JP2019197943A - チューナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衛星デジタル放送を受信する場合に、周波数帯域が重なる他の無線システムに対する妨害を防止する。【解決手段】箱状の金属製のチューナケースと、チューナケースの一面に取り付けられた複数のコネクタと、チューナケースの他の面に設けられている複数の信号伝送用の接続ピンと、接続ピンの近傍に設けられ、接地されている少なくとも１本の足電極とを備えるチューナ装置である。【選択図】図１

Description

本技術は、高度広帯域衛星デジタル放送の受信のために使用されるチューナ装置に関する。

現在の衛星デジタルテレビジョン放送では、約１ＧHz〜２．１ＧHzまでの中間周波数（ＩＦ(Intermediate Frequency)と適宜称する。また、ＩＦは、中間周波数又は中間周波数信号の両者を表す語句として使用する。）にてテレビジョン信号を伝送している。ただし、２０１８年に実用放送が予定されている高度広帯域衛星デジタル放送（高度ＢＳ放送と適宜称する）は、４Ｋ／８Ｋの超高精細度テレビジョン放送を提供するために、ＩＦが約２．１ＧHz〜３．２ＧHzまで拡張される。

このような周波数帯の拡大によって、他の無線システム（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））との相互干渉が懸念されている。例えば漏洩ＩＦ信号の妨害によって、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）のデータ伝送速度が遅くなるようなおそれが生じる。また、電子レンジなどの日常生活で使用されている機器の電波が高度ＢＳ放送の受信設備に入り込み、受信障害が発生するおそれがあった。このような状況のもとで、衛星放送用受信設備からの電波漏洩等に関する次のような技術基準を定める法律が施行された（参照 非特許文献１）

周波数：2224.41〜3223,25 MHz
漏洩基準（副次的に発生する電波漏洩の限度）：-49,1 dBm以下
(3m離れて46,2 dBμV/m以下）
帯域幅：33.7561 MHzあたり）

総務省令第７６号 無線設備規則の一部を改正（第２４条）

ＢＳ放送を受信するための既存のチューナ装置では、上述した法律に規定されている電波漏洩に関する基準をクリアすることが困難であった。

したがって、本技術の目的は、電波漏洩をより減少させることができる高度ＢＳ放送を受信するためのチューナ装置を提供することにある。

本技術は、箱状の金属製のチューナケースと、
チューナケースの一面に取り付けられた複数のコネクタと、
チューナケースの他の面に設けられている複数の信号伝送用の接続ピンと、
接続ピンの近傍に設けられ、接地されている少なくとも１本の足電極と
を備えるチューナ装置である。

少なくとも一つの実施形態によれば、チューナ装置からの電波漏洩をより少ないものとできる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果又はそれらと異質な効果であっても良い。また、以下の説明における例示された効果により本技術の内容が限定して解釈されるものではない。

図１は本技術の一実施形態の六面図である。 図２は本技術の一実施形態の斜視図及び一部拡大図である。 図３は本技術の一実施形態の説明に用いるグラフである。 図４は本技術の一実施形態の説明に用いるグラフである。 図５は本技術の一実施形態の内部構造の説明に用いる斜視図である。 図６は従来機種での妨害波の信号端子への通過特性を示した図である。 図７は本技術の一実施形態の妨害波の信号端子への通過特性を示した図である。 図８は本技術の一実施形態の妨害波の信号端子への通過特性を示した図である。 図９は本技術の一実施形態の妨害波の信号端子への通過特性を示した図である。 図１０は高度ＢＳ放送の説明に用いる周波数配置を示す図である。 図１１は周波数帯域の重なりを説明する図である。

以下に説明する実施形態は、本技術の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本技術の範囲は、以下の説明において、特に本技術を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されないものとする。
なお、本技術の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
＜１．高度ＢＳ放送における問題点＞
＜２．本技術の一実施形態＞
＜３．変形例＞

＜１．高度ＢＳ放送における問題点＞
図１０及び図１１を参照して高度ＢＳ放送における問題点について説明する。図１０は、高度ＢＳ放送におけるＩＦの周波数を示している。例えばチャンネル番号BS-1のＩＦの中心周波数が１０４９．４８ＭHzである。BS-3，BS-5，BS-7，．．．．．，BS-23 のチャンネルが順に配置されている。チャンネル番号BS-23 のＩＦの中心周波数が１４７１．４４ＭHzである。このＢＳのＩＦより高い周波数帯域に、ＣＳ−ＩＦが配置されている。例えばチャンネル番号ND-2のＩＦの中心周波数が１６１３ＭHzであり、ND-2，ND-4，ND-6，．．．．．，ND-24 のチャンネルが順に配置されている。例えばチャンネル番号ND-24 のＩＦの中心周波数が２０５３ＭHzである。これらのBS-1〜BS-23 及びND-2〜ND-24 のＩＦは、既存のＢＳ放送及びＣＳ放送のチャンネルであり、電波が右旋円偏波である。

