JP2000341162A - 周波数が異なる2つの搬送波を分波及び合成する共用装置、及び、該共用装置を利用した周波数が異なる2つの搬送波の伝播方法 - Google Patents

周波数が異なる2つの搬送波を分波及び合成する共用装置、及び、該共用装置を利用した周波数が異なる2つの搬送波の伝播方法

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JP2000341162A JP15192199A JP15192199A JP2000341162A JP 2000341162 A JP2000341162 A JP 2000341162A JP 15192199 A JP15192199 A JP 15192199A JP 15192199 A JP15192199 A JP 15192199A JP 2000341162 A JP2000341162 A JP 2000341162A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存設備を利用して、周波数が異なる2つの
搬送波を分波及び合成するための共用装置を提供するこ
と。 【解決手段】 既存の多数のUHF放送波及びPHS
(登録商標)通信波中継局14を利用して、この中継局
14のアンテナANT2に共用装置16を接続すること
で、既存のUHF用中継局をUHF放送波に加えてPH
S通信波の中継局として利用し、既存のPHS中継局を
PHS通信波に加えてUHF放送波の中継局として利用
する。また、既存のUHFアンテナANT3を利用し
て、家屋18のアンテナANT3に接続された屋内の共
用装置24を接続することで、屋内用のPHSの送受信
感度を向上させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数が異なる2
つの搬送波を分波及び合成するための共用装置、及び、
この共用装置を利用して搬送波を広域に伝播する方法に
関する。本発明の共用装置及び方法は、既存の簡易式携
帯電話(以下、「PHS」という。)の中継局及びアン
テナ設備を利用し、UHFテレビの放送波を受信及び伝
播してUHFテレビの放送波の伝播地域の拡大を図るこ
とに有用である。また、本発明の共用装置及び方法は、
既存のUHFテレビの中継局及びアンテナ設備を利用す
るとともにUHFテレビの放送波を受信する家屋のアン
テナ設備を利用し、PHSの通信波を受信及び伝播する
とともにPHS通信波の屋内での感度を向上させること
に有用である。
【0002】
【従来の技術】VHF、UHF及びSHF等のテレビの
空きチャンネル利用が求められ、これが放送波のディジ
タル化による帯域圧縮に波及しつつあり、周波数帯域の
将来的な利用に不安を投じることになっている。また、
携帯電話及びPHSが飛躍的に普及しつつある。このた
め、帯域再編成の動きも取り沙汰されているが、既存設
備の改廃に多大損失を伴うため、現在ではこのような不
安を払拭するに至っていない。いずれにしても、周波数
帯域は有限であることから、周波数が異なる複数の搬送
波を何らかの方法で重畳して伝播することができれば、
現今以上に電波(搬送波)及び周波数帯域を有効に利用
することができる。
【0003】搬送波としてUHFテレビの放送波とPH
Sの通信波を例にして、従来の技術を説明する。UHF
テレビは、470MHz〜770MHzの周波数帯域の
放送波がテレビ局から送信され、複数の中継局を経て、
UHF専用のアンテナにより受信される。UHFテレビ
の放送波は波長が短く、直進性が強いため、難視聴域を
カバーするため多くの中継局を必要とする。一方、PH
Sは、1800MHz前後の周波数帯域の通信波が使用
者から送信され、中継局を介して他の使用者に受信さ
れ、また、これらの通信波は双方向に送受信される。P
HSの通信波は、直進性が強いことに加えて、比較的弱
い搬送波であるため、屋内での使用が不向きであり、U
HFテレビの放送波と同様に多くの中継局を必要とす
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、UHF
テレビの放送波及びPHSの通信波は、その通信手段と
