(57)【要約】集積化スイッチは、第１の入力周波数帯域にある第１の信号を受信する第１入力部と、第２の入力周波数帯域にある第２の信号を受信する第２入力部と、前記第１および第２入力部に接続され、複数の切替出力部の中から選択された第１切替出力部へ前記第１の信号を中継するとともに前記複数の切替出力部の中から選択された第２切替出力部へ前記第２の信号を中継するクロスポイントスイッチと、前記第１切替出力部に接続され、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第１の出力周波数帯域へ前記第１の信号を周波数変換する第１帯域変換器と、前記第２切替出力部に接続され、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第２の出力周波数帯域へ前記第２の信号を周波数変換する第２帯域変換器と、を備える。
2006510247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、
複数の所定周波数帯域の中から選択された第１の入力周波数帯域にある第１の信号を受信する第１入力部と、
複数の所定周波数帯域の中から選択された第２の入力周波数帯域にある第２の信号を受信する第２入力部と、
前記第１および第２入力部に接続され、複数の切替出力部の中から選択された第１切替出力部へ前記第１の信号を中継するとともに前記複数の切替出力部の中から選択された第２切替出力部へ前記第２の信号を中継するクロスポイントスイッチと、
前記第１切替出力部に接続され、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第１の出力周波数帯域へ前記第１の信号を周波数変換する第１帯域変換器と、
前記第２切替出力部に接続され、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第２の出力周波数帯域へ前記第２の信号を周波数変換する第２帯域変換器と、
を備えることを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１入力部と前記クロスポイントスイッチの第１入力部との間に配設された第１増幅器をさらに備え、前記第１増幅器は、前記第１入力部に接続された入力部と、前記クロスポイントスイッチの第１入力部に接続された出力部とを有し、前記第１増幅器の出力部が縦列接続出力部に接続されていることを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項３】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、入力部および出力部を有する第１フィルタと、入力部および出力部を有する第２フィルタと、をさらに備え、前記第１フィルタの入力部は前記第１帯域変換器の出力部に接続され、前記第２フィルタの入力部は、前記第２帯域変換器の出力部に接続されていることを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項４】
請求項３記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１フィルタは、前記第１の出力周波数帯域を含む通過域を持つ帯域通過フィルタを有することを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項５】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１周波数変換器の出力部に接続された第１入力部と、前記第２周波数変換器の出力部に接続された第２入力部とを有する信号加算器をさらに備えることを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項６】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記複数の所定周波数帯域は、前記第１の入力周波数帯域と前記第２の入力周波数帯域とを含むことを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項７】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１入力部は、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第３の入力周波数帯域にある第３の信号を受信するように構成され、前記第２入力部は、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第４の入力周波数帯域にある第４の信号を受信するように構成されることを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項８】
請求項７記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第２の入力周波数帯域は、実質的に前記第３の入力周波数帯域を含むことを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項９】
請求項７記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１の入力周波数帯域は、実質的に前記第４の入力周波数帯域を含むことを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項１０】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１の入力周波数帯域は、実質的に前記第１の出力周波数帯域を含むことを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項１１】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１の入力周波数帯域は、前記第１の出力周波数帯域とは異なる周波数帯域を含むことを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項１２】
請求項１記載の帯域変換機能を有する集積化スイッチであって、前記第１入力部に接続された出力部を有するブロック変換器をさらに備え、前記ブロック変換器は、衛星中継器群から送信された信号を受信し、当該受信信号を前記第１の入力周波数帯域へブロック変換するように構成されることを特徴とする集積化スイッチ。
【請求項１３】
帯域変換スイッチであって、
各々が増幅入力部および増幅出力部を有し、各々が複数の所定周波数帯域の中から選択された少なくとも２つの周波数帯域を持つ入力信号を受信する複数の増幅器と、
Ｎ個の入力部およびＭ個の出力部を有し、前記Ｎ個の入力部のいずれかを前記Ｍ個の出力部のいずれかに選択的に接続し、前記Ｎ個の入力部の各々が少なくとも１つの増幅出力部に接続されているクロスポイントスイッチと、
各々が前記クロスポイントスイッチのＭ個の出力部の中の１つに接続された入力部を有するとともに、各々が前記クロスポイントスイッチのＭ個の出力部の１つから供給された信号を第１の周波数帯域から第２の周波数帯域へ周波数変換するＭ個の周波数変換器と、
を備えることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項１４】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、前記増幅器の各々は、前記増幅出力部と並列接続された当該帯域変換スイッチの出力部を持つ低ノイズ増幅器を有することを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項１５】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、
前記増幅器の各々は、
前記増幅入力部に接続された入力部と前記増幅出力部に接続された出力部とを持つ第１バッファ増幅器と、
前記増幅入力部に接続された入力部を持つ第２バッファ増幅器と、を有し、
前記第２バッファ増幅器の出力部は当該帯域変換スイッチの出力部からなることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項１６】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、前記増幅器の各々は、電力分割器と、バッファ増幅器とを有しており、
前記電力分割器は、前記増幅入力部に接続された入力部と、第１分割出力部と、
第２分割出力部とを含み、前記第２分割出力部は当該帯域変換スイッチの出力部からなり、
前記バッファ増幅器は、前記第１分割出力部に接続された入力部を含むとともに前記増幅出力部に接続された出力部を含む、ことを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項１７】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、前記複数の増幅器の中から選択された第１増幅器は、複数の所定周波数帯域の中から選択された低周波数帯域の信号と、前記所定周波数帯域の中から選択された高周波数帯域の信号とを含むバンドスタック信号を受信するように構成されていることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項１８】
請求項１７記載の帯域変換スイッチであって、前記低周波数帯域の信号を前記高周波数帯域の信号へ周波数変換するように構成された第１帯域変換器を有することを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項１９】
請求項１７記載の帯域変換スイッチであって、前記高周波数帯域の信号を前記低周波数帯域の信号へ周波数変換するように構成された第１帯域変換器を有することを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２０】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、前記Ｍ個の帯域変換器の各々は、
周波数変換用の信号経路と、
前記周波数変換用の信号経路に並列に接続されたパス・スルー用の信号経路と、を有し、
前記Ｍ個の帯域変換器の各々は、前記周波数変換用の信号経路または前記パス・スルー用の信号経路のうちのいずれか一方の信号経路を選択するように個別に制御されることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２１】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、局所発振器をさらに備え、前記Ｍ個の帯域変換器の各々は、前記局所発振器に接続されたＬＯポートを持つ変調器を有することを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２２】
請求項２１記載の帯域変換スイッチであって、前記局所発振器は、プログラム可能な周波数を持つことを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２３】
請求項２１記載の帯域変換スイッチであって、前記局所発振器は、固定周波数を持つことを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２４】
請求項１３記載の帯域変換スイッチであって、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域は、前記複数の所定周波数帯域の中から選択されることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２５】
帯域変換スイッチであって、
基板上に形成され、入力部および出力部を有し、複数の所定周波数帯域の中から選択された第１の周波数帯域にある第１の信号を受信する第１入力増幅器と、
前記基板上に形成され、入力部および出力部を有し、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第２の周波数帯域にある第２の信号を受信する第２入力増幅器と、
前記基板上に形成され、前記第１入力増幅器および前記第２入力増幅器にそれぞれ接続された第１入力部および第２入力部を有するとともに第１切替出力および第２切替出力を有し、前記第１入力部から入力した信号を前記第１切替出力部および前記第２切替出力部のうちの一方に中継するスイッチと、
前記基板上に形成され、前記第１切替出力部に接続された入力部を有し、前記第１の信号を前記第１の周波数帯域から前記第２の周波数帯域へ選択的に周波数変換する第１周波数変換器と、
前記基板上に形成され、前記第２切替出力部に接続された入力部を有し、前記第２の信号を前記第２の周波数帯域から前記第１の周波数帯域へ選択的に周波数変換する第２周波数変換器と、
を備えることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２６】
請求項２５記載の帯域変換スイッチであって、前記基板は、シリコン、シリコン・ゲルマニウム、サファイアおよびダイアモンドの中から選択された材料からなることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２７】
請求項２５記載の帯域変換スイッチであって、第１衛星中継器から送信された入力信号を受信し、当該入力信号を前記第１周波数帯域にある前記第１の信号へ周波数変換するように構成された第１ブロック変換器をさらに備えることを特徴とする帯域変換スイッチ。
【請求項２８】
集積化帯域変換の方法であって、
衛星中継器群から送信された入力信号であり且つ複数の所定周波数帯域の中から選択された第１の周波数帯域にある入力信号を受信するステップと、
増幅器で前記入力信号を増幅するステップと、
縦列接続出力部を増幅出力部に接続するステップと、
前記縦列接続出力部とは独立に、前記増幅出力部から伝達した信号を複数の帯域変換器の中から選択された第１帯域変換器に中継するステップと、
前記第１の周波数帯域から、前記複数の所定周波数帯域の中から選択された第２の周波数帯域へ前記増幅出力部から伝達した信号を周波数変換するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の方法であって、前記入力信号を受信するステップは、
前記衛星中継器群から送信された第１ダウンリンク信号を受信するステップと、
前記第１ダウンリンク信号を第１周波数帯域へブロック変換するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法であって、前記入力信号を受信するステップは、
前記衛星中継器群から送信された第２ダウンリンク信号を受信するステップと、
前記第２ダウンリンク信号を第２周波数帯域へブロック変換するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】
集積化帯域変換の方法であって、
１以上の信号を受信するステップと、
クロスポイントスイッチを使用して１以上の入力信号を１以上の帯域変換器に中継するステップと、
前記１以上の帯域変換器を使用して前記入力信号のうちの少なくとも１つの信号を周波数変換するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の方法であって、前記１以上の信号を受信するステップは、第１周波数帯域から得た入力信号を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３１記載の方法であって、前記１以上の信号を受信するステップは、衛星中継器から送信された入力信号を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項３１記載の方法であって、前記１以上の信号を受信するステップは、所定の偏波を持つ入力信号を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３１記載の方法であって、前記１以上の信号を受信するステップは、
第１入力周波数帯域にある第１入力信号を受信するステップと、
第２入力周波数帯域にある第２入力信号を受信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の方法であって、前記第１入力周波数帯域は、前記第２周波数帯域と独立であることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３５記載の方法であって、前記第１入力周波数帯域は、前記第２周波数帯域と少なくとも部分的に重複していることを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３１記載の方法であって、少なくとも１つの入力信号を周波数変換せずに通過させ帯域変換器の出力部へ与えるステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３１記載の方法であって、少なくとも１つの入力信号を周波数変換するステップは、
第１帯域変換器において、第１入力周波数帯域にある第１入力信号を第１出力周波数帯域にある第１出力信号へ周波数変換するステップと、
第２帯域変換器において、第２入力周波数帯域にある第２入力信号を第１出力周波数帯域にある第２出力信号へ周波数変換するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の方法であって、前記第１出力信号を前記第２出力信号に合成するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項３１記載の方法であって、前記少なくとも１つの入力信号を周波数変換するステップは、前記少なくとも１つの入力信号を低周波数信号へダウンコンバートするステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項３１記載の方法であって、前記少なくとも１つの入力信号を周波数変換するステップは、前記少なくとも１つの入力信号を高周波数信号へアップコンバートするステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項３１記載の方法であって、前記少なくとも１つの入力信号を周波数変換するステップは、
少なくとも１回、前記少なくとも１つの入力信号を低周波数信号へダウンコンバートするステップと、
少なくとも１回、前記少なくとも１つの入力信号を高周波数信号へアップコンバートするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項３１記載の方法であって、前記少なくとも１つの入力信号を周波数変換するステップは、
前記少なくとも１つの入力信号を少なくとも１つのベースバンド信号へダウンコンバートするステップと、
前記少なくとも１つの入力信号をベースバンド信号から出力周波数帯域の信号へアップコンバートするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項３１記載の方法であって、前記少なくとも１つの入力信号を周波数変換するステップは、
第１変調器において、第１局所発振器の周波数を用いて前記少なくとも１つの入力信号を変調するステップと、
第２変調器において、第２局所発振器の周波数を用いて前記少なくとも１つの入力信号を変調するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項４５記載の方法であって、前記第１局所発振器は、周波数調整可能な局所発振器を含むことを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項４５記載の方法であって、前記第１局所発振器は、前記第２局所発振器を含むことを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項３１記載の方法であって、周波数変換前に、前記１以上の入力信号の中の少なくとも１つを出力するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項４９】
請求項３１記載の方法であって、前記１以上の入力信号を増幅するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項５０】
帯域変換装置であって、
各々が１以上の入力信号を受信する１以上の入力部と、
前記１以上の入力部に接続され、前記１以上の入力信号を１以上の切替出力部の組み合わせへ中継するクロスポイントスイッチと、
前記１以上のクロスポイントスイッチの中の少なくとも１つに接続された入力部を有し、少なくとも１つが前記１以上の入力信号を周波数変換する１以上の帯域変換器と、を備えることを特徴とする帯域変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電気通信のための信号処理に関し、特に、無線周波数信号（ＲＦ信号）の伝送および周波数変換に関する。
【背景技術】
【０００２】  通信システムは、通信チャンネルを使用して発信源から送信先に情報を供給するために設計されたものである。電気通信用の通信チャンネルは、様々の方法で実現されている。電気通信システムは、通信チャンネルを２点間チャンネル，ブロードキャストチャンネルまたはこれら組み合わせとして実現する。また、通信チャンネルは、光通信リンクまたは電気通信リンクを使用して実現され得る。光通信リンクは、自由空間の光リンクおよび光ファイバーのリンクを含むが、これらに限定されない。同様に、電気通信リンクは、無線通信リンクおよび有線リンクを含むが、これらに限定されるものではない。【０００３】  特定のリンクを使用して伝送可能な情報量は、当該リンク上で使用可能な帯域幅によって制限される。通信リンクの中には、物理的な特性により帯域制限を受けるものがある一方、設計上の制限や規制上の制限といった人工的な因子により帯域制限を受ける通信リンクもある。規制上の制限は、無線周波数スペクトルが規制されない場合に起こり得る影響を最小限に留める目的で、特に無線通信システムで一般的に行われていることである。無相関の信号と同じ帯域幅を占める信号は、無線システムまたは有線システムに関わらず、当該無相関の信号と干渉することとなる。同様に、当該無相関の信号は、その信号と干渉することとなる。一般に、無線通信環境においては相互干渉する信号から信号を分離することが難しいので、無線通信システムは、規制帯域において動作する。【０００４】  ラジオ放送やテレビ放送などを行う一般的な通信システムは、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ；Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）や国際電気通信連合（ＩＴＵ；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｎｉｏｎ）などが制定した規制により帯域制限を受けている。ラジオ放送やテレビ放送で使用される周波数帯域の規制や規格化により、家庭用電子機器の動作周波数帯域が規格化されることとなる。【０００５】  特定の周波数帯域をより効率的に利用するために膨大な数の技術が提供され且つ知られている。それらの中でも一般的な技術として、いくつかの信号多重化方式が使用されている。一般的な多重化方式としては、時分割多重化方式（ＴＤＭ；Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、周波数分割多重化方式（ＦＤＭ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、符号分割多重化方式（ＣＤＭ；Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）および直交周波数分割多重化方式（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が挙げられる。【０００６】  ＴＤＭシステムでは、互いに重複しないタイムスロットが独立したユーザーに割り当てられている。このため、任意の特定時間において、一のユーザーが割り当てられた帯域全体を占めることを許される。同様に、ＦＤＭシステムでは、割り当て周波数帯域全体の中の一部がユーザーに割り当てられるので、一のユーザーに割り当てられた一部の周波数帯域は、他のユーザーに割り当てられた他の部分の周波数帯域と重複しないこととなる。ＣＤＭシステムでは、時間帯全体について周波数帯域全体が各ユーザーに割り当てられるが、各ユーザーは、当該周波数帯域内で直交符号を使用した通信を行う。当該ユーザーの使用する符号は互いに直交しているので、各ユーザーは、当該周波数帯域を占める他の信号から自己の信号を復元することができる。一方、ＣＤＭシステムでは、各ユーザーの信号が、当該周波数帯域において他のユーザーの信号と干渉することがある。当該周波数帯域において一のユーザーが他のユーザーに与える干渉を最小限に留める目的で、ＣＤＭシステムでは、各ユーザーにより送信される電力が、一定の信号品質を達成するために必要な最小限の電力となるように厳しく制御されている。ＯＦＤＭシステムでは、１つの周波数帯域が互いに異なる複数の周波数帯域に分割される。各ユーザーは、帯域全体を使用して通信することができるが、各ユーザーにより送信される情報は複数のストリームに分割され、これらストリームが所定数のサブ帯域の各々において直交波となってブロードキャストされる。当然ながら、上記で多重化技術の全てが説明されたわけではなく、通信システムの中には、他の多重化技術を用いるものもあれば、２以上の多重化技術の組み合わせを用いるものもある。【０００７】  規制周波数帯域及びこの規制周波数帯域上の通信チャンネルの結果として両立性（適合性）が得られる。第１の通信帯域で動作する通信システムは、第２の通信帯域で動作する第２の通信システムに情報送信を要求することが可能となる。互いに異なる周波数帯域で両立する２本の信号を合成する１つの方法は、周波数変換である。第１周波数で第１の通信システムから伝送された信号は、第２の通信システムで使用可能にするために第２周波数の信号に変換される。通信システムには、発信源から最終送信先まで信号を与えるために複数の周波数変換手段が組み込まれている。【０００８】  また、第１の通信システムから伝送された信号は、第２の通信システムに適合すべく周波数変換され得る。周波数変換の使用例の１つが、ケーブルテレビジョンシステムでの例である。典型的なテレビは、特定のテレビ規格に準拠するように製作される。米国では、ほとんどのテレビがＮＴＳＣ（全国テレビジョン方式委員会）規格に準拠しており、テレビジョン・チャンネルの周波数割り当ては、ＦＣＣ（連邦通信委員会）により規制されている。一方、ケーブルテレビジョンを提供する業者は、ある程度、事実上任意のチャンネル上で同一内容の情報を提供することができる。また、ケーブルテレビジョンのオペレータが取り扱う信号の数は、典型的なテレビ受信機が選局し得るチャンネル数を遙かに超えたものである。このため、中継局またはケーブルテレビジョン信号の発信源において、ケーブルテレビジョンのオペレータは、所望の数の信号を受信することができ、且つ各信号を所望のテレビ・チャンネルの信号へ周波数変換することができる。【０００９】  ケーブルテレビジョンのオペレータが導入するシステム設計により、周波数変換や、内部チャンネルインターフェースに寄与するものの大部分が定められが、これらはエンドユーザーには関心の無い典型的な事項である。一方、異なる発信源から送信されたコンテンツの利用度が増大するにつれて、エンドユーザー側の受信機は、複数の発信源に接続し且つそれら複数の発信源をエンドユーザーに提示する信号へ結合する性能を組み込む必要が生じている。【００１０】  たとえば、単身者世帯は、無線テレビジョン放送のチャンネル、ケーブルテレビジョンのチャンネル、衛星テレビジョンのチャンネル、マイクロ波テレビジョンのチャンネル、有線テレビジョンのチャンネルおよびその他の発信源のチャンネルにアクセスすることがある。