JP2007198936A - 電界強度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望セグメントの信号電力や電界強度の実測が可能で、しかもそのセグメントがマルチパスなどの影響を受けているか否かを容易に把握できるようにする。
【解決手段】セグメント測定部２３は、任意チャンネル内の所望セグメントの信号電力および電界強度を測定し、セグメント理論値算出手段２４は、任意チャンネルについての測定結果とその任意チャンネルに含まれるセグメント数とからセグメント当たりの信号電力および電界強度の理論値を算出する。表示制御部２６は、セグメント測定部２３により得られた所望セグメントについての測定結果を、セグメント理論値算出手段２４の算出結果との差が識別できるように表示器２７に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電波によるサービスを行うにあたって必要な電界強度を測定する技術に関し、特に地上デジタル放送波（ＴＶおよび音声）の電界強度測定を容易にするための技術に関する。

現在、アナログのテレビ放送やラジオ放送はデジタル方式に移行しており、そのデジタル方式の電波の伝搬状態を調べるために、各地で電界強度測定が行われている。

例えば、地上デジタルテレビ放送波の電界強度測定を行うシステムとしては、図３に示すように、測定地点の電波を受けるアンテナ１を設置し、そのアンテナ１の出力信号を周波数変換部１１に入力して所望チャンネルの放送波を選択的に中間周波数帯に変換し、チャンネル測定部１２に入力する。

チャンネル測定部１２は、周波数変換部１１から出力された信号Ｓの電力（チャンネル電力という）Ｐを求め、そのチャンネル電力Ｐ、アンテナ１の特性、ケーブル損失などに基づいて電界強度Ｆ（ｄＢμＶ／ｍ）の値を算出する。

測定されたチャンネル電力Ｐや電界強度Ｆは、表示制御部１３により表示器１４の画面上に数値あるいはグラフ化されて表示される。作業者は例えばアンテナ１の向きや高さを変化させ、その変化に対するチャンネル電力Ｐや電界強度Ｆの変化を調べる。

上記のように所望チャンネルのチャンネル電力Ｐや電界強度Ｆを測定して表示器に表示する電界強度測定装置は、例えば次の非特許文献１に開示されている。

放送技術 ２０００年第５３巻６月号 地上デジタル放送「ＯＦＤＭ波」の野外電界強度測定

地上デジタルテレビ放送の１チャンネルは、図４に示すように、幅約４３０ＫＨｚの１３のセグメントにより構成されているが、ＩＳＤＢ−Ｔではこの５．５７ＭＨｚ幅の１チャンネルのうち中央部の１つのセグメント（ＳＥＧ０）のみを受信する「部分受信」を可能にしている。この「部分受信」のサービスは、２００６年４月から「ワンセグ」として開始される予定であり、例えば携帯電話機などの移動体端末でデジタルテレビ放送を視聴することができる。

この「ワンセグ」のサービスに対応するために、電界強度測定装置側でも１セグメントの電界強度の測定が要求される。

この１セグメント電界強度は、チャンネルの電界強度Ｆの１／１３の演算で求めることができ、この算出値をチャンネル電力やチャンネル電界強度とともに表示器に表示することが考えられる。

しかし、実際の電波伝搬路の周波数特性は、建物の反射（マルチパス）等の影響を受けるため、図５の（ａ）、（ｂ）のようにチャンネル全体にわたって平坦にならない場合が多く、チャンネル全体では十分な電界強度があっても、図５の（ａ）のように中央部の特定セグメントの電界強度が十分でない場合や、図５の（ｂ）のようにその逆の場合が発生し、上記のような単純計算で得られた電界強度では正確な情報を得ることが困難である。

また、たとえ１セグメントの電界強度を実測し、その実測結果を単純表示したのでは、マルチパスの影響を受けているか否かを判断することは困難である。

本発明は、この課題を解決し、１つのチャンネルの所望セグメントの信号電力や電界強度の実測が可能で、しかもそのセグメントがマルチパスなどの影響を受けているか否かを容易に把握できる電界強度測定装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１の電界強度測定装置は、
地上デジタル放送波の任意チャンネルを受信して、該チャンネルの信号電力および電界強度を測定し、該測定結果を表示器（２７）の画面上に表示する電界強度測定装置において、
前記任意チャンネル内の所望セグメントの信号電力および電界強度を測定するセグメント測定部（２３）と、
前記任意チャンネルについての測定結果と該任意チャンネルに含まれるセグメント数とからセグメント当たりの信号電力および電界強度の理論値を算出するセグメント理論値算出手段（２４）と、
前記セグメント測定部により得られた前記所望セグメントについての測定結果を、前記セグメント理論値算出手段の算出結果との差が識別できるように前記表示器に表示する表示制御部（２６）とを設けたことを特徴としている。

