(57)【要約】【課題】  送信電波に影響を与えることを防ぎ２台の送信器が出力する電波を無瞬断で切り換えて出力出来る中継送信システムおよび送信器切換装置ならびに切換方法を提供する。【解決手段】  第１送信器１、第２送信器２から送信される電波が入力される９０度ハイブリッド５１の出力端子１ｏとアンテナ７に出力端子が接続される９０度ハイブリッド５４の一方の入力端子１ｉとの間に位相器５２を挿入し、他方の入力端子２ｉとの間に位相器５３を挿入し、位相器５２の位相設定を１８０°または０°に設定する事によりハイブリッド５４からアンテナ７へ出力される電波を第１送信器１の出力、または、第２送信器２からの出力の一方に切換る。【選択図】  図１
2006270228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数と位相が揃えられた第１、第２の送信器出力のいずれか一方を切換部を介してアンテナへ出力する中継送信システムにおいて、
第１、第２の送信器と、
前記第１、第２の送信器の周波数と位相とを揃える監視制御を行う周波数・位相制御部と、
前記周波数・位相制御部が前記監視制御して異常を検知した場合に生成される切換コマンド、または、スイッチ等の入力手段により入力される切換コマンドにより前記２台のうち送信中の送信器の出力から他方の送信器の出力に切り換える切換制御信号を前記切換部へ出力する切換制御部とを備え、
前記切換部は、
前記第１の送信器出力が一方の入力端子へ前記第２の送信器出力が他方の入力端子へ入力される第１の９０度ハイブリッドと、
前記第１の９０度ハイブリッドの一方の出力端子に接続され、前記切換制御部から位相設定を１８０°または、０°に設定する切換制御信号が入力される第１の位相器と、
前記第１の９０度ハイブリッドの他方の出力端子に接続され、位相が０°に設定された第２の位相器と、
前記第１の位相器の出力が一方の入力端子に入力され、前記第２の位相器が他方の入力端子に接続され、一方の出力端子が前記アンテナに接続される第２の９０度ハイブリッドとからなることを特徴とする中継送信システム。
【請求項２】
それぞれが出力する電波の周波数および位相が、前記出力される電波の監視制御を行う周波数・位相制御部により揃えられた第１、第２の送信器が出力する電波のいずれか一方がアンテナへ切換を介して出力される中継送信システムの送信器の切換装置において、
前記周波数・位相制御部が前記監視制御して異常を検知した場合に生成される切換コマンド、または、スイッチ等の入力手段により入力される切換コマンドにより前記２台のうち送信中の送信器の出力から他方の送信器の出力に切り換える切換制御信号を前記切換部へ出力する切換制御部を備え、
前記切換部は、
前記第１の送信器出力が一方の入力端子へ前記第２の送信器出力が他方の入力端子へ入力される第１の９０度ハイブリッドと、
前記第１の９０度ハイブリッドの一方の出力端子に接続され、前記切換制御部から位相設定を１８０°または、０°に設定する切換制御信号が入力される第１の位相器と、
前記第１の９０度ハイブリッドの他方の出力端子に接続され、位相が０°に設定された第２の位相器と、前記第１の位相器の出力が一方の入力端子に入力され、前記第２の位相器が他方の入力端子に接続され、一方の出力端子が前記アンテナに接続される第２の９０度ハイブリッドとからなる
ことを特徴とする中継送信システムの送信器切換装置。
【請求項３】
周波数と位相が揃えられた第１、第２の送信器出力のいずれか一方をアンテナへ切換部を介して出力する中継送信システムの送信器の切換方法において、
前記中継送信システムは、
第１、第２の送信器と、
周波数・位相制御部と、
切換制御部と、
切換部とを具備し、
前記周波数・位相制御部は、
前記第１、第２の送信器前記監視制御して異常を検知した場合に切換コマンドを生成して前記切換制御部に出力し、
前記切換制御部は、
前記出力された切換コマンド、または、スイッチ等の入力手段により入力される切換コマンドにより前記２台のうち送信中の送信器の出力から他方の送信器の出力に切り換える切換制御信号を前記切換部へ出力し、
前記切換制御信号が入力される前記切換部は、
