JP4291657B2

JP4291657B2 - 受信システム

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Publication number: JP4291657B2
Application number: JP2003335387A
Authority: JP
Inventors: 敦史山田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2004201279A

Description

この発明は、周波数ダイバーシティ受信機を用いた受信システムに関する。たとえば、本発明が有する周波数ダイバーシティ受信機は、一例として、アンテナフィーダが不要なテレビ受信機である。

近年、テレビの地上波放送に関して、アナログ変調波からディジタル変調波への移行が検討されている。ディジタル変調波を用いた場合、従来のアナログ変調波と比較すると、高品質な画像を受信するために必要最低限のＣ／Ｎ比（搬送波電力対雑音比）が、大幅に低減できるため、室内アンテナを直接テレビ受信機に接続することにより、比較的広範囲なエリアで高品位画像を見ることが可能になる。

しかしながら従来の技術では、以下のような課題がある。フェージングやシャドーイング等により、極端に電波強度が弱い場所が発生する可能性があり、室内アンテナを直接テレビ受信機に接続した場合、設置場所によっては、十分なＣ／Ｎ比が得られない可能性がある。また、一旦十分な受信強度が得られる場所にテレビを設置しても、電波の伝搬状況は、刻一刻と変化するため、時間の経過とともに受信強度が弱まり、画像の品位が低下する可能性もある。さらに、地上波デジタル放送の場合、広帯域にわたってチャネルが存在するので、チャネルごとに電波伝搬状況が異なり、受信できないチャネルが発生する可能性がある。
特開平１１−３１３０２０号公報

そこで、この発明の課題は、フェージングやシャドーイングの影響並びに電波の伝搬状態の時間的変化の影響を抑えることができると共に、広帯域にわたって受信可能な受信システムを提供することにある。

すなわち、一例として、本発明は、以上の課題に鑑み、ビルの内部でも屋外でもフェージングの発生確率を大幅に下げ、室外アンテナを直接つながずに放送を受信できるテレビ受信機を提供するものである。

上記課題を解決するため、この発明の受信システムは、家屋のベランダまたは窓際に設置されて、ＵＨＦ帯の第１の無線信号波帯の信号を受信するアンテナが取付けられていると共に前記アンテナで受信された前記第１の無線信号波帯の信号の全てあるいは一部を周波数変換することによって生成されたミリ波帯の第２の無線信号波帯の信号として空間に放出する中継機と、
室内に設置されて、前記ＵＨＦ帯の第１の無線信号波帯の信号を直接受信して第１の信号波帯の信号を生成する第１の受信手段と、前記中継機からの前記ミリ波帯の第２の無線信号波帯の信号を受信して第２の信号波帯の信号を生成する第２の受信手段とが搭載されていると共に上記第１および第２の信号波帯の信号が入力されるテレビ受信機本体を有する周波数ダイバーシティ受信機とを備える。

この発明によれば、第１の受信手段によって、第１の無線信号波帯の信号を直接受信すると共に、第２の受信手段でもって、前記第１の無線信号波帯の信号を周波数変換して生成された第２の無線信号波帯の信号を受信して第２の信号波帯の信号を生成する。

すなわち、この発明によれば、第１の無線信号波帯の信号を第１,第２の２つの受信手段で直接,間接に受信することによって、一方を選択したり、双方を合成したりすることが可能となる。また、伝搬特性の異なる２種類の周波数の信号(第１,第２の無線信号波帯の信号)で同じ情報を受信できる。したがって、上記第１の無線信号波帯の信号におけるフェージングやシャドーイングの影響並びに電波の伝搬状態の時間的変化の影響を抑えることができると共に、広帯域にわたって受信することが可能となる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第２の受信手段は、前記第２の信号波帯の信号を前記第１の信号波帯の信号の全てあるいは一部と同じ周波数成分を有する第３の信号波帯の信号に周波数変換する機能を有する。

この実施形態によれば、第２の受信手段によって、第２の信号波帯の信号が第１の信号波帯の信号と同じ周波数成分を有する第３の信号波帯の信号に周波数変換される。これにより、第２の受信手段による第３の信号波帯の信号と、第１の受信手段からの第１の信号波帯の信号とを、信号処理(比較あるいは合成等)することが可能となる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第１の信号波帯の信号と前記第３の信号波帯の信号が入力され、前記第１の信号波帯の信号と前記第３の信号波帯の信号とを加算した信号をチューナに送る合成器を有する。