して、伝播地域に多くの中継局を必要とするため、現在
のところ、いずれも普及が停滞気味である。本発明は、
UHFテレビ放送波用及びPHS通信波用の既存設備に
着目するとともに、放送波及び通信波の周波数帯域が共
振現象を利用することができる関係にあることに着目し
て完成に至ったものである。UHFテレビの放送波の中
継局は、例えば、関東地域において多数あるが、難視聴
域を充分にカバーできるまで多数設置されるには至って
いない。従って、共振現象を利用できるPHS用の中継
局を利用できれば、UHF放送波を広く伝播することが
できる。一方、PHSの中継局においても、UHFテレ
ビの放送波の中継局を利用できれば、それだけ、広い範
囲でPHSを利用できる。また、受信家屋ではアンテナ
から有線によって受信用端子が屋内に設置されており、
この端子を利用することで屋内でも感度よくPHSを利
用することができる。
【0005】その一方で、既存設備を利用するだけで
は、放送波と通信波の双方が入り乱れて混乱が生じる。
アンテナの改良だけでは、このような課題を解決するに
至らず、本発明では、放送波と通信波を分波及び合成す
る回路を採用することにより、さらには、回路に使用す
る材料を開発することにより、既存設備を利用して所期
の目的である伝播地域の拡大と通信感度の向上を図るも
のである。
【0006】本発明の目的は、既存設備を利用して、周
波数が異なる2つの搬送波を分波及び合成するための共
用装置を提供することである。本発明の他の目的は、前
記共用装置を利用して、伝播地域を拡大することができ
る搬送波の伝播方法を提供することである。本発明のさ
らに他の目的は、既存のPHS中継局を利用して、UH
Fテレビの放送波の視聴域を拡大することである。本発
明のさらに他の目的は、家庭にある既存のアンテナ施設
を中継局として利用して、建物内でのPHSの通信感度
を向上することである。本発明のさらに他の目的は、P
HS機器を利用して、UHF視聴者に新たなサービスを
提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、アンテナが受
信した特定周波数の搬送波を入出力するアンテナ側端子
と、前記搬送波を入出力するための2つの機器側端子と
を備え、前記アンテナ側端子と第1の前記機器側端子と
の間に設けられ、前記搬送波のうちUHF放送波を通過
させる第1の回路と、前記アンテナ側端子と第2の前記
機器側端子との間に設けられ、前記搬送波のうちPHS
通信波を通過させる第2の回路とを有する、周波数が異
なる2つの搬送波を分波及び合成する共用装置により前
記課題を解決した。
【0008】
【発明の実施の形態】前記回路はそれぞれ、UHF放送
波を通過させ且つPHS通信波を反射させるフィルタで
あり、PHS通信波を通過させ且つUHF放送波を反射
させるフィルタであることが好ましい。
【0009】UHF放送波は、中継局において一旦受信
され、必要に応じて、他の中継局、さらに他の中継局を
介して、所定の地域に伝播される。これらの中継局にお
いて周波数が変換されることもある。UHF放送波の伝
播は、既存のUHF放送波中継局に加えて既存のPHS
通信波の中継局を利用して行われる。中継局は、受信し
たUHF放送波を他の中継局又は家屋に設置された受信
専用アンテナに送信する。中継局では、UHF放送波受
信専用にアンテナを設けておいても、PHS通信波受信
用アンテナと共用するアンテナを設けておいてもよい。
後者の場合、中継局の共用装置は、機器側端子からUH
F放送波を入力し、第1の回路を通過してアンテナにU
HF放送波を送る。このとき、第2の回路は、UHF放
送波を反射させる。
【0010】PHS通信波は、同一の中継局においてP
HS業者がコントロールする。PHS使用者が送信を開
始すると、中継局のアンテナがそのPHS通信波を受信
し、共用装置の回路がPHS通信波を分波する。PHS
業者は回線接続により、他のPHS使用者にPHS通信
波を送信する。PHS通信波は、第2の回路を通過して
アンテナにPHS通信波を合成する。このとき、第1の
回路はPHS通信波を反射させる。また、中継局におい
て、受信用アンテナと送信用アンテナを別個に設け、受
信用アンテナによりUHF放送波及びPHS通信波を受
