(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビジョン信号を出力する第１送信機および第２送信機と、前記第１送信機が接続される第１端子、前記第２送信機が接続される第２端子、前記第１端子あるいは前記第２端子から入力した信号が９０度の位相差で出力する第３端子および第４端子の４つの端子を有する３ｄＢカップラーと、この３ｄＢカップラーの前記第３端子に接続された第１同軸切替器と、前記３ｄＢカップラーの第４端子に接続された第２同軸切替器と、１つの端子が前記第１同軸切替器の１つの端子に接続され、他の端子が前記第２同軸切替器の１つの端子に接続された第３同軸切替器と、１つの端子が前記第１同軸切替器の１つの端子に接続された第４同軸切替器と、１つの端子が前記第２同軸切替器の１つの端子に接続された第５同軸切替器と、１つの端子が前記第４同軸切替器の１つの端子に接続され、他の端子が前記第５同軸切替器の１つの端子に接続された第６の同軸切替器と、前記第１同軸切替器と前記第４同軸切替器間に接続される第１伝送線路と、前記第２同軸切替器と前記第５同軸切替器間に接続される第２伝送線路と、前記第３同軸切替器と前記第６同軸切替器間に接続され、前記第１伝送線路および前記第２伝送線路よりも線路長が１／４波長長い第３伝送線路と、前記第４同軸切替器に接続された第１アンテナと、前記第５同軸切替器に接続された第２アンテナとを具備し、前記第１送信機および前記第２送信機がそれぞれ、テレビジョン信号を変調する変調器、および、位相を９０度変化させる位相器、変調されたテレビジョン信号を増幅する電力増幅器で構成され、前記位相器が、前記変調器と前記電力増幅器との間に接続されたテレビジョン放送送信装置。
【請求項２】
第３同軸切替器の端子にダミーロードが接続された請求項１記載のテレビジョン放送送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放送されるテレビジョン信号を中断することなく、送信機の切り替えなどを行うことができるテレビジョン放送送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン放送送信装置は、現用の送信機が故障してもテレビジョン信号の放送が中断しないように、通常、予備の送信機が設けられている。また、テレビジョン信号を送信する親局は、サービスエリアを広げるために、ｋＷ級の高出力の送信機が用いられている。そして、テレビジョン信号を空中に送信するアンテナは、２つのアンテナが上下に位置する利得の高い上下給電方式が用いられている。
【０００３】
ここで、従来のテレビジョン放送送信装置について図６を参照して説明する。
符号６０は現用のテレビ用送信機で、符号７０は予備のテレビ用送信機である。２つの送信機６０、７０はそれぞれ、４端子の同軸切替器６１に接続されている。同軸切替器６１は、第１ないし第４の４個の端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を有し、たとえば、端子Ｔ１に現用の送信機６０が接続され、端子Ｔ３に予備の送信機７０が接続されている。端子Ｔ２には３ｄＢカップラー１２が接続され、端子Ｔ４には終端抵抗Ｒ１が接続されている。そして、同軸切替器６１の端子Ｔ１とＴ２が接続片Ａで接続され、端子Ｔ３とＴ４が接続片Ｂで接続されている。
【０００４】
したがって、図６の場合、送信機６０の出力が、同軸切替器６１の端子Ｔ１に入力し、接続片Ａから端子Ｔ２を通り、３ｄＢカップラー６２に入力する。なお、送信機７０の、出力は端子Ｔ３、接続片ＢおよびＴ４を介して終端抵抗Ｒ１で終端されている。
【０００５】
３ｄＢカップラー６２には、４個の端子ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４が設けられている。３ｄＢカップラー６２は、端子ｔ１あるいは端子ｔ２から入力した信号が９０度の位相差をもって端子ｔ３、ｔ４に出力する構造になっている。端子ｔ２には終端抵抗Ｒ２が接続されている。
