JP2019220808A - 中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テレビ受信システムを利用した、簡易な構成の中継装置を提供する。【解決手段】中継ユニット１０および２０は、コネクタ１２，２２がテレビ受信システムの伝送ライン１０２と接続されることによって、アンテナ１３および２３の間に、信号伝送路１４および２４によって、周波数変換することなく無線信号を伝送する経路を形成する。信号伝送路１４および２４は、フィルタ回路１５および２５を含む。フィルタ回路１５および２５の各々は、少なくともテレビ放送信号の周波数帯域を遮断し、かつ、テレビ放送信号の周波数帯域と重複しない所定の周波数帯域を通過する周波数特性を有するように構成される。【選択図】図４

Description

この発明は中継装置に関し、より特定的には、テレビ放送信号の伝送ラインを有するテレビ受信システムと接続して用いられる、無線信号の中継装置に関する。

テレビ受信システムを利用して特定小電力無線信号を中継する中継器が、特開２０１０−２６３３５８号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載の中継器は、テレビ共同受信システムに含まれる伝送ラインにそれぞれ接続された受信用中継器および送信用中継器を含む。受信用中継器は、特定小電力無線送信機からの送信電波を受信し、高周波信号に周波数変換して伝送ラインへ供給する。送信用中継器は、共同受信システム内で伝送ラインを伝達された高周波信号を受信し、特定小電力無線送信機の送信電波と同じ周波数の電波に変換して送信する。

特開２０１０−２６３３５８号公報

しかしながら、特許文献１の中継器は、地上波デジタル放送が使用する周波数帯に比較的近い周波数領域を使用する特定小電力無線信号を対象とするため、中継器内部にて周波数変換のための増幅器や周波数変換器（発振器）を具備する構成となっている。このため、中継対象となる無線信号の周波数域によっては過剰な構成による高コスト化が懸念される。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、テレビ受信システムを利用した、簡易な構成の中継装置を提供することである。

この発明のある局面では、中継装置は、テレビ放送信号の伝送ラインを有するテレビ受信システムと接続して用いられる中継装置であって、第１および第２の中継ユニットを備える。第１および第２の中継ユニットの各々は、無線通信のためのアンテナと、テレビ受信システムの伝送ラインと接続するためのコネクタと、信号伝送路とを含む。信号伝送路は、アンテナおよびコネクタの間に形成されて、周波数変換することなく高周波信号を伝送するように構成される。信号伝送路は、フィルタ回路を有する。フィルタ回路は、少なくともテレビ放送信号の周波数帯域を遮断し、かつ、テレビ放送信号の周波数帯域と重複しない所定の周波数帯域を通過する周波数特性を有するように構成される。

上記中継装置によれば、テレビ受信システムのテレビ放送信号の伝送ラインを経由して、第１の中継ユニットのアンテナと第２の中継ユニットのアンテナとの間に、テレビ放送信号の周波数帯域と重複しない所定の周波数帯域の無線信号の中継経路を形成することができる。中継対象の無線信号の周波数帯域を当該所定の周波数帯域に特化することで、第１および第２の中継ユニットの信号伝送路を、周波数変換を実行しない構成とすることができる。この結果、周波数変換に必要なミキサ、局部発振器、および、増幅器等の配置が不要となるので、簡易な構成の中継装置を実現することができる。

好ましくは、第１の中継ユニットのコネクタは、室内に配置されたテレビ受信システムのテレビ端子と接続可能に構成される。

このように構成すると、第１の中継ユニットを、テレビ受信システムのテレビ端子が設置された居室内に容易に設置可能な構成とすることができる。

また好ましくは、第２の中継ユニットのコネクタは、テレビ受信システムの伝送ラインと接続された同軸ケーブルと接続可能に構成される。第２の中継ユニットは、防水加工された筐体内に格納される。