信した後、その搬送波を分波し、それぞれ周波数変換等
の所定の処理行なった後、送信用アンテナで合波した放
送波及び通信波を発信するように構成することもでき
る。この場合も、共用装置を利用して放送波及び通信波
が分波及び合成される。
【0011】また、PHS使用者が屋内にいる場合、中
継局から送信された通信波は、家屋に設置された既存の
UHFアンテナを介して、屋内に引き込まれる。このア
ンテナにも屋内において共用装置が設けられており、P
HS通信波は第1の回路及び第2の回路により分波され
る。PHS通信波は、共用装置から屋内のPHS使用者
に発信される。そして、PHS使用者は音声の乱れなく
他の電話使用者の通信波を受信し、自己のPHS通信波
を送信することができるようになる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による共用装置
及び伝播方法を説明する。図1は、搬送波の第1実施例
の伝搬システムを示す模式図である。TV局10及びP
HS業者12は、それぞれ、中継局14を介して、放送
波を受信及び送信し、通信波をコントロールする。図1
において、符号10はTV局、符号ANT1はTV局1
0の放送波送信専用アンテナ、符号12はPHS業者、
符号14は中継局、符号ANT2は中継局14のUHF
放送波を送信しPHS通信波を受信及び送信するアンテ
ナ、符号ANT2’はUHF放送波受信専用アンテナ、
符号16は中継局14における共用装置を示している。
なお、中継局14は図1において1つしか示されていな
いが、実際には既存のUHF中継局及びPHS中継局が
該当する。本発明では、既存の多数のUHF放送波及び
PHS通信波中継局14を利用して、この中継局14の
アンテナANT2に共用装置16を接続することで、既
存のUHF用中継局をUHF放送波に加えてPHS通信
波の中継局として利用し、既存のPHS中継局をPHS
通信波に加えてUHF放送波の中継局として利用する。
符号18は、一般家庭、病院、学校、老人施設等のUH
F放送波受信家屋、符号ANT3は受信家屋18におけ
るアンテナ、符号20及び22はPHS携帯者、符号A
NT4及びANT5は、それぞれ、PHS携帯者20,
22のPHSのアンテナ、符号24は受信家屋における
共用装置を示している。本発明では、さらに、既存のU
HFアンテナANT3を利用して、家屋18のアンテナ
ANT3に接続された屋内の共用装置24を接続するこ
とで、屋内用のPHSの送受信感度を向上させるもので
ある。
【0013】次に電波の伝搬経路を説明する。UHF放
送波は、TV局10のアンテナANT1より周波数ft
1で発せられ、中継局14のアンテナANT2’及びア
ンテナANT2を経由する。このとき、必要に応じて周
波数変換が行なわれる。中継局14の視聴域において、
アンテナANT2により送信された周波数ft1’のU
HF放送波は、受信家屋18のアンテナANT3で受信
される。或いは、他の中継局14に送信される。PHS
通信波は、携帯者22のアンテナANT5より周波数f
c1で発せられ、家屋内の共用装置24において受信さ
れ、有線でアンテナANT3まで搬送され、そこから家
屋18の屋外アンテナANT3及び中継局14のアンテ
ナANT2を経由し、必要に応じて他の中継局を経由し
て、携帯者20のアンテナANT4により周波数fc
1’の通信波が受信される。また、携帯者20のアンテ
ナANT4より周波数fc2が発せられ、その通信波は
中継局14のアンテナANT2及び家屋18のアンテナ
ANT3、屋内の共用装置24を介して携帯者22のア
ンテナANT5により周波数fc2’の通信波が受信さ
れる。中継局14はPHS業者12と有線で接続されて
おり、PHS回線接続は有線でコントロールされる。
【0014】本発明では、アンテナの共振現象、UHF
放送波及びPHS通信の周波数帯域、及び、既存アンテ
ナ設備に着目し、アンテナを共用し、その上で、一定の
関係にる異なる周波数の放送波及び通信波を分波・合成
する回路を備えた共用装置を採用するとともに、分波・
合成する回路に使用される材料を開発することで所期の
目的を達成する。なお、上記実施例において、中継局1
4においてUHF放送波受信専用アンテナアンテナ2’