前記第１の送信器出力が一方の入力端子へ前記第２の送信器出力が他方の入力端子へ入力される第１の９０度ハイブリッドと、前記第１の９０度ハイブリッドの一方の出力端子に接続され前記切換制御部から位相設定を１８０°または、０°に設定する切換制御信号が入力される第１の位相器と、前記第１の９０度ハイブリッドの他方の出力端子に接続され、位相が０°に設定された第２の位相器と、前記第１の位相器の出力が一方の入力端子に入力され前記第２の位相器が他方の入力端子に接続されると共に一方の出力端子が前記アンテナに接続される第２の９０度ハイブリッドとを有し、
前記第１の送信器出力を前記アンテナに出力する場合、前記切換制御部は、前記切換部へ前記第１の位相器を１８０°に設定する前記切換制御信号を出力し、
前記第２の送信器出力を前記アンテナに出力する場合、前記切換制御部は、前記切換部へ前記第１の位相器を０°に設定する前記切換制御信号を出力することを特徴とする中継送信システムの送信器の切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル放送の番組信号を中継する中継送信システムおよび送信器切換装置ならびに送信器の切換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年公共放送のデジタル放送化が進んでいる。放送番組信号は、放送途絶が発生しないよう、例えば、スタジオから送信所との間で無線中継伝送される場合には、２台の送信器を切り換える冗長構成の中継送信システムが使用される。そして、中継送信システムは、放送のデジタル化、更には高精細なビデオ信号を中継伝送するため、切換時にも視覚的な異常が認識されないようベースバンドのビット単位レベルでの無瞬断切換が要求されている。そのため、中継送信システムでは２台の送信器の間で切換のタイミング制御を正確に行う無瞬断切換方法が採用されているものがある（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
図４は、従来の中継送信システムにおける送信器の切換系統を示す機能ブロック図である。
【０００４】
図４において、従来の中継送信システムは、第１系統、第２系統から入力される信号を送信する第１送信器１０、第２送信器２０、２台の送信器１０、および送信器２０からの送信電波を切り換えてアンテナ７０に出力する切換部５０、切換部５０に切換制御信号を供給する切換制御部６０、アンテナ７０と、負荷８０とを備えている。
【０００５】
切換部５０は、第１送信器１、第２送信器２からの送信電波が入力される例えば、ダイオードスイッチ５１を備え、ダイオードスイッチ５１の一方の出力端子はアンテナ７０に接続され他方の出力端子がダミーの負荷８０に接続されている。
【０００６】
しかし、従来の中継送信システムの切換方法では、切換部にダイオードスイッチ、または機械接触によるメカニカルスイッチ等を用いるため、２台の送信器の切換に伴う高周波信号の過渡現象によって送信電波に雑音が発生しやすく受信側での復調信号に影響を与える。その結果、従来の中継送信システムでは、中継電波を受信する受信器の復調部が正確に検波復調出来ないことによる放送番組信号にエラーが発生する無瞬断切換障害が発生する問題があった。
【特許文献１】特許第３４８５９９３号公報  （第１０頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の放送番組を中継送信する送信装置では２台の送信器を切り換える場合、送信電波に雑音が発生しやすい。そして、受信器の復調部が短時間ではあるものの正確に検波復調出来ないことにより放送番組信号にエラーが発生する切換雑音が発生する問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、送信電波に影響を与えることを防ぎ２台の送信器から出力される電波を無瞬断で切り換えることが出来る中継送信システムおよび送信器切換装置ならびに切換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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の中継送信システムは、周波数と位相が揃えられた第１、第２の送信器出力のいずれか一方をアンテナへ切換部を介して出力する中継送信システムにおいて、第１、第２の送信器と、前記第１、第２の送信