(57)【要約】【課題】合成した電気信号の信号レベルを十分確保可能な小型のダイバーシチ装置およびデジタルテレビ受信機を提供すること。【解決手段】ダイバーシチ装置１０は、アンテナ１１，１３、ＳＡＷ素子１２，１４および加算器１５から構成されている。そして、放送電波をアンテナ１１，１３が受信すると、電気信号をＳＡＷ素子１２，１４に出力する。ＳＡＷ素子１２，１４は、電気信号を所定の遅延時間だけ遅延して加算器１５に出力する。この加算器１５によって加算された加算出力信号は、特定の周波数にて互いに打ち消し合い（キャンセル）が存在しても、キャンセルが存在する特定の周波数の出現する周期を短くすることができる。また、特定の周波数間の中間の周波数にて、加算出力信号の信号レベルを十分に確保して出力することができる。さらに、構造を簡略化することができるとともに小型化することができる。【選択図】  図１
2004260379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性または空間的位置が異なり受信した電波を電気信号に変換して出力する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナから出力された複数の電気信号を取得して、同取得した複数の電気信号のそれぞれの伝播時間を所定の遅延時間だけ遅延して出力する遅延電気信号出力部と、
前記遅延電気信号出力部から出力された複数の電気信号を互いに加算し、同加算した加算電気信号を出力する加算電気信号出力部とから構成されたことを特徴とするダイバーシチ装置。
【請求項２】
前記所定の遅延時間は、前記加算電気信号の信号レベルが所定の許容範囲よりも大きくなるように予め定められた遅延時間である請求項１に記載したダイバーシチ装置。
【請求項３】
前記遅延電気信号出力部は、圧電体からなる圧電基板と、同圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向にて直列に配置された入力側交叉指電極および出力側交叉指電極とから形成された弾性表面波素子である請求項１または請求項２に記載したダイバーシチ装置。
【請求項４】
前記アンテナと前記遅延電気信号出力部との間に、所定の周波数を有する電気信号を選択するチューナを配置した請求項１ないし請求項３のうちのいずれか一つに記載したダイバーシチ装置。
【請求項５】
デジタルテレビ放送電波を受信し、同受信したデジタルテレビ放送電波をデジタル復調し受像機にて映像および音声を出力するデジタルテレビ受信機において、
指向性または空間的位置が異なり受信したデジタルテレビ放送電波を電気信号に変換して出力する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナから出力された複数の電気信号を取得して、同取得した複数の電気信号のそれぞれの伝播時間を所定の遅延時間だけ遅延して出力する遅延電気信号出力部と、
前記遅延電気信号出力部によって出力された複数の電気信号を加算し、同加算した加算電気信号を出力する加算電気信号出力部とから構成されたダイバーシチ装置を備えたことを特徴とするデジタルテレビ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル変調で送信された信号を受信するダイバーシチ装置およびダイバーシチ装置によって受信した信号をデジタル復調するデジタルテレビ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１０に示すような、デジタルテレビ受信機２００はよく知られている。このデジタルテレビ受信機は、アンテナ２０１によってデジタルテレビ放送電波を受信するとともに電気信号に変換し、チューナ２０２にて選択された周波数を有するデジタルテレビ放送電波の電気信号を復調器２０３に出力する。復調器２０３によってデジタル復調された電気信号は、エラー訂正回路２０４がエラー訂正してＭＰＥＧデコーダ２０５に出力する。そして、デコードされ出力された電気信号に基づいて、映像・音声出力回路２０６は、例えば、テレビ受像機に対して、高画質の映像、高音質の音声を出力するようになっている。
【０００３】
