(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数成分を含む高周波が入力される伝送系統で発生した異常の位置を推定するための異常監視装置であって、
前記伝送系統に設けられ、前記高周波の入射波と反射波とを合成する合成部と、
前記合成部によって合成された合成波の周波数領域での強度分布を求める検波部と、
前記検波部による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点及び当該特定点の周波数間隔を取得し、当該周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求める取得部と、
を備えていることを特徴とする異常監視装置。
【請求項２】
マルチキャリアの伝送方式で使用される送信機からアンテナまでの間で発生した異常の位置を推定する請求項１に記載の異常監視装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記波形の特定点の周波数間隔として、前記波形の極小の周波数間隔を取得する請求項１又は２に記載の異常監視装置。
【請求項４】
前記合成部は、監視の対象となる周波数帯域における前記高周波の入射波と反射波とを合成し、
前記検波部は、前記合成部によって合成された合成波の前記周波数帯域における強度分布として、前記合成部によって合成された合成波の、所定の周波数測定間隔毎の強度を求める請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項５】
前記入射波と前記反射波との監視点において、当該入射波に対して当該反射波の伝搬を遅延させる遅延部を更に備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項６】
前記遅延部は、光速を、監視の対象となる周波数帯域幅の半分の値で除した長さ以上の電気長に相当する遅延特性を有している請求項５に記載の異常監視装置。
【請求項７】
前記複数の周波数成分を含む高周波は、地上デジタルテレビ放送の送信信号であり、前記遅延部は、少なくとも１００ｍの電気長に相当する遅延特性を有している請求項５又は６に記載の異常監視装置。
【請求項８】
前記検波部による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点を一つのみ取得した場合、又は、当該特定点を取得できない場合、前記入射波と前記反射波との監視点の近傍の範囲に、異常位置が存在していると判断する判断部を更に備えている請求項５〜７のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項９】
前記入射波と前記反射波とに基づいて、前記伝送系統で発生した異常の有無を検出する異常検出部を更に備えている請求項１〜８のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項１０】
前記入射波と前記反射波とを、前記異常検出部と前記合成部との内の一方を選択して入力させる切り替え手段を備えている請求項９に記載の異常監視装置。
【請求項１１】
前記合成部が合成する入射波と反射波との間に感度差が設定されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項１２】
前記感度差は、９．５ｄＢ以上であり２０．８ｄＢ以下である請求項１１に記載の異常監視装置。
【請求項１３】
前記入射波と前記反射波とによるＶＳＷＲに基づいて、前記合成部によって合成される入射波と反射波との内の一方又は双方の強度を調整する調整部を備えている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項１４】
前記合成部は、合成する入力波と反射波との間にアイソレーションがとれている合成器である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項１５】
前記取得部が取得した前記特定点を、当該特定点を示す前後の周波数及び強度に基づいて、補正する補正部を更に備えている請求項１〜１４に記載の異常監視装置。
【請求項１６】
前記検波部によって求められた前記強度分布に基づく監視結果を出力する出力部を備えている請求項１〜１５に記載の異常監視装置。
【請求項１７】
前記伝送系統は、アンテナを含む伝送系統であるアンテナ系統である請求項１〜１６のいずれか一項に記載の異常監視装置。
【請求項１８】
複数の周波数成分を含む高周波が入力される伝送系統で発生した異常の位置を推定するための方法であって、
前記伝送経路における前記高周波の入射波と反射波とを合成するステップと、
この合成した合成波の周波数領域での強度分布を求めるステップと、
前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点の周波数間隔を取得し、当該周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求めるステップと、
を含むことを特徴とする異常監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル、分配回路（ジャンクションボックス）、アンテナ等を含むアンテナ系統等の伝送系統で発生した異常を監視する異常監視装置及び異常監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送等の公共放送は、社会的に大きな影響力を持っているため、このような放送のための送信設備の信頼性は非常に重要となる。そこで、放送を行っていない時間帯に、送信設備のメンテナンスを行っているが、近年、テレビ放送では、ほぼ２４時間の放送が実施されており、放送を行っていない時間帯が短く、メンテナンスを行うことができる時間も短くなってきている。また、地上デジタルテレビ放送では、ほぼ２４時間の放送を行うことが想定されている。
【０００３】
また、テレビ放送等の送信設備の信頼性を向上させるために、送信設備のアンテナ系統に監視装置を設置し、アンテナ系統のＶＳＷＲ(反射波レベル)、直流抵抗の異常・劣化傾向を監視することにより、アンテナ系統の故障・事故等の異常を事前に察知し、予防保全を行っている。
【０００４】
放送中に万一、ＶＳＷＲ値の上昇等が発生した場合、従来の監視装置では、その異常又は劣化の傾向を検出することはできるものの、異常発生の位置については不明である。このため、送信機から鉄塔上に設置されたアンテナまでの間に関して、異常位置を特定する作業・調査を、放送を行っていない休止時間帯に行う必要がある。
しかし、休止時間は短いことから、異常位置を特定する調査を行うのみで休止時間が終了してしまうこともある。特に、送信機からアンテナまでは、長い場合で１００ｍ程度の給電線長を有しており、一度の休止時間帯では異常位置を特定できず、何度も休止を取らなければならない等の問題も発生する。このように、短い放送休止時間では、迅速な修復が行えない場合がある。
【０００５】
そこで、２４時間放送に近い放送に対応するために、放送中に監視装置によって異常位置を特定し、短い放送休止時間中に、異常箇所の修理を行う必要がある。
このために、特許文献１に示しているように、複数の周波数成分を含む高周波の送信を行う送信設備において、進行波（入力波）と反射波との位相を比較することにより、異常発生の位置を検出する監視装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−７９２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の監視装置では、ＶＳＷＲの検波の他に、進行波と反射波との位相検波が必要となる。ＶＳＷＲの検波は電圧又は電力の大きさ(スカラー量)の検波であるのに対し、位相検波はベクトル検波となり、位相検波を行うためには、位相検出回路、位相回路等が必要となり、監視装置の回路構成が複雑となってしまう。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載の監視装置では、２つの周波数について、進行波と反射波との位相差を求めることにより、反射点の位置を特定している。しかし、この位相差の測定は、計測器のみの情報によると０〜３６０°（±１８０°）の範囲しか行えない。このため、反射点までの距離が大きい場合には、実際の位相差が特定できない。すなわち、２つの周波数ｆ１，ｆ２において、ｆ１の入射波と反射波との位相差を基準として０°とした場合、ｆ２の入射波と反射波との位相差が、前記基準に対して２８０°であると測定されたとしても、すなわち、ｆ１とｆ２それぞれの入射波と反射波の位相差の差が２８０°であると測定されたとしても、反射点までの距離が長い場合には、位相差が、２８０°＋３６０°×Ｎ（整数）の可能性があり、反射点までの距離を一意的に決定することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、アンテナ等の出力点までの間で発生した異常の位置を、簡単な回路構成により、推定させることができる異常監視装置及び異常監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、複数の周波数成分を含む高周波が入力される伝送系統で発生した異常の位置を推定するための異常監視装置であって、前記伝送系統に設けられ、前記高周波の入射波と反射波とを合成する合成部と、前記合成部によって合成された合成波の周波数領域での強度分布を求める検波部と、前記検波部による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点及び当該特定点の周波数間隔を取得し、当該周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求める取得部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
複数の周波数成分を含む高周波が伝送系統に入力され、当該伝送系統で異常が生じていると、その異常点において反射波が生じる。そこで、本発明によれば、合成部が入射波と反射波とを合成する。そして、この合成部によって合成された合成波の周波数領域での強度分布を求めることにより、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形が得られ、この波形の特定点（例えばビートのヌルが生じる点）の周波数間隔を取得することが可能となる。
ここで、入射波及び反射波の監視点から、反射波が生じる反射点までの距離と、前記波形の特定点の周波数間隔（例えば、ビートのヌルが生じる点の周波数間隔）とは関連している。このため、前記波形の特定点の周波数間隔を取得することにより、監視点から反射点までの距離、すなわち、監視点から異常位置までの距離を求めることが可能となる。