この実施形態によれば、合成器によって、第１の受信手段からの第１の信号波帯の信号と第２の受信手段からの第３の信号波帯の信号とを加算した信号をチューナに送る。したがって、第１,第３の信号波帯の信号のうちの信号強度の強い方の信号のＣ/Ｎ比が支配的となり、上記第１の無線信号波帯の信号における電波の伝搬状態の空間的変化並びに時間的変化の影響を抑えることができる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第１の信号波帯の信号と前記第３の信号波帯の信号のうち、強度の強い方の信号波帯の信号を選択する信号選択手段を有する。

この実施形態によれば、信号選択手段によって、第１の信号波帯の信号と前記第３の信号波帯の信号のうち、強度の強い方の信号波帯の信号を選択するので、上記第１の無線信号波帯の信号における電波の伝搬状態の空間的変化並びに時間的変化の影響を抑えることができる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、テレビ受信機であり、前記第１の無線信号波帯の信号がテレビの放送波帯の信号である。

この実施形態によれば、テレビ受信機であり、前記第１の無線信号波帯の信号がテレビの放送波帯の信号であるので、テレビ(テレビジョン)放送における電波の伝搬状態の空間的変化並びに時間的変化の影響を抑えることができる。すなわち、ビルの内部でも屋外でもフェージングの発生確率を大幅に下げ、室外アンテナを直接つながずに放送を受信できるテレビ受信機を実現できる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第１の受信手段と、前記第２の受信手段とが同じ形状の出力端子を有し、複数の入力端子を有する受信機本体を有し、前記受信機本体が有する前記複数の入力端子は、それぞれ、前記第１の受信手段が有する前記出力端子と前記第２の受信手段が有する前記出力端子のうちの少なくとも一方を接続可能である。

この実施形態によれば、受信機本体が有する複数の入力端子のそれぞれに、第１の受信手段の出力端子と第２の受信手段の出力端子のうちのどちらでも接続可能である。したがって、第１の無線信号波帯の信号の伝搬状況に応じて、受信機本体が有する複数の入力端子のそれぞれに第１の受信手段を接続することもできるし、前記複数の入力端子のそれぞれに第２の受信手段を接続することもできる。したがって、最良の電波受信状態を容易に達成できる。

すなわち、この実施形態では、前記第１の受信手段と、第２の受信手段が同じ形状の出力端子を有するため、電波伝搬の状況等に応じて、受信手段を使い分けることが可能となる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記複数の入力端子に、直流電圧の重畳が可能である。

この実施形態によれば、受信機本体の複数の入力端子に直流電圧を重畳することによって、前記入力端子から受信機本体を動作させる直流電力を供給できる。たとえば、この実施形態では、受信機本体のＵＨＦ信号の入力端子（アンテナ端子）に直流電圧を重畳することにより、第２の受信手段で、第２の無線信号波帯を第３の信号波帯に周波数変換するさいに必要な電力を受信機本体の入力端子から供給できる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第１の受信手段は、前記第１の無線信号波帯の信号を受信する第１の受信アンテナであり、前記第２の受信手段は、前記第２の無線信号波帯の信号を受信する第２の受信アンテナと、この第２の受信アンテナが受信した前記第２の無線信号波帯の信号を周波数変換する周波数変換器とを有する。

この実施形態によれば、第２の受信手段は、周波数変換器によって、第２の無線信号波帯の信号を周波数変換して、第１の受信アンテナで生成する第１の信号波帯の信号と同じ周波数帯の信号にできる。したがって、第１の受信手段で生成する第１の信号波帯の信号と第２の受信手段で生成する第２の信号波帯の信号とを同じ周波数帯とすることができ、両信号の信号処理(比較あるいは合成等)が容易となる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第１の無線信号波帯の信号がデジタル変調波である。

この実施形態では、前記第１の無線信号波帯の信号が、一例として、地上デジタルテレビジョン放送波のようなデジタル変調波であり、高品質なテレビジョン放送を受信可能となる。