器の周波数と位相とを揃える監視制御を行う周波数・位相制御部と、前記周波数・位相制御部が前記監視制御して異常を検知した場合に生成される切換コマンド、または、スイッチ等の入力手段により入力される切換コマンドにより前記２台のうち送信中の送信器の出力から他方の送信器の出力に切り換える切換制御信号を出力する切換制御部を備え、前記切換部は、前記第１の送信器出力が一方の入力端子へ前記第２の送信器出力が他方の入力端子へ入力される第１の９０度ハイブリッドと、前記第１の９０度ハイブリッドの一方の出力端子に接続され、前記切換制御部から位相設定を１８０°または、０°に設定する切換制御信号が入力される第１の位相器と、前記第１の９０度ハイブリッドの他方の出力端子に接続され、位相が０°に設定された第２の位相器と、前記第１の位相器の出力が一方の入力端子に入力され、前記第２の位相器が他方の入力端子に接続され、一方の出力端子が前記アンテナに接続される第２の９０度ハイブリッドとからなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の中継送信システムの送信器切換装置は、それぞれが出力する電波の周波数および位相が、前記出力される電波の監視制御を行う周波数・位相制御部により揃えられた第１、第２の送信器が出力する電波のいずれか一方をアンテナへ切換部を介して出力する中継送信システムの送信器の切換装置において、前記周波数・位相制御部が前記監視制御して異常を検知した場合に生成される切換コマンド、または、スイッチ等の入力手段により入力される切換コマンドにより前記２台のうち送信中の送信器の出力から他方の送信器の出力に切り換える切換制御信号を前記切換部へ出力する切換制御部を備え、前記切換部は、前記第１の送信器出力が一方の入力端子へ前記第２の送信器出力が他方の入力端子へ入力される第１の９０度ハイブリッドと、前記第１の９０度ハイブリッドの一方の出力端子に接続され、前記切換制御部から位相設定を１８０°または、０°に設定する切換制御信号が入力される第１の位相器と、前記第１の９０度ハイブリッドの他方の出力端子に接続され、位相が０°に設定された第２の位相器と、前記第１の位相器の出力が一方の入力端子に入力され、前記第２の位相器が他方の入力端子に接続され、一方の出力端子が前記アンテナに接続される第２の９０度ハイブリッドとからなることを特徴とする。
【００１１】
更にまた、本発明の中継送信システムの送信器の切換方法は、周波数と位相が揃えられた第１、第２の送信器出力のいずれか一方をアンテナへ切換部を介して出力する中継送信システムの送信器の切換方法において、前記中継送信システムは、第１、第２の送信器と、周波数・位相制御部と、切換制御部と、切換部とを具備し、前記周波数・位相制御部は、前記第１、第２の送信器前記監視制御して異常を検知した場合に切換コマンドを生成して前記切換制御部に出力し、前記切換制御部は、前記出力された切換コマンド、または、スイッチ等の入力手段により入力される切換コマンドにより前記２台のうち送信中の送信器の出力から他方の送信器の出力に切り換える切換制御信号を前記切換部へ出力し、前記切換制御信号が入力される前記切換部は、前記第１の送信器出力が一方の入力端子へ前記第２の送信器出力が他方の入力端子へ入力される第１の９０度ハイブリッドと、前記第１の９０度ハイブリッドの一方の出力端子に接続され前記切換制御部から位相設定を１８０°または、０°に設定する切換制御信号が入力される第１の位相器と、前記第１の９０度ハイブリッドの他方の出力端子に接続され、位相が０°に設定された第２の位相器と、前記第１の位相器の出力が一方の入力端子に入力され前記第２の位相器が他方の入力端子に接続されると共に一方の出力端子が前記アンテナに接続される第２の９０度ハイブリッドとを有し、前記切換制御部は、前記第１の送信器出力を前記アンテナに出力する場合は、前記切換部へ前記第１の位相器を１８０°に設定する前記切換制御信号を出力し、前記第２の送信器出力を前記アンテナに出力する場合は、前記切換部へ前記第１の位相器を０°に設定する前記切換制御信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、送信電波に影響を与えることを防ぎ２台の送信器が出力する電波を無瞬断で切り換えて出力出来る中継送信システムおよび送信器切換装置ならびに送信器の切換方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る中継送信システムの機能構成を示すブロック図である。  