(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる変調方式で変調された複数の変調波とＴＭＣＣ信号とが時分割方式によって多重されてなる多重信号を受信して中継する衛星搭載中継器において、受信した前記多重信号から、前記ＴＭＣＣ信号を抽出し、抽出したＴＭＣＣ信号に基づいて、所定変調方式で変調された変調波が多重されている時間帯を検出するＴＭＣＣ信号受信手段と、前記所定変調方式で変調された変調波の前記時間帯における信号レベルを検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段によって検出された信号レベルに応じて利得を制御する利得調整手段とを備えたことを特徴とする衛星搭載中継器。
【請求項２】
前記衛星搭載中継器は、さらに、前記利得調整手段によって利得が制御された信号を増幅する励振増幅器と、前記励振増幅器によって増幅された信号を電力増幅する電力増幅手段とを備え、前記レベル検出手段は、前記励振増幅器、前記電力増幅手段または前記衛星搭載中継器の出力部から出力される信号の信号レベルを検出することを特徴とする請求項１記載の衛星搭載中継器。
【請求項３】
前記レベル検出手段は、前記多重信号中に多重された前記所定変調方式で変調された変調波の信号レベルを検出し、前記利得調整手段は、前記電力増幅する手段で最適に電力増幅されるように前記利得を制御することを特徴とする請求項１または２記載の衛星搭載中継器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星搭載中継器に関し、特に、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ＆  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号が多重されたデジタル信号伝送の中継において、ＴＭＣＣ信号に基づいて特定変調方式の変調波の信号レベルを所定レベルに設定することを可能とする衛星搭載中継器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衛星搭載中継器には、微弱な受信波を増幅して所望の振幅の送信波を生成するためのＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）増幅器が一構成部として含まれる。例えば、進行波管を用いた増幅器で微弱な受信波を電力増幅する際に、進行波管を飽和点付近で動作させてできるだけ高い増幅率で増幅するため、進行波管の入力信号のレベルを自動的に制御することが行われ、そのためにＡＧＣ機能を有する増幅器が用いられる。
【０００３】
図２に、従来の衛星搭載中継器２００のブロック構成の一例を示す。
図２に示す従来の衛星搭載中継器２００は、１７ＧＨｚ帯増幅器１０１、１７ＧＨｚ／１２ＧＨｚ周波数変換器１０２、受信フィルタ１０３、可変減衰器１０４、励振増幅器１０５、進行波管増幅器（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｔｕｂｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、以下、ＴＷＴＡという。）１０６、送信フィルタ１０７、およびレベル検出器２１１から構成される。
【０００４】
現在、地上局から放送衛星への送信であるアップリンクには１７ＧＨｚ帯の周波数帯が用いられ、放送衛星から地上受信機ヘのダウンリンクには１２ＧＨｚ帯の周波数帯が用いられている。
１７ＧＨｚ帯増幅器１０１は、１７ＧＨｚ帯の受信波成分を増幅できる増幅器である。
【０００５】
１７ＧＨｚ／１２ＧＨｚ周波数変換器１０２は、信号周波数をアップリンクの周波数１７ＧＨｚからダウンリンクの周波数１２ＧＨｚに変換するための変換器である。
受信フィルタ１０３は、雑音や不要な信号を含む受信波から中継すべき信号が含まれる周波数帯の受信波成分を抽出するためのフィルタである。
【０００６】
可変減衰器１０４は、受信フィルタ１０３からの出力を所定減衰量だけ減衰させて出力するための減衰器であり、後述する検出器２１１からの出力に応じて上記の減衰量を変化させることができる。
励振増幅器１０５は、可変減衰器１０４からの出力を増幅して、後述する進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）１０６に出力するための増幅器である。
【０００７】
進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）１０６は、衛星中継器から送信するために、信号を最終的に電力増幅するための増幅器である。
送信フィルタ１０７は、ＴＷＴＡ１０６から出力された信号のうち、帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタである。
レベル検出器２１１は、ＴＷＴＡ１０６の入力信号レベルを検出し、その情報を可変減衰器１０４に出力するための検出器である。なお、このレベルの検出は、ＴＷＴＡの出力または送信フィルタ１０７の出力で行っても良い。
【０００８】
レベル検出器２１１はＴＷＴＡ１０６の入力信号レベルを監視し、監視している入力信号レベルが所定値以上になった場合、可変減衰器１０４は減衰量を大きくし、逆に入力信号レベルが所定値以下となった場合は、可変減衰器１０４は減衰量を小さくする。
