| 【発明の名称】 |
アンテナ追尾信号発生回路 |
| 【発明者】 |
【氏名】飯島 浩太
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| 【要約】 |
【課題】ノイズによる追尾の誤動作を防止して、衛星放送信号によってのみ衛星を追尾し得るアンテナ追尾信号発生回路を提供する。
【解決手段】衛星を追尾するアンテナ１で受信された衛星放送信号を周波数変換して中間周波信号を出力する混合器６と、中間周波信号を復調してベースバンド信号を出力する直交復調器１０とを有し、ベースバンド信号のレベルと直交復調器１０から出力されるノイズであってベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号をアンテナ１を追尾するための信号とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 衛星を追尾するアンテナで受信された衛星放送信号を周波数変換して中間周波信号を出力する混合器と、前記中間周波信号を復調してベースバンド信号を出力する直交復調器とを有し、前記ベースバンド信号のレベルと前記直交復調器から出力されるノイズであって前記ベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号を前記アンテナを追尾するための信号としたことを特徴とするアンテナ追尾信号発生回路。
【請求項２】 前記直交復調器の次段にローパスフィルタとハイパスフィルタとを並設し、前記ローパスフィルタと前記ハイパスフィルタとの後段に差動増幅器を設け、前記ベースバンド信号を前記ローパスフィルタを介して前記差動増幅器に入力し、前記ノイズを前記ハイパスフィルタを介して前記差動増幅器に入力し、前記差動増幅器から前記ベースバンド信号のレベルと前記ベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ追尾信号発生回路。
【請求項３】 前記混合器と前記直交復調器との間にバンドパスフィルタを設け、前記バンドパスフィルタの通過帯域を前記ベースバンド信号の帯域よりも広くしたことを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ追尾信号発生回路。
【請求項４】 前記バンドパスフィルタの通過帯域をほぼ２７ＭＨｚ以上４０ＭＨｚ以下としたことを特徴とする請求項３記載のアンテナ追尾信号発生回路。
【請求項５】 前記ハイパスフィルタと前記差動増幅器との間に前記ノイズのレベルを調整するレベル調整手段を設けたことを特徴とする請求項２または３または４記載のアンテナ追尾信号発生回路。
【請求項６】 前記レベル調整手段を増幅器と前記増幅器に直列接続した減衰器とで構成したことを特徴とする請求項４記載のアンテナ追尾信号発生回路。
【請求項７】 前記ベースバンド信号はＩ信号とＱ信号であり、前記直交復調器は前記Ｉ信号を出力する第一出力端子と前記Ｑ信号を出力する第二端子とを有し、前記ローパスフィルタおよび前記ハイパスフィルタを前記第一端子または第二端子の何れか一方と前記差動増幅器との間に接続したことを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載のアンテナ追尾信号発生回路。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車載用の衛星放送受信用パラボラアンテナの追尾のために使用されるアンテナ追尾信号発生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のアンテナ追尾信号発生回路を説明する衛星放送受信機の構成図である。同図において、パラボラアンテナ３１は移動体、例えば車の屋根に搭載され、車の進行方向に関わらず常に衛星の方向に向くように制御されている。そして、パラボラアンテナ３１で受信されたほぼ１２ＧＨｚの衛星放送信号はダウンコンバータ３２によってほぼ１ＧＨｚの第一の中間周波信号に周波数変換され、ケーブル３３によって車内の受信機に導かれる。
【０００３】第一の中間周波信号は車内の受信機の低雑音増幅器３４で増幅され、レベル調整手段３５を経て混合器３６に入力される。そして、局部発振器３７から混合器３６に入力される局部発振信号と混合され、ほぼ４８０ＭＨｚの第二の中間周波信号に変換される。第二の中間周波信号は中間周波増幅器３８によって増幅され、次いで、通過帯域がほぼ２７ＭＨｚのバンドパスフィルタ３９を介して直交復調器４０に入力される。
【０００４】直交復調器４０は内蔵している搬送波発振器（図示せず）によって復調動作を行い、Ｉ信号とＱ信号との二つのベースバンド信号を出力し、これらのベースバンド信号は次段のＱＰＳＫ復調器４１によってデジタル信号に復調される。復調されたデジタル信号は図示しない処理回路で処理される。
