(57)【要約】【課題】  太陽電池によって機器を動作させている状態で、太陽電池が電源供給不能となっても、機器を動作させる。【解決手段】  出力端子２０に供給されている外部電源からの電圧と太陽電池３４の電圧とを比較器４２によって比較し、太陽電池３４の電圧が外部電源の電圧よりも大きいとき、太陽電池の電圧を、スイッチング素子４０を介して高周波信号路２４に供給する。太陽電池３４の電圧が外部電源の電圧よりも小さいとき、外部電源の電圧を高周波信号路２４に供給する。高周波信号路２４には、能動素子を含む高周波信号処理手段からの高周波信号が伝送される。高周波信号処理手段は、高周波信号路２４からの電圧によって動作する。【選択図】        図１
2007043865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
外部電源からの電圧と前記太陽電池の電圧とを比較し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも大きいとき、前記太陽電池の出力電圧を、能動素子を含む高周波信号処理手段からの高周波信号が伝送される高周波信号路に前記高周波信号処理手段の動作電圧として供給し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも小さいとき、前記外部電源の電圧を前記高周波信号路に前記高周波信号処理手段の動作電圧として供給する電圧比較制御手段とを、
具備する電源重畳装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源重畳装置において、前記太陽電池によって充電される充電手段を有し、前記太陽電池の電圧が前記充電手段の電圧よりも大きいとき、前記太陽電池の出力電圧を前記電圧比較制御手段に供給し、前記太陽電池の電圧が前記充電手段の電圧よりも小さいとき、前記充電手段の電圧を前記電圧比較制御手段に供給する電源重畳装置。
【請求項３】
請求項１記載の電源重畳装置において、前記高周波信号処理手段は、周波数変換手段を備えた衛星信号受信用アンテナである電源重畳装置。
【請求項４】
請求項３記載の電源重畳装置において、前記電圧比較制御手段が前記周波数変換手段の筐体内に収容され、前記太陽電池が前記筐体の外面に設けられている電源重畳装置。
【請求項５】
アンテナで受信した信号を処理し、かつ能動素子を含む高周波信号処理手段と、
太陽電池と、
前記高周波信号処理手段の出力側から供給された外部電源の電圧と前記太陽電池の電圧とを比較し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも大きいとき、前記太陽電池の出力電圧を前記高周波信号処理手段に動作電圧として供給し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも小さいとき、前記外部電源の電圧を前記高周波信号処理手段に動作電圧として供給する電圧比較制御手段とを、
具備する高周波信号処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の高周波信号処理装置において、前記高周波信号処理手段が、前記アンテナで受信した高周波信号を増幅する増幅器である高周波信号処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の高周波信号処理装置において、前記アンテナと前記高周波信号処理手段と前記電圧比較制御手段とが、１つの筐体内に設けられ、前記太陽電池が前記筐体の外面に設けられている高周波信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号経路に直流電源を重畳する電源重畳装置及びこれを用いた高周波信号処理装置に関し、特に太陽電池を用いたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号処理装置としては、例えば衛星放送や衛星通信を受信するアンテナがある。このアンテナには、受信した衛星放送や衛星通信信号を中間周波信号に周波数変換するコンバータが付属している。このコンバータを動作させるための電源を供給するために、アンテナに太陽電池を設けたものが特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３５１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構成では、太陽電池の故障等により、コンバータへ動作電源を供給できなくなった場合、もはや衛星放送または衛星通信受信用アンテナは機能しない。
【０００５】
本発明は、太陽電池によって動作させている状態において、太陽電池が電源供給不能となっても、電源の供給を可能とした電源重畳装置及び高周波信号処理装置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】
【０００６】
