JP2008199454A - テレビジョン受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、テレビに組み込まれ、内蔵アンテナを備えることで屋内での設置が容易なテレビジョン受信装置であって、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けること無く、良好な受信状態を得ることが可能なテレビジョン受信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 第１のブランチのアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄを最大受信周波数の波長λの略１／４の間隔で互いに等間隔になるように配置するようにし、第１のブランチの第１の復調信号と第２のブランチの第２のアンテナから得られる第２の復調信号とをダイバーシチ合成するようにした。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複数のアンテナを内蔵し、地上デジタル放送を受信するテレビジョン受信装置に関する。

屋外に設置されたアンテナを使用して、屋内に設置されたテレビでデジタル放送を受信する場合には、アンテナからテレビまで受信ケーブルを敷設する必要がある。従って、テレビを設置する部屋を変更しようとすると、既に敷設されている受信ケーブルを敷設し直す手間がかかるという問題がある。

そこで、屋外に設置されたアンテナを使用する代わりに、屋内用アンテナを設置して使用したり、ないしは、テレビ自体にロッドアンテナを内蔵することが行われていた。

しかし、デジタル放送では、アンテナで受信される受信信号は一定のレベル以上の強度が必要であり、それが保てない場合には、映像や音声が全く再生できないという問題がある。さらに、地上デジタル放送では、帯域内（５．６ＭＨｚ）の全キャリアを受信する必要があるとともに、送信局の送信電力も抑えられている。従って、アンテナの設置状態が良くない場合、アンテナで受信される受信信号の強度を一定のレベル以上に確保することは容易では無いという問題があった。

この改善策として、複数のアンテナを使用して得られた各受信信号をダイバーシチ合成することにより受信機のゲインを上げるダイバーシチ方式を、テレビに適用することが考えられる。ダイバーシチ受信において、複数のアンテナで受信した受信信号のうち、受信レベルの大きい受信信号を選択する方式や、複数の受信信号を合成する方式を、テレビに適用することが、車載用のテレビにおいて提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、屋内用アンテナないしはテレビ自体にロッドアンテナが内蔵されたテレビを屋内に設置する際には、アンテナないしはテレビを設置する方位を調整して設置する必要がある。デジタル放送の電波の受信状態は、天気、気温、及び、屋内の人の位置等で常に変化する。従って、良好な受信状態を維持するためには、受信状態の劣化を視聴者が認知する度に、アンテナないしはテレビ自体の方位を視聴者が調整するようにしていた。

この調整を不要とする改善策として、テレビの筐体の複数の面のうち、直交した方位の各面にそれぞれアンテナを配置し、受信レベルの大きいアンテナの受信信号を選択する方式を適用したテレビがある（例えば、特許文献２）。

また、テレビでは無いが、地上デジタル放送が受信可能な携帯電話においては、地上デジタル放送の電波が水平偏波であるのに対し、携帯電話の電波が垂直偏波である。そこで、偏波面の異なる電波のいずれに対しても良好な受信状態を得るために、互いに直交するように配置された２つのアンテナを携帯電話の筐体に固定し、携帯電話の筐体の水平面（地面）に対する傾きを計測できる角度センサで２つのアンテナのうちの一方のアンテナの受信信号の位相を制御してダイバーシチ合成する方式が適用されている（例えば、特許文献３）。

また、特に液晶テレビやプラズマディスプレイ等の薄型テレビでは、複数のアンテナを薄型テレビに内蔵する場合、アンテナ間の結合によって感度低下が起こることがある。そこで、アンテナ間の結合による感度低下を抑制するために、薄型テレビ本体の上辺部に複数のアンテナを配置する際に、互いのアンテナの間隔が最大周波数の波長の１／２以上となるように配置する方式（例えば、特許文献４）が適用されている。

特開２００５−２２３５１０号公報（第７〜１０頁、第３図） 特開２００６−６０５５８号公報（第５〜７頁、第５図） 特開２００５−３１８４０７号公報（第４〜６頁、第１図） 特開２００５−３４１５４２号公報（第１８〜１９頁、第１６Ａ図）

ところで、上記のような従来のダイバーシチ方式を適用したテレビジョン受信装置においては、例えば、車載用のテレビで車両に複数のアンテナを搭載する場合は、アンテナ間の距離を確保することが容易であるので、アンテナ間のフェージング相関を抑制でき、高いダイバーシチゲインを得ることができる。しかし、テレビにアンテナを内蔵する場合には、アンテナ間の距離を確保することが容易でないので、高いダイバーシチゲインを得ることが困難で良好な受信状態が得られないという問題がある。