【０００５】一方、バンドパスフィルタ３９を経由した第二の中間周波信号は検波器４２によって検波され、検波電圧はＡＧＣ電圧としてレベル調整器３５の制御のために使用されると共に、アンテナ追尾信号としてアンテナ追尾制御回路４３に入力される。アンテナ追尾制御回路４３は入力された検波電圧に基づき、パラボラアンテナ３１の方向回転の指示信号をパラボラアンテナ３１に送る。
【０００６】ここで、例えば、パラボラアンテナ３１が衛星の方向に向かうように回転していた場合、パラボラアンテナ３１で受信された衛星放送信号のレベルが漸次増加して検波電圧も増加していく。そして、パラボラアンテナ３１が衛星の方向に向いた時に検波電圧がピークに達し、それ以後は低下する。従って、アンテナ追尾制御回路４３は検波電圧のピーク点を検出したときに指示信号の送出を停止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明したように、従来のアンテナ追尾信号は衛星放送信号のレベルに比例した検波電圧を用いているので、パラボラアンテナ３１が衛星の方向を向いていない時はバンドパスフィルタ９からはノイズが出力される。そして、パラボラアンテナ３１が衛星を追尾する過程で、例えば、太陽の方向に向いた場合、バンドパスフィルタ９から出力されるノイズは、太陽雑音によってそのレベルが高くなる。このノイズも検波器４２で検波されるので、ノイズに基づく検波電圧によってアンテナ追尾制御回路４３からは指示信号が出力される。そして、ノイズに基づく検波電圧のピーク点を検出したときにアンテナ追尾制御回路４３は指示信号の出力を停止してしまう。
【０００８】従ってパラボラアンテナ３１は太陽の方向を向いたまま停止することとなって正常な受信が出来なくなる。そこで、本発明は、このようなノイズによる追尾の誤動作を防止して、衛星放送信号によってのみ衛星を追尾し得るアンテナ追尾信号発生回路を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段として、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、衛星を追尾するアンテナで受信された衛星放送信号を周波数変換して中間周波信号を出力する混合器と、前記中間周波信号を復調してベースバンド信号を出力する直交復調器とを有し、前記ベースバンド信号のレベルと前記直交復調器から出力されるノイズであって前記ベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号を前記アンテナを追尾するための信号とした。
【００１０】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、前記直交復調器の次段にローパスフィルタとハイパスフィルタとを並設し、前記ローパスフィルタと前記ハイパスフィルタとの後段に差動増幅器を設け、前記ベースバンド信号を前記ローパスフィルタを介して前記差動増幅器に入力し、前記ノイズを前記ハイパスフィルタを介して前記差動増幅器に入力し、前記差動増幅器から前記ベースバンド信号のレベルと前記ベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号を出力するようにした。
【００１１】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、前記混合器と前記直交復調器との間にバンドパスフィルタを設け、前記バンドパスフィルタの通過帯域を前記ベースバンド信号の帯域よりも広くした。
【００１２】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、前記バンドパスフィルタの通過帯域をほぼ２７ＭＨｚ以上４０ＭＨｚ以下とした。
【００１３】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、前記ハイパスフィルタと前記差動増幅器との間に前記ノイズのレベルを調整するレベル調整手段を設けた。
【００１４】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、前記レベル調整手段を増幅器と前記増幅器に直列接続した減衰器とで構成した。