このような複数のチャンネルは複数の信号発信源から発せられ、典型的なテレビが選局する多くのチャンネルを簡単に供給し得る。また、１以上の信号発信源から送信されたチャンネルの中には、同一チャンネル上にあって直接的な信号合成があり得ないものも出現する。たとえば、衛星中継器（衛星トランスポンダー）から送信された信号は、ケーブルテレビジョンの発信源により供給されるチャンネルと一致する特定のブロックチャンネルにダウンコンバートされる。衛星テレビジョンの発信源から送信されたチャンネルが、ケーブルテレビジョンの発信源から送信された同一チャンネルと干渉すること無しに、２つの信号発信源から送信されたチャンネル同士をそのまま合成することはできない。したがって、一般に、１つの信号発信源をエンドユーザーに選択させる切替器が設けられており、他の信号発信源から送信された信号との干渉を排除している。【００１１】  複数の発信源からエンドユーザーに配信された信号に関する問題をさらに悪化させているのは、衛星テレビジョンなどの発信源から送信された信号が、単一の発信源から到来せずに複数の発信源から到来することである。衛星テレビジョン用受信機は、一般に、１以上の衛星に配置された複数の衛星中継器から複数の信号を同時に受信する機能を有している。それら複数の衛星中継器から受信した信号は、典型的なテレビ用チューナーの選局能力を超えた信号である。したがって、利用可能な全ての衛星テレビジョン信号の中の一部のみが、特定のテレビ受信機で同時に利用され得る。【００１２】  単一受信機にとって発信源切替器が実現可能な手段ではあるが、テレビ受信機などの複数の受信機が共用同軸ケーブルなどの一般の配信機構を通じて同一発信源と干渉しているときに、発信源切替器を素早く使用するには無理がある。テレビ放送領域の１つ１つに信号発信源を割り当て且つ発信源切替器を当該テレビ放送領域に配置させることは実現不可能な例の典型である。一方で、各テレビ受信機は信号発信源を制御する能力を個別に持つことが望ましい。また、衛星テレビジョンのように特定の発信源から送信された複数の信号が同一チャンネル上で供給され得る場所では、そのような信号が異なるチャンネルで供給されるように、それら信号の幾つかを周波数変換する能力を持つことが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】  本願は、信号伝送システム、装置及び方法を開示するものである。本願のシステムは、概観すると、第１の入力信号群のうちのいずれか１つの信号を複数の送信先のうちのいずれか１つに宛てて送信するものである。なお、前記第１の入力信号群の各信号は、複数の所定の入力周波数帯域から選択された少なくとも１つの周波数帯域における信号を含むものである。また、前記システムは、前記所定の入力周波数帯域の各々から送信された信号を、複数の所定の出力周波数帯域の中の一帯域における信号へ変換させるものである。前記所定の入力周波数帯域は、前記所定の出力周波数帯域と一致することがある。なお、１つの入力周波数帯域における入力信号を、当該入力周波数帯域と実質的に同一の出力周波数帯域へ出力することができる。前記システム内にある複数の増幅器は、１つの信号発信源から送信された信号を、各々が独立した周波数変換ブロックのうちのいずれか１つに供給させる。単一の集積回路の中に前記システムの一部または全部が実装されている。【００１４】  互いに異なる複数の信号発信源から所望の信号を受信することができる。有線または無線により、信号発信源から局所受信機への通信リンクを形成することができる。前記信号発信源の各々は、たとえば低ノイズブロック変換器によって複数の所定の入力周波数帯域の中の一帯域に周波数変換された１以上の信号を与えるものである。或いは、所定の入力周波数帯域の中の１以上の帯域において１以上の発信源信号を与えてもよい。前記複数の入力周波数帯域として代表的なものは、連続する合成周波数帯域を構成し且つ互いに重複しないものである。一方で、前記複数の入力周波数帯域を、非連続の周波数帯域を構成し且つ互いに重複するものとしてもよい。１以上の中継器から、１以上のチャンネルを通じて前記入力周波数帯域および出力周波数帯域にデータを乗せて送ってもよい。【００１５】  本発明の特徴、目的及び利点は、添付図面や以下に記載される詳細な説明によって明らかになり、添付図面中の参照符号などにより特定される構成によって明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  図１は、衛星テレビシステム１００などの衛星利用通信システムの一実施例を示す機能ブロック図である。ただし、本願発明は、衛星利用通信システムに限定されず、テレビジョン方式での使用にも限定されない。本願発明は、１以上の入力周波数帯域の多重信号を、１以上の出力周波数帯域の信号として１以上の受信機に伝送し得る通信システムに適用される。【００１７】  衛星テレビジョンシステム１００は、互いに異なる様々な軌道位置に配置されている１以上の衛星１１０ａ〜１１０ｃを含む。これらの衛星１１０ａ〜１１０ｃは図１に示されているが、任意の数の衛星を特定の衛星テレビジョンシステム１１０に存在させてもよい。これら衛星は、互いに異なる複数の搬送周波数と偏波とで動作し得る。これら互いに異なる搬送周波数と偏波とは、衛星１１０ａ〜１１０ｃで使用され、１つの衛星通信回線を他の衛星通信回線から分離する度合いを与えるものである。なお、衛星１１０ａ〜１１０ｃは、さらに信号の選択特性を得るために指向性アンテナを実装することができる。これにより、受信機は、たとえば所望の衛星１１０ａが存在する大まかな方向へ対応する偏波アンテナを向けて放送信号を受信し、当該所望の衛星の周波数に同調することにより、当該所望の衛星から送信された信号を選択することが可能になる。各衛星１１０ａ〜１１０ｃは同じ構成を持つので、衛星１１０ａの構成だけにつき、より詳細に説明する。【００１８】  衛星テレビジョンシステム１００の衛星１１０ａは単一の中継器（図示せず）を搭載できるが、通常の衛星は複数の中継器を搭載することが可能である。各中継器が、互いに異なる周波数で１つの対応する偏波を用いて送信するのが典型である。同一衛星１１０ａ上の互いに異なる２つの中継器は同一周波数で送信できるが、偏波の違いによる選択特性がシステムにとって十分であれば異なる偏波を使用して送信してもよい。各中継器が互いに異なる周波数で送信するのであれば、単一衛星１１０ａ上の複数の中継器は、同一偏波を使用して送信してもよいし、或いは、異なる偏波を使用してもよい。【００１９】  また、中継器は、種々のチャンネル・オフセットを持つ複数の搬送周波数を使用する構成を有していてもよい。その他、中継器は、単一搬送波上に膨大な数のデジタル・チャンネルを多重化するものでもよい。以下に説明する帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチは、任意のトランスポンダ変調方式で１以上の周波数帯域上で動作し得る構成を有するものである。【００２０】  たとえば、衛星１１０ａは、複数の搬送波周波数で情報を提供する第１中継器を搭載しており、この第１中継器は、テレビ受信機のチャンネル間隔に対応する搬送波周波数間隔を使用する。衛星１１０ａ上の中継器は、主に、複数の中継器群として配置される。たとえば、その中継器群を、連続するチャンネル群を与えるように構成することができる。或いは、特定の中継器群において、互いに異なる搬送波周波数帯域またはシンボルレートを持つ１以上のチャンネルを使用して、信号が種々のチャンネルオフセットを有してもよい。また、一の衛星群において、複数の中継器が全て同一偏波を使用して送信するように構成されてもよい。衛星テレビジ��ンシステム１００に合わせて設計された衛星１１０ａは、各中継器群が１６個の中継器からなる２つの中継器群を有し、各中継器群は主に互いに異なる偏波を有する。当然ながら、衛星１１０ａは、特定の中継器の構成に合わせて限定されるものではなく、また、中継器群が必ず１６個の中継器からなるとも限らない。【００２１】  衛星テレビジョンシステム１００で動作するように設計された衛星１１０ａが、１以上の周波数帯域上でダウンリンク信号（下り回線の信号）を送信するのが典型である。各周波数帯域は、１以上の中継器に対応する１以上のチャンネルを含むことができる。第１ダウンリンク周波数帯域はＣバンド内にあり、３．６ＧＨｚ〜４．２ＧＨｚ帯であるのが典型である。第２ダウンリンク周波数帯域はＫｕバンド内にあり、１０．７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚ帯であるのが典型である。当然ながら、各衛星その他の信号発信源は１以上の周波数帯域上で信号を送信してもよい。周波数帯域は、前記の２つのバンドに限定されるものではなく、規制団体が未だに規定し割り当てることをしていない１以上の周波数帯域を含む、適当な任意の周波数帯域であってもよい。【００２２】  当然ながら、ダウンリンク周波数帯域の上側および下側のバンドエッジは、ブリックウォール・フィルタ（一種のローパスフィルタ）を構築する点で実用上の制限を受けるため、無制限に決まる訳ではない。むしろ、周波数帯域は、通常、フィルタの通過域を示し、動作トランスポンダ・ダウンリンク周波数帯域は、その通過域内の上側および下側のバンドエッジを含む１つの周波数帯域を有する周波数帯域からなるのが典型である。或いは、これらバンドエッジは、阻止域の端を規定し得るものであり、中継器は、それらバンドエッジの周波数の外側の実質的に減衰したエネルギーを送信することとなる。よって、実用上は、ダウンリンク周波数帯域は、およそ／若しくは実質的に３．６ＧＨｚ〜４．２ＧＨｚ帯および１０．７〜１２．７５ＧＨｚ帯になる。また、衛星１１０ａが特定のダウンリンク周波数帯域を使用するように構成される一方、衛星１１０ａが当該ダウンリンク周波数帯域内の全ての周波数で信号を送信できないことが実際上あり得る。衛星１１０ａは、これら２つのバンドでダウンリンク信号を送信することに限定されないし、衛星１１０ａにさらに他のダウンリンク周波数帯域が追加されてもよい。このように追加されるダウンリンク周波数帯域は、上記のダウンリンク周波数帯域と異なるものでもよいし、或いは、上記のダウンリンク周波数帯域の一部または全部と重複するものでもよい。【００２３】  衛星１１０ａ〜１１０ｃが送信したダウンリンク信号は、地上のテレビジョンシステムで受信され、１以上のテレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃに表示される。アンテナ１２０は、通常は、衛星１１０ａ〜１１０ｃから信号を受信するために使用される。アンテナ１２０は、図１にパラボラアンテナとして示されているが、他のアンテナ構成の採用も可能である。パラボラアンテナ１２０を用いた形態では、反射器によって、ダウンリンク信号をアンテナ給電器１２２に直接導くことができる。１個のアンテナ給電器１２２のみを持つアンテナ１２０が図示されているが、１以上のアンテナ給電��１２２を１個のアンテナ１２０に組み込むことも可能である。本システムで動作するのに適したアンテナ構成の中には、アンテナ給電器１２２を含まないものもあり得る。或る特定のダウンリンク周波数帯域または或る特定の偏波から信号を受信するようにアンテナ１２０およびアンテナ給電器１２２を構成することができる。たとえば、左回りの円偏波を有する１０．７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚ周波数帯域を受信するようにアンテナ１２０およびアンテナ給電器１２２を構成することが可能である。他のアンテナ給電器としては、上記と同一または異なる偏波を有する別のダウンリンク周波数帯域を受信するようにアンテナ１２０の一部として構成されたアンテナ給電器もあり得る。また、１つのアンテナ１２０が図１に示されているが、複数のアンテナを１地点または複数地点に１個のシステム構成の一部として組み込んでもよい。【００２４】  アンテナ１２０の出力は、受信信号を処理する受信機１８０に接続されている。典型的な衛星テレビジョンシステム１００では、受信機１８０は、信号を増幅するとともに当該信号に関連するノイズの影響を最小に抑える低ノイズ増幅器を有している。また、衛星ダウンリンク周波数で受信された信号は、１以上の所定の周波数帯域若しくは共通の中間周波数帯域（ＩＦ帯域）の信号に周波数変換されるのが典型である。同時に、受信ダウンリンク信号は、干渉の影響を含み得る信号を帯域から除去するためにフィルタリングされる。【００２５】  或る実施例では、衛星１１０ａ〜１１０ｃが送信したダウンリンク信号の搬送波周波数間隔は、テレビ受信機またはセットトップボックスで使用されるチャンネル間隔に対応するのが代表例である。この実施例では、受信したダウンリンク周波数帯域の全体を、テレビ受信機またはセットトップボックスで使用される所定の周波数帯域の１つに周波数変換することができるという利点がある。或いは、テレビ受信機またはセットトップボックスと両立性のある周波数に変換する前に、さらなる処理のために中間周波数を持つ所定の周波数帯域へ、受信したダウンリンク周波数帯域を周波数変換することも可能である。別の実施例においては、単一の搬送波を用いて複数のチャンネルを多重化してもよい。この実施例は、１以上の多重化された搬送波を、セットトップボックスの入力周波数に周波数変換し得るというものである。【００２６】  低ノイズ増幅処理、フィルタリング処理および初期の周波数変換は、低ノイズブロック変換器（ＬＮＢ；Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ｂｌｏｃｋ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ）１３０ａ〜１３０ｃで実行される。図１には３個のＬＮＢが示されているが、これより少ない個数または多い個数のＮＬＢを使用してもよい。たとえばＬＮＢ１３０ａを、たとえば１以上のアンテナ１２０で信号を受信し、増幅し、フィルタリングし、共通ＩＦ帯域の信号へブロック周波数変換するように構成することができる。第１の中継器群から送信された信号のような第１群のダウンリンク信号は、第１の共通ＩＦ帯域の信号へブロック変換され、第２の中継器群から送信された信号のような第２群のダウンリンク信号は、第２の共通ＩＦ帯域の信号へブロック変換される。たとえば、ＬＮＢ１３０ａは、２つの中継群か��送信されたダウンリンク信号を受信することができる。１以上のアンテナ１２０、或いは、１以上のアンテナ給電器１２２で２つの中継器群から送信された複数の信号を受信することができる。また、ダウンリンク信号は、たとえば１つの衛星１１０ａ或いは２以上の衛星１１０ａ〜１１０ｃを発信源とする信号とすることが可能である。【００２７】  たとえば、ＬＮＢ１３０ａは、第１の中継器群から送信された信号を９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚの共通ＩＦ帯域へ変換することができる。同様に且つ同時に、ＬＮＢ１３０ａは、第２の中継器群から送信された信号を１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの共通ＩＦ帯域へ変換することができる。２つの共通ＩＦ帯域にブロック変換された信号を、ＬＮＢ１３０ａから出力する前に合成することができる。このように２つの中継器群信号を異なる所定の周波数帯域へブロック変換し合成する処理を広く「バンドスタック」と呼ぶこととする。上記の例では、ＬＮＢ１３０ａから出力されたバンドスタックされた信号は、９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚの共通ＩＦ帯域のブロック変換中継器信号と、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの共通ＩＦ帯域のブロック変換中継器信号とを含むものである。おそらく、特定の中継器群で使用されるチャンネル間隔および搬送波帯域幅に基づいて、２つの中継器群から送信された信号は、同一の共通ＩＦ帯域へブロック変換され、同一の搬送波周波数に割り当てられている２つのチャンネルを含まずに合成されることになるだろう。通常、２つの独立した信号を同一の搬送波周波数で合成することがない理由は、一方の信号が他方の信号に対する干渉源となって出現し、両信号を識別不能にする可能性があるからである。たとえばＴＤＭやＣＤＭシステムでは、２つの信号は、同一周波数空間を占めるが、時間や符号などの別の次元で異なる空間を占めることができるので個別に識別可能である。【００２８】  中継器群の数が所定の周波数帯域または共通ＩＦ帯域の数を超えた場合、全中継器群から送信された信号をバンドスタックすることができない可能性がある。かかる状況では、特定のＬＮＢ１３０ａから出力されたバンドスタックされた信号は、利用可能な全中継器群信号の中の一部のみを構成することになり得る。さらにＬＮＢ１３０ｂ〜１３０ｃを追加し利用することで、全中継器群から送信された信号を、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃから出力されたバンドスタックされた信号の一つで表すことを保証できる。一方で、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃのバンドスタック出力は、明確に区別された中継器群から送信された信号を含むものに限定されない。よって、ＬＮＢのバンドスタック出力の中の１以上の出力は、当該ＬＮＢのバンドスタック出力の中の他のバンドスタック出力の信号を共有することができる。別の実施例では、バンドスタックは使用されず、各中継器群信号は、個々のＬＮＢから出力される。【００２９】  ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃの出力部は、本願ではＮ×Ｍクロスポイントスイッチ１４０と呼ばれる切替器の構成の入力部と接続されている。このＮ×Ｍクロスポイントスイッチ１４０は、Ｎ個の入力部とＭ個の出力部とを有する。Ｎ個の入力部の一つから入力した信号は、Ｍ個の出力部のいずれかへ選択的に中���（ルーティング）される。これにより、第１ＬＮＢ１３０ａのバンドスタック出力を、クロスポイントスイッチ１４０の第１の入力部に接続して、クロスポイントスイッチ１４０の出力部のうちのいずれかへ選択的に中継することができる。【００３０】  １入力のみを１出力に中継するようにクロスポイントスイッチ１４０を構成することができる。或いは、２以上の入力を同一出力へ選択的に中継するようにクロスポイントスイッチ１４０を構成することも可能である。また、１つの入力信号を１出力のみに選択的に中継するようにクロスポイントスイッチ１４０を構成することができる。或いは、１つの入力信号を複数の出力へ中継するようにクロスポイントスイッチ１４０を構成することもできる。通常、１入力を１つの信号出力へ選択的に中継するようにクロスポイントスイッチ１４０が構成され、１つの入力のみを特定の出力に中継することができる。１出力対１入力にクロスポイントスイッチ１４０の構成を制限したとき、入力数Ｎが出力数Ｍより大きい場合に出力へ中継され得ない入力が存在することとなる。同様に、１つの入力部のみから入力する信号を１出力に中継するようにクロスポイントスイッチ１４０を構成し、１入力を複数の出力に中継するときは、出力に中継され得ない入力信号があることとなる。【００３１】  逆に、入力数Ｎが出力数Ｍよりも小さく、１入力を１出力へ中継させるようにのみクロスポイントスイッチ１４０を構成した場合は、信号が中継されない出力が存在する。同様に、複数の入力が同一出力に中継され、入力が１出力にのみ中継される場合には、信号が中継されない出力が存在することとなる。上記の種々の形態で各実施例のクロスポイントスイッチを構成することができる。【００３２】  クロスポイントスイッチ１４０の各出力部は、帯域変換部１５０の対応する入力部に接続される。帯域変換部１５０は、集積回路とすることができ、各入力部に入力した信号を個別に周波数帯域変換するように構成されている。或いは、帯域変換部１５０は、１以上の帯域変換回路の集合体とすることができ、各入力部に入力した信号を周波数帯域変換するように構成することが可能である。或る実施例では、帯域変換部１５０は、共通の局所発振器を用いて１以上の信号を周波数帯域変換する１以上の帯域変換器を含むことができる。別の実施例では、前記帯域変換部は、各入力信号を個別に周波数帯域変換する１以上の帯域変換器を含むことができる。【００３３】  或る実施例では、前記帯域変換部１５０に含まれる帯域変換器は、クロスポイントスイッチ１４０の出力部に接続された入力部を有する。帯域変換器の出力部は、帯域変換部１５０の出力部である。周波数変換せずに直接的に入力信号を出力部へ選択的に接続されるか、或いは、入力周波数帯域とは異なる周波数帯域で入力信号を出力信号に周波数変換するように帯域変換器を構成することができる。さらに、周波数変換が選択されたときは、所定周波数帯域の中の第１の周波数帯域から、当該所定周波数変換の中の第２の周波数帯域へ入力信号を選択的に周波数変換するように記周波数変換器を構成することができる。【００３４】  上記した衛星テレビジョンの実施例では、２つの所定周波数帯域が存在する。第１の所定周波数帯域は９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯であり、第２の所定周波数帯域は、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯である。この実施例では、帯域変換器は、前記２つの所定周波数帯域の中の１つにある入力信号を、前記２つの所定周波数帯域の中の１つにある出力信号へ周波数変換することができる。異なる４種類の可能性が考えられる。２つの所定周波数帯域の中の低周波数帯域，すなわち９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯の方にある入力信号が、帯域変換器により、２つの所定周波数帯域の中の低周波数帯域若しくは高周波数帯域へ周波数変換され得る。よって、本例では、帯域変換器の出力信号は、所定周波数帯域の中の低周波数帯域，すなわち９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯にあるか、或いは、所定周波数帯域の中の高周波数帯域，すなわち１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯にあることとなる。当然ながら、一方の条件では、周波数変換は実行されない。正確に言えば、入力信号は、帯域変換器の入力部から当該帯域変換器の出力部へ直接接続されることとなる。周波数変換無しの入力部から出力部への直接接続は、パス・スルー状態と呼ぶこととする。【００３５】  同様に、帯域変換器に供給された高周波数帯域にある入力信号は、当該周波数変換器から、高周波数帯域または低周波数帯域で出力されることとなる。或る状態ではパス・スルー状態で、別の状態では入力信号を周波数変換する状態で、帯域変換器を構成することが可能である。【００３６】  １以上の帯域変換部の出力を合成するように帯域変換部１５０を構成することができる。或いは、外部の構成要素（図示せず）が、１以上の帯域変換器の出力を合成してもよい。【００３７】  以上より、受信機１８０は、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃ、クロスポイントスイッチ１４０および帯域変換部１５０を実装することができる。受信機１８０は、これら構成要素の全てを単一の集積回路に実装するか、或いは、これら構成要素の１または２以上を個別の集積回路若しくは独立機能型の装置に実装すればよい。たとえば、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃを、それぞれ、独立機能型の装置として実装することができ、また、帯域変換部１５０を持つクロスポイントスイッチ１４０を単一の集積回路に実装することができる。ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃ、クロスポイントスイッチ１４０および帯域変換部１５０は、単一の筐体の中に実装することができる。このような配置は、特に、構成部品のサイズが重要となる場合に都合が良い。また、単一の集積回路上でクロスポイントスイッチ１４０を帯域変換部１５０と接続することで、個別構成の場合と比べて、所要電力の大幅な削減が可能になる。所要電力の削減により、さらなる利点が得られる。たとえば、単一の集積化されたクロスポイントスイッチ１４０と帯域変換部１５０とが所要電力の削減をするものであれば、省電力化システムを実現できる。また、通常、所要電力の削減の結果、放熱量の削減が可能になる。放熱量が削減されたシステムでは、小サイズのヒートシンクを使用できることが多く、またはヒートシンクを除去できる。小サイズのヒートシンクの使用により、さらにシステムのサイズを削減することが可能になる。また、集積化回路を使用した実施例は、個別構成のシステムと比べて、コスト削減が可能になるという利点を有する。クロスポイントスイッチ１４０と帯域変換部１５０とを集積化回路として構成した場合、コストの低減により、構成部品や材料の削減が可能になり、これら構成部品や材料を小サイズ化または削除することができる。【００３８】  受信機１８０に関する他の実施例では、クロスポイントスイッチ１４０の一部および帯域変換部１５０の一部を個別の集積回路に実装することができ、これら集積回路の１つをたとえばＬＮＢ１３０ａ内に組み入れることができる。受信機１８０に関するさらに他の実施例では、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃを、クロスポイントスイッチ１４０および帯域変換部１５０と離れている装置内に内蔵することができる。【００３９】  帯域変換部１５０の出力部すなわち受信機１８０の出力部は、セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃの対応する入力部に接続されている。上記実施例の所定周波数帯域は、典型的なテレビ受信機の帯域に対応するものではない。このため、セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃは、さらに、テレビ受信機の動作帯域へ信号を周波数変換することとなる。また、帯域変換部１５０の出力信号のフォーマットが、標準的なテレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃと互換性（両立性）の無いフォーマットである可能性がある。このとき、セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃは、信号処理工程の機能を有することとなる。たとえば、衛星ダウンリンク信号は、典型的なテレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃと両立性の無いフォーマットでデジタル変調されている場合がある。セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃは、そのデジタル変調信号を復調し、その復調信号を処理して、テレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃへ転送するのに適した信号へテレビジョンチャンネル搬送波周波数を変調するように構成することができる。【００４０】  或いは、帯域変換部１５０の出力信号が、テレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃと互換性のあるフォーマットと周波数帯域とを有するのであれば、セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃを必要としなくてもよい。更に他の変形例として、セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃが実行する機能の１または２以上をテレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃの中に統合することが可能である。