(57)【要約】【課題】  光信号から復調した２つの周波数帯の高周波信号に所定の処理を簡単な構成で、かつ低コストで行う。【解決手段】  第１及び第２の周波数帯の高周波信号の混合信号で変調された光信号をフォトダイオード２が受光し、フォトダイオード２を挟んで直列に接続されたタップ付き高周波阻止コイル４、１０に、前記混合信号に対応する信号が流れる。タップ付き高周波阻止コイル４に接続されたハイパスフィルタ１８が、混合信号から第１の周波数帯の高周波信号を抽出する。タップ付き高周波阻止コイル１０に生じた混合信号から第２の周波数帯の高周波信号を抽出する。ハイパスフィルタ１８に接続された増幅及び周波数特性調整回路２０が、ハイパスフィルタ１８からの第１の周波数帯の高周波信号を処理する。ローパスフィルタ３４に接続された増幅及び周波数特性調整回路３６が、ローパスフィルタ３４からの第２の周波数帯の高周波信号を処理する。【選択図】        図１
2007189571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の周波数帯の高周波信号の混合信号で変調された光信号を受光する２端子の光受光素子と、
この光受光素子を挟んで直列に接続され、第１及び第２の周波数帯の高周波信号の混合信号を生じる第１及び第２の負荷と、
第１の負荷に接続され、第１の負荷に生じた前記混合信号から第１の周波数帯の高周波信号を抽出する第１の抽出手段と、
第２の負荷に接続され、第２の負荷に生じた前記混合信号から第２の周波数帯の高周波信号を抽出する第２の抽出手段と、
第１の抽出手段に接続され、第１の抽出手段から出力された第１の周波数帯の高周波信号を処理する第１の処理手段と、
第２の抽出手段に接続され、第２の抽出手段から出力された第２の周波数帯の高周波信号を処理する第２の処理手段と、
第１及び第２の処理手段の出力信号を合成する合成手段とを、
具備する光受信機。
【請求項２】
請求項１記載の光受信機において、第１の処理手段は、第１の周波数帯の高周波信号の周波数特性を調整する第１の調整手段を含み、第２の処理手段は、第２の周波数帯の高周波信号の周波数特性を調整する第２の調整手段を含み、前記合成手段は、伝送系に接続される光受信機。
【請求項３】
請求項２記載の光受信機において、第１及び第２の周波数帯の高周波信号が、テレビジョン放送信号であって、前記伝送系が伝送線路を使用した共同受信システムに伝送される光受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信機に関し、特に複数の高周波信号で変調された光信号を受信する光受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
光受信機の一例が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の技術では、電源とアースとの間にツェナーダイオードとフォトダイオードと抵抗器とを直列に接続し、フォトダイオードにツェナーダイオードによってバイアスが印加されている。光ファイバ等から入力された光信号は、フォトダイオードで受光され、フォトダイオードに流れる光電流が光信号の強度に応じた大きさとなり、光信号が電気信号に変換される。この電気信号は、交流成分を抽出するコンデンサを介して増幅部に供給されて増幅される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３６２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光受信機は、光ファイバによる光信号の伝送は幹線系のみとし、分配系は同軸網で行う光／同軸ハイブリッド方式の光共同受信システムにおいて、幹線系と分配系との接続部に設けられることがある。この場合、光信号は、異なる周波数帯の高周波信号で変調されている。例えば衛星放送信号及び衛星通信信号を衛星放送及び衛星通信受信用のアンテナで受信し、アンテナに付属するコンバータで変換した１ＧＨｚ〜２ＧＨｚ帯の衛星放送及び衛星通信中間周波信号（以下、衛星系中間周波信号と称する。）と、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号とによって、変調されている。従って、この光信号を特許文献１に示されている光受信機において受信した場合、この光受信機に備えられている増幅部は、ＶＨＦ帯からＧＨｚ帯までの広い周波数帯域における高周波信号を増幅可能な広帯域のもので無ければならない。広帯域の増幅部を準備できたとしても、分配系での同軸ケーブルによる伝送を考慮した場合、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号及び衛星系中間周波信号には、それらの周波数に応じたチルト特性をそれぞれ持たせる必要がある。このようなことを１台の増幅部において行うことは実質的に不可能である。
【０００５】