また、テレビにアンテナを内蔵するに際して、テレビの筐体の直交した方位の各面にそれぞれアンテナを配置し、受信レベルの大きいアンテナの受信信号を選択する方式を適用したとしても、片方のアンテナの寄与しか得られず、低いダイバーシチゲインしか期待できないという問題がある。さらに、屋内の地上デジタル放送の受信においては、屋内の場所によっては、地上デジタル放送の電波の極度に弱いポイントが生じ得る。一般に、屋内では電波が窓や壁から透過して入ってくるが、その電波の反射や入射する方向によっては定在波が立ち、電波の電界強度の弱いポイント（以下では、弱電界ポイントと呼ぶ。）がその場所に固有の間隔を隔てて多数存在する。この弱電界ポイントにおいては、場合によっては、受信感度の良好なポイントから２０ｃｍ程度離れているだけで、１０ｄＢ以上の受信感度の低下をもたらしてしまうことがある。その場合には、テレビの筐体の直交した方位の各面にそれぞれアンテナを配置したとしても、両方のアンテナが弱電界ポイントに位置することとなると、良好な受信状態を得ることができないという問題がある。

また、上述した地上デジタル放送が受信可能な携帯電話に適用されている方式については、異なる偏波面の電波、すなわち、垂直偏波及び水平偏波の両方に対して良好な受信状態を得るために効果が期待できる。しかし、アンテナの受信感度の指向性の方位を地上デジタル放送の電波の到来する方向に調整して設定する必要があるので、視聴者が手で保持して容易にアンテナの方位を変えることが可能な携帯電話に適用する際には問題とならないが、屋内に設置されて容易に方位を調整できない据付型のテレビに対しては、適用が困難であるという問題があった。

また、薄型テレビにおいては、寸法的制約からアンテナも小型化し省スペースに配置する必要があり、例えば、２台のアンテナを配置する間隔を受信最大周波数の波長の１／２以上に保つように設定した場合、両方のアンテナが固有の間隔を隔てて存在する弱電界ポイントにかかってしまう可能性があるという問題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するために為されたもので、屋内に設置して地上デジタル放送を受信するテレビジョン受信装置であって、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けること無く、良好な受信状態を得ることが可能なテレビジョン受信装置を提供することを目的とする。

この発明に係るテレビジョン受信装置は、放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、前記複数の第１のアンテナから出力される各々の第１の出力信号のうちの特定の第１の出力信号を選択する選択回路と、前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数の第１のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する第２のアンテナと、前記特定の第１の出力信号と前記第２のアンテナから出力された第２の出力信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、前記選択回路を制御するアンテナ制御部とからなるテレビジョン受信装置であって、前記複数の第１のアンテナは、最大周波数の波長の略１／４の間隔で互いに等間隔で配置されることを特徴とするものである。

この発明によれば、複数の第１のアンテナを最大周波数の波長の略１／４の間隔で互いに等間隔になるように配置したので、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けること無く、良好な受信感度を得ることができる。

以下、この発明の実施の形態によるダイバーシチ方式のテレビジョン受信装置について、説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態１の全体構成を示す全体構成図である。

図１において、地上デジタル放送の電波を受信する複数の第１のアンテナであるアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄは、ダイポールアンテナやポールアンテナ等の、受信感度が８の字の指向性パターンを有し、アレイ状に配置されるアンテナである。

アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄから出力される各々の第１の出力信号は、いずれも選択回路２に入力される。

選択回路２で選択された特定の第１の出力信号はＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ−Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号であるので、チューナ部３ａで、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）またはベースバンドの第１のアナログ受信信号に変換される。

次に、チューナ部３ａから出力された第１のアナログ受信信号は、ＡＤ変換器４ａで、第１のデジタル受信信号に変換される。

さらに、第１のデジタル受信信号は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）復調回路５ａで、ＯＦＤＭの時間軸処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理、伝送路推定処理等が施されることにより復調され、第１の復調信号として出力される。

以上に説明したアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及びアンテナ１ｄ、選択回路２、チューナ部３ａ、ＡＤ変換器４ａ、及び、ＯＦＤＭ復調回路５ａからなる構成を、以下では、第１の復調経路または第１のブランチと呼ぶものとする。

さらに、この発明に係るダイバーシチ受信装置は、地上デジタル放送の電波を受信する第２のアンテナであるアンテナ６ａを備えている。

アンテナ６ａは、ここではダイポールアンテナに比べて高い受信感度を得ることができるループアンテナである。ただし、アンテナ６ａは、ダイポールアンテナやポールアンテナ等の、受信感度が８の字の指向性パターンを有するアンテナや、受信感度が指向性を有しない例えばロッドアンテナのような無指向性アンテナであっても良い。

アンテナ６ａから出力される第２の出力信号は、チューナ部３ｂで、ＩＦまたはベースバンドの第２のアナログ受信信号に変換される。

次に、チューナ部３ｂから出力された第２のアナログ受信信号は、ＡＤ変換器４ｂで、第２のデジタル受信信号に変換される。

さらに、第２のデジタル受信信号は、ＯＦＤＭ復調回路５ｂで、ＯＦＤＭの時間処理、ＦＦＴ処理、伝送路推定処理等が施されることにより復調され、第２の復調信号として出力される。

以上に説明したアンテナ６ａ、チューナ部３ｂ、ＡＤ変換器４ｂ、及び、ＯＦＤＭ復調回路５ｂからなる構成を、以下では、第２の復調経路または第２のブランチと呼ぶものとする。

