JP5404245B2 - ミリ波伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、ミリ波伝送システムに関し、特に、衛星放送信号や衛星通信信号のようなテレビ信号をミリ波で伝送するものに関する。

上記のようなミリ波伝送システムとしては、例えば特許文献１に開示されているものがある。特許文献の技術によれば、高層建築物の屋上に設置された第１のミリ波送信機で、下方にミリ波信号を送信し、高層建築物の高層階に複数の第１のミリ波受信機を設置して、第１のミリ波送信機からのミリ波信号を受信する。高層建築物の中層階に設置された第２のミリ波送信機で下方にミリ波信号を送信し、高層建築物の下層階に複数の第２のミリ波受信機を設置して、第２のミリ波送信機からのミリ波信号を受信する。第１及び第２の送信機が送信するミリ波信号は、高層建築物の屋上等で受信した衛星放送信号や衛星通信信号をミリ波に周波数変換したものである。

特許第４２０４３８７号

特許文献１の技術では、高層建築物の各部屋にミリ波信号を伝送することが可能で、各部屋においてミリ波信号を元の衛星放送信号及び衛星通信信号に周波数変換することによって、衛星放送や衛星通信を視聴することが可能である。しかし、特許文献１の技術では、高速建築物であるので、ミリ波信号の元となる衛星放送信号や衛星通信信号を受信することが可能であるが、大きなビルの影にあって、衛星放送信号や衛星通信信号を直接に受信することができないビルでは、このビルまでミリ波信号を伝送する必要がある。

本発明は、ビル影にあるビルにミリ波信号を容易に伝送することができるミリ波伝送システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様のミリ波伝送システムでは、受信した放送信号をミリ波に周波数変換したミリ波信号を、ビル影にあって前記放送信号を直接に受信不可能なビルに向けて、第１の送信手段の送信アンテナから送信する。放送信号としては、例えば衛星放送信号、衛星通信信号、地上デジタルテレビジョン放送信号等種々のものを使用することができる。第１の送信手段は、放送信号源、例えば放送衛星、通信衛星、地上デジタルテレビジョン放送信号の送信局等からの放送信号を受信することができる位置に設置することが望ましい。前記の受信不能なビルの屋上に設けられた第１の受信手段が、前記第１の送信手段からのミリ波を受信する受信アンテナを有し、受信したミリ波を前記放送信号に復調した復調放送信号を出力する。前記受信不能なビルの前記屋上に第２の送信手段が設けられている。第２の送信手段は、前記復調放送信号を再度ミリ波信号に変換した再変換ミリ波信号を、前記受信不能なビルの下方に向けて、送信アンテナで送信する。前記受信不能なビルの複数の部屋の外部にそれぞれ第２の受信手段が設けられている。第２の受信手段は、第２の送信手段の送信アンテナを向いた受信アンテナを有し、この受信アンテナは前記再変換ミリ波信号を受信する。前記第１の送信手段の送信アンテナ及び前記第１の受信手段の受信アンテナは、いずれもホーンアンテナであり、前記第２の送信手段の送信アンテナ及び前記第２の受信手段の受信アンテナは、いずれも電波レンズアンテナを有する。

このように構成されたミリ波送信システムでは、第１の送信手段が送信した、放送信号が周波数変換されたミリ波信号を、ビル影にあるビルに設置した第１の受信手段で受信することができる。第１の送信手段及び受信手段は、共にホーンアンテナによって送信、受信を行っているので、ビームは狭帯域となり、受信に障害が生じないＣ／Ｎを得るのには充分である。例えばパラボラアンテナを使用することも可能であるが、このビームは、ホーンアンテナよりも狭く、受信手段で受信できるように、送信手段及び受信手段のパラボラアンテナの向きを調整することが非常に困難である。しかし、ホーンアンテナでは、パラボラアンテナよりもビームは広いので、パラボラアンテナよりは調整が容易である。また、第１の受信手段で受信したミリ波信号に基づく再変換ミリ波信号が第２送信手段によって、受信不能なビルの複数の第２の受信手段に向けて送信することにより、第２の受信手段はそれぞれミリ波信号を受信し、これを周波数変換することによって元の放送信号に基づく視聴を行える。