【００１５】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、前記ベースバンド信号はＩ信号とＱ信号であり、前記直交復調器は前記Ｉ信号を出力する第一出力端子と前記Ｑ信号を出力する第二端子とを有し、前記ローパスフィルタおよび前記ハイパスフィルタを前記第一端子または第二端子の何れか一方と前記差動増幅器との間に接続した。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明のアンテナ追尾信号発生回路を図１乃至図３に従って説明する。図１は本発明のアンテナ追尾信号発生回路を有する衛星放送受信機の構成図である。同図において、パラボラアンテナ１は移動体、例えば車の屋根に搭載され、車の進行方向に関わらず常に衛星の方向に向くように制御されている。パラボラアンテナ１ではほぼ１２ＧＨｚの衛星放送信号が受信される。１チャンネル当たりの衛星放送信号の帯域はほぼ２７ＭＨｚである。そして、受信された衛星放送信号はダウンコンバータ２によってほぼ１ＧＨｚの第一の中間周波信号に周波数変換される。そして、ケーブル３によって車内に導かれ、車内受信機に入力される。
【００１７】第一の中間周波信号は車内受信機の低雑音増幅器４で増幅され、可変減衰器等のレベル調整手段５を経て混合器６に入力される。混合器６には発振周波数が可変の局部発振器７から局部発振信号が入力され、第一の中間周波信号は局部発振信号と混合されて中心周波数がほぼ４８０ＭＨｚの第二の中間周波信号に変換される。１チャンネル当たりの第二の中間周波信号の帯域も２７ＭＨｚとなる。
【００１８】第二の中間周波信号は中間周波増幅器８によって増幅され、次いでバンドパスフィルタ９を介して直交復調器１０とＲＦ検波器１１とに入力される。バンドパスフィルタ９は表面弾性波フィルタで構成され、その通過帯域はおよそ４０ＭＨｚとなって、第二の中間周波信号の帯域（２７ＭＨｚ）よりも広くなっている。
【００１９】第二の中間周波信号はＲＦ検波器１１で検波され、検波電圧はＡＧＣ電圧としてレベル調整手段５に入力され、混合器６に入力される第一の中間周波信号のレベルが一定となるように制御する。
【００２０】直交復調器１０は内蔵している搬送波発振器（図示せず）によって復調動作を行い、Ｉ信号とＩ信号とは９０度位相が異なるＱ信号との二つのベースバンド信号を出力する。Ｉ信号は第一出力端子１０ａから、Ｑ信号は第二出力端子からそれぞれ出力される。搬送波発振器が出力する搬送波は第二の中間周波信号の周波数（４８０ＭＨｚ）と同じなので、ベースバンド信号の帯域は２７ＭＨｚの半分のほぼ１３．５ＭＨｚとなる。そして、直交復調器１０の前段には通過帯域幅が４０ＭＨｚのバンドパスフィルタ９が設けられているので、直交復調器１０からは１３．５ＭＨｚ以上２０ＭＨｚ以下のノイズがベースバンド信号とともに出力される。ベースバンド信号は次段のＱＰＳＫ復調器１２によってデジタル信号に復調される。復調されたデジタル信号は図示しない処理回路で処理される。
【００２１】直交復調器１０の第一出力端子１ａにはローパスフィルタ１３とハイパスフィルタ１４とが接続される。ここで、ローパスフィルタ１３とハイパスフィルタ１４とのカットオフ周波数はほぼ１３．５ＭＨｚにしてある。従って、ローパスフィルタ１３ではベースバンド信号（Ｉ信号）が通過し、ノイズは通過しない。一方、ハイパスフィルタ１４ではノイズが通過し、ベースバンド信号（Ｉ信号）は通過しない。なお、図１では、ローパスフィルタ１３を通過させるベースバンド信号をＩ信号としたが、Ｑ信号であってもよい。この場合は、ローパスフィルタ１３とハイパスフィルタ１４とを第二出力端子１０ｂに接続すればよい。また、ローパスフィルタ１３、ハイパスフィルタ１４を第一出力端子１０ａまたは第二出力端子１０ｂのいずれに接続しても良い。
【００２２】ローパスフィルタ１３を通過したベースバンド信号（図１の場合ではＩ信号）はベースバンド信号検波器１５によって検波され、検波電圧が差動増幅器１６の非反転入力端（＋）に入力される。一方、ハイパスフィルタ１４を通過したノイズは一旦ノイズ増幅器１７で増幅された後にベースバンド信号検波器１８で検波される。そして、検波電圧は減衰器１９によってレベルが調整されて差動増幅器１６の反転入力端（−）に入力される。
【００２３】そして、差動増幅器１６からはベースバンド信号のレベルとノイズのレベルとの差に比例した信号が出力される。この出力信号はベースバンド信号のＣ／Ｎを表しており、本発明では、これをアンテナ追尾信号として使用する。
【００２４】ここで、減衰器１９の調整は次のように行う。先ず、パラボラアンテナ１で衛星放送信号を受信しない状態にしてローパスフィルタ１３とハイパスフィルタ１４とからノイズのみを出力する。この状態で、差動増幅器１６に入力される二つのノイズのレベルが等しくなるように減衰器１９を調整する。すると、差動増幅器１６の出力電圧は０ボルト（または或る基準値）となる。この状態では、ベースバンド信号のＣ／Ｎは最低の０（ｄＢ）である。
【００２５】そして、パラボラアンテナ１に実際に衛星放送信号が入力されると、ＲＦ信号検波器１１からＡＧＣ信号が出力されてレベル調整手段５が動作して混合器６に入力される第二の中間周波信号のレベルが下がる。また、ローパスフィルタ１３を通過したベースバンド信号とハイパスフィルタ１４を通過したノイズとが差動増幅器１６に入力されるが、図２に示すように、差動増幅器１６に入力されるベースバンド信号のレベルに対してノイズのレベルが相対的に下がる。この結果、結果差動増幅器１６ではその差のレベルが増幅されて出力される。従って、図３に示すように、衛星放送信号の受信レベルの増大に伴ってベースバンド信号のＣ／Ｎが大きくなる。
