JP4188884B2 - Broadcast reception system - Google Patents
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Description
本発明は,地上ディジタル放送と地上アナログ放送を受信するUHFアンテナを備えた放送受信システムに関する。 The present invention relates to a broadcast receiving system provided with a UHF antenna for receiving terrestrial digital broadcasting and terrestrial analog broadcasting .
地上波放送受信システムはUHFアンテナとVHFアンテナを各放送局に向けて建立し,各アンテナで受信したそれぞれの受信信号を混合器で混合して,伝送線を介してテレビ受信機まで伝送していた。このとき,各受信アンテナは受信地点において最適なアンテナが選択されていた。
たとえば,VHF用アンテナはローバンド用(ch1−3),ハイバンド用(ch4−12),オールバンド用(ch1−12)というように,それぞれの受信周波数帯域において最大の受信動作利得を得られるように設計されている。また,UHF用アンテナはローバンド用(ch13−44),ハイバンド用(ch30−62),オールバンド用(ch13−62)というように,それぞれの受信周波数帯域において最大の受信動作利得を得られるように設計されている。(例えば,非特許文献1参照)。
The terrestrial broadcast receiving system is built with UHF antennas and VHF antennas facing each broadcasting station, and each received signal received by each antenna is mixed by a mixer and transmitted to a television receiver via a transmission line. It was. At this time, an optimum antenna was selected for each receiving antenna at the receiving point.
For example, the VHF antenna can obtain the maximum reception operation gain in each reception frequency band such as low band (ch1-3), high band (ch4-12), and allband (ch1-12). Designed to. Further, the UHF antenna can obtain the maximum reception operation gain in each reception frequency band such as low band (ch13-44), high band (ch30-62), allband (ch13-62). Designed to. (For example, refer nonpatent literature 1).
しかし,上記非特許文献1提案の技術では,新たに地上波ディジタル放送が開始されると,受信アンテナを追加・交換しなければならないという問題があった。なぜなら,地上波ディジタル放送は3大都市圏でサービスが開始されたが,地上波ディジタル放送はUHF帯で放送され,しかもその大半はCh13〜Ch32の低い周波数帯に集中していることから,ローバンド用のアンテナを使用している場合は問題ないが,ローバンド以外のアンテナを使用している場合は,この帯域が受信できるアンテナを追加するか,または交換する必要がある。また,地上波ディジタル放送開始時には既存の地上波アナログ放送に対する妨害を考慮して,定常時出力の100分の1程度の低い送信電力で送信されている。このため,地上波ディジタル放送を安定受信するためにはアンテナの動作利得が重要になってくる。したがって,地上ディジタル放送の周波数帯域の動作利得が高いアンテナに交換しなければならないのである。
また,従来,アンテナを選択する場合,将来放送局が追加される可能性を見込んで,全帯域(オールバンド)用のアンテナが選択されることが多かった。ところが,オールバンドのアンテナを使用している場合,受信帯域は合致するものの,広帯域であるために動作利得が低く,所要の受信レベルを得るためには素子数(特に導波器の数)の多い高利得なアンテナに交換しなければならず,アンテナが大型化してしまうという問題があった。また,アンテナの大型化に伴い,美観も問題になっている。
However, the technique proposed in Non-Patent
Conventionally, when an antenna is selected, an antenna for the entire band (all bands) is often selected in anticipation of the possibility of adding a broadcasting station in the future. However, when an all-band antenna is used, the reception band is matched, but the operation gain is low because of the wide band, and the number of elements (especially the number of waveguides) is required to obtain the required reception level. There was a problem that the antenna would become large because it had to be replaced with many high gain antennas. In addition, with the increase in size of antennas, aesthetics have become a problem.
そこで本願においては,こうした問題点を解決するためになされたものであり,その目的は,定格電力よりも低い電力で送信された場合であっても安定した地上ディジタル放送が受信できる地上ディジタル放送受信システムを提供することである。
他の目的はアンテナを小型化でき設置が容易な地上ディジタル放送受信システムを提供することである。
Therefore, the present application has been made to solve these problems, and its purpose is to receive a terrestrial digital broadcast that can receive a stable terrestrial digital broadcast even when transmitted at a power lower than the rated power. Is to provide a system.
Another object is to provide a terrestrial digital broadcast receiving system that can be miniaturized and easily installed.