さて、第１のブランチから出力される第１の復調信号と第２のブランチから出力される第２の復調信号は、ダイバーシチ合成回路７に入力され、最大比合成が行われる。ダイバーシチ合成回路７によりダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号は、誤り訂正部８に入力され、放送方式に対応した誤り訂正が施される。

アンテナ制御信号生成部９ａは、第１のブランチのＯＦＤＭ復調回路５ａにおいて得られる第１の復調信号の受信電力情報、遅延プロファイル情報、雑音情報、第２のブランチのＯＦＤＭ復調回路５ｂにおいて得られる第２の復調信号の受信電力情報、遅延プロファイル情報、雑音情報、さらに、ダイバーシチ合成回路７において得られる雑音情報、及び、誤り訂正部８において得られる誤り情報とから、複数の第１のアンテナのうちの特定の第１のアンテナを選択する選択回路２を制御するためのアンテナ制御信号を生成する。

アンテナ制御信号生成部９ａから出力されたアンテナ制御信号は、第１のブランチの選択回路２に入力されて、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄの各々の第１の出力信号のうちで特定の第１の出力信号を選択する。

以上に説明したチューナ部３ａ及びチューナ部３ｂ、ＡＤ変換器４ａ及びＡＤ変換器４ｂ、ＯＦＤＭ復調回路５ａ及びＯＦＤＭ復調回路５ｂ、ダイバーシチ合成回路７、誤り訂正部８、及び、アンテナ制御信号生成部９ａとからなる構成を、以下では、デジタル信号復調部１０ａと呼ぶものとする。

図２は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態１を背面側から見た斜視図である。なお、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図２に示すように、テレビジョン受信装置の背面側から見て、第１のブランチのアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄは、テレビジョン受信装置の天板１１ａに、互いに等間隔に成るように配置されている。これらの複数の第１のアンテナの間隔は、受信最大周波数の波長λの略１／４に設定されている。なお、この間隔は、受信最大周波数の波長λの略１／４に比べてあまりに短すぎると、アンテナ間の干渉が大きくなって受信感度が低下するという問題が起こる。また、この間隔が、受信最大周波数の波長λの略１／４に比べて大き過ぎると、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けて受信感度が低下するという問題が起こる可能性がある。

受信感度を測定する実験によれば、実用的なレベルの受信感度を得ることが可能なこの間隔の下限は１０ｃｍであった。また、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けること無く、良好な受信感度を得るためには、この間隔の上限として屋内の電界分布により１９ｃｍとする必要があった。

なお、地上デジタル放送の電波は水平偏波であるが、天板１１ａが水平方向から傾いており、その結果、この天板１１ａに配置された複数の第１のアンテナが水平方向から傾いていたとしても、これらの複数の第１のアンテナの実用的なレベルの受信感度を確保することは可能である。

また、テレビジョン受信装置の背面側から見て、第２のブランチのアンテナ６ａは、テレビジョン受信装置の背面板１１ｂの左上付近に、受信感度の指向性パターンの方位が前後の方向となるように設置されている。

なお、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄは、テレビジョン受信装置の天板１１ａの内部ないしは外部のいずれに設けられても良い。また、アンテナ６ａは、テレビジョン受信装置の背面板１１ｂの内部ないしは外部のいずれに設けられても良い。

図３は、第１のブランチ及び第２のブランチの受信感度の指向性パターンを説明するための受信感度の指向性パターン説明図である。図３の上下の向きが、図２に示されたテレビジョン受信装置の背面側から見た前後の向き（図３の上が前面側で下が背面側）にそれぞれ対応している。また、図３の左右の向きが、図２に示されたテレビの背面側から見た左右の向きにそれぞれ対応している。

図３（ａ）は、第１のブランチの複数の第１のアンテナのうち、アンテナ制御信号生成部９ａから出力されるアンテナ制御信号によって選択され、選択回路２から出力される特定の第１の出力信号の受信感度の指向性パターンを示している。実線の曲線は、選択された特定の第１のアンテナが良好な受信感度を有している場合を示している。破線の曲線は、選択された特定の第１のアンテナが受信を妨害する外的要因の影響を受けており、特定の第１のアンテナの受信感度が低下している場合を示している。

一方、図３（ｂ）は、第２のブランチのアンテナ６ａが形成する受信感度の指向性パターンを示している。

次に、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態１の動作について、図１、図２、及び、図３を用いて説明する。

図１及び図２において、アンテナ制御信号生成部９ａは、選択回路２にアンテナ制御信号を送信し、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄを順に選択して、これらの第１のアンテナの受信感度を順にサーチする。

選択回路２から出力された第１の出力信号が、デジタル信号復調部１０ａに入力され、復調される。その際、デジタル信号復調部１０ａで得られる各ブランチの受信電力情報、遅延プロファイル情報、雑音情報、及び、ダイバーシチ合成後の雑音情報、誤り情報を採取し、受信状態を確認する。アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄの各々の受信状態に基づいて、アンテナ制御信号生成部９ａは、最良の受信状態を得ることができるアンテナを選択するためのアンテナ制御信号を選択回路２に出力する。