【００２６】差動増幅器１６の出力信号はアンテナ追尾信号としてアンテナ追尾制御回路２０に入力され、アンテナ追尾制御回路２０はパラボラアンテナ１の方向回転の指示信号をパラボラアンテナ１に送る。
【００２７】このように、パラボラアンテナ１の追尾に使用する指示信号がベースバンド信号のＣ／Ｎに基づくので、パラボラアンテナ１が衛星の方向に回転している過程で太陽の方向に向いても太陽雑音によって回転が停止することはない。そして、パラボラアンテナ１が衛星の方向に向いた時に差動増幅器１６の出力電圧がピークに達し、それ以後は低下し、アンテナ追尾制御回路２０がピーク点を検出したときに指示信号の送出を停止する。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、衛星を追尾するアンテナで受信された衛星放送信号を周波数変換して中間周波信号を出力する混合器と、中間周波信号を復調してベースバンド信号を出力する直交復調器とを有し、ベースバンド信号のレベルと直交復調器から出力されるノイズであってベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号をアンテナを追尾するための信号としたので、アンテナが衛星の方向に回転している過程で太陽の方向に向いても太陽雑音によって回転が停止することはない。
【００２９】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、直交復調器の次段にローパスフィルタとハイパスフィルタとを並設し、ローパスフィルタとハイパスフィルタとの後段に差動増幅器を設け、ベースバンド信号をローパスフィルタを介して差動増幅器に入力し、ノイズをハイパスフィルタを介して差動増幅器に入力し、差動増幅器からベースバンド信号のレベルと前記ベースバンド信号の帯域外のノイズのレベルとの差に比例する信号を出力するようにしたので、ベースバンド信号とノイズとを完全に分離してそれらのレベル差に比例する信号をＣ／Ｎとして正確に得ることが出来る。
【００３０】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、混合器と直交復調器との間にバンドパスフィルタを設け、バンドパスフィルタの通過帯域をベースバンド信号の帯域よりも広くしたので、直交復調器からはベースバンド信号の帯域外のノイズを得られる。
【００３１】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、バンドパスフィルタの通過帯域をほぼ２７ＭＨｚ以上４０ＭＨｚ以下としたので隣接チャンネルの衛星放送信号の影響を受けることなく充分なノイズを得られる。
【００３２】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、ハイパスフィルタと差動増幅器との間にノイズのレベルを調整するレベル調整手段を設けたので、差動増幅器から得られる信号をバースバンド信号のＣ／Ｎに対応させることが出来る。
【００３３】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、レベル調整手段をノイズ増幅器と直列接続した減衰器とで構成したので、差動増幅器の入力レベルの設定が容易となる。
【００３４】また、本発明のアンテナ追尾信号発生回路は、ベースバンド信号はＩ信号とＱ信号であり、直交復調器はＩ信号を出力する第一出力端子とＱ信号を出力する第二端子とを有し、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを第一端子または第二端子の何れか一方と差動増幅器との間に接続したので、回路接続の自由度が高くなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００１００９８
【氏名又は名称】アルプス電気株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月１日（１９９９．７．１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３２３４（Ｐ２００１−１３２３４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１９日（２００１．１．１９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１８８１８５ |
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