そこで、フォトダイオードの出力を２分配器に入力し、一方の分配出力から衛星系中間周波信号をフィルタによって抽出し、他方の分配出力からＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号をフィルタによって抽出し、衛星系中間周波信号にはその周波数に応じたチルト特性を持たせるように周波数特性を調整し、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号にはその周波数に応じたチルト特性を持たせるように周波数特性を調整する回路を設け、周波数特性が調整された衛星系中間周波信号とＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号とを合成器によって合成して、分配系に伝送することが考えられる。
【０００６】
しかし、このような構成では、分配器やフィルタが必要であり、増幅部の構成が複雑になる上に、コストが高くなる。更に、分配した上でフィルタによって衛星系中間周波信号とＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号とを抽出しているので、抽出された衛星系中間周波信号とＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号は、分配損失及びフィルタでの挿入損失の影響を受けて減衰されている。そのため、これら信号のＣ／Ｎ比が悪化する。これを改善するために、更に抽出された衛星系中間周波信号とＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯のテレビジョン放送信号をそれぞれ増幅する必要があり、益々構成が複雑になる上に、コストが上昇する。
【０００７】
本発明は、簡単な構成で、かつ低コストで、復調した２つの異なる周波数帯の高周波信号に所定の処理を行うことができる光受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１実施形態の光受信機は、２端子の光受光素子を有している。この光受光素子は、光信号を受光すると、光信号に応じた信号が流れるもので、例えばフォトダイオードを使用することができる。受光する光信号は、第１及び第２の周波数帯の高周波信号の混合信号で変調されたものである。この光受光素子を挟んで直列に第１及び第２の負荷が接続されている。第１及び第２の負荷には、第１及び第２の周波数帯の高周波信号の混合信号が生じる。なお、光受光素子には、第１及び第２の負荷を介して適切なバイアスをバイアス回路によって与えることもできる。第１の負荷に第１の抽出手段が接続され、第１の抽出手段は、第１の負荷に生じた前記混合信号から第１の周波数帯の高周波信号を抽出する。第２の負荷に第２の抽出手段が接続され、第２の抽出手段は、第２の負荷に生じた前記混合信号から第２の周波数帯の高周波信号を抽出する。第１の抽出手段に第１の処理手段が接続され、第１の抽出手段から出力された第１の周波数帯の高周波信号を処理する。  第２の抽出手段に第２の処理手段が接続され、第２の抽出手段から出力された第２の周波数帯の高周波信号を処理する。第１及び第２の処理手段は、例えば増幅手段とすることができる。第１及び第２の処理手段の出力信号を合成手段が合成する。
【０００９】
このように構成された光受信機では、受光素子の両端に接続された第１及び第２の負荷からそれぞれ混合信号が取り出されている。従って、受光素子の一端に接続された負荷から取り出した混合信号を分配器によって分配する必要が無く、回路構成を簡略化することができ、かつコストを低減することができ、また各混合信号は分配損失の影響を受けない。なお、特開２００−２６１３８５号公報や特開２００５−５１５０４号公報には、フォトダイオードの両端からそれぞれ信号を取り出すことが開示されている。しかし、特開２００−２６１３８５号公報の技術では、両端から取り出した信号をそれぞれ増幅した後に、その差分を取り出して、入力換算雑音電流密度を小さくするものである。また、特開２００５−５１５０４号公報の技術では、フォトダイオードの両端からそれぞれ取り出した信号をプッシュプル増幅してＣ／Ｎ比を改善しようとするものである。即ち、フォトダイオードの両端から取り出した信号から周波数帯の異なる信号を抽出するという思想は開示されていない。
【００１０】
第１の処理手段は、第１の周波数帯の高周波信号の周波数特性を調整する第１の調整手段を含み、第２の処理手段は、第２の周波数帯の高周波信号の周波数特性を調整する第２の調整手段を含むものとすることができる。調整手段としては、例えばチルト回路やＢＯＮ回路を使用することができ、これに加えてレベル調整手段を設けることもできる。この場合、合成手段の後段に、伝送系が接続される。このように第１及び第２の周波数帯ごとに、所望の周波数特性に調整することができるので、伝送系を伝送される際に、第１及び第２の周波数帯の高周波信号がそれぞれ個別に受ける伝送系の影響を補償することができる。
【００１１】