このように、本発明によれば、合成部によって合成された合成波の周波数領域での強度分布（スカラー量）を求める回路を、本発明の異常監視装置が備えていればよく、従来のような位相検出回路は不要であり、回路構成を簡単にすることができる。
なお、入射波と反射波とを合成した合成波を周波数領域で観測した場合の、波が強めあったり弱めあったりする合成波の周波数領域での波形を、前記ビートと呼ぶ。
【００１２】
そして、前記異常監視装置が、前記合成部によって合成された合成波の周波数領域での強度分布を求める検波部を備えているため、この検波部が、合成波の周波数領域での強度分布を求めることにより、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形が得られ、この波形の特定点（例えばビートのヌルが生じる点）の周波数間隔を取得することが可能となる。検波部は、合成波の周波数領域での強度分布（スカラー量）を求める回路を備えていればよく、従来のような位相検出回路は不要であり、回路構成を簡単にすることができる。
【００１３】
また、前記検波部による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点の周波数間隔、さらに、監視点から反射点までの距離、すなわち、監視点から異常位置までの距離を、作業者（管理者）が計算機を操作して算出してもよいが、前記異常監視装置は、前記検波部による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点及び当該特定点の周波数間隔を取得し、当該周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求める取得部を更に備えている。
このため、前記検波部が、合成波の周波数領域での強度分布を求めると、取得部は、当該強度分布を示す波形の特定点及び当該特定点の周波数間隔を取得し、監視点から異常位置までの距離を求めることができる。
【００１４】
（２）また、前記異常監視装置が、マルチキャリアの伝送方式で使用される送信機からアンテナまでの間で発生した異常の位置を推定するものである場合、異常監視装置は、例えば、地上デジタルテレビ放送、マルチメディア放送（ＶＨＦ−Ｌ／Ｈ）、ＣＤＭＡ方式の携帯電話、自営通信、公共無線システム等で使用されるアンテナ系統（アンテナを含む伝送系統）の監視を行うことができる。
【００１５】
（３）また、この取得部を備えた異常監視装置において、前記波形の特定点は、波形の極小（ビートのヌル）以外に、波形の極大であってもよく、また、前記周波数間隔は、極小が生じる周波数間隔、極大が生じる周波数間隔、又は、極小と極大との周波数間隔であってもよい。
しかし、前記取得部は、前記波形の特定点の周波数間隔として、前記波形の極小の周波数間隔を取得するのが好ましい。これは、実際の回路では、ケーブル端末及び接続点等の不整合点の存在により、極大（最大値）の取得が困難となるが、極小は極大の場合よりも取得が容易となるためである。
【００１６】
（４）また、前記合成部は、監視の対象となる周波数帯域における前記高周波の入射波と反射波とを合成し、前記検波部は、前記合成部によって合成された合成波の前記周波数帯域における強度分布として、前記合成部によって合成された合成波の、所定の周波数測定間隔毎の強度を求めることができる。
例えば、地上デジタルテレビ放送では、多数の周波数信号（周波数成分）を多重化して伝送しており、６ＭＨｚ帯域の全体が使用されている。そこで、例えば、この６ＭＨｚ帯域の全体を監視の対象とし、合成部は、この６ＭＨｚ帯域における高周波の入射波と反射波とを合成し、検波部は、この合成波の６ＭＨｚ帯域における強度分布として、前記合成波の例えば０．１ＭＨｚ毎の強度を求める。これにより、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形を得ることができる。
【００１７】
（５）また、前記異常監視装置は、前記入射波と前記反射波との監視点において、当該入射波に対して当該反射波の伝搬を遅延させる遅延部を更に備えているのが好ましい。
監視点から異常位置までの距離が近いと、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点（例えばビートのヌルが生じる点）が、監視の対象となる周波数帯域幅で現れない場合があるが、前記遅延部によれば、監視点から異常位置までの距離が近くても、前記特定点を、監視の対象となる周波数帯域幅に現れるようにすることができる。
【００１８】
（６）また、前記遅延部は、監視の対象となる周波数帯域幅に応じた長さの電気長に相当する遅延特性を有しており、特に、前記遅延部は、光速を、監視の対象となる周波数帯域幅の半分の値で除した長さ以上の電気長に相当する遅延特性を有しているのが好ましい。
この場合、監視の対象となる周波数帯域幅で、少なくとも２つの前記特定点を得ることが可能となり、これら特定点の周波数間隔を取得することが可能となる。
【００１９】
（７）また、前記遅延部を備えている異常監視装置において、前記複数の周波数成分を含む高周波は、地上デジタルテレビ放送の送信信号であり、前記遅延部は、少なくとも１００ｍの電気長に相当する遅延特性を有しているのが好ましい。
この場合、監視の対象となる周波数帯域幅（６ＭＨｚ）で、少なくとも２つの前記特定点を得ることが可能となり、これら特定点の周波数間隔を取得することが可能となる。
【００２０】
（８）また、遅延部が、（例えば１００ｍの電気長よりも）短い電気長に相当する遅延特性を有している場合であっても、前記異常監視装置は、前記検波部による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点を一つのみ取得した場合、又は、当該特定点を取得できない場合、前記入射波と前記反射波との監視点の近傍の範囲に、異常位置が存在していると判断する判断部を更に備えている構成とすればよい。
この場合、前記特定点を一つのみ取得した場合、又は、当該特定点を取得できない場合には、判断部は、監視点の近傍の範囲に異常位置が存在していると判断する。
【００２１】
（９）また、この場合において、前記入射波と前記反射波とに基づいて、前記伝送系統で発生した異常の有無を検出する異常検出部を更に備えているのが好ましい。
特定点を取得できない場合には、異常が生じていない場合も含まれるが、前記異常検出部によれば、異常が生じていない場合を除くことができ、前記判断部を正しく機能させることができる。
（１０）また、この場合において、前記入射波と前記反射波とを、前記異常検出部と前記合成部との内の一方を選択して入力させる切り替え手段を備えている構成とすることにより、例えば前記伝送系統に入射波用方向性結合器と反射波用方向性結合器との組みを１組設ければよく、この１組みの結合器を、異常検出部用及び合成部用に兼用することが可能となる。
【００２２】
（１１）また、前記合成部が合成する入射波と反射波との間に感度差が設定されているのが好ましい。反射波は入射波に比べて強度が小さいため、合成部が入射波と反射波とを合成する場合に、前記設定により、入射波と反射波との強度を同等とすることができ、特定点として例えばビートのヌル（極小）を顕著に表すことが可能となる。
また、この感度差は、入射波の強度に対する反射波の強度の低下を示すリターンロス（ｄＢ）、又は、検出したＶＳＷＲの値に基づいて設定されるのが、さらに好ましい。
【００２３】
（１２）また、異常監視装置では、ＶＳＷＲが１．２から２．０の範囲で異常の検知を行う場合、前記感度差は、９．５ｄＢ以上であり２０．８ｄＢ以下であるのが好ましい。
この感度差により、入射波と反射波との強度を同等とすることができ、特定点として例えばビートのヌル（極小）を顕著に表すことが可能となる。さらに好ましくは、感度差が、１３ｄＢ以上であり１７ｄＢ以下である。なお、以下の発明を実施するための形態では、感度差を１５ｄＢとしている。
【００２４】
（１３）また、異常監視装置は、前記入射波と前記反射波とによるＶＳＷＲに基づいて、前記合成部によって合成される入射波と反射波との内の一方又は双方の強度を調整する調整部を備えているのが好ましい。
この場合、変動するＶＳＷＲに基づいて、入射波と反射波との内の一方又は双方の強度を調整することにより、入射波と反射波との強度を同等とすることができ、特定点として例えばビートのヌル（極小）を顕著に表すことが可能となる。
【００２５】
（１４）また、前記合成部は、合成する入力波と反射波との間にアイソレーションがとれている合成器であるのが好ましく、この場合、入力波及び反射波の回り込みがなく、乱反射の発生を防止することができる。
（１５）また、前記取得部を備えている異常監視装置において、前記取得部が取得した前記特定点を、当該特定点を示す前後の周波数及び強度に基づいて、補正する補正部を更に備えているのが好ましく、この場合、特定点をより正確に取得することが可能となり、監視精度を高めることができる。
（１６）また、前記異常監視装置は、前記検波部によって求められた前記強度分布に基づく監視結果を出力する出力部を備えているのが好ましい。この場合、異常監視装置を管理する管理者は、前記監視結果を容易に把握することができる。
（１７）また、前記伝送系統は、アンテナを含む伝送系統であるアンテナ系統とすることができ、この場合、アンテナ系統で発生した異常の位置を推定することができる。
（１８）また、本発明の異常監視方法は、複数の周波数成分を含む高周波が入力される伝送系統で発生した異常の位置を推定するための方法であって、前記伝送経路における前記高周波の入射波と反射波とを合成するステップと、この合成した合成波の周波数領域での強度分布を求めるステップと、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点の周波数間隔を取得し、当該周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求めるステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の異常監視装置によれば、異常位置の推定のために、合成波の周波数領域での強度分布（スカラー量）を求める回路を備えていればよく、従来のような位相検出回路は不要であり、回路構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】異常監視装置が設けられた送信設備の説明図である。
【図２】異常監視装置（第１実施形態）及び送信設備をモデル化した説明図である。
【図３】異常監視装置（第２実施形態）及び送信設備をモデル化した説明図である。
【図４】異常監視装置によって行われる監視方法の概念を説明する説明図である。
【図５】シミュレーションモデルの入力点に、４７０ＭＨｚから４７６ＭＨｚまでの高周波として、０．１ＭＨｚ毎にｓｉｎ波を入力した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図６】異常位置（４５ｍ）の場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図７】異常位置（４５ｍ）の場合のシミュレーションモデルの説明図である。