また、一実施形態の周波数ダイバーシティ受信機は、前記第２の無線信号波帯が、３０ＧＨｚから３００ＧＨｚの間である。

この実施形態では、前記第２の無線信号波帯の信号が、３０ＧＨｚから３００ＧＨｚの間、すなわち、ミリ波帯であるので、直進性が強く、他の受信機への干渉を低減できる。

また、一参考例の受信システムは、室外アンテナと、該室外アンテナとケーブルで接続され、該室外アンテナで受信された第１の無線信号波帯の信号を周波数変換し、第２の無線信号波帯の信号として空間に放出する中継機と、周波数ダイバーシティ受信機と、で構成される。

この参考例の受信システムでは、室外アンテナで第１の無線信号波帯の信号を受信し、この第１の無線信号波帯の信号はケーブルで中継機に伝送される。この中継機は、前記第１の無線信号波帯の信号を周波数変換して第２の無線信号波帯の信号として空間に放出する。一方、周波数ダイバーシティ受信機では、第２の受信手段でもって、中継機から放出された第２の無線信号波帯の信号を受信して第２の信号波帯の信号を生成すると共に、第１の受信手段でもって、第１の無線信号波帯の信号を直接受信して第１の信号波帯の信号を生成する。

これにより、この受信システムによれば、第１の無線信号波帯の信号を第１,第２の２つの受信手段で直接,間接に受信することによって、一方を選択したり、双方を合成したりすることが可能となる。また、伝搬特性の異なる２種類の周波数の信号(第１,第２の無線信号波帯の信号)で同じ情報を受信できる。したがって、上記第１の無線信号波帯の信号におけるフェージングやシャドーイングの影響並びに電波の伝搬状態の時間的変化の影響を抑えることができると共に、広帯域にわたって受信することが可能となる。

また、一参考例の受信システムは、前記中継機と、前記周波数ダイバーシティ受信機が室内に設置されている。

この参考例では、中継機と周波数ダイバーシティ受信機を室内に設置したので、第１の受信手段による第１の無線信号波帯の信号の直接受信が鉄筋などで遮られて困難な場合でも、中継機から室内空間に放出された第２の無線信号波帯の信号を第２の受信手段で受信できる。したがって、第１の無線信号波帯の信号による情報を確実に受信できる。

また、一実施形態の受信システムは、第１の無線信号波帯の信号を受信するアンテナと、上記アンテナで受信された上記第１の無線信号波帯の信号を周波数変換して、第２の無線信号波帯の信号として空間に放出する中継機と、請求項１に記載の周波数ダイバーシティ受信機と、を備えた。

この実施形態の受信システムでは、前記アンテナで第１の無線信号波帯の信号を受信し、このアンテナで受信された第１の無線信号波帯の信号を中継機で周波数変換して第２の無線信号波帯の信号として空間に放出する。一方、周波数ダイバーシティ受信機では、中継機から放出された第２の無線信号波帯の信号を第２の受信手段で受信して第２の信号波帯の信号を生成すると共に、第１の受信手段でもって第１の無線信号波帯の信号を直接受信して第１の信号波帯の信号を生成する。この受信システムでは、第１の無線信号波帯の信号による情報を、前記アンテナと中継機を経由して第２の受信手段で受信する経路と、第１の受信手段で受信する経路と２つの経路で伝達できる。したがって、フェージングやシャドーイングの影響並びに電波の伝搬状態の時間的変化の影響を抑えることができると共に、広帯域にわたって受信可能な受信システムとなる。

また、一実施形態の受信システムは、上記第１の無線信号波帯の信号を受信するアンテナを、上記中継機に取り付けた。

この実施形態の受信システムでは、第１の無線信号波帯の信号を受信するアンテナを中継機に取り付けたので、この中継機をベランダや窓際等の電波受信に適当な場所に設置することで、第１の無線信号波帯の信号を中継でき、大掛かりな室外アンテナの設置工事や配線工事は不要となる。

このように、本発明の周波数ダイバーシティ受信機を備えた受信システムは、例えば、テレビ受信機本体に取り付けたアンテナ（第１の受信手段）でテレビの無線放送波を直接受信して出力するとともに、別途テレビの無線放送波を中継機（室外アンテナと周波数変換器付）で中継して送信される第２の無線信号波をテレビ受信機本体に設けた受信アンテナ付周波数変換器（第２の受信手段）で受信且つ周波数変換して出力するようにしたものであり、テレビ受信機本体では受信した２つの放送波のうち、一方を選択したり、双方を合成したりすることができる。尚、周波数ダイバーシティ受信機はテレビ受信機に限らず、他の情報を受信する受信機であってもよい。従って、受信する信号もテレビ放送波に限らない。テレビ放送波の場合は、デジタル変調波であってもよい。