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は,地上ディジタル放送と地上アナログ放送を受信するUHFアンテナを備え,該UHFアンテナからの受信信号を,伝送線を介して端末装置まで伝送する放送受信システムであって,
前記UHFアンテナは,
放射器と,
同じ長さの複数の導波素子を1組とし,組毎に導波素子の長さが異なる複数組の導波器と,
を備え,前記複数組の導波器は,前記導波素子の長さが前記放射器側ほど長くなるように配置されていることを特徴とする。 In order to achieve this object, the invention according to
The UHF antenna is
A radiator,
A plurality of waveguides having the same length as one set, and a plurality of sets of waveguides having different waveguide lengths for each set;
The plurality of sets of waveguides are arranged such that the length of the waveguide elements is longer toward the radiator side.
請求項1に記載の放送受信システムにおいて,地上ディジタル放送と地上アナログ放送を受信するのに用いられるUHFアンテナには,複数の導波素子を1組とし,その組毎に導波素子の長さが異なる複数組の導波器が備えられ,しかも,その複数組の導波器は,導波素子の長さが放射器側ほど長くなるように配置されている。
このため,UHFアンテナにて受信可能な周波数帯域のうち,地上ディジタル放送帯域である低い周波数帯域では,地上アナログ放送帯域に比べて,UHFアンテナの動作利得が高くなり,地上ディジタル放送が定格電力よりも低い電力で送信された場合であっても,地上ディジタル放送を安定して受信することができるようになる。 2. The broadcast receiving system according to
For this reason, among the frequency bands that can be received by the UHF antenna, the operating gain of the UHF antenna is higher in the low frequency band, which is the terrestrial digital broadcasting band, than the terrestrial analog broadcasting band, and the terrestrial digital broadcasting is more than the rated power. Even if it is transmitted with low power , terrestrial digital broadcasting can be stably received.
また,UHFアンテナには,同じ長さの複数の導波素子を1組とする,複数組の導波器を設けるだけでよいため,アンテナを小型化でき,設置が容易な放送受信システムを提供することができる。 Furthermore, the UHF antenna, a plurality of waveguide elements of the same length and a set, since it is only by providing a plurality of sets of waveguides, the antenna can be miniaturized, provides easy broadcast receiving system installed can do.
以下に,本発明を具体化した実施形態の例を,図面を基に詳細に説明する。
Hereinafter, an example of an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明を適用した地上ディジタル放送受信システム100のブロック図を示している。また,図2は上記システムで使用するUHFアンテナ1の説明図を示しており,図1aは正面図,図1bは側面図である。
1はUHFアンテナであり,3大都市圏でサービスが開始されたch13〜ch32の地上ディジタル放送と,ch13〜ch36で放送されている既存の地上アナログ放送を受信するためのUHFアンテナである。
31はVHFアンテナであり,本実施例ではch1〜ch12の地上波アナログ放送を受信するためのアンテナである。
32は混合器であり,前記UHFアンテナ1で受信した地上ディジタル放送信号および地上アナログ放送信号と,前記VHFアンテナ31で受信したVHF帯の地上アナログ放送信号を混合して1本の伝送線33に出力するためのものである。
34は分配器であり,本実施例では2個の端末端子(TV端子とも言う)35a・35bに出力するため2分配器が使用されている。
36は端末装置で,たとえば,TV受信機やSTB(セットトップボックス)などである。
FIG. 1 shows a block diagram of a digital terrestrial
Reference numeral 36 denotes a terminal device such as a TV receiver or an STB (set top box).
次に本発明で使用するUHFアンテナ1について,図2を用いて詳細に説明する。図2に示すとおり,UHFアンテナ1は反射器4,放射器3,導波器2がそれぞれ所定の間隔でブーム6に固定されている。また,ブーム6にはUHFアンテナ1をマスト等に固定するためのアンテナ支持金具5が備えられている。7は給電部,20・21は導波素子である。
Next, the
導波器2は複数組の導波器2A,2Bで構成されている。そして,導波器2A,2Bはそれぞれ長さの異なる導波素子20,21が複数本所定の間隔になるようにブーム6上に配置してある。
導波器の長さは後述する放射器の長さより短くなるように形成されており,放射器側の長さが長くなるように配置してある。
The
The length of the director is formed so as to be shorter than the length of the radiator described later, and the length on the radiator side is increased.