高度ＢＳ放送では、左旋円偏波が使用される。すなわち、チャンネル番号BS-2，BS-4，．．．．，BS-24 並びにチャンネル番号ND-1，ND-3，ND-5，．．．．．，ND-23 のチャンネルが左旋円偏波のチャンネルである。例えばチャンネル番号BS-2の中心周波数が２２４１．６６ＭHzであり、チャンネル番号BS-24 の中心周波数が２６６３．６２ＭHzである。また、チャンネル番号ND-1の中心周波数が２７６６ＭHzであり、チャンネル番号ND-23 の中心周波数が３２０６ＭHzである。

図１１に示すように、チャンネル番号BS-12及びBS-14の周波数帯には、他の無線システム（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））又は電子レンジ等の産業機器で発生した不要輻射による妨害電波が存在している。したがって、チューナ装置からこの周波数帯の電波漏洩は、他の無線システムに対して妨害を与えるので、抑える必要がある。また、妨害波がチューナ装置に影響して受信障害が発生するおそれがあるので、妨害波の影響を受けないようにする必要がある。

＜２．本技術の一実施形態＞
図１、図２及び図３を参照して本技術の一実施形態について説明する。図１は、チューナ装置の六面図である。チューナケースは、金属製のもので、前面１、背面２、上面３、下面４、右側面５、左側面６を有する箱状のものである。前面１及び背面２の一方例えば前面１に４個のコネクタ７，８，９，１０が設けられている。これらのコネクタ７〜１０は、前面１の４個のコーナー近傍の領域にそれぞれ設けられている。

例えばチューナケースの高さ方向の幅（上面３及び下面４間の距離）がレコーダ等の機器の背面パネルの幅よりやや小さいものとされており、レコーダに取り付けた時に、レコーダのケース内でチューナ装置の上側又は下側に無駄なスペースが発生しないようになされる。なお、チューナケースは、９０度回転させてレコーダ等の機器に対して取り付けるようにしてもよい。その場合は、上下と左右の関係が入れ替わったものとなる。

コネクタ７〜１０は、同軸コネクタであり、例えばＦ型コネクタである。Ｆ型コネクタの一つのタイプは、同軸ケーブルの一端に接続されるものであり、Ｆ型コネクタプラグ等と呼ばれる。他のタイプは、Ｆ型コネクタプラグから突出している同軸ケーブルの中心導体（以下、芯線と称する）を受け入れるＦ型コネクタであり，Ｆ型コネクタレセプタクル等と呼ばれる。コネクタ７〜１０は、Ｆ型コネクタレセプタクルである。但し、コネクタ７〜１０として、Ｆ型コネクタ以外の他の構成例えばＩＥＣ(International Electrotechnical Commission) コネクタを使用してもよい。

チューナケースの上面３及び下面４の一方例えば下面４に複数の信号伝送用の接続ピン１１が設けられている。下面４の左右の両端には、取り付け用電極１２ａ及び１２ｂが突出されている。取り付け用電極１２ａ及び１２ｂは、接地された電極である。本技術の一実施形態によるチューナ装置は、例えばブルーレイディスク（登録商標）レコーダ（以下、単にレコーダと適宜称する）、ハードディスクレコーダ又はＳＴＢ(Set-Top Box)に適
用されるものである。

例えばレコーダの背面パネルからコネクタ７〜１０が突出するように、背面パネルとチューナ装置の前面１がほぼ平行になるように、チューナ装置が取り付けられる。チューナ装置の下面４の接続ピン１１がレコーダ内の回路基板と接続される。取り付け用電極１２ａ及び１２ｂは、この回路基板と結合される。

図示しないが、ＢＳ受信アンテナによって受信されたコンバータにて周波数変換されることによってＩＦが形成される。ＩＦが接続ケーブルとしての同軸ケーブルを介してチューナ装置のコネクタに供給される。コネクタ７に対して例えば地上デジタル放送の受信信号が入力され、コネクタ８から地上デジタル放送のＲＦ信号が出力される。また、コネクタ９に対して例えば衛星放送のＩＦが入力され、コネクタ１０から衛星放送のＩＦが出力される。コネクタ８及び１０からの出力信号がレコーダに対して供給される。