【図８】異常位置（２５ｍ）の場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図９】異常位置（２５ｍ）の場合のシミュレーションモデルの説明図である。
【図１０】異常位置（８５．５ｍ）の場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図１１】異常位置（８５．５ｍ）の場合のシミュレーションモデルの説明図である。
【図１２】異常位置（１１６．８ｍ）の場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図１３】異常位置（１１６．８ｍ）の場合のシミュレーションモデルの説明図である。
【図１４】出力部によって出力された監視結果の情報の説明図である。
【図１５】合成部に感度差を設定した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図１６】合成部に感度差を設定した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図１７】合成部に感度差を設定した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図１８】図６（ｃ）の周波数（４７０．６ＭＨｚ）付近の拡大図である。
【図１９】検波部のブロック図である。
【図２０】図１の異常監視装置の変形例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１．異常監視装置及び送信設備について］
図１は、本発明の異常監視装置１が設けられた送信設備２の説明図である。送信設備２は、複数（本実施形態では８個）のアンテナ３を有しているアンテナユニット４と、各アンテナ３をケーブル（同軸ケーブル）７によって接続しているジャンクションボックス５と、送信機６と、送信機６とジャンクションボックス５とを繋ぐケーブル（同軸ケーブル）７とを備えている。そして、送信機６とアンテナ３との間に、異常監視装置１が設けられている。
【００２９】
アンテナユニット４は図外の支柱に設置されており、異常監視装置１は送信機６と共に管理室内（屋内）に設置されている。異常監視装置１は、後述するカプラ部１１からアンテナ（出力点）３までの間のアンテナ系統で発生した異常の位置を推定する。前記アンテナ系統とは、アンテナ３を含む伝送系統である。なお、前記異常とは、例えばケーブル７の途中での折れ曲がり、ケーブル７の凹み、ケーブル７の接続不良、台風による飛来物の衝突や浸水等によるアンテナの故障、ジャンクションボックス５の凹みや曲がり等がある。
【００３０】
ケーブル７の入力点８には、送信機６から、複数の周波数成分（後述するキャリア）を含む高周波が入力される。本実施形態の送信設備２は、地上デジタルテレビ放送用のものであり、この地上デジタルテレビ放送では、所定の周波数帯域幅において多数の周波数信号を多重化して伝送しており、多重化の方式としてＯＦＤＭ方式が採用されている。地上デジタルテレビ放送（ｍｏｄｅ３）では、周波数帯域幅が６ＭＨｚ（５．５７２ＭＨｚ）であり、キャリアの間隔は０．９９２ｋＨｚであり、キャリアの総数は５６１７である。
【００３１】
［２．異常監視装置１について］
［２．１  異常監視装置１の構成（第１実施形態）］
図２は、図１に示した異常監視装置１（第１実施形態）及び送信設備２をモデル化した説明図である。図１と図２とにおいて、異常監視装置１は、入力点８からアンテナ３までの間に設けられた第１のカプラ部１１ａと、このカプラ部１１ａから信号を受けて処理する検波部１２とを備えている。カプラ部１１ａは、入射波（進行波）用方向性結合器１１Ｐｆと反射波用方向性結合器１１Ｐｒとの組み、及び、合成部１１を有している。合成部１１は、本実施形態ではＴ型線で記載している部分であり、入射波用方向性結合器１１Ｐｆと反射波用方向性結合器１１Ｐｒとの出力（高周波）を合成する。つまり、合成部１１は、送信機６から入力された入射波を入射波用方向性結合器１１Ｐｆで取り出した入射波Ｐｆと、アンテナ３側における異常箇所で発生した反射波を反射波用方向性結合器１１Ｐｒで取り出した反射波Ｐｒとを合成（結合）する。以下、入射波用方向性結合器１１Ｐｆで取り出した入射波にはＰｆの符号を付し、反射波用方向性結合器１１Ｐｒで取り出した反射波にはＰｒの符号を付する。
【００３２】
検波部１２は、合成部１１によって合成された合成波の周波数領域での強度分布を求める。検波部１２は、図１９に示しているように、前記合成波が入力されるミキサ３１、プリアンプ３２、ＩＦフィルター３３、検波器３４及びシンセサイザ３５を有する構成とすることができる。なお、前記シンセサイザ３５により、周波数を掃引して特定帯域を区分けして検波することができるようになる。
また、入射波等の周波数が変わってもシンセサイザ３５の周波数を変えることで、プリアンプ３２、ＩＦフィルター３３、検波器３４等については同一部品により対応することが可能となる。また、地上デジタルテレビ放送以外の帯域（例えば、マルチメディア放送（ＶＨＦ−Ｈ／Ｌ））にも、同様に対応することが可能となる。
【００３３】
異常監視装置１は、処理装置（ＣＰＵ）及び記憶装置を有するコンピュータ（演算機）９を有しており、前記記憶装置には、このコンピュータ９を、異常監視装置１が有する機能部として機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムは、前記処理装置によって実行され、前記処理装置が前記記憶装置等に対し入出力を行うことで、異常監視装置１が有する機能部を実現する。
【００３４】
本実施形態の地上デジタルテレビ放送では、使用周波数帯域幅が６ＭＨｚ（５．５７２ＭＨｚ）であり、この帯域幅６ＭＨｚを、異常監視装置１による監視の対象とする周波数帯域としている。そこで、合成部１１は、監視の対象となる周波数帯域幅６ＭＨｚにおける高周波の入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとを合成する。そして、検波部１２は、合成部１１によって合成された合成波の周波数領域幅６ＭＨｚの強度分布として、合成部１１によって合成された合成波の、所定の周波数測定間隔毎（例えば１００ｋＨｚ毎）の強度を求める。これにより、後にも説明するが、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形を得ることができる。
【００３５】
また、本実施形態の異常監視装置１は、前記検波部１２による処理結果に基づいて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点、及び、当該特定点の周波数間隔を取得する取得部１３を備えている。この取得部１３は、更に、取得した特定点の周波数間隔に基づいて、監視点から異常位置（反射点）までの距離を求める機能を有している。なお、この取得部１３は、前記コンピュータ９による機能部の一つである。また、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとを測定している位置（入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとを合成している点と同じ）を監視点としている。
【００３６】
さらに、異常監視装置１は、前記検波部１２によって求められた前記強度分布に基づく監視結果を出力する出力部１４を備えている。本実施形態では、出力部１４は、前記コンピュータ９による機能部の一つであり、監視結果を、コンピュータ９が備えているモニタ（図示せず）に表示させる。モニタに監視結果を表示させることで、この異常監視装置１を管理する管理者は、この監視結果を容易に把握することができ、異常位置を迅速に特定し、復旧作業を迅速に開始することが可能となる。
【００３７】
また、異常監視装置１は、第２のカプラ部１６と、このカプラ部１６から得られる入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの強度に基づいて、入力点８からアンテナ３までの間で発生した異常の有無を検出する異常検出部１５（図１参照）を備えている。第２のカプラ部１６は、入射波（進行波）用方向性結合器１６Ｐｆ−２と反射波用方向性結合器１６Ｐｒ−２との組みからなる。
異常検出部１５は、前記コンピュータ９による機能部の一つであり、入射波Ｐｆと反射波ＰｒとによるＶＳＷＲの値を測定することにより、異常の有無を検出する。測定したＶＳＷＲの値が閾値を越えている場合、異常有りと判定する。なお、この異常検出部１５のみでは、異常が生じた位置（反射点の位置）については推定することはできない。
【００３８】
［２．２  異常監視装置１による監視方法の説明］
前記異常監視装置１による監視方法を説明する。具体例については後に説明するが、概要をまず説明する。異常監視装置１は、入力点８に入力された入力波（地上デジタルテレビ放送の高周波信号）と、その反射波とを、高周波（ＲＦ）のままで合成し、合成した合成波の電圧（又は電力）の検波を行う。この電圧（又は電力）の検波は、スカラー量の検波である。
ここで、監視点から反射点までの距離に応じて、前記合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点の周波数間隔は変化する。つまり、複数の周波数成分を含む高周波の入射波Ｐｆとその反射波Ｐｒとの合成によりビートが得られ、このビートのヌル点の周波数間隔は、監視点から反射点までの距離に応じて、変化する。なお、前記ヌル点は、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとが打ち消し合うために、合成波のレベル（強度）が極小となる点である。
そこで、合成波の波形によるビートのヌル点の周波数間隔を求めることで、監視点から異常位置までの距離（電気長）を求めることが可能となる。なお、以下の説明において、ケーブルの長さ及び異常位置までの距離等に関して、特に記載がない場合、物理長ではなくて電気長を示す。また、ケーブルを含む伝送系統の波長短縮率（以下、ケーブル等の波長短縮率ともいう）は、説明を簡単とするために、１とし、物理長（ケーブル等の実際の長さ）＝電気長となる条件で説明する。なお、ケーブル等の波長短縮率Ｋは０〜１の値となるが、ケーブル等の波長短縮率が１でない場合、物理長＝電気長×波長短縮率となるため、求めた電気長から実際の物理長（ケーブル長）を換算することができる。
【００３９】