本実施例では,導波素子20,21をそれぞれ6本使用したが,これに限定されることはなく,所定の利得が得られるように各本数を適宜決定すればよい。
In this embodiment, six
また,導波器2(詳しくは導波素子20,21)をブーム6に固定する手段としては,周知のネジ締めや,カシメによる固定方法を採用すればよい。また,導波素子の素材としては直径8mm,肉厚0.5mm程度のアルミパイプが好適に使用されるが,例えば,合成樹脂材料の表面に導電性材料をメッキまたは蒸着して使用しても良い。
Further, as means for fixing the waveguide 2 (specifically, the
放射器3は図2に示すように,給電部7を備えており,同軸ケーブル(図示せず)が接続されている。放射器3はビームダイポールアンテナとして形成され放射器のみで単一指向特性を有するようになっている。そして,その長さは受信する電波の波長の約2分の1に設定してある。なお,給電部7は合成樹脂材料で形成されたケース内に整合回路が備えられており,前記半波長ダイポールアンテナで受信した受信信号を効率よく伝送線である同軸ケーブルに供給している。
また,給電部7はブーム6への固定部材としても機能しており,周知の固定手段でもって,ブーム6に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
The
反射器4は,ブームの端部に周知の固定手段でもって固定されている。また,反射器の長さは,前記放射器の長さより長くなるように設定されている。
また,放射器3,反射器4の素材としては,導波素子の素材と同様に直径8mm,肉厚0.5mm程度のアルミパイプが好適に使用されるが,例えば,合成樹脂材料の表面に導電性材料をメッキまたは蒸着して使用しても良い。
The
As the material for the
次に,図2に示したUHFアンテナ1の導波器2,放射器3および反射器4の具体的な寸法と周波数特性について図3,図4を用いて説明する。
放射器3の第1エレメントの長さL31は250mmで,受信帯域の略中心周波数600MHzにおける波長の2分の1に設定してある。第2エレメントの長さL32は前記第1エレメントの長さL31よりも長い値である380mmに設定してある。
Next, specific dimensions and frequency characteristics of the
The length L31 of the first element of the
次に,第1組の導波器2Aの長さL20は210mm,第2組の導波器2Bの長さL21は220mmであり,前記放射器3のエレメントの長さよりも短い値に設定してある。
Next, the length L20 of the first set of
次に,反射器4の長さL4は310mmであり,前記放射器3のエレメントの長さよりも長い値に設定してある。
Next, the length L4 of the
また,各エレメントは次の寸法でブーム上に配置されている。D1〜D12は受信帯域の中心周波数600MHzにおける波長の13分の1〜5分の1に設定してある。具体的には,D1=90mm,D2=80mm,D3=80mm,D4=80mm,D5=80mm,D6=80mm,D7=70mm,D8=70mm,D9=60mm,D10=50mm,D11=40mm,D12=40mmに設定されている。D13は受信帯域の中心周波数600MHzにおける波長の約3分の1に設定してあり,具体的にはD13=160mmに設定されている。
Each element is arranged on the boom with the following dimensions. D1 to D12 are set to 1/3 to 1/5 of the wavelength at the center frequency 600 MHz of the reception band. Specifically, D1 = 90 mm, D2 = 80 mm, D3 = 80 mm, D4 = 80 mm, D5 = 80 mm, D6 = 80 mm, D7 = 70 mm, D8 = 70 mm, D9 = 60 mm, D10 = 50 mm, D11 = 40 mm, D12 = 40 mm. D13 is set to about one third of the wavelength at the center frequency 600 MHz of the reception band, and specifically, D13 = 160 mm.
次に,本発明のUHFアンテナと従来のオールバンドのUHFアンテナにおける動作利得の各周波数特性について図4を用いて詳細に説明する。図4に示すとおり,本発明のアンテナにおいては3大都市圏での地上ディジタル放送帯域(第1の所定帯域)であるch13〜ch32では9dB以上の動作利得が得られており,従来のオールバンドアンテナより2〜3dB向上していることがわかる。また,3大都市圏での地上アナログ放送帯域(第2の所定帯域)であるch13〜ch36では従来のオールバンドアンテナと同等以上の動作利得が得られていることがわかる。
Next, each frequency characteristic of the operation gain in the UHF antenna of the present invention and the conventional all-band UHF antenna will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 4, in the antenna of the present invention, an operation gain of 9 dB or more is obtained in ch13 to ch32 which are terrestrial digital broadcasting bands (first predetermined bands) in the three metropolitan areas. It can be seen that it is improved by 2-3 dB from the antenna. It can also be seen that the
このように,地上ディジタル放送帯域の動作利得が改善されているため,従来のオールバンドアンテナを使用している地域より,サービスエリアを1.6倍程度に広げることができる。また,地上ディジタル放送の送信出力が段階的に上昇する過程で,定格出力より低い場合であっても安定した受信が可能になる。
As described above, since the operation gain of the terrestrial digital broadcasting band is improved, the service area can be expanded by about 1.6 times compared to the area where the conventional all-band antenna is used. In addition, in the process in which the transmission output of digital terrestrial broadcasting gradually increases, stable reception is possible even when the output is lower than the rated output.