を省略して、アンテナANT2において、放送波及び通
信波を受信して分波し、所定の処理後、同一のアンテナ
ANT2において放送波及び通信波を合波して発信させ
てもよい。
【0015】図2は、搬送波の第2実施例の伝搬システ
ムを示す模式図である。図2における符号のうち、図1
と同じ符号は、同じ要素を示している。本実施例では、
中継局14において、搬送波送信用アンテナ16と搬送
波受信用アンテナ17が別々に設けられている。UHF
放送波は、TV局10のアンテナANT1より周波数f
t1で発せられ、中継局14のアンテナANT2’で受
信される。PHS通信波は、携帯者22のアンテナAN
T5より周波数fc1で発せられ、家屋内の共用装置2
4において受信され、有線で家屋18の屋外アンテナA
NT3まで搬送され、そこから発信され、中継局14の
アンテナANT2で受信される。共用装置17は、放送
波及び通信波を分波し、放送波は周波数変換され、通信
波はPHS業者により回線接続され、放送波及び通信波
が共用装置16で合波された後、アンテナANT2から
発信される。
【0016】図3は、搬送波の第3実施例の伝搬システ
ムを示す模式図である。図3における符号のうち、図1
と同じ符号は、同じ要素を示している。本実施例では、
受信家屋において共用装置に接続されたコマンドボック
スを設置し、かかるコマンドボックスにより、PHSを
利用した双方向のUHF放送波の受信システムが付加さ
れている。PHSの多機能化により、PHSの操作ボタ
ンからの通信波をコマンドとして利用することを意図し
ている。例えば、映像供給者11に所定の映像を蓄積さ
せておき、その映像をUHF放送波に乗せて供給するこ
とにより、UHF放送波受信アンテナを有する者は、希
望する内容を映像を希望する時間帯に需給されることに
なる。PHS携帯者22がPHSを操作して、所定のコ
マンドを入力すると、その電波は屋内のコマンドボック
ス26から共有装置24を介して、アンテナANT3か
ら発信され、中継局14のアンテナANT2’及びアン
テナANT2を介して、映像供給者11のアンテナAN
T6により受信される。映像供給者11はそのコマンド
に従って、有線でUHFテレビ局に映像を送信し、UH
F放送波に乗せて、中継局14を介してPHS携帯者2
2の家屋に送信する。こうすることにより、既存設備を
利用した上で、希望するサービスを受けることができ
る。
【0017】図4は、共用装置16,17,24の回路
を示し、この共用装置はデュープレクサとして構成され
ている。デュープレクサは、TV側端子P1及びPHS
側端子P2を有し、それぞれの端子はアンテナ側端子P
3から回路X1及び回路X2を介して接続されている。
搬送波としての放送波及び通信波の変調方式がディジタ
ルかアナログかによって回路は異なるが、ここではいか
なる組合せにも対応できるようにされている。変調方式
により種類として、次の4種が考えられる。 例1:TV側及びPHS側の両者がアナログ変調方式の
場合 X1及びX2ともフィルタ、サーキュレータ、ダイオー
ドスイッチ等の組合せ、或いは、フィルタのみからなる
回路。 例2:TV側がアナログ変調方式で、PHS側がディジ
タル変調方式の場合 例3:TV側がディジタル変調方式で、PHS側がアナ
ログ変調方式の場合 例4:TV及びPHSの両者がディジタル変調方式の場
合 この場合、X1及びX2ともフィルタが不要に見える
が、中継局14におけるTV中継機とPHS中継機を一
体化する設計が必要となる。一般には、テレビ中継機製
造業者とPHS製造業者は必ずしも同一業者でないた
め、例1で使用するデュープレクサを使用すれば、従来
の機器をそのまま接続するだけで共用の機能を満足する
ことができる。なお、中継局の搬送波の通過電力(中継
局の電力は最大100W、最小1W程度)を考慮すれ
ば、このデュープレクサは不可欠である。以上の例1乃
至例4の違いはデュープレクサの簡易化の度合いが異な
るだけで、基本的には例1で示した回路開発に帰着す
る。ここでは、例1及び例4の回路について詳述する。
【0018】まず、例1のアナログ変調方式における回
路例を説明する。UHF放送波は周波数帯域470MH
z〜770MHzであり、PHS通信波は周波数帯域1