上述したチューナ装置の構成は、レコーダ等の機器に取り付ける場合、例えば前面１ではなく、上面３にコネクタを設ける構成のチューナ装置に比して厚みを薄くすることができる利点がある。その反面、コネクタ９，１０と接続ピン１１間の距離が近くなるために、例えばコネクタ付近から漏れたＩＦが接続ピン１１をアンテナとして放射され、電波漏洩が多くなる可能性がある。

本技術の一実施形態では、接続ピン１１の近傍に接地されている少なくとも１本の足電極を設けることによって電波漏洩を抑えるようにするものである。一実施形態では、接続ピン１１の設置領域（例えばほぼ帯状の領域）の外周を取り囲むように、複数例えば５本の足電極ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４及びｔ５を設ける。

足電極ｔ１，ｔ２，ｔ３は、チューナケース（接地されている）の前面１から突出され、前面１と電気的及び機械的に接続されている。足電極ｔ４及びｔ５は、下面４から突出され、下面４と電気的及び機械的に接続されている。また、足電極ｔ１〜ｔ５は、レコーダ等の配線基板上の接地パターンとはんだ付けされる。これらの足電極ｔ１〜ｔ５を設けることによって、例えばコネクタ付近から漏れたＩＦが足電極ｔ１〜ｔ５を通じて接地に流れ、外部に放射されることを防止することができる。また、外部からのＩＦと重なり合う帯域の電波を接地に流すことができ、外部の電波により与えられる受信障害を防止することができる。図２Ｂの上側が後段テレビジョン受信回路への信号ライン配置側であり、下側がコネクタ７〜１０の配置側である。後段テレビジョン受信回路への信号ライン配置側には各接続ピンから後段テレビジョン受信回路への信号ラインが基板上に配置されるので、接続ピン１１の近傍（すなわち、信号ライン配置部）には、足電極を配置することができない。

図３は、上述した一実施形態のＢＳＩＦ漏洩の測定結果例えば法律規則で定められている所定の方法で測定した場合の結果を示している。図３において横軸が周波数を示し、縦軸は、電界強度を示す。また、周波数軸と平行な横線は、法律規則で定められている基準である。足電極を設けないチューナ装置の場合では、Ｖ偏波が許容基準を上回っている周波数帯がある。一方、５本の足電極を設けた本技術の一実施形態では、測定されたＨ偏波及びＶ偏波の両者を許容基準以下とできる。

図４は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）妨害特性の確認結果を示している。横軸が周波数であり、縦軸が最小感度劣化量である。最小感度は、受信できる最小の電波を表しているので、最小感度劣化量が大きいことは、受信性能の低下を意味している。図４に示すように、足電極を設けない場合が最も受信性能が低い。また、足電極を１本設けるだけでも受信性能が改善される。さらに、足電極を３本、４本、５本と増やすにしたがって、受信性能を高くすることができる。例えば足電極を１本設ける場合は、接続ピン１１の幅が広い側の中心部に設けることが漏洩防止や妨害耐性の効果が高くできる。図２Ｂの足電極ｔ１がこれに該当する。さらに、足電極ｔ１は、取り付け用電極１２ａ及び１２ｂの中心位置が好ましい。３本の足電極を設ける場合では、接続ピン１１の周辺に対して一定間隔をあけて囲むように足電極を配置すると効果的である。図２Ｂにおいて、足電極ｔ１、ｔ４及びｔ５がそれにあたる。さらに、４本の足電極を設ける場合も同様に、図２Ｂにおける足電極ｔ１、ｔ２又はｔ３の付近に２本の足電極を配置し、加えてｔ４及びｔ５の２本の足電極を配置する。なお、コネクタ配置側の足電極の位置は、図示の位置以外が可能である。

図５は、回路基板及び蓋を取り外した状態の内部構造を示す斜視図である。チューナケースの前面１の内側に対して、シールド用のブラケット２１ａ及び２１ｂが取り付けられている。前面１の四隅の近傍にそれぞれ設けられた取り付け用の穴を使用して４個のコネクタ７〜１０が取り付けられる。コネクタの取り付け方法としては、カシメ等が使用できる。これらのコネクタの外部導体は、鉄、真鍮、亜鉛等の金属からなり、チューナケースと機械的及び電気的に接続される。