【００４１】  図１その他の図面に示す実施例では、各テレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃを、セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃの中の１つの出力に接続し得る。各セットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃが、１以上の個別にプログラム制御可能な出力部を有してもよい。一方、複数のテレビ受信機１７０ａ〜１７０ｃは、たとえば１個のセットトップボックス１６０ａの出力に接続してもよい。或いは、典型的な構成では無いが、複数のセットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃの出力、若しくはたとえば１個のセットトップボックス１６０ａの複数の出力を合成するか、或いは、たとえば単一のテレビ受信機１７０ａに接続することができる。たとえばテレビ受信機１７０ａは、たとえばセットトップボックス１６０ａが与える１以上の周波数帯域内の特定のチャンネルに同期するように構成することができる。テレビ受信機１７０ａは、ビデオやオーディオなどの何らかのメディアコンテン���をユーザーに提示する選択チャンネルから受信した信号を処理することができる。【００４２】  ユーザーには、通常、クロスポイントスイッチ１４０または帯域変換部１５０を選択的に設定するために、テレビ受信機１７０ａまたはセットトップボックス１６０ａに対して遠隔制御手段などの制御手段が与えられる。たとえば、セットトップボックス１６０ａで動作する遠隔制御手段を用いて、異なる２つの衛星中継器群から送信された信号を受信すべく選択することが可能である。【００４３】  衛星中継器群信号の１つを受信し、第１のＬＮＢ１３０ａを用いて共通ＩＦ帯域へ周波数変換することができる。高ＩＦ帯域，すなわち１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯へ信号を周波数変換するように第１のＬＮＢ１３０ａを構成することができる。衛星中継器群信号のうちの第２の信号を受信し、Ｎ番目のＬＮＢ１３０ｃを用いて共通ＩＦ帯域へ周波数変換することができる。高ＩＦ帯域，すなわち１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯へ信号を周波数変換するようにＮ番目のＬＮＢ１３０ｃを構成することも可能である。別の実施例でのＬＮＢも同様に構成することができる。よって、２つの中継器群信号内の２つのチャンネルが共通ＩＦ帯域で信号帯域幅を共有するならば、２つの中継器群信号からブロック変換された信号は、大抵の場合、両立しない。【００４４】  しかしながら、本例では、クロスポイントスイッチ１４０は、制御信号により、第１のＬＮＢ１３０ａからクロスポイントスイッチの第１の出力部へ信号を出力するように構成され得るし、また、Ｎ番目のＬＮＢ１３０ｃからクロスポイントスイッチの第２の出力部へ信号を出力するように構成され得る。このとき、帯域変換部１５０は、セットトップボックス１６０ａから供給された制御信号を用いて、クロスポイントスイッチの第１の出力部からの信号を、高ＩＦ帯域から低ＩＦ帯域へ周波数変換して出力するように構成され得る。また、帯域変換部１５０は、クロスポイントスイッチの第２の出力部からの信号を、周波数変換せずに出力するようにも構成され得る。このような帯域変換部の第１および第２の出力信号を合成する合成器（コンバイナ）を帯域変換部の中に設けてもよい。このとき、その合成信号は、第１の中継器群信号から得た高共通ＩＦ帯域にある信号を含み、第２の中継器群信号から得た低共通ＩＦ帯域にある信号も含む。【００４５】  以上より、本例は、衛星中継器群などの任意のＮ個の信号発信源から受信した信号を、異なるＭ個のバンドスタック信号へ合成するように一般化することができる。それらバンドスタック信号は、それぞれ、１個〜Ｍ個の異なる周波数帯域を含み得るものである。このとき、各バンドスタック信号は、１以上のユーザーへ提示するために、１つのセットトップボックスや複数のセットトップボックスその他の１以上の受信機へ転送することができる。【００４６】  １以上のセットトップボックス，たとえばセットトップボックス１６０ａ，１６０ｂに受信機１８０の第１の出力部の出力を接続することができる。或いは、相互に排他的な帯域内にある情報を含む受信機１８０の複数の出力を電力合成し、１以上のセットトップボックスまたは受信機に信号を伝送する単一ケーブルまたは伝送システムに接続することができる。さらに他の実施例では、クロスポイントスイッチ１４０が、同じ入力信号を帯域変換部１５０の異なる２つの入力部へ直接接続してもよい。このとき、帯域変換部１５０は、入力の一部分を第１の周波数帯域へ周波数変換してもよいし、また、入力信号の第２部分を第２の周波数帯域へ周波数変換してもよい。２つの周波数帯域の信号は、１つの信号へ合成され、単一ケーブルまたは伝送システムに転送される。さらに他の実施例では、互いに独立な２つのＬＮＢが、互いに独立した複数の周波数帯域内にある出力信号を出力する帯域変換部１５０を有するクロスポイントスイッチを含み、筐体の外にあるＬＮＢで信号が電力合成されてもよい。実施例の中には、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃ、クロスポイントスイッチ１４０および帯域変換部１５０が単一装置として実装され、たとえば、アンテナ１２０に配置されるものもあり得る。他の実施例では、ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃが第１の装置内に実装されてもよいし、また、クロスポイントスイッチ１４０および帯域変換部が、局所的に配置され若しくはＬＮＢから離間した１以上の装置として実装されてもよい。【００４７】  ＬＮＢ１３０ａ〜１３０ｃ、クロスポイントスイッチ１４０、帯域変換部１５０およびセットトップボックス１６０ａ〜１６０ｃは、色々な異なる構成で組み立てることができる。各構成で、複数の独立ユーザーは、それぞれ、他のユーザーや装置の影響を受けること無く、１以上の独立した信号から異なるチャンネルを選択することができる。【００４８】  別の受信機の実施例としては、同一のＬＮＢに接続された複数のクロスポイントスイッチとともに組み立てられるものが挙げられる。図２は、集積回路（ＩＣ）として実装することができる縦列接続された帯域変換スイッチ２２０，２２１を有する受信機２００の一実施例を示す機能ブロック図である。この実施例の受信機２００では、帯域変換スイッチ２２０，２２１の各々は２個の入力部と１個の出力部とを有するように構成される。図１に関して最初に説明したように、帯域変換スイッチ２２０，２２１は、特定の入力部および出力部の構成に限定されるものではなく、任意の数の入力部および出力部を実装し得るものである。また、第１帯域変換スイッチ２２０と第２帯域変換スイッチ２２１とは、図２に示されるように互いに類似の構成を有するものの、互いに同一構成を有する必要はない。【００４９】  ２つのＬＮＢ２１０ａ，２１０ｂは、入力信号を第１帯域変換スイッチ２２０に供給するように構成されている。ＬＮＢ２１０ａ，２１０ｂの各々は、１以上の周波数帯域内にある１以上の信号を供給することができる。第１のＬＮＢ２１０ａは、第１の組を構成するバッファ増幅器２２２ａ，２２２ｂに接続されている。これら２つのバッファ増幅器２２２ａ，２２２ｂは並列接続されている。以下に詳細に説明するように、バッファ増幅器の構成として種々の代替構成を採用することが可能である。第１の内部バッファ増幅器２２２ａは、第１帯域変換スイッチ２２０の第１入力部をクロスポイントスイッチ２２６の入力部と接続するものである。第１の縦列接続用バッファ増幅器２２２ｂは、第１帯域変換スイッチ２２０を第１の縦列接続出力部と接続するものである。第１の内部バッファ増幅器２２２ａと第１の縦列接続用バッファ増幅器２２２ｂとは、類似の構成を有してもよいし、或いは異なる構成を有してもよい。第１の組を構成するバッファ増幅器２２２ａ，２２２ｂの各々は、信号増幅または信号減衰を与え得るものである。バッファ増幅器２２２ａ，２２２ｂは、単一のゲイン増幅器であったり、或いは、有効な信号増幅を与えるものである。或いは、バッファ増幅器２２２ａ，２２２ｂは、信号増幅よりも信号減衰を与えるものでもよい。【００５０】  たとえば増幅器のうちの増幅器２２２ａの出力変化が他方の増幅器２２２ｂに影響を与えないようにバッファ増幅器２２２ａ，２２２ｂを構成することができる。たとえば、内部バッファ増幅器２２２ａの出力は、クロスポイントスイッチ２２６の入力部に接続される。クロスポイントスイッチ２２６が内部バッファ増幅器２２２ａの出力に与える負荷は、様々な因子に応じて変化し得る。たとえば、クロスポイントスイッチ２２６の出力部のインピーダンスは、周波数の関数によって変化し得る。或いは、クロスポイントスイッチ２２６の出力部のインピーダンスは、当該スイッチの選択出力に応じて、若しくは、クロスポイントスイッチ２２６の選択出力に接続された装置構成に応じて変化し得る。また、局所発振器の信号のような信号がバッファ増幅器の出力に現れることがある。理論的には、クロスポイントスイッチ２２６の入力には、短絡回路から開回路までの何らかの負荷が現れる。実際の回路構成ではその負荷が全レンジに亘って実際に変動することは起こり得ないにも関わらずである。理想的な内部バッファ増幅器２２２ａは、帯域変換スイッチ２２０の入力へ与える影響が、当該スイッチの出力に現れるいかなる負荷または信号に対しても変化しないように構成されている。通常は、内部バッファ増幅器２２２ａは、無限にはならない信号分離レベルを与えるが、経験上影響が最小になる程度に非常に大きなレベルを与える。同様に、入力負荷の変動はゼロではないが、最小に抑えられている。【００５１】  同様に、縦列接続用バッファ増幅器２２２ｂの出力は第１帯域変換スイッチ２２０の出力部にス接続されているので、縦列接続用バッファ増幅器２２２ｂは、開回路から短絡回路に亘って変動する負荷に直面し得る。上記と同様に、増幅器の出力に与える負荷変動の影響を最小にするように縦列接続用バッファ増幅器２２２ｂを構成することが可能である。【００５２】  第１帯域変換スイッチ２２０の第２入力部は、上記第１入力部と同様に構成される。第２の組を構成するバッファ増幅器２２４ａ，２２４ｂは、第２入力部に接続された入力部を有する。第２の内部バッファ増幅器２２４ａは、前記第２入力部をクロスポイントスイッチ２２６の第２入力部と接続するものである。第２の縦列接続用バッファ増幅器２２４ｂは、前記第２入力部を第１帯域変換スイッチ２２０の第２の縦列接続出力部と接続するものである。また、第２の組を構成するバッファ増幅器２２４ａ，２２４ｂは、当該増幅器の出力に現れる負荷変動および信号に感応しないように構成されている。【００５３】  第１帯域変換スイッチ２２０のクロスポイントスイッチ２２６は、２つの内部バッ���ァ増幅器２２２ａ，２２４ａの出力の各々を、２つの切替出力の一方へ選択的に接続するように構成されている。２つの切替出力部のみが第１帯域変換スイッチ２２０に示されているが、任意の数の切替出力部をクロスポイントスイッチ２２６に組み込むことができる。【００５４】  第１の切替出力部は、第１帯域変換器２２８ａに接続されており、第２の切替出力部も同様に第２帯域変換器２２８ｂに接続されている。図１に関しては最初に説明したように、帯域変換器２２８ａ〜２２８ｂは、それぞれ、信号を周波数変換するか、或いは、周波数変換せずにそのまま出力するように構成すればよい。【００５５】  帯域変換器２２８ａ〜２２８ｂの出力は、信号合成器２３０（信号加算器として示す。）の入力部に接続されている。第１帯域変換器２２８ａの出力部は信号合成器２３０の第１入力部に接続され、第２帯域変換器２２８ｂの出力部は信号合成器２３０の第２入力部に接続されている。【００５６】  信号合成器２３０は、入力部に供給された信号を合成し、その合成信号を出力するように構成されている。信号合成器２３０は、信号加算器として図示されており、この信号加算器は、入力信号を加算し、その合成信号を出力部に与えるように構成されている。通常は、第１帯域変換器２２８ａが供給する信号は、第２帯域変換器２２８ｂにより供給された信号が占める周波数帯域とは異なる周波数帯域を占めるものである。２つの帯域変換器２２８ａ〜２２８ｂから出力された信号は、周波数上で有効に多重化されているので、相殺的干渉を受けずに合成信号を供給するように入力信号を合成することができる。当然ながら、入力信号は、互いに異なる周波数帯域を占めるように要求されてはいない。第１の入力信号は、第２の入力信号が占める周波数帯域の一部または全部に重複する帯域を占めることができる。その結果得た合成信号は、前記第１の入力信号に含まれる所望の信号が同一の信号空間を占めていれば、相殺的な信号干渉を受ける可能性がある。或いは、入力信号に含まれる信号成分が同一の信号空間や、たとえば同一の周波数、時間または符号空間を占めることがなければ、合成信号における信号干渉の発生を回避できる。【００５７】  信号合成器２３０から出力された合成信号は、第１の組のセットトップボックス２４０ａに接続される。或いは、信号合成器２３０からの出力を複数のセットトップボックスに接続したり、１以上のセットトップボックスおよび１以上の受信機に接続された信号伝送システム（図示せず）に接続したりすることも可能である。図１に関して最初に説明した通り、テレビ受信機のようなエンドユーザー機器（図示せず）と互換性のある信号を生成するように、さらに合成信号を処理するようにセットトップボックス２４０ａを構成してもよい。【００５８】  第２帯域変換スイッチ２２１は、第１帯域変換スイッチ２２０と同様に構成されている。第１の組を構成するバッファ増幅器２２３ａ，２２３ｂは、第１の入力信号を受信し、第２の組を構成するバッファ増幅器２２５ａ，２２５ｂは、第２の入力信号を受信する。第１の組のバッファ増幅器２２３ａ，２２３ｂは、前記第１の入力信号を増幅し、その増幅信号をクロスポイントスイッチ２２７の入力部に供給する内部入力バッファ増幅器２２３ａを含む。また、第１の組の入力バッファ２２３ａ，２２３ｂは、第１の入力信号を増幅し、その増幅信号を第２帯域変換スイッチ２２１の出力部に供給する縦列接続用バッファ増幅器２２３ｂを含む。【００５９】  第２の組の入力バッファ２２５ａ，２２５ｂは、同様に構成されている。第２帯域変換スイッチ２２１に実装されているクロスポイントスイッチ２２７、帯域変換器２２９ａ，２２９ｂおよび信号合成器２３１は、第１帯域変換スイッチ２２０上の対応する構成要素と同様の構成を有するものである。第２帯域変換スイッチ２２１も、第２のセットトップボックス２４０ｂに接続されており、複数のセットトップボックスに接続されてもよい。【００６０】  一方、第２帯域変換スイッチ２２１に供給される入力信号は、第１帯域変換スイッチ２２０の縦列接続用バッファ増幅器２２２ｂ，２２４ｂから供給されるものである。よって、帯域変換スイッチ２２０，２２１に縦列接続用バッファ増幅器を設けることで、ＬＮＢ２１０ａ〜２１０ｂから出力された信号を任意の数の帯域変換スイッチ２２０，２２１に供給でき、末端の任意の数のセットトップボックス２４０ａ〜２４０ｂに供給することができる。【００６１】  ＬＮＢ２１０ａ〜２１０ｂの出力部は、セットトップボックス２４０ａ〜２４０ｂの数が他のセットトップボックスに与える信号品質を大きく損なわないようにセットトップボックス２４０ａ〜２４０ｂに信号を供給し得る。このため、或る特定のＬＮＢ，たとえばＬＮＢ２１０ａが出力する信号品質は、末端でＬＮＢ２１０ａに接続されるセットトップボックス２４０ａ〜２４０ｂの数によって大きな影響を受けない。また、縦列接続された帯域変換スイッチ２２０，２２１の数の変化により、或いは、クロスポイントスイッチ２２６，２２７の一方での選択により、特定のセットトップボックス２１０ａの信号品質に実質的な影響を与えずに、ＬＮＢ２１０ａからセットトップボックス２４０ａ〜２４０ｂへの接続形態を追加または削除することができる。情報を提示するエンドユーザー機器の能力、並びに信号品質の差を知覚するユーザーの能力は、当該セットトップボックスで起こりうる信号劣化量の一因となるが、セットトップボックスでの信号品質に実質的影響を与えないものである。【００６２】  縦列接続出力部に加えて、帯域変換器内にパス・スルー信号経路を与えるように帯域変換スイッチを構成することができる。図３は、周波数変換またはパス・スルー動作を選択的に実行するように構成された帯域変換器３３０ａ〜３３０ｂを有する帯域変換スイッチ３００の一実施例を示す機能ブロック図である。帯域変換スイッチ３００は、単一の集積回路として実装することができる。【００６３】  一連の信号入力部は、それぞれ、対応するバッファ増幅器３１０ａ〜３１０ｄの入力部に接続されている。一実施例としては、各信号入力部がＬＮＢ（図示せず）などから出力された信号として周波数多重化信号を受信することができる。この周波数多重化信号を、１以上の所定周波数帯域による信号を含むバンドスタック信号とすることができる。別の実施例として、１以上の信号入力部は単一チャンネルに対応する情報を受信する��とができる。さらに別の実施例として、１以上の信号入力部は複数のチャンネルを含む多重化信号を受信することができる。この多重化信号を、たとえば、複数のチャンネルを乗せるために多重化されたデジタル変調信号とすることができる。【００６４】  バッファ増幅器３１０ａ〜３１０ｄの各々は、受信信号を増幅してその増幅出力を、クロスポイントスイッチ３２０の対応する入力部に供給する。バッファ増幅器３１０ａ〜３１０ｄは、増幅信号をそれぞれ対応するクロスポイントスイッチ３２０の入力部にのみ供給するように構成されている。或いは、１以上のバッファ増幅器３１０ａ〜３１０ｄが、増幅信号を対応する縦列接続出力部（図示せず）に供給するように構成することもできる。縦列接続出力部については、図４Ａおよび図４Ｂを参照しつつ、後述する詳細な説明により開示される。【００６５】  上記の通り、クロスポイントスイッチ３２０は、当該クロスポイントスイッチの入力部のいずれか１つから、当該クロスポイントスイッチの出力部の中のいずれか１つに選択的に接続し得るものである。よって、バッファ増幅器３１０ａ〜３１０ｄから出力されてクロスポイントスイッチ３２０の入力部に供給された増幅信号は、クロスポイントスイッチ３２０の出力部のうちのいずれかに選択的に接続される。図３に示す実施例では、クロスポイントスイッチ３２０は２つの出力部を有しているが、通常、クロスポイントスイッチ３２０は任意の数の出力部を実装することができる。【００６６】  クロスポイントスイッチ３２０から出力される第１出力は、第１帯域変換器３３０ａに接続される。同様に、クロスポイントスイッチ３２０から出力される第２出力は、第２帯域変換器３３０ｂに接続される。２つの帯域変換器３３０ａ，３３０ｂは、通常、同じ構造を有するが、これは要件ではない。帯域変換器３３０ａ〜３３０ｂの各々は、たとえば、互いに異なる構造を有してもよい。【００６７】  第１帯域変換器３３０ａは、帯域変換器３３０ａの中の周波数変換経路またはパス・スルー経路の一方へ入力信号を選択的に中継するように構成されている。第１帯域変換器３３０ａの入力切替器３３６ａについては、周波数変換位置の状態が図示されている。【００６８】  入力切替器３３６ａが入力信号を周波数変換経路へ中継するとき、入力信号は、変調器（ミキサ）３３２ａとして例示される周波数変換器の入力部へ供給される。局所発振器（ＬＯ）から供給された信号が変調器３３２ａのＬＯ端子に供給される。ＬＯは、帯域変換スイッチ３００の他の構成要素とともに同じ集積回路に集積化されてもよいし、或いは、集積化回路である帯域変換スイッチ３００の外部に実装されてもよい。【００６９】  変調器３３２ａが出力する帯域変換出力の周波数は、変調器へ与えられた入力信号とＬＯ周波数との関数で表現される。上記した通り、バッファ増幅器３１０ａ〜３１０ｄへ供給され、次いで帯域変換器３３０ａ〜３３０ｂに供給された信号は、所定周波数帯域になる信号とすることができる。所定の入力周波数帯域のうちのいずれか１つの帯域を所定の出力周波数帯域のうちのいずれか１つへ周波数変換するために、ＬＯ周波数はプログラム制御可能であるか、或いは調整可能である。通常��変調器３３２ａが出力する帯域変換出力が理想的な乗算結果のために最適化されるように変調器３３２ａは構成される。所望の乗算結果は、加算成分および異なる周波数成分を含むか、或いは、加算成分または異なる周波数成分のうちの一方のみを含む。通常、入力信号とＬＯ信号は、変調器の出力として好ましくない信号である。高次の混合結果を無視し得るように、すなわち、所望の混合結果がたとえば４０ｄＢなどの所定量を下回るように変調器３３２ａを構成することができる。或いは、高次の混合結果を、１０ｄＢ，１５ｄＢ，２０ｄＢ，３０ｄＢ，５０ｄＢ，６０ｄＢその他のレベル以下とすることができる。或いは、変調器３３２ａの出力として有効的な高次の混合結果が現れるように変調器３３２ａを構成することも可能である。高次の混合結果の一部または全部を、本システムに悪影響を与えないように定めることもできる。或いは、高次の混合結果の一部または全部を、次段（図示せず）のフィルタ処理により実質的に低減することもできる。フィルタ処理は、フィルタを実装して実行されるか、或いは、変調器３３２ａの出力先の構成要素の周波数応答の結果として実現され得る。バッファ３１０ａ〜３１０ｄ、クロスポイントスイッチ３２０、および変調器３３２ａ，３３２ｂと同一の基板上にフィルタを実装することができる。或いは、バッファ３１０ａ〜３１０ｄ、クロスポイントスイッチ３２０および変調器３３２ａ，３３２ｂとは別個にフィルタを実装することも可能であり、他の装置に対して局所的に実装する必要すらない。フィルタは、入力周波数帯域幅を超えた通過域、それと等しい通過域、またはそれ未満の通過域を有してもよい。【００７０】  所定の入力周波数帯域の全部または一部は、所定の出力周波数帯域の全部または一部と同一若しくは相違してもよい。一実施例においては、複数の所定の入力周波数帯域は互いに異なり、所定の出力周波数帯域は所定の入力周波数帯域と実質的に一致している。たとえば、所定の入力周波数帯域は、９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚの第１入力周波数帯域と、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの第２入力周波数帯域とを含むものとすることができる。このとき、所定の出力周波数帯域は、９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚの第１出力周波数帯域と、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの第２出力周波数帯域とを含むものとし、所定の入力周波数帯域と出力周波数帯域とを同一にすることができる。【００７１】  周波数変換された信号は変調器３３２ａの出力であり、出力切替器３３８ａに供給される。出力切明器３３８ａは、選択された信号経路を経た信号出力を帯域変換スイッチ３００の出力部に供給するように構成されている。第１帯域変換器３３０ａの出力切替器３３８ａについては、周波数変換経路を選択した状態が図示されている。【００７２】  第２帯域変換器３３０ｂは、第１帯域変換器３３０ａと同様に構成されている。入力切替器３３６ｂは、周波数変換の信号経路またはパス・スルーの信号経路を選択するように構成されている。周波数変換経路では、ＬＯを用いて入力信号を周波数変換する変調器３３２ｂが使用される。出力切替器３３８ｂは、選択された信号経路を経た信号を帯域変換スイッチ３００の出力部へ供給する��【００７３】  第２帯域変換器３３０ｂの入力切替器３３６ｂについては、パス・スルーの信号経路を選択する状態が図示されている。同様に、第２帯域変換器３３０ｂの出力切替器３３８ｂについては、パス・スルーの信号経路を選択する状態が図示されている。パス・スルーの信号経路は、入力切替器３３６ｂから出力切替器３３８ｂへ直接接続するものとして図示されている。しかしながら、パス・スルーの信号経路上には、任意の数の構成要素が存在してもよい。パス・スルーの信号経路上で課される制限は、所望の入力信号を当該入力信号の周波数帯域から他の周波数帯域へ変換して帯域変換器３３０ｂの出力部へ与えるという結果にしない、ということのみである。１以上のフィルタ、或いは周波数選択可能な装置を帯域変換器３３０ｂの後段に配置し、帯域変換器３３０ｂの出力がフィルタリングされるように構成してもよい。その種のフィルタは、入力周波数帯域幅を超えた通過域、それと同一の通過域、またはそれよりも小さな通過域を有してもよい。これにより、たとえば帯域変換器３３０ａ，３３０ｂのような帯域変換器がパス・スルー・モードで動作しても、その出力帯域を入力周波数帯域よりも狭くすることが可能になる。【００７４】  たとえば、信号経路を選択する入力切替器３３６ｂおよび出力切替器３３８ｂを有する帯域変換器３３０ａのような帯域変換器は、通常は、同一の信号経路を選択するために入力切替器３３６ｂおよび出力切替器３３８ｂを制御する。入力切替器３３６ｂおよび出力切替器３３８ｂを持つ帯域変換器３３０ａを実装することで、非選択の信号経路が選択信号経路の動作に影響を与えることを制限できるという利点がある。当然ながら、たとえば帯域変換器３３０ａのような帯域変換器は、特定の構成に限定されるものではなく、２つの切替器を内蔵している必要もない。また、たとえば帯域変換器３３０ａのような帯域変換器は、パス・スルーの経路を組み込む必要もないが、その代わりに１以上の周波数変換経路を組み込んでもよい。【００７５】  図４Ａは、従来技術として公知の二重平衡変調器（ｄｏｕｂｌｙ  ｂａｌａｎｃｅｄ  ｍｉｘｅｒ；二重平衡ミキサ）の概略的な切替構成を示す図である。変調器４００は、ＲＦ端子４１０およびＩＦ端子４３０を有しており、各端子は差動型端子として示されているが、別の実施例では、単一終端型端子でもよい。差動ＲＦ信号４１０は、ＳＰＤＴスイッチ４２２の入力部に供給されており、当該ＳＰＤＴスイッチ４２２の状態は、供給されたＬＯ信号４２５によって決められる速度で切り替えられる。スイッチ４２２の出力は、差動ＩＦ信号４３０を供給するように動作する差動ＩＦ端子４３０に供給される。【００７６】  図４Ｂは、図４Ａの二重平衡変調器を、従来技術として公知のギルバートセル（Ｇｉｌｂｅｒｔ  ｃｅｌｌ）型の乗算器または変調回路として示した図である。変調回路は、クロス結合（交差結合）した一対の差動トランジスタ４２２を有しており、これら差動トランジスタのベース端子はＬＯソース４２５に接続され、コレクタ端子はＩＦ負荷４３０に接続され、エミッタ端子はバッファトランジスタ４１７に接続されている。端子４１０ａ，４１０ｂに印加された差動ＲＦ信号に応答して抵抗素子４１５の両端に電圧差が発生し、静止動作時の供給電流（ｑｕｉｅｓｃｅｎｔｌｙ−ｓｕｐｐｌｉｅｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ）に応じた変調が起こり、変調器コアを持つ一対のトランジスタ４２２を駆動することとなる。当業者であれば、図示した変調回路が単なる例示であり、膨大な数の回路の変形例が広く使用されていることを認めるであろう。【００７７】  二重平衡変調器は高レベルの偶数次の変調結果を抑圧する一方で、回路の欠点により、その抑圧量が減少することとなる。たとえば、比較的低いインピーダンスの寄生素子４１２（たとえば、キャパシタンス）は、変調器のエミッタ点の負荷となり得るし、そのインピーダンスは、整流されたＬＯ電圧を共通モードの偶数次のＬＯ干渉電流に変換するように動作する。このとき、そのＬＯ干渉は、変調器コアをパス・スルーすることがあり、出力負荷に向かう。【００７８】  変調器の偶数次の抑圧の低減は、特に、変調器が他の回路とともに集積化されているときに問題となり得る。図５は、複数の変調器が１個のＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；電圧制御発振器）から信号供給を受けている場合の一例を示す図である。合成信号５０５と入力信号５１０ａ，５１０ｂとが変調信号５３０ａ，５３０ｂを生成するために変調器５２０ａ，５２０ｂに供給されている変調モードと、合成信号５０５が変調器５２０ｃに供給されずに入力信号５１０ｃが変調器５２０ｃを迂回するバイパス・モードとのいずれか一方のモードで動作するように各変調器は構成されている。