しかしながら、この従来のデジタルテレビ受信機２００は、劣悪な電波受信環境下（例えば、シャドーイングなど）において、デジタルテレビ放送電波を受信できない場合がある。そこで、劣悪な電波受信環境下においても、電波の受信能力を改善することを目的として、複数のアンテナの空間的位置を異ならせて配置して、電波の受信状態が良好なアンテナによって電波を受信するダイバーシチ装置がある。このダイバーシチ装置によれば、複数設けたアンテナのうち少なくとも一つのアンテナが、劣悪な電波受信環境を外れて電波を受信することができれば、ダイバーシチ装置に接続された受信機は良好に電波を受信することができる。
【０００４】
ところが、このダイバーシチ装置においては、良好な受信環境下にて、複数のアンテナのすべてが良好に電波を受信するため、複数のアンテナから出力された電気信号を合成した場合には、出力された電気信号が互いに打ち消し合い（キャンセル）し、ダイバーシチ装置から出力される電気信号の信号レベルが低下する場合がある。
【０００５】
このため、従来から、非特許文献１および非特許文献２に示すような、ダイバーシチ装置は知られている。このダイバーシチ装置は、複数のアンテナから出力した複数の電気信号の位相を最適化計算に基づいて変更し、互いにキャンセルしないようにする最適化手段を備えている。そして、位相を変更した複数の電気信号を合成して出力するようになっている。この最適化手段は、複数の電気信号を合成した後の電気信号の信号レベルに基づいてフィードバック制御されて、キャンセルによって合成後の信号レベルが低下しないように、最適な位相の変更量を決定するようになっている。これにより、複数のアンテナがそれぞれ電波を受信した状態であっても、電気信号の合成によって信号レベルが低下することを防止することができて、好適に電気信号を出力することができる。
【０００６】
また、従来から、特許文献１に示すように、ダイバーシチ装置を備えたデジタルテレビ受信機も知られている。この従来のデジタルテレビ受信機は、劣悪な電波受信環境下にあっても、高画質、高音質のデジタルテレビ放送が受信できるように、複数の受信アンテナから出力されて復調された電気信号のエラー率を監視するエラー検出器と、エラー率の小さいアンテナを選択する選択回路とを備えている。これにより、好適にデジタルテレビ放送電波を受信して、高画質の映像、高音質の音声を出力するようになっている。
【０００７】
【非特許文献１】
「２００１年通信ソサイエティ大会講演論文集１」、電子情報通信学会、２００１年、ｐ．３９９
【非特許文献２】
「２００２年通信ソサイエティ大会講演論文集１」、電子情報通信学会、２００２年、ｐ．３６７
【特許文献１】
特開２００１−１３６１１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のダイバーシチ装置およびデジタルテレビ受信機においては、合成する電気信号が互いに特定の周波数にてキャンセルしないようにするために、位相を変更するための最適化手段や、エラー率に基づいてアンテナを選択する選択回路を設ける必要がある。このため、装置自体の構造が複雑になるとともに大型化し、他の装置への組み付け性が悪化する。このため、より簡略化した構造で、小型のダイバーシチ装置およびデジタルテレビ受信機が望まれている。
【０００９】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、合成した電気信号の信号レベルを十分確保可能な小型のダイバーシチ装置および同ダイバーシチ装置を備えたデジタルテレビ受信機を提供することにある。
【００１０】
本発明の特徴は、ダイバーシチ装置において、指向性または空間的位置が異なり受信した電波を電気信号に変換して出力する複数のアンテナと、前記複数のアンテナによって出力された複数の電気信号を取得して、同取得した複数の電気信号のそれぞれの伝播時間を所定の遅延時間だけ遅延して出力する遅延電気信号出力部と、前記遅延電気信号出力部によって出力された複数の電気信号を互いに加算し、同加算した加算電気信号を出力する加算電気信号出力部とを備えたことにある。また、この場合、前記所定の遅延時間は、前記加算電気信号の信号レベルが所定の許容範囲よりも大きくなるように予め定められた遅延時間であるとよい。
【００１１】
これによれば、複数のアンテナから出力された複数の電気信号は、遅延電気信号出力部によって、その伝播時間が所定の遅延時間だけ遅延される。そして、遅延された複数の電気信号は、加算電気信号出力部によって加算されて加算電気信号として出力される。このように、遅延された複数の電気信号を加算した加算電気信号は、遅延時間に基づいて、周期を短くすることができるため、周波数変化に対して急峻に変化するようになる。このため、加算電気信号の特定の周波数にて互いに打ち消し合い（キャンセル）が存在しても、適宜遅延電気信号出力部による遅延時間を予め設定することにより、キャンセルが存在する特定の周波数の出現する周期を短くすることができる。
