JP2002094426A - 地上波デジタル放送無給電中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素なシステム構成であること、無給電であ
ること、新たにケーブルを引き回すための工数ないしス
ペースが不要であること、といった諸条件を満足できる
新規な放送無給電中継装置を得ることを課題とする。 【解決手段】 地上波デジタル放送で採用されるＯＦＤ
Ｍ伝送方式を用いて放送されてきたＯＦＤＭ信号を良好
に受信可能な場所に設置される主受信アンテナ１７と、
この主受信アンテナ１７を介して受信されたＯＦＤＭ信
号を送信する送信アンテナ１９と、を含んで構成され、
送信アンテナ１９は、ＯＦＤＭ信号を良好に受信できな
い場所に設置される副受信アンテナ２３へ向けて、主受
信アンテナ１７を介して受信されたＯＦＤＭ信号を送信
することで、ＯＦＤＭ信号波の進行方向を変更させて放
送波を目的地点に無給電中継する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２００３年開始予
定の、地上波デジタル放送で採用されるＯＦＤＭ伝送方
式を用いて放送されてきたＯＦＤＭ信号波を中継する地
上波デジタル放送中継装置に係り、特に、簡素なシステ
ム構成であること、無給電であること、新たにケーブル
を引き回すための工数ないしスペースが不要であるこ
と、といった諸条件を満足できる地上波デジタル放送無
給電中継装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地上波を用いるテレビ放送にあっては、
放送波がその伝搬中にビル等の障害物によって反射され
ると、放送波は複数の伝搬経路を介して受信点に到来す
るようになる。このように、同一の受信点に到来する放
送波の伝搬経路が複数存在する、いわゆるマルチパスが
生じると、一般にその伝搬経路長が異なるために、受信
点において、同一の映像ないし音声を含む放送波が、遅
延時間をおいて受信されるようになる。すると、こうし
た放送波を受信した受信機の画面には多重像が表示され
ることになる。これがいわゆるマルチパス障害である。

【０００３】こうしたマルチパス障害に悩まされている
難視地区の受信改善対策として、例えば、良好な受信点
に設置したアンテナにより受信されたテレビ信号を増幅
し、これを同軸ケーブル網などを介して各ユーザ宅に分
配するようにした、いわゆる共同受信システムが知られ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た共同受信システムにあっては、システム構成の規模が
大きく、また、テレビ信号増幅のための電力が必要であ
り、さらに、例えば建築年数が所定年数以上経過した建
物に適用しようとしたとき、新たにケーブルを引き回す
ためのスペースがとれない等の理由により対応出来ない
場合があるという解決すべき課題を内在していた。

【０００５】そこで、簡素なシステム構成であること、
無給電であること、新たにケーブルを引き回すための工
数ないしスペースが不要であること、といった諸条件を
満足できる新規な放送無給電中継装置の開発が待望され
ていたのである。

【０００６】本発明は、上述した背景に鑑みてなされた
ものであり、２００３年開始予定の、地上波デジタル放
送で採用されるＯＦＤＭ伝送方式を用いて放送されてき
たＯＦＤＭ信号波の進行方向を変更させて放送波を目的
地点に無給電中継することにより、簡素なシステム構成
であること、無給電であること、新たにケーブルを引き
回すための工数ないしスペースが不要であること、とい
った諸条件を満足できる新規な地上波デジタル放送無給
電中継装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明者は、地上波デジタル放送で採用予定の
ＯＦＤＭ伝送方式に注目して鋭意研究を進めていたとこ
ろ、ＯＦＤＭ伝送方式が有する利点を活用することで首
記の課題解決を図ることが可能であるとの確信を得て、
さらなる研究を進めた結果、本発明に係る地上波デジタ
ル放送無給電中継装置を想到するに至ったのである。