【００７９】  図６Ａは、本発明の一実施例による変調回路（ミキサ回路）６００の概略的な切替構成を示す図である。変調回路６００は、変調器コア６２０とモード選択回路６４０とを有する。変調器コア６２０は、２つの入力切替器６２４，６２８を有し、これら入力切替器の各々は入力部Ａと出力部Ｂ，Ｃとを有している。これら切替器は、構成要素の一般的機能を示すように図示されており、当業者であれば、各々が、トランジスタ（ＢＪＴ型およびＦＥＴ型）やダイオードなどの様々な回路部品を使用して実現されることを容易に理解するだろう。したがって、本願では、「切替器」という用語は、それら回路部品またはこれらの等価回路を示すものとして使用する。【００８０】  入力切替器６２４，６２８は、差動型または単一終端型のいずれの場合でも、第１周波数の信号ｆ１を受信するように動作する。差動型の場合は、第１周波数信号ｆ１は差動信号からなり、互いに異なる極性を持つ第１周波数信号ｆ１がそれぞれ切替入力部４１０ａ，４１０ｂに供給される。単一終端型で動作する場合には、切替入力部の一方（たとえば、切替入力部４１０ａ）のみが、第１周波数信号ｆ１を受信する必要がある。この実施例では、他方の切替入力部（たとえば、切替入力部４１０ｂ）はＡＣグラウンドに接続されている。【００８１】  第１切替器６２４および第２切替器６２８は、さらに、切替信号４２５を受信するように構成されており、この切替信号４２５は、以下に説明するように、第２周波数ｆ２に従って第１切替器および第２切替器の各出力状態間を切り替えるものである。図示される例では、第１切替器６２４および第２切替器６２���の双方は、切替信号４２５を受信すると、互いに逆の状態へ切り替えられる（たとえば、一方が第１出力部に切り替えられ、他方が第２出力部に切り替えられる）。かかる実施例では、第１切替器および第２切替器を互いに逆の出力状態へ設定するように逆位相の切替信号４２５を第１切替器および第２切替器に供給すればよい。【００８２】  さらに、変調回路６００は、１つの実施例として第３切替器６４４および第４切替器６４８をもって実装されるモード選択回路６４０を含む。第３切替器６４０は、２つの出力部Ｂ，Ｃへ切替可能な入力部Ａを有し、第４切替器６４８は、２つの出力部Ｂ，Ｃへ切替可能な入力部Ａを有している。図に示すように、第３切替器の入力部Ａは第１切替器の第２出力部Ｃに接続されている。また、第３切替器の第１出力部Ｂは、第１切替器の第２出力部Ｃに接続されている。第４切替器の入力部Ａは第２切替器の第１出力部Ｂに接続されている。第４切替器の第１出力部Ｂは第１切替器の第１出力部Ｂに接続され、その第２出力部Ｃは第２切替器の第２出力部Ｃに接続されている。【００８３】  第３切替器および第４切替器は、さらに、第３切替器６４４および第４切替器６４８の出力状態を選択させるモード選択信号６５０を受信するように構成されている。或る特定の実施例では、第３切替器６４４および第４切替器６４８は、バイパス状態または変調状態という２種類の状態のうちの一方で協働して動作する。バイパス状態は、図６Ａに例示されるように、第３切替器６４４が入力部Ａを第１出力部Ｂに接続し、第４切替器６４８が入力部Ａを第２出力部Ｃに接続する状態をいう。変調状態は、さらに以下に示すように、第３切替器および第４切替器の双方の状態を切り替えることで交互に実現される。以上の結果として得られたバイパス信号と変調信号は、差動型の場合には出力端子６３０ａ，４３０ｂに供給される。ＩＦ負荷６６５ａ，６６５ｂは、それぞれ、以下に説明するように出力端子とＡＣグラウンドとに接続される。上記に代わる実施例では、単一のＩＦ負荷を端子６６５ａ，６６５ｂの間に接続してもよい。「ＩＦ」負荷という用語により、負荷の動作周波数が入力信号よりも低い周波数に限定されると推定すべきではなく、所望の変調結果がアップコンバートされた信号である場合には、事実、負荷の動作周波数はより高い動作周波数であってよい。さらに、ＩＦ負荷は、従来から公知の能動素子または受動素子を含んでもよい。【００８４】  上記切替器（または、これに対応するトランジスタ，ダイオードその他の構成部品の実施品）は、バイポーラ−ＣＭＯＳ（Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）プロセスでのモノリシック製造技術を含む従来から公知の様々な製造技術を用いて個別にまたは一体的に形成され得るものである。また、ＩＦ負荷や発振回路やその他構成部品などの本願で追加説明した回路を、本発明に従って集積化回路デバイスに一体的に形成してもよい。【００８５】  図６Ｂは、本発明に従って、図６Ａに示した変調回路の動作方法を示すものである。先ず、ステップ６７２では、第１周波数信号が入力切替器６２４，６２８の一方または双方に供給される。上記した通り、第１周波数信号が単一終端型の信号であれば、第１周波数信号は入力部４１０ａまたは４１０ｂの一方に供給され、他方の切替入力部はＡＣグラウンドに接続される。差動型信号が印加された場合は、互いに逆極性の信号が入力部４１０ａ，４１０ｂに供給される。【００８６】  次のステップ６７４では、第２周波数ｆ２で、第１切替器および第２切替器の入力部の接続先を第１出力部または第２出力部に切り替える。或る実施例では、このプロセスは、第２周波数信号を切替制御信号として使用することで実行される。かかる実施例では、発振器または別の周波数発生源を第２周波数信号を生成するために使用し、１以上の切替器とともに局在化／集積化してもよいし、或いは、外部に配置して伝送媒体を通じて第１切替器および第２切替器に信号を供給してもよい。【００８７】  次のステップ６７６では、各入力切替器の第１出力部および第２出力部を、（ｉ）切替器の第１出力部および第２出力部に共通するノード、または（ｉｉ）異なる極性を持つノード、のうちのいずれか一方のノードに接続する。２つの出力部を共通のノードに接続すれば、第１周波数信号は出力部４３０に供給され（バイパス・モード）、２つの出力部を異なる極性を持つノードに接続すれば、第１周波数信号および第２周波数信号を変調する動作が実行され、１以上の変調結果が得られる。ステップ６７６のプロセスは、図６Ａに示されるモード選択回路６４０によって実行され、バイパス・モード動作では、第３切替器が第１切替器６２４の第１出力部および第２出力部を共通ノード４３０ａに接続し、第４切替器６４８が第２切替器６２８の第１出力部および第２出力部を共通ノード４３０ｂに接続する。交互変調モードで動作するためのプロセスは、第３切替器および第４切替器の状態を切り替えることで実行される。かかる状態では、第１切替器６２４の第１出力部および第２出力部が、異なる極性を持つノード４３０ａ，４３０ｂに交互に接続され、第２切替器６２８の第１出力部および第２出力部が、異なる極性を持つノード４３０ｂ，４３０ａに交互に接続される。このようにして、第１切替器および第２切替器の出力部を共通ノードに接続するバイパス・モードと、第１切替器および第２切替器の出力部を異なる極性を持つノードに接続する変調モードとのいずれか一方へ第３切替器６４４と第４切替器６４８の出力状態を設定することが可能である。さらに、バイパス・モードまたは変調モードのいずれか一方の動作期間中には、変調器コア（第１および第２切替器）とＩＦ負荷６６５ａ，６６５ｂとの間の接続を維持することが好ましい。また、バイパス・モードまたは変調モードのいずれか一方の動作期間中に、第１および第２切替器の各々の出力部を第２周波数で連続的に切り替えるように第１および第２切替器が制御される。上記の通り、本発明の代替実施例では、単体のＩＦ負荷をノード４３０ａ，４３０ｂの間に接続してもよい。【００８８】  図６Ｃは、本発明に従い、図６Ａの変調回路をギルバートセル型変調回路の変形例として示した図であり、上記で示した構成部品の参照符号をそのまま採用している。切替器６２４，６２８，６４４，６４８は、ｎｐｎ型バイポーラ接合トランジスタＱ１〜Ｑ８の差動ペアとして実装されている。変調／バイパス制御回路は制御信号６５０を生成し、当該制御信号６５０をモード選択切替器６４４，６４８のベース端子へ差動信号として供給する。バイパス・モードと変調モードとの間で回路動作を切り替えるには、制御信号の極性を反転させればよい。信号発生源（たとえば、ＬＯ発生源）は、第２周波数信号４２５を変調器コアである切替器６２４，６２８に供給する働きを行う。入力信号ｆ１は、バッファトランジスタ４１７の入力端子４１０ａ，４１０ｂに供給されるか、或いは、単一終端型の信号として供給される。単一終端型の信号を供給する場合には、上記の通り、入力端子４１０ａ，４１０ｂのいずれか一方がＡＣグラウンドに接続される。【００８９】  変調回路６８０の特定の実施例では、トランジスタＱ１〜Ｑ８は、２０μｍ×０．４μｍサイズのｎｐｎ型バイポーラ接合トランジスタであり、ＩＦ負荷６６５ａ，６６５ｂは２００オームを有し、抵抗素子４１５は２００オームを有し、第１周波数信号ｆ１は９５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの動作周波数を有し、第２周波数信号ｆ２は３１００ＭＨｚの動作周波数を有し、モード選択信号６５０は５００ｍＶの直流電流である。回路の供給電力Ｖｃｃは＋６Ｖの直流電流である。特に、図示された構成部品は、０．３５μｍのバイポーラ−ＣＭＯＳフォトリソグラフィ工程を使用して一体的に形成される。当業者であれば、種々の変形例、たとえばｐｎｐ型バイポーラトランジスタ、ｎ型若しくはｐ型電界効果トランジスタ、またはダイオードなどの構成部品を用いて回路６８０の代替例を実現できることを認識するだろう。【００９０】  図７は、本発明による変調回路の第２の実施例を示す図である。変調回路７００は、第１周波数信号ｆ１を受信する入力部ａを有するモード選択切替器７１０と、バイパス回路７２０に接続された第１出力部ｂと、変調器コア７３０に接続された第２出力部ｃとを含む。バイパス回路７２０は、プリント回路／集積化回路のトレース（マイクロストリップ、ストリップ線路、共面導波管その他の非接地ラインまたは接地ラインを含む）、有線、ツイストペア配線、同軸ケーブル、導電性若しくは誘電性の導波管などを含む、第１周波数信号ｆ１の伝搬を担う伝送媒体であればよい。変調器コア７３０は、切替器の第２出力部ｃに接続された入力部と、第２周波数信号３２５を受信するように動作する第２入力部と、出力部とを有する。変調器コア７３０は、従来型（単一終端型、一重平衡型、二重平衡型など）のものでよく、ギルバートセル型変調器のような公知の回路で実現されればよい。【００９１】  さらに、変調回路は、バイパス回路７２０と変調器の出力部とに接続された信号合成器７４０を有する。信号合成器７４０は、共通の負荷７５０に接続された出力部を有する。信号合成器は、広く知られた接続端子、電力合成器（能動素子または受動素子）若しくは同様の回路によって実現すればよい。バイパス・モードまたは変調モードの選択は、制御回路から供給されるモード選択信号６５０により実行可能となる。局所発振器を通じて第２周波数信号３２５が変調器コア７３０に供給される。１以上の所望の構成部品を、特定材料に適した半導体製造技術を用いてモノリシック���路内に一体化形成してもよい。変調器コアは連続的に動作することが好ましく、バイパス・モードまたは変調モードの動作中または両者間の切替動作中は、変調器コア７３０と共通の負荷７５０との間の回路接続を維持することが好ましい。【００９２】  図８Ａおよび図８Ｂは、本発明に従い、図６Ａまたは図７の変調回路を改良して使用したシステムを例示する図である。本例のシステムは、共通発振器と多重変調システムとを含む。先ず図８Ａを参照すると、本システム８２０は、３つの変調回路６８０１〜６８０３に接続された周波数合成器８２２とＶＣＯ８２４を有している。各回路の詳細な構造は、上記した通り、図６Ａと図６Ｃに示されている。周波数合成器８２２とＶＣＯ８２４は、３つの変調回路６８０１〜６８０３の各々に供給すべき第２信号周波数ｆ２を生成するために動作するものである。さらに、各変調回路６８０１〜６８０３には、差動型の場合に第１周波数信号６１２１〜６１２３が供給される。各第１周波数信号６１２１〜６１２３は便宜上ｆ１で示されており、これらの周波数が互いに異なるものでもよいことが分かるだろう。【００９３】  変調回路６８０１〜６８０３は、それぞれ、モード選択信号６５０１〜６５０３の供給を受けて、所望の出力部に対応する変調回路を構成する。図示される実施例では、第１変調回路６８０は「バイパス」モード信号６５０１を供給され、第１信号周波数ｆ１の（差動）出力を生成する。第２変調回路６８０２は「変調」モード信号６５０２を供給され、上記した変調結果を出力する。同様に、第３変調回路６５０３は、第１および第２周波数信号ｆ１，ｆ２と「変調」モード信号６５０３とを受信して変調モード動作を行う。各変調回路６８０１〜６８０３の第１および第２切替器は、供給された制御信号６５０１〜６５０３が変調回路をバイパス・モードまたは変調モードのいずれに設定するかに関わらず、第２周波数ｆ２で切替動作を続行することが好ましい。また、バイパス・モードまたは変調モードに切り替える期間中、変調回路のＩＦ負荷６６５ａ，６６５ｂ（または、差動ノード４３０ａ，４３０ｂの間に接続された単体のＩＦ負荷）への接続が維持される。【００９４】  図８Ｂは、共通発振器と、図７の変調回路を用いた多重変調システム８５０の他の実施例を示す図である。本システム８５０は、上記と同様に、変調回路７００１〜７００３に共通に供給すべき第２周波数信号ｆ２を生成するために周波数合成器８２２とＶＣＯ８２４を使用している。本システムでは、第１周波数信号６１２１〜６１２３（便宜上、ｆ１で示されている。）は各変調回路に供給される。各変調回路に対応するモード選択信号６５０１〜６５０３が、所望のバイパス・モードまたは変調モードに切り替え設定するために供給され、各変調回路をバイパス・モードまたは変調モードのいずれか一方へ個別に制御する。図７の変調回路の実施例に関して説明した通り、ＬＯの偶数次干渉のレベルを一定に維持するために、バイパス・モードまたは変調モードの動作期間中または両者間の切替動作中においても、変調器の動作を中断せず、変調器コア７３０と共通負荷７５０との間の回路接続を維持することができる。【００９５】  帯域変換器の様々な変��例の存在とともに、縦列接続可能なバッファ増幅器の様々な変形例が存在する。図９（Ａ）〜（Ｃ）は、切替器を持つ縦列接続可能なバッファ増幅器の様々な変形例を示す機能ブロック図である。図９（Ａ）は、縦列接続出力部とクロスポイントスイッチ９１２との双方の入力部を駆動する単体のバッファ増幅器９１０を有する実施例の機能ブロック図を示している。この構成では、図９（Ｂ），（Ｃ）に示した実施例と比べると、少数の構成要素しか用いられていない。しかしながら、バッファ増幅器９１０のデザインは、当該バッファ増幅器９１０が独立構成の可能性がある２つの負荷を駆動する構成を持つので、より複雑なものになる。理想を言えば、縦列接続出力部に配置された負荷が変化しても、クロスポイントスイッチ９１２に供給される信号がその影響を受けるべきではない。同様に、クロスポイントスイッチ９１２の構成や、当該クロスポイントスイッチ９１２の出力部に接続された回路（図示せず）の構成が変化しても、縦列接続出力部に供給される信号がその影響を受けるべきではない。したがって、図９（Ａ）に示した実施例は、最小の構成要素を示しているものの、バッファ増幅器９１０についてより複雑なデザインを要求するものである。【００９６】  図９（Ｂ）の実施例は、図２に示したバッファ増幅器の実施例と等価である。当該バッファ増幅器を使用する実施例では、並列接続された２つのバッファ増幅器９２０，９２４が使用されている。たとえばＬＮＢが供給する入力信号は、内部バッファ増幅器９２０と縦列接続用バッファ増幅器９２４とに接続されている。内部バッファ増幅器９２０は、入力信号を増幅し、クロスポイントスイッチ９２８に対して入力部を駆動する。縦列接続用バッファ増幅器９２４は、入力信号を増幅し、縦列接続出力部を駆動する。縦列接続出力は、バッファ増幅器の実施例を含むＩＣの出力を示している。図２に関して説明したように、内部バッファ増幅器は、負荷の変化や、入力部から出力部における干渉の影響を受けない。したがって、内部バッファ増幅器９２０は、当該バッファ増幅器の入力や縦列接続出力の影響を受けない信号を供給する。同様に、縦列接続用バッファ増幅器９２４は、負荷の変化や、入力部から出力部における干渉の影響を受けないので、当該バッファ増幅器の入力や縦列接続出力の影響を受けない信号を供給する。【００９７】  増幅器に関する上記２つの実施例は、バッファ増幅器の出力間、並びにバッファ増幅器に対する当該バッファ増幅器の出力間に高い分離度を与えるという利点を持つ。しかしながら、複数の増幅器を使用する実施例は、電力を消費し、発熱し、干渉を起こし、コストを上昇させる多くの能動素子を要求する。したがって、複数の増幅器を使用する構成は、適用例全てについて最適な解決手段にならない場合がある。【００９８】  バッファ増幅器を使用する他の実施例を図９（Ｃ）の機能ブロック図に示す。図９（Ｃ）の実施例では、たとえばＬＮＢから出力された入力信号が電力分割器９３０の入力部に供給される。電力分割器９３０は、たとえば、受動型電力分割器、能動型電力分割器のいずれでもよい。また、電力分割器９３０は、実質的に等分に分割された電力を供給するか、或いは、電力の大��分を出力端子の中の１つに供給するように構成されている。電力分割器９３０の各出力端子に供給される信号は、同相、異相のいずれでもよい。【００９９】  電力分割器９３０の出力信号の１つは、信号を増幅しその増幅信号をクロスポイントスイッチ９３８の入力部へ供給するバッファ増幅器９３４へ供給される。電力分割器９３０の他の出力信号は、縦列接続出力部へ供給される。【０１００】  図９（Ｃ）の実施例では、電力分割器９３０が電力を消費しない受動素子として実装されている利点がある。また、電力分割器９３０は、縦列接続出力部とバッファ増幅器の出力部との間をある程度分離する。また、電力分割器９３０の出力端子間には信号分離（Ｓｉｇｎａｌ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）がある。一方、電力分割器９３０が受動素子であれば、その出力端子間の信号分離度は、通常、２つの増幅器を使用する構成で得られる信号分離度と比べて大きいものではない。また、受動素子は、集積回路上に大面積を要求するか、或いは、集積回路上に実装するものとして適さない場合がある。また、複数の受動型電力分割段が縦列接続されると、信号品質が大幅に劣化する場合がある。【０１０１】  上記の通り、種々のバッファ増幅器を使用する実施例を示した。しかしながら、各実施例は、利点を欠点を有し、その最適化された構成がシステムの要求に合わせて決められる。また、開示した実施例は、例示に過ぎず、適用可能な構成を排除するものではない。他の構成も、実装することが可能であるう。【０１０２】  図１０は、帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチ１０００を示す機能ブロック図である。この帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチ１０００は、２つのＬＮＢとともに、図１の受信機１８０の２入力および２出力を有する構成を組み込んだものである。たとえば、帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチ１０００の集積回路構成にＬＮＢモジュールを接続して図１の受信機を構成することができる。かかる受信機の構成は、ＬＮＢが物理的に近い場所で信号中継と帯域変換の実行を可能にするものである。帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチ１０００に対してＬＮＢが物理的に接近することによって、受信信号が起こす損失や誘導ノイズが最小になる。【０１０３】  上記帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチ１０００は、２入力と２出力に限定されない。帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチ１０００の他の実施例は、さらに多い数の入力と出力を持つことができる。入力数は、任意の数Ｎに一般化することができる。入力数Ｎを、たとえば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、その他の数に設定することが可能である。同様に、出力数も、任意の数Ｍに一般化することができる。出力数Ｍを、たとえば、１、２、４、６、８、１０、１２、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２、その他の数の設定することができる。【０１０４】  また、帯域変換機能を持つクロスポイントスイッチ１０００を、たとえばアンテナやＬＮＢモジュールなどの信号発生源から離れた場所に配置することもできる。たとえば、１以上の同軸ケーブルを使用して、ＬＮＢモジュールの出力を帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチの入力部に供給することができる。たとえば住居内で信号伝送を行う環境下では、クロスポイントスイッチから２５０フィート以上離れた距離にＬＮＢモジュールを配置し、同軸ケーブルを使用してＬＮＢモジュールに信号を供給することができる。【０１０５】  帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、信号分離度を増加させるために差動型の信号接続で構成することができる。単一終端型の信号接続で回路を構成してもよいが、通常、差動型の信号接続の方が大きな分離度を与える。信号分離度は、単体の集積回路に回路を実装するときの大きな関心事である。【０１０６】  帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、第１信号経路と第２信号経路とを有する。第１信号経路は、切替器１０２２ａ，１０２４ａ，１０２６ａ，１０２８ａからなる回路群に接続されている第１の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）１０１０ａを含み、これら回路群は、ＬＮＡ１０１０ａの出力部１０１４ａの出力信号を第１帯域変換器１０３０ａまたは第２帯域変換器１０３０ｂに中継する。図１０の帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、電圧モードで信号を切り替えるように構成されている。【０１０７】  第１ＬＮＡ１０１０ａは、差動入力１０１２ａと差動出力１０１４ａとを有して構成される。第１ＬＮＡ１０１０ａの差動入力１０１２ａは、たとえば、７５オームの差動インピーダンスに適合する。ＬＮＡ１０１０ａの差動出力１０１４ａは、低インピーダンスを持つように構成される。帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、高分離切替器の構成を第１ＬＮＡ１０１０ａの出力部に接続することで、信号分離度を最大にし且つ切替時の過渡応答を最小にするものである。帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂは、高入力インピーダンスを有し、切替器の回路群の出力部に接続されている。【０１０８】  一実施例としては、低出力インピーダンスは、通常、１０オーム未満の差動インピーダンスの大きさを意味する。別の実施例では、低インピーダンスは、１０オーム以上またはそれ未満のインピーダンスの大きさを意味し、区別して規定される必要がない。たとえば、低インピーダンスは、実質的に３３オーム未満の大きさとすることができる。別の実施例では、高インピーダンスは、通常、１キロオーム以上の差動インピーダンスの大きさを意味する。別の実施例では、高インピーダンスは、１キロオーム以上またはそれ未満のインピーダンスの大きさを意味し、区別して規定される必要がない。たとえば、その他の実施例では、高インピーダンスを通常３３０オーム以上の大きさとすることができる。一般に、低インピーダンスや高インピーダンスという用語は、互いに相対的に規定されるものである。すなわち、高インピーダンスは、低インピーダンス値の約１０倍に等しい値またはそれ以上の値として規定される。したがって、３３オームの低インピーダンス値に対し、高インピーダンス値は、約３３０オーム以上となる。【０１０９】  たとえば、図１のセットトップボックス１６０ａのコントローラが供給する切替制御信号に基づいて、帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂの同相入力部へ信号を��択的に切り替える切替器１０２２ａ，１０２４ａと、第１ＬＮＡ１０１０ａの同相出力部が接続されている。これに代わる実施例では、帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００の近くに配置されるか、または一緒に集積化されたマイクロプロセッサが、対応するセットトップボックスまたは受信機から出力された１つ以上の制御メッセージなどの信号を処理することができる。第１ＬＮＡ１０１０ａの逆相出力部は、帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂの逆相入力部へ信号を選択的に切り替える切替器１０２６ａ，１０２８ａに接続されている。同相出力部に接続されている切替器、たとえば切替器１０２２ａは、通常、逆相出力部側にある切替器、たとえば切替器１０２６ａと組を構成し、一組の切替器１０２２ａ，１０２６ａによって差動信号が選択的に接続される。【０１１０】  したがって、セットトップボックスのコントローラは、第１の組をなす切替器１０２２ａ，１０２６ｂに対して、第１ＬＮＡ１０１０ａの差動出力部が第１帯域変換器１０３０ａの差動入力部へ選択的に接続されるように制御することができる。第２の組をなす切替器１０２４ａ，１０２８ａは、第１ＬＮＡ１０１０ａの差動出力部を第２帯域変換器１０３０ｂに選択的に接続する。【０１１１】  第１帯域変換器１０３０ａは、入力部の信号を出力周波数帯域へ選択的に周波数変換することができる。第１帯域変換器１０３０ａは、第１局所発振器（ＬＯ）１０４０ａが供給する信号を用いて周波数変換を実行する。【０１１２】  上記第１の信号経路と同様に第２の信号経路が構成されている。第２ＬＮＡ１０１０ｂは、差動入力部１０１２ｂと差動出力部１０１４ｂとを有する。第２ＬＮＡ１０１０ｂの差動出力部１０１４ｂの信号は、第３の組をなす切替器１０２２ｂ，１０２６ｂを用いて第１帯域変換器１０３０ａに選択的に接続される。第２ＬＮＡ１０１０ｂの差動出力部１０１４ｂの信号は、第４の組をなす切替器１０２４ｂ，１０２８ｂを用いて第２帯域変換器１０３０ｂに選択的に接続される。【０１１３】  通常、第１ＬＮＡ１０１０ａおよび第２ＬＮＡ１０１０ｂの各出力信号を、同一の帯域変換器、たとえば同一の帯域変換器１０３０ａに切り替えることはない。１個のＬＮＡ１０１０ａの出力部が帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂの双方に切り替えられる一方、他のＬＮＡの出力信号は帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂのいずれにも供給されない。【０１１４】  帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、ＬＮＡ１０１０ａ，１０１０ｂの出力信号と入力信号との間に高い信号分離度を与え、また、クロスポイントスイッチ部１０２２ａ，１０２８ｂを通じて高い分離度を与えるように構成されている。また、帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂの入出力部で高い信号分離度を与える。また、帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００は、高い信号分離度と切替時の低い過渡応答性とを有する。切替時の低い過渡応答性は、帯域変換器１０３０ａ，１０３０ｂの入力部の高インピーダンス化とともにＬＮＡの出力部を低インピーダンス化することで実現される。高い信号分離度は、差動信号を使用する構成によ���実現され、高い分離度を持つ切替器の使用によっても実現される。【０１１５】  高い信号分離度は、通常、３０ｄＢ以上の分離度を意味する。約４０ｄＢ以上の高い信号分離度を得ると都合がよい。一般に、高い信号分離度は、２０ｄＢ、２５ｄＢ、３０ｄＢ、３５ｄＢ、４０ｄＢ、４５ｄＢ、５０ｄＢまたはそれ以上の分離レベルを意味する場合がある。【０１１６】  図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、高分離切替器の例を示す図である。図１１（Ａ）〜（Ｄ）の各切替器の例は、単一終端型構成のものである。これら切替器の例は、同相切替や差動信号の反転信号を可能にする点で重複する場合がある。よって、図１１（Ａ）〜（Ｄ）の一組の切替器を、図１０の一組の切替器として使用することができる。【０１１７】  図１１（Ａ）は、単体のトランジスタ１１０２を有する第１切替器の例を示しており、このトランジスタ１１０２は、制御入力部に印加する信号に基づいて、入力部から出力部へ信号を選択的に接続するように制御される。制御入力部に印加する信号に基づいて、入力部の信号を出力部から選択的に分離するようにトランジスタ１１０２を制御することができる。信号分離度は、入力部から出力部を分離するトランジスタ１１０２の性能により制御される。差動信号を切り替えるために一対のトランジスタ１１０２を使用することができる。【０１１８】  図１１（Ｂ）に切替器の第２の例を示す。エミッタフォロアとして構成された第１トランジスタ１１１０のベースに信号が入力される。また、通常はＤＣバイアス電圧にされるバイアス電圧が、第１トランジスタ１１１０のベースに印加される。第１トランジスタ１１１０のエミッタには、制御電流源１１１２を用いて選択的にバイアスが印加される。第１トランジスタ１１１０は、制御電流源１１１２が導通するときには、ベースの信号をエミッタに供給する。逆に、制御電流源１１１２がオフのときは、第１トランジスタ１１１０のベースの信号はエミッタから分離される。プルアップ回路１１１４は、第１トランジスタ１１１０のエミッタに前記バイアス電圧よりも大きな電圧、たとえば（Ｖｂ＋１Ｖ）を供給して、制御電流源１１１２がオフのときに第１トランジスタ１１１０が遮断されないようにする。【０１１９】  図１１（Ｃ）は、さらに高い信号分離度を与える複数のトランジスタを有する切替器の第３の例を示す図である。第１トランジスタ１１２０に信号が供給される。第１トランジスタ１１２０の出力部は、第２トランジス１１２２の入力部に接続されている。第２トランジスタ１１２２の出力部は、切替器の出力部となる。第３トランジスタ１１２４は、第１トランジスタ１１２０の出力部に接続され、第１トランジスタ１１２０の出力部と第２トランジスタ１１２２の入力部とをグラウンドまたは信号に選択的に接続するものである。【０１２０】  第３の例の切替器を制御するために差動制御信号が使用される。同相制御信号は、第１トランジスタ１１２０と第２トランジスタ１１２２とを制御する。反転制御信号は、第３トランジスタ１１２４を制御する。これにより、第１および第２トランジスタ１１２０，１１２２は導通するように制御され、第３トランジスタ１１２４は遮断するように制御される。逆に、第１および第���トランジスタ１１２０，１１２２が遮断するように制御されるとき、第３トランジスタ１１２４は導通するように制御される。【０１２１】  図１１（Ｄ）に切替器の第４の例を示す。第４の例の切替器は、第２の例の切替器と同様の構成を有し、さらに高い信号分離を与えるべくトランジスタが追加されたものである。【０１２２】  エミッタフォロアとして構成される第１トランジスタ１１３０のベースに信号が入力される。また、通常はＤＣバイアス電圧にされるバイアス電圧Ｖｂが、第１トランジスタ１１３０のベースに印加される。第１トランジスタ１１３０のエミッタには、制御電流源１１３２を用いて選択的にバイアスが印加される。第１トランジスタ１１３０は、制御電流源１１３２が導通するとき、ベースの信号をエミッタに選択的に供給する。逆に、制御電流源１１３２がオフのときは、第１トランジスタ１１３０のベースの信号はエミッタから分離される。