次に,地上ディジタル放送受信システムの動作について説明する。
UHFアンテナ1から出力される信号は,詳述したように従来のオールバンドのUHFアンテナに比べて,地上ディジタル放送の周波数帯域(ch13〜ch32)は2〜3dB高くなっているので,地上ディジタル放送の送信出力が段階的に上昇する過程で,出力レベルが定格出力より低い場合であっても2〜3dB高い出力レベルが得られる。一方,地上アナログ放送信号の周波数帯域(ch13〜ch36)のうち,地上ディジタル放送の周波数帯域(ch13〜ch32)と重ならない周波数帯域(ch33〜ch36)は従来のオールバンドのUHFアンテナの出力レベルと同等のレベルで出力される。
Next, the operation of the terrestrial digital broadcast receiving system will be described.
As described in detail, the signal output from the
そして,前記UHFアンテナ1から出力された地上ディジタル放送信号および地上アナログ放送信号と,前記VHFアンテナ31から出力されるVHF帯の地上アナログ放送信号は混合器32で混合され,1本の伝送線33に出力される。伝送線33を介して伝送されてきた各放送信号は住戸37内に取り込まれ,分配器34で2分配される。そして,各部屋に設置されている端末端子35a・35bまで伝送される。各端末端子35には端末装置36が接続されており,各放送信号は各端末装置36(TV受信機,STBなど)で処理され,画像・音声が再生されサービスを享受することができる。
Then, the terrestrial digital broadcast signal and terrestrial analog broadcast signal output from the
尚,本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく,以下に例示するように,本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部を適宜に変更して実施することも可能である。
たとえば,上記実施例では導波器を2組使用して,それぞれ導波素子を各6本使用したがこれに限定されるものではなく,要求仕様を満足すれば,これよりも多くても少なくても良い。また,本実施例では放射器として,ビームダイポールアンテナを使用したが,通常の半波長ダイポールアンテナであっても良い。また,本実施例では反射器として4本の反射素子を使用したが,これに代えて,網状の板材を使用しても良い。
また,本実施例では地上波のみの受信システムについて説明したが,少なくともUHF帯の地上ディジタル放送と地上アナログ放送が含まれれば,他のサービスを含んでいても問題ない。たとえば,衛星(BS)放送やCS放送,2.6GHz帯で放送される衛星ディジタル放送などである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing each part without departing from the spirit of the present invention, as exemplified below.
For example, in the above embodiment, two sets of directors are used, and six waveguide elements are used. However, the present invention is not limited to this. If the required specifications are satisfied, the number may be more than this. May be. In this embodiment, a beam dipole antenna is used as the radiator, but a normal half-wave dipole antenna may be used. In this embodiment, four reflecting elements are used as reflectors, but a net-like plate material may be used instead.
In the present embodiment, the reception system using only terrestrial waves has been described. However, as long as at least UHF band digital terrestrial broadcasting and terrestrial analog broadcasting are included, there is no problem even if other services are included. For example, satellite (BS) broadcast, CS broadcast, satellite digital broadcast broadcast in 2.6 GHz band, and the like.
1…UHFアンテナ,2…導波器,3…放射器,4…反射器,5…アンテナ支持金具,6…ブーム,7…給電部,20・21…導波素子,31…VHFアンテナ,32…混合器,33…伝送線,34…分配器,35…端末端子(TV端子),36…端末装置(TV受信機),100…地上ディジタル放送受信システム。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記UHFアンテナは,
放射器と,
同じ長さの複数の導波素子を1組とし,組毎に導波素子の長さが異なる複数組の導波器と,
を備え,前記複数組の導波器は,前記導波素子の長さが前記放射器側ほど長くなるように配置されていることを特徴とする放送受信システム。 A broadcast receiving system having a UHF antenna for receiving digital terrestrial broadcasting and analog terrestrial broadcasting, and transmitting a reception signal from the UHF antenna to a terminal device via a transmission line,
The UHF antenna is
A radiator,
A plurality of waveguides having the same length as one set, and a plurality of sets of waveguides having different waveguide lengths for each set;
The broadcast receiving system is characterized in that the plurality of sets of waveguides are arranged such that the length of the waveguide elements becomes longer toward the radiator.
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