【０００８】ここで、ＯＦＤＭ伝送方式の概要とその利
点について簡単に述べる。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequ
ency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）伝
送方式とは、送信対象情報を複数の搬送波に分割して送
信するマルチキャリア伝送方式の一種であり、伝送帯域
内に数千にものぼる多数の搬送波を立てて、各搬送波毎
にデータを割り当てて放送を行う。このデータ割り当て
の際に、同一対象データを複数の搬送波にわたって繰り
返し割り当てるといった冗長性をもたせることで、例え
ば部分的にデータが損傷を受けたとしても、他の搬送波
に割り付けた同一のデータを用いて誤りを補完すること
ができるため、地上波で問題となるマルチパス障害に対
して強いという利点を有している。

【０００９】本発明は、こうしたＯＦＤＭ伝送方式が有
する利点に着目してなされたものであって、請求項１に
記載したように、地上波デジタル放送で採用されるＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いて放送されてきたＯＦＤＭ信号を良
好に受信可能な場所に設置される主受信アンテナと、こ
の主受信アンテナを介して受信されたＯＦＤＭ信号を送
信する送信アンテナと、を含んで構成される地上波デジ
タル放送中継装置であって、前記送信アンテナは、前記
ＯＦＤＭ信号を良好に受信できない場所に設置される副
受信アンテナへ向けて、前記主受信アンテナを介して受
信されたＯＦＤＭ信号を送信することで、ＯＦＤＭ信号
波の進行方向を変更させて放送波を目的地点に無給電中
継することを要旨とする。

【００１０】請求項１に係る地上波デジタル放送無給電
中継装置では、ＯＦＤＭ信号を良好に受信できない場
所、具体的には、例えば地上波デジタル放送のサービス
範囲内に該当するにもかかわらずＯＦＤＭ信号を直接受
信できないような、マルチパス障害に悩まされる場所に
設置される副受信アンテナへ向けて、無給電中継装置の
一部を構成する送信アンテナは、主受信アンテナを介し
て良好に受信されたＯＦＤＭ信号を送信することで、Ｏ
ＦＤＭ信号波の進行方向を変更させて放送波を目的地点
に無給電中継するようにしている。これにより、目的地
点に設置される副受信アンテナの元には、主受信アンテ
ナを介して良好に受信されたＯＦＤＭ信号が届けられ
る。しかも、ＯＦＤＭ伝送方式はマルチパス障害に対し
て強いという利点を有している。したがって、副受信ア
ンテナにおける受信電界強度を高水準に引き上げる作用
と、ＯＦＤＭ伝送方式が有するマルチパス障害に対して
強いという利点と、の相乗効果によって、本来ならばマ
ルチパス障害に悩まされるであろう目的地点において、
マルチパス障害の影響を受けることなく放送波を良好に
受信することができるようになる。なお、ここでいう目
的地点とは、受信機へのＯＦＤＭ信号入力端を含むこと
は当然として、例えば、複数の無給電中継装置を経てＯ
ＦＤＭ信号波を伝送する場合において、伝搬経路中の中
継地点を含む概念であることを付言しておく。これは、
請求項１に記載の構成要件を充足している限りにおい
て、本発明は複数の無給電中継装置を経てＯＦＤＭ信号
波を伝送する態様をもその技術的範囲に含むことを意味
している。また、本発明は１つの送信アンテナに対して
例えば複数の副受信アンテナを関係付ける態様も、その
技術的範囲に含んでいる。具体的には、例えば本発明に
係る無給電中継装置を集合住宅の屋上に設置した場合に
おいて、各戸のベランダ等に副受信アンテナを設置する
態様をも、本発明はその技術的範囲に含んでいる。こう
した集合住宅への適用態様にも容易に応えることができ
ることからも、本発明の有用性は明らかであろう。

【００１１】請求項１に記載の発明によれば、簡素なシ
ステム構成であること、無給電であること、新たにケー
ブルを引き回すための工数ないしスペースが不要である
こと、といった諸条件を満足できる新規な地上波デジタ
ル放送無給電中継装置を得ることができる。