ＴＷＴＡ１０６に入力される信号の信号レベルが可変減衰器１０４とレベル検出器２１１とによって上記のように制御されることによって、従来の衛星搭載中継器では、進行波管増幅器によって微弱な受信波を高い増幅率で電力増幅することが可能となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の放送衛星搭載ＡＧＣ増幅器では、上記のレベル検出器の追従速度があまり早くないないため、複数の変調方式の変調波が時分割方式によって多重されて入力された場合、各変調波の振幅が異なる場合でもその入力波の信号レベルは時間平均値として検出されてしまい、特定の振幅で多重された変調波に対してＴＷＴＡが飴和点で動作するように入力信号レベルを制御しようとしても、そのようにＡＧＣ動作を行なわせることはできないという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、異なる振幅の、複数の変調方式の変調波が時分割方式によって多重されて入力された場合でも、特定変調方式または全ての変調方式の変調波が進行波管増幅器の飽和点付近で増幅されるようにまたは所望の出力バックオフ（Ｏｕｔｐｕｔ  Ｂａｃｋ−Ｏｆｆ、以下、ＯＢＯという。）をとるように入力波の信号レベルを調整するＡＧＣ機能を有する衛星搭載中継器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の点を考慮して、請求項１に係る発明は、互いに異なる変調方式で変調された複数の変調波とＴＭＣＣ信号とが時分割方式によって多重されてなる多重信号を受信して中継する衛星搭載中継器において、受信した前記多重信号から、前記ＴＭＣＣ信号を抽出し、抽出したＴＭＣＣ信号に基づいて、所定変調方式で変調された変調波が多重されている時間帯を検出するＴＭＣＣ信号受信手段と、前記所定変調方式で変調された変調波の前記時間帯における信号レベルを検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段によって検出された信号レベルに応じて利得を制御する利得調整手段とを備えた構成を有している。
【００１２】
この構成により、ＴＭＣＣ信号に基づいて、所定変調方式で変調された変調波が多重されている時間帯を検出し、当該時間帯における所定変調方式で変調された変調波の信号レベルを検出し、その信号レベルに応じて多重信号の利得を制御することにしたため、所定変調方式の変調波の信号レベルのみに応じて電力制御可能な衛星搭載中継器を実現できる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、前記衛星搭載中継器は、さらに、前記利得調整手段によって利得が制御された信号を増幅する励振増幅器と、前記励振増幅器によって増幅された信号を電力増幅する電力増幅手段とを備え、前記レベル検出手段は、前記励振増幅器、前記電力増幅手段または前記衛星搭載中継器の出力部から出力される信号の信号レベルを検出する構成を有している。
【００１４】
この構成により、利得調整手段によって利得が制御された信号を増幅する励振増幅器と、励振増幅器によって増幅された信号を電力増幅する電力増幅手段とを設けたため、所定変調方式の変調波の信号レベルのみに応じて電力制御し、かつ負荷の影響を低減可能な衛星搭載中継器を実現できる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記レベル検出手段は、前記多重信号中に多重された前記所定変調方式で変調された変調波の信号レベルを検出し、前記利得調整手段は、前記電力増幅する手段で最適に電力増幅されるように前記利得を制御する構成を有している。
【００１６】
この構成により、電力増幅手段の入力段における信号中の、所定変調方式の変調波の信号レベルのみを検出し、その変調波の信号レベルのみに応じて多重信号を電力増幅できるため、所定変調方式の変調波以外の変調波が多重されていることによる影響を受けることなく、所定変調方式の変調波を所望のＯＢＯで電力増幅することが可能な衛星搭載中継器を実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の第１の実施の形態に係る衛星搭載中継器について説明する。
一般に、デジタル放送波には、周期的にフレーム同期信号及びＴＭＣＣ信号が多重されている。ここで、フレーム同期信号とは、放送波を構成するフレーム相互の同期を取るための信号であり、ＴＭＣＣ信号とは、複数の変調波によって放送波が構成される場合の各変調波の種類、およびそれらの変調波が多重される時間の割合等の情報を受信機に通知するための信号である。
【００１８】
ＴＭＣＣ信号によって、同期信号を基準にどの位置にどの変調波が多重されているかを知ることができる。
本発明は、ＴＭＣＣ信号から得られる情報に基づいて特定変調方式の変調波部分のみを抽出し、その変調波部分の信号レベルを検出し、その信号レベルの情報を用いて上記の抽出された変調波部分が進行波管増幅器（以下、ＴＷＴＡという。）の飽和点または所望のＯＢＯ点付近で増幅されるように動作できるようにしたものである。
【００１９】
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る衛星搭載中継器のブロック構成の一例を示す。