このように構成すると、第２の中継ユニットを、テレビ受信システムに対して同軸ケーブルのよって接続する態様で屋外に設置するのに好適な構成とすることができる。

さらに好ましくは、テレビ放送信号の周波数帯域は、地上波放送用の第１の周波数帯域と、第１の周波数帯域よりも高周波数である衛星放送用の第２の周波数帯域とを含む。所定の周波数帯域は、第１の周波数帯域よりも高周波数であり、かつ、第２の周波数帯域よりも低周波数である。フィルタ回路は、低域通過フィルタと、低域通過フィルタと直列接続される複数段の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタとを有する。低域通過フィルタは、第２の周波数帯域の下限周波数よりも低い遮断周波数を有するように構成される。各表面弾性波フィルタの通過周波数帯域は、所定の周波数帯域を含むとともに、第１の周波数帯域の上限周波数よりも高く、かつ、低域通過フィルタの遮断周波数以下である。

このように構成すると、ＳＡＷフィルタによって送受信の対象となる無線信号の周波数帯域を通過させるとともに、低域通過フィルタによって高周波領域の衛星放送用のテレビ放送信号を確実に遮断することが可能となる。

本発明によれば、テレビ受信システムを利用した、簡易な構成の中継装置を提供することができる。

本実施の形態に従う中継装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示された中継ユニットの外観を説明する第１の概略図である。 図２に示された中継ユニットの外観を説明する第２の概略図である。 中継ユニットの構成を説明するブロック図である。 テレビ放送が使用する周波数帯域を説明する第１の概念図である。 テレビ放送が使用する周波数帯域を説明する第２の概念図である。 中継ユニットのフィルタ回路の周波数特性を説明する概念図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、本実施の形態に従う中継装置の概略構成を示すブロック図である。
図１を参照して、中継装置５は、中継ユニット１０および中継ユニット２０を備える。中継ユニット１０および２０は、テレビ受信システムの一例であるテレビ共聴システム１００を利用して、所定周波数帯域の無線信号を中継する。

テレビ共聴システム１００は、特許文献１の共同受信システムと同様に、アンテナ１０１で受信されたテレビ放送信号を、伝送ライン１０２を経由して、テレビ端子１１０を有する情報コンセントに対して配信する。テレビ共聴システム１００において、テレビ端子１１０を含む情報コンセントは、複数個設けられる。伝送ライン１０２は、たとえば、同軸ケーブルを含んで構成される。

また、テレビ共聴システム１００では、図示しない増幅器や分配器によって、テレビ放送信号は、増幅され、かつ、複数の系統に分配される。伝送ライン１０２は、このような複数の系統を包括的に表記するものである。本実施の形態において、テレビ共聴システム１００は、集合住宅や宿泊施設等においてテレビ放送を共同受信するものであってもよく、戸建て住宅で複数の居室においてテレビ放送を共同受信するものであってもよい。また、テレビ共聴システム１００は、アンテナ１０１に代えて、ケーブルテレビ放送によって、テレビ放送信号を受信することも可能である。

伝送ライン１０２は、居室内の情報コンセントに設けられたテレビ端子１１０と接続される。さらに、伝送ライン１０２と接続された、ケーブル１０３が、中継ユニット１０または２０との接続用に設けられる。ケーブル１０３は、たとえば、Ｆ型コネクタ（オス）を端部に有する同軸ケーブルによって構成される。

図２は、中継ユニット１０の外観を説明する概略図である。
図２を参照して、中継ユニット１０は、筐体１１と、筐体１１から突出した形状のコネクタ１２とを有する。コネクタ１２は、たとえば同軸コネクタが適用されて、テレビ端子１１０と接続可能に構成される。コネクタ１２がテレビ端子１１０に接続されることで、中継ユニット１０は、伝送ライン１０２との間に通信経路を形成することができる。

図３は、中継ユニット２０の外観を説明する概略図である。
図３を参照して、中継ユニット２０は、筐体２１と、コネクタ２２とを有する。コネクタ２２は、たとえばＦ型コネクタ（メス）が適用されて、同軸ケーブルで構成されたケーブル１０３と接続可能に構成されている。