【００１２】請求項１では、地上波デジタル放送無給電
中継装置が備えるべき基本的な枠組みについて規定し
た。

【００１３】これに対し、請求項２以下では、受信機へ
のＯＦＤＭ信号入力端での受信電界強度の向上を企図し
た様々な工夫について規定している。

【００１４】請求項２に係る地上波デジタル放送無給電
中継装置は、請求項１に記載の地上波デジタル放送無給
電中継装置において、前記主受信アンテナを介して受信
したＯＦＤＭ信号の位相を調整する位相調整手段をさら
に備えることを要旨とする。

【００１５】また、請求項３に係る地上波デジタル放送
無給電中継装置は、請求項２に記載の地上波デジタル放
送無給電中継装置において、前記位相調整手段における
ＯＦＤＭ信号の位相調整は、前記主受信アンテナを介し
て受信したＯＦＤＭ信号を前記送信アンテナへと導く信
号経路途中に設けた位相調整器で行われることを要旨と
する。

【００１６】そして、請求項４に係る地上波デジタル放
送無給電中継装置は、請求項２に記載の地上波デジタル
放送無給電中継装置において、前記位相調整手段におけ
るＯＦＤＭ信号の位相調整は、前記送信アンテナと前記
副受信アンテナ間の相対的な位置関係を変更することに
より行われることを要旨とする。

【００１７】請求項２の発明によれば、主受信アンテナ
を介して受信したＯＦＤＭ信号の位相を調整する位相調
整手段をさらに備えたので、図５ないし図６に示した、
位相調整前後の受信機入力端における受信電界強度の周
波数特性図から明らかなように、受信機へのＯＦＤＭ信
号入力端での受信電界強度における周波数選択性フェー
ジングが改善されて、同受信電界強度の向上を期待する
ことができる。

【００１８】また、請求項３に係る地上波デジタル放送
無給電中継装置は、請求項２に記載の地上波デジタル放
送無給電中継装置において、前記位相調整手段における
ＯＦＤＭ信号の位相調整は、前記主受信アンテナを介し
て受信したＯＦＤＭ信号を前記送信アンテナへと導く信
号経路途中に設けた位相調整器で行われることを要旨と
する。

【００１９】そして、請求項４に係る地上波デジタル放
送無給電中継装置は、請求項２に記載の地上波デジタル
放送無給電中継装置において、前記位相調整手段におけ
るＯＦＤＭ信号の位相調整は、前記送信アンテナと前記
副受信アンテナ間の相対的な位置関係を変更することに
より行われることを要旨とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る地上波デジ
タル放送無給電中継装置の一実施形態について、図面を
参照して詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明に係る地上波デジタル放送
無給電中継装置の概略構成図、図２は、本発明の第１実
施例に係る無給電中継装置の概略構成図、図３は、本発
明の第２実施例に係る無給電中継装置の概略構成図、図
４は、本無給電中継装置の一部を構成する位相調整器の
ブロック構成図、図５ないし図６は、位相調整前後の受
信機入力端における受信電界強度の周波数特性図であ
る。

【００２２】本発明の請求項１に対応する地上波デジタ
ル放送無給電中継装置１１は、図１に示すように、地上
波デジタル放送で採用されるＯＦＤＭ伝送方式を用いて
放送塔１３から放送されてきたＯＦＤＭ信号を良好に受
信可能な、例えばビル１５の屋上などの適宜の場所に設
置される主受信アンテナ１７と、この主受信アンテナ１
７を介して受信されたＯＦＤＭ信号を送信する送信アン
テナ１９と、を含んで構成される。なお、主受信アンテ
ナ１７と送信アンテナ１９とは、一体に構成することも
できるし、または、それぞれを別体に作成した後、両ア
ンテナ１７，１９間を例えば同軸ケーブルなどの信号経
路１８を介して接続する構成を採ることもできる。そし
て、送信アンテナ１９は、ＯＦＤＭ信号を良好に受信で
きない、例えばビル１５の陰などに建てられた家屋２１
の屋根などの適宜の場所に設置される副受信アンテナ２
３へ向けて、主受信アンテナ１７を介して受信されたＯ
ＦＤＭ信号を送信することで、ＯＦＤＭ信号波の進行方
向を変更させて放送波を目的地点に無給電中継する機能
を備えている。