なお、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄの間隔は、受信最大周波数の波長λの略１／４と比較的近い距離に設定されているので、アンテナ間の干渉の影響で受信感度は低下するが、その低下量は、高々２〜３ｄＢのレベルである。それに対して、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けると、１０ｄＢ以上の低下を受ける可能性がある。

以上のように、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態１は、複数の第１のアンテナを受信最大周波数の波長λの略１／４もしくは１０ｃｍ以上１９ｃｍ以下の範囲の間隔で等間隔になるように配置する構成となっているので、屋内に多数存在する弱電界ポイントの影響を受けること無く、良好な受信感度を得ることができる。

ところで、以上では、第２のブランチのアンテナが１つのアンテナのみで構成されている場合を一例に説明したが、第２のブランチのアンテナが複数のアンテナで構成され、これらのアンテナのそれぞれにチューナ部、ＡＤ変換部、及び、ＯＦＤＭ復調回路が接続されており、第１のブランチの選択回路の出力信号と第２のブランチの複数のアンテナの出力信号に基づいて、ダイバーシチ合成するように構成されていても良い。

図３は、第２のブランチのアンテナが複数の場合の

実施の形態２．
この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態１では、第１のブランチの複数の第１のアンテナから出力される第１の出力信号のうちから特定の第１の出力信号を選択するようにしたが、複数の第１の出力信号を固定位相で合成して複数の位相合成信号を出力する位相合成回路を備え、この複数の位相合成信号のうちから特定の位相合成信号を選択するようにすれば、第１のアンテナの受信感度の指向性パターンを細くして指向性を強めることができるので、外部電波環境が原因の電波妨害やマルチパスの影響を抑制でき、さらに良好な受信状態を得ることが可能となる。

図４は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態２の全体構成を示す全体構成図である。なお、図１及び図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図４において、第２のブランチは、実施の形態１のテレビジョン受信装置と同様の構成となっている。

それに対して、第１のブランチは、複数のアンテナとして、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄを備える点は同様であるが、各アンテナで受信され出力された第１の出力信号は、選択回路２に入力される前に、一旦、各々の第１の出力信号を固定位相で合成する、例えば、４入力４出力のバトラーマトリクス回路のような位相合成回路１２に入力される。位相合成回路１２は、４つの位相合成信号を出力する。

位相合成回路１２から出力された４つの位相合成信号のうち、１つの位相合成信号が選択回路１２で選択され、チューナ部３ａ、ＡＤ変換器４ａ、及びＯＦＤＭ復調回路５ａで復調され、第２のブランチのＯＦＤＭ復調回路５ｂからの出力とともに、ダイバーシチ合成回路７に入力される。

図５は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態２を背面側から見た斜視図である。なお、図１、図２、及び、図４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図５に示すように、テレビジョン受信装置の天板１１ａに配置されたアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄで受信され出力された第１の出力信号は、一旦、位相合成回路１２に入力される。次に、位相合成回路１２から出力された４つの位相合成信号のうちの１つが選択回路２で選択され、デジタル信号復調部１０ａに入力される。

図６は、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄとして、受信感度が８の字の指向性パターンを有する等長のダイポールアンテナを用い、位相合成回路１２として、４入力４出力のバトラーマトリクスを用いた場合の位相合成回路１２の４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンの一例を示す指向性パターン図である。図６の上下の向きが図５に示されたテレビジョン受信装置の前後（前面側背面側）の向きにそれぞれ対応しており、図６の左右の向きが、図５に示されたテレビジョン受信装置の背面側から見た左右の向きにそれぞれ対応している。位相合成回路１２から出力される４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンであるパターンＩａ、パターンＩＩａ、パターンＩＩＩａ、及び、パターンＩＶａが、図６に示されている。

図６に示すように、位相合成回路１２から出力される４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンは、その方位をテレビジョン受信装置の左右の方向より前後方向へ変化させることができる。すなわち、位相合成回路１２から出力された４つの位相合成信号のうちのどれが選択回路２で選択されるかによって、ダイバーシチ合成回路７に入力される第１の復調信号の指向性パターンの方位を可変することが可能となる。

図７は、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄのうちの一つの受信感度が１０ｄｂ劣化した場合の位相合成信号の受信感度の指向性パターンの一例を示す指向性パターン図である。位相合成回路１２から出力される４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンであるパターンＩｂ、パターンＩＩｂ、パターンＩＩＩｂ、及び、パターンＩＶｂが、図７に示されている。

図７に示すように、図６と比較して、僅かな受信感度の劣化はあるが、受信感度の指向性パターンの方位を可変することは可能である。

なお、選択回路２は、位相合成回路１２から出力された４つの位相合成信号のうちから、１つの位相合成信号を、アンテナ制御信号生成部９ａから入力されたアンテナ制御信号に基づいて選択する。アンテナ制御信号生成部９ａは、各ブランチのＯＦＤＭ復調回路５ａ及びＯＦＤＭ復調回路５ｂから得られる受信電力情報、遅延プロファイル情報、雑音情報、及び、ダイバーシチ合成回路７から得られるダイバーシチ合成後の雑音情報、誤り訂正部８から得られる誤り情報に基づいて、ダイバーシチ後の受信状態が最も良くなるように選択回路２を制御する。