【００１２】
また、遅延時間は加算電気信号の信号レベルが所定の許容範囲よりも大きくなるように予め定められるため、周波数変化に対して急峻に変化しても、十分な信号レベルを確保することができる。ここで、特定の周波数にてキャンセルが存在する加算出力信号は、特定の周波数間の中間の周波数にて、その信号レベルが最大となる。このため、加算出力信号は、特定の周波数にてキャンセルが存在していても、特定の周波数間の中間の周波数にて、加算出力信号の信号レベルを十分に確保することができる。したがって、遅延電気信号出力部を設けることにより、ダイバーシチ装置の構造を簡略化することができるとともに、小型化することができる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、前記遅延電気信号出力部は、圧電体からなる圧電基板と、同圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向にて直列に配置された入力側交叉指電極および出力側交叉指電極とから形成された弾性表面波素子であるとよい。
【００１４】
これによれば、複数のアンテナから出力された電気信号が入力側交叉指電極に入力されると、電気信号が弾性表面波（超音波）に変換されて圧電基板の表面を伝播し、出力側交叉指電極に到達する。そして、出力側交叉指電極によって、弾性表面波（超音波）は、電気信号に変換されて加算電気信号出力部に出力される。このため、圧電基板の材料特性（弾性率など）や、入力側交叉指電極と出力側交叉指電極との間の距離を適宜変更することができて、電気信号の遅延時間を容易に設定することができる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、前記アンテナと前記遅延電気信号出力部との間に、所定の周波数を有する電気信号を選択するチューナを配置したことにある。ここで、チューナとしては、例えば、選択した電気信号を中間周波数信号に変換するチューナなどである。これによれば、チューナを配置することにより、遅延電気信号出力部に出力される電気信号を選択することができるため、特定の電気信号に対する遅延電気信号出力部の遅延時間の設定をすればよく、好適である。また、遅延電気信号出力部から加算電気信号出力部に出力される遅延された電気信号も特定されるため、加算電気信号出力部の加算精度を向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明の他の特徴は、地上デジタルテレビ放送電波を受信し、同受信した地上デジタルテレビ放送電波をデジタル復調し受像機にて映像および音声を出力するデジタルテレビ受信機において、指向性または空間的位置が異なり受信したデジタルテレビ放送電波を電気信号に変換して出力する複数のアンテナと、前記複数のアンテナによって出力された複数の電気信号を取得して、同取得した複数の電気信号のそれぞれの伝播時間を所定の遅延時間だけ遅延して出力する遅延電気信号出力部と、前記遅延電気信号出力部によって出力された複数の電気信号を加算し、同加算した加算電気信号を出力する加算電気信号出力部とから構成されるダイバーシチ装置を備えたことにある。
【００１７】
これによれば、複数のアンテナから出力された複数の電気信号は、遅延電気信号出力部によって、その伝播時間が所定の遅延時間だけ遅延される。そして、遅延された複数の電気信号は、加算電気信号出力部によって加算されて加算電気信号として出力される。このように、遅延された複数の電気信号を加算した加算電気信号は、遅延時間に基づいて周期を短くすることができるため、周波数変化に対して急峻に変化するようになる。このため、加算電気信号の特定の周波数にて互いに打ち消し合い（キャンセル）が存在しても、適宜遅延電気信号出力部による遅延時間を予め設定することにより、キャンセルが存在する特定の周波数の出現する周期を短くすることができる。また、特定の周波数にてキャンセルが存在する加算出力信号は、特定の周波数間の中間の周波数にて、その信号レベルが最大となる。
【００１８】