図１において、従来の衛星搭載中継器１００は、１７ＧＨｚ帯増幅器１０１、１７ＧＨｚ／１２ＧＨｚ周波数変換器１０２、受信フィルタ１０３、可変減衰器１０４、励振増幅器１０５、進行波管増幅器（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｔｕｂｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、以下、ＴＷＴＡという。）１０６、送信フィルタ１０７、レベル検出器１１１、およびＴＭＣＣ信号受信部１１２から構成される。
【００２０】
現在、地上局から放送衛星への送信であるアップリンクには１７ＧＨｚ帯の周波数帯が用いられ、放送衛星から地上受信機ヘのダウンリンクには１２ＧＨｚ帯の周波数帯が用いられている。
１７ＧＨｚ帯増幅器１０１は、１７ＧＨｚ帯の受信波成分を増幅できる増幅器である。
【００２１】
１７ＧＨｚ／１２ＧＨｚ周波数変換器１０２は、信号周波数をアップリンクの周波数１７ＧＨｚからダウンリンクの周波数１２ＧＨｚに変換するための変換器である。
受信フィルタ１０３は、雑音や不要波を含む受信波から信号が含まれる周波数帯の受信波成分を抽出するためのフィルタである。
【００２２】
可変減衰器１０４は、１７ＧＨｚ／１２ＧＨｚ周波数変換器１０２からの出力を所定減衰量だけ減衰させて出力するための減衰器であり、後述する検出器２１１からの出力に応じて上記の減衰量を変化させることができる。
励振増幅器１０５は、可変減衰器１０４からの出力を増幅して、後述する進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）１０６に出力するための増幅器である。
【００２３】
進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）１０６は、衛星中継器から送信するために、信号を最終的に電力増幅するための増幅器である。
送信フィルタ１０７は、ＴＷＴＡ１０６から出力された信号のうち、帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタである。
【００２４】
ＴＭＣＣ信号受信部１１２は、放送波に周期的に多重されている上記の同期信号及びＴＭＣＣ信号を抽出し、ＴＭＣＣ信号から得られる情報に基づいて、ＴＷＴＡ１０６に入力される信号中のレベル制御しようとする変調方式の変調波が多重されている部分を検出する。そして、ＴＭＣＣ信号受信部１１２は、そのレベル制御しようとする変調波部分がＴＷＴＡ１０６に入力される時間帯においてだけ、オンとなるゲート信号を生成する機能を有する。
【００２５】
レベル検出器１１１は、ＴＭＣＣ信号受信部１１２からのゲート信号を入力として、ゲート信号がオンとなっている時間帯だけＴＷＴＡ１０６に入力される信号の信号レベルを検出し、検出して得られた信号レベルの情報を可変減衰器１０４に出力するための検出器である。レベル検出器１１１は、また、検出した信号レベルが所定値以上になった場合、可変減衰器１０４で減衰させる減衰量を大きくし、逆に入力信号レベルが所定値以下となった場合は、可変減衰器１０４で減衰させる減衰量を小さくするように制御する。
【００２６】
なお、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る衛星搭載中継器１００においては、ＴＭＣＣ受信部１１２への入力を励振増幅器１０５の出力から取っているが、衛星搭載中継器１００内の変調波が通過する回路上であれば、どの部分から取り出すのでも良い。その場合の衛星搭載中継器１００の動作は、上記の説明から自明であり、その説明を省略する。
【００２７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る衛星搭載中継器は、ＴＭＣＣ信号に基づいて上記の制御を行うことにより、レベル制御対象の変調波以外の変調波が多重されていることによる影響を受けることなく、その信号レベルの情報を用いて上記の抽出された変調波部分が進行波管増幅器の飽和点付近で増幅され、高い電力増幅率が得られる。
また、所望のＯＢＯ点で動作するように可変減衰器１０４を制御することも可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、異なる振幅の、複数の変調方式の変調波が時分割方式によって多重されて入力された場合でも、特定変調方式の変調波が進行波管増幅器の飽和点付近で増幅されるように入力波の信号レベルを調整するＡＧＣ機能を有する衛星搭載中継器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の衛星搭載中継器のブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る衛星搭載中継器のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
１００、２００  衛星搭載中継器
１０１  １７ＧＨｚ帯増幅器
１０２  １７ＧＨｚ／１２ＧＨｚ周波数変換器
１０３  受信フィルタ
１０４  可変減衰器
１０５  励振増幅器
１０６  進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）
１０７  送信フィルタ
１１１、２１１  レベル検出器
１１２  ＴＭＣＣ信号受信部
【図１】
0003913509.tif 000002
【図２】
0003913509.tif 000003