以上のように、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態２は、複数の第１のアンテナを受信最大周波数の波長λの略１／４もしくは１０ｃｍ以上１９ｃｍ以下の範囲の間隔で等間隔になるように配置する構成となっているテレビジョン受信装置であって、複数の第１のアンテナから出力される複数の第１の出力信号を固定位相で合成して複数の位相合成信号を出力する位相合成回路に入力し、複数の位相合成信号のうちから特定の位相合成信号を選択するようにしたので、第１のアンテナの受信感度の指向性パターンを細くして指向性を強めることができ、外部電波環境が原因の電波妨害やマルチパスの影響を抑制することが可能で、さらに良好な受信状態を備えるテレビジョン受信装置を得ることが可能となる。

実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、第１のブランチのアレイ状の複数の第１のアンテナについては、受信感度及び受信感度の指向性パターンの方位が同じものを並べるようにした場合について説明した。しかし、複数の第１のアンテナのうちの一部のアンテナの設置位置とテレビジョン受信装置の筐体や表示パネルとの距離が近い場合には、その筐体や表示パネルの電波環境としての影響を受けて、この一部のアンテナの受信感度が低下したり、受信感度の指向性パターンの方位が異なってしまったりするという問題が起こり得る。この問題の改善策として、その筐体や表示パネルの電波環境としての影響を低減するために、この一部のアンテナに代えて、種類の異なるアンテナを適用すれば改善が可能である。

具体的には、この一部のアンテナの受信感度が低下している場合は、この一部のアンテナに代えて、同様の８の字の受信感度の指向性パターンは有するが受信感度は向上可能な、例えば、ループアンテナや折り返しダイポールアンテナ等を、受信感度の指向性パターンの方位が他の第１のアンテナと同じとなるように配置する。また、このアンテナの受信感度の指向性パターンの方位が異なってしまっ場合は、この一部のアンテナに代えて、テレビジョン受信装置の筐体や表示パネルの電波環境としての影響を補償するような受信感度の指向性パターンの方位を有するアンテナを適用する。

図８は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態３を背面側から見た斜視図である。なお、図１及び図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図８に示すように、テレビジョン受信装置の天板１１ａに配置されたアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｅは、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、互いに等間隔になるように配置されている。また、これらの複数の第１のアンテナの間隔は、受信最大周波数の波長λの略１／４に設定されている。さらに、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃは、いずれもダイポールアンテナで、いずれも互いに受信感度が同じで受信感度の指向性パターンの方位も同じとなっている。

ところで、実施の形態１及び実施の形態２では、複数の第１のアンテナはいずれも互いに受信感度が同じで受信感度の指向性パターンの方位も同じであるのに対して、実施の形態３においては、アンテナ１ｅは、ダイポールアンテナであるアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃに比べて、高い受信感度が得られるループアンテナである。なお、受信感度の指向性パターンについては、ループアンテナであるアンテナ１ｅはダイポールアンテナであるアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃと同じ８の字の指向性パターンを有している。さらに、アンテナ１ｅの受信感度の指向性パターンの方位は、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃの受信感度の指向性パターンの方位と同じとなるように配置されている。

従って、テレビジョン受信装置の筐体に接近して配置されているアンテナ１ｅが、例えば、筐体の電波環境としての影響を受けて、受信感度が幾分低下したとしても、アンテナ１ｅは、ダイポールアンテナであるアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃに比べて、高い受信感度が得られるループアンテナであるので、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃと比べて遜色の無い受信感度を得ることが可能である。

この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態３は、以上のように構成されているので、複数の第１のアンテナのうちの一部のアンテナの設置位置とテレビジョン受信装置の筐体や表示パネルとの距離が近い場合であっても、その筐体や表示パネルの電波環境としての影響を低減することが可能で、良好な受信状態を得ることができる。

実施の形態４．
実施の形態１、実施の形態２、及び、実施の形態３においては、第１のブランチの複数の第１のアンテナは、いずれも受信感度の指向性パターンが同じ指向性アンテナであり、これらの受信感度の指向性パターンの方位がテレビジョン受信装置の背面側から見て左右方向で、かつ、等間隔になるように配置する場合について説明した。しかし、例えば地上デジタル放送の電波がテレビジョン受信装置の背面側から到来し、かつ、その電波の強度が極めて弱い場合、複数の第１のアンテナの受信感度は背面側から到来する電波に対しては受信感度が極めて低いので、テレビジョン受信装置として感度不足に陥る可能性がある。

そこで、この発明に係る実施の形態３では、複数の第１のアンテナのうち、一部のアンテナを残りのアンテナとは受信感度の指向性パターンの方位が異なるようにした。

図９は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態４の一例を背面側から見た斜視図である。なお、図１、図２、及び、図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図９に示すように、テレビジョン受信装置の天板１１ａに配置された複数の第１のアンテナのうちのアンテナ１ｆを除くアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃは、実施の形態１、実施の形態２、及び、実施の形態３と同様に、互いに等間隔になるように配置されている。また、これらの複数の第１のアンテナの間隔は、受信最大周波数の波長λの略１／４に設定されている。さらに、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃは、いずれもダイポールアンテナで、いずれも受信感度が同じで受信感度の指向性パターンの方位も同じ左右の方向となっている。