各コネクタに接続された同軸ケーブルの芯線（中心導体）と接続された接続片２４、２５、２６、２７がチューナケース内に突出している。これらの接続片２４〜２７は、回路基板（図示しない）上の信号給電部に対してそれぞれ接続される。さらに、下面４に外部回路との間でデータ、信号等を送受するためのインターフェース用の接続ピン１１が多数植立されている。接続ピン１１は、チューナ装置が組み込まれる機器例えばレコーダの回路基板に対して取り付けられる。

ブラケット２１ａ及び２１ｂは、例えばシールド効果を有する金属板を折り曲げ加工したもので、互いに同一の形状を有する。チューナケースと別部品のブラケット２１ａ及び２１ｂをシールド用に設けるのは、若し、チューナケースをシールド用の形状に加工すると、チューナケースに隙間が発生し、チューナケースのシールド効果が損なわれることを回避するためである。

ブラケット２１ａ及び２１ｂは、連結部２６ａ及び２６ｂと、連結部２６ａ及び２６ｂのそれぞれの両端にそれぞれ形成されたシールド部２７ａ、２７ｂ，２８ａ及び２８ｂを有する。シールド部２７ａ、２７ｂ，２８ａ及び２８ｂは、一方の端面同士が接合された第１及び第２の板状部材を有し、第１及び第２の板状部材の他方の端面をチューナケースのコーナー近傍の周面部材の内面にそれぞれ接合する。

シールド部２７ａは、コネクタ７の接続片２２の周囲を取り囲むものであり、シールド部２７ｂは、コネクタ８の接続片２３の周囲を取り囲むものである。シールド部２８ａは、コネクタ９の接続片２４の周囲を取り囲むものであり、シールド部２８ｂは、コネクタ１０の接続片２５の周囲を取り囲むものである。したがって、各接続片から放射される電磁波をシールドすることができる。

なお、シールド対策が必要とされる箇所は、高度ＢＳ放送のＩＦが入力される接続片２２の領域、並びに高度ＢＳ放送のＩＦが出力される接続片２３の領域である。地上デジタル放送用の接続片２４及び２５の領域をシールドする必要性が低い。しかしながら、高度ＢＳ放送用のコネクタを接続する位置を固定すると、チューナケースを回転させた場合や、メーカーによって異なる仕様に対応する場合などで、不都合が生じる。したがって、全てのコネクタの位置に対してシールド対策を施すことによって汎用性を向上させることができる。

なお、シールド用のブラケット２１ａ及び２１ｂの形状は、一例であって、他の形状が種々可能である。例えば４個のコーナーを別々に取り囲むように、４個に分離されたブラケットを使用してもよい。

シールド効果の改善について図面を参照して説明する。一例として、中心周波数が２．４２７ＧHzで周波数範囲が約３０ＭHzの新規追加周波数領域のＩＦ信号をコネクタ７に入力し、コネクタ８からこのＩＦ信号を出力する場合に、地上デジタル放送用のコネクタ１０において上述の周波数の妨害波のレベルを測定する。

図６は、シールド対策を行っていない従来のチューナ装置に関する妨害波の通過特性を示し、図７は、本技術によりシールド対策がなされたチューナ装置の妨害波の通過特性を示す。これらの測定結果から本技術によれば、２５ｄＢ程度の特性改善が見込まれ、遮蔽性を高めることができることが分かる。

さらに、シールド効果を高める構成について説明する。接続ピン１１は、アンテナとして妨害波の輻射に寄与する。この接続ピン１１の影響を抑えるために、高度ＢＳ放送の周波数帯域に効果があり、且つ各信号ラインや電源ラインへの影響の少ない容量の小さいコンデンサをパスコンとして接続ピン１１に挿入する。この対策により、さらなる妨害波耐性改善を実現できる。

図８は、パスコンを接続した後の妨害波の通過特性を表している。図８から分かるように、この対策を実施した結果、図６に示す従来の特性より３３ｄＢ程度の改善効果が確認できた。

また、接続ピン１１に対してパスコンを設けるスペースがない場合には、接続ピン１１との距離が離れている二つの領域のコネクタをＢＳ放送用の入力端子及び出力端子に設定することが好ましい。

この接続ピン１１と離れた位置のコネクタを使用した場合の妨害波の通過特性を図９に示す。図９は接続片２３の妨害波の通過特性を示しており、図９から分かるように、図６に示す従来の特性より２８ｄＢ程度の改善効果が確認できた。