換言すれば、第１の受信手段は第１の無線信号波帯を直接受信して第１の信号波帯を生成するものであり、第２の受信手段は第１の無線信号波帯の全てあるいは一部を周波数変換することによって生成された第２の無線信号波帯を受信して第２の信号波帯を生成するものである。この場合、第２の受信手段は第２の信号波帯を前記第１の信号波帯の全てあるいは一部と同じ周波数成分を有する第３の信号波帯に周波数変換する機能を有する。このように、伝搬特性の異なる２種類の周波数で、同じ情報を伝搬することにより、広範囲なエリアで受信することが可能となる。尚、第１の信号波帯と前記第３の信号波帯はテレビ受信機本体に設けられたチューナに入力される。

尚、第１の信号波帯と前記第３の信号波帯のうち、一方を選択する場合は強度の強い方の信号波帯を選択する。このように、２種類の周波数で伝搬を行い、受信機内で周波数を揃えてダイバーシティをとることにより、フェージングの発生を大幅に低減し、より高品位の情報を受信することが可能となる。

また、上記第１の受信手段と、第２の受信手段が同じ出力端子形状を有し、周波数ダイバーシティ受信機本体に、第１の受信手段あるいは、第２の受信手段が接続できる複数の入力端子を設けると、状況に応じて、受信手段を使い分けることが可能となる。この場合、複数の入力端子には、直流電圧の重畳が可能であるようにすると、直流電圧を重畳することにより、第２の受信手段で、第２の無線信号波帯を第３の信号波帯に周波数変換する際に必要な電力を受信機本体の入力端子から供給できる。

第２の受信手段が受信する第２の無線信号波帯として、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚのような直進性が強いミリ波を用いることにより、他の受信機への干渉を低減できる。また、上記中継機を室内に設置することにより、鉄筋などで第１の無線信号波帯がさえぎられても、ダイバーシティ受信機で情報を確実に受信することができる。

この発明の周波数ダイバーシティ受信機を備えた受信システムによれば、第１の無線信号波帯の信号を第１,第２の２つの受信手段で直接,間接に受信することによって、一方を選択したり、双方を合成したりすることが可能となる。また、伝搬特性の異なる２種類の周波数の信号(第１,第２の無線信号波帯の信号)で同じ情報を受信できる。したがって、上記第１の無線信号波帯の信号におけるフェージングやシャドーイングの影響並びに電波の伝搬状態の時間的変化の影響を抑えることができると共に、広帯域にわたって受信することが可能となる。

つまり、この発明によれば、２種類の異なる周波数の無線信号波帯で同じ情報の伝搬を行い、受信機内で周波数を揃えてダイバーシティをとることにより、フェージングの発生を大幅に低減し、より高品位の情報を広範囲なエリア受信することが可能となる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

〈参考例１〉
図１に、本発明の受信システムの参考例１の基本的な概念を示す。この参考例１のダイバーシティ受信システムは、地上デジタルテレビジョン放送対応テレビ本体１０１、第１の受信手段をなす第１の受信アンテナとしてのテレビ放送受信用室内アンテナ１０２、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ１０３、テレビ放送受信用室外アンテナ１０４、およびミリ波アンテナ一体型アップコンバータ１０５、信号ケーブル１０６で構成される。第１の無線信号波帯の信号としての周波数４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの地上デジタルテレビジョン放送の信号波は、屋外に設置された室外アンテナ１０４で受信され、信号ケーブル１０６を通って、屋内のミリ波アンテナ一体型アップコンバータ１０５へ送られる。

なお、上記ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ１０３は第２の受信手段をなす。また、ダウンコンバータ１０３と室内アンテナ１０２とテレビ本体１０１が周波数ダイバーシティ受信機をなす。

ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ１０５内で、該信号波帯の信号は周波数５９．４８〜５９．７８ＧＨｚのミリ波帯に周波数変換され、ミリ波アンテナにより室内の空間に放出される。この場合、ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ１０５は中継器として働くことになる。ミリ波帯に周波数変換された周波数５９．４８〜５９．７８ＧＨｚの信号波帯は、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ１０３で受信され、再び元のテレビ放送波と同じ４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数帯に、周波数変換される。一方、テレビに接続されたテレビ放送受信用室内アンテナ１０２では、テレビ放送波が直接受信される。

ダウンコンバータ１０３によりミリ波から周波数変換された信号と、テレビ放送受信用室内アンテナ１０２で直接受信された信号は、それぞれテレビ本体内で強度が検出され、それらの内の信号強度の強いほう選択される。

以上の構成を用いることにより、ビルの中等の電波が届きにくい場所では、ミリ波から周波数変換した信号波帯による信号が主として選択されるのに対して、電波の届き易い場所や屋外では放送の直接波による信号が選択される。このように、ＵＨＦ帯のテレビ放送波と、直進性が強くマルチパスの影響が少ないミリ波など、全く異なる伝搬特性を有する電波を組み合わせて、それらのダイバーシティを取ることにより、フェージングの発生確率を大幅に下げることが可能となり、テレビ受信機と室外アンテナを直接つながずに放送を受信できるエリアが拡大する。また、室内の伝搬に直進性が強いミリ波帯（３０〜３００ＧＨｚ）を用いることにより、例えば隣家の受信機への干渉は非常に少なくなる。

〈参考例２〉
具体的なダイバーシティテレビ受信機の一例を図２に示す。このテレビ受信機は、第１の受信手段であるテレビ放送受信用室内アンテナ２０２、第２の受信手段であるミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ２０３、合成器２０４、チューナ２０５で構成される。尚、２０１は本体を示す。チューナ以降の回路ブロックは本発明の本質ではないので、ここでは省略する。テレビ放送受信用室内アンテナ２０２で第１の無線信号波帯の信号としての４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯の信号波が受信され、合成器２０４に送られる。一方、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ２０３では、第２の無線信号波帯の信号としての５９．４８〜５９．７８ＧＨｚのミリ波帯の信号が受信され、４７０〜７７０ＭＨｚの信号波帯に周波数変換されたあと、合成器２０４に送られる。合成器２０４では、２つの信号がそのまま加算されてチューナ２０５に送られ、そこで１つのチャネルが選局された後、中心周波数が５７ＭＨｚのＩＦ信号に変換される。この結果、主に信号強度の強いほうの信号波帯のＣ／Ｎ比が支配的となり、参考例１で述べたのと同様に、ビルの中でも屋外でも場所を選ばずに、放送を受信できる。このように、参考例２では、２つの入力信号の一方のみを選択して使用するのでなく、双方を加算して使用するようになっている。

〈参考例３〉
具体的なダイバーシティテレビ受信機の別の一例を図３に示す。このテレビ受信機は、第１の受信手段としてのテレビ放送受信用室内アンテナ３０２、第２の受信手段としてのミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ３０３、第１のチューナ３０４、第２のチューナ３０５、包絡線レベル比較器３０６、およびスイッチ３０７で構成される。尚、３０１は本体を示す。テレビ放送受信用室内アンテナ３０２で、第１の無線信号波帯の信号としての４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯の信号波帯の信号が受信され、第１のチューナ３０４に送られる。一方、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ３０３では、第２の無線信号波帯の信号としての５９．４８〜５９．７８ＧＨｚのミリ波帯の信号が受信され、４７０〜７７０ＭＨｚの信号波帯に周波数変換されたあと、第２のチューナ３０５に送られる。

第１のチューナ３０４および第２のチューナ３０５では、同一のチャネルが選局されて、中心周波数が５７ＭＨｚのＩＦ信号に変換される。また、第１のチューナ３０４および第２のチューナ３０５のそれぞれ特定の部分で、信号波帯の一部が検波され、包絡線レベル比較器３０６で比較され、その比較結果により、信号強度の強いほうのチューナ側にスイッチ３０７が閉じる。チューナ内で検波する信号は、ＵＨＦ帯であってもよいし、ＩＦ信号であってもよい。