第２トランジスタ１１３４は、第１トランジスタ１１３０のエミッタをバイアス電圧よりも大きな電圧、たとえば（Ｖｂ＋１Ｖ）に選択的にプルアップし、制御電流源１１３２がオフのときに第１トランジスタ１１３０が遮断されないように構成されている。また、第２トランジスタ１１３４は、エミッタ・ノードの信号リークをバイアス点を通じてＡＣグラウンドに分流し、信号分離効果を向上させることができる。第３トランジスタ１１３６は、第１トランジスタ１１３０のエミッタに接続された入力部と、切替器の出力部となる出力部とを有する。第３トランジスタ１１３６は、制御電流源１１３２が導通するときに、第１トランジスタ１１３０のエミッタの信号を切替器の出力部へ供給するように選択的に制御される。第３トランジスタ１１３６は、制御電流源がオフのときには、第１トランジスタ１１３０のエミッタから信号を分離するように選択的に制御される。【０１２３】  図１２は、帯域変換機能を持つクロスポイントスイッチを示す機能ブロック図である。このクロスポイントスイッチは、図１の受信機の一部を構成するものとして集積化されていてもよい。図１の受信機１８０を、２入力および２出力を有するものとして、２つのＬＮＢと組み合わせて、図１２の帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１２００を用いて構成することが可能である。【０１２４】  帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１２００は、図１０の帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１０００と同様の構成を有するが、図１２のクロスポイント１２００は電流モード切替を採用するのに対し、図１０のクロスポイントスイッチ１０００は電圧モード切替を採用する点で両者は相違する。このため、帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１２００は、図１０の回路と置き換え可能に使用され得る。一方、電流を共通ノードに加算する能力がある点で電流モード切替の方が有利になる場合がある。【０１２５】  帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１２００は、第１信号経路と第２信号経路とを有する。第１信号経路は、一対の相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａに接続された第１ＬＮＡ１２１０ａを含み、これら相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａは、ＬＮＡ１２１０ａの出力部１２１４ａの信号を第１帯域変換器１２３０ａまたは第２帯域変換器１２３０ｂへ中継し得るものである。帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１２００は、信号の電流モード切替をするために、相互コンダクタンス回路、たとえば回路１２２２ａ，１２２２ｂを使用する。【０１２６】  第１ＬＮＡ１２１０ａは、差動入力部１２１２ａと差動出力部１２１４ａとを有するように構成される。第ＬＮＡ１２１０ａの差動入力部１２１２ａを７５オームの差動インピーダンスに合わせることができる。また、第１ＬＮＡ１２１０ａの差動出力部１２１４ａは低インピーダンスを持つように構成される。高分離相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａが第１ＬＮＡ１２１０ａの出力部に接続されることにより、帯域変換機能を有するクロスポイント１２００は信号分離を最大にし且つ切替時の過渡応答性を最小にするものとなる。帯域変換器１２３０ａ，１２３０ｂは低���ンピーダンスを有し、相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａの出力部に接続されている。【０１２７】  第１ＬＮＡ１２１０ａの差動出力部１２１４ａは、相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａの高インピーダンスの差動入力部に接続されている。第１ＬＮＡ１２１０ａは、相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａの差動入力部が高インピーダンスを持つので、双方の相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａを駆動することができる。【０１２８】  各相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａは、それぞれ、制御入力部１２２３ａ，１２２５ａを有し、これら制御入力部１２２３ａ，１２２５ａは、相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２４ａをオンまたはオフに切り替えるために使用される。第１ＬＮＡ１２１０ａの信号を第１帯域変換器１２３０ａに中継すべき場合は、第１相互コンダクタンス回路１２２２ａは、第１帯域変換器１２３０ａの入力部に電流出力を与えるように制御され得る。同様に、第２相互コンダクタンス回路１２２４ａは、第２帯域変換器１２３０ｂの入力部に電流出力を与えるように制御され得る。ＬＮＡ１２１０ａに接続されている１以上の相互コンダクタンス回路、たとえば回路１２２２ａ，１２２４ａは、１つの入力部、たとえば入力部１２１２ａが全帯域変換器１２３０ａ，１２３０ｂに接続されるように同時にイネーブル状態にされ得る。【０１２９】  第１帯域変換器１２３０ａは、入力部の信号を出力周波数帯域に選択的に周波数変換することができる。第１帯域変換器１２３０ａは、周波数変換を実行するために第１ＬＯ１２４０ａが供給する信号を利用する。第１帯域変換器１２３０ａは、低インピーダンスの入力部を有し、これにより、入力部の接続先である相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２２ｂから供給される電流に対して電流加算ノードとして動作する。【０１３０】  第２信号経路は、第１信号経路と同様に構成されている。第２ＬＮＡ１２１０ｂは、差動入力部１２１２ｂと差動出力部１２１４ｂとを有する。第２ＬＮＡ１２１０ｂの差動出力部１２１４ｂの信号は、第３相互コンダクタンス回路１２２２ｂを用いて第１帯域変換器１２３０ａに選択的に供給される。第２ＬＮＡ１２１０ｂの差動出力部１２１４ｂの信号は、第４相互コンダクタンス回路１２２４ｂを用いて第２帯域変換器１２３０ｂに選択的に供給される。第２帯域変換器１２３０ｂは、第２ＬＯ１２４０ｂと連動して動作する。【０１３１】  相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２２ｂ，１２２４ａ，１２２４ｂは、トランジスタやＦＥＴなどの任意のタイプの相互コンダクタンス回路でよい。相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２２ｂ，１２２４ａ，１２２４ｂは、高出力インピーダンスを有する。これにより、複数の相互コンダクタンス回路、たとえば回路１２２２ａ，１２２２ｂは、第１相互コンダクタンス回路１２２２ａの出力インピーダンスが他の相互コンダクタンス回路１２２２ｂの動作に影響を与えることなく、同一の帯域変換器１２２２ａに信号を選択的に供給することができる。低入力インピーダンスを持つ帯域変換器１２３０ａは、電流加算ノードとして動作する。【０１３２】  上記帯域変換機能を有す���クロスポイントスイッチ１２００に代わる実施例としては、ＬＮＡ１２１０ａ，１２１０ｂが省略され、入力信号が直接に相互コンダクタンス回路１２２２ａ，１２２２ｂ，１２２４ａ，１２２４ｂに供給されるものがある。また、差動入力部間に配置された単なる抵抗素子として機能する整合回路（図示せず）を用いて、第１および第２信号経路を所定のインピーダンスに合わせることができる。【０１３３】  図１３は、帯域変換機能を持つクロスポイントスイッチ１３００を示す機能ブロック図であり、このクロスポイントスイッチ１３００は、各入力部／出力部の組み合わせに対して一組のＬＮＡ／帯域変換器を有し、電流領域で帯域変換器の出力を加算するものである。図１０および図１２の帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチと同様に、帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１３００の回路を、図１の受信機１８０のＬＮＢと組み合わせることが可能である。帯域変換機能を有するクロスポイントスイッチ１３００の回路は、ノイズ（ノイズ）を最小にする差動信号を利用するものであるが、単一終端型回路を採用する他の実施例もあり得る。【０１３４】  ＬＮＡ／帯域変換回路の各組は、信号を出力部に選択的に供給するか、或いは、出力部から入力部の信号を分離するために制御されるものである。ＬＮＡは、バイアスを除去することで或いは増幅器上のバイアスを反転することで信号を分離するように選択的に制御され得る。たとえば、図１のセットトップボックス１６０ａのコントローラは、ユーザー入力を受信し、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのラベルが付されたバイアス制御ピンを制御してＬＮＡ１３１０ａ〜１３１０ｂ，１３２０ａ〜１３２０ｂへのバイアス印加を選択的に有効（イネーブル）または非有効（ディスイネーブル）にすることができる。【０１３５】  第１のＬＮＡ／帯域変換器の組は、第１入力部１３１２ａに接続された第１ＬＮＡ１３１０ａを含む。第１ＬＮＡ１３１０ａは、制御入力部１３１４ａに供給された信号に応じて入力信号を選択的に増幅または分離するように制御される。第１ＬＮＡ１３１０ａの出力部は、高出力インピーダンスを持つ第１帯域変換器１３３２に接続されている。第１帯域変換器１３３２の出力部は、第１信号出力部１３４０ａに接続されている。【０１３６】  第２のＬＮＡ／帯域変換器の組は、第１入力部１３１２ａに接続された第２ＬＮＡ１３２０ａを含む。セットトップボックスのコントローラは、入力信号を選択的に増幅または分離するように第２ＬＮＡ１３２０ａの制御入力部１３２４ａを制御することができる。第２ＬＮＡ１３２０ａの出力部は、高出力インピーダンスを持つ第２帯域変換器１３３４に接続されている。第２帯域変換器１３３４の出力部は、第２信号出力部１３４０ｂに接続されている。【０１３７】  したがって、第１入力部１３１２ａから入力した信号を第１信号出力部１３４０ａへ選択的に中継するために、セットトップボックスのコントローラは、イネーブル信号（有効信号）を第１ＬＮＡ１３１０ａの制御入力部１３１４ａに供給することにより入力信号を増幅するように第１ＬＮＡ１３１０ａを選択的に制御することができる。また、第１入力部１３１２ａの信号を第１出力部１３４０ａから分離するために、第１ＬＮＡ１３１０ａは、信号を分離するように選択的に制御される。【０１３８】  第２差動入力部１３１２ｂは、第３ＬＮＡ１３１０ｂおよび第４ＬＮＡ１３２０ｂの各入力部に接続されている。第３ＬＮＡ１３１０ｂは、制御入力部１３１４ｂに供給された信号に応じて入力信号を選択的に増幅または分離するように制御される。第３ＬＮＡ１３１０ｂの出力部は、高出力インピーダンスを持つ第３帯域変換器１３３６に接続されている。第３帯域変換器１３３６の出力部は、第１信号出力部１３４０ａに接続されている。【０１３９】  同様に、第４ＬＮＡ１３２０ｂは、制御入力部１３２４ｂに供給された信号に応じて入力信号を選択的に増幅または分離するように制御される。第４ＬＮＡ１３２０ｂの出力部は、高インピーダンスを持つ第４帯域変換器１３３８に接続されている。第４帯域変換器１３３８の出力部は、第１信号出力部１３４０ｂに接続されている。【０１４０】  したがって、第２差動入力部３１２ｂに供給された信号は、第１または第２信号出力部１３４０ａ，１３４０ｂへ選択的に中継されるか、或いは、信号出力部１３４０ａ，１３４０ｂの両方へ同時に中継される。第２入力部１３１２ｂから入力した信号を第１信号出力部１３４０ａへ中継するために、第３ＬＮＡ１３１０ｂに対して第２入力信号の増幅を有効にする制御信号が、第３ＬＮＡ１３１０ｂの制御入力部１３１４ｂに供給される。第２入力部１３１２ｂから入力した信号を第２信号出力部１３４０ｂへ中継するために、第４ＬＮＡ１３２０ｂに対して第２入力信号の増幅を有効にする制御信号が、第４ＬＮＡ１３２０ｂの制御入力部１３２４ｂに供給される。【０１４１】  第１および第３帯域変換器１３３２，１３３６の双方の出力信号が第１信号出力部１３４０ａへ中継された場合には、それら出力信号を負荷で加算することができる。同様に、第２および第４帯域変換器１３３４，１３３８の双方の出力信号が第２信号出力部１３４０ｂへ供給された場合は、それら出力信号を負荷で加算することができる。よって、整合インピーダンス負荷を駆動する高インピーダンス回路の電流出力を用いることにより、複数の信号を共通ノードで加算することができる。【０１４２】  図１４は、帯域変換機能を持つ２×２クロスポイントスイッチ１４００の実施例を示す機能ブロック図である。この実施例は、インピーダンス整合された入力部および出力部を有する単体の集積回路内に組み込まれるように最適化されている。入力部または出力部の数が別の任意の値に拡張できることは明白である。本実施例は、電流モード切替を使用する。インピーダンス整合された入力部、可変ゲインおよび低インピーダンス出力を有するＬＮＡが使用される。第１および第２相互コンダクタンス回路を用いて、第１入力部１４１２ａの信号を出力部１４７０ａ，１４７０ｂの一方または双方へ中継することができる。同様に、第３および第４相互コンダクタンス回路を用いて、第２入力部１４１２ｂの信号を出力部１４７０ａ，１４７０ｂの一方または双方へ中継することが可能である。【０１４３】  帯域変換機能を有する２×２クロスポイントスイッチ１４００は、低ノイズ増幅器のインピーダンス整合された信号入力部で入力信号を��信する。低ノイズ増幅器は、低インピーダンス出力部で中間信号を生成する。相互コンダクタンス回路として構成された電流源の高インピーダンス入力部には、その中間信号が供給される。コントローラは、前記中間信号の一部に応じた出力電流を供給するために相互コンダクタンス回路を選択的に制御することができる。また、コントローラは、各相互コンダクタンス回路を選択的に有効（イネーブル）または非有効（ディスイネーブル）にすることができる。たとえば、各相互コンダクタンス回路にバイアス印加するために選択的に有効または非有効にする制御が可能である。或いは、相互コンダクタンス回路のゲインを制御するためにバイアス電流を線形に変化させてもよい。或いは、別の手段で前記ゲインを変化させてもよいし、別の手段で相互コンダクタンス回路を有効または非有効にしてもよい。【０１４４】  このとき、第１周波数帯域から第２周波数帯域へ電流信号を周波数変換する帯域変換器の低インピーダンス入力部で、相互コンダクタンス回路の電流出力を受信できる。そのような帯域変換器は、インピーダンス整合された出力部を有してもよい。【０１４５】  第１信号経路は、第１信号を増幅し帯域変換して、２つの出力部のうちの一方へ中継するように構成されている。第１ＬＮＡ１４１０ａは、第１信号が入力される差動入力部１４１２ａを有する。第１ＬＮＡ１４１０ａの入力部１４１２ａは、たとえば７５Ωや５０Ωのような所定のインピーダンスに整合された差動入力部とすることができる。第１ＬＮＡ１４１０ａの差動出力部は、同相出力部１４１４ａと逆相出力部１４１６ａとを有する。第１ＬＮＡ１４１０ａの差動出力部は、低出力インピーダンスを有したり、インピーダンス整合された出力部であったり、高出力インピーダンスを有したりすることができる。第１ＬＮＡ１４１０ａの出力インピーダンスは、たとえば、２００オームの差動インピーダンスであればよい。【０１４６】  第１ＬＮＡ１４１０ａの同相出力部１４１４ａは、低出力インピーダンスを持つ第１エミッタフォロア１４２２ａに接続されている。第１ＬＮＡの同相出力１４１４ａは、第１エミッタフォロア１４２２ａのベースに接続されている。第１エミッタフォロア１４２２ａのエミッタは、第１エミッタフォロア１４２２ａにバイアスを印加する電流源１４２４ａに接続されている。第１エミッタフォロア１４２２ａの出力部は、第１および第２相互コンダクタンス回路に対する差動入力部である同相入力部に接続されている。相互コンダクタンス回路は高入力インピーダンスを有する。相互コンダクタンス回路は、バイアス電流によって選択的に有効（有効状態）または非有効（非有効状態）になるバイポーラ回路であればよい。【０１４７】  同様に、第１ＬＮＡの反転出力１４１６ａは、第２エミッタフォロア１４２６ａの入力部に接続されている。第２エミッタフォロア１４２６ａは、エミッタに接続された電流源１４２８ａからバイアスを印加される。第２エミッタフォロア１４２６ａの出力部は、第１および第２相互コンダクタンス回路の反転入力部に接続されている。【０１４８】  或いは、第１および第２エミッタフォロア１４２２ａ，１４２６ａとこれらに対応する電流源１４２４ａ，１４２８ａは、第１ＬＮＡ１４１０ａの低インピーダンス出力段であると考えることもできる。【０１４９】  第１相互コンダクタンス回路は、当該第１相互コンダクタンス回路の同相入力部として使用されるベースを有する第１トランジスタ１４３２ａを含む。第１抵抗素子１４３３ａは、第１トランジスタ１４３２ａのエミッタを制御電流源１４３８ａに接続する。第２トランジスタ１４３４ａのベースは、第１相互コンダクタンス回路の反転入力部として使用される。第２抵抗素子１４３５ａは、第２トランジスタ１４３４ａのエミッタを制御電流源１４３８ａに接続する。【０１５０】  制御電流源１４３８ａは、第１相互コンダクタンス回路のトランジスタ１４３２ａ，１４３４ａに対してバイアスを供給する。制御電流源１４３８ａは、制御信号に応じて選択的に有効（有効状態）または非有効（非有効状態）になる。第１相互コンダクタンス回路は、制御電流源１４３８ａが非有効となるときは入力部の信号を出力部から分離し、逆に、制御電流源１４３８ａが有効になるときは入力信号に比例する電流出力を供給する。【０１５１】  ２つのトランジスタ１４５２ａ，１４５４ａを持つ第１差動バッファ増幅器は、複数の相互コンダクタンス回路から供給された電流を加算するために使用され、第１帯域変換器１４６０ａに差動信号を供給するものである。【０１５２】  第１帯域変換器１４６０ａは、低入力インピーダンスと、所定のインピーダンスに整合された出力インピーダンスとを持つように構成されている。たとえば、第１帯域変換器１４６０ａの出力部を７５Ωに適合させることができる。第１帯域変換器１４６０ａの差動出力部は、第１信号出力部１４７０ａに接続されている。第１帯域変換器１４６０ａは、第１ＬＯ１４６２ａを用いて駆動される。第１帯域変換器１４６０ａの周波数変換の調整を可能にするために第１ＬＯ１４７０ａの周波数を可変調整できる。或いは、第１ＬＯ１４６２ａの出力周波数を固定することも可能である。第１帯域変換器１４６０ａは、信号を周波数変換し、または周波数変換せずに通過させるように構成し得るものである。【０１５３】  第１ＬＮＡ１４１０ａは、第２出力部１４７０ｂへ選択的に中継される信号をも供給する。第１および第２エミッタフォロア１４２２ａ，１４２６ａの差動出力は、第２相互コンダクタンス回路の差動入力部に供給される。【０１５４】  第２相互コンダクタンス回路の第１トランジスタ１４４２ａのベースには、第１エミッタフォロア１４２２ａからの同相出力が供給される。第２相互コンダクタンス回路の第２トランジスタ１４４４ａのベースには、第２エミッタフォロア１４２６ａからの反転出力が供給される。抵抗素子１４４３ａ，１４４５ａは、第１および第２抵抗素子１４４２ａ，１４４４ａのエミッタを、第１および第２トランジスタ１４４２ａ，１４４４ａに選択的にバイアスを印加する制御電流源１４４８ａに接続するものである。第２相互コンダクタンス回路は、制御電流源１４４８ａが有効であるときに出力電流を供給する。逆に、第２相互コンダクタンス回路は、制御電流源１４４８ａが非有効であるときには出力電流を供給しない。【０１５５】  第２相互コンダクタンス回路からの差動出力は、第２差動バ��ファ増幅器の差動入力部に供給される。第２差動バッファ増幅器は、２つのトランジスタ１４５２ｂ，１４５４ｂを含み、複数の相互コンダクタンス回路からの電流を加算するために使用され、第２帯域変換器１４６０ｂに差動信号を供給するものである。【０１５６】  第２差動バッファ増幅器の出力部は、第２帯域変換器１４６０ｂの差動入力部に接続されている。第２帯域変換器１４６０ｂは、低入力インピーダンスと、たとえば７５Ωのような所定インピーダンスに整合された出力インピーダンスとを有する。第２帯域変換器１４６０ｂの差動出力部は、第２信号出力部１４７０ｂに接続されている。第２帯域変換器１４６０ｂは、第２ＬＯ１４６２ｂを用いて駆動される。第２帯域変換器１４６０ｂの周波数変換の調整を可能にするために第２ＬＯ１４６２ｂの周波数を可変調整することが可能である。或いは、第２ＬＯ１４６２ｂの出力周波数を固定することが可能である。第２帯域変換器１４６０ｂは、信号を周波数変換し、或いは周波数変換せずに通過させるように構成し得るものである。【０１５７】  第２信号出力部１４１２ｂは、第２ＬＮＡ１４１０ｂに接続されており、第１信号入力部１４１２ａから差動バッファ増幅器への経路と同様の構成で、第３および第４相互コンダクタンス回路を介して第１および第２差動バッファ増幅器に接続されている。【０１５８】  第２信号入力部１４１２ｂは、第２ＬＮＡ１４１０ｂの入力部に接続されている。第２ＬＮＡの差動出力部は一対のエミッタフォロアに接続されており、第２ＬＮＡ１４１０ｂの信号出力部の各々について１つのエミッタフォロアが設けられている。【０１５９】  ＬＮＡの同相出力部１４１４ｂは、バイアス印加のためにエミッタに接続された第１電流源１４２４ｂを含む第１エミッタフォロア１４２２ｂに接続されている。ＬＮＡの反転出力部１４１６ｂは、バイアス印加のためにエミッタに接続された第２電流源１４２８ｂを含む第２エミッタフォロア１４２６ｂに接続されている。【０１６０】  第１エミッタフォロア１４２２ｂの出力部は、第３および第４相互コンダクタンス回路の同相入力部に接続されている。第２エミッタフォロア１４２６ｂの出力部は、第３および第４相互コンダクタンス回路の反転入力部に接続されている。【０１６１】  第３相互コンダクタンス回路は、差動型構造に配置された第１および第２トランジスタ１４３２ｂ，１４３４ｂを含む。第１トランジスタ１４３２ｂのベースは、相互コンダクタンス回路の同相入力部であり、第２トランジスタ１４３４ｂのベースは、第３の相互コンダクタンス回路の反転入力部である。第１および第２トランジスタ１４３２ｂ，１４３４ｂは、第１および第２抵抗素子１４３３ｂ，１４３５ｂを介して制御電流源１４３８ｂに接続されている。制御電流源は、第３相互コンダクタンス回路を有効または非有効にするものである。第１および第２トランジスタ１４３２ｂ，１４３４ｂのコレクタは、第１差動バッファ増幅器の作動入力部に接続されている。【０１６２】  同様に、第４相互コンダクタンス回路は、差動型構成に配置された第１および第２トランジスタ１４４２ｂ，１４４４ｂを含む。第１トランジスタ１４４２ｂのベースは相互コンダクタンス回路の���相入力部であり、第２トランジスタ１４４４ｂのベースは第４相互コンダクタンス回路の反転入力部である。第１および第２トランジスタ１４４２ｂ，１４４４ｂのエミッタは、第１および第２抵抗素子１４４３ｂ，１４４５ｂを介して制御電流源１４４８ｂに接続されている。制御電流源１４４８ｂは、第４相互コンダクタンス回路を選択的に有効または非有効にするものである。第１および第２トランジスタ１４４２ｂ，１４４４ｂのコレクタは、第２差動バッファ増幅器の差動入力部に接続されている。当然ながら、図６に示されている相互コンダクタンス回路は、相互コンダクタンス回路の典型例を表すものに過ぎない。相互コンダクタンス回路の別の例を他の実施例で使用してもよい。