、４３ｂが、本発明の伝送信号分割手段に相当する。
【００６２】
そして、局部発振器３５が発生したパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、ＢＳ−ＩＦ信号の通過経路となる増幅回路３３ａとイコライザ３２ａとの間に設けられた混合器３４にて、その経路を通過するＢＳ−ＩＦ信号と混合されて、増幅回路３３ａに入力され、増幅回路３３ａにて、ＢＳ−ＩＦ信号と一緒に所定レベルまで増幅される。
【００６３】
また、上記各増幅回路３３ａ、３３ｂからの出力（ＢＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ、ＣＳ−ＩＦ）は、それぞれ、送信側の周波数変換手段としてのミキサ３７ａ、３７ｂにて、局部発振器３６が発生したアップコンバート用の局発信号と混合されて、ミリ波帯（例えば６０ＧＨｚ帯）にアップコンバートされる。そして、各ミキサ３７ａ、３７ｂでアップコンバートされたミリ波帯の信号（ＢＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ、ＣＳ−ＩＦ）は、各信号をそれぞれ選択的に通過させるＢＰＦ３８ａ、３８ｂを介して、ミリ波帯用の増幅回路３９ａ、３９ｂに入力され、各増幅回路３９ａ、３９ｂにて更に増幅された後、送信アンテナ４０、４１から受信装置５０に向けて個々に再送信される。
【００６４】
また、送信装置３０には、局部発振器３５が発生した一定周波数ｆ０のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を伝送線Ｌ１に出力するための出力端子Ｔ２が設けられており、この出力端子Ｔ２から出力されたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、上述したように、伝送線Ｌ１、電源挿入器１２、伝送線Ｌ９、混合器１５、伝送線Ｌ３、増幅器８、伝送線Ｌ５、分配器９、伝送線Ｌ６、直列ユニット１０を介して、各部屋まで伝送され、更に、各部屋に設けられた分波器１６、伝送線Ｌ８、混合器１９、伝送線Ｌ２を介して、各部屋の受信装置５０に入力される。
【００６５】
次に、図３は、受信装置５０の構成を表すブロック図である。
図３に示すように、受信装置５０は、受信アンテナ５１からの受信信号（ミリ波帯のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号＋パイロット信号）を増幅する増幅回路５２と、受信信号を周波数変換（ダウンコンバート）するための一定周波数ｆ３（例えば、５７．５ＧＨｚ）の局発信号を発生する局部発振器５３と、局部発振器５３が発生した局発信号と増幅回路５２で増幅された受信信号とを混合することにより、ミリ波帯の受信信号を数ＧＨｚ帯の中間周波信号までダウンコンバートするミキサ５４と、ミキサ５４から出力される信号の内、ダウンコンバート後の中間周波信号のみを選択的に通過させるＢＰＦ５５と、ＢＰＦ５５を通過した中間周波信号を増幅する増幅回路５６と、この中間周波信号を更に周波数変換（ダウンコンバート）するための所定周波数ｆ４（例えば、１５００ＭＨｚ）の局発信号を発生する電圧制御型の可変発振器（以下、ＶＣＯという）５７と、ＶＣＯ５７が発生した局発信号と増幅回路５６で増幅された中間周波信号とを混合することにより、中間周波信号（換言すれば受信信号）中のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号及びパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を、送信装置３０側でミリ波帯にアップコンバートされる前の元の周波数にダウンコンバートするミキサ５９とを備えている。
【００６６】
つまり、本実施例の受信装置５０は、受信信号を周波数ｆ３の局発信号（ミリ波帯）を用いてダウンコンバートし、そのダウンコンバートした信号を、更に、周波数ｆ４の局発信号を用いてダウンコンバートする、所謂スーパーヘテロダイン方式の受信装置として構成されている。
【００６７】
なお、ミキサ５９には、ＶＣＯ５７からの局発信号が、ＢＰＦ５８を介して供給される。そして、本実施例では、上記のように受信信号を２回に分けてダウンコンバートするのに使用されるミキサ５４及び５９が、本発明の受信側の周波数変換手段に相当する。
【００６８】
次に、上記のように２段階のダウンコンバートにより復元されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号は、そのダウンコンバート後のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号のみを選択的に通過させるＢＰＦ６０を介して、増幅回路６１に出力される。また、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と同様に、２段階のダウンコンバートにより復元されたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、そのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）のみを選択的に通過させるＢＰＦ６５を介して、ＰＬＬ回路７０に入力される。