ここでは、１つのテレビ放送受信用室内アンテナと、１つのミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータのダイバーシティの例を示しているが、それぞれが複数あってもよい。以上のように、包絡線レベルを比較し、強度の強いほうの信号帯の信号のみを選択することにより、二つの信号帯の位相差が大きくてもお互いに強度を弱め合うことがなく、より高いＣ／Ｎ比を確保できる。

〈参考例４〉
具体的なダイバーシティーテレビ受信機の更に別の一例を図４に示す。このテレビ受信機は、第１の受信手段としてのテレビ放送受信用室内アンテナ４０２、第２の受信手段としてのミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ４０３、第１のチューナ４０４、第２のチューナ４０５、および合成器４０８で構成される。尚、４０１は本体を示す。テレビ放送受信用室内アンテナ４０２で第１の無線信号波帯の信号としての４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯の信号波帯の信号が受信され、第１のチューナ４０４に送られる。一方、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ４０３では、第２の無線信号波帯の信号としての５９．４８〜５９．７８ＭＨｚのミリ波帯の信号が受信され、４７０〜７７０ＭＨｚの信号波帯に周波数変換されたあと、第２のチューナ４０５に送られる。

第１のチューナ４０４および第２のチューナ４０５では、同一のチャネルが選局されて、中心周波数が５７ＭＨｚのＩＦ信号に変換される。第１のチューナ４０４および第２のチューナ４０５から出力された２つのＩＦ信号は、位相検波器４０６で位相差が検出され、その位相差に応じて二つのＩＦ信号の位相差が０になるように移相器４０７で片方のＩＦ信号の位相が調整された後、足し合わされて出力される。この結果、位相の揃った二つの信号が足し合わされるため、より高いＣ／Ｎ比が確保できる。

〈参考例５〉
次に、具体的なミリ波アンテナ一体型アップコンバータ（中継器）および第２の受信手段としてのミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータの一例を図５に示す。ミリ波アンテナ一体アップコンバータ５０１は、帯域４７０〜７７０ＭＨｚの帯域通過フィルタ５０２、帯域３．９４１〜４．２４１ＧＨｚの帯域通過フィルタ５０３、３．４７１ＧＨｚの帯域通過フィルタ５０４、２７．７７ＧＨｚの帯域通過フィルタ５０５、ミリ波帯フィルタ５０６、３．４７１ＧＨｚの位相同期発振器５０７、８逓倍器５０８、ミキサ５０９、偶高調波ミキサ５１０、増幅器５１１、５１２、５１３分配器５１４、５１５、合成器５１６、アッテネータ５１７、およびアンテナ５１８で構成される。ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ５２１は、増幅器５２２、５２３、ミリ波フィルタ５２４、帯域４７０〜７７０ＭＨｚの帯域通過フィルタ５２５、ミキサ５２６、およびアンテナ５２７で構成される。

続いて、動作について説明する。まず、ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ５０１において、位相同期発振器５０７で出力された３．４７１ＧＨｚの局部発振信号は、帯域通過フィルタを通して、分配器５１４で２分配され、一方は分配器５１５へ、他方は８逓倍器５０８に入力される。分配器５１５では、さらに信号が２分配され、一方はミキサ５０９に、他方はアテネータ５１７を介して、合成器５１６に入力される。また、８逓倍器５０８に入力された信号は、８逓倍されて２７．７７ＧＨｚの信号となり、帯域通過フィルタ５０５を通過したあと、偶高調波ミキサ５１０に入力される。

室外アンテナで受信した第１の無線信号波帯の信号としての４７０〜７７０ＧＨｚのＵＨＦの信号は、帯域通過フィルタ５０２を経て、ミキサ５０９内で、３．４７１ＧＨｚの局部発振信号により、３．９４１〜４．２４１ＧＨｚの信号にアップコンバートされ、帯域通過フィルタ５０３および増幅器５１２を通過した後、３．４７１ＧＨｚの信号と合成される。この結果、５１６からは、３．９４１〜４．２４１ＧＨｚ信号波帯と３．４７１ＧＨｚの信号が出力される。これらの信号は、２７．７７ＧＨｚの局部発振信号と混合され、５９．０１〜５９．４８ＧＨｚの信号波帯と５９．７８ＧＨｚの信号にアップコンバートされ、アンテナ５１８から空間に放射される。