以下、図１を参照して中継送信システムの各構成の処理と動作を説明する。図１において中継送信システムは、第１送信器１、第２送信器２、両送信器の基準クロック等を供給する基準発振器３、２台の送信器の間の送信周波数や位相を揃えるための周波数・位相制御部４、２台の送信器の送信電波を切り換える切換部５、切換部５に切換制御信号を出力する切換制御部６、アンテナ７と、負荷８、自己診断部９とを備えている。
【００１５】
切換部５は、第１送信器１、第２送信器２からの送信電波が入力される９０度ハイブリッド５１、９０度ハイブリッド５１の２つの出力にそれぞれ接続される位相器５２、５３、２つの位相器５２、５３のそれぞれの出力が入力される９０度ハイブリッド５４を備え、９０度ハイブリッド５４の一方の出力端子はアンテナ７に接続され他方の出力端子がダミーの負荷８に接続されている。
【００１６】
各第１送信器１、第２送信器２は、それぞれの系統、即ち、図示されない第１変調器、第２変調器からデジタル信号が入力される。第１送信器１、第２送信器２は、切換時にもシームレス、無瞬断にデジタル信号が切り換えられるよう２台の送信周波数や位相が同期する為に基準発振器３のリファレンスクロックが入力される。そして各送信器は同期して動作している。
【００１７】
なお、図示されない変調器１、２も原則としてこの基準発振器３に同期して動作している。また、第１送信器１に、第１変調器、第２送信器に第２変調器が組み込まれているものであっても良い。
【００１８】
第１、第２送信器１、２の出力はカプラ等の手段によってよって周波数・位相制御部４に入力される。そして、いずれか一方の送信中の送信器に周波数や位相が揃うフィードバック制御が行われ、９０度ハイブリッド５１の１ｉ、２ｉの両入力端子に入力される２台の送信器出力は高精度で同期している。
【００１９】
切換制御部６は、いずれかの送信器の出力がアンテナ７に出力されるよう切換制御信号を位相器５２に出力する。この切換制御信号は、２台の送信器の自己診断部９による切換コマンド、または、送信システムのオペレータによって、切換制御部６に設けられた図示されないスイッチ等の入力手段から切換コマンドが入力されることによって出力される。
【００２０】
周波数・位相制御部４は、２台の送信器が出力する電波の位相が送信するデジタル信号がベースバンドのビット単位で同期が取れるよう高精度に同期する制御を行い、また、その送信電波間の位相差情報が自己診断部９へ出力される。自己診断部９は、この周波数、または位相差が所定の値以上になり、送信中の送信器が異常であると判断した場合、切換コマンド信号を切換制御部６へ出力する。
【００２１】
２台の送信器のどちらの出力をアンテナ７に入力するかは、９０度ハイブリッド５１と９０度ハイブリッド５４との間に設けられた位相器５２の位相量を制御することによって行われる。例えば、第１送信器１の出力を入力する場合は、位相器５２の位相変化量を１８０°に設定し、第２送信器２の出力を入力する場合には０°に設定する。なお、位相器５３は、９０度ハイブリッド５４に入力される２つの送信器からの信号レベルを揃えるために挿入されているが、位相器５２の位相が０°に設定された時に位相変化が０°に揃うものであれば、レベルを調整する減衰器等であっても良い。
【００２２】
図２は、位相器５２の位相変化量が１８０°に設定されている（送信器１の電波がアンテナ７から送信される）場合の図１の“Ａ”〜“Ｄ”の位置での第１送信器から出力される電波の位相を説明する図である。  
図２において、第１送信器１が出力した電波は、“Ａ”の位置、即ち、９０度ハイブリッド５１の入力端子１ｉへ入力され、等分される。
【００２３】
位置“Ｂ”の９０度ハイブリッド５１の一方の出力端子１ｏでは、位相はそのままで、電力は１／２になって出力される。また他方の出力端子２ｏへは、電力は１／２、位相が９０度ずれて（ここでは、遅れを表現するものとする。）出力される。（電波の電力、振幅は１／２になるが、図２、および後述の図３では、位相を説明するために振幅が一定に描かれている。）。
【００２４】