【００２３】このように構成された無給電中継装置１１
では、ＯＦＤＭ信号を良好に受信できない場所、具体的
には、例えば地上波デジタル放送のサービス範囲内に該
当するにもかかわらずＯＦＤＭ信号を直接受信できない
ような、マルチパス障害に悩まされる場所２１に設置さ
れる副受信アンテナ２３へ向けて、本無給電中継装置１
１の一部を構成する送信アンテナ１９は、主受信アンテ
ナ１７を介して良好に受信されたＯＦＤＭ信号を送信す
ることで、ＯＦＤＭ信号波の進行方向を、直接波の進行
方向である第１の方向２５から第２の方向２６へと変更
させて、放送波を目的地点２１に無給電中継するように
している。これにより、目的地点に設置される副受信ア
ンテナ２３の元には、主受信アンテナ１７を介して良好
に受信されたＯＦＤＭ信号が届けられる。しかも、ＯＦ
ＤＭ伝送方式は、例えば図１に示した建造物２７，２９
でそれぞれ反射した遅延波２７ａ，２９ａに由来するマ
ルチパス障害に対して強いという利点を有している。し
たがって、副受信アンテナ２３における受信電界強度を
高水準に引き上げる作用と、ＯＦＤＭ伝送方式が有する
マルチパス障害に対して強いという利点と、の相乗効果
によって、本来ならばマルチパス障害に悩まされるであ
ろう目的地点２１において、マルチパス障害の影響を受
けることなく放送波を良好に受信することができるよう
になる。なお、ここでいう目的地点とは、受信機へのＯ
ＦＤＭ信号入力端２３を含むことは当然として、例え
ば、複数の無給電中継装置を経てＯＦＤＭ信号波を伝送
する場合において、伝搬経路中の中継地点を含む概念で
あることを付言しておく。これは、請求項１に記載の構
成要件を充足している限りにおいて、本発明は複数の無
給電中継装置を経てＯＦＤＭ信号波を伝送する態様をも
その技術的範囲に含むことを意味している。また、本発
明は１つの送信アンテナ１９に対して例えば複数の副受
信アンテナ２３を関係付ける態様も、その技術的範囲に
含んでいる。具体的には、例えば本発明に係る無給電中
継装置１１を集合住宅の屋上に設置した場合において、
各戸のベランダ等に副受信アンテナ２３を設置する態様
をも、本発明はその技術的範囲に含んでいる。こうした
集合住宅への適用態様にも容易に応えることができるこ
とからも、本発明の有用性は明らかであろう。

【００２４】請求項１に対応する無給電中継装置１１に
よれば、簡素なシステム構成であること、無給電である
こと、新たにケーブルを引き回すための工数ないしスペ
ースが不要であること、といった諸条件を満足すること
ができる。

【００２５】ところで、本発明に係る無給電中継装置１
１では、上述した基本的な枠組みに加えて、請求項２な
いし４に記載したように、受信機へのＯＦＤＭ信号入力
端での受信電界強度の向上を企図した様々な工夫をこら
している。

【００２６】すなわち、請求項２に対応する無給電中継
装置１１は、図１及び図４に示すように、主受信アンテ
ナ１７を介して受信したＯＦＤＭ信号の位相を調整する
位相調整手段として機能する位相調整器３１をさらに備
えている。この位相調整器３１は、例えば主受信アンテ
ナ１７を介して受信したＯＦＤＭ信号を送信アンテナ１
９へと導く信号経路１８の途中に設けてある。位相調整
器３１は、図４に示すように、信号経路１８における分
岐点４１と、この分岐点４１の上流側に設けられる加算
器４３と、分岐点４１と加算器４３との間をバイパスさ
せるようにして設けられ、所要のＯＦＤＭ信号に対して
時間遅延処理を施す遅延回路４５と、を含んで構成され
ている。そして、この位相調整器３１において、ＯＦＤ
Ｍ信号の位相調整が行われる。