また、本発明の請求項２の電界強度測定装置は、請求項１記載の電界強度測定装置において、
前記表示制御部が、前記所望セグメントについての電界強度の測定結果を、前記セグメント当たりの電界強度の理論値との差が識別できるように前記表示器に表示することを特徴としている。

また、本発明の請求項３の電界強度測定装置は、請求項１記載の電界強度測定装置において、
前記表示制御部が、前記所望セグメントについての信号電力の測定結果を、前記セグメント当たりの信号電力の理論値との差が識別できるように前記表示器に表示することを特徴としている。

また、本発明の請求項４の電界強度測定装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の電界強度測定装置において、
前記表示制御部は、前記任意チャンネルについての測定結果と前記セグメント測定部により得られた前記所望セグメントについての測定結果とを同一スケールでバーグラフ表示することを特徴としている。

本発明の電界強度測定装置は、任意チャンネルの所望セグメントの信号電力および電界強度を実測でき、しかもその実測結果と、演算で得られた理論上の１セグメント当たりの信号電力や電界強度との差を画面上で識別できるように表示している。

このため、セグメントの信号電力や電界強度の絶対値だけでなく、１セグメント当たりの平均的な値に対する特定セグメントの実測値の大小比較を容易に行え、その表示情報からマルチパスなどによるチャンネル全体の周波数特性の劣化の有無等も容易に判る。

また、チャンネルについての測定結果とセグメントについての測定結果とを同一スケールでバーグラフ表示するものでは、アンテナの向きや高さの変化に対するチャンネル全体の信号電力や電界強度の変化と特定のセグメントについての信号電力や電界強度の変化とを直感的に把握できる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した電界強度測定装置２０の構成を示している。

この電界強度測定装置２０は、前記した従来装置と同様に、測定地点に設置したアンテナ１の出力信号を周波数変換部２１に入力して所望チャンネルの信号を中間周波数帯（帯域幅を１チャンネル分とする）に変換し、その信号Ｓをチャンネル測定部２２およびセグメント測定部２３に入力する。なお、周波数変換部２１は、シンセサイザ構成のローカル発振器を有しており、図示しない操作部から指定されたチャンネルに対応するローカル信号と入力信号とを混合して指定されたチャンネルの信号を選択的に中間周波数帯に変換する。

チャンネル測定部２２は、入力信号Ｓの電力、即ちチャンネル電力Ｐを求め、そのチャンネル電力Ｐとアンテナ１の係数等に基づいて１チャンネル分の電界強度Ｆを求める。なお、ここで電力とは単位ｄＢμＶ（ｅｍｆ）で示される開放端電圧値である。

セグメント測定部２３は、入力信号Ｓのうちの特定セグメント（例えば中央のセグメント）の信号電力Ｐseg を求め、その信号電力Ｐseg とアンテナ係数などの情報から電界強度Ｆseg を求める。これらの２つの測定部２２、２３の処理は例えばＤＳＰ等によるデジタルフィルタリングおよび演算処理で行われる。

セグメント理論値算出手段２４は、電界強度Ｆおよびチャンネル電力Ｐと、そのチャンネルのセグメント数ｍ（＝１３）とから、１セグメント当たりの電力Ｐｒおよび電界強度Ｆｒを次の演算で求める。

Ｆｒ＝Ｆ−１０ log ｍ
＝Ｆ−１０ log １３＝Ｆ−１１．１４ （ｄＢμＶ／ｍ）
Ｐｒ＝Ｐ−１１．１４ ［ｄＢμＶ（ｅｍｆ）］

上記演算で得られる電界強度Ｆｒ、信号電力Ｐｒは、チャンネル全体の周波数特性が平坦である理想状態における各セグメントの電界強度と信号電力の理論値を表している。

相対値算出手段２５は、上記電界強度Ｆｒに対する実測の電界強度Ｆseg の相対値ΔＦ、即ち、
ΔＦ＝Ｆseg −Ｆｒ （ｄＢ）
を求める。

また、電力Ｐｒ、Ｐseg についても次の演算、
ΔＰ＝Ｐseg −Ｐｒ （ｄＢ）
で相対値ΔＰを求める。なお、アンテナ係数がチャンネル内で一定であれば、両相対値ΔＦ、ΔＰは等しい。

表示制御部２６は、チャンネル電力Ｐ、電界強度Ｆ、１セグメント当たりの電力Ｐｒ、電界強度Ｆｒ、特定セグメントの電力Ｐseg 、電界強度Ｆseg 、相対値ΔＦを受け、これらの情報を表示器２７の画面上に所定のレイアウトで表示する。

図２は、その表示レイアウトの一例を示すものであり、上段には、チャンネル全体（Ａｌｌ Ｓｅｇ）の電界強度Ｆの値「８８．２３」と特定セグメント（Ｏｎｅ Ｓｅｇ）の電界強度Ｆseg の値「７２．２６」が表示され、下段には、チャンネル電力Ｐの値「８７．３７」と特定のセグメントの電力Ｐseg の値「７１．４０」が表示されている。