【０１６３】  したがって、設計者は、帯域変換スイッチを設計する際に、多数のバッファ増幅器の例、クロスポイントスイッチの例、および帯域変換器の例の中から選択することができる。図１５は、帯域変換機能を有する集積化クロスポイントスイッチ（帯域変換スイッチ）と外部構成部品とを含む信号伝送システム１５００の特定の実施例を示す機能ブロック図である。帯域変換スイッチ１５１０は、ＬＮＢに対する４つの入力部と、前記入力部にそれぞれ対応する縦列接続出力部（カスケード出力部）と、インターフェースを介してセットトップボックスに接続された２つの出力部とを有している。帯域変換スイッチ１５１０には、二重バンドスタック周波数プラン（ｄｕａｌ  ｂａｎｄ−ｓｔａｃｋｅｄ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｐｌａｎ）を有するＬＮＢの出力信号（ＬＮＢ信号）がインターフェースを介して供給される。二重バンドスタック周波数プランは、高域ブロックと低域ブロックとを含む。帯域変換スイッチの出力は、二重バンドスタック周波数プランを維持するが、ＬＮＢ信号から高域ブロックまたは低域ブロックを出力高域ブロックとして構成させるものである。同様に、ＬＮＢ信号から、高域ブロックまたは低域ブロックを出力低域ブロックとして構成することができる。帯域変換スイッチ１５１０について、以下に、より詳細に説明する。【０１６４】  帯域変換スイッチ１５１０は、インターフェースを介して４つのＬＮＢに接続された４つの入力部を有する。各ＬＮＢは、高域ブロックと低域ブロックとを含む二重バンドスタック周波数プランに適合する信号を供給する。たとえば、ＬＮＢ信号は、選択された中継器群から送信された衛星ダウンリンク信号であることが可能である。低域ブロックを９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯とし、高域ブロックを１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯とすることができる。【０１６５】  信号入力部はそれぞれ増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄの入力部に接続されている。増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄは、ＬＮＢからの入力信号をバッファリングし増幅する低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）として構成され得る。各増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄの出力は、クロスポイントスイッチ１５３０上の対応する入力部に供給される。また、各増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄの出力は、帯域変換スイッチ１５１０上の対応する縦列接続出力部に供給される。【０１６６】  クロスポイントスイッチ１５３０は４×４スイッチとして構成される。４つの増幅されたＬＮＢ入力信号は、選択的に、クロスポイントスイッチ１５３０の４つの出力部のいずれかへ個別に且つ同時に中継される。たとえば、クロスポイントスイッチ１５３０は、各出力部に対して２ビット制御を行うことができる。４つの入力部の中の１つから入力した信号を選択的に中継するために当該２ビット制御の値をプログラムすることが可能である。帯域変換スイッチ１５１０は、たとえば、セットトップボックスから２ビット制御ワードを受信することができる。或いは、セットトップボックスが１以上の制御メッセージを、クロスポイントスイッチの近くに実装されたマイクロプロセッサへ転送してもよく、マイクロプロセッサは１以上の２ビット制御ワードを生成することができる。図１５に示した例では、クロスポイントスイッチ１５３０の４つの出力はそれぞれ帯域変換器（ＢＴＤ）１５４０ａ〜１５４０ｄに供給される。クロスポイントスイッチ１５３０の１以上の出力が、同一の帯域変換器、たとえば帯域変換器１４６０ａに供給されてもよい。【０１６７】  帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄは、信号を選択的に周波数変換するか、或いは周波数変換せずに通過（パス・スルー）させるように構成されている。各帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄは、他の回路とは独立に周波数変換またはパス・スルーを選択することができる。この実施例では二重バンドスタック周波数プランが採用されているので、帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄは、周波数変換を選択した場合に高域ブロックおよび低域ブロックの位置を入れ換える（スワップする）ように構成されている。【０１６８】  帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄはそれぞれ変調器（ミキサ）を有する。帯域変換スイッチ１５１０は１個以上の局所発振器（ＬＯ）も有している。二重バンドスタック周波数プランを採用する一実施例では、全ての帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄに１個のＬＯを接続することができる。別の実施例では、二重バンドスタック周波数プランを実施する際に、局所発振器の周波数を固定してもよい。周波数変換を実行するために３．１ＧＨｚまたは２×（帯域中心平均値；ｂａｎｄ  ｃｅｎｔｅｒ  ｍｅａｎ）のＬＯ周波数を使用することも可能である。【０１６９】  他の実施例では、複数の可変周波数（ＬＯ）を帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄに使用することができる。たとえば、各帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄは、個別且つ独立に制御されるＬＯ出力周波数に対応することができる。これにより、各帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄは、他の帯域変換器とは独立に入力信号を周波数変換することが可能になる。【０１７０】  ＬＯバッファ増幅器（図示せず）は、ＬＯ出力部の信号を帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄの各々へ転送する。帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄの出力部は、帯域変換スイッチ１５１０の出力部に接続されている。【０１７１】  帯域変換スイッチ１５１０の各出力は二重バンドスタック信号である。帯域変換スイッチ１５１０の出力部はそれぞれフィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄに接続されている。フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄは、二重バンドスタック周波数プランにおける複数の所定周波数帯域の中の１つにある信号を通過させるように構成されている。フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄは��不要な周波数帯域の信号を含む、通過域の外にある信号を遮断する。フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄは、調整可能な通過域を持つように構成されてもよいし、或いは、固定された通過域を持つように構成されてもよい。【０１７２】  本実施例では、フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄは、固定された通過域を持つ帯域通過フィルタとして構成される。第１フィルタ１５５０ａは、周波数プランの高域ブロックを通過させる帯域通過フィルタとして構成される。第２フィルタ１５５０ｂは、低域ブロックを通過させる帯域通過フィルタとして構成される。同様に、第３フィルタ１５５０ｃは、高域ブロックを通過させるように構成され、第４フィルタ１５５０ｄは、低域ブロックを通過させるように構成される。第１および第２フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｂの出力部は、それぞれ、第１信号合成器１５６０ａ上の対応する第１および第２入力部に接続されている。同様に、第３および第４フィルタ１５５０ｃ〜１５５０ｄの出力部は、それぞれ、第２信号合成器１５６０ｂの第１および第２入力部に接続されている。フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄは、帯域通過フィルタに限定されず、たとえば、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）または高域通過フィルタ（ＨＰＦ）であってよい。別の実施例では、出力部の周波数応答を制限する他の周波数選択回路を使用することも可能である。フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄは、入力信号の周波数帯域幅よりも狭い通過域を有することができる。たとえばフィルタ１５５０ａへの入力が複数の搬送波を含むことあり得る。しかし、全搬送波のうちの一部を通過させるようにフィルタ１５５０ａを構成できる。【０１７３】  信号合成器１５６０ａ〜１５６０ｂは、入力部に供給された信号を加算し、その加算信号を出力部に与えるように構成されている。信号合成器１５６０ａ〜１５６０ｂの出力は、信号伝送システム１５００の周波数変換出力となる。各出力は、さらなる処理やエンドユーザー機器への伝送のためにセットトップボックスに供給される。【０１７４】  上記の通り、１個以上の周波数選択回路をフィルタ１５５０ａ〜１５５０ｄとして使用してもよい。たとえば、信号をフィルタリングしバンドスタックするためにダイプレクサの使用が可能である。ダイプレクサは、たとえばフィルタ１５５０ａ，１５５０ｂなどのフィルタや信号合成器１５６０ａとして使用可能なものである。【０１７５】  当然ながら、帯域変換スイッチ１５１０は、バンドスタックされた入力信号で動作するものに限定されない。たとえば、各ＬＮＢが同一の周波数帯域にある信号を供給してもよい。帯域変換スイッチ１５１０を、単帯域の入力信号の一部分を周波数変換して合成するように構成することも可能である。クロスポイントスイッチ１５３０は、たとえば、第１増幅器１５２０ａの出力を第１帯域変換器１５４０ａに中継することができる。入力信号の１つ以上のチャンネルを所望の出力周波数へ周波数変換するように、第１帯域変換器１５４０ａの中のＬＯを構成することも可能である。所望のチャンネルのみを通過させ、不要な全ての周波数およびチャンネルを遮断するように第１フィルタ１５５０ａを構成することも可能である。【０１７６】  同���に、第２増幅器１５２０ｂの出力部を第２帯域変換器１５４０ｂへ中継するようにクロスポイントスイッチ１５３０を構成することもできる。入力信号の一部を所望の出力周波数へ周波数変換するように第２帯域変換器１５４０ｂを構成することもできる。所望のチャンネルのみを通過させ、不要な全ての周波数およびチャンネルを遮断するように第２フィルタ１５５０ｂを構成することもできる。【０１７７】  第１および第２帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｂは、第１および第２フィルタ１５５０ａ〜１５５０ｂとともに、互いに排他的な周波数帯域にあるフィルタ出力を生成するように構成されてもよい。このとき、合成器１５６０ａは、複数の独立した単帯域の入力信号から合成出力信号を生成するために、そのフィルタ出力を加算するものでもよい。このとき、各フィルタは１つ以上のチャンネルを有する。単帯域の入力信号を使用する構成の実施例では、たとえば帯域変換器１５４０ａとフィルタ１５５０ａの組が、１つ以上の入力信号帯域の各々から得た１つ以上のチャンネルを周波数変換するように構成されてもよい。周波数変換された信号を単帯域の信号または複数帯域の信号へ合成することが可能である。【０１７８】  同様に、複数の帯域変換器と複数のフィルタとを有する実施例が存在する。複数の帯域変換器の各々は、１つ以上の入力信号から得た１つ以上のチャンネルを周波数変換することができる。複数のフィルタの出力を加算し、所望のチャンネル結果を有する１個の合成信号を与えることが可能である。【０１７９】  図１６は、信号伝送システム１６００を示す機能ブロック図であり、この信号伝送システム１６００は、住居などの建築物に配置される衛星テレビジョンシステムの代表例である。信号伝送システム１６００は、低ノイズブロック１６２６の２つの入力部に接続されたアンテナ給電器１６２２，１６２４を持つアンテナ１６２０を有している。低ノイズブロック１６２６の出力部は、伝送スイッチ１６３０の２つの入力部に接続されている。伝送スイッチの出力部は、第１および第２の伝送路１６４２，１６４４を用いて、第１、第２および第３のセットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６に接続されている。セットトップボックス１６５２の出力部は第１出力回路１６６２に接続されている。信号スプリッタ１６７０は、第２伝送路１６４４を介して伝送スイッチ１６３０から供給された信号を２本の信号に分割するものである。信号スプリッタ１６７０の第１出力は、第２セットトップボックス１６５４に供給され、信号スプリッタ１６７０の第２出力は第３セットトップボックス１６５６に供給される。第２セットトップボックス１６５４の出力部は第２出力回路１６６４に接続され、第３セットトップボックス１６５６の出力部は第３出力回路１６６６に接続されている。【０１８０】  アンテナ１６２０は、２つのアンテナ給電器１６２２，１６２４を有する。しかし、複数のアンテナを使用してもよい。なお、各アンテナ１６２０は、１つ以上のアンテナ給電器１６２２，１６２４を持つことができ、各アンテナ１６２０は、２つの給電器１６２２，１６２４のみを持つことに限定されない。或いは、アンテナ１６２０は、ホイップアンテナやホーンア��テナのようにアンテナ給電器を使用しない構成でもよい。【０１８１】  アンテナ１６２０は、衛星１６１０から１以上の信号を受信する。また、衛星１６１０は、特定の偏波または変調タイプの信号を供給することができる。また、アンテナ１６２０に信号を供給する１個以上の衛星１６１０が存在し得る。或る特定の衛星１６１０から送信された信号は、他の衛星（図示せず）から送信された信号と同一の周波数帯域に存在し得るし、或いは、異なる周波数帯域にも存在し得る。複数の衛星から送信された信号は、それぞれ、同一の極性と変調タイプを有しているか、或いは、互いに異なる極性と変調タイプを有するものである。【０１８２】  図１６の信号伝送システム１６００では、アンテナ給電器１６２２，１６２４の各々は、伝送スイッチ１６３０に信号を出力する低ノイズブロック１６２６の独立した入力部に接続されている。当然ながら、伝送スイッチ１６３０は２×２スイッチに限定されないが、たとえば、任意の数の入力部と出力部とを持つことができる。伝送スイッチ１６３０は、たとえば、２×４スイッチ、４×４スイッチ、その他のスイッチ構成でもよい。【０１８３】  伝送スイッチ１６３０は、受信衛星信号を処理するように構成される。伝送システム１６３０は、たとえば、受信衛星信号を増幅し、フィルタリングし、低周波数信号へダウンコンバートすることができる。伝送スイッチ１６３０は、一対の低ノイズブロック変換器（ＬＮＢ）として構成されてもよく、各低ノイズブロック変換器は、伝送スイッチ１６３０の出力のうちの一方の信号を中間周波数信号へブロック変換する。伝送スイッチ１６３０は、入力部に供給された入力信号の各々を当該スイッチの出力部のうちのいずれか１つへ与えるように構成されてもよい。したがって、第１アンテナ給電器１６２２から供給された信号は、伝送スイッチ１６３０でブロック変換された後、当該スイッチの出力部のうちのいずれかへ中継される。同様に、第２アンテナ給電器１６２４から供給された信号は、伝送スイッチ１６３０でブロック変換された後、当該スイッチの出力部のうちのいずれかへ中継される。通常、伝送システム１６３０は、１つの信号供給源のみから受信した信号をスイッチの特定の出力部へ中継するように構成されている。或いは、１つ以上のブロック変換された信号を伝送スイッチの同一出力部へ中継する。【０１８４】  アンテナ１６２０と伝送スイッチ１６３０が信号送信先から地理的に離れた遠隔地に配置されている場合、ケーブル配線により、伝送スイッチ１６３０の出力部は遠隔地と接続される。伝送スイッチ１６３０の出力部は、通常、同軸ケーブルなどの伝送路を用いて遠隔の送信先と接続される。伝送スイッチ１６３０は、低ノイズブロック１６２６とアンテナ給電器１６２２，１６２４に近い場所に配置されるか、或いは、低ノイズブロック１６２６とアンテナ給電器１６２２，１６２４から離れた場所に配置されることがある。【０１８５】  １つの実施例においては、伝送スイッチ１６３０は、アンテナ１６２０、低ノイズブロック１６２６およびアンテナ給電器１６２２，１６２４と同一場所に配置される。別の実施例では、伝送スイッチ１６３０は、アンテナ１６２０から離れた場所に配置���れる。たとえば、ケーブルや伝送路により、低ノイズブロック１６２６から、１個以上のセットトップボックス１６５２，１６５４に近い場所である構造の内部に置かれた伝送スイッチ１６３０まで信号を供給することができる。同様に、他の実施例では、アンテナ１６２０とセットトップボックス１６５２，１６５４との間の中間地点に伝送スイッチ１６３０を配置することもできる。実施例の中には、低ノイズブロック１６２６を省略し、ケーブルを使用してアンテナ給電器１６２２，１６２４から伝送スイッチ１６３０まで信号を供給する実施例も存在する。同様に、ケーブルその他の伝送システムを使用して、伝送スイッチ１６３０からセットトップボックスその他の送信先機器に出力信号を供給してもよい。【０１８６】  第１実施例では、伝送スイッチは低ノイズブロック１６２６とアンテナ１６２０に近い場所に配置される。第１伝送路１６４２は、伝送スイッチ１６３０の第１出力ポートから、信号伝送システム１６００内の遠隔地点まで信号を伝送する。第１伝送路１６４２の終端には、伝送スイッチ１６３０から離れた場所に配置されているセットトップボックス１６５２が接続されている。【０１８７】  第２伝送路１６４４は、伝送スイッチ１６３０の第２出力ポートから信号スプリッタ１６７０まで信号を伝送する。信号スプリッタ１６７０の第１出力は、第２セットトップボックス１６５４に供給される。第２セットトップボックス１６５４は、伝送スイッチ１６３０と信号スプリッタ１６７０から離れた地点に配置されてよく、第１セットトップボックス１６５２から離れた地点に配置されてもよい。信号スプリッタ１６７０の第２出力は、第３セットトップボックス１６５６に供給される。第３セットトップボックス１６５６の出力部は第３出力回路１６６６に接続されている。【０１８８】  第１および第２伝送路１６４２，１６４４は、パラレル線、ツイストペア線、同軸線、導波路その他の任意の信号伝送手段であればよい。また、通常の伝送路は信号損失や信号反射を最小にするために使用されるが、本システムは、伝送路ではない他の信号伝送手段を使用してもよい。たとえば、金属線、配線束その他のものを伝送スイッチ１６３０からセットトップボックス１６５２，１６５４ｍで伝送するために使用してもよい。しかし、無線周波数信号（ＲＦ信号）と見られる信号については、伝送路を使用して伝送するのが普通である。ＲＦ情報信号は、たとえば、ＫＨｚから数ＧＨｚの範囲の信号である。当然ながら、信号伝送システム１６００は、ＲＦ信号を伝送することに限定されず、ベースバンド信号や光信号などの他の信号を伝送することもできる。【０１８９】  伝送路１６４２，１６４４は、通常、非理想的な受動素子である。このため、伝送路は信号電力を減衰させる。しかし、伝送路１６４２，１６４４に起因する減衰は、通常、信号電力と同程度にノイズ電力を減衰させない。たとえば伝送路の長さの受動型減衰器は、熱ノイズを大幅に劣化させない。また、伝送路１６４２，１６４４は、他のタイプのケーブル関連の信号劣化の一因となり得る。たとえば、伝送路は、伝送信号の平坦性、ティルト、位相歪み、群遅延歪み、反射、干渉、ノイズピックアップおよびマイクロ��ォンノイズの影響を受ける可能性がある。よって、伝送路１６４２，１６４４に起因する損失により、通常、セットトップボックス１６５２，１６５４に伝送された信号のＳＮＲが劣化する。【０１９０】  第１および第２伝送路１６４２，１６４４は、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６の対応入力部に接続されている。第２伝送路１６４４は、信号スプリッタ１６７０を介して第２および第３セットトップボックス１６５４，１６５６に接続している。１つの実施例では、伝送スイッチ１６３０から出力された信号についての周波数帯域は、出力回路１６６２，１６６４が使用する周波数帯域に対応していない。このため、セットトップボックス１６５２，１６５４は、出力回路１６６２，１６６４，１６６６と互換性のある動作帯域へ信号をさらに周波数変換することがある。また、伝送スイッチ１６３０の出力信号は、出力回路１６６２，１６６４，１６６６が使用するフォーマットと互換性の無いフォーマットの信号である。このとき、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６は、信号処理段としての機能を有する。たとえば、衛星ダウンリンク信号が、典型的なテレビ受信機である出力回路１６６２，１６６４，１６６６と互換性の無いフォーマットでデジタル変調されている場合がある。セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６は、デジタル変調信号を復調し、その復調信号を処理し、テレビ出力回路１６６２，１６６４，１６６６への転送のため、テレビのチャンネル搬送波周波数を当該信号で変調する必要がある。【０１９１】  或いは、伝送スイッチ１６３０から出力された信号が、出力回路１６６２，１６６４，１６６６と互換性のあるフォーマットと周波数帯域の信号であれば、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６は必要とされない。さらに他の可能性として、信号スプリッタ１６７０は、たとえば周波数変換または復調処理などの信号処理を実行するように構成されてもよい。【０１９２】  図１６に示した例では、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６はそれぞれ単体の出力回路１６６２，１６６４，１６６６に接続されている。しかし、たとえば単体のセットトップボックス１６５２の出力が複数の出力回路，たとえば出力回路１６６２，１６６４に供給されてもよい。或いは、典型的な構成ではないが、複数のセットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６の出力が合成されたり、或いは、たとえば回路１６６２などの単体の出力回路に供給されたりすることもある。【０１９３】  たとえば回路１６６２などの出力回路を、たとえばボックス１６５２などのセットトップボックスが供給する１つ以上の周波数帯域の中の特定チャンネルに同調するように構成してもよい。出力回路１６６２は、選択チャンネルの信号を処理して、ビデオやオーディオなどのメディアコンテンツをユーザーに提示することができる。【０１９４】  たとえば、出力回路１６６２，１６６４，１６６６は、テレビ受信機であり、衛星１６１０が送信した信号に対応するテレビジョン信号を表示することができる。出力回路１６６２，１６６４，１６６６は、他の信号伝送システムにおける他のタイプの回路であってもよい。たとえば、出���回路１６６２，１６６４，１６６６は、電話機、ラジオ受信機、コンピュータ、ネットワーク機器、その他の信号出力手段であればよい。【０１９５】  出力回路１６６２，１６６４，１６６６は、出力が許容できると考えられる範囲の信号品質を有する。たとえば、出力回路１６６２，１６６４，１６６６は、所望の最小ＳＮＲを示す所定レベルよりも大きな入力ＳＮＲに対して出力を許容することができる。しかし、出力回路１６６２，１６６４，１６６６への入力のＳＮＲは、通常、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６で実行される信号処理で決まるものである。よって、信号品質は、通常、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６の入力部での信号品質に関連している。したがって、信号伝送システム１６００は、通常、セットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６への入力が所望の最小値よりも大きなＳＮＲを有する場合に信号を供給するように構成される。【０１９６】  図１６は、衛星信号伝送システムの機能ブロック図であるが、他の信号伝送システムも同様の構造を有している。たとえば、ケーブル伝送システムは、テレビジョン、ラジオ、データおよび電話信号の中の少なくとも１つ以上を伝送し、通常、たとえば住居などの地理上の区域への共通のアクセス・ポイントを与える。このとき、１つのアクセス・ポイントから送信された信号は、分割され、増幅され、伝送され、他の衛星テレビジョン信号などの信号と合成される。無線通信リンクを有する通信システムも同様の構成を有している。たとえば、地上波テレビやラジオのシステムは、単体のアンテナを有し、信号伝送システム１００を用いてその単体のアンテナで受信した信号を複数の出力回路へ伝送するが、信号伝送システム１００は受信信号に対して増幅、分割、伝送および合成の少なくとも１つを実行し得るものである。【０１９７】  信号伝送システムは、１つの住居に限定されず、多数の住居、会社、若しくは居住施設または建造物に関連しない地点にその範囲を広げることができる。信号伝送システムは構成に特徴を有し、特定の適用例に限定されるものではない。【０１９８】  さらに、図１６は、伝送スイッチ１６３０とセットトップボックス１６５４，１６５６との間に介在する信号スプリッタ１６７０のみを示しているが、伝送路１６４２，１６４４や信号スプリッタ１６７０以外の構成要素も、伝送スイッチ１６３０とセットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６との間に介在させることができる。伝送回路は、さらに、能動型または受動型の電力分割器、能動型または受動型の電力合成器、増幅器、減衰器、フィルタ、スイッチ、クロスポイントスイッチ、マルチプレキサ、デマルチプレクサ、周波数変換器、エンコーダ、デコーダその他の信号伝送手段を含むことができる。これらの信号伝送回路の各々が、伝送信号に現れるノイズの一因となり得るものである。【０１９９】  たとえば、双方向の受動型電力分割器（ｔｗｏ−ｗａｙ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｐｏｗｅｒ  ｄｉｖｉｄｅｒ）は、全ポートでのインピーダンス整合を維持しつつ、１つの入力部の信号を等分に２つの出力信号に分割するものであり、各出力信号が原信号電力の半分の電力を有する。理想的な双方向の受動型電力分割器はＳＮＲを３ｄＢ低減させる。しかし、実際は、さらに大きく劣化することが多い。【０２００】  能動型信号伝送回路は、たとえば、ＳＮＲを劣化させる歪み成分を生成することで信号劣化の一因となり得る。能動回路に起因する歪みは、通常、当該回路への入力信号電力の増大とともに増大する。また、信号伝送システム１６００内での能動回路の位置がＳＮＲに影響を与える。信号伝送システムの入力部に配置されている能動回路はより大きな信号電力に直面し、たとえば伝送路１６４２などの終端に配置されている理想的な回路と比べるとＳＮＲを劣化させる。ここで、信号電力の大幅な減衰が起こり得る。【０２０１】  上記の歪みは、通常、信号電力の増加率よりも高い率で増加するので、回路容量に対して比較的大きな入力信号によりＳＮＲは劣化する。