一方アンテナ一体型ダウンコンバータ５２１において、アンテナ５２７で、５９．０１〜５９．４８ＧＨｚの信号波帯と５９．７８ＧＨｚの信号が受信され、ミリ波帯フィルタ５２４を通して、ミキサ５２６に入力される。ミキサ５２６内では、５９．０１〜５９．４８ＧＨｚの信号波帯と５９．７８ＧＨｚの信号が混合され、帯域通過フィルタ５２５により、帯域４７０〜７７０ＭＨｚの信号のみが取り出される。この結果、アンテナ一体型アップコンバータ５０１に入力した信号波帯と周波数のずれのない、信号波帯が再生される。

〈参考例６〉
本発明の別の参考例の一例を示す。６０１はテレビ本体、６０２は室内アンテナ、６０３はミリ波アンテナ一体型ダウンコバータ、６０４Ａ、６０４Ｂはアンテナ端子を示す。ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ６０３の出力端子６０５と室内アンテナ６０２の端子６０６と同じ形状をしており、テレビのアンテナ端子６０４Ａ、６０４Ｂと接続させることができる。

さらにアンテナ端子６０４Ａ、６０４Ｂは、４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯の通過させることができるうえに、直流電圧を重畳できる構成となっている。本構成により、アンテナ端子６０４Ａ、６０４Ｂには、室内アンテナ６０２、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ６０３のどちらでも接続することができるため、電波の伝搬状況により、片方に室内アンテナ、他方にミリ波アンテナ一体型ダウンコバータを接続したり、あるいは両方の端子に室内アンテナを接続したり、あるいは両方の端子にミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータを接続することも可能である。

また端子６０４Ａ、６０４Ｂには直流電圧が重畳されているため、ミリ波アンテナ一体型ダウンコバータを動作させるのに必要な直流電力は、端子６０４Ａあるいは６０４Ｂから供給することができる。この端子６０４Ａ、６０４Ｂの直流電圧は、スイッチでオン／オフできる構成が望ましい。テレビの内部では、参考例２〜４で述べた方法で信号を処理することにより、より高いＣ／Ｎ比を確保することができる。

〈実施の形態〉
次に、図７に、この発明の実施の形態である受信システムを示す。この受信システムは、地上デジタルテレビジョン放送に対応しているテレビ受像機７０１と、第１の受信手段としてのテレビ放送受信用アンテナ７０２と、第２の受信手段としてのミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ７０３と、テレビ放送受信用アンテナ７０４、および中継機であるミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５で構成される。なお、図７において、７００は室である。上記テレビ受像機７０１とダウンコンバータ７０３とアンテナ７０２が周波数ダイバーシティ受信機をなす。

上記ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ７０３は、ミリ波帯の無線信号を受信するミリ波アンテナ(図示せず)を有している。また、上記ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５は、ミリ波帯の無線信号を送信するミリ波アンテナ(図示せず)を有している。

この実施形態が、前述の参考例１と異なる点は、上記テレビ放送受信用アンテナ７０４がミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５に直接接続されている点である。

第１の無線信号波帯の信号としての周波数４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの地上デジタルテレビジョン放送のテレビ信号７０７は、テレビ放送受信用アンテナ７０４で受信され、ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５へ伝送される。ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５内で、上記テレビ信号７０７は第２の無線信号波帯の信号としての周波数５９.４８〜５９.７８ＧＨｚのミリ波信号７０８に周波数変換され、このアップコンバータ７０５が有するミリ波アンテナ(図示せず)から、室７００内の空間に放出される。すなわち、ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５は、中継器として働く。

この中継機としてのミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５によって、ミリ波帯に周波数変換された周波数５９.４８〜５９.７８ＧＨｚのミリ波信号７０８は、ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ７０３で受信され、再び元のテレビ放送波と同じ４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数帯に、周波数変換される。

一方、テレビ受像機７０１に接続されたテレビ放送受信用アンテナ７０２では、テレビ信号７０７が直接受信される。

上記ダウンコンバータ７０３でミリ波信号７０８から周波数変換された信号と、テレビ放送受信用アンテナ７０２とで直接受信された信号とは、前述の参考例２〜４と同様の方法でダイバーシティがとられる。

この実施形態では、テレビ放送受信用アンテナ７０４が接続されたミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５を、例えば、一般家屋のベランダや、あるいは屋内の窓際等、テレビ放送波の電力強度の強い場所に設置する。