また、中段には、チャンネルの電界強度Ｆ、セグメントの実測の電界強度Ｆseg および理論上の電界強度Ｆｒを横長の棒グラフで重ね合わせて表示し、その近傍に、理論上の１セグメントの電界強度Ｆｒと実測の電界強度Ｆsegとの差ΔＦ（相対値）を数値表示している。

このように実施形態の電界強度測定装置２０は、所望チャンネルの電力Ｐ、電界強度Ｆだけでなく、特定セグメントの電力Ｐseg 、電界強度Ｆseg を実測して、その実測結果と、チャンネルの周波数特性が平坦と仮定した場合の１セグメント当たりの電界強度Ｆｒや電力Ｐｒとの差が識別できるように表示している。

このため、単に特定セグメントの電力や電界強度が規定レベル以上か否かの判定だけでなく、特定セグメントの電力や電界強度がチャンネル内で平均的なレベルにあるか否かを一目で判定でき、マルチパスの影響も把握することができる。例えば図２のように、Ｆseg ＜Ｆｒであれば、マルチパスなどの影響で特定セグメントの帯域の電界強度あるいは電力が低下していると予想される。

また、上記したように、チャンネルの電界強度Ｆ、セグメントの実測の電界強度Ｆseg および理論上の電界強度Ｆｒを横長の棒グラフで重ね合わせて表示しているので、アンテナ１の向きや高さの変化に対する各値の大小関係、変化の様子を直感的に把握でき、チャンネル全体あるいは特定セグメントに対して最適な受信環境を容易に設定することができる。

上記実施形態では、相対値算出手段２５によりセグメントの実測の電界強度Ｆseg と理論上の電界強度Ｆｒとの差ΔＦを数値で求めているが、両者の差はバーグラフでも識別することができる。したがって、相対値算出手段２５および差の数値表示を省略することもできる。

また、上記実施形態では、任意のチャンネルの特定セグメント（例えば中央のセグメント）についての電界強度を求めていたが、信号処理の帯域の指定を変えることで、任意のセグメントの電界強度を測定できる。

また、前記実施形態では、表示制御部２６が電界強度Ｆ、Ｆｒ、Ｆseg をバーグラフで表示していたが、各電力Ｐ、Ｐｒ、Ｐseg をバーグラフで表示して、セグメントの電力の実測値を理論値との差が識別できるように表示してもよい。

また、前記実施形態では、セグメント理論値算出手段２４が電界強度Ｆｒと電力Ｐｒの両方を求めていたが、セグメントについての実測値と理論値とを電界強度のみで表す場合、セグメント理論値算出手段２４は電界強度Ｆｒのみを求めればよく、セグメントについての実測値と理論値とを電力値のみで表す場合、セグメント理論値算出手段２４は電力値Ｐｒのみを求めればよい。

また、本発明は、ＵＨＦ帯の地上デジタルテレビ放送波だけでなく、ＶＨＦ帯で計画されている１チャンネル当たり８セグメント構成のデジタルラジオで一つのセグメントの電界強度を測定する場合においても同様に適用できる。

本発明の実施形態の構成を示す図 実施形態の測定結果の表示例を示す図 従来装置の構成を示す図 地上デジタルテレビ放送波のチャンネル構成図 地上デジタルテレビ放送波の伝搬周波数特性例

符号の説明

１……アンテナ、２０……電界強度測定装置、２１……周波数変換部、２２……チャンネル測定部、２３……セグメント測定部、２４……セグメント理論値算出手段、２５……相対値算出手段、２６……表示制御部、２７……表示器

Claims (4)

1. 地上デジタル放送波の任意チャンネルを受信して、該チャンネルの信号電力および電界強度を測定し、該測定結果を表示器（２７）の画面上に表示する電界強度測定装置において、
   前記任意チャンネル内の所望セグメントの信号電力および電界強度を測定するセグメント測定部（２３）と、
   前記任意チャンネルについての測定結果と該任意チャンネルに含まれるセグメント数とからセグメント当たりの信号電力および電界強度の理論値を算出するセグメント理論値算出手段（２４）と、
   前記セグメント測定部により得られた前記所望セグメントについての測定結果を、前記セグメント理論値算出手段の算出結果との差が識別できるように前記表示器に表示する表示制御部（２６）とを設けたことを特徴とする電界強度測定装置。
2. 前記表示制御部が、前記所望セグメントについての電界強度の測定結果を、前記セグメント当たりの電界強度の理論値との差が識別できるように前記表示器に表示することを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
3. 前記表示制御部が、前記所望セグメントについての信号電力の測定結果を、前記セグメント当たりの信号電力の理論値との差が識別できるように前記表示器に表示することを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
4. 前記表示制御部は、前記任意チャンネルについての測定結果と前記セグメント測定部により得られた前記所望セグメントについての測定結果とを同一スケールでバーグラフ表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電界強度測定装置。

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