大きな入力信号とは、能動回路において所定レベルの歪みを生起する信号であると定義する。たとえば、１ｄＢの増幅器出力の圧縮を起こすために要求される入力信号レベルに関して測定された場合に、信号は大きいということができる。或いは、特定の３次の結果を生成するために要求される入力信号レベル関して測定された場合に、信号は大きいということができる。すなわち、ツー・トーン相互変調テスト（ｔｗｏ−ｔｏｎｅ  ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｅｓｔ）が、たとえば４０ｄＢの出力信号レベル未満の所定レベルを持つ３次の相互変調歪みを生成したときに、信号は大きいと定義することができる。大きい信号の定義は、回路を使用する信号伝送システムに関連するものであり、上記定義は完全ではない。【０２０２】  逆に、信号が小さいとき、非相関のノイズレベルがＳＮＲの測定を左右する。減衰器は、通常、信号電力を低下させるが非相関のノイズ電力を同量で低下させないので、減衰器の後段でＳＮＲは低下する。能動回路の配置も、当該回路に起因するＳＮＲの低下量に影響を与え得る。信号が大きい場所に配置された減衰器がＳＮＲに影響を与えない一方、信号が小さい場所に配置された同じ減衰器はＳＮＲを大幅に低下させる。【０２０３】  したがって、本システムのＳＮＲを最大にする最適な信号範囲が存在する。その最適な範囲は、精密な信号伝送システムと、伝送される情報信号の性質とに依存する。以下に説明する自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器は、本システムを最適な動作範囲に維持する結果として本システムで最適ＳＮＲを維持するものである。ＡＧＣ増幅器は、後続する伝送回路がセットトップボックス１６５２，１６５４，１６５６でＳＮＲに与える影響を小さくすることができる。また、ＡＧＣ増幅器は、信号伝送システム１６００内で伝送経路を追加または除去したときの副作用を最小に抑えることができる。ＡＧＣ増幅器は、たとえば、伝送スイッチ１６３０または信号スプリッタ１６７０の中に組み込むことができる。【０２０４】  図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、ＡＧＣ増幅器を示す機能ブロック図であり、ＡＧＣ増幅器は、たとえば、図１６の伝送スイッチ１５３０および信号スプリッタ１６７０の少なくとも一方に組み込まれ得るものである。ＡＧＣ増幅器は、たとえば信号スプリッタ１６７０や他の信号伝送回路などの中間信号処理回路にも実装され得るし、伝送回路または信���処理回路と呼ぶこともできる。通常、ＡＧＣ増幅器は、スタンドアロンで追加される回路ではなく、他の伝送回路と組み合わせて実装される。【０２０５】  実施例の中には、中間信号伝送回路がＡＧＣ増幅器を含まないものも存在する。そのようなＡＧＣ増幅器を欠く中間信号処理回路は、信号伝送システム内の特定の場所で使用される。他の実施例では、中間信号伝送回路は、たとえば、初期の信号処理を行うものとしてＡＧＣ増幅器を有する。【０２０６】  ＡＧＣ増幅器を信号伝送回路の中に組み込むことで、信号伝送システム１６００の動作を実質的に当該信号伝送回路の物理的位置と無関係にすることが可能になる。すなわち、信号伝送システム１６００の動作は、ケーブルランのフロントエンド、またはケーブルランのバックエンドで、信号伝送回路の位置とは実質的に無関係になる。【０２０７】  低ノイズブロック１６２６の直後にＡＧＣ増幅器を伝送回路１６３０内に組み込むことで、低ノイズブロック１６２６のゲインのバラツキを補償することが可能になる。よって、伝送回路１６３０と低ノイズブロック１６２６とを局在的または単体の筐体内に組み込んだ実施例では、低ノイズブロック１６２６のゲインの生産時調整を排除できるという利点がある。このため、伝送ブロック１６３０にＡＧＣ機能を組み込むことで、生産時の調整工程を削除することができ、生産コストの低減が可能になる。【０２０８】  図１７（Ａ）〜（Ｄ）に示された実施例のＡＧＣ増幅器は、集積回路、ディスクリート回路、または集積回路とディスクリート回路との組み合わせとして信号伝送回路に実装し得るものである。たとえば、複数の独立したＡＧＣ増幅器を並列に集積回路に組み込むことができ、各ＡＧＣ増幅器は、衛星ダウンリンクから受信した信号の電力を制御する。シリコン、ゲルマニウム、ガリウム、ヒ素化合物、リン化インジウム、サファイア、ダイアモンドなどの適当な基板材上に集積回路を製造することができる。また、ＡＧＣ増幅器を使用する実施例では、バイポーラ、ＦＥＴ，ＢｉＣＭＯＳ，ＣＭＯＳ，ＳｉＧｅなどの技術を含む種々の製造技術を用いてＡＧＣ増幅器を製造することができる。【０２０９】  図１７（Ａ）は、第１ＡＧＣ増幅器の実施例を示す機能ブロック図である。ＡＧＣ増幅器は、可変ゲイン増幅器（ＶＧＡ）１７１０と、ＶＧＡ１７１０の出力部に接続された検出器１７２０とを有する。検出器１７２０の出力部は、増幅器のゲインを制御するためにＶＧＡ１７１０のゲイン制御入力部に接続されている。【０２１０】  ＡＧＣ増幅器には、電力増幅器の出力電力を所定の最適レベル（ＡＧＣ設定点と称する。）に維持しようとするＡＧＣ機能が組み込まれている。ＡＧＣ機能は、信号電力をＡＧＣ設定点に維持しようとするプロセスである。ＡＧＣ機能は、出力信号がＡＧＣ設定点未満であるときは増幅器１７１０のゲインを増加する。ＡＧＣ機能は、要求に応じて、最大ゲイン値までＶＧＡ１７１０のゲインを増加し続けることができる。ＶＧＡ１７１０は、出力信号電力がＡＧＣ設定点未満である限り、最大ゲイン値を供給し続ける。【０２１１】  逆に、ＡＧＣ機能は、出力信号電力がＡＧＣ設定点よりも大きいときは、ＶＧＡ１７１０のゲインを低下させる。ＡＧ��機能は、要求に応じて、最小値までＶＧＡ１７１０のゲインを低下させ続けることができる。ＡＧＣ機能は、出力信号電力がＡＧＣ設定点よりも大きい限り、最小ゲイン値を供給し続ける。【０２１２】  図１６の信号伝送システム１６００のようなシステムにおいては、通常、入力信号レンジの限界が存在する。すなわち、信号伝送システム１６００への入力は、通常、所定レンジ内に収まる。かかるシステムでは、ＡＧＣ限界点に達しないようにＡＧＣレンジを定めることが可能である。たとえば、衛星１６１０からの入力信号は所定レンジで変動する。伝送スイッチ１６３０または信号スプリッタ１６７０内のＡＧＣ増幅器が、入力信号レンジよりも大きいＡＧＣレンジを持つのであれば、ＡＧＣ機能は決してその限界点に達しない。【０２１３】  先ず、入力信号電力Ｐｉｎを持つ入力信号がＶＧＡ１７１０の入力部１７１５に供給される。先ず、利用可能な最大ゲインＧｍａｘを与えるようにＶＧＡ１７１０を制御するためにＶＧＡ１７１０に供給された制御信号が設定される。次いで、ＶＧＡ１７１０は、たとえば、ミリワット当たりのデシベルの単位（ｄＢｍ）で測定されたＰｉｎ＋Ｇｍａｘと実質的に等しい出力電力Ｐｏｕｔを持つ出力信号を供給する。【０２１４】  ＶＧＡ１７１０の出力は、電力検出器１７２０の入力部に供給される。電力検出器１７２０は、出力信号電力を測定し、出力信号電力に対応する制御信号を生成する。たとえば、電力検出器１７２０は、与えられた電力レベルに対応する出力電圧を供給するように構成される。或いは、電力検出器１７２０は、与えられた電力レベルに関連する出力電流を供給するように構成されてもよい。【０２１５】  電力検出器１７２０は、所望の信号、ノイズおよび歪みを含む合成増幅出力信号の電力を測定するように構成され得る。かかる電力検出器１７２０は、広帯域検出器であり、広周波数帯域の電力レベルを検出することができる。或いは、電力検出器１７２０は、ＶＧＡ１７１０からの出力電力の一部のみの電力を測定することができる。たとえば、電力検出器１７２０は、ＶＧＡ１７１０からの信号出力の帯域幅の一部のみを示す所定帯域幅の電力を測定することができる。その所定帯域幅の全体が、たとえば、ＶＧＡ１７１０から出力された所望の信号の帯域幅の中に含まれてもよい。或いは、その所定帯域幅は、ＶＧＡ１７１０から出力された所望の信号の帯域幅と部分的に重複するか、或いは排他的になることもある。【０２１６】  電力検出器１７２０の出力部は、ＶＧＡ１７１０の制御入力部に接続されている。ＡＧＣ増幅器は、ＡＧＣ機能の出力を与えるように構成される。たとえば、電力検出器１７２０は、ＶＧＡ１７１０の出力電力を検出することができる。電力検出器１７２０は比較器を含み、この比較器は、当該比較器の第１入力部に供給されるＡＧＣ設定点を有している。検出された出力電力は、比較器の第２入力部に供給され、前記ＡＧＣ設定点と比較される。比較器の出力は、たとえば積分回路を用いてフィルタリングされる。その積分回路の出力は、検出出力制御信号として増幅器のゲインを制御する。【０２１７】  たとえば、電力検出器１７２０の入力部で、ＡＧＣ設定点よりも大きい電力を持つ高電力信号が��御電圧を生成する。その制御電圧値は、元のゲイン値よりも小さい増幅ゲイン値に対応している。電力検出器１７２０の高い出力は、ＶＧＡ１７１０の出力部で検出された電力がＡＧＣ設定点と実質的に等しくなるように、ＶＧＡ１７１０のゲインを低下させる。【０２１８】  ＶＧＡ１７１０は増幅器として図示されているが、ゲイン機能のみ、ゲイン機能と減衰機能の組み合わせのみ、または減衰機能のみをＡＧＣ機能に組み込むことができる。また、複数段および複数の回路をもってＶＧＡ１７１０を実装することが可能である。たとえば、縦列接続された複数の可変ゲイン増幅器、可変減衰器に縦列接続された増幅器、または、並列接続された複数の可変ゲイン増幅器などとしてＶＧＡ１７１０を構成できる。【０２１９】  また、電力検出器１７２０をダイオード検出器や結晶検出器などとすることもできる。電力検出器１７２０は、平均電力、ピーク電力、ＲＭＳ電圧、平均電圧、ピーク電圧、平均電流、ＲＭＳ電流、ピーク電流その他の信号レベルに関連した値をサンプリングするように構成される。電力検出器は、単体の回路でもよいし、或いは、複数の回路で構成されてもよい。上記したように、電力検出器１７２０は、たとえば、検出器、比較器および積分回路、またはその他の信号調節ブロックを有することができる。【０２２０】  電力検出器１７２０は、ＡＧＣ機能の出力を与えるものとして図示されているが、電力検出器１７２０は、たとえばＶＧＡ１７１０の入力部などの別の地点で信号電力を検出するように構成されてもよい。電力検出器１７２０は、図１６のセットトップボックスの入力部のように、ＶＧＡ１７１０から離れた別の地点で信号電力を検出するように構成されてもよい。【０２２１】  実際のＡＧＣ機能は、フィードバック技術やフィードフォワード技術を含む様々な技術を用いて構成され得る。ＡＧＣ機能の出力がフィードバック技術を用いて、またはフィードフォワード技術を用いて実現されるか否かに関わらず、ＡＧＣ機能は、所定のＡＧＣレンジで実質的に安定した出力レベルを与えるように動作することができる。【０２２２】  図１７（Ｂ）は、ＡＧＣ増幅器の一実施例を示す機能ブロック図である。ＡＧＣ増幅器は、ＡＧＣ増幅器の入力部を構成する定ゲイン増幅器１７３２を有している。定ゲイン増幅器１７３２の出力部は、ＶＧＡ１７３４の入力部に接続されている。ＶＧＡ１７３４の出力部は電力検出器１７４０に接続されている。電力検出器１７４０からの出力信号は、ＶＧＡ１７３４のゲイン制御のためにＶＧＡ１７３４の制御入力部に接続されている。【０２２３】  図１７（Ｂ）の実施例のＡＧＣ増幅器は、定ゲイン増幅器１７３２がＶＧＡ１７３４の前に設けられている点を除いて、図１７（Ａ）の実施例のＡＧＣ増幅器と同様の構成を有する。図１７（Ｂ）のＡＧＣ増幅器は、図１７（Ａ）のＡＧＣ増幅器と同様に有効に動作する。定ゲイン増幅器１７３２のゲインは、ＡＧＣ増幅器のゲインに下限を設定することができる。しかし、ＶＧＡが減衰機能を持つ場合は、定ゲイン増幅器１７３２のゲインは、ＶＧＡ１７３４での減衰機能により無効にされることとなる。定ゲイン増幅器１７３２をＡＧＣ増幅器の中に含めることができる。たとえば、��ノイズ・フィギュア（ｌｏｗ  ｎｏｉｓｅ  ｆｉｇｕｒｅ；低雑音指数）を持つＡＧＣ増幅器の中にフロントエンド増幅器を組み込むことが可能である。【０２２４】  図１７（Ｃ）は、他の実施例のＡＧＣ増幅器を示す機能ブロック図である。ＡＧＣ増幅器は、当該ＡＧＣ増幅器の入力部に配置されたＶＧＡ１７５２を有している。ＶＧＡ１７５２の出力部は、定ゲイン増幅器１７５４に接続されている。定ゲイン増幅器１７５４の出力部はＡＧＣ増幅器の出力部となる。ＶＧＡ１７５２の出力部は、電力検出器１７６０にも接続されている。その検出出力は、ＶＧＡ１７５２の制御入力部に供給される。よって、図１７（Ｃ）の実施例では、電力検出器１７６０は、ＡＧＣ増幅器の入力部または出力部ではなく、それらの間の中段の電力を検出する。当然ながら、ＡＧＣ増幅器を定ゲイン増幅器に縦列接続して図１７（Ａ）の実施例を変形し、図１７（Ｃ）の実施例に対応させることが可能である。定ゲイン増幅器１７５４はＶＧＡ１７５２の後に設けられるが、その出力を合成ＡＧＣ増幅器の出力とみなすことができる。【０２２５】  図１７（Ｄ）にＡＧＣ増幅器の他の実施例を示す。このＡＧＣ増幅器は、ＶＧＡを信号伝送回路に接続した実施例である。ＡＧＣ増幅器は、当該ＡＧＣ増幅器の入力部に配置されたＶＧＡ１７７０を有している。ＶＧＡ１７７０の出力部は、変調器（ミキサ）１７８０の入力部に接続されている。ＬＯ１７８４は、変調器１７８０のＬＯポートを駆動する。変調器１７８０の出力部は、ＡＧＣ増幅器の出力部となる。変調器１７８０の出力部は電力検出器１７９０の入力部にも接続されている。その検出出力は、ＶＧＡ１７７０の制御入力部に供給される。【０２２６】  このＡＧＣ増幅器の構成では、ＡＧＣ機能が帯域変換機能と結合している。ＡＧＣ増幅器の電力は、ＡＧＣ設定点を追跡するように出力を制御し、また、入力周波数帯域から出力周波数帯域へ信号を周波数変換することができる。先に述べたように、ＶＧＡ１７７０などは様々な種類の信号伝送回路と結合することができる。図１６の信号スプリッタ１６７０は、ＶＧＡに信号伝送回路を接続した他の実施例を示すものである。【０２２７】  ＶＧＡ１７７０は、他の実施例のＡＧＣ増幅器に関して上述した通りの方法で動作する。ＶＧＡ１７７０の出力部は、変調器１７８０の入力ポートに接続されている。変調器１７８０は、第１周波数帯域から第２周波数帯域へ信号を周波数変換するように動作する。ＬＯ１７８４は、固定周波数型ＬＯまたは可変周波数型ＬＯのいずれかであり、変調器１７８０のＬＯポートを駆動する。変調器１７８０は、入力信号の周波数とＬＯ周波数との加算結果を示す周波数成分を含むとともに、入力信号の周波数とＬＯ周波数との差分を示す周波数成分を含む出力信号を供給する。【０２２８】  電力検出器１７９０は、所定周波数帯域内の信号を検出するように構成されている。よって、電力検出器１７９０は、対象周波数帯域から外れた帯域の信号を無視しつつ、所望の周波数帯域の信号を検出する。よって、ＡＧＣ増幅器は、周波数変換とともに制御信号振幅を与えるように構成される。【０２２９】  図１６のシステムの伝送スイッチ１６３０や信号スプリッタ１６７０の中のよう���、信号伝送システムの中にＡＧＣ段を有する利点については、ＡＧＣ信号伝送の実装を固定ゲイン信号伝送の実装と比較して示すことができる。図１８（Ａ），（Ｂ）は、縦列接続された増幅器の構成例を示す図である。図１８（Ａ）の構成は、固定ゲイン増幅器を有する一方で、図１８（Ｂ）の構成はＡＧＣ増幅器を有している。このように縦列接続された増幅器の構成を図１６の信号伝送スイッチの中に含め、たとえば、信号伝送システムの中の異なる３つの位置に向かう１つの入力信号のコピーを３つ作ることができる。【０２３０】  図１８（Ａ）は、たとえば、図１６の伝送スイッチに組み込むことが可能な固定ゲイン信号伝送部１８００の実施例を示している。たとえば、伝送部１８００の中の回路をフロントエンド、中間位置または信号伝送システムの端子近くに配置させることができる。固定ゲイン伝送部１８００は、直列接続するゲイン回路１８１０，１８２０，１８３０を含む。各ゲイン回路、たとえば回路１８１０は、０ｄＢの固定ゲインと、３ｄＢのノイズ・フィギュア（ＮＦ）と、＋３０ｄＢｍの３次の入力阻止点（ＩＩＰ３）とを持つ能動型の電力分割器として構成されればよい。或いは、各ゲイン回路は、別のタイプの信号伝送回路と連動する増幅器を有してもよい。【０２３１】  第１固定ゲイン回路１８１０は、固定ゲイン増幅器１８１２と、これに続く第１出力部１８１８ａおよび第２出力部１８１８ｂを持つ受動型電力分割器１８１４とを含む。受動型電力分割器１１４の一方の出力部（たとえば、１８１８ｂ）に対する、固定ゲイン増幅器１８１２と受動型電力分割器１１４とを通じた合成ゲインは０ｄＢとなるように構成される。第１固定ゲイン回路１８１０の第２出力部１８１８ａは、第２固定ゲイン回路１８２０の入力部に接続されている。第２固定ゲイン回路１８１０は、固定ゲイン増幅器１８２２と、第１出力部１８２８ａおよび第２出力部１８２８ｂを持つ受動型電力分割器１８２４とを含む。第２固定ゲイン回路１８２０の第２出力部１８２８ｂは、第３の固定ゲイン回路１８３０の入力部に接続されている。第３固定ゲイン回路１８３０は、固定ゲイン増幅器１８３２と、これに続く２つの出力部１８３８ａ，１８３８ｂを持つ受動型電力分割器１８３４とを含む。【０２３２】  図１８（Ｂ）には、ＡＧＣ増幅器を含む代替信号伝送部１８５０が示されている。この実施例の信号伝送部１８５０は、ＡＧＣ増幅器を含み、図１６の伝送スイッチの中に組み込まれ得るものである。【０２３３】  信号伝送部において、３個のゲイン回路１８６０，１８７０，１８８０が縦列接続されている。各ゲイン回路１８６０，１８７０，１８８０は、ＡＧＣ増幅器と、これに続く受動型電力分割器とを含む。各ゲイン回路１８６０，１８７０，１８８０は、１個以上の他の信号伝送回路と連動するＡＧＣ増幅器を有してもよい。【０２３４】  各ゲイン回路（たとえば、１８６０）は、０ｄＢのゲインで、０ｄＢｍのＡＧＣ設定点と、＋３０ｄＢｍのＩＩＰ３と、３ｄＢのＮＦとを持つＡＧＣ機能の出力を有するものである。ゲイン回路（たとえば、１８６０）は、−２０ｄＢ〜＋２０ｄＢのゲインレンジを有することができる。各ＡＧＣ増幅器は、たとえば、図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示される構成のＡＧＣ増幅器のうちのいずれかであればよい。【０２３５】  第１ゲイン回路１８６０の入力部には入力信号が供給される。その入力信号は、ＡＧＣ増幅器１８６２の入力部に供給される。ＡＧＣ増幅器１８６２の出力部は、電力検出器１８６４の入力部に接続されている。電力検出器１８６４の出力部は、ＡＧＣ増幅器の制御入力部に接続される。ＡＧＣ増幅器１８６２の出力部は、第１および第２出力部１８６８ａ，１８６８ｂを持つ電力分割器１８６６の入力部にも接続されている。【０２３６】  第１ゲイン回路１８６０の第２出力部１８６８ｂは、第２ゲイン回路１８７０の入力部に接続されている。第１ゲイン回路１８６０の出力は、ＡＧＣ増幅器１８７２の入力部に供給される。ＡＧＣ増幅器１８７２の出力部は、電力検出器１８７４の入力部に接続される。電力検出器１８７４の出力部は、ＡＧＣ増幅器の制御入力部に接続されている。ＡＧＣ増幅器１８７２の出力部は、第１および第２出力部１８７８ａ，１８７８ｂを持つ電力分割器１８７６の入力部にも接続されている。【０２３７】  第２ゲイン回路１８７０の第２出力部１８７８ｂは、第３ゲイン回路１８８０の入力部に接続されている。第２ゲイン回路１８７０の出力は、第３ゲイン回路１８８０のＡＧＣ１８８２の入力部に供給される。ＡＧＣ増幅器１８８２の出力部は、電力検出器１８８４の入力部に接続されている。電力検出器１８８４の出力部は、ＡＧＣ増幅器の制御入力部に接続されている。ＡＧＣ増幅器１８８２の出力部は、第１および第２出力部１８８８ａ，１８８８ｂを持つ電力検出器１８８６の入力部に接続されている。【０２３８】  ２種類の動作条件について、固定ゲイン伝送部１８００の動作を可変ゲイン伝送部１８５０の動作と比較できる。第１の動作条件では、入力信は比較的小さく、非相関のノイズがＳＮＲを制限する重要な因子となる。第２動作条件では、入力信号は比較的大きく、歪みの結果がＳＮＲを制限する重要な因子となる。【０２３９】  第１動作条件では、入力信号は比較的小さい。固定ゲイン伝送部１８００の構成は変更されない。しかしながら、可変ゲイン伝送部１８５０は、最大ゲインまでゲインを上昇させるように自動的に構成を変更する。【０２４０】  たとえば増幅器などの能動回路は、通常、当該能動回路に関連する複数のノイズ発生源を持つ。フロントエンド回路が有効なゲインを持つ場合は、縦列接続された増幅器のノイズへの寄与を削減することができる。後続段のノイズへの寄与は重要ではなく、ＳＮＲに対する劣化は最小に抑えられる。また、第１ゲイン段すなわちフロントエンド回路の後のノイズへの寄与は、フロントエンドゲイン回路が無い場合よりもＳＮＲを劣化させる。よって、フロントエンドゲイン段を有することで、システム全体のＳＮＲの劣化を低減させることができる。ノイズ・フィギュアを調べることで固定ゲイン伝送部１８００の動作を可変ゲイン伝送部１８５０の動作と比較できる。縦列接続システムでのノイズ・フィギュアは、以下の式により与えられる。【０２４１】
【数１】
2006510247.tif 000003
上記式のノイズ・フィギュア値は比率で与えられる。一方、回路に対するノイズ・フィギュアがｄＢで与えられている。よって、ゲイン回路に対するＮＦ（たとえば、１８１０または１８７０）は、上記式の適用前に、デシベルから比率へ変換される必要がある。表１は、２つのゲイン伝送部１８００，１８５０についての縦列接続のノイズ・フィギュアの概要を示すものである。Ｐｓｉｇは、ゲイン回路の入力部または出力部のいずれか一方での信号電力をｄＢｍで示したものである。構成要素のゲインがｄＢで示されている。各ゲイン回路に対するノイズ・フィギュアがｄＢで示され、各ゲイン回路の出力部に対応する縦列接続のノイズ・フィギュアがｄＢで示されている。【０２４２】
【表１】
2006510247.tif 000004
したがって、固定ゲイン伝送部１８００と比較すると、可変ゲイン伝送部１８５０の能力は、最初の増幅部にゲインを含むために、後続段に起因するノイズによる信号劣化を大きく削減することが分かる。最初のゲイン部の後でノイズに寄与する要素は、ゲイン部が無い場合よりもＳＮＲを劣化させる。したがって、最初のゲイン部を含めても、システム全体のＳＮＲの劣化は、削減される。【０２４３】  第２動作条件では、入力信号が比較的大きい。固定ゲイン伝送部１８００の構成は変更されない。しかし、可変ゲイン伝送部１８５０は、最大減衰レベルまで減衰を与えるように構成を自動的に変更する。入力信号レベルが比較的大きければ、３次の相互変調歪み成分のような歪み成分は、ＳＮＲを劣化させる点で主要な因子となり得る。信号伝送部１８００，１８５０に対する縦列接続のＩＩＰ３が算出され、固定ゲイン伝送に対する可変ゲイン伝送の利点を示すために比較された。ゲイン部の縦列接続のＵＰＳが以下の式により与えられる。【０２４４】
【数２】
2006510247.tif 000005
上式中のＩＰ３値は、線形項であり、ｄＢｍで与えられる値ではない。同様に、ゲイン値は比率で表現され、ｄＢでは与えられない。表２は、２つのゲイン伝送部１８００，１８５０についての縦列接続のＩＩＰ３の概要を示すものである。Ｐｓｉｇは、ゲイン回路の入力部または出力部のいずれか一方での信号電力をｄＢｍで示したものである。構成要素のゲインがｄＢで示されている。各ゲイン回路に対するノイズ・フィギュアがｄＢで示され、各ゲイン回路の出力部に対応する縦列接続のノイズ・フィギュアがｄＢで示されている。【０２４５】
【表２】
2006510247.tif 000006
したがって、固定ゲイン伝送部１８００と比較すると、可変ゲイン伝送部１８５０の能力は、最初の増幅部に減衰を含むために、後続段に起因するノイズによる信号劣化を大幅に削減させることが分かる。最初の減衰段階の後で歪みに寄与する要素は、減衰段階が無い場合よりもＳＮＲを劣化させている。最初の減衰段階を含めても、システム全体のＳＮＲの劣化は削減される。【０２４６】  信号伝送部にＡＧＣ部を含めることは、固定ゲイン構成と比べると信号品質を向上させる結果となる。低い入力信号電力と高い入力信号電力という両極端な条件下で、固定ゲイン部に対する可変ゲイン部の利点は、信号伝送システム内の位置に関して可変ゲイン伝送部が柔軟性を有するということである。可変ゲイン伝送部は、信号伝送システムにおいて、フロントエンドに、または最終段として配置される必要がない。【０２４７】  一実施例として帯域変換スイッチ１５１０を、住居内で衛星テレビジョン信号を伝送するために設計された信号伝送システムで使用することができる。ＡＧＣ増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄは、入力信号の電力に応じて可変ゲインと減衰とを与えるものである。ＡＧＣ機能に対する測定点は、ＡＧＣ増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄの出力部であり、クロスポイントスイッチ１５３０と帯域変換器１５４０ａ〜１５４０ｄのゲインは固定される。【０２４８】  各ＡＧＣ増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄと、これに続くクロスポイントスイッチ１５３０、帯域変換器１５５０ａ〜１５５０ｄおよび信号合成器１５６０ａ〜１５６０ｂは、−７ｄＢの最小値から＋７ｄＢの最大値までの範囲全体のゲインを与えるように構成され得る。ＡＧＣ増幅器（たとえば、１５２０ａ）から帯域変換器（たとえば、１５４０ａ）の出力部までの帯域変換スイッチ１５１０を通した経路に対応するＮＦは、たとえば、２４ｄＢの高い値から１０ｄＢの低い値まで変動し得る。信号経路は、減衰作用を受けるときは、さらに高いＮＦに直面し、ゲインが１単位またはそれ以上のときは、より低いＮＦを持つこととなる。同様に、信号経路に対応するＩＩＰ３は、−７ｄＢｍの最小値から＋７ｄＢｍの最大値までのレンジを持つ場合がある。たとえば、信号経路のＩＩＰ３は、−１５，−１０，−７，−６，−５，−４，−３，−２，−１，０，＋１，＋２，＋３，＋４，＋５，＋６，＋７，＋１０，＋１５，＋２０，＋２５，または＋３０ｄＢｍとなる。【０２４９】  ＡＧＣ増幅器１５２０ａのＩＩＰ３は、通常、増幅器が減衰作用を与える場合、より高くなる。かかる減衰作用は、信号経路の合成ＩＩＰ３に寄与する。ＡＧＣ増幅器１５２０ａのＩＩＰ３は、増幅器のゲインに比例して変動する。【０２５０】  ＡＧＣ増幅器１５２０ａは縦列接続出力部にも信号を供給するので、縦列接続出力部でのＡＧＣ機能の特性は、ＡＧＣ増幅器１５２０ａの特性と実質的に同じである。同様に、ＡＧＣ機能は縦列接続出力部の前で発揮されるので、縦列接続出力部を通した信号経路上とともに主な信号経路上でも、ＡＧＣ機能の利益が受けられることとなる。【０２５１】  帯域変換スイッチ１５１０への入力が−５０ｄＢｍから−１０ｄＢｍの範囲で変動すると期待した場合の信号伝送システムで、この帯域変換器１５１０の構成を使用することが可能である。ＡＧＣ増幅器１５２０ａ〜１５２０ｄは、−１７ｄＢｍのＡＧＣ設定点で参照される出力を有するように構成される。ここで、出力とは、スイッチ１５００の出力信号をいう。帯域変換スイッチ１５１０は、実際に、スイッチ１５００の出力部で電力を測定する訳ではない。帯域変換スイッチ１５１０に対して後続の回路は固定ゲインを持つので、ＡＧＣ出力は、ゲインまたは減衰度が固定されているＡＧＣ増幅器を過ぎた点で参照される出力とみなされる可能性がある。【０２５２】  このＡＧＣ設定点を使用して、ＡＧＣ増幅器（たとえば、１５２０ａ）は、入力信号が−２４ｄＢｍまたはそれ以下になるときに７ｄＢのゲインを与える。また、ＡＧＣ増幅器１５２０ａは、入力信号が−１０ｄＢｍまたはそれ以上になるとき、−７ｄＢのゲインまたは７ｄＢの減衰度を与える。よって、−２４ｄＢｍから−１０ｄＢｍまでの入力電力の範囲内で、ＡＧＣ増幅器１５２０ａは−１７ｄＢｍの一定の出力電力を与える。【０２５３】  図１９は、信号伝送システムにおいて接続された複数の帯域変換スイッチ１９１０，１９２０，１９３０，１９４０，１９５０を示す機能ブロック図である。帯域変換スイッチ１９１０，１９２０，１９３０，１９４０，１９５０は、図１６の伝送スイッチを与えてＬＮＢとともに構成される。