【００６９】
そして、ＢＰＦ６０を介して増幅回路６１に入力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号は、増幅回路６１にて所定レベルまで増幅された後、イコライザ６２にて、帯域内の信号レベルがチルト特性となるようにレベル調整された後、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を通過させ、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号よりも低周波の信号の通過を阻止するハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦという）６３を介して、出力端子Ｔ３まで伝送され、出力端子Ｔ３から各部屋のＢＳ・ＣＳチューナ１８（若しくは衛星放送受信機）へと出力される。
【００７０】
また、出力端子Ｔ３には、ＢＳ・ＣＳチューナ１８から供給される電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）や、送信装置３０から共同受信システムの伝送路を介して伝送されてくるパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）が入力されることから、ＨＰＦ６３と出力端子Ｔ３との間の経路上には、電源電圧（ＤＣ１５Ｖ）を取り出し、受信装置５０の内部回路に電源を供給する電源分離フィルタ６４が設けられ、更に、この電源分離フィルタ６４とＨＰＦ６３との間の信号経路には、伝送線Ｌ２から出力端子Ｔ３に入力されたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を選択的に取り出し、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号の通過を阻止するローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）６７が設けられている。
【００７１】
そして、このＬＰＦ６７にて抽出されたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）は、ＰＬＬ回路７０に入力され、ＰＬＬ回路７０は、ＢＰＦ６５及びＬＰＦ６７からそれぞれ入力されるパイロット信号の周波数が一致するように、ＶＣＯ５７の発振周波数を制御することで、ＢＰＦ６０を介して端末側に伝送されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を、衛星受信アンテナ２のコンバータ２０から出力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と同じ周波数に制御する。なお、このＰＬＬ回路７０は、本発明の局発周波数制御手段に相当する。
【００７２】
すなわち、まず、本実施例の送信装置３０は、衛星受信アンテナ２のコンバータ２０にて周波数ｆ１の局発信号を用いてダウンコンバートされたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）とを、ＢＳ−ＩＦ信号及びパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）とＣＳ−ＩＦ信号との２系統に分けて、これら各信号を、それぞれ、周波数ｆ２の共通の局発信号を用いてミリ波帯にアップコンバートし、２つの送信アンテナ４０、４１を用いて受信装置５０へと無線送信する。このため、これら各送信信号（ミリ波帯のＢＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ及びＣＳ−ＩＦ）は、規定の周波数に対して、コンバータ２０内の局部発振器２３の周波数変動△ｆ１と、送信装置３０内の局部発振器３６の周波数変動△ｆ２とを加えた周波数（△ｆ１＋△ｆ２）だけ変動することになる。
【００７３】
また、受信装置５０は、送信装置３０からの送信電波を一つの受信アンテナ５１で受信し、その受信信号を、周波数ｆ３のミリ波帯の局発信号を用いてダウンコンバートするため、ＶＣＯ５７が発生する局発信号の周波数ｆ４が一定であったとしても、ＢＰＦ６０を介して端末側に出力されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号は、送信側での周波数変動（△ｆ１＋△ｆ２）に局部発振器５３の周波数変動△ｆ３を加えた周波数△ｆ（△ｆ＝（△ｆ１＋△ｆ２＋△ｆ３）だけ変動することになる。
【００７４】
一方、ＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機は、衛星受信アンテナ２から出力されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を受けて所望チャンネルの衛星放送を選局することを前提として設計されているため、衛星受信アンテナ２内の局部発振器２３の発振周波数ｆ１が変動しても、その変動分△ｆ１が予め規定されている許容範囲内であれば、衛星放送を問題なく選局することができる。