800MHz前後であり、共振現象により受信した搬送
波が回路X1及びX2により分波・合成される。回路X
1は、ロウパスフィルタの特性を帯びたバンドパスフィ
ルタとして、回路X2は、ハイパスフィルタの特性を帯
びたバンドパスフィルタとして構成することが好まし
い。図5は、アナログ変調方式に利用できる回路を示し
ている。この等価回路において、回路X1は、アンテナ
で受信した搬送波のうち、UHF放送波のみを通過さ
せ、PHS通信波を反射させる回路であり、回路X2
は、アンテナで受信した搬送波のうち、PHS通信波の
みを通過させ、UHF放送波を反射させる回路である。
図6は、図5の回路における減衰特性を示し、UHF放
送波の周波数帯域において、アンテナANT−TV側端
子P1間において、放送波は殆ど減衰することなく出力
され、アンテナANT−PHS側端子P2間において、
通信波も殆ど減衰することなく出力される。
【0019】図7は、例4に対応するディジタル変調方
式に利用できる回路を示している。ディジタル変調方式
における回路は、極めて簡単な回路を利用でき、回路X
1はロウパスフィルタとして、回路X2はハイパスフィ
ルタとして構成されている。図8は、図5の回路におけ
る減衰特性を示し、UHF放送波の周波数帯域におい
て、アンテナANT−TV側端子P1間において、放送
波は殆ど減衰することなく出力され、アンテナANT−
PHS側端子P2間において、通信波も殆ど減衰するこ
となく出力される。なお、図6及び図8において点線で
示した範囲は、VSWR特性が許容できる範囲を示して
いる。
【0020】共用装置におけるそれぞれの回路の実用化
にあたっては、理論的集中定数回路を高周波用の実用的
分布定数回路に変換し、小型化、製品の安定性を得るた
め、材料しては高周波用のセラミック材が使用される。
この材料は、既存のUHF中継局及びPHS中継局、並
びに、PHSのの小型計量化に寄与できるように、小
型、堅牢、並びに、生産性及び環境に対する安定性等を
考慮することはもちろんのこと、高周波で高誘電率を有
するセラミック材料が好ましい。このうち、比誘電率
(ε)が100〜400、温度係数が5ppm/℃以
下、損失角(tanδ)が2×10-4以下のセラミック
材料から選択される。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明では、共振現象と
特定の周波数帯域の搬送波に着目することにより、異な
る周波数の搬送波、すなわち、UHF放送波とPHS通
信波を1つのアンテナで送受信し、さらに、これらの放
送波及び通信波を分波及び合成する共用装置を設けるこ
とで、多数のUHF放送波中継局とPHS通信波中継局
を互いに利用することができる。これらの中継局は既存
設備であるため、新たな設備を拡充することなく、UH
F放送波の伝播地域を拡大して難視聴域をカバーするこ
とができ、一方、PHS通信波の屋内における感度を向
上させて、屋内という局所的な空間ではあるが、UHF
通信波の伝播地域を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 搬送波の伝搬経路を示す模式図
【図2】 搬送波の他の伝搬経路を示す模式図
【図3】 搬送波さらに他の伝搬経路を示す模式図
【図4】 共用装置の回路構成図
【図5】 アナログ変調方式の共用装置の回路図
【図6】 図5の共用装置の減衰量の周波数特性を示す
グラフ
【図7】 ディジタル変調方式の共用装置の回路図
【図8】 図7の共用装置の減衰量の周波数特性を示す
グラフ
【符号の説明】
10 TV局 12 PHS業者 1
4 中継局 16 共用装置 18 受信家屋 2
0 PHS使用者 22 PHS使用者 24 共用装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月1日(1999.7.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 周波数が異なる2つの搬送波を分波及
び合成する共用装置、及び、該共用装置を利用した周波
数が異なる2つの搬送波の伝播方法