上述した本技術によって、高度ＢＳ放送（４Ｋ／８Ｋ放送）に対応した新規追加周波数領域（２．１ＧHz〜３．２ＧHz）のＩＦによって発生する種々の妨害波からの干渉や輻射に関しても、遮蔽効果の優れたチューナ装置を構成することができる。さらに、チューナケースのコーナーにそれぞれコネクタを設け、各コネクタに対してシールド対策を行うことによって、高度ＢＳ放送の新規追加周波数領域のＩＦを扱うコネクタを自由に設定することができ、汎用性が優れた構成とできる。

＜３．変形例＞
以上、本技術の実施形態について具体的に説明したが、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば足電極ｔ１〜ｔ５は、チューナケース内部のブラケットから突出させるようにしてもよい。また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
箱状の金属製のチューナケースと、
前記チューナケースの一面に取り付けられた複数のコネクタと、
前記チューナケースの他の面に設けられている複数の信号伝送用の接続ピンと、
前記接続ピンの近傍に設けられ、接地されている少なくとも１本の足電極と
を備えるチューナ装置。
（２）
前記接続ピンの設置領域を取り囲むように、複数の前記足電極を設けた（１）に記載のチューナ装置。
（３）
前記チューナケースは、前面、背面、上面、下面、左側面及び右側面を有し、
前記前面及び前記背面の一方に複数のコネクタが設けられ、
前記上面及び下面の一方に前記接続ピン及び前記足電極が設けられた（１）又は（２）に記載のチューナ装置。
（４）
前記チューナケースの一面の４個のコーナー近傍の領域にそれぞれ４個のコネクタが取り付けられ、
前記チューナケースと別個のシールド部を前記チューナケースの内側の前記４個のコーナー近傍の領域にそれぞれ設けるようにした（１）から（３）のいずれかに記載のチューナ装置。
（５）
前記シールド部は、一方の端面同士が接合された第１及び第２の板状部材を有し、前記第１及び第２の板状部材の他方の端面を前記チューナケースのコーナー近傍の前記周面部材の内面にそれぞれ接合するようにした（４）に記載のチューナ装置。
（６）
衛星デジタル放送の受信信号が複数の前記コネクタを通じて伝送され、
衛星デジタル放送のＩＦ信号が前記接続ピンを通じて伝送される（１）から（５）のいずれかに記載のチューナ装置。
（７）
前記衛星デジタル放送が高度ＢＳ放送である（６）に記載のチューナ装置。

１・・・前面、２・・・背面、３・・・上面、４・・・下面、５・・・右側面、
６・・・左側面、７，８，９，１０・・・コネクタ、１１・・・接続ピン、
ｔ１〜ｔ５・・・足電極、２１ａ，２１ｂ・・・ブラケット、
２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ・・・シールド部

Claims (7)

1. 箱状の金属製のチューナケースと、
   前記チューナケースの一面に取り付けられた複数のコネクタと、
   前記チューナケースの他の面に設けられている複数の信号伝送用の接続ピンと、
   前記接続ピンの近傍に設けられ、接地されている少なくとも１本の足電極と
   を備えるチューナ装置。
2. 前記接続ピンの設置領域を取り囲むように、複数の前記足電極を設けた請求項１に記載のチューナ装置。
3. 前記チューナケースは、前面、背面、上面、下面、左側面及び右側面を有し、
   前記前面及び前記背面の一方に複数のコネクタが設けられ、
   前記上面及び下面の一方に前記接続ピン及び前記足電極が設けられた請求項１に記載のチューナ装置。
4. 前記チューナケースの一面の４個のコーナー近傍の領域にそれぞれ４個のコネクタが取り付けられ、
   前記チューナケースと別個のシールド部を前記チューナケースの内側の前記４個のコーナー近傍の領域にそれぞれ設けるようにした請求項１に記載のチューナ装置。
5. 前記シールド部は、一方の端面同士が接合された第１及び第２の板状部材を有し、前記第１及び第２の板状部材の他方の端面を前記チューナケースのコーナー近傍の前記周面部材の内面にそれぞれ接合するようにした請求項４に記載のチューナ装置。
6. 衛星デジタル放送の受信信号が複数の前記コネクタを通じて伝送され、
   衛星デジタル放送のＩＦ信号が前記接続ピンを通じて伝送される請求項１に記載のチューナ装置。
7. 前記衛星デジタル放送が高度ＢＳ放送である請求項６に記載のチューナ装置。

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