前記第１の受信手段が出力した復調放送信号は、第３の送信手段に供給することができる。この場合、復調放送信号は、再度ミリ波信号に変換されて、この再変換されたミリ波信号は、ビル影にあって前記放送信号を直接に受信不能な別のビルに向けて送信アンテナで送信される。前記第３の送信手段からのミリ波信号は、前記受信不能な別のビルに設けられた第３の受信手段の受信アンテナによって受信される。この受信アンテナは第３の送信手段の送信アンテナを向いている。前記第３の送信手段の送信アンテナ及び前記第３の受信手段の受信アンテナも、ホーンアンテナである。

第１の送信手段及び第１の受信手段のホーンアンテナは、仰角調整手段を有するものとすることができる。これら仰角調整手段は、前記ホーンアンテナの中心軸と向きが一致するスコープを有している。

前記受信手段が受信したミリ波信号は、ビル影にあって前記放送信号を直接に受信不能な別のビルに向けて別の送信手段によって送信することができる。この場合、別の送信手段からのミリ波信号は、受信不能な別のビルに設けられた別の受信手段によって受信される。別の送信手段及び別の受信手段も、ホーンアンテナを有している。このように構成すると、受信不能な別のビルにも、ミリ波信号を順次伝送することができ、より多くのビル影に該当するビルにミリ波を伝送することができる。

以上のように、本発明によるミリ波伝送システムでは、ミリ波信号を良好に受信できる状態に容易に設定することができる

本発明の１実施形態のミリ波伝送システムの概略構成図である。 本発明の１実施形態のミリ波伝送システムで使用する送信機の斜視図である。

本発明の１実施形態のミリ波伝送システムは、図１に示すように、高層ビル２の影になり、テレビジョン放送信号、例えば衛星放送信号及び衛星通信信号を直接には受信することが不可能なビル４、６において、衛星放送及び衛星通信を視聴可能にするものである。

高層ビル２の影になっていないビル８の屋上に、衛星放送信号及び衛星通信信号を受信するアンテナ、例えばオフセットパラボラアンテナ１０が配置されている。オフセットパラボラアンテナ１０で受信された衛星放送信号及び衛星通信信号は、オフセットパラボラアンテナ１０に付属するコンバータ１２によって衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号に周波数変換されて、第１の送信手段、例えばミリ波送信機１４に供給される。ミリ波送信機１４では、衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号を、例えば６０ＧＨｚ帯のミリ波に周波数変換して、ミリ波信号を生成する。このミリ波信号は、ミリ波送信機１４に一体に設けられている送信アンテナ、例えばホーンアンテナ１６によって、ビル６の屋上に向けて送信される。

ビル６の屋上には、受信アンテナ、例えばホーンアンテナ１８によって受信され、ホーンアンテナ１８と一体に設けられている第１の受信手段、例えばミリ波受信機２０において元の衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号に周波数変換される。

この衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号は２分配器２２によって２分配される。２分配器２２の一方の２分配出力は、第２の送信手段、例えばミリ波送信機２４に供給され、ここで再びミリ波に周波数変換してミリ波信号を生成する。このミリ波信号は、ミリ波送信機２４に一体に設けられている送信アンテナ、例えば電波レンズアンテナ２６によって、ビル６の屋上から下方に向けて送信される。このビル６の各階の各室の窓際またはベランダに、電波レンズアンテナ２６から送信されたミリ波信号を受信するための受信アンテナ、例えば電波レンズアンテナ２８が配置されている。これら電波レンズアンテナ２８には、一体に第２の受信手段、例えばミリ波受信機３０がそれぞれ設けられ、受信したミリ波信号を元の衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号に周波数変換する。これら衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号が、室内のテレビジョン受信機に供給され、衛星放送及び衛星通信の視聴が可能となる。なお、電波レンズアンテナ２６のビーム幅は、ホーンアンテナ１６のビーム幅よりも広く、そのビーム内に各電波レンズアンテナ２８が位置するようにされている。

２分配器２２の他方の分配出力は、ビル６の屋上に設けられている第３の送信手段、例えばミリ波送信機３２に供給され、ミリ波送信機３２に一体に設けられている送信アンテナ、例えばホーンアンテナ３４によって、ビル４の屋上に向けて送信される。