【００２７】なお、位相調整手段が発揮するＯＦＤＭ信
号の位相調整機能は、送信アンテナ１９と副受信アンテ
ナ２３間の相対的な位置関係、具体的には、副受信アン
テナ２３に対する送信アンテナ１９の指向方向を変更す
ることにより行うように構成してもよい。

【００２８】このように、請求項２に対応する無給電中
継装置１１によれば、主受信アンテナ１７を介して受信
したＯＦＤＭ信号の位相を調整する位相調整手段３１を
さらに備えたので、図５ないし図６に示した、位相調整
前後の受信機入力端における受信電界強度の周波数特性
図から明らかなように、受信機へのＯＦＤＭ信号入力端
での受信電界強度における周波数選択性フェージングが
改善されて、同受信電界強度の向上を期待することがで
きる。

【００２９】次に、本発明の第１ないし第２実施例に係
る無給電中継装置について、図２ないし図３を参照しつ
つ説明する。なお、本第１ないし第２実施例を説明する
にあたり、既に説明した構成要素と共通する機能要素に
は共通する符号を付し、その重複した説明を省略する。

【００３０】（第１実施例）本第１実施例に係る無給電
中継装置１１では、図１に示した無給電中継装置１１に
おける主受信アンテナ１７として、複数の受信アンテナ
１７ａないし１７ｄを採用することで、無給電中継装置
１１における受信電力を高める例を示している。こうし
た第１実施例に記載の主受信アンテナ１７において、複
数の受信アンテナ１７ａないし１７ｄ間の相対的な距離
間隔、または複数の受信アンテナ１７ａないし１７ｄそ
れぞれの指向方向を調整することによっても、主受信ア
ンテナ１７の周波数選択性を変更することができ、ひい
てはＯＦＤＭ信号の位相調整を行うことができる。

【００３１】図２に示したアンテナ利得、自由空間損
失、熱雑音などのパラメータ設定条件下で、本第１実施
例に示す目的地点２１に備えられる副受信アンテナ２３
における、受信電力および受信入力信号のＣＮ比をそれ
ぞれ計算すると、受信電力は−５２ｄＢｍ、受信入力信
号のＣＮ比は４７ｄＢとの結果が得られた。受信入力信
号のＣＮ比のスレッシュホールドレベルを例えば２５ｄ
Ｂと設定すると、これよりも受信入力信号のＣＮ比：４
７ｄＢは２２ｄＢだけ上回っている。これは、目的地点
２１におかれた受信機において、良好な画像が得られる
ことを示している。

【００３２】（第２実施例）本第２実施例に係る無給電
中継装置１１では、送信アンテナ１９から送信されてき
たＯＦＤＭ信号を、家屋２１内に設置される受信機３３
に例えば同軸ケーブルなどを介して接続された副受信ア
ンテナ２３に向けて送信する例を示している。

【００３３】図３に示したアンテナ利得、自由空間損
失、熱雑音などのパラメータ設定条件下で、本第２実施
例に示す目的地点２１に備えられる副受信アンテナ２３
における、受信電力および受信入力信号のＣＮ比をそれ
ぞれ計算すると、受信電力は−５８ｄＢｍ、受信入力信
号のＣＮ比は４１ｄＢとの結果が得られた。受信入力信
号のＣＮ比のスレッシュホールドレベルを例えば２５ｄ
Ｂと設定すると、これよりも受信入力信号のＣＮ比：４
１ｄＢは１６ｄＢだけ上回っている。これは、目的地点
２１におかれた受信機３３において、良好な画像が得ら
れることを示している。

【００３４】なお、上述した第１ないし第２実施例を組
み合わせれば、例えば、複数の無給電中継装置１１を経
てＯＦＤＭ信号波を伝送する態様を具現化することがで
き、本発明は、こうして複数の無給電中継装置１１を経
てＯＦＤＭ信号波を伝送する態様をも、その技術的範囲
に含むことを付言しておく。