更に、第１及び第２の周波数帯の高周波信号が、テレビジョン放送信号、例えば地上波テレビジョン放送信号と、衛星から送信されたテレビジョン放送信号を周波数変換した中間周波信号とすることができる。この場合、合成手段の出力信号が共同受信システムに伝送される。このように構成すると、共同受信システムの周波数特性によって第１及び第２の周波数帯の高周波信号が受ける影響を補償することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明による光受信機では、簡単な構成で、かつ低コストで、復調した２つの異なる周波数帯の高周波信号に所定の処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の１実施形態の光受信機は、光／同軸ハイブリッド方式の光共同受信システムにおいて、光系と同軸系との接合点に配置されている。例えばヘッドエンドから光ファイバで光信号を棟内ＣＡＴＶの入力側まで伝送し、この棟内ＣＡＴＶの入力側に、この光受信機が配置される。光受信機は、光信号を電気信号に変換して、同軸系、例えば棟内ＣＡＴＶの同軸ケーブルを介して棟内の各端末に伝送する。
【００１４】
この光信号は、例えばＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号と、衛星放送及び衛星通信中間周波信号との混合信号で変調されている。ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号は、アナログ及びデジタル方式の双方または一方のものである。衛星放送及び衛星通信中間周波信号は、衛星放送及び衛星通信受信用アンテナで受信された衛星放送信号及び衛星通信信号を、このアンテナに付属するコンバータによって例えば１ＧＨｚ帯の中間周波信号に周波数変換したものである。
【００１５】
光受信機は、受光素子、例えばフォトダイオード２を有している。フォトダイオード２のカソードは、第１の負荷、例えば中間タップ付き高周波阻止コイル４と、バイアス用高周波阻止コイル６とを介してバイアス用電源の正極８に接続されている。また、フォトダイオード２のアノードは、第２の負荷、例えば中間タップ付き高周波阻止コイル１０、バイアス用高周波阻止コイル１２及びバイアス用抵抗器１４を介して基準電位、例えば接地電位に接続されている。バイアス用抵抗器１４には、並列にバイパスコンデンサ１６が接続されている。バイアス用高周波阻止コイル６、１２及びバイアス用抵抗器１４がバイアス回路を構成している。
【００１６】
フォトダイオード２に光信号が入光されると、フォトダイオード２には、上述した混合信号に対応する電流が流れる。
【００１７】
中間タップ付き高周波阻止コイル４の中間タップは、第１の抽出手段、例えばハイパスフィルタ１８に接続されている。ハイパスフィルタ１８は、中間タップに生じた混合信号から、衛星放送及び衛星通信中間周波信号を抽出するように、遮断周波数が選択されている。このハイパスフィルタ１８の出力信号は、処理手段、例えば増幅及び周波数特性調整回路２０に供給される。
【００１８】
増幅及び周波数特性調整回路２０は、複数段、例えば２段の増幅段２２、２４が縦続接続されている。増幅段２２、２４は、衛星放送及び衛星通信中間周波信号を、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯等に歪等を生じずに増幅可能なものである。増幅段２２、２４の間にレベル調整手段、例えばゲインコントロール回路２６が設けられている。ゲインコントロール回路２６は、自動ゲインコントロール回路とすることもできるし、手動ゲインコントロール回路とすることもできる。最終増幅段２４の出力側には、チルト回路２８が設けられている。このゲインコントロール回路２６とチルト回路２８とは、衛星放送及び衛星通信中間周波信号が、棟内ＣＡＴＶ３０の同軸ケーブルでの伝送によって蒙る、周波数特性を持つ減衰を補償するように、それぞれ調整されている。なお、ハイパスフィルタ１８、増幅段２２、ゲインコントロール回路２６、増幅段２４、チルト回路２８の間には、それぞれ直流阻止コンデンサ３２が設けられている。
【００１９】
同様に、中間タップ付き高周波阻止コイルの中間タップは、第２の抽出手段、例えばローパスフィルタ３４に接続されている。ローパスフィルタ３４は、中間タップに生じた混合信号から、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号を抽出するように、遮断周波数が選択されている。このローパスフィルタ３４の出力信号は、処理手段、例えば増幅及び周波数特性調整回路３６に供給される。
【００２０】