本発明の一態様の電源重畳装置は、太陽電池を有している。外部電源からの電圧と前記太陽電池の電圧とを比較する電圧比較制御手段が設けられている。この電圧比較制御手段は、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも大きいとき、前記太陽電池の出力電圧を、高周波信号路に前記高周波信号処理手段の動作電圧として供給し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも小さいとき、前記外部電源の電圧を前記高周波信号路に前記高周波信号処理手段の動作電圧として供給する。高周波信号路は、高周波信号処理手段からの高周波信号が伝送されるもので、この高周波信号処理手段は、能動素子を含み、例えば供給された高周波信号の周波数を変換するコンバータや、供給された高周波信号を増幅する増幅手段である。前記太陽電池は、前記高周波信号処理手段の近傍に配置することが望ましい。
【０００７】
このように構成された電源重畳装置では、太陽電池の電圧が外部電源の電圧よりも高い場合、太陽電池の電圧が高周波信号路を介して高周波信号処理手段に供給され、高周波信号処理手段が備える能動素子が動作し、処理された高周波信号が高周波信号路を伝送される。一方、例えば太陽電池の故障や太陽光の不足等により太陽電池の電圧が外部電源の電圧よりも低くなると、外部電源の電圧が高周波信号路を介して高周波信号処理手段に供給され、高周波信号処理手段は、太陽電池の故障等に拘わらず、動作を継続する。
【０００８】
上記の電源重畳装置において、前記太陽電池によって充電される充電手段を設けることができる。この充電手段としては蓄電池や電気二重層コンデンサを使用することができる。前記太陽電池の電圧が前記充電手段の電圧よりも大きいとき、前記太陽電池の出力電圧が前記電圧比較制御手段に供給され、前記太陽電池の電圧が前記充電手段の電圧よりも小さいとき、前記充電手段の電圧が前記電圧比較制御手段に供給される。例えば、太陽電池側からのみ充電手段に電流が流れるように単方向性素子を介して充電が行われる。
【０００９】
このように構成すると、太陽電池は、高周波信号路に電圧を供給しつつ、充電手段の充電も行う。そして、例えば夜間等に太陽電池の電圧が低下すると、充電手段の電圧が電圧制御比較手段に供給されるので、充電手段の電圧によって高周波信号処理手段が動作する。そして、充電手段の電圧も低下したときには、上述したのと同様にして、外部電源の電圧によって高周波処理手段が動作する。
【００１０】
前記高周波信号処理手段は、周波数変換手段を備えた衛星信号受信用アンテナ、例えば衛星放送受信用アンテナまたは衛星通信受信用アンテナとすることができる。このように構成することによって、家屋の外に配置された衛星信号受信用アンテナの周波数変換手段を主に太陽電池によって作動させ、太陽電池の電圧不足の際に、外部電源によって動作させることができる。なお、太陽電池は、衛星信号受信用アンテナの近傍に配置することができる。
【００１１】
さらに、前記電圧比較制御手段を前記周波数変換手段の筐体内に収容し、前記太陽電池を前記筐体の外面に設けることもできる。このように構成することによって、太陽電池によって主に動作し、太陽電池の電圧不足の場合には外部電源によって動作する、周波数変換手段を備えた衛星信号受信用アンテナを小型に構成することができる。
【００１２】
本発明の他の態様の高周波信号処理装置は、アンテナで受信した信号を処理する高周波信号処理手段を有している。この高周波信号処理手段は、能動素子を含んでいる。本信号処理装置は、太陽電池も備えている。前記高周波信号処理手段の出力側から供給された外部電源の電圧と前記太陽電池の電圧とを電圧比較制御手段が比較し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも大きいとき、前記太陽電池の出力電圧を前記高周波信号処理手段に動作電圧として供給し、前記太陽電池の電圧が前記外部電源の電圧よりも小さいとき、前記外部電源の電圧を前記高周波信号処理手段に動作電圧として供給する。
【００１３】
このように構成された高周波信号処理装置では、太陽電池の電圧が外部電源の電圧よりも高い場合、太陽電池の電圧が高周波信号処理手段に供給され、高周波信号処理手段が備える能動素子が動作し、処理された高周波信号が出力される。一方、例えば太陽電池の故障や太陽光の不足等により太陽電池の電圧が外部電源の電圧よりも低くなると、外部電源の電圧が高周波信号処理手段に供給され、高周波信号処理手段は、太陽電池の故障等に拘わらず、動作を継続する。
【００１４】
前記高周波信号処理手段を、前記アンテナで受信した高周波信号を増幅する増幅器とすることができる。このように構成することによって、アクティブアンテナを構成することができる。
【００１５】