本実施形態では、入力点８には、地上デジタルテレビ放送の高周波信号が入力され、この信号には、多数の周波数成分の信号が多重化されて伝送されており、周波数帯域幅６ＭＨｚ全体が使用されている。そこで、この６ＭＨｚ帯域全体について、所定の周波数測定間隔毎に（例えば０．１ＭＨｚ毎に）入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの合成波の強度を求める。これにより、ビートの観測が可能となる。さらに、このビートのヌル点及びその周波数間隔を求めることで、前記のとおり、監視点から異常位置までの距離を求めることができる。
【００４０】
［２．３  監視方法の数学的説明］
図４は、異常監視装置１によって行われる監視方法の概念を説明する説明図である。監視点から異常位置（反射点）までの距離（ケーブルの電気長）をＬとする。監視点を起点とし、入射波が反射点で反射し、監視点にその波が戻るまでの経路長は、２Ｌとなる。
入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとが合成部１１によって合成され、合成された合成波の周波数領域での強度分布が検波部１２によって求められることで、図４のような、合成波の周波数領域ｆでの強度分布（ｄＢ）を示す波形が得られたとする。そして、この波形の特定点として、極小（ビートのヌルが生じる点）となる周波数ｆ１，ｆ２が取得されたとする。周波数ｆ１の波の波長λｆ１は（光速）／ｆ１となり、周波数ｆ２の波の波長λｆ２は（光速）／ｆ２となる。
周波数ｆ１及び周波数ｆ２それぞれは、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの合成波の極小となった場合の周波数であるため、周波数ｆ１の波及び周波数ｆ２の波に関して、式（１）及び式（２）が得られる。なお、経路長２Ｌにおける周波数ｆ１での波長数（電気長）をｎとする。
【００４１】
【数１】
0005471932.tif 000002
【数２】
0005471932.tif 000003
【００４２】
ここで、波長λを「（光速）／（周波数）」で書き換えると、式（１）及び式（２）は、式（３）及び式（４）となる。そして、式（３）と式（４）との差をとると、式（５）が得られる。
【００４３】
【数３】
0005471932.tif 000004
【数４】
0005471932.tif 000005
【数５】
0005471932.tif 000006
【００４４】
Ｌは、監視点から異常位置（反射点）までの距離であり、式（５）に示すように、特定点として極小（ビートのヌルが生じる点）となる周波数ｆ１，ｆ２を取得し、この周波数間隔（周波数差）ｆ２−ｆ１を取得することにより、前記距離Ｌを求めることが可能となる。なお、前記各式の（光速）は「真空での光速」であり、波長短縮率Ｋが１以外である場合、各式の（光速）は、光速に波長短縮率Ｋを乗じた値となる。つまり、波長短縮率Ｋが１以外である場合、物理長＝電気長×波長短縮率Ｋとなることから、各ケーブル等の波長短縮率に応じて電気長を物理長に換算すればよい。
【００４５】
［２．４  異常監視装置１の構成（第２実施形態）］
図３は、異常監視装置１（第２実施形態）及び送信設備２をモデル化した説明図である。図１と図３とにおいて、第２実施形態に係る異常監視装置１は、前記と同様に、入力点８からアンテナ３までの間に設けられた第１のカプラ部１１ａを有している合成部１１と、この合成部１１から信号を受けて処理する検波部１２とを備えている。合成部１１は、送信機６から入力された前記高周波の入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとを合成（結合）する。検波部１２は、合成部１１によって合成された合成波の周波数領域での強度分布を求める。さらに、この異常監視装置１においても、前記と同様に、コンピュータ９等のその他の各構成を備えている。
【００４６】
第２実施形態に係る異常監視装置１は、更に、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの監視点において、入射波Ｐｆに対して反射波Ｐｒの伝搬を遅延させる遅延部を備えている。遅延部が追加されている点、及び、カプラ部１１ａにおける入射波と反射波との感度差の値が異なる点以外、その他の構成は、第１実施形態と同じである。
第２実施形態では、遅延部は、長さ（電気長）が１００ｍであって波長短縮率Ｋが１である遅延ケーブル（同軸ケーブル）１７からなり、図３において、この遅延ケーブル１７は、カプラ部１１ａの反射波側であって、合成点までの位置に設けられている。これにより、入射波と反射波との間に、電気長として１００ｍの経路差が確保される。この遅延部の機能については後に説明する。なお、遅延部を遅延ケーブル１７とすることで取り扱いが容易であるが、コンデンサ及びコイル等の集中定数回路によって構成してもよい。また、遅延ケーブル１７の損失が大きい場合は、アンプを設けて補正すればよい。
【００４７】
遅延部について、さらに説明する。
前記の［２．３  監視方法の数学的説明］の前記式（５）によれば、監視点から異常位置（反射点）までの距離Ｌが小さい場合、極小（ビートのヌルが生じる点）となる周波数ｆ１，ｆ２の周波数間隔ｆ２−ｆ１の値が、大きくなる。
周波数間隔ｆ２−ｆ１の値が大きくなると、必要となる２つの極小（ビートのヌルが生じる点）が、監視の対象となる周波数帯域幅（本実施形態では、６ＭＨｚ帯域幅）で現れない場合がある（後述する図８（ｂ）参照）。しかし、遅延部を所定の遅延特性に設定することにより、つまり、遅延ケーブル１７を所定の長さに設定することにより、監視点から異常位置までの距離が近くても、極小を、監視の対象となる周波数帯域幅（６ＭＨｚ帯域幅）で現れるようにすることができる。
【００４８】
すなわち、この遅延部の機能を発揮させるために、遅延部は、監視の対象となる周波数帯域幅に応じた長さの電気長に相当する遅延特性を有している。具体的には、本実施形態では、入力する高周波は、地上デジタルテレビ放送の送信信号であり、監視の対象となる周波数帯域幅は、６ＭＨｚ帯域幅である。この監視の対象となる６ＭＨｚ帯域幅で確実に少なくとも２つの極小を得るためには、帯域の最低周波数と最高周波数との間に、合成波が２波長（７２０°）以上必要となる。つまり、６ＭＨｚ帯域幅において、３ＭＨｚ毎に入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとが逆相となって打ち消し合うことが必要となる。
【００４９】
そこで、監視の対象となる６ＭＨｚ帯域幅で、少なくとも２つの極小（ビートのヌルの点）を必ず得るためには、遅延部は、光速（２．９９８×１０８〔ｍ／ｓ〕）を、監視の対象となる６ＭＨｚ帯域幅の半分の値（３ＭＨｚ）で除した長さ以上の電気長に相当する遅延特性を有すればよい。
したがって、９９．９ｍ以上の電気長に相当する遅延特性を有していればよく、本実施形態では、遅延部として、電気長が１００ｍの遅延ケーブル１７を用いている。なお、少なくとも１００ｍの遅延ケーブルであればよく、それ以上であってもよい。この９９．９ｍ以上のケーブルの長さを、必要長という。
【００５０】
遅延ケーブル１７を用いた場合について、前記の［２．３  監視方法の数学的説明］と同様の説明をする。遅延ケーブル１７の長さをｅとすると、監視点を起点とし、入射波が反射点で反射し、監視点にその波が戻るまでの経路長２Ｌは、「２Ｌｆ＋ｅ」となる。長さＬｆは、遅延ケーブル１７を除いた、監視点から反射点までの長さである。この２Ｌ（＝２Ｌｆ＋ｅ）を用いて、式（５）を書き直すと、式（６）が得られる。なお、式（６）における（光速）は「真空での光速」であり、波長短縮率Ｋが１以外である場合、式の（光速）は、光速に波長短縮率Ｋを乗じた値となり、また、長さｅも、波長短縮率Ｋを乗じた値（ｅ×波長短縮率Ｋ）となる。つまり、波長短縮率Ｋが１以外である場合、物理長＝電気長×波長短縮率Ｋとなることから、各ケーブル等の波長短縮率に応じて電気長を物理長に換算すればよい。
【００５１】
【数６】
0005471932.tif 000007
【００５２】
前記のとおり、３ＭＨｚ毎に入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとが逆相となって打ち消し合うためには、式（６）において、光速（２．９９８×１０８〔ｍ／ｓ〕）を用い（ｆ２−ｆ１）に３ＭＨｚを代入すると、Ｌｆをゼロ（０）とした場合、遅延ケーブル１７の長さｅは、前記必要長である９９．９ｍとなる。ここでＬｆをゼロ（０）とした場合とは、監視点から反射点までの長さがゼロ（０）の場合であり、これは、監視点から異常位置までの距離が近い（一致）している場合である。
【００５３】
なお、遅延ケーブル１７は、必要長（９９．９ｍ）よりも短い場合であってもよい。この場合、異常監視装置１は、検波部１２による処理結果に基づいて、異常位置を判断する判断部１８を有している。この判断部１８は、前記コンピュータ９による機能部の一つである。すなわち、遅延ケーブル１７が必要長よりも短いと、監視の対象となる周波数帯域幅では、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点（ビートのヌルの点）が一つのみ取得される場合、又は、特定点（ビートのヌルの点）を取得できない場合がある。
例えば、遅延ケーブル１７を８０ｍとした場合、必要長に対する不足長さは約２０ｍであり、この場合、その半分である１０ｍ以上観測点から離れた位置に反射位置（異常位置）が存在する場合は、遅延ケーブル１７が必要長有していることと同等となるため、前記監視方法により、特定点の周波数間隔を取得することができ、異常位置を求めることができる。しかし、１０ｍ未満の位置に反射点（異常位置）が存在する場合、前記監視方法のみではその位置を求めることができないこともある。
【００５４】
そこで、判断部１８は、このような場合、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの監視点の近傍の範囲、つまり、監視点から１０ｍまでの狭い範囲に、異常位置が存在していると判断する。監視点から１０ｍまでの範囲に異常位置が存在していると判断できれば、作業者（管理者）が、その狭い範囲から正確な異常位置を見つけることは容易である。
なお、この場合、前記異常検出部１５を機能させる。これは、遅延ケーブル１７が必要長有していないことにより、特定点（ビートのヌルの点）を全く取得できない場合には、異常が生じていない場合も含まれるが、異常検出部１５によれば、異常が生じていない場合を除くことができ、前記判断部１８を正しく機能させることができるためである。
このように、遅延ケーブル１７が、必要長（９９．９ｍ）よりも短い実施形態（例えば８０ｍ）では、前記異常検出部１５によって異常が検出されてはいるが、前記取得部１３によってその位置を特定することができない場合に、判断部１８によって、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの監視点の近傍の範囲に、異常位置が存在していると判断することができる。
【００５５】
［３．シミュレーションモデルについて］