増幅及び周波数特性調整回路３６は、複数段、例えば２段の増幅段３８、４０が縦続接続されている。増幅段３８、４０は、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号を、衛星放送及び衛星通信中間周波信号に歪等を生じずに増幅可能なものである。増幅段３８、４０の間にレベル調整手段、例えばゲインコントロール回路４２が設けられている。ゲインコントロール回路４２は、自動ゲインコントロール回路とすることもできるし、手動ゲインコントロール回路とすることもできる。最終増幅段４０の出力側には、チルト回路４４が設けられている。このゲインコントロール回路４２とチルト回路４４とは、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号が、棟内ＣＡＴＶ３０の同軸ケーブルでの伝送によって蒙る、周波数特性を持つ減衰を補償するように、それぞれ調整されている。なお、ローパスフィルタ３４、増幅段３８、ゲインコントロール回路４２、増幅段４０、チルト回路４４の間には、それぞれ直流阻止コンデンサ４６が設けられている。
【００２１】
これら２つの増幅及び周波数特性調整回路２０、３６の出力信号は、混合手段、例えば混合器４８によって混合される。混合器４８は、ハイパスフィルタ１８と同一のハイパスフィルタ５０によって、増幅及び周波数特性調整回路２０の出力信号から衛星放送及び衛星通信中間周波信号以外の信号を除去し、ローパスフィルタ３４と同一のローパスフィルタ５２によって、増幅及び周波数特性調整回路３６の出力信号からＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号以外の信号を除去し、これらを合成し、棟内ＣＡＴＶ３０に伝送する。
【００２２】
この光受信機では、フォトダイオード２の両端から、それぞれ混合信号を取り出し、ハイパスフィルタ１８及びローパスフィルタ３４によって、衛星放送及び衛星通信中間周波信号とＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯地上波テレビジョン放送信号とを個別に取り出し、衛星放送及び衛星通信中間周波信号は、この信号専用の増幅及び周波数特性調整回路２０で、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯地上波テレビジョン放送信号は、この信号専用の増幅及び周波数特性調整回路３６によってそれぞれ処理している。従って、フォトダイオード２の一端から混合信号を取り出して、その混合信号を２分配して、ハイパスフィルタ１８及びローパスフィルタ３４に供給する必要が無く、構成を簡略化することができる上に、分配器による分配損失が混合信号に生じず、Ｃ／Ｎ比を良好にすることができる。
【００２３】
上記の実施の形態では、フォトダイオード２のカソード側の混合信号からハイパスフィルタ１８によって衛星放送及び衛星通信中間周波信号を取り出し、フォトダイオード２のアノード側の混合信号からＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号をローパスフィルタ３４によって取り出したが、逆にフォトダイオード２のカソード側の混合信号からＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯の地上波テレビジョン放送信号をローパスフィルタ３４によって取り出し、フォトダイオード２のアノード側の混合信号からハイパスフィルタ１８によって衛星放送及び衛星通信中間周波信号を取り出すこともできる。上記の実施の形態では、バイアス回路と負荷用の高周波阻止コイル６、１２を別途に設けたが、バイアス回路の一部の構成要素を負荷として使用することもできる。例えば中間タップ付き高周波阻止コイル４とバイアス用高周波阻止コイル６とに代えて抵抗器を設け、この抵抗器とフォトダイオード２のカソードとの接続点から混合信号を取り出し、中間タップ付き高周波阻止コイル１０、バイアス用高周波阻止コイル１２及びバイアス用抵抗器１４に代えて抵抗器を設け、この抵抗器とフォトダイオード２のアノードとの接続点から混合信号を取り出すことも可能である。上記の実施形態では、増幅及び周波数特性調整回路２０、３６ではチルト回路２８、４４を使用したが、これに代えてＢＯＮ回路を使用することもできるし、或いはチルト回路２８、４４を除去して、増幅のみ行うように構成することもできる。また、上記の実施の形態では、ハイパスフィルタ１８、５０、ローパスフィルタ３４、５２を使用したが、ハイパスフィルタ１８、５０に代えて、衛星放送及び衛星通信中間周波信号を通過させるバンドパスフィルタを使用し、ローパスフィルタ３４、５２に代えて、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯地上波テレビジョン放送信号を通過させるバンドパスフィルタを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の１実施形態の光受信機のブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  フォトダイオード（受光素子）
４  中間タップ付き高周波阻止コイル（第１の負荷）
１０  中間タップ付き高周波阻止コイル（第２の負荷）
１８  ハイパスフィルタ（第１の抽出手段）
２０  増幅及び周波数特性調整回路（第１の処理手段）
３４  ローパスフィルタ（第２の抽出手段）
３６  増幅及び周波数特性調整回路（第２の処理手段）
【図１】
2007189571.tif 000003