本実施の形態に従う中継装置の中継対象とされる無線信号は、テレビ放送が使用する周波数帯とは重複しない周波数帯域の信号である。たとえば、Ｗｉ−ＳＵＮ（Wireless Smart Utility Network）規格に従う、スマートメータから出力される無線信号が、中継装置５によって送受信される。Ｗｉ−ＳＵＮは、９２０（ＭＨｚ）帯の使用が主流であり、一例として、本実施の形態では、中継装置５による送受信対象となる無線信号の規格周波数は９２１．５（ＭＨｚ）であるものとする。

中継ユニット２０は、屋外に設置されたスマートメータ（図示せず）からの無線信号を受信できるように、屋外に配置される可能性がある。したがって、図３に示された筐体２１には、防水加工が施されている。

一方で、中継ユニット１０は、屋内（居室内）のテレビ端子１１０に対して取付けられるように構成される。これにより、居室内に設置されたエネルギモニタ装置（図示せず）に対して、スマートメータからの無線信号を送信することができる。この結果、スマートメータおよびエネルギモニタ装置の間で、壁等での信号減衰によって無線信号の直接の送受信が困難であっても、スマートメータから出力される無線信号に基づくエネルギ使用に関する情報を、エネルギモニタ装置での画面表示等によってユーザへ提供することが可能となる。このように、信号減衰により無線信号の直接の送受信が困難である設備間で、中継装置５を経由した無線信号の送受信が可能となる。

図４は、中継ユニット１０および２０の構成を説明する概略ブロック図である。
図４を参照して、中継ユニット１０は、コネクタ１２と、アンテナ１３と、信号伝送路１４とを含む。同様に、中継ユニット２０は、コネクタ２２と、アンテナ２３と、信号伝送路２４とを含む。このように、中継ユニット１０および２０の各々は、筐体１１及び２１の間、並びに、コネクタ１２及び２２の間で外形形状等の相違はあるものの、その内部構成は、同一とすることができる。

図５および図６は、テレビ放送が使用する周波数帯域を説明する概念図である。図５には、放送波受信のテレビ放送によって使用される周波数帯域が示され、図６には、ケーブルテレビ受信のテレビ放送によって使用される周波数帯域が示される。

図５を参照して、放送波受信において、地上波デジタル放送で用いられるＵＨＦ（Ultra High Frequency）放送は、４７０〜７１０（ＭＨｚ）の周波数帯域を使用する。デジタルのＢＳ（Broadcasting Satellites）またはＣＳ（Communication Satellites）による衛星放送は、１２（ＧＨｚ）前後の放送波の受信後、テレビ共聴システム１００において、アンテナ１０１に接続された図示しないＬＮＢ（Low Noise Block）によって、ＩＦ帯域の信号に変換される。この結果、伝送ライン１０２では、ＣＳ・ＢＳ−ＩＦ帯域として、１０３２〜２１５０（ＭＨｚ）の周波数帯域が使用される。

図６を参照して、ケーブルテレビ受信において、テレビ放送信号を含む、ケーブルテレビ局からの送信（ＣＡＴＶ下り）には、地上波デジタル放送が用いる４７０〜７１０（ＭＨｚ）を含む、７０〜７７０（ＭＨｚ）の周波数帯域が用いられる。また、テーブルテレビ局との双方向通信によるサービスのために、ケーブルテレビ局へ向けた送信（ＣＡＴＶ上り）には、１０〜６０（ＭＨｚ）の周波数帯域が用いられる。また、光ケーブルを用いたＦＦＴＨ（Fiber To The Home）では、衛星放送用には、ＣＳ・ＢＳ−ＩＦ帯域と同様の、１０３２〜２１５０（ＭＨｚ）の周波数帯域が使用される。