【００３５】最後に、上述した実施の形態は、本発明の
理解を容易にするために例示的に記載したものであっ
て、本発明の技術的範囲を限定するために記載したもの
ではない。すなわち、本発明は、その技術的範囲に属す
る全ての実施の形態を含むことは当然として、そのいか
なる均等物をも含む趣旨である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
係る地上波デジタル放送無給電中継装置によれば、副受
信アンテナにおける受信電界強度を高水準に引き上げる
作用と、ＯＦＤＭ伝送方式が有するマルチパス障害に対
して強いという利点と、の相乗効果によって、本来なら
ばマルチパス障害に悩まされるであろう目的地点におい
て、マルチパス障害の影響を受けることなく放送波を良
好に受信することができるようになる。したがって、簡
素なシステム構成であること、無給電であること、新た
にケーブルを引き回すための工数ないしスペースが不要
であること、といった諸条件を満足できる新規な地上波
デジタル放送無給電中継装置を得ることができる。

【００３７】請求項２に係る地上波デジタル放送無給電
中継装置によれば、主受信アンテナを介して受信したＯ
ＦＤＭ信号の位相を調整する位相調整手段をさらに備え
たので、例えば図５ないし図６に示すように、受信機へ
のＯＦＤＭ信号入力端での受信電界強度における周波数
選択性フェージングが改善されて、同受信電界強度の向
上を期待することができるというきわめて優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地上波デジタル放送無給電中継装
置の概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る無給電中継装置の概
略構成図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る無給電中継装置の概
略構成図である。

【図４】本無給電中継装置の一部を構成する位相調整器
のブロック構成図である。

【図５】位相調整前の受信機入力端における受信電界強
度の周波数特性図である。

【図６】位相調整後の受信機入力端における受信電界強
度の周波数特性図である。

【符号の説明】

１１ 地上波デジタル放送無給電中継装置 １３ 放送塔 １５ ビル １７ 主受信アンテナ １８ 信号経路 １９ 送信アンテナ ２１ 家屋（目的地点） ２３ 副受信アンテナ ２５ 第１の方向 ２６ 第２の方向 ２７，２９ 建造物 ２７ａ，２９ａ 遅延波 ３１ 位相調整器（位相調整手段） ３３ 受信機 ４１ 分岐点 ４３ 加算器 ４５ 遅延回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上波デジタル放送で採用されるＯＦＤ
   Ｍ伝送方式を用いて放送されてきたＯＦＤＭ信号を良好
   に受信可能な場所に設置される主受信アンテナと、この
   主受信アンテナを介して受信されたＯＦＤＭ信号を送信
   する送信アンテナと、を含んで構成される地上波デジタ
   ル放送中継装置であって、 前記送信アンテナは、前記ＯＦＤＭ信号を良好に受信で
   きない場所に設置される副受信アンテナへ向けて、前記
   主受信アンテナを介して受信されたＯＦＤＭ信号を送信
   することで、ＯＦＤＭ信号波の進行方向を変更させて放
   送波を目的地点に無給電中継することを特徴とする地上
   波デジタル放送無給電中継装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の地上波デジタル放送無
   給電中継装置において、 前記主受信アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号の位
   相を調整する位相調整手段をさらに備えることを特徴と
   する地上波デジタル放送無給電中継装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の地上波デジタル放送無
   給電中継装置において、 前記位相調整手段におけるＯＦＤＭ信号の位相調整は、
   前記主受信アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号を前
   記送信アンテナへと導く信号経路途中に設けた位相調整
   器で行われることを特徴とする地上波デジタル放送無給
   電中継装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の地上波デジタル放送無
   給電中継装置において、 前記位相調整手段におけるＯＦＤＭ信号の位相調整は、
   前記送信アンテナと前記副受信アンテナ間の相対的な位
   置関係を変更することにより行われることを特徴とする
   地上波デジタル放送無給電中継装置。