このため、加算出力信号は、特定の周波数にてキャンセルが存在していても、特定の周波数間の中間の周波数にて、加算出力信号の信号レベルを十分に確保することができる。したがって、デジタルテレビ受信機は、信号レベルを十分確保した加算出力信号をデジタル復調することができるため、受像機に対して、高画質の映像および高音質の音声を出力することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るダイバーシチ装置１０が接続されたデジタルテレビ受信機２０を概略的に示したブロック図である。このデジタルテレビ受信機２０は、デジタル変調で送信された地上デジタルテレビ放送の電波がダイバーシチ装置１０によって受信され、同電波の電気信号をデジタル復調して出力するものである。
【００２０】
ダイバーシチ装置１０は、アンテナ１１に接続された表面弾性波素子１２（以下、ＳＡＷ素子１２という）と、アンテナ１３に接続された表面弾性波素子１４（以下、ＳＡＷ素子１４という）と、ＳＡＷ素子１２，１４に接続された加算器１５を備えている。アンテナ１１，１３は、指向性または空間的位置が異なるように設けられており、テレビ局から送信された地上デジタルテレビ放送電波を受信し、同電波を電気信号に変換して出力する。
【００２１】
遅延電気信号出力部としてのＳＡＷ素子１２，１４は、アンテナ１１，１３から出力された電気信号の伝播時間を所定時間だけ遅延させて出力するものである。具体的に説明すると、ＳＡＷ素子１２，１４は、図２に示すように、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、水晶などの圧電材料で厚さの薄い直方体状に形成した圧電基板１２ａ，１４ａを備えている。圧電基板１２ａ，１４ａ上には、入力側ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：交叉指電極）１２ｂ，１４ｂと出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃとが弾性表面波の伝搬方向に直列に配置されている。
【００２２】
入力側ＩＤＴ１２ｂ，１４ｂは交互に交差して並べられた多数の信号側電極指１２ｂ１，１４ｂ１及び接地側電極指１２ｂ２，１４ｂ２からなるとともに、出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃも交互に交差して並べられた多数の信号側電極指１２ｃ１、１４ｃ１及び接地側電極指１２ｃ２、１４ｃ２からなる。入力側ＩＤＴ１２ｂ，１４ｂと出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃの各内側間の距離（詳しくは、最も各内側に位置する電極指１２ｂ１，１４ｂ１と電極指１２ｃ１、１４ｃ１の中心間距離）ｄは、入力側ＩＤＴ１２ｂ，１４ｂと出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃとが互いに重ならない範囲で任意に設定されている。
【００２３】
このように、入力側ＩＤＴ１２ｂ，１４ｂと出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃとの間の距離ｄを適宜設定することにより、ＳＡＷ素子１２から出力された電気信号の遅延時間をｔ１、ＳＡＷ素子１４から出力された電気信号の遅延時間をｔ２として設定可能となる。合成手段としての加算器１５は、ＳＡＷ素子１２，１４から出力された電気信号をそれぞれ加算するものであり、例えば、所定の抵抗値を有する複数の抵抗から構成されている。
【００２４】
デジタルテレビ受信機２０は、チューナ２１、復調器２２、エラー訂正回路２３を備えている。チューナ２１は、希望のデジタル放送の周波数チャンネルを選択するものである。復調器２２は、電気信号をデジタル信号に変換するものであり、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）復調方式が採用される。このＯＦＤＭ変調方式については、既に、欧州にて規格化され実施されているため、その詳細な説明は省略するが、このＯＦＤＭ変調方式を採用することにより、マルチパス干渉の妨害に強く周波数利用効率の高い復調が可能となる。エラー訂正回路２３は、デジタル信号に予め施されたエラー訂正機能によりエラーを検出・訂正するものである。
【００２５】
さらに、デジタルテレビ受信機２０は、ＭＰＥＧデコーダ２４および映像・音声出力回路２５も備えている。ＭＰＥＧデコーダ２４は、デジタルテレビ放送で用いられている映像・音声の符号化方式であるＭＰＥＧ２方式をデコードするものである。映像・音声出力回路２５は、ブラウン管、スピーカとその周辺回路等で構成され、受信した映像・音声を出力するものである。