［３．１  シミュレーションモデルと実際の送信設備２との関係］
図２と図３それぞれに示しているモデルを用いて、異常監視装置１による異常位置の推定のシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、４７０ＭＨｚから４７６ＭＨｚまでの使用周波数帯域（監視周波数帯域）の高周波として、０．１ＭＨｚ毎にｓｉｎ波を入力し、そして、仮想的に異常位置を設定して、その異常位置を前記監視方法により推定して求めた。
【００５６】
ここで、このシミュレーションで用いる前記高周波の妥当性について説明する。地上デジタルテレビ放送では、前記のとおり、キャリア数は５６１７本であるため（モード３の場合）、０．１ＭＨｚ幅に、約１００本のキャリアが存在している。そこで、０．１ＭＨｚ毎に合成波の強度を求めると、０．１ＭＨｚ幅に存在するキャリアの電圧を測定することになる。各キャリアは変調されているため、その信号電圧は時間的に変化するが、約１００本のキャリア全体で電圧を測定すると、平均化される。このため、地上デジタルテレビ放送による信号が入力される実際の場合と、ｓｉｎ波を入力するシミュレーションの場合とで、同等の結果が得られると考えられる。
【００５７】
図２のシミュレーションモデル（第１実施形態）を説明する。入力点８からアンテナ３までの間には、入力点８側から、第２のカプラ部１６、第１のカプラ部１１ａが設けられている。第２のカプラ部１６における入射波と反射波との感度は同じ（ＣＰＬ１＝ＣＰＬ２＝６０ｄＢ）である。第２のカプラ部１６の入射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ１）は３５ｄＢであり、反射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ２）は、４０ｄＢとしている。
第１のカプラ部１１ａでは、入射波の感度（ＣＰＬ１＝６０ｄＢ）と反射波の感度（ＣＰＬ２＝４５ｄＢ）とを異ならせている。感度差は１５ｄＢである。第１のカプラ部１１の入射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ１）は３５ｄＢであり、反射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ２）は、４０ｄＢとしている。なお、方向性（特に反射波側）が悪い場合、ＶＳＷＲ測定精度が悪くなってしまう。
第１のカプラ部１１ａの合成部１１により入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとは合成され、その合成波が前記コンピュータ９（検波部１２）に入力され、演算処理される。
【００５８】
図３のシミュレーションモデル（第２実施形態）を説明する。入力点８からアンテナ３までの間には、入力点８側から、第２のカプラ部１６、第１のカプラ部１１ａが設けられている。第２のカプラ部１６における入射波と反射波との感度は同じ（ＣＰＬ１＝ＣＰＬ２＝６０ｄＢ）である。第２のカプラ部１６の入射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ１）は３５ｄＢであり、反射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ２）は、４０ｄＢとしている。
第１のカプラ部１１ａでは、入射波の感度（ＣＰＬ１＝７５ｄＢ）と反射波の感度（ＣＰＬ２＝４５ｄＢ）とを異ならせている。感度差は３０ｄＢである。第１のカプラ部１１の入射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ１）は３５ｄＢであり、反射波用方向性結合器の方向性（ＤＩＲ２）は、４０ｄＢとしている。なお、方向性（特に反射波側）が悪い場合、ＶＳＷＲ測定精度が悪くなってしまう。
また、前記遅延部１７として電気長が１００ｍである遅延ケーブル１７が設けられていることにより、そのケーブルロスが約１５ｄＢ生じる。そこでシミュレーションでは、前記遅延部１７として電気長が１００ｍである遅延ケーブル１７が設けられており、そのケーブルロスを１５ｄＢと仮定している。なお、ケーブルロスはケーブルの種類（口径）により変動するが、本実施形態では５Ｄサイズと仮定している。
この結果、反射波側に遅延ケーブル１７のロスが加算され、合成点で観測すれば、入射波と反射波との感度差は、第１実施形態と同じ、１５ｄＢとなる。
そして、合成部１１において入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとは合成され、その合成波が前記検波部１２に入力され、演算処理される。
【００５９】
図２と図３それぞれにおいて、入力点８からジャンクションボックス５までの間には、ケーブル７−１，７−２，７−３，７−４，７−５が設けられており、ケーブル７−１の長さは５ｍであり、残りのケーブルの長さは２０ｍである。
ジャンクションボックス５に相当するトランス部５ａが設けられており、各アンテナ３との間にケーブル７−６，７−７，７−８，７−９，７−１０，７−１１，７−１２，７−１３が設けられており、それぞれの長さは、図２に示すとおりである。
ジャンクションボックス５は、５０Ωの入力（１入力）を５０Ωの８出口に変換する機能を有し、本シミュレーションでは、３つのトランスの特性インピーダンスをそれぞれ、３７．５Ω、１７．７Ω、８．３Ωとし、トランス電気長を５００ＭＨｚにおいて９０°としている。これにより、本シミュレーションでの周波数帯域（４７０ＭＨｚ〜４７６ＭＨｚ）において、ＶＳＷＲが約１．０２となり、実際に使用されているジャンクションボックスと同等の不整合を有する構成となる。つまり、本シミュレーションでは、実際のジャンクションボックス５の不整合を考慮している。また、ジャンクションボックス５の電気長は約０．５ｍとなっている。
さらに、アンテナ３についても、特性インピーダンスＺ＝５５Ωの終端でモデル化することにより、実際のアンテナの不整合（ＶＳＷＲ＝１．１程度）と同等の不整合を有するように考慮して、シミュレーションを行っている。
また、各ケーブル接合部の不整合を考慮するため、０．１５ｐＦのコンデンサＣ１が設けられている。また、各ケーブルの波長短縮率Ｋは１としていて、説明を簡単とするため、電気長＝物理長となる条件としている。なお、波長短縮率Ｋが１以外である場合、物理長＝電気長×波長短縮率Ｋとなることから、各ケーブル等の波長短縮率に応じて電気長を物理長に換算すればよい。
【００６０】
図５（ａ）は、シミュレーションモデルの入力点８に、４７０ＭＨｚから４７６ＭＨｚまでの高周波として、０．１ＭＨｚ毎にｓｉｎ波を入力した場合の、前記異常検出部１５が取得したＶＳＷＲを示すグラフである（実線）。図５（ａ）の破線は、実際の送信設備２の入力点８で取得されるＶＳＷＲの真値である。いずれも、異常が発生していない通常時である。これらを比較すると、ＶＳＷＲの値はほぼ一致している。
また、図５（ｂ）と図５（ｃ）とは、それぞれ、入力点８に０．１ＭＨｚ毎にｓｉｎ波を入力した場合において、カプラ部１１ａ（合成部１１）における入力波と反射波との合成波の周波数領域での強度分布を、検波部１２が求めた結果である。図５（ｂ）は、第１実施形態（図２）の場合であり、図５（ｃ）は第２実施形態（図３）の場合である。
検波部１２によって、合成波の周波数領域での強度分布が求められることにより、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示しているように、当該強度分布を示す波形が得られる。
【００６１】
［３．２  シミュレーション結果（その１）］
図６は、仮想的に異常位置（反射点）を設定し、４７０ＭＨｚから４７６ＭＨｚまでの高周波として、０．１ＭＨｚ毎にｓｉｎ波を入力した場合のシミュレーション結果を示している。図６（ａ）は、異常検出部１５が取得したＶＳＷＲを示すグラフである（実線）。図６（ｂ）は、第１実施形態（図２）の場合であり、図６（ｃ）は第２実施形態（図３）の場合である。
なお、この異常監視装置１（異常検出部１５）では、異常であると検知する条件となるＶＳＷＲの閾値は、１．２から２．０の範囲で設定されている。そして、このシミュレーションは、前記閾値（下限）としてＶＳＷＲ＝１．２５が設定されている場合であり、ＶＳＷＲが１．２５以上となる異常が発生した場合を想定している。
異常位置（反射点）は、ケーブル７に沿って監視点から４５ｍの位置としており、シミュレーションモデルでは、図７に示しているように、ケーブル７−３とケーブル７−４との間に、反射要素としてコンデンサＣｔを設ける。つまり、監視点からコンデンサＣｔまでのケーブル７の全長は、図７から明らかなように、４５ｍである。なお、図７は、第２実施形態の場合のモデル図である。第１実施形態は、遅延ケーブル１７を有していない点、及び、入射波と反射波との感度差の値（１５ｄＢ）以外は、第２実施形態のモデル図（図７）と同じであり、その図示を省略する。
【００６２】
図６（ａ）に示しているように、ＶＳＷＲが１．２５以上となっており、異常が発生している状態である。
図６（ｂ）と図６（ｃ）とは、それぞれ、カプラ部１１ａ（合成部１１）における入力波と反射波との合成波の周波数領域での強度分布を、検波部１２が求めた結果である。検波部１２によって、合成波の周波数領域での強度分布が求められることにより、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示しているように、当該強度分布を示す波形が得られる。つまり、複数の周波数成分を含む高周波（地上デジタルテレビ放送の高周波信号）の入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの合成波により、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示しているように、ビートが得られる。
【００６３】
［３．２．１］第１実施形態に関して
前記取得部１３は、検波部１２による処理結果（図６（ｂ））に基づいて、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点、及び、この特定点の周波数間隔を取得し、この周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求める。本実施形態では、前記特定点は、波形の極小（ビートのヌルの点）であり、取得部１３は、波形の特定点の周波数間隔として、波形の極小の周波数間隔を取得する。
取得部１３は、０．１ＭＨｚ毎の強度を４７０ＭＨｚ側から順に調べ、強度の降下の後に上昇に転じたことを判定することで、極小となる周波数ｆ１，ｆ２を取得することができる。
図６（ｂ）の場合、取得部１３は、極小となる周波数ｆ１，ｆ２として、４７０．６ＭＨｚと４７３．８ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、極小を求めるのと同様の手法により、極大（山）が一つ存在していることを取得することができる。