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K062 AA11 AB11 AC01 AE03 AE04 BC03 5K067 AA13 BB04 CC02 EE06 EE61 KK03 5K072 AA18 AA29 BB12 BB14 BB25 CC33 CC34 DD15 GG04

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナが受信した特定周波数の搬送波
    を入出力するアンテナ側端子と、前記搬送波を入出力す
    るための2つの機器側端子とを備え、 前記アンテナ側端子と第1の前記機器側端子との間に設
    けられ、前記搬送波のうちUHF放送波のみを通過させ
    る第1の回路と、 前記アンテナ側端子と第2の前記機器側端子との間に設
    けられ、前記搬送波のうちPHS通信波のみを通過させ
    る第2の回路とを有する、 周波数が異なる2つの搬送波を分波及び合成する共用装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第1の回路が、UHF放送波を通過
    させる且つPHS通信波を反射させるフィルタであり、
    前記第2の回路がPHS通信波を通過させ且つUHF放
    送波を反射させるフィルタである、第1項の共用装置。
  3. 【請求項3】 特定周波数のUHF放送波を中継局に設
    けた第1のアンテナにより受信し、 特定周波数のPHS通信波を前記中継局に設けた第2の
    アンテナで受信し、 前記中継局の前記第2のアンテナに受信した放送波及び
    受信した通信波を合波した後に発信する、 搬送波の伝播方法。
  4. 【請求項4】 特定周波数のUHF放送波を中継局に設
    けたアンテナにより受信するとともに特定周波数のPH
    S通信波を該中継局に設けた同一のアンテナにより受信
    し、 前記放送波及び通信波を分波し、 前記放送波及び前記通信波の処理後、前記放送波及び前
    記通信波を合波して前記アンテナから発信する、 搬送波の伝播方法。
  5. 【請求項5】 特定周波数のUHF放送波を中継局に設
    けた第1のアンテナにより受信するとともに特定周波数
    のPHS通信波を該中継局に設けた第1のアンテナによ
    り受信し、 前記第1のアンテナから入力された搬送波をUHF放送
    波とPHS通信波に分波し、 前記放送波及び前記通信波の処理後、前記放送波及び前
    記通信波を合波して前記中継局に設けた第2のアンテナ
    から発信する、 搬送波の伝播方法。
  6. 【請求項6】 前記中継局において受信した搬送波が、
    UHF放送波を通過させ且つPHS通信波を阻止する回
    路とPHS通信波を通過させ且つUHF放送波を阻止す
    る回路とを備えた共用装置により分波する、請求項4又
    は5記載の搬送波の伝播方法。
  7. 【請求項7】 前記中継局から発信された搬送波を屋外
    のアンテナで受信し、受信した搬送波を屋内に引き込
    み、屋内で前記搬送波をUHF放送波とPHS通信波に
    分波し、屋内において前記UHF放送波及びPHS通信
    波を供給する、請求項3乃至7のいずれかに記載の伝播
    方法。
JP15192199A 1999-05-31 1999-05-31 周波数が異なる2つの搬送波を分波及び合成する共用装置、及び、該共用装置を利用した周波数が異なる2つの搬送波の伝播方法 Pending JP2000341162A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008530910A (ja) * 2005-02-10 2008-08-07 レイセオン・カンパニー 広帯域マイクロ波増幅器
US7756469B2 (en) 2006-09-29 2010-07-13 Fujitsu Limited Extended radio base station system having broadcast wave retransmitting function

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