この実施形態では、このミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５で受信したテレビジョン放送波をミリ波に変換し、ミリ波信号７０８として、屋内に向けて放射する。したがって、テレビジョン放送波７０７が直接届きにくい場所にテレビ受像機７０１を設置した場合でも、中継機であるアップコンバータ７０５を経由して、テレビジョン放送波７０７を受信することが可能となる。

また、テレビ放送受信用アンテナ７０４は、ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５に直接接続されているので、上記アップコンバータ７０５をベランダ等の適当な場所に設置するだけで、テレビジョン放送波７０７を中継することが可能となる。したがって、大掛かりな室外アンテナの設置工事や配線工事が不要となる。

なお、テレビ放送受信用アンテナ７０４はロッド状のものでもよく、また、このアンテナ７０４を平面基板上に形成してミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５の筐体内に内蔵してもよい。

このように、この実施形態では、ＵＨＦ帯のテレビジョン放送波７０７と、直進性が強くマルチパスの影響が少ないミリ波など、全く異なる伝搬特性を有する電波を組み合わせて、それらのダイバーシティを取ることにより、フェージングの発生確率を大幅に下げることが可能となり、テレビジョン放送を受信できるエリアを拡大できる。

また、中継機としてのミリ波アンテナ一体型アップコンバータ７０５は、第２の無線信号波帯の信号を直進性が強いミリ波帯（３０〜３００ＧＨｚ）のミリ波信号７０８としたので、例えば、隣家の受信機への干渉が非常に少なくなる。

本発明の参考例１の受信システムの基本的な概念を示す図である。本発明の参考例２の具体的なダイバーシティーテレビ受信機の一例を示す図である。本発明の参考例３の具体的なダイバーシティーテレビ受信機の別の一例を示す図である。本発明の具体的なダイバーシティーテレビ受信機のさらに別の参考例を示す図である。本発明の受信システムを構成する具体的なミリ波アンテナ一体型アップコンバータ（中継器）およびミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータの参考例を参考例５として示す図である。本発明の参考例６の周波数ダイバーシティ受信機の一例を示す図である。本発明の実施形態の受信システムを示す図である。

符号の説明

１０１地上デジタルビジョン放送対応テレビ
１０２、２０２テレビ放送受信用室内アンテナ
１０３、２０３、３０３、４０３、５２１ミリ波アンテナ一体型ダウンコバータ
１０４テレビ放送受信用室外アンテナ
１０５、５０１ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ
２０４、４０８合成器
２０５、３０４、３０５、４０４、４０５チューナ
３０６包絡線レベル比較器
３０７スイッチ
４０６位相検波器
４０７移相器
５０２、５０３、５０４、５０５帯域通過フィルタ
５０６ミリ波帯フィルタ
５０７位相同期発振器
５０８８逓倍器
５０９ミキサ
５１０偶高調波ミキサ
５１１、５１２、５１３増幅器
５１４、５１５分配器
５１６合成器
５１７アッテネータ
５１８、５２７アンテナ
５２２、５２３増幅器
５２４ミリ波フィルタ
５２５帯域通過フィルタ
５２６ミキサ
７００室
７０１テレビ受像機
７０２テレビ放送受信用アンテナ
７０３ミリ波アンテナ一体型ダウンコンバータ
７０４テレビ放送受信用アンテナ７０４
７０５ミリ波アンテナ一体型アップコンバータ
７０７テレビ信号
７０８ミリ波信号

Claims

家屋のベランダまたは窓際に設置されて、ＵＨＦ帯の第１の無線信号波帯の信号を受信するアンテナが取付けられていると共に前記アンテナで受信された前記第１の無線信号波帯の信号の全てあるいは一部を周波数変換することによって生成されたミリ波帯の第２の無線信号波帯の信号として空間に放出する中継機と、
室内に設置されて、前記ＵＨＦ帯の第１の無線信号波帯の信号を直接受信して第１の信号波帯の信号を生成する第１の受信手段と、前記中継機からの前記ミリ波帯の第２の無線信号波帯の信号を受信して第２の信号波帯の信号を生成する第２の受信手段とが搭載されていると共に上記第１および第２の信号波帯の信号が入力されるテレビ受信機本体を有する周波数ダイバーシティ受信機とを備えることを特徴とする受信システム。