【００２６】
次に、上記のように構成したデジタルテレビ受信機２０の作動について、以下に詳細に説明する。なお、作動説明の理解を容易ならしめるために、図３に示すように、ダイバーシチ装置１０のＳＡＷ素子１２，１４を省略したダイバーシチ装置１００が接続されたデジタルテレビ受信機１２０を比較品として作製し、同受信機１２０の作動と比較して説明する。
【００２７】
まず、デジタルテレビ受信機１２０が地上デジタルテレビ放送の送信電波を受信した場合を説明する。ダイバーシチ装置１００のアンテナ１１１またはアンテナ１１３のうちの一方が、良好な受信環境下にて、地上デジタルテレビ放送電波を受信すると、加算器１１５によって加算された加算出力信号は、図４に示すような、約６ＭＨｚの広がりを有する周波数スペクトルとして出力される。このような周波数スペクトルが加算器１１５から出力されると、デジタルテレビ受信機１２０のチューナ１２１以降の信号処理によって、映像・音声出力回路１２５は、高画質の映像や高音質の音声を出力することができる。
【００２８】
しかしながら、ダイバーシチ装置１００のアンテナ１１１，１１３が共に良好な受信環境下にてデジタルテレビ放送電波を受信すると、映像や音声を出力できない場合がある。すなわち、ダイバーシチ装置１００のアンテナ１１１，１１３は、指向性または空間的位置が異なる。このため、テレビ局の送信アンテナから送信されたデジタルテレビ放送電波がアンテナ１１１およびアンテナ１１３に到達するまでの時間（伝送時間）は、図５に示すように、それぞれ伝送時間τ１、伝送時間τ２となる。
【００２９】
このとき、伝送時間τ１およびτ２の伝送時間差によっては、アンテナ１１１とアンテナ１１３から出力されるそれぞれの電気信号が、相対的に半波長ずれて加算器１１５に出力される場合がある。この場合には、加算器１１５によって、電気信号が互いに打ち消し合い（キャンセル）して、加算出力信号の信号レベルが、図６に示すように、極端に小さくなる。このように、加算出力信号の信号レベルが小さくなると、デジタルテレビ放送の受信は不能となる。
【００３０】
このキャンセルについて、簡単に説明すると、以下のようになる。すなわち、今アンテナ１１１からの出力された時間ｔにおける電気信号の振幅をＡ１、アンテナ１１３からの出力された時間ｔにおける電気信号の振幅Ａ２とすると、これらの電気信号Ａ１，Ａ２は、数１にように表すことができる。
【数１】
Ａ１＝Ａ（ω）  ｃｏｓ｛ω（ｔ＋τ１）｝
Ａ２＝Ａ（ω）  ｃｏｓ｛ω（ｔ＋τ２）｝
【００３１】
ここで、ωは、周波数スペクトルの角周波数であり、Ａ（ω）は，角周波数ωにおける、図４に示した高画質の映像および高音質の音声を出力するための周波数スペクトルの振幅である。
【００３２】
このときの加算器１１５から出力される加算出力信号をＡ３とすると、加算出力信号Ａ３は，数２にて表すことができる。
【数２】
2004260379.tif 000003
【００３３】
ここで、加算出力信号Ａ３が、図６に示した周波数スペクトルとなるように、キャンセルの起きるキャンセル角周波数をωｃとしたとき、このキャンセル角周波数をωｃと伝送時間τ１、τ２の伝送時間差（τ１−τ２）との関係は、数２の右辺すなわちｃｏｓ｛ω（τ１−τ２）／２｝をｃｏｓ｛ωｃ（τ１−τ２）／２｝＝０とすることにより求められる。これにより、角周波数ωｃと伝送時間τ１、τ２の伝送時間差（τ１−τ２）との関係は、数３によって表される。
【数３】
ωｃ（τ１−τ２）／２  ＝  π／２×（２ｎ＋１）      ：ｎは整数
【００３４】
また、数３によって表されるキャンセル角周波数ωｃと伝送時間τ１、τ２の伝送時間差（τ１−τ２）との関係は、角周波数と周波数との関係式すなわちω＝２πｆに基づいて、キャンセルが起きるキャンセル周波数をｆｃとすると、キャンセル周波数ｆｃは、数４によって表される。
【数４】
ｆｃ＝ｎ／（τ１−τ２）＋１／｛２×（τ１−τ２）｝
【００３５】
今、図４に示す周波数スペクトルの中心周波数４８５ＭＨｚにおけるキャンセルによって、加算出力信号が図６の周波数スペクトルとなったとすると、ｆｃ＝４８５ＭＨｚ，ｎ＝０として、数３からτ１−τ２＝１．０３ｎ秒と算出することができる。このとき、数２の右辺ｃｏｓ｛ω（τ１−τ２）／２｝の項の絶対値は、ω＝２πｆ＝０で最大となり、ｆ＝４８５ＭＨｚまで漸減し、ｆ＝４８５ＭＨｚで０となる。そして、４８５ＭＨｚ×２まで漸増し、ｆ＝４８５ＭＨｚ×２で最大となる。