【００６４】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（５）の（ｆ２−ｆ１））として、３．２ＭＨｚ（＝４７３．８ＭＨｚ−４７０．６ＭＨｚ）を取得し、さらに、前記式（５）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算する。つまり、（２．９９８×１０８〔ｍ／ｓ〕）／（３．２×１０６〔１／ｓ〕）の演算を実行し、距離差として、９３．６８〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差の１／２となる。そこで、取得部１３は、９３．６８〔ｍ〕／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を４６．８ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（４６．８ｍ）は、想定した反射点４５ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００６５】
［３．２．２］第２実施形態に関して
前記取得部１３は、検波部１２による処理結果（図６（ｃ））に基づいて、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の極小（特定点）、及び、この極小（特定点）の周波数間隔を取得し、この周波数間隔に基づいて監視点から異常位置までの距離を求める。
図６（ｃ）の場合、取得部１３は、極小となる周波数ｆ１，ｆ２として、最も小さい側のｆ１＝４７０．６ＭＨｚと、最も大きい側のｆ２＝４７５．２ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、周波数ｆ１，ｆ２との間に、極大（山）が三つ存在していることを取得することができる。
【００６６】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（６）の（ｆ２−ｆ１））として、１．５３３ＭＨｚ（＝（４７５．２ＭＨｚ−４７０．６ＭＨｚ）／３）を取得し、さらに、前記式（６）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算する。つまり、（２．９９８×１０８〔ｍ／ｓ〕）／（１．５３３×１０６〔１／ｓ〕）の演算を実行し、距離差として、１９５．５６〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差から遅延ケーブル１７の１００ｍを除いた値の１／２となる。つまり、取得部１３は、（１９５．５６〔ｍ〕−１００〔ｍ〕）／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を４７．７８ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（４７．７８ｍ）は、想定した反射点４５ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００６７】
［３．３  シミュレーション結果（その２）］
図８に示しているシミュレーション結果は、異常位置（反射点）が、ケーブル７に沿って監視点から２５ｍの位置の場合である。このシミュレーションモデルでは、図９に示しているように、ケーブル７−２とケーブル７−３との間に、反射要素としてコンデンサＣｔを設ける。つまり、監視点からコンデンサＣｔまでのケーブル７の全長は、図９から明らかなように、２５ｍである。なお、図９は、第２実施形態の場合のモデル図である。
【００６８】
図８（ａ）に示しているように、ＶＳＷＲが１．２５以上となっており、異常が発生している状態である。
図８（ｂ）と図８（ｃ）とは、それぞれ、カプラ部１１ａ（合成部１１）における入力波と反射波との合成波の周波数領域での強度分布を、検波部１２が求めた結果である。検波部１２によって、合成波の周波数領域での強度分布が求められることにより、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示しているように、当該強度分布を示す波形が得られる。
図８（ａ）は、異常検出部１５が取得したＶＳＷＲを示すグラフである（実線）。図８（ｂ）は、第１実施形態（図２）の場合であり、図８（ｃ）は第２実施形態（図３）の場合である。
【００６９】
第１実施形態のシミュレーション結果である図８（ｂ）によれば、取得部１３は、極小となる２つの周波数ｆ１，ｆ２を取得することができない。
これに対し、第２実施形態のシミュレーション結果である図８（ｃ）によれば、取得部１３は、極小となる２つの周波数ｆ１，ｆ２として、４７２ＭＨｚと４７４．２ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、極大（山）が一つ存在していることを取得することができる。なお、図８（ｃ）によれば、４７０．１ＭＨｚにも、極小となる周波数が存在していると判断することは可能であるが、４７０．１ＭＨｚの前後（前）の情報が少ないことから、取得部１３は、極小であると判断することができていない場合を説明している。
【００７０】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（６）の（ｆ２−ｆ１））として、２．２ＭＨｚ（＝４７４．２ＭＨｚ−４７２ＭＨｚ）を取得し、さらに、前記式（６）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算し、距離差として、１３６．２７〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差から遅延ケーブル１７の１００ｍを除いた値の１／２となる。つまり、取得部１３は、（１３６．２７〔ｍ〕−１００〔ｍ〕）／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を１８．１ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（１８．１ｍ）は、想定した反射点２５ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００７１】
［３．４  シミュレーション結果（その３）］
図１０に示しているシミュレーション結果は、異常位置（反射点）が、ケーブル７に沿って監視点から８５．５ｍの位置の場合である。このシミュレーションモデルでは、図１１に示しているように、ジャンクションボックス５（０．５ｍ）とケーブル７−１３との間に、反射要素としてコンデンサＣｔを設ける。つまり、監視点からコンデンサＣｔまでのケーブル７の全長は、図１１から明らかなように、ジャンクションボックス５の０．５ｍを含めて８５．５ｍである。なお、図１１は、第２実施形態の場合のモデル図である。
【００７２】
図１０（ａ）に示しているように、ＶＳＷＲが１．２５以上となっており、異常が発生している状態である。
図１０（ｂ）と図１０（ｃ）とは、それぞれ、カプラ部１１ａ（合成部１１）における入力波と反射波との合成波の周波数領域での強度分布を、検波部１２が求めた結果である。検波部１２によって、合成波の周波数領域での強度分布が求められることにより、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示しているように、当該強度分布を示す波形が得られる。
図１０（ａ）は、異常検出部１５が取得したＶＳＷＲを示すグラフである（実線）。図１０（ｂ）は、第１実施形態（図２）の場合であり、図１０（ｃ）は第２実施形態（図３）の場合である。
【００７３】
［３．４．１］第１実施形態に関して
第１実施形態のシミュレーション結果である図１０（ｂ）によれば、取得部１３は、極小となる周波数ｆ１，ｆ２として、４７０．６ＭＨｚと４７４．０ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、極大（山）が二つ存在していることを取得することができる。なお、図１０（ｂ）によれば、４７５．９ＭＨｚにも、極小となる周波数が存在していると判断することは可能であるが、４７５．９ＭＨｚの前後（後）の情報が少ないことから、取得部１３は、極小であると判断することができていない場合を説明している。
【００７４】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（５）の（ｆ２−ｆ１））として、１．７ＭＨｚ（＝（４７４．０ＭＨｚ−４７０．６ＭＨｚ）／２）を取得し、さらに、前記式（５）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算し、距離差として、１７６．３５〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差の１／２となる。そこで、取得部１３は、１７６．３５〔ｍ〕／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を８８．２ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（８８．２ｍ）は、想定した反射点８５．５ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００７５】
［３．４．２］第２実施形態に関して
第２実施形態のシミュレーション結果である図１０（ｃ）によれば、取得部１３は、極小となる周波数ｆ１，ｆ２として、最も小さい側のｆ１＝４７０．６ＭＨｚと、最も大きい側のｆ２＝４７５．０ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、極大（山）が四つ存在していることを取得することができる。
【００７６】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（６）の（ｆ２−ｆ１））として、１．１ＭＨｚ（＝（４７５．０ＭＨｚ−４７０．６ＭＨｚ）／４）を取得し、さらに、前記式（６）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算し、距離差として、２７２．５５〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差から遅延ケーブル１７の１００ｍを除いた値の１／２となる。つまり、取得部１３は、（２７２．５５〔ｍ〕−１００〔ｍ〕）／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を８６．３ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（８６．３ｍ）は、想定した反射点８５．５ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００７７】