出力端子１ｏから位相器５２に入力された電波は、１８０度位相が遅れて位置“Ｃ”の９０度ハイブリッド５４の一方の入力端子１ｉに入力され、９０度ハイブリッド５４の一方の出力端子１ｏへ位相を保つと共に、他方の出力端子２ｏへはレベルが等分され、位相が９０度遅れて出力される。
【００２５】
一方、９０度ハイブリッド５１の他方の出力端子２ｏから出力された電波は、位相器５３を介して位置“Ｃ”、即ち、９０度ハイブリッド５４の他方の入力端子２ｉに入力される。そして、９０度ハイブリッド５４の他方の出力端子２ｏへ位相がそのままで電力が等分されて出力され、また電力が等分された残りは、位相が９０度遅れて一方の出力端子１ｏへ出力される。９０度ハイブリッド５４の出力端子１ｏはアンテナ７に接続されているが、ここでは、９０度ハイブリッド５４の２つの入力端子に入力された電波が同相に揃うので、最終的には、第１送信器１が出力した１／２の電力でアンテナ７から送信されることになる。
【００２６】
また、出力端子２ｏに出力された電波はダミーの負荷８へ供給され消費される。
【００２７】
図３は、位相器５２の位相変化量が０°に設定されている（送信器１の電波がアンテナ７から送信されない）場合の図１の“Ａ”〜“Ｄ”のの位置での第１送信器から出力される電波の位相を説明する図である。  
図３において、第１送信器１が出力した電波は、“Ａ”の位置で、即ち、９０度ハイブリッド５１の入力端子１ｉへ入力されて２分して出力される。位置“Ｂ”の９０度ハイブリッド５１の一方の出力端子１ｏでは、位相はそのままで、電力は１／２になって出力される。また他方の出力端子２ｏへは、電力は１／２、位相が９０度ずれて（ここでは、遅れを表現するものとする。）出力される。出力端子１ｏから位相器５２に入力された電波は、そのままの位相で位置“Ｃ”の９０度ハイブリッド５４の一方の入力端子１ｉに入力され、９０度ハイブリッド５４の一方の出力端子１ｏへ位相を保つと共に他方の出力端子２ｏへはレベルが等分され、位相が９０度遅れて出力される。
【００２８】
一方、９０度ハイブリッド５１の他方の出力端子２ｏから出力された電波は、位相器５３を介して位置“Ｃ”、即ち、９０度ハイブリッド５４の他方の入力端子２ｉに入力される。そして、９０度ハイブリッド５４の他方の出力端子２ｏへは位相が変化することなく電力が等分されて出力され、また電力が等分された残りは、位相が９０度遅れて一方の出力端子１ｏへ出力される。そして、９０度ハイブリッド５４の出力端子１ｏに届いた電波は逆相になるので、第１送信器１が出力した電波は打ち消し合いアンテナ７から送信されない事になる。
【００２９】
第１送信器１が選択されている場合には、第２送信器２から出力された電波は、９０度ハイブリッド５４の出力端子１ｏでは打ち消し合宇逆相関系になりアンテナ７へ出力されないが、詳細は、図３における第１の送信器が出力する電波の処理から容易に類推できるので説明を省略する。
【００３０】
以上説明した如く、位相器と２つの９０度ハイブリッドとの組合せた本発明による送信器の切換は、ダイオードスイッチや機械接触による切換スイッチを用いる方法と異なり、切換に伴う過渡現象が小さいことから、送信器の切換に伴う雑音発生を低く抑えることが出来、シームレスな無瞬断切換を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例に係わる中継送信システムの機能構成を示すブロック図。
【図２】図１の第１送信器の出力がアンテナから送信される場合の電波の位相関係を説明する図。
【図３】図１の第１送信器出力がアンテナから送信されない場合の電波の位相関係を説明する図。
【図４】従来の中継送信システムの機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３２】
１  第１送信器
２  第２送信器
３  基準発振器
４  周波数・位相制御部
５  切換部
５１、５４  ９０度ハイブリッド
５２、５３  位相器
６  切換制御部
７  アンテナ
８  負荷
９  自己診断部
【図１】
2006270228.tif 000003
【図２】
2006270228.tif 000004
【図３】
2006270228.tif 000005
【図４】
2006270228.tif 000006