しかし、最初に述べた通り、１つ以上の帯域変換スイッチ１９１０，１９２０，１９３０，１９４０，１９５０を、信号伝送システム内の別の位置に配置してもよい。たとえば、信号伝送システムの末端または送信先装置の近い位置、或いは信号伝送システム内の中間位置に、１つ以上の帯域変換器を信号入力部の側に配置することができる。【０２５４】  第１帯域変換スイッチ１９１０はＬＮＡ入力部を有し、このＬＮＡ入力部は、衛星ダウンリンク信号をブロック変換するＬＮＢに接続されている。第１帯域変換スイッチ１９１０の出力部は、第２帯域変換スイッチ１９２０の入力部に接続されており、この第２帯域変換スイッチ１９２０は、第３帯域変換スイッチ１９３０に接続された出力部を有する。第１帯域変換スイッチ１９１０の縦列接続出力部は、第４帯域変換スイッチ１９４０の入力部に接続されている。第４帯域変換スイッチ１９４０の出力部は、第５帯域変換スイッチ１９５０の入力部に接続されている。【０２５５】  帯域変換スイッチ１９１０，１９２０，１９３０，１９４０，１９５０の各々は、図１５の帯域変換スイッチであればよく、図１７（Ａ）〜（Ｃ）のＡＧＣ増幅器の中の１つを含むことができる。帯域変換スイッチ１９１０，１９２０，１９３０，１９４０，１９５０は、第１帯域変換スイッチ１９１０と同様に構成され得る。第１帯域変換スイッチ１９１０では、ＶＧＡ１９１２の入力部はＬＮＢから入力信号を受信する。帯域変換スイッチ１９１０の入力部から出力部へのノイズ・フィギュアが、３ｄＢ，４ｄＢ，５ｄＢ，６ｄＢ，８ｄＢ，１０ｄＢ，１２ｄＢ，１４ｄＢ，１５ｄＢ，２０ｄＢ，２５ｄＢ，３０ｄＢ，３５ｄＢまたは４０ｄＢよりも小さくなるようにＶＧＡ１９１２の入力部は、通常、低いノイズ・フィギュアを有する。帯域変換スイッチ１９１０の入力部から縦列接続出力部へのノイズ・フィギュアは、通常、���ＧＡ１９１２のノイズ・フィギュアに近い値、たとえば、３ｄＢ，４ｄＢ，５ｄＢ，６ｄＢ，８ｄＢ，９ｄＢ，１０ｄＢ，１２ｄＢ，１４ｄＢ，１５ｄＢ，２０ｄＢ，２４ｄＢ，２５ｄＢ，３０ｄＢ，３５ｄＢまたは４０ｄＢよりも小さな値に設定することができる。【０２５６】  また、ＶＧＡ１９１２は、帯域変換スイッチ５１０のＩＩＰ３に寄与する。帯域変換スイッチ１９１０は、通常、帯域変換器の入力部から出力部へのＩＩＰ３を有し、その測定値は、−４０，−３０，−２０，−１０，−８，−７，−６，−５，−４，−３，−２，−１，０，＋１，＋２，＋３，＋４，＋５，＋６，＋７，または＋８，＋１５，＋２０，＋２２，＋２５，＋２６，＋２７，＋２８，＋２９，または＋３０ｄＢｍといった値よりも大きい値である。同様に、帯域変換スイッチ１９１０は、通常、入力部から縦列接続出力部へのＩＩＰ３を有し、その測定値は、−１０，−５，＋１，＋２，＋３，＋４，＋５，＋６，＋７，＋８，＋９，＋１０，＋１５，＋２０，＋２５，または＋３０ｄＢｍといった値よりも大きい値である。【０２５７】  ＶＧＡ１９１２の出力部は、検出器１９１４とＮ×Ｍクロスポイントスイッチ１９１６とに接続されている。検出器１９１４は、ＶＧＡ１９１２による出力電力を検出し、その検出出力を供給する。また、かかる検出出力は、ＶＧＡ１９１２の制御入力部に供給される。なお、ＶＧＡ１９１２の出力は、第１帯域変換スイッチ１９１０の縦列接続出力部を駆動する。Ｎ×Ｍクロスポイントスイッチ１９１６は、帯域変換器１９１８に接続されている。【０２５８】  図１９に示されるように、１個のＶＧＡ１９１２と検出器１９１４のみが第１帯域変換スイッチ１９１０に示されているが、１つ以上のＶＧＡ１９１２と縦列接続出力部を帯域変換スイッチに含めてもよい。よって、信号伝送経路上にＡＧＣ機能を持つという利点が、単体の帯域変換スイッチ１９１０内の単体のＶＧＡ（たとえば、１９１２）を起点とする２つの信号経路に与えられる。【０２５９】  後続する帯域変換スイッチ１９２０，１９３０，１９４０，１９５０の各々は、縦列接続出力部の側の信号経路に接続されており、さらに、信号レベルを制御し、その結果生じたノイズの影響をＡＧＣの入力段を用いて最小にすることができる。第４帯域変換スイッチ１９４０は、第１帯域変換スイッチ１９１０の縦列接続出力部に接続されており、ノイズを信号経路に与えず、さらに後続段から受けるノイズの影響を制御する。【０２６０】  図２０は、図１６に示される衛星通信システムなどの信号通信システム用の信号伝送方法２０００を示すフローチャートである。この方法２０００は、ブロック２００２から開始し、このブロックで伝送信号が受信される。図１６に示されるように、衛星から信号を受信したり、地上波信号を受信するように構成されたアンテナや、ケーブルまたは光リンクから信号を受信することができる。また、複数の発信源の組み合わせから信号を受信することも可能である。【０２６１】  伝送すべき信号を受信した後、ブロック２０１０に示すように、通常、低ノイズ増幅器（低雑音増幅器）を用いて受信信号を増幅する。信号のゲインは、正のゲイン値から負のゲイン値の範囲で変動し得るので、全動作条件下で、増幅器は低ノイズ増幅器である必要はなく、或る動作条件下では減衰器でもよい。文脈上、負のゲインは減衰度を指す。【０２６２】  増幅の後、ブロック２０１２で、出力電力が測定される。出力電力は、ゲイン段の後で測定されるので、後続するＡＧＣは、測定された出力電力に基づいて機能してＡＧＣ出力を与えることができる。このとき、ブロック２０１４で、測定出力電力はゲインを変化させる因子として使用される。上述したように、通常、正のゲインから減衰度に亘るレンジでゲインを変化させることが可能である。【０２６３】  縦列接続出力部にも信号が供給され（ブロック２０２０）、ＡＧＣ機能の後に与えられる。図１５および図１９に示されるように、ゲイン制御信号が縦列接続出力として与えられる。【０２６４】  また、ブロック２０３０では、図１６に示したＮ×Ｍクロスポイントスイッチのようなものにより、信号が送信先経路へ中継される（ブロック２０３０）。Ｎ×Ｍクロスポイントスイッチにより送信先へ中継された信号は、通常、縦列接続出力部に供給される信号とは独立している。よって、図１５の帯域変換スイッチに示されているように、ＡＧＣ部の出力が縦列接続出力として与えられ、Ｎ×Ｍクロスポイントスイッチの入力部へも与えられ、Ｍ個の送信先経路の中の１つへ中継される。【０２６５】  このとき、伝送経路に中継された信号は帯域変換される（ブロック２０４０）。帯域変換ブロックは、第１周波数ブロックから第２周波数ブロックへ信号を選択的に変換する変調器（ミキサ）を有する。また、帯域変換ブロックは、信号を周波数変換しないパス・スルー経路を持つように構成されている。【０２６６】  帯域変換に続いて、帯域変換ブロックの出力信号はフィルタリングされ（ブロック２０５０）、対象帯域の外にあるノイズや不要な周波数成分が除去される。２以上のフィルタリングされた信号を合成することで合成信号が生成される（ブロック２０６０）。また、２以上のフィルタリングされた信号が、１つ以上の独立した信号伝送経路から伝達する。フィルタリングされた信号の各々は、互いに異なる周波数帯域に属している。この代わりに、１以上のフィルタリングされた信号が、他のフィルタリングされた信号の周波数帯域と重複する周波数帯域に属してもよい。【０２６７】  方法２０００は、１つのブロックから次のブロックへ移行するように示されていたが、ブロックの順番は図２０に示された順番に限定されない。【０２６８】  固定周波数ＬＯを持つ変調器（ミキサ）を周波数変換のために帯域変換器の中に組み込むことができる。図２１は、二重バンドスタック周波数プランのための帯域抽出システム２１００を示す機能ブロック図である。帯域抽出システム２１００は、入力信号を高域ブロック（高周波数帯域ブロック）または低域ブロック（低周波数帯域ブロック）のいずれか一方から高域ブロックへ位置決めするように構成されている。帯域抽出システム２１００は、高域ブロックを帯域通過させ、低域ブロックからの信号を阻止するようにも構成されている。【０２６９】  帯域抽出システム２１００は、帯域変換器２１１８と帯域通過フィルタ２１５０とを実装している。帯域変換器６１８は、パス・スルー信号経路��１２２と周波数変換信号経路とを有する。周波数変換信号経路は、変調器２１２０とＬＯ２１３０とを有する。【０２７０】  最初に説明した通り、二重バンドスタック周波数プランの実施例は、９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯の低域ブロックと、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯の高域ブロックとを有する。よって、フィルタ２１５０は、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯を通過させ、少なくとも９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯の信号を阻止する帯域通過フィルタとして構成される。【０２７１】  入力信号は、入力低域信号２１１０と入力高域信号２１１２とを持つバンドスタック信号である。パス・スルー構成のための帯域抽出は普通の処理である。帯域変換器２１１８のパス・スルー信号経路２１２２が選択される。入力信号は、周波数変換されずに帯域変換器２１１８を通過（パス・スルー）させられる。このとき、高域ブロックは、出力信号を生成するためにフィルタ２１５０を用いて抽出される。【０２７２】  入力低域信号２１１０が高域ブロックに周波数変換されるべき場合に周波数変換信号経路が使用される。入力信号は、周波数変換のために変調器２１２０の入力部へ直接転送される。ＬＯ２１３０は、変調器２１３０のＬＯポートに接続されている。ＬＯ２１３０は、２×（帯域ブロックの中心平均）の周波数に同調し、高域ブロックを低域ブロックへの周波数変換、並びに低域ブロックから高域ブロックへの周波数変換を実行させることとなる。図２１に示された周波数プランのＬＯ周波数は３．１ＧＨｚである。よって、このＬＯ周波数は、低域ブロックまたは高域ブロックのいずれか一方を抽出する際に使用することができる。帯域通過フィルタのみが、所望の帯域ブロックを抽出するために変更される必要がある。変調器２１３０は、入力信号周波数とＬＯ周波数との加算周波数を持つ出力信号を与え、入力信号周波数とＬＯ周波数との差分周波数を持つ出力信号を与える。【０２７３】  入力低域信号は、変調器２１３０によって、高差分帯域２１４２と低加算帯域２１４６とに周波数変換される。入力高域信号２１１２は、変調器２１３０によって、低差分帯域２１４０と高加算帯域２１４８とに周波数変換される。加算信号および差分信号２１４０，２１４２，２１４６，２１４８はフィルタ２１５０に供給され、フィルタ２１５０は、所望の出力高域信号２１６０のみを通過させ、少なくともＬＯ周波数とともに他の変調成分を阻止する。これにより、９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚ帯の入力低域信号が、１６５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ帯の出力高域信号に周波数変換される。【０２７４】  加算帯域および差分帯域は、ＬＯ周波数２１４４に関して対称関係にある。よって、このＬＯ周波数により、入力高域信号の位置と入力低域信号の位置とが入れ替えられる。ただし、差分帯域の周波数は反転させられる。入力低域２１１０の高域側にある信号は、高域差分信号の低域側に変換される。周波数の反転は、二重側帯信号に対して何の問題も引き起こさない。同様に、スペクトル反転も、スペクトル反転機能を持つ復調器により処理されたデジタル変調信号に対して問題を引き起こすことはない。システム設計者が特定の周波数関係を要求するか、或いは希望する場合にさらに、��波数反転信号を処理することができる。二つのバンドスタック構成は、単一のＬＯに対してバンドスタックを同時に再配置させるものである。他の実施例では、最終的に得られる合成出力信号での各周波数成分は、異なる帯域変換器を通じて変換されてもよい。たとえば、第１帯域変換器は、第１の信号を第１出力信号帯域へ周波数変換してもよい。同様に、第２帯域変換器は、第２の信号を第２出力周波数帯域やＭ個の周波数帯域などへ周波数変換してもよい。このとき、１以上の合成器で複数の出力周波数帯域を合成することができる。各出力周波数帯域は、１以上の中継器から送信された信号に対応する１以上のチャンネルであればよい。【０２７５】  上記の実施例では、周波数変換器が単体の変調器として示されていたが、他の周波数変換手段を採用してもよい。単体の周波数変換器としては、変調器（ミキサ）、サンプルスイッチ回路、ダイオードリンクなどのスイッチングミキサ、ギルバートセル回路、ＦＥＴリングミキサ、またはダイオードなどの非線形ミキサ、トランスリニア・バイポーラ素子などの線形乗算器、可変抵抗素子などが挙げられる。或いは、周波数変換器は複数の周波数変換を実行してもよい。入力帯域ブロックは、当該入力帯域ブロックの中の最高周波数よりも大きな周波数を示す高い中間周波数（ＩＦ）にアップコンバートされる。このとき、ＩＦ信号は、対象帯域ブロックを抽出するためにフィルタリングされる。ここで、所望の帯域ブロックは、１以上の中継器から送信された１以上のチャンネルに対応している。このとき、所望の帯域ブロックは、所望の出力帯域ブロックへダウンコンバートされる。高ＩＦは、共通ＩＦでもよいし、異なる帯域変換器に対しては異なるＩＦとなり得る。高ＩＦ信号は、それぞれ、出力周波数帯域の一部にダウンコンバートされ得る。高ＩＦ信号の各々を、出力周波数帯域の一部へダウンコンバートすることができる。複数のダウンコンバートされた信号を合成出力信号に合成することができる。【０２７６】  或いは、入力帯域ブロックは、入力帯域ブロックの最低周波数成分よりも低い周波数を持つ低ＩＦへダウンコンバートされてもよい。このとき、低ＩＦ信号は、所望の帯域ブロックを選択するためにフィルタリングされる。次いで、フィルタリングされた帯域ブロックは、所望の出力帯域ブロックへアップコンバートされる。たとえば、独立した入力信号が、それぞれ、共通ＩＦへダウンコンバートされてもよい。ここでは、フィルタで１以上のチャンネルが通過させられる。低ＩＦは、共通ＩＦでもよいし、或いは、異なる帯域変換器について異なるＩＦとなり得る。ＩＦでフィルタリングされた信号の各々を、所望の周波数帯域へアップコンバートすることができる。複数のアップコンバートされた信号を合成して合成信号を形成することが可能である。次いで、合成信号を、セットトップボックスやボックスに出力することができる。【０２７７】  他の代替例では、所望の入力帯域ブロックを、ベースバンド信号へダウンコンバートすることができる。次いで、所望の出力帯域ブロックへアップコンバートする前に、たとえば低域通過フィルタを用いて、ベースバンド信号をフィルタリングすることができる。入力信号が直交変調され��いるか、或いは、２つの側波帯が異なる情報を有しているときは、入力信号を、直交状態の２つのベースバンドチャンネルにダウンコンバートすることができる。通常は、直交ダウンコンバータは、ベースバンド同相（Ｉ）チャンネルとベースバンド直交（Ｑ）チャンネルとに信号を周波数変換し得る。次いで、ＬＰＦなどにより、ベースバンドＩおよびＱチャンネルをフィルタリングし、フィルタリングされた信号を所望の帯域ブロックへアップコンバートすることができる。【０２７８】  たとえば、複数の信号を、対応する数の帯域変換器でベースバンド信号に周波数変換することができる。各ベースバンド信号を出力周波数帯域の一部へアップコンバートすることができる。複数のアップコンバートされた信号を合成して合成信号を形成できる。【０２７９】  他の実施例では、周波数変換機能とフィルタリング機能を得るために、単なる変調器（ミキサ）、画像リジェクトミキサ、ＩＱダウンコンバータ、シングル・サイドバンド・アップコンバータおよびフィルタを用いた２以上の周波数変換が使用される場合もある。【０２８０】  図２２は、２つの供給源からの信号を切り替えて１つの出力に周波数変換するように構成された帯域変換スイッチの実施例を示す機能ブロック図である。機能要素から出力された信号スペクトルを示すとともに機能要素が図示されている。【０２８１】  クロスポイントスイッチ２２１０はＮ入力およびＭ出力を持つように構成されている。ここで、Ｎ，Ｍは、同一または異なる整数である。図７は、クロスポイントスイッチ２２１０の２つの出力を示している。【０２８２】  第１クロスポイントスイッチ２２１０の出力は、第１合成信号を与える。第１合成信号は、第１低域入力信号２２１２ａと第１高域入力信号２２１２ｂを含む。同様に、第２クロスポイントスイッチ２２１０の出力は、第２合成信号を与える。第２合成信号は、第２低域入力信号２２１４ａと第２高域入力信号２２１４ｂを含む。【０２８３】  ＬＯを持つ変調器が２×（ブロック中心平均）に同調されるように、第１合成信号は、帯域変換器２２２０で帯域変換される。帯域変換器２２２０の出力部は、低入力帯域２２３２ａ、高帯域２２３２ｂ、低加算帯域２２３４ｂの信号を含む。帯域変換器２２２０の出力部は、第１フィルタ２２４０に接続されており、第１フィルタ２２４０は、高帯域を通過させ、その他全ての信号を実質的に阻止するように構成されている。第１フィルタ２２４０の出力は高帯域２２５２を含み、残りの信号成分は実質的に阻止されている。第１フィルタ２２４０の出力部は、信号合成器２２６０の第１入力部に接続されている。【０２８４】  クロスポイントスイッチ２２１０の第２出力部は、パス・スルーするように構成された帯域変換器２２２２に接続されている。よって、帯域変換器２２２２の出力は、クロスポイントスイッチ２２１０の出力と実質的に同じである。その信号は、低帯域２２３６ａと高帯域２２３６ｂとを含む。帯域変換器２２２２の出力部は、第２フィルタ２２４２に接続されている。第２フィルタ２２４２は、低帯域を通過させ、その他全ての信号を実質的に阻止する。第２フィルタ２２４２の出力部は、信号合成器２２６０の第２入力部に接続されて���る。【０２８５】  信号合成器２２６０は、入力部および出力部に供給された信号を合成するように構成される。信号合成器の出力は、結果として、低域信号２２７２と高域信号２２７４とを持つバンドスタック信号となる。低域信号２２７２は、第２クロスポイントスイッチの出力部から供給され、高域信号２２７４は、第１クロスポイントスイッチの出力部から供給される。よって、任意の数の所定入力帯域の信号を持つバンドスタック出力をいかにして構築できるかが示された。【０２８６】  図２３は、集積化帯域変換スイッチを用いて入力周波数帯域を周波数変換する方法２３００の実施例を示すフローチャートである。最初に実行される機能は、衛星トランスポンダ信号２３１０を受信することである（ステップ２３１０）。衛星トランスポンダ信号は、１以上の衛星に配置されている１以上の衛星中継器群から受信することができる。衛星トランスポンダ信号は、通常、アンテナで受信される。しかし、衛星トランスポンダ信号は、たとえばケーブルテレビジョンの前処理部のような信号伝送装置で受信されてもよい。ただし、ケーブルテレビジョンの前処理部は、衛星トランスポンダ信号を直接的に受信するためにアンテナを使用している。【０２８７】  衛星トランスポンダ信号を受信した後は、受信信号が第１所定帯域へブロック変換される（ステップ２３２０）。第１所定帯域は、所定入力帯域とも呼ばれる。トランスポンダ信号を第１所定帯域へ変換するために１以上のブロック変換器を使用することができる。ブロック変換器は、低ノイズブロック変換器であればよく、この低ノイズブロック変換器は、複数の中継器群から受信したトランスポンダ信号をブロック変換し、変換されたトランスポンダ信号を１以上の第１所定帯域へバンドスタックするように構成される。このとき、各バンドスタック信号は、中継装置またはアッセンブリ装置の入力部に供給される。【０２８８】  このとき、ブロック変換された信号は、送信先に中継される（ステップ２３３０）。この中継は、選択的になされ、１以上の制御信号を送信する１以上の制御線を用いて制御されるものである。また、クロスポイントスイッチなどのスイッチを用いて中継を実行することができる。このクロスポイントスイッチは、ＬＮＢ信号のいずれかを１以上の出力部へ中継するように構成される。ＬＮＢの数は任意の整数Ｎとすることができる。クロスポイントスイッチは、Ｎ個のＬＮＢに対応したＮ個の入力部を有するように構成される。クロスポイントスイッチは、Ｍ個の出力部を有するように構成される。ここで、出力部の数Ｍは、入力部の数Ｎと同数でもよいし、或いは異なる数でもよい。クロスポイントスイッチは、クロスポイントスイッチの入力部のうちのいずれか１つからの信号をクロスポイントスイッチの出力部のうちの任意の１以上のものへ中継するように構成される。【０２８９】  バンドスタックされたトランスポンダ信号が中継された後、その信号は、第１の所定周波数帯域から第２の所定周波数帯域へ帯域変換される（ステップ２３４０）。各バンドスタック信号は、他の信号とは独立に変換される。第１の所定帯域は、第２所定帯域と同一でもよいし、或いは、異なるものでもよい。【０２９０】  次いで、���２の所定周波数領域に帯域変換された信号は、フィルタリングされる（ステップ２３５０）。この代わりに、フィルタリングを帯域変換の前に実行してもよい。使用されるフィルタは、所望の帯域にある所望の信号を通過させ、その他の残りの周波数成分を実質的に阻止するように構成される。【０２９１】  次いで、フィルタされた信号は、合成される（ステップ２３６０）。１以上のフィルタされた信号を合成してバンドスタック出力信号を生成することができる。使用される合成器は、フィルタされた信号のうちの任意の数の信号を合成するように構成され得る。また、複数の合成器を２以上のバンドスタック出力信号を得るために使用することもできる。代替実施例では、フィルタリングと信号合成のためにダイプレクサを使用してもよい。【０２９２】  上記方法の１以上のステップが、単体の集積回路が実行し得るものである。たとえば、集積回路により、ブロック変換が実行されればよい。同様に、信号の送信先への中継は、ブロック変換を実行する集積回路と同一または異なる集積回路で実行することができる。他の実施例では、信号のバンドスタックは、信号の中継またはブロック変換で使用した集積回路と同一または異なる集積回路で実行することができる。同様に、信号のフィルタリングと合成処理を他の集積回路のいずれかと同一または異なる１以上の集積回路で実行することができる。１以上の集積回路は、シリコン基板などの半導体基板を含む。或いは、その集積回路基板は、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、リン化インジウム、サファイア、ダイアモンドその他の適当な基板材料を含むものでもよい。また、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、バイポーラ、ＦＥＴその他の適切な技術を使用して集積回路を製造することができる。【０２９３】  以上の通り、帯域変換機能を有する集積化クロスポイントスイッチが開示された。１以上の衛星中継器群から受信した入力バンドスタック信号を再構成して、所定出力帯域のうちのいずれかにある衛星中継器群からの信号帯域を持つバンドスタック出力信号を得てもよい。ＬＮＢは、１以上の中継器群信号を受信してバンドスタック入力信号を作り出すことができる。集積回路内の低ノイズ増幅器は、ＬＮＢ出力を増幅して縦列接続出力信号を与える。低ノイズ増幅器の出力は、同一集積回路上のクロスポイントスイッチに供給される。クロスポイントスイッチは、信号入力部のうちのいずれか１つから信号出力部のうちのいずれか１つへ信号を中継するように構成される。各クロスポイントスイッチの出力は、帯域変換器に接続される。帯域変換器を同一の集積回路上に構成してもよい。各帯域変換器は、入力信号を周波数変換またはパス・スルーするように構成される。各帯域変換器は、所定の入力帯域を所定の出力帯域へ周波数変換することができる。１以上の帯域変換器の出力を合成してバンドスタック出力信号を生成することができる。【０２９４】  電気的接続、結合および接続については、種々の回路や構成要素を参照しつつ説明した。そのような接続や結合は、直接的または間接的になされるものでよい。第１および第２回路間の接続は、直接接続でもよいし、或いは、間接的な接続でもよい。間接的な接続は、第１回路と第２回路間に挿��され、第１回路から第２回路へ信号を処理する要素による接続も含む。【０２９５】  当業者であれば、情報および信号は、様々な技術のいずれかを用いて表現されるということを理解するだろう。たとえば、データ、指示、コマンド、情報、ビット、シンボルおよびチップなどは、上記の説明を通じて参照されるものであり、電圧、電流、電磁気、磁場または粒子、光学的な場や粒子、若しくはこれらの組み合わせにより表現し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０２９６】
【図１】  複数のユーザー機器に向けて複数の衛星から信号を供給するように構成された衛星通信システムを示す機能ブロック図である。
【図２】  縦続接続された帯域変換スイッチを示す機能ブロック図である。
【図３】  パス・スルー動作をするように構成された１個の帯域変換器と、変換動作をするように構成された１個の帯域変換器とを有する帯域変換スイッチを示す機能ブロック図である。
【図４Ａ】  従来技術として公知の二重平衡変調器の概略的な切替構成を示す図である。
【図４Ｂ】  図４Ａの二重平衡変調器をギルバートセル（Ｇｉｌｂｅｒｔ  ｃｅｌｌ）構成の変調回路として示した図である。
【図５】  変調回路を用いた多重変調システムと共通発振器とを示す図である。
【図６Ａ】  本発明の一実施例による変調回路の概略的な切替構成を示す図である。
【図６Ｂ】  図６Ａに示した変調回路の動作方法を示す図である。
【図６Ｃ】  図６Ａの変調回路をギルバートセル型変調回路の変形例として示した図である。
【図７】  変調回路の第２の実施例を示す図である。
【図８Ａ】  本発明の実施例による図３Ａおよび図４の変調回路を使用した多重変調システムと共通発振器とを示す図である。
【図８Ｂ】  本発明の実施例による図３Ａおよび図４の変調回路を使用した多重変調システムと共通発振器とを示す図である。
【図９】  切替器を有する縦続接続可能なバッファ増幅器を示す機能ブロック図である。
【図１０】  帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチを示す機能ブロック図である。
【図１１】  切替器の機能ブロック図である。
【図１２】  帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチを示す機能ブロック図である。
【図１３】  帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチを示す機能ブロック図である。
【図１４】  帯域変換機能を持つ集積化クロスポイントスイッチを示す機能ブロック図である。
【図１５】  ２つの信号出力部を与えるために追加された構成要素とインターフェースで接続されている集積化帯域変換スイッチを示す機能ブロック図である。
【図１６】  衛星から信号を受信し、受信信号を複数のユーザー機器に伝送する構成を有する信号伝送システムを示す機能ブロック図である。
【図１７】  ＡＧＣ増幅器を示す機能ブロック図である。
【図１８】  縦続接続された増幅器の構成を示す機能ブロック図である。
【図１９】  縦続接続された集積化帯域変換スイッチを示す機能ブロック図である。
【図２０】  縦続接続可能なＡＧＣ増幅器を使用した信号伝送方法を示すフローチャートである。
【図２１】  所定の周波数帯域を持つ入力信号を周波数変換する構成を有する帯域変換スイッチを示す機能ブロック図である。
【図２２】  ２つの発信源から送信された信号を切り替えて単一出力に周波数変換する構成を有する帯域変換スイッチを示す機能ブロック図である。
【図２３】  集積化帯域変換スイッチを用いて入力周波数帯域を周波数変換する方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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