ところで、実施の形態１、実施の形態２、及び、実施の形態３では、複数の第１のアンテナはいずれも互いに受信感度の指向性パターンの方位が同じであるのに対して、実施の形態４においては、アンテナ１ｆは、図９に示すように、受信感度の指向性パターンの方位がテレビジョン受信装置の背面側から見て左右方向であるアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃとは異なり、前後方向（前面背面の方向）となるように設置されている。

なお、図９においては、アンテナ１ｆは、ループアンテナの場合を示しているが、テレビジョン受信装置の背面側から見て、前後方向に受信感度を有するアンテナであれば、指向性アンテナもしくは無指向性アンテナのいずれであっても良い。

従って、図９に示す実施の形態３のテレビジョン受信装置において、例えば、地上デジタル放送の電波がテレビジョン受信装置の背面側から到来し、かつ、その電波の強度が極めて弱い場合であっても、アンテナ１ｆは受信感度の指向性パターンの方位がテレビジョン受信装置の背面側から見て前後方向となるように設置されているので、選択回路２がアンテナ１ｆを選択することにより、テレビジョン受信装置が感度不足に陥ることを抑制できる。

また、図１０は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態４の別の一例を背面側から見た斜視図である。なお、図１、図２、図８、及び、図９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図１０は、複数の第１のアンテナであるアンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃの第１の出力信号の各々を、一旦、位相合成回路１２に入力し、固定位相で位相合成した上で、位相合成回路１２から出力された４つの位相合成信号のうちの特定の位相合成信号を選択回路２が選択するようになっている点が図９と異なる。

図１１は、アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃとして、受信感度が８の字の指向性パターンを有する等長のダイポールアンテナを用い、アンテナ１ｆとして、受信感度が８の字の指向性パターンを有し、受信感度がダイポールアンテナに比べて高いループアンテナを用い、位相合成回路１２として、４入力４出力のバトラーマトリクスを用いた場合の位相合成回路１２の４つの出力の受信感度の指向性パターンの一例を示す指向性パターン図である。図１１の上下の向きが図１０に示されたテレビジョン受信装置の前後（前面背面）の向きにそれぞれ対応しており、図１１の左右の向きが、図１０に示されたテレビジョン受信装置の背面側から見た左右の向きにそれぞれ対応している。位相合成回路１２から出力される４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンであるパターンＩｃ、パターンＩＩｃ、パターンＩＩＩｃ、及び、パターンＩＶｃが、図１１に示されている。

図１１に示すように、位相合成回路１２から出力される４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンの方位は、テレビジョン受信装置の左右の方向より前後方向へ変化させることができる。すなわち、位相合成回路１２から出力された４つの位相合成信号のうちのどれが選択回路２で選択されるかによって、ダイバーシチ合成回路７に入力される第１の復調信号の指向性パターンの方位を可変することが可能となる。さらに、位相合成回路１２を用いることにより、第１のアンテナの受信感度の指向性パターンを細くして指向性を強めることが可能である。

従って、外部電波環境が原因の電波妨害やマルチパスの影響を抑制できると同時に、例えば、地上デジタル放送の電波がテレビジョン受信装置の背面側から到来し、かつ、その電波の強度が極めて弱い場合であっても、テレビジョン受信装置が感度不足に陥ることを抑制できる。

この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態４は、以上のように構成されているので、地上デジタル放送の電波がテレビジョン受信装置の背面側から到来し、かつ、その電波の強度が極めて弱い場合であっても、テレビジョン受信装置が感度不足に陥ることを抑制でき、良好な受信状態を得ることが可能である。

実施の形態５．
実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、及び、実施の形態４においては、第２のブランチの第２のアンテナが１つである場合のテレビジョン受信装置について説明した。しかし、テレビジョン受信装置の筐体の形状等の制約から、複数の第１のアンテナのいずれもをテレビジョン受信装置の背面側から見て右側に設ける必要がある場合には、万が一、その右側の領域が弱電界ポイントであると、良好な受信状態を得ることが困難となる。

その場合には、第２のブランチの第２のアンテナをテレビジョン受信装置の背面側から見て左側に複数設けるようにし、複数の第２のアンテナのうちのいずれかが第１のアンテナの受信感度の指向性パターンの方位と同じとなるように配置すれば、良好な受信感度を得ることが可能となる。

図１２は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態５の全体構成を示す全体構成図である。なお、図１、図４、図９、及び、図１０と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図１２において、第１のブランチは、図１０に示された実施の形態４の別の一例のテレビジョン受信装置と同様の構成となっている。