【００３６】
このように、τ１とτ２の伝達時間差（τ１−τ２）が小さい場合、例えば、アンテナ１１１とアンテナ１１３の空間的位置が接近している場合には、数２の右辺ｃｏｓ｛ω（τ１−τ２）／２｝の項の絶対値は、周波数変化に応じてゆっくりと変動する。これにより、周波数スペクトルの中心周波数付近にキャンセル周波数が存在するような条件においては、周波数スペクトル全体にわたって、信号レベルが低下するため、図６に示すような周波数スペクトルとなる。
【００３７】
このことに着目して、本発明の発明者は、数２の右辺ｃｏｓ｛ω（τ１−τ２）／２｝の項の絶対値が周波数変化に応じて急峻に変動させるように、遅延電気信号出力部としてのＳＡＷ素子１２，１４を設けて、伝達時間差（τ１−τ２）を所定の時間だけ大きくするようにした。
【００３８】
そして、本発明の発明者は、種々の実験を繰り返し、ＳＡＷ素子１２による遅延時間ｔ１とＳＡＷ素子１４による遅延時間ｔ２との遅延時間差（ｔ１−ｔ２）を所定の時間、例えば、１０００ｎ秒に設定することにより、周波数スペクトルの中心周波数付近にキャンセル周波数が存在するような条件においても、周波数スペクトル全体にわたって、信号レベルを高めて実施することができることを見出した。これを以下に詳細に説明する。
【００３９】
ダイバーシチ装置１０のＳＡＷ素子１２，１４による電気信号の遅延時間をそれぞれｔ１，ｔ２とすると、加算器１５から出力される加算出力信号Ａ４は、前記数２と同様にして、数５で表される。
【数５】
Ａ４＝２Ａ（ω）  ｃｏｓ｛ωｔ＋ω（ｔ１＋τ１＋ｔ２＋τ２）／２｝×ｃｏｓ｛ω（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）／２｝
【００４０】
ここでキャンセル角周波数をωｃ１としたとき、キャンセル角周波数ωｃ１、伝送時間τ１、τ２および遅延時間ｔ１，ｔ２の関係は、数５の右辺すなわちｃｏｓ｛ω（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）／２｝をｃｏｓ｛ωｃ１（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）／２｝＝０とすることにより求められる。これにより、キャンセル角周波数ωｃ１、伝送時間τ１、τ２および遅延時間ｔ１，ｔ２の関係は、数６によって表される。
【数６】
ωｃ１（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）／２  ＝  π／２×（２ｎ＋１）    ：ｎは整数
【００４１】
また、数６によって表されるキャンセル角周波数ωｃ１、伝送時間τ１、τ２の伝送時間差（τ１−τ２）および遅延時間ｔ１，ｔ２の遅延時間差（ｔ１−ｔ２）の関係は、キャンセル周波数をｆｃ１とすると、数７によって表される。
【数７】
ｆｃ１＝ｎ／（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）＋１／｛２×（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）｝
【００４２】
ここで、上記説明と同様に、図４に示す周波数スペクトルの中心周波数４８５ＭＨｚにキャンセルが存在すると、伝送時間差はτ１−τ２＝１．０３ｎ秒であり、遅延時間差をｔ１−ｔ２＝１０００ｎ秒であるため、τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２＝１００１．０３ｎ秒となる。これにより、キャンセル周波数ｆｃをｎに応じて求めると、以下の表１に示すようになる。
【表１】
2004260379.tif 000004
【００４３】
表１に示すように、図４に示した周波数スペクトルすなわち４８２ＭＨｚから４８８ＭＨｚまでの周波数範囲には、加算器１５によって加算された加算出力信号のキャンセルが存在する。ところで、ｃｏｓ｛ωｃ１（τ１＋ｔ１−τ２−ｔ２）／２｝の項の絶対値は、上記キャンセル周波数間の中間周波数で最大となるため、加算器１５の出力の周波数スペクトルは図７に示すようになる。
【００４４】