したがって、図５および図６を通じて、衛星放送用の１０３２〜２１５０（ＭＨｚ）および１２（ＧＨｚ）前後を含む周波数帯域が「第２の周波数帯域」に対応する。また、地上波デジタル放送用の４７０〜７１０（ＭＨｚ）が「第１の周波数帯域」に対応する。

本実施の形態に従う中継装置５によって送受信される無線信号は、第１および第２の周波数帯域の中間、すなわち、テレビ放送信号が不使用の周波数帯域の信号である。上述したＷｉ−ＳＵＮを想定した中継対象の無線信号の規格周波数である９２１．５（ＭＨｚ）は、地上波放送用の第１の周波数帯域の上限である７７０（ＭＨｚ）よりも高く、かつ、衛星放送用の第２の周波数帯域の下限である１０３２（ＭＨｚ）よりも低いことが理解される。

再び、図４を参照して、信号伝送路１４は、フィルタ回路１５を有する。同様に、信号伝送路２４は、フィルタ回路２５を有する。

図７は、フィルタ回路１５，２５の周波数特性を説明する概念図である。
図７を参照して、フィルタ回路１５および２５の各々は、図５および図６に示したテレビ放送信号の周波数帯域を遮断するために、ｆ１以上の周波数帯域および、ｆ２以下の周波数帯域を遮断するように構成される。ｆ１は、衛星放送用の第２の周波数帯域の下限である１０３２（ＭＨｚ）よりも低い周波数に設定され、ｆ２は、地上波放送用の第１の周波数帯域の上限である７７０（ＭＨｚ）よりも高く設定される。

さらに、ｆ１およびｆ２は、ｆ１＜ｆｂ＜ｆ２で示される、フィルタ回路１５，２５の通過周波数帯域ｆｂが、中継対象の無線信号の周波数帯域に相当する「所定の周波数帯域」を含むように設定される。本実施の形態において、例えば、ｆｂは、９２１．５±α（ＭＨｚ）とすることができる（たとえば、α＝６．５）。

再び図４を参照して、フィルタ回路１５は、直列接続された、低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）１６および表面弾性波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）フィルタ１７，１８を有する。

ＳＡＷフィルタ１７，１８の通過周波数帯域は、図７のｆｂ（ｆ１≦ｆｂ≦ｆ２）に対応して設定される。一例として、Ｗｉ−ＳＵＮに従う無線信号の送受信を想定すると。中心周波数９２１．５（ＭＨｚ）に対して、１３（ＭＨｚ）の帯域幅を持たせるように、ｆ１＝９２１．５−６．５＝９１５（ＭＨｚ）、ｆ２＝９２１．５＋６．５＝９２８（ＭＨｚ）に設計することができる。

さらに、ＬＰＦ１６の遮断周波数ｆｃｏは、ｆｃｏ≧ｆ２の範囲にて、第２の周波数帯域の下限である１０３２（ＭＨｚ）よりも低い周波数に設定される。一般的に、ＳＡＷフィルタの特性として、高周波帯での１．５（ＧＨｚ）帯よりも高周波帯で遮断特性が低下するため、バンドパスフィルタとして機能するＳＡＷフィルタのみでフィルタ回路１５を構成すると、図６に示されたＣＳ・ＢＳ帯域（１２ＧＨｚ前後）の遮断特性が不十分となることが懸念される。したがって、ＬＰＦ１６をさらに接続することで、衛星放送用の周波数帯域を確実に遮断するができる。

上述したように、中継ユニット１０および２０の内部構成は同一とすることができるので、フィルタ回路２５は、フィルタ回路１５と同様の周波数特性（図７）を有するように、ＬＰＦ２６およびＳＡＷフィルタ２７，２８を有するように構成することができる。なお、図７に示した周波数特性を有する範囲内であれば、フィルタ回路１５および２５の内部構成は、図４の例示に限定されることなく任意とすることができる。