更に、前記アンテナと前記高周波信号処理手段と前記電圧比較制御手段とを、１つの筐体内に設け、前記太陽電池を前記筐体の外面に設けることもできる。このように構成することによって、太陽電池によって動作し、しかも太陽電池の電圧不足の場合には、外部電源によって動作するアクティブアンテナを小型に構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明による電源重畳装置及び高周波信号処理装置では、太陽電池によって主に高周波信号処理手段を動作させることができ、太陽電池の電圧不足の場合には外部電源によって高周波信号処理手段を動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第１の実施形態の電源重畳装置２は、衛星信号受信用アンテナ、例えば衛星放送受信用アンテナ４と共に使用される。衛星放送受信用アンテナ４は、例えば屋外に配置されており、図２に示すように、パラボラアンテナ、例えばオフセットパラボラ反射鏡６を有している。反射鏡６の焦点位置に周波数変換手段、例えば一次放射器付のコンバータ８が配置されている。コンバータ８は、オフセットパラボラ反射鏡６の焦点位置に収束された衛星放送電波を、それの周波数よりも低い中間周波信号に周波数変換するもので、トランジスタやＦＥＴ等の能動素子を有している。このコンバータ８は、筐体１０内に収容されている。このコンバータ８からの中間周波信号は、伝送線路、例えば同軸ケーブル１２を介して、電源重畳装置２の一部を構成する電源供給器１４に供給されている。この電源供給器１４は、扁平な直方体状の筐体１６内に収容され、この筐体１６は、反射鏡６を支持している支柱１８の先端に取り付けられている。
【００１８】
電源供給器１４は、図１に示すように、入力端子１８を有し、これには同軸ケーブル１２を介してコンバータ８からの中間周波信号が供給されている。また、電源供給器１４は、出力端子２０も有し、入力端子１８と出力端子２０との間には直流阻止コンデンサ２２を介して高周波信号路２４が接続されている。入力端子１８に供給された中間周波信号は、高周波信号路２４及び直流阻止コンデンサ２２を介して出力端子２０に供給される。出力端子２０の中間周波信号は、出力端子２０に接続された伝送路、例えば同軸ケーブル２６を介して図２に示すように衛星放送対応のチューナ２８に供給される。チューナ２８は、電源供給器１４から離れた位置、例えば屋内に設置されている。なお、チューナ８からの出力信号は、図示しないテレビジョン受像機に供給される。
【００１９】
チューナ２８は、コンバータ８を動作させるための外部電源を内蔵しており、その外部電源からの電圧、例えば直流電圧が、同軸ケーブル２６を介して出力端子２０に供給されている。
【００２０】
この直流電圧は、高周波阻止コイル３０を介して電圧比較制御器３２に供給されている。電圧比較制御器３２には、太陽電池３４の電圧も供給されている。
【００２１】
太陽電池３４は、図２に示すように反射鏡６の影にならずに直接に太陽光が照射される位置、例えば電源供給器１４の筐体１６の上面に配置されている。この太陽電池３４の電圧は、電源供給器１４内において単方向性素子、例えばダイオード３６を介して充電手段、例えば蓄電池３８に供給され、蓄電池３８を充電している。なお、ダイオード３６は、そのアノードが太陽電池３４に、カソードが蓄電池３８に接続され、蓄電池３８の電流が太陽電池３４に流れず、太陽電池３４から蓄電池３８に電流が流れる。
【００２２】
ダイオード３６を介しての太陽電池３４の電圧または蓄電池３８の電圧が電圧比較器制御器３２に供給されている。電圧比較制御器３２内では、出力端子２０からの電圧が、スイッチング手段、例えばスイッチング素子４０の一方の接点４０ａに供給され、また、比較手段、例えば比較器４２に供給されている。また、太陽電池３４の電圧または蓄電池３８の電圧が、スイッチング素子４０の他方の接点４０ｂに供給され、また、比較器４２にも供給されている。太陽電池３４は、所定の光量で太陽光を受けているとき、出力端子２０に供給されている電圧以上の電圧を発生し、また蓄電池３８も完全に充電された状態では、出力端子２０に供給されている電圧以上の電圧を発生するように構成されている。
【００２３】
比較器４２は、太陽電池３４または蓄電池３８の電圧が、出力端子２０の電圧以上のとき、スイッチング素子４０の接触子４０ｃを接点４０ｂ側に接続し、太陽電池３４または蓄電池３８の電圧が、出力端子２０の電圧未満のとき、接触子４０ｃを接点４０ａ側に接続する。接触子４０ｃは、高周波阻止コイル４４を介して高周波信号路２４に接続されている。
【００２４】
従って、所定の光量の太陽光を太陽電池３４が受けている状態では、ダイオード３６が導通して太陽電池３４によって蓄電池３８の充電が行われている。この状態では、太陽電池３４の電圧が出力端子２０の電圧以上であるので、比較器４２の出力によってスイッチング素子４０の接触子４０ｃが接点４０ｂに接触し、太陽電池３４の電圧がスイッチング素子４０、高周波阻止コイル４４、高周波信号路２４、入力端子１８、同軸ケーブル１２を介してコンバータ８に供給され、コンバータ８を動作させる。コンバータ８からの中間周波信号は、同軸ケーブル１２、入力端子１８、高周波信号路２４、直流阻止コンデンサ２２、出力端子２０、同軸ケーブル２６を介してチューナ２８に供給される。