このシミュレーション結果（その３）は、ジャンクションボックス５の出口側接栓部に異常が生じた場合のものであり、その異常位置は、ジャンクションボックス５による分配後の位置である。つまり、本実施形態の異常監視装置１によれば、異常位置（反射点）が、分配前のケーブルの系統のみならず、分配後であっても、その異常位置（反射点）までの距離を測定することが可能である。
【００７８】
［３．５  シミュレーション結果（その４）］
図１２に示しているシミュレーション結果は、異常位置（反射点）が、ケーブル７に沿って監視点から１１６．８ｍの位置の場合である。このシミュレーションモデルでは、図１３に示しているように、ケーブル７−１３とアンテナ３との間に、反射要素としてコンデンサＣｔを設ける。つまり、監視点からコンデンサＣｔまでのケーブル７の全長は、図１３から明らかなように、１１６．８ｍである。なお、図１３は、第２実施形態の場合のモデル図である。
【００７９】
図１２（ａ）に示しているように、ＶＳＷＲが１．２５以上となっており、異常が発生している状態である。
図１２（ｂ）と図１２（ｃ）とは、それぞれ、カプラ部１１ａ（合成部１１）における入力波と反射波との合成波の周波数領域での強度分布を、検波部１２が求めた結果である。検波部１２によって、合成波の周波数領域での強度分布が求められることにより、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示しているように、当該強度分布を示す波形が得られる。
図１２（ａ）は、異常検出部１５が取得したＶＳＷＲを示すグラフである（実線）。図１２（ｂ）は、第１実施形態（図２）の場合であり、図１２（ｃ）は第２実施形態（図３）の場合である。
【００８０】
［３．５．１］第１実施形態に関して
第１実施形態のシミュレーション結果である図１２（ｂ）によれば、取得部１３は、極小となる周波数ｆ１，ｆ２として、４７０．３ＭＨｚと４７５．３ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、極大（山）が四つ存在していることを取得することができる。
【００８１】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（５）の（ｆ２−ｆ１））として、１．２５ＭＨｚ（＝４７５．３ＭＨｚ−４７０．３ＭＨｚ）／４を取得し、さらに、前記式（５）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算し、距離差として、２３９．８４〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差の１／２となる。そこで、取得部１３は、２３９．８４〔ｍ〕／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を１１９．９ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（１１９．９ｍ）は、想定した反射点１１６．８ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００８２】
［３．５．２］第２実施形態に関して
第２実施形態のシミュレーション結果である図１２（ｃ）によれば、取得部１３は、極小となる周波数ｆ１，ｆ２として、最も小さい側のｆ１＝４７０．４ＭＨｚと、最も大きい側のｆ２＝４７５．６ＭＨｚとを取得する。そして、取得部１３は、極大（山）が六つ存在していることを取得することができる。
【００８３】
取得部１３は、極小の周波数間隔（前記式（６）の（ｆ２−ｆ１））として、０．８６６７ＭＨｚ（＝（４７５．６ＭＨｚ−４７０．４ＭＨｚ）／６）を取得し、さらに、前記式（６）に基づいて、光速をこの周波数間隔（ｆ２−ｆ１）で除算し、距離差として、３４５．９１〔ｍ〕を求める。この距離差は、入射波と反射波との経路差であり、観測点から反射点までの距離は、この距離差から遅延ケーブル１７の１００ｍを除いた値の１／２となる。つまり、取得部１３は、（３４５．９１〔ｍ〕−１００〔ｍ〕）／２の演算を行い、反射点までの距離、つまり、異常位置までの距離を１２２．９ｍと求める。このように、異常位置を推定して求めることができる。この距離（１２２．９ｍ）は、想定した反射点１１６．８ｍと差があるが、この差は、アンテナ系統長約１１５ｍ（１１６．５ｍ）から見ると、小さいと言える。
【００８４】
このシミュレーション結果（その４）では、異常位置が、ジャンクションボックス５による分配後の位置であり、さらに、分岐ケーブルの後の、アンテナ３での故障を模擬している。つまり、本実施形態の異常監視装置１によれば、異常位置（反射点）が、分配前のケーブルの系統のみならず、分配後のアンテナ系統の端末部（アンテナ３）であっても、その異常位置（反射点）までの距離を測定することが可能である。つまり、アンテナ系統のどの位置で異常が発生しても、その異常位置を測定することが可能である。
【００８５】
また、前記実施形態では、複数の極大（山）が存在する場合、全体の周波数差（最大の周波数と最小の周波数の差）を取得し、極大（山）の数で除して平均を求め、ヌル間の周波数差を求めている。しかし、これ以外として、極大（山）を１個抜き取ってその山の両側の極小の周波数差を求めてもよく、または、それぞれの極大（山）の両側の極小の周波数差を求めてから、その平均又は最小二乗法等の手法を用いて、中心値（距離を求める周波数差）を導出してもよい。
【００８６】
［３．６  極小となる周波数の補正］
以上のように、前記の各シミュレーション結果によれば、取得部１３は、異常位置の推定値を得ることができる。また、異常監視装置１は、前記コンピュータ９による前記機能部の一つとして、補正部１９を更に備えている。例えば、図６（ｃ）において、最小の極小となる周波数ｆ１を４７０．６ＭＨｚとして取得したが、補正部１９は、この周波数ｆ１の値を補正する。
【００８７】
図１８は、図６（ｃ）の周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）付近の拡大図である。すなわち、補正部１９は、強度の差ΔＫａと、強度の差ΔＫｂとを比較する。差ΔＫａは、極小と認定した周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）の強度Ｋ１と、前記所定の周波数測定間隔（０．１ＭＨｚ）について前の周波数ｆｂ（４７０．５ＭＨｚ）の強度Ｋ２との差である。差ΔＫｂは、極小と認定した周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）の強度Ｋ１と前記所定の周波数測定間隔（０．１ＭＨｚ）について後の周波数ｆｂ（４７０．７ＭＨｚ）の強度Ｋ３との差である。
そして、ΔＫａ＞ΔＫｂの場合は、補正後の極小は、周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）と周波数ｆ（４７０．７ＭＨｚ）との間に存在する値に補正し、ΔＫａ＜ΔＫｂの場合は、補正後の極小は、周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）と周波数ｆ（４７０．５ＭＨｚ）との間に存在する値に補正する。
【００８８】
具体的に説明すると、ΔＫａ＞ΔＫｂの場合、周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）と周波数ｆ（４７０．７ＭＨｚ）との間に存在する値として、例えば４７０．６５ＭＨｚに補正し、ΔＫａ＜ΔＫｂの場合、周波数ｆ１（４７０．６ＭＨｚ）と周波数ｆ（４７０．５ＭＨｚ）との間に存在する値として、例えば４７０．５５ＭＨｚに補正する。
或いは、ΔＫａ＞ΔＫｂの場合、４７０．５ＭＨｚと４７０．７ＭＨｚとの間を、ΔＫａとΔＫｂとで内分した点（すなわち、４７０．５＋０．２×ΔＫａ／（ΔＫａ＋ΔＫｂ））に補正し、ΔＫａ＜ΔＫｂの場合、４７０．５ＭＨｚと４７０．７ＭＨｚとの間を、ΔＫｂとΔＫａとで内分した点（すなわち、４７０．５＋０．２×ΔＫｂ／（ΔＫａ＋ΔＫｂ））に補正する。
このように、補正部１９は、取得部１３が取得した極小（特定点）を、当該極小を示す前後の周波数及び強度に基づいて補正し、極小となる周波数をより正確に取得することが可能となり、監視精度を高めることができる。なお、補正の手段は、前記以外の演算によって行ってもよい。
【００８９】
［３．７  出力部１４による監視結果の出力内容について］
前記の各シミュレーション結果によれば、取得部１３は、異常位置の推定値を得ることができる。そして、前記出力部１４は、前記検波部１２によって求められた前記強度分布に基づいて前記取得部１３が取得した監視結果、つまり、異常位置の情報を出力する。
図１４は、出力部１４によって出力された監視結果の情報の説明図である。本実施形態では、出力部１４による監視結果の出力としては、監視結果をモニタに表示させる。図１４は、そのモニタの表示内容を示している。図８と図９で説明したように、異常監視装置１によって、「２５ｍ」の位置に異常点が存在していると特定されると、図１４（ａ）のように、出力部１４は、監視結果の情報に基づいて「２５ｍ」の位置に異常点を表示させる。
同様に、図１０と図１１で説明したように、異常監視装置１によって、「８５．５ｍ」の位置に異常点が存在していると推定されると、図１４（ｂ）のように、出力部１４は、監視結果の情報に基づいて「８５．５ｍ」の位置に異常点を表示させる。
また、前記出力部１４は、例えば図６（ｂ）又は（ｃ）のような、波形のみを出力する構成であってもよい。
なお、出力部１４による監視結果の出力は、モニタ出力以外であってもよく、当該監視結果を印刷物として出力する場合、又は、他の機器のモニタに監視結果を表示させるためにデータを転送する場合等がある。
【００９０】
［４．  合成部１１（第１のカプラ部１１ａ）の感度について］
前記のとおり、特定点として極小（ビートのヌル）を得るための理想的な条件としては、合成部１１の合成点において、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの位相が逆転し（１８０°位相差であり）、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの強度（レベル）が等しいことである。しかし、一般的に、異常が生じたことにより異常点で生じる反射波の強度は、入射波に比べて強度が小さい。そこで、図２と図３とのそれぞれに示しているように、合成部１１が合成する入射波と反射波との間に感度差が設定されている。合成点で見ると、反射波の感度が、入射波の感度よりも高い設定となっている。
【００９１】
この感度差は、入射波の強度に対する反射波の強度の低下を示すリターンロス（ｄＢ）、又は、検出したＶＳＷＲの値に基づいて設定される。
ここで、ＶＳＷＲとリターンロス（ＲＬ）との関係は表１のとおりである。
【表１】