本実施の形態に従う中継装置によれば、コネクタ１２，２２によってテレビ放送信号の伝送ライン１０２と接続された中継ユニット１０および２０によって、アンテナ１３で受信した無線信号をアンテナ２３から送信する態様、および、反対にアンテナ２３で受信した無線信号をアンテナ１３から送信する態様、の両方によって無線信号を中継することができる。

特に、中継対象となる無線信号の周波数帯域を、上記第１および第２の周波数帯域の中間の周波数帯域、具体的には、７７０（ＭＨｚ）〜１０３２（ＭＨｚ）の範囲内に特化することで、信号伝送路１４，２４を、周波数変換機能を具備しない構成とすることができる。この結果、周波数変換に必要なミキサ、局部発振器、および、増幅器等の配置が不要となるので、簡易な構成の中継装置を実現することができる。

また、図２および図３に示されたように、筐体１１，２１及びコネクタ１２，２２の特性に差異を設けることにより、中継ユニット１０，２０を屋外および屋内にそれぞれ配置して、屋内および屋外の設備間での無線信号の送受信に好適な中継装置を構成することが可能となる。

なお、本実施の形態に従う中継装置５では、例示したＷｉ−ＳＵＮに従う無線信号、または、スマートメータから出力される無線信号に限定されるものではない。すなわち、テレビ放送信号が使用する周波数帯域と重複しない周波数帯域の無線信号であれば、当該周波数帯域に対応してフィルタ回路１５，２５の周波数特性（ｆｂの範囲）を適切に設計することによって、中継ユニット間に接続されたテレビ受信システムの伝送ラインを用いて中継することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５ 中継装置、１０，２０ 中継ユニット、１１，２１ 筐体、１２，２２ コネクタ、１３，２３ アンテナ（中継ユニット）、１４，２４ 信号伝送路、１５，２５ フィルタ回路、１６ 低域通過フィルタ、１７，１８，２７，２８ ＳＡＷフィルタ、１００ テレビ共聴システム、１０１ アンテナ（テレビ共聴システム）、１０２ 伝送ライン、１０３ ケーブル、１１０ テレビ端子。

Claims (4)

1. テレビ放送信号の伝送ラインを有するテレビ受信システムと接続して用いられる中継装置であって、
   第１および第２の中継ユニットを備え、
   前記第１および第２の中継ユニットの各々は、
   無線通信のためのアンテナと、
   前記伝送ラインと接続するためのコネクタと、
   前記アンテナおよび前記コネクタの間に形成されて、周波数変換することなく高周波信号を伝送するように構成された信号伝送路とを含み、
   前記信号伝送路は、
   少なくともテレビ放送信号の周波数帯域を遮断し、かつ、前記テレビ放送信号の周波数帯域と重複しない所定の周波数帯域を通過する周波数特性を有するように構成されたフィルタ回路を有する、中継装置。
2. 前記第１の中継ユニットの前記コネクタは、室内に配置された前記テレビ受信システムのテレビ端子と接続可能に構成される、請求項１記載の中継装置。
3. 前記第２の中継ユニットの前記コネクタは、前記テレビ受信システムの前記伝送ラインと接続された同軸ケーブルと接続可能に構成され、
   前記第２の中継ユニットは、防水加工された筐体内に格納される、請求項１または２に記載の中継装置。
4. 前記テレビ放送信号の周波数帯域は、地上波放送用の第１の周波数帯域と、前記第１の周波数帯域よりも高周波数である衛星放送用の第２の周波数帯域とを含み、
   前記所定の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域よりも高周波数であり、かつ、前記第２の周波数帯域よりも低周波数であり、
   前記フィルタ回路は、
   前記第２の周波数帯域の下限周波数よりも低い遮断周波数を有する低域通過フィルタと、
   前記低域通過フィルタと直列接続される複数個の表面弾性波フィルタとを有し、
   各前記表面弾性波フィルタの通過周波数帯域は、前記所定の周波数帯域を含むとともに、前記第１の周波数帯域の上限周波数よりも高く、かつ、前記低域通過フィルタの前記遮断周波数以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置。

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