【００７５】
しかし、本実施例のように、送信装置３０側で衛星受信アンテナ２から出力されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をミリ波帯へアップコンバートして無線送信し、受信装置５０側では、送信装置３０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り、アップコンバート前のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を復元するようにすると、受信装置５０側で復元されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号には、上記のようにアップコンバート及びダウンコンバートに用いる局発信号ｆ２、ｆ３の周波数変動分△ｆ２、△ｆ３が加算されてしまうことから、ＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機側で、復元されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号から所望の衛星放送を選局することができなくなってしまう。
【００７６】
そこで、本実施例では、受信装置５０側で復元したＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号が、局発信号ｆ２、ｆ３の周波数変動△ｆ２、△ｆ３の影響を受けて周波数変動することのないようにするために、送信装置３０側で、一定周波数ｆ０のパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）をＢＳ−ＩＦ信号と一緒にアップコンバートして、ＢＳ−ＩＦ信号と同じ経路（一方の送信アンテナ４０から受信アンテナ５１への無線伝送路）で受信装置５０に送信し、受信装置５０側でも、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）とＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号とを一緒にダウンコンバートして、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）信号を復元することで、その復元したパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と全く同じ変動幅（△ｆ２＋△ｆ３）で周波数変動させ、このパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）と、共同受信システムの伝送線を利用した第２伝送路を介して送信装置３０から伝送されてきた周波数変動のないパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）との周波数差をＰＬＬ回路７０にて検出し、その差がなくなるように、ＶＣＯ５７の発振周波数ｆ４を一定周波数（例えば１５００ＭＨｚ）を基準に高低させるのである。
【００７７】
このため、本実施例のミリ波帯送受信システムによれば、受信装置５０のＢＰＦ６０を通って、出力端子Ｔ３、延いてはＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機へと出力されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号に、送信装置３０側でのアップコンバート及び受信装置５０側でのダウンコンバートによって周波数変動（△ｆ２＋△ｆ３）が加算されるのを防止し、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号の周波数変動を衛星受信アンテナ２側でのダウンコンバートによって生じる変動幅（△ｆ１）に抑えて、ＢＳ・ＣＳチューナ１８等の衛星放送受信機で所望の衛星放送を確実に選局させることができるようになる。
【００７８】
以上説明したように、本実施例のミリ波帯送受信システムにおいては、送信装置３０が、衛星受信アンテナ２から出力された受信信号（ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号）をＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号との２系統に分割し、これら各信号を個々にアップコンバートして、各信号に対応した送信アンテナ４０、４１を介して、受信装置５０に送信すると共に、更に、ＢＳ−ＩＦ信号のアップコンバート時には、受信側局発信号の周波数を制御するためのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）を同時にアップコンバートして送信アンテナ４０から受信装置５０に送信するように構成されている。
【００７９】