以上の説明からも理解することができるように、ダイバーシチ装置１０の遅延電気信号出力部をＳＡＷ素子１２，１４とすることにより、アンテナ１１，１３から出力された電気信号が入力側ＩＤＴ１２ｂ，１４ｂに入力されると、電気信号が弾性表面波（超音波）に変換されて圧電基板１２ａ，１４ａの表面を伝播し、出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃに到達する。そして、出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃによって、弾性表面波（超音波）は、電気信号に変換されて加算器１５に出力される。このため、圧電基板１２ａ，１４ａの材料特性（弾性率など）や、入力側ＩＤＴ１２ｂ，１４ｂと出力側ＩＤＴ１２ｃ、１４ｃとの間の距離ｄを適宜変更することができて、電気信号の遅延時間ｔ１，ｔ２を容易に設定することができる。また、加算出力信号は、特定の周波数にてキャンセルが存在していても、特定の周波数間の中間の周波数にて、加算出力信号の信号レベルを十分に確保することができる。したがって、構造が簡単であり、高価な制御手段を設けなくても、加算出力信号の信号レベルを十分に確保することができる。そして、ダイバーシチ装置１０を小型とすることができる。
【００４５】
また、周波数スペクトルは、図７に示す程度のキャンセルによる劣化であれば、ＯＦＤＭ復調方式を採用した復調器２２やエラー訂正回路２３により、十分高画質な画面を復元することができる。したがって、デジタルテレビ受信機２０においては、ダイバーシチ装置１０のアンテナ１１，１３からそれぞれ出力された電気信号が互いにキャンセルしても、高画質の映像や高音質の音声を出力することができる。
【００４６】
なお、復調器２２にＯＦＤＭ復調方式を採用した場合には、遅延時間差（ｔ１−ｔ２）がガードインターバルを超えると、急激に電気信号のエラーが増えるため、ＳＡＷ素子１２，１４による遅延時間差（ｔ１−ｔ２）はガードインターバル以下でなければならない。なお、ガードインターバルとは、遅延した電気信号によって１つ前の電気信号が現在の電気信号に食い込んでくることにより、電気信号の直交が乱されることを防ぐために設ける時間である。地上デジタルテレビ放送においては、ガードインターバルを適宜設定することが可能であり、好ましくは１２６μ秒とすることが好ましい。
【００４７】
また、遅延時間差（ｔ１−ｔ２）を短くしすぎると、上記ダイバーシチ装置１００と同様に、周波数スペクトル全体にわたって信号レベルが減衰する。これを図８に基づいて具体的に説明する。図８は、キャンセル周波数ｆｃを４８５ＭＨｚとしたときに、遅延時間差（ｔ１−ｔ２）を変化させた際の、加算器１５に入力する電気信号の信号レベルに対する加算出力信号の信号レベルの減衰量を算出した結果を表している。図８に示すように、減衰量は、遅延時間差が小さいほど大きくなるように推移し、遅延時間差が大きいほど小さくなるように推移する。ここで、従来から採用されているダイバーシチ装置では、電気信号を加算（合成）した後の信号レベル改善量が一般的に２０ｄＢ程度である。このため、本発明のダイバーシチ装置１０の遅延時間は、少なくとも２０ｎ秒以上に設定することが好ましい。
【００４８】
上記実施形態においては、ダイバーシチ装置１０のアンテナ１１，１３にそれぞれ接続されるＳＡＷ素子１２，１４を圧電基板１２ａ，１４ａ上に形成して実施したが、図９に示すように、同一の圧電基板上にＳＡＷ素子１２，１４を形成して実施することも可能である。この場合、ＳＡＷ素子１２とＳＡＷ素子１４とが異なった遅延時間にて電気信号を出力するように、ＳＡＷ素子１２の入力側ＩＤＴ１２ｂと出力側ＩＤＴ１２ｃ間の距離ｄ１とＳＡＷ素子１４の入力側ＩＤＴ１４ｂと出力側ＩＤＴ１４ｃ間の距離ｄ２とが異なるように形成される。このように、同一基板上にＳＡＷ素子１２，１４が形成されることによって、ダイバーシチ装置１０をより小型化することが可能となり、好適である。
【００４９】
また、上記実施形態においては、ダイバーシチ装置１０の遅延電気信号出力部としてのＳＡＷ素子１２，１４と、加算電気信号出力部としての加算器１５とを別体として構成して実施したが、遅延電気信号出力部と加算電気信号出力部とを一体的に形成して実施することも可能である。具体的に説明すると、図１０に示すように、圧電基板１６上には、アンテナ１１，１３にそれぞれ接続される入力側ＩＤＴ１７，１８が形成されるとともに、加算ＩＤＴ１９が形成されている。
【００５０】