0005471932.tif 000008
【００９２】
そこで、本実施形態では、異常監視装置１のＶＳＷＲ測定範囲は、１．０５以上でかつ２．０以下であり、異常が生じていない場合、異常監視装置１（異常検出部１５）によって取得されるＶＳＷＲは、１．２未満と設定されており、ＶＳＷＲが１．２から２．０の範囲で、異常監視装置１（異常検出部１５）は異常であると検知する。
したがって、ＶＳＷＲ測定範囲のおおよその中央値である、ＶＳＷＲ１．４３、リターンロス−１５．０４ｄＢが適値となるように、前記感度差を設定している。つまり、前記第１実施形態（図２）では、カプラ部１１ａでの感度差を１５ｄＢとし、前記第２実施形態（図３）では、１００ｍの遅延ケーブル１７のロス（１５ｄＢ）を考慮して、感度差を３０ｄＢとしている。
【００９３】
図１５、図１６及び図１７は、合成部１１の感度差を前記のとおり設定した場合のシミュレーション結果（反射点は６５ｍ）を示している。図１５は、ＶＳＷＲが１．２の場合の検出結果であり、図１６は、ＶＳＷＲが１．５の場合の検出結果であり、図１７は、ＶＳＷＲが２．０の場合の検出結果である。これらの図によれば、特に、ＶＳＷＲが１．５の場合に、入射波と反射波との強度が同等となることから、極小（ビートのヌル）が顕著に表れている。
【００９４】
なお、前記のとおり、適値は１５ｄＢであるが、前記感度差を、９．５ｄＢ以上であり２０．８ｄＢ以下とするのが好ましい。さらに好ましくは、感度差が、１３ｄＢ以上であり１７ｄＢ以下である。
このような感度差によれば、合成部１１が入射波と反射波とを合成する際に、入射波と反射波との強度を同等とすることができ、極小（ビートのヌル）を顕著に表すことが可能となる。
【００９５】
また、このように感度差を一定とする設定としてもよいが、異常監視装置１は、前記異常検出部１５によって取得された入射波Ｐｆと反射波ＰｒとによるＶＳＷＲに基づいて、合成部１１によって合成される入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの内の一方又は双方の強度を調整する可変アッテネータ（調整部）２０（図１参照）を備えていてもよい。この場合、変動するＶＳＷＲに基づいて、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの内の一方又は双方の強度を調整することにより、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとの強度を同等とすることができ、極小（ビートのヌル）を顕著に表すことが可能となる。図１は、双方の強度を調整する場合を示している。
【００９６】
さらに、合成部１１は、入射波（進行波）用方向性結合器の出力と、反射波用方向性結合器との出力とを合成する部分であり、入力波と反射波とを合成するＴ分岐を有する構成であってもよいが、合成する入力波と反射波との間にアイソレーションがとれている合成器であるのが好ましい。例えば、合成部１１は、３ｄＢカプラ又はウイルキンソン型合成器を有する構成とすることができる。この場合、入力波及び反射波の回り込みがなく、乱反射の発生を防止することができる。
【００９７】
以上のように、本発明の前記各実施形態では、地上デジタルテレビ放送のための複数の周波数成分（サブキャリア）を含む高周波が、送信機６から入力点８に入力され、各アンテナ３までの間に異常が生じていると、その異常点において反射波が生じる。そこで、合成部１１が入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとを合成し、合成波の周波数領域での強度分布を検波部１２が求める。これにより、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形が得られ、この波形の特定点（ビートのヌルが生じる点）の周波数間隔を取得することが可能となる。
【００９８】
前記のとおり、監視点から反射点までの距離と、前記波形の特定点の周波数間隔（ビートのヌルが生じる点の周波数間隔）とは関連していることから、つまり、反射点の距離に応じてビートのヌルが生じる周波数間隔が変わるため、ビートのヌルの周波数間隔を取得することにより、監視点から反射点までの距離、すなわち、監視点から異常位置までの距離（電気長）を求めることが可能となる。
そして、検波部１２は、強度分布を求める回路を備えていればよく、従来のような位相検出回路は不要であり、回路構成を簡単にすることができる。なお、前記強度分布は、電力、電圧又は電流の大きさを示すものであり、スカラー量である。
また、ＶＳＷＲを監視するカプラ部１６を含む検波回路を、異常位置の推定用として兼ねることもでき、入力波と反射波とに基づくＶＳＷＲの監視により異常が検出されると、入力波と反射波との出力先を切り替えて、前記ビートを得てもよく、検波回路を異常位置の推定に用いてもよい。
【００９９】
なお、前記波形の特定点は、波形の極小（ビートのヌル）以外に、波形の極大であってもよく、また、前記周波数間隔は、極小が生じる周波数間隔、極大が生じる周波数間隔、又は、極小と極大との周波数間隔であってもよい。つまり、反射点が１点のみである場合、前記波形（ビート）は周波数領域でｓｉｎ波となるため、極大の周波数間隔に基づいて異常位置までの距離を求めてもよい。
しかし、本実施形態では、極小を採用している。これは、実際の回路では、ケーブル端末及び接続点等の不整合点の存在により、極大（最大値）の取得が困難であるが、極小は極大よりも取得が容易となるためである。
【０１００】
また、前記実施形態では、ケーブルや同軸管等の高周波伝送路の長さを電気長として説明したが、物理長の算出は、ケーブルや同軸管等の高周波伝送路の波長短縮率を用いて換算すればよい。また、波長短縮率が異なるケーブルや同軸管等の高周波伝送路が、同じ送信設備２内に存在していても、それぞれ換算することにより、異常位置を算出することができる。
【０１０１】
また、前記シミュレーションによれば、実際の回路（アンテナ系統）の接続部の不整合を考慮しており、つまり、シミュレーションでは反射要素としてコンデンサＣ１を考慮しており、実際のアンテナ系統に対しても、本実施形態の異常監視装置１により、異常位置を検出することができることを説明している。
【０１０２】
また、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、上記した意味ではなく、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、及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。
例えば、前記実施形態では、複数の周波数成分を含む高周波が入力される伝送系統を、地上デジタルテレビ放送で用いられるアンテナ系統（送信設備２）とし、アンテナ系統の監視を行う場合を説明したが、これ以外であってもよく、マルチキャリアの伝送方式で使用される送信機からアンテナまでの間で発生した異常の位置を推定するアンテナ異常監視装置とすることができる。または、アンテナ系統の異常の監視のみならず、例えば、ケーブルを用いた送信設備（例えばＣＡＴＶ等）の異常の監視にも用いることができる。
また、遅延ケーブル１７の長さは、監視対象となる周波数帯幅等を勘案して適宜設定される。
【０１０３】
さらに、検波部１２による処理結果に基づいて、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点の周波数間隔、さらに、監視点から反射点までの距離、すなわち、監視点から異常位置までの距離を、作業者（管理者）が卓上式の計算機を操作して算出してもよい。または、検波部１２による処理結果に基づいて、作業者（管理者）が目視により、合成波の周波数領域での強度分布を示す波形の特定点及びその周波数間隔を求め、作業者（管理者）が卓上式の計算機を操作して算出してもよい。
つまり、本発明によれば、作業者（管理者）が卓上式の計算機を用いて位置の推定が行える程、簡単な手段で、異常箇所の復旧作業が可能となる。
しかし、本実施形態では、検波部１２が、合成波の周波数領域での強度分布を求めると、前記コンピュータ９の機能（前記取得部１３）によって、当該強度分布を示す波形の特定点、及び、当該特定点の周波数間隔が取得され、監視点から異常位置までの距離が求められ、さらに、出力部１４によって監視結果が出力されることで、作業者（管理者）は、異常の復旧作業を迅速に開始することができる。
【０１０４】
また、図１では、第１のカプラ部１１ａの結合器１１Ｐｆ，１１Ｐｒの組みと、第２のカプラ部１６の結合器１６Ｐｆ−２，１６Ｐｒ−２の組みとの双方を、設けた場合として説明した。しかし、図２０に示しているように、送信機６から入力された高周波の入射波及びその反射波を、異常検出部１５と合成部１１との内の一方を選択して入力させる切り替え手段１０を備えている場合、一方の結合器の組みのみとすることができる。例えば、切り替え手段１０を、出力先を切り替える切り替えスイッチにより構成することができ、通常状態では、切り替えスイッチは第１の状態にあり、入射波用方向性結合器と反射波用方向性結合器とから取り出された入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとを、異常検出部１５へ入力させる。そして、この異常検出部１５において、入射波Ｐｆと反射波Ｐｒとに基づいて異常が検出されると、前記切り替えスイッチを第２の状態に切り替え、前記入射波Ｐｆと前記反射波Ｐｒとを、合成部１１側へ入力させる。なお、遅延部１７が設けられている場合は、反射波Ｐｒについては遅延部１７を通じて合成部１１へ入力される。このように、切り替え手段１０を備えている場合、１組みの結合器を、異常検出部１５用及び合成部１１用に兼用することが可能となる。
【０１０５】
また、入射波と反射波との合成後のＲＦ出力を、スペクトラムアナライザ等の汎用測定器を用いて測定し、作業者が、卓上式の計算機を用いて算出してもよい。つまり、図１を参考に説明すると、検波部１２の代わりに、汎用測定器を用いて、合成波の波形を取得してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１：異常監視装置、    ２：送信設備、    ３：アンテナ（出力点）、    ６：送信機、    ７：ケーブル、    ８：入力点、    ９：コンピュータ（演算機）、    １０：切り替え手段、    １１：合成部、    １２：検波部、    １３：取得部、    １４：出力部、    １５：異常検出部、    １６：カプラ部、    １７：遅延部、    １８：判断部、    １９：補正部、    ２０：調整部
【図１】
0005471932.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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