このため、本実施例によれば、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号のような多チャンネルの衛星放送信号を送受信するにも関わらず、各チャンネルの衛星放送信号とパイロット信号とを、同時に、しかも、多チャンネル化に伴い各衛星放送信号の送信電力を低下させることなく、送信できることになり、これら各信号の伝送可能距離を確保することができる。また、受信装置５０側では、送信装置３０の２つの送信アンテナ４０、４１から送信された電波を一つの受信アンテナ５１で受信できることから、受信装置５０のコストアップを招くことはない。
【００８０】
また、本実施例では、受信装置５０にて、衛星受信アンテナ２のコンバータ２０から出力されるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を正確に復元するために、上記（１）の従来技術のように、送信装置３０側からアップコンバートに用いたミリ波帯の局発信号を無線送信して、受信装置５０側でその局発信号を抽出する必要がないため、受信装置５０を低コストで実現できる。また、上記（２）の従来技術のように、受信装置５０側で、二乗検波によってＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号を復元するために、送信装置３０から無線送信するパイロット信号（ＰＩＬＯＴ）の信号レベルをＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号よりも高レベルにする必要がないことから、伝送可能距離をより長くすることができる。
【００８１】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、送信装置３０からＢＳ−ＩＦ信号と一緒に無線送信されて受信装置５０でダウンコンバートされるパイロット信号の周波数変動を検出するために、送信装置３０にて生成したパイロット信号を、共同受信システムの伝送路を利用して受信装置５０に送信するものとして説明したが、パイロット信号は低周波であり、水晶発振器あるいは温度補償型水晶発振器等を用いて安定して生成することができることから、送信装置３０から受信装置５０にパイロット信号を有線で送信し得る伝送路がない場合には、図３に示す変形例のように、パイロット信号発生用の局部発振器７２を受信装置５０に設け、受信装置５０側で、送信装置３０と同じ周波数ｆ０のパイロット信号を生成するようにしてもよい。
【００８２】
そして、このように受信装置５０側にもパイロット信号発生用の局部発振器７２を設ける場合には、図３に示す変形例のように、受信装置５０のＬＰＦ６７からＰＬＬ回路７０に至るパイロット信号の通過経路上に、局部発振器７２からの出力（つまりパイロット信号）と、ＬＰＦ６７により抽出されたパイロット信号との何れかを選択的にＰＬＬ回路７０に入力するための切換スイッチ７４を設けるようにするとよい。
【００８３】
つまり、このようにすれば、切換スイッチ７４を操作することによって、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と一緒に送受信されるパイロット信号の周波数変動を検出する際の基準となるパイロット信号を、送信装置３０から送信されてきたパイロット信号とするか、受信装置５０側で生成したパイロット信号とするかを、切換スイッチ７４の操作によって選択できるようになる。
【００８４】
そして、この場合、共同受信システム等の伝送路を利用してパイロット信号を送信装置３０から受信装置５０に直接伝送できる場合には、切換スイッチ７４をＬＰＦ６７側に切り換えることによって、送信装置３０側で生成されたパイロット信号を用いて、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と一緒に送受信されたパイロット信号の周波数変動を検出するようにし、送信装置３０から受信装置５０にパイロット信号を伝送し得る伝送路がない場合には、切換スイッチ７４を局部発振器７２側に切り換えることによって、受信装置５０側で生成したパイロット信号を用いてＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号と一緒に送受信されるパイロット信号の周波数変動を検出するようにする、といったことが可能となり、本実施例の送信装置３０及び受信装置５０の使用可能範囲を拡大して、これらの量産化（延いてはコストダウン）を図ることができるようになる。
【００８５】
一方、本実施例では、送信装置３０側では、ＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号とをアップコンバートするのに、共通の局発信号を使用するものとして説明したが、図４に示すように、送信装置３０に各信号専用の局発信号を発生する２つの局部発振器３６ａ、３６ｂを設け、各局部発振器３６ａ、３６ｂが発生した異なる周波数ｆ２，ｆ５の局発信号を用いて、ＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号とをそれぞれアップコンバートするようにしてもよい。
【００８６】