加算ＩＤＴ１９は、入力側ＩＤＴ１７，１８から伝播する弾性表面波に応じた電気信号を出力する。また、入力側ＩＤＴ１７と加算ＩＤＴ１９間の距離がｄ３、入力側ＩＤＴ１８と加算ＩＤＴ１９間の距離がｄ４に設定されているため、入力側ＩＤＴ１７，１８からの弾性表面波は、それぞれ遅延して、加算ＩＤＴ１９に伝播する。このとき、加算ＩＤＴ１９は、入力側ＩＤＴ１７，１８からの弾性表面波を加算して電気信号を出力することができる。
【００５１】
このように、遅延電気信号出力部と加算電気信号出力部とを一体的に形成することによっても、ダイバーシチ装置１０をより小型化することが可能となり、好適である。
【００５２】
また、上記実施形態においては、ダイバーシチ装置１０の遅延電気信号出力部としてＳＡＷ素子１２，１４を採用して実施したが、その他アンテナ１１，１３から出力された電気信号を遅延することが可能なもの（例えば、同軸ケーブルやデジタル方式のＩＣなど）を採用して実施することも可能である。この場合においても、上記実施形態と同様に、アンテナ１１，１３から出力された電気信号を所定の時間だけ遅延することができるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、ダイバーシチ装置１０にアンテナ１１，１３を設けて実施したが、多数のアンテナを設けて実施することも可能である。この場合においても、アンテナから出力された各電気信号を遅延電気信号出力部（例えば、ＳＡＷ素子、同軸ケーブルやデジタル方式のＩＣなど）によってそれぞれ所定の時間だけ遅延させることができる。このため、加算器１５にて加算された加算出力信号がキャンセルされても、キャンセル周波数間の中間周波数にて最大とすることができて、高画質の映像や高音質の音声を出力することができる。
【００５４】
さらに、上記実施形態においては、デジタルテレビ受信機２０のチューナ２１をダイバーシチ装置１０の加算器１５に接続して実施したが、アンテナ１１，１３とＳＡＷ素子１２，１４との間に特定周波数の信号を選択可能で中間周波数信号に変換するチューナをそれぞれ設けて実施することも可能である。この場合には、上記実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、チューナの作動によって、特定周波数の信号を中間周波数信号に変換してＳＡＷ素子１２，１４および加算器１５に通過させることができる。このため、特定周波数の電気信号に対するＳＡＷ素子１２，１４の遅延時間ｔ１、ｔ２の設定をすればよく、好適である。また、電気信号が中間周波数信号に変換されるため、加算器１５の加算精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るダイバーシチ装置およびデジタルテレビ受信機の構成を概略的に示したブロック図である。
【図２】図１のダイバーシチ装置のＳＡＷ素子の構造を説明するための図である。
【図３】図１のダイバーシチ装置およびデジタルテレビ受信機の作動を説明するために作成した比較品の構成を概略的に示したブロック図である。
【図４】高画質、高音質のデジタルテレビ放送を出力するための電気信号の周波数スペクトルを示したグラフである。
【図５】図３の比較品がデジタルテレビ放送を受信する動作を説明するための図である。
【図６】図３の比較品によって加算された電気信号の周波数スペクトルを示したグラフである。
【図７】図１のダイバーシチ装置によって加算された周波数スペクトルを示したグラフである。
【図８】図１のダイバーシチ装置の遅延時間差に対する加算出力信号の信号レベルの減衰量を説明するためのグラフである。
【図９】実施形態のＳＡＷ素子が一体的に形成された変形例を説明するための図である。
【図１０】実施形態のＳＡＷ素子と加算器とが一体的に形成された変形例を説明するための図である。
【図１１】従来のデジタルテレビ受信機の構成を概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１０…ダイバーシチ装置、１１，１３…アンテナ、１２，１４…ＳＡＷ素子、１５…加算器、２０…デジタルテレビ受信機、２１…チューナ、２２…復調器、２３…エラー訂正回路、２４…ＭＰＥＧデコーダ、２５…映像・音声出力回路
【図１】
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【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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