【００２５】
また夜間や曇天により太陽電池３４の電圧が蓄電池３８の電圧よりも低くなると、ダイオード３６が非導通となり、蓄電池３８の電圧が上述したのと同様にスイッチング素子４０、高周波阻止コイル４４、高周波信号路２４、入力端子１８、同軸ケーブル１２を介してコンバータ８に供給される。
【００２６】
蓄電池３８の電圧がコンバータ８に供給されている状態において、蓄電池３８の電圧が低下して、出力端子２０の電圧未満になった場合、比較器４２の出力によってスイッチング素子４０の接触子４０ｃが接点４０ａに接触し、出力端子２０の電圧がスイッチング素子４０、高周波阻止コイル４４、高周波信号路２４、入力端子１８、同軸ケーブル１２を介してコンバータ８に供給され、コンバータ８を動作させる。なお、太陽電池３４の故障によって太陽電池３４の電圧が、出力端子２０の電圧未満の場合も、同様に出力端子２０の電圧がコンバータ８に供給される。
【００２７】
第２の実施の形態の電源重畳装置は、図３に示すように、コンバータ８ａの筐体１０ａ内に、電圧供給器１４を組み込んで、筐体１０ａの外面、例えば反射鏡６と反対側の面に太陽電池３４ａを取り付けたものである。このように構成すると、電源供給器１４をコンバータ８ａの筐体１０ａ内に組み込んであるので、小型化することができる上に、同軸ケーブル１２が不要となり、配線作業が容易になる。
【００２８】
本発明の第３の実施の形態は、高周波信号処理装置、例えばアクティブアンテナ５０に本発明を実施したものである。このアクティブアンテナは、図５に示すように筐体５１を有し、その内部に図４に示すようにアンテナ５２が設けられている。更にこのアンテナ５２で受信した高周波信号を増幅する増幅手段、例えば広帯域増幅器５４も、筐体５１内に設けられている。
【００２９】
また、筐体５１内には、第１の実施の形態における電源供給器１４とほぼ同様にダイオード３６、蓄電池３８、電圧比較制御器３２（スイッチング素子４０、比較器４２）、高周波阻止コイル３０、４４が設けられている。但し、高周波阻止コイル４４は、高周波信号路２４ではなく、広帯域増幅器５４の電源端子に接続されている。なお、広帯域増幅器５４の出力側は直流阻止コンデンサ２２を介して出力端子２０に接続されている。
【００３０】
筐体５１の外面、例えば上面に太陽電池３４ａが配置され、その出力側がダイオード３４のアノードに接続されている。出力端子２０は、同軸ケーブル５６を介してアクティブアンテナ５０とは離れた位置に設けられているアンテナ用電源装置５８に接続されている。アンテナ用電源装置５８は、同軸ケーブル５６によって伝送された広帯域増幅器５４の出力をテレビジョン受像機６０に供給すると共に、内蔵する外部電源の電圧、例えば直流電圧を同軸ケーブル５６を介して出力端子２０に供給する。
【００３１】
このアクティブアンテナ５０においても、第１の実施形態と同様に、太陽電池３４ａが正常に電圧を発生している間には、太陽電池３４ａによって広帯域増幅器５４が動作し、日没等になると、蓄電池３８の電圧によって広帯域増幅器５４が動作し、蓄電池３８が放電し、太陽電池３４ａから充電されない状態や、太陽電池３４ａが故障して電圧を発生しないような状態では、アンテナ用電源装置５８の外部電源によって広帯域増幅器５４が動作する。
【００３２】
上記の各実施の形態では、蓄電池３８を設けたが、場合によってはこれを除去し、日没以後や曇天時には、出力端子２０の電圧によってコンバータ８や広帯域増幅器５４を動作させてもよい。また、蓄電池３８に代えて、電気二重層コンデンサを使用することもできる。第１の実施の形態の電源重畳装置は、衛星放送受信用アンテナと共に使用したが、例えばブースタの近傍に、この電源重畳装置を設け、この電源重畳装置によってブースタを動作させるようにすることもできる。同様に、第３の実施の形態では、アクティブアンテナに本発明を実施したが、例えば筐体５１の外部にアンテナを設けたブースタとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態の電源重畳装置のブロック図である。
【図２】図１の電源重畳装置を使用した衛星放送受信システムの配置図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の電源重畳装置を実施した衛星放送受信システムの部分省略配置図である。
【図４】本発明の第３の実施形態のアクティブアンテナのブロック図である。
【図５】図４のアクティブアンテナを使用した受信システムの配置図である。
【符号の説明】
【００３４】
２４  高周波信号路
３２  電圧比較制御器
３４  太陽電池
【図１】
2007043865.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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