そして、この場合には、受信装置５０側で、これら各局発信号の変動を検出して受信装置５０側の局発信号の周波数を制御できるようにするために、送信装置３０には、パイロット信号生成手段として、互いに周波数の異なる２種類のパイロット信号（周波数ｆ０，ｆ６）を発生する２つの局部発振器３５ａ、３５ｂを設け、各局部発振器３５ａ、３５ｂが発生したパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）を、混合器３４ａ、３４ｂを介して、アップコンバート前のＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号の通過経路に入力すると共に、各パイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）を混合器３４ｃで混合して出力端子Ｔ２から出力するようにすればよい。
【００８７】
ただし、送信装置３０をこのように構成した場合には、受信装置５０を、図５に示すように構成する必要がある。
すなわち、図５に示す受信装置５０には、受信アンテナ５１にて受信され、増幅回路５２にて増幅されたミリ波帯の受信信号を、ＢＳ−ＩＦ信号に対応した受信信号（ＢＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ１）と、ＣＳ−ＩＦ信号に対応した受信信号（ＣＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ２）とに分離するためのフィルタ（図では、ＬＰＦ７６ａとＨＰＦ７６ｂ）が設けられ、このフィルタにて分離した各受信信号を個々にダウンコンバートできるように、ダウンコンバート用回路が２系統設けられている。
【００８８】
そして、各系統のダウンコンバート用回路は、ダウンコンバート後のＢＳ−ＩＦ信号及びＣＳ−ＩＦ信号を出力端子Ｔ３に出力する出力フィルタとして、ＨＰＦ６３に代えて、ＢＰＦ６３ａ、６３ｂが用いられ、出力端子Ｔ３に入力された２つのパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）を個々に抽出するために、ＬＰＦ６７に代えて、ＢＰＦ６７ａ、６７ｂが用いられる以外は、図３に示した受信装置５０と全く同様に構成されている。
【００８９】
つまり、各系統のダウンコンバート用回路は、それぞれ、一定周波数ｆ３、ｆ７の局部発振器５３ａ、５３ｂと、ミキサ５４ａ、５４ｂと、ＢＰＦ５５ａ、５５ｂと、増幅回路５６ａ、５６ｂと、周波数ｆ４、ｆ８のＶＣＯ５７ａ、５７ｂと、ＢＰＦ５８ａ、５８ｂと、ミキサ５９ａ、５９ｂと、ＢＰＦ６０ａ、６０ｂと、増幅回路６１ａ、６１ｂと、イコライザ６２ａ、６２ｂと、ＢＰＦ６５ａ、６５ｂと、ＰＬＬ回路７０ａ、７０ｂと、から構成されており、ＬＰＦ７６ａ、ＨＰＦ７６ｂで分離された各系統の受信信号（ＢＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ１、ＣＳ−ＩＦ＋ＰＩＬＯＴ２）を２つのミキサ５４ａ・５９ａ、５４ｂ・５９ｂを用いて２回ダウンコンバートし、２回目のダウンコンバートで用いられる局発信号を発生するＶＣＯ５７ａ、５７ｂの発振周波数を、それぞれ、送信装置３０から無線で送信されてきたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）と、送信装置３０から有線で送信されてきたパイロット信号（ＰＩＬＯＴ１、ＰＩＬＯＴ２）との周波数が一致するように制御する。
【００９０】
したがって、図４に示した送信装置３０と図５に示した受信装置５０とを用いてミリ波帯送受信システムを構築しても、上記実施例と同様の効果が得られることになる。
なお、図５に示した受信装置５０において、受信信号を２系統に分離するフィルタ（ＬＰＦ７６ａ、ＨＰＦ７６ｂ）は、本発明の受信信号分割手段に相当する。
【００９１】
また次に、上述した実施例のミリ波帯送受信システムは、請求項４に記載の発明を適用したものであり、受信装置３０側では、ダウンコンバートしたパイロット信号が送信装置側でアップコンバートされる前の一定周波数となるように受信側局発信号の周波数を制御するものとしているが、請求項５に記載の発明を適用したミリ波帯送受信システムを構築する際には、送信装置３０を例えば図６に示すように構成し、受信装置５０を例えば図７に示すように構成すればよい。
【００９２】
以下、図６及び図７に示した送信装置３０及び受信装置５０について説明する。なお、図６及び図７に示した送信装置３０及び受信装置５０は、基本的には、図２及び図３に示した送信装置３０及び受信装置５０と同様の構成をしているため、以下の説明では、図２及び図３に示した送信装置３０及び受信装置５０と異なる点について説明し、詳細な説明は省略する。
【００９３】
まず、図６に示す送信装置３０には、ＶＣＯ４７が備えられており、このＶＣＯ４７から出力される高周波信号の周波数を逓倍回路４８にて所定逓倍することにより、ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をミリ波帯にアップコンバートするのに必要な所定周波数ｆ２の送信側局発信号を生成するようにされている。
【００９４】