それに対して、第２のブランチは、第２のアンテナが、複数のアンテナ、すなわち、アンテナ６ａとアンテナ６ｂとから構成されている。

地上デジタル放送の電波を受信するアンテナ６ａ及びアンテナ６ｂには、アンテナの利得を可変するための可変利得器１３ａ及び可変利得器１３ｂがそれぞれ接続されている。アンテナ６ａ及びアンテナ６ｂは、ダイポールアンテナやポールアンテナやループアンテナ等の受信感度が８の字の指向性パターンを有するアンテナである。また、可変利得器１３ａ及び可変利得器１３ｂは、例えばピンダイオードで構成されるアッテネータを含むものである。

可変利得器１３ａ及び可変利得器１３ｂのそれぞれから出力された第２の出力信号は、加算器１４で加算される。

加算器１４で加算されて出力された第２の加算出力信号は、デジタル信号復調部１０ｂのチューナ部３ｂに入力され、ＡＤ変換器４ｂ及びＯＦＤＭ復調回路５ｂを経て、第２の復調信号としてダイバーシチ合成回路７に入力される。

すなわち、第１のブランチの第１の復調信号と第２のブランチの第２の復調信号がダイバーシチ合成回路７に入力され、ダイバーシチ合成されて、ダイバーシチ合成信号としてダイバーシチ合成回路７から出力される。

図１３は、この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態５を背面側から見た斜視図である。なお、図４、図５、図１０、及び、図１２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

図１３に示すように、テレビジョン受信装置の背面側から見て、テレビジョン受信装置の背面板１１ｂの左上付近に設置されている第２のブランチのアンテナ６ａは、受信感度の指向性パターンの方位が前後の方向となるように設置されている。

一方、第２のブランチのアンテナ６ｂは、テレビジョン受信装置の左側面板１１ｃに、受信感度の指向性パターンの方位が左右の方向となるように設置されている。図１３では、アンテナ６ｂはダイポールアンテナである場合を示しているが、ダイポールアンテナに限られるわけではなく、例えば、ポールアンテナやループアンテナであっても良い。

なお、以上では、第１のブランチが、図１０に示された実施の形態４の別の一例のテレビジョン受信装置と同様の構成となっている場合について説明した。それに対して、第１のブランチが図９に示された実施の形態４の一例のテレビジョン受信装置と同様の構成となっている場合にも、良好な受信状態を得ることが可能となるのは言うまでも無い。

また、以上では、第２のブランチは、複数の第２の可変利得器と、第２の加算器とから構成され、複数の第２のアンテナの各出力に基づいて等利得合成された同相合成信号を出力する同相合成器を備える場合を例に説明した。それに対して、同相合成器は、複数の第２のアンテナの各出力を最大比合成するように構成されていても、同様に、良好な受信状態を得ることが可能となるのは言うまでも無い。

実施の形態５のテレビジョン受信装置は、以上のように構成されているので、テレビジョン受信装置の受信感度をテレビジョン受信装置全体にわたって高い値で確保することができ、さらに、良好な受信状態を得ることが可能となる。

この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態１の全体構成を示す全体構成図である。 この発明に係るダイバーシチ受信装置の実施の形態１をテレビに組み込んだ構成の一例を示しており、テレビの背面側から見た斜視図である。 第１のブランチ及び第２のブランチの受信感度の指向性パターンを説明するための受信感度の指向性パターン説明図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態２の全体構成を示す全体構成図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態２を背面側から見た斜視図である。 アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄとして、受信感度が８の字の指向性パターンを有する等長のダイポールアンテナを用い、位相合成回路１２として、４入力４出力のバトラーマトリクスを用いた場合の位相合成回路１２の４つの位相合成信号の受信感度の指向性パターンの一例を示す指向性パターン図である。 アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、アンテナ１ｃ、及び、アンテナ１ｄのうちの一つの受信感度が１０ｄｂ劣化した場合の位相合成信号の受信感度の指向性パターンの一例を示す指向性パターン図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態３を背面側から見た斜視図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態４の一例を背面側から見た斜視図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態４の別の一例を背面側から見た斜視図である。 アンテナ１ａ、アンテナ１ｂ、及び、アンテナ１ｃとして、受信感度が８の字の指向性パターンを有する等長のダイポールアンテナを用い、アンテナ１ｆとして、受信感度が８の字の指向性パターンを有し、受信感度がダイポールアンテナに比べて高いループアンテナを用い、位相合成回路１２として、４入力４出力のバトラーマトリクスを用いた場合の位相合成回路１２の４つの出力の受信感度の指向性パターンの一例を示す指向性パターン図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態５の全体構成を示す全体構成図である。 この発明に係るテレビジョン受信装置の実施の形態５を背面側から見た斜視図である。

符号の説明

１ａ アンテナ
１ｂ アンテナ
１ｃ アンテナ
１ｄ アンテナ
１ｅ アンテナ
１ｆ アンテナ
２ 選択回路
６ａ アンテナ
６ｂ アンテナ
７ ダイバーシチ合成回路
８ 誤り訂正部
９ａ アンテナ制御信号生成部
９ｂ アンテナ制御信号生成部
１２ 位相合成回路
１３ａ 可変利得器
１３ｂ 可変利得器
１４ 加算器

Claims (12)

1. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナから出力される各々の第１の出力信号のうちの特定の第１の出力信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数の第１のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する第２のアンテナと、
   前記特定の第１の出力信号と前記第２のアンテナから出力された第２の出力信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路を制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって、
   前記複数の第１のアンテナは、受信された前記放送電波信号の最大周波数の波長の略１／４の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
2. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナから出力される各々の第１の出力信号のうちの特定の第１の出力信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数の第１のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する第２のアンテナと、
   前記特定の第１の出力信号と前記第２のアンテナから出力された第２の出力信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路を制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって、
   前記複数の第１のアンテナは、１０ｃｍ以上１９ｃｍ以下の範囲内の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
3. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナの出力信号の各々を入力し、固定位相で合成された複数の位相合成信号を出力する位相合成回路と、
   前記複数の位相合成信号のうちの特定の位相合成信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する第２のアンテナと、
   前記特定の位相合成信号と前記第２のアンテナから出力された第２の出力信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路を制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって
   前記複数の第１のアンテナは、受信された前記放送電波信号の最大周波数の波長の略１／４の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
4. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナの出力信号の各々を入力し、固定位相で合成された複数の位相合成信号を出力する位相合成回路と、
   前記複数の位相合成信号のうちの特定の位相合成信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する第２のアンテナと、
   前記特定の位相合成信号と前記第２のアンテナから出力された第２の出力信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路を制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって
   前記複数の第１のアンテナは、１０ｃｍ以上１９ｃｍ以下の範囲内の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
5. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナから出力される各々の第１の出力信号のうちの特定の第１の出力信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数の第１のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する複数の第２のアンテナと、
   前記複数の第２のアンテナで受信された第２の出力信号の各々に基づいて、同相合成された同相合成信号を出力する同相合成器と、
   前記特定の第１の出力信号と前記同相合成信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路と前記同相合成器とを制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって、
   前記複数の第１のアンテナは、受信された前記放送電波信号の最大周波数の波長の略１／４の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
6. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナから出力される各々の第１の出力信号のうちの特定の第１の出力信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数の第１のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する複数の第２のアンテナと、
   前記複数の第２のアンテナで受信された第２の出力信号の各々に基づいて、同相合成された同相合成信号を出力する同相合成器と、
   前記特定の第１の出力信号と前記同相合成信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路と前記同相合成器とを制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって、
   前記複数の第１のアンテナは、１０ｃｍ以上１９ｃｍ以下の範囲内の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
7. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナの出力信号の各々を入力し、固定位相で合成された複数の位相合成信号を出力する位相合成回路と、
   前記複数の位相合成信号のうちの特定の位相合成信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する複数の第２のアンテナと、
   前記複数の第２のアンテナで受信された第２の出力信号の各々に基づいて、同相合成された同相合成信号を出力する同相合成器と、
   前記特定の位相合成信号と前記同相合成信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路を制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって
   前記複数の第１のアンテナは、受信された前記放送電波信号の最大周波数の波長の略１／４の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
8. 放送電波信号を受信する複数の第１のアンテナと、
   前記複数の第１のアンテナの出力信号の各々を入力し、固定位相で合成された複数の位相合成信号を出力する位相合成回路と、
   前記複数の位相合成信号のうちの特定の位相合成信号を選択する選択回路と、
   前記複数の第１のアンテナとは異なる位置に配置され、前記放送電波信号を受信し、前記複数のアンテナのいずれの受信感度の指向性パターンの方位とも異なる受信感度の指向性パターンの方位を有する複数の第２のアンテナと、
   前記複数の第２のアンテナで受信された第２の出力信号の各々に基づいて、同相合成された同相合成信号を出力する同相合成器と、
   前記特定の位相合成信号と前記同相合成信号とに基づいて、ダイバーシチ合成されたダイバーシチ合成信号を出力するダイバーシチ合成回路と、
   前記選択回路を制御するアンテナ制御部と、
   からなるテレビジョン受信装置であって
   前記複数の第１のアンテナは、１０ｃｍ以上１９ｃｍ以下の範囲内の間隔で互いに等間隔になるように配置されることを特徴とするテレビジョン受信装置。
9. 同相合成器は、
   複数の第２のアンテナの各々に対応して設けられ、前期複数の第２のアンテナの各々の利得を可変する複数の第２の可変利得器と、
   前記複数の第２のアンテナで受信され、前記複数の第２の可変利得器で利得が可変された第２の受信信号の各々を加算して、第２の加算受信信号を出力する第２の加算器と、
   からなることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載のテレビジョン受信装置。
10. 複数の第１のアンテナは、受信感度もしくは受信感度の指向性パターンの方位が前記複数の第１のアンテナのうちの他のアンテナとは異なるアンテナを含むこと
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のテレビジョン受信装置。
11. 複数の第１のアンテナは、前記複数の第１のアンテナのうちの他のアンテナとは異なる種類のアンテナを含むこと
    を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のテレビジョン受信装置。
12. 複数の第１のアンテナは、第２のアンテナとは異なる種類のアンテナを含むこと
    を特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のテレビジョン受信装置。

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