ビル４の屋上には、ミリ波送信機３２から送信されたミリ波信号を受信する受信アンテナ、例えばホーンアンテナ３６が設置されている。ホーンアンテナ３６には、第３の受信手段、例えばミリ波受信機３８が一体に設けられ、ホーンアンテナで受信したミリ波信号を、元の衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号に周波数変換する。この周波数変換された衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号は、第４の送信手段、例えばミリ波送信機４０に供給される。

ミリ波送信機４０には、送信アンテナ、例えば電波レンズアンテナ４２が一体に設けられ、この電波レンズアンテナ４２によってビル４の屋上から下方に向けて送信される。このビル４の各階の各室の窓際またはベランダに、電波レンズアンテナ４２から送信されたミリ波信号を受信するための受信アンテナ、例えば電波レンズアンテナ４４が配置されている。これら電波レンズアンテナ４４には、一体に第４の受信手段、例えばミリ波受信機４６がそれぞれ設けられ、受信したミリ波信号を元の衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号に周波数変換する。これら衛星放送中間周波信号及び衛星通信中間周波信号が、室内のテレビジョン受信機に供給され、衛星放送及び衛星通信の視聴が可能となる。電波レンズアンテナ４２のビーム幅も、ホーンアンテナ１６、３４のビーム幅よりも広く、そのビーム内に各電波レンズアンテナ４４が位置するようにされている。

従って、ビル２の影になって衛星放送信号や衛星通信信号が受信不能なビル４、６においても、衛星放送や衛星通信を視聴可能となる。そのため、ビル８からビル６へ、またビル６からビル４へ、それぞれミリ波信号が無線伝送されているので、衛星放送中間周波信号や衛星通信信号を伝送するためのケーブルを、ビル８からビル６、４へ敷設する必要がない。しかも、この無線伝送の送受信に使用されているミリ波送信機及び受信機１４、２０、３２、３８は、送受信用に図２に示すようなホーンアンテナ１６、１８、３４、３６を使用している。

ミリ波帯で使用するアンテナとしては、ホーンアンテナの他に、例えばオフセットパラボラアンテナや電波レンズアンテナが考えられる。パラボラアンテナは、アンテナ利得は大きいが、ビーム幅が非常に狭く、ビル間での送受信に使用する場合、送信用のパラボラアンテナと受信用のパラボラアンテナとにおいて、わずかに位置がずれただけでも、ミリ波信号を良好に送受信することができず、送信用及び受信用のアンテナの位置調整が非常に困難である。

電波レンズアンテナは、ビーム幅が広いので、ビル間での送信及び受信に使用した場合、送信アンテナ及び受信アンテナの位置合わせは容易である。しかし、ビーム幅が広いことに起因して、ノイズも受信してしまうので、Ｃ／Ｎが良好ではなく、電波レンズアンテナで受信した衛星放送信号や衛星通信信号を利用しては、良好に衛星放送や衛星通信を視聴することができない。

そこで、ビーム幅がパラボラアンテナよりも広く、電波レンズアンテナよりも狭いホーンアンテナを使用して、送信用アンテナと受信用アンテナとの位置合わせを容易にし、かつＣ／Ｎを良好にしている。

図２に示すように、ホーンアンテナ１６、１８、３４、３６の上面及び側面を覆うように逆Ｕ字状の仰角調整用の金具４８が配置され、これにホーンアンテナ１６、１８、３４、３６が固定されている。図示していない支柱の回りに回転自在に取り付けた方位角調整用金具に対して仰角調整用金具４８が、それの両側板に対して垂直な、即ち水平な軸回りに回転自在に取り付けられている。方位角調整用金具の支柱回りの角度位置を調整することによってホーンアンテナ１６、１８、３４、３６の方位角が調整され、仰角調整用金具を上記水平な軸回りの角度位置を調整することによって仰角が調整される。このように方位角及び仰角を調整することによって、送信用アンテナとしてのホーンアンテナ１６と受信用アンテナとしてのホーンアンテナ１８との位置を調整し、かつ送信用アンテナとしてのホーンアンテナ３４と受信用アンテナとしてのホーンアンテナ３６との位置を調整している。このような位置合わせをさらに容易にするために、仰角調整用金具４８の上面にはホーンアンテナ１６、１８、３４、３６の中心軸と向きが一致するようにスコープ５０が設けられている。