また、送信装置３０には、ＶＣＯ４７の発振周波数（換言すれば送信側局発信号の周波数ｆ２）を制御するために、一定周波数ｆ８の基準信号を発生する基準発振器４５と、この基準発振器４５が発生した基準信号に基づきＶＣＯ４７の発振周波数を制御するＰＬＬ回路４６とが設けられている。
【００９５】
そして、基準発振器４５が発生した基準信号は、ＰＬＬ回路４６だけでなく、パイロット信号生成回路４９にも出力され、パイロット信号生成回路４９は、周波数の和又は差が基準信号の周波数ｆ０となる２つの信号（周波数：ｆ９、ｆ１０、ただし、ｆ０＝ｆ９＋ｆ１０、又は、ｆ０＝ｆ９−ｆ１０）を、パイロット信号として生成し、その生成したパイロット信号を、イコライザ３２ａと増幅回路３３ａとの間の経路に設けられた混合器３４に出力する。
【００９６】
この結果、パイロット信号生成回路４９にて生成された２つのパイロット信号は、ＢＳ−ＩＦ信号と一緒にアップコンバートされて、送信アンテナ４０から受信装置５０へと送信されることになる。
一方、受信装置５０には、送信装置３０と同様に、ＶＣＯ５７が備えられており、このＶＣＯ５７から出力される高周波信号の周波数を逓倍回路７８にて所定逓倍することにより、ミリ波帯のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ信号をダウンコンバートするのに必要な所定周波数ｆ２の受信側局発信号を生成するようにされている。
【００９７】
また、受信装置５０には、ＢＰＦ６５を通過したパイロット信号（つまり周波数ｆ９，ｆ１０の２つの信号）の周波数の和又は差から、送信装置３０と同じ周波数ｆ８の基準信号を生成する基準信号生成回路８０と、この基準信号生成回路８０にて生成された基準信号に基づき、ＶＣＯ５７の発振周波数（換言すれば受信側局発信号の周波数ｆ２）を制御するＰＬＬ回路７０とが設けられている。
【００９８】
このため、受信装置５０側では、送信装置３０と周波数が同じ基準信号を用いて受信側局発信号を生成できることになり、この受信側局発信号の周波数を送信側局発信号の周波数と一致させることができる。
したがって、図６及び図７に示した送信装置３０及び受信装置５０を用いて、ミリ波帯送受信システムを構築しても、上記実施例のミリ波帯送受信システムと同様の効果を得ることができる。
【００９９】
なお、図６に示した送信装置３０では、２つの信号からなるパイロット信号を、ＢＳ−ＩＦ信号と一緒にアップコンバートして、ＢＳ−ＩＦ信号に対応した一方の送信アンテナ４０から送信するものとしたが、図４に示した送信装置３０のように、送信装置３０内でＢＳ−ＩＦ信号とＣＳ−ＩＦ信号とを異なる送信側局発信号を用いてアップコンバートするようにする場合には、各送信側局発信号を、それぞれ、異なる周波数の基準信号を用いて生成すると共に、各基準信号に対応した２つの信号からなるパイロット信号を生成し、そのパイロット信号を、対応する中間周波信号（ＢＳ−ＩＦ信号、ＣＳ−ＩＦ信号）と一緒にアップコンバートして、各送信アンテナ４０、４１から送信するようにすればよい。
【０１００】
またこの場合には、図５に示した受信装置５０と同様、受信装置５０側にも各中間周波信号（ＢＳ−ＩＦ信号、ＣＳ−ＩＦ信号）をそれぞれダウンコンバートするための２系統の回路を設け、各系統の回路には、上述した基準信号生成回路８０やＰＬＬ回路７０をそれぞれ設ける必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のミリ波帯送受信システム全体の構成を表す構成図である。
【図２】衛星受信アンテナのコンバータ及び送信装置の構成を表すブロック図である。
【図３】受信装置の構成及びその変形例を表すブロック図である。
【図４】送信装置の変形例を表すブロック図である。
【図５】図４の送信装置に対応した受信装置の構成を表すブロック図である。
【図６】パイロット信号として２つの信号を送信するようにした送信装置の構成例を表すブロック図である。
【図７】図６の送信装置に対応した受信装置の構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
２…衛星受信アンテナ、１２…電源挿入器、１４…電源装置、１８…ＢＳ・ＣＳチューナ、２０…コンバータ、３０…送信装置、３２ａ，３２ｂ，６２，６２ａ，６２ｂ…イコライザ、３３ａ，３３ｂ，５２，５６，５６ａ，５６ｂ，６１，６１ａ，６１ｂ…増幅回路、３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…混合器、３５，３５ａ，３５ｂ，３６，３６ａ，３６ｂ，５３，５３ａ，５３ｂ，７２…局部発振器、３７ａ，３７ｂ，５４，５４ａ，５４ｂ，５９，５９ａ，５９ｂ…ミキサ、４３ａ，４３ｂ…ＢＰＦ、３９ａ，３９ｂ…増幅回路、４０，４１…送信アンテナ、４５…基準発振器、４６，７０，７０ａ，７０ｂ…ＰＬＬ回路、４７，５７，５７ａ，５７ｂ…ＶＣＯ、４８，７８…逓倍回路、４９…パイロット信号生成回路、５０…受信装置、５１…受信アンテナ、７６ａ…ＬＰＦ、７６ｂ…ＨＰＦ、８０…基準信号生成回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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