例えばスコープをパラボラアンテナやオフセットパラボラアンテナに取り付けて、位置合わせを容易にしようとすることも考えられる。しかし、スコープを取り付けやすいのは、パラボラアンテナやオフセットパラボラアンテナが備える一次放射器であるが、一次放射器は、パラボラ反射鏡やオフセットパラボラ反射鏡を向いているので、スコープを取り付けても位置合わせには使用できない。この点、ホーンアンテナには、その中心軸と向きが一致するようにスコープを容易に取り付けることができ、位置合わせがより容易に行える。

上記の実施形態では、衛星放送中間周波信号や衛星通信中間周波信号をミリ波に周波数変換したが、これらに限ったものではなく、例えばこれらと共に、或いは単独に地上デジタルテレビジョン放送信号等をミリ波に周波数変換することもできる。上記の実施形態では、ビル８側からビル６側のみにミリ波信号を送信したが、ビル８側にもう１台ミリ波送信機１４とホーンアンテナ１６とを設け、図示していないビル影にある別のビル側に送信することもできる。この場合、別のビル側には、もう１台ホーンアンテナ１８とミリ波受信機２０とが設けられ、別に送信機２４、電波レンズアンテナ２６、電波レンズアンテナ２８、ミリ波受信機３０が設けられる。同様に、ビル６側にもう１台ミリ波送信機３２とホーンアンテナ３４とを設け、図示していない別のビル影にあるビルに向けて送信することもできる。この場合にも、ビル影にある別のビルには、別に送信機４０、電波レンズアンテナ４２、電波レンズアンテナ４４、ミリ波受信機４６が設けられる。

１４ ３２ ミリ波送信機（送信手段）
２０ ３８ ミリ波受信機（受信手段）
１６ １８ ３４ ３６ ホーンアンテナ

Claims (3)

1. 受信した放送信号をミリ波に周波数変換したミリ波信号を、ビル影にあって前記放送信号を直接に受信不能なビルに向けて送信する送信アンテナを有する第１の送信手段と、
   前記受信不能なビルの屋上に設けられ、前記第１の送信手段の前記送信アンテナを向いた受信アンテナで前記第１の送信手段からのミリ波を受信し、前記放送信号に復調した復調放送信号を出力する第１の受信手段と、
   前記受信不能なビルの前記屋上に設けられ、前記復調放送信号を再度ミリ波信号に変換した再変換ミリ波信号を、前記受信不能なビルの下方に向けて送信する送信アンテナを有する第２の送信手段と、
   前記受信不能なビルの複数の部屋の外部にそれぞれ設けられ前記第２の送信手段を向いた受信アンテナで前記再変換ミリ波信号を受信する複数の第２の受信手段とを、
   有し、前記第１の送信手段の送信アンテナ及び前記第１の受信手段の受信アンテナは、いずれもホーンアンテナであり、前記第２の送信手段の送信アンテナ及び前記第２の受信手段の受信アンテナは、いずれも電波レンズアンテナであるミリ波伝送システム。
2. 請求項１記載のミリ波伝送システムにおいて、前記第１の受信手段が出力した復調放送信号は、第３の送信手段に供給されて、再度ミリ波信号に変換されて、この再変換されたミリ波信号は、ビル影にあって前記放送信号を直接に受信不能な別のビルに向けて送信アンテナで送信され、前記第３の送信手段からのミリ波信号は、前記受信不能な別のビルに設けられ第３の送信手段の送信アンテナを向いた第３の受信手段の受信アンテナによって受信され、前記第３の送信手段の送信アンテナ及び前記第３の受信手段の受信アンテナも、ホーンアンテナであるミリ波伝送システム。
3. 請求項１記載のミリ波伝送システムにおいて、第１の送信手段及び第１の受信手段のホーンアンテナは、仰角調整手段を有し、これら仰角調整手段は、前記ホーンアンテナの中心軸と向きが一致するスコープを有しているミリ波伝送システム。

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