【０００６】
３ｄＢカップラー６２の端子ｔ１に入力した送信機６０の出力は、９０度の位相差をもって端子ｔ３、ｔ４に出力する。端子ｔ３に出力した信号は上段アンテナ６３１から送信される。また、端子ｔ４に出力した信号は下段アンテナ６３２から送信される。
【０００７】
上記した構成において、現用の送信機６０に、出力の低下や変調異常などの故障が発生した場合、あるいは、現用の送信機６０を保守する場合など、予備の送信機７０に切り替え、放送を継続できる構成になっている。
【０００８】
ここで、送信機６０から送信機７０への切り替え動作について図７および図８を参照して説明する。図７（ａ）は、現用送信機６０の出力が送信される場合の同軸切替器６１の接続状態を示している。端子Ｔ１とＴ２が接続片Ａで接続され、また、端子Ｔ３とＴ４が接続片Ｂで接続されている。
【０００９】
この場合、同軸切替器６１の内部では、図８（ａ）に示すように、接続片Ａによって端子Ｔ１とＴ２が接続されている。接続片Ａは固定台Ｃに固定され、固定台Ｃは軸Ｊを介してモータＭに連結されている。たとえば、モータＭが駆動すると、軸Ｊを中心に接続片Ａが回転し、接続片Ａで接続される端子が切り替えられようになっている。図８には示されていないが、接続片Ｂも、モータＭの駆動で接続片Ａと一緒に回転し、接続片Ｂで接続される端子が切り替えられようになっている。
【００１０】
そして、現用送信機６０を予備送信機７０に切り替える場合、まず、図８（ｂ）のように、固定台Ｃを機械的に下げ、端子Ｔ１とＴ２間を接続している接続片Ａを切り離す。次に、図８（ｃ）に示すように、モータＭの駆動で固定台Ｃを９０度回転させ、同時に、接続片Ａを回転させる。そして、図８（ｄ）に示すように、固定台Ｃを上方に移動させ、端子２と端子３の間を接続片Ａで接続する。このとき、接続片Ｂも同時に回転し、接続片Ｂは端子１と端子４間を接続する。この状態が図７（ｂ）に示されている。
【００１１】
同軸切替器６１の接続状態が図７（ｂ）の場合、図６における送信機７０の出力が、同軸切替器６１の端子Ｔ３、Ｔ２を経て３ｄＢカップラー６２の端子ｔ１に入力する。そして、端子ｔ３、ｔ４に出力し、上段アンテナ１３１、下段アンテナ１３２からそれぞれ送信され、送信機７０への切り替えが完了する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のテレビジョン放送送信装置は、冗長構成がとられ現用送信機および予備送信機が設けられている。送信機や送信機が設置される送信所は、通常、無人で運転されている。したがって、送信機の出力を検知する出力検知器などを設け、送信機の出力が断になった場合に、予備の送信機に自動的に切り替える構成になっている。また、従来のテレビジョン放送送信装置の場合、現用送信機および予備送信機が共通の同軸切替器に接続されている。このため、同軸切替器が故障すると、送信機の切り替えができず送信が中断する。また、同軸切替器に故障が発生した場合は、操作員が送信所に出向き修理する必要がある。このため、修理が終わるまでの間、停波が避けられない。
【００１３】
また、予備の送信機に切り替える際、一時的に、同軸切替器の接続片と端子とか開放状態になる。そのため、切り替えを行う場合、送信機の出力を一度中断し、切替えが完了した後に、再度、送信機を動作させる方法がとられる。したがって、数秒程度の短い時間ではあるものの放送が中断する。また、送信機を保守する場合にも、送信機の切り替えが必要となるため放送が中断する。
【００１４】
このような、放送の中断を回避するためには、送信が停止する休止時間が利用される。そのため、保守作業などの時間が制約される。また、アンテナを保守する場合も、放送の休止時間に実施することになり、同様の問題が発生する。
【００１５】
本発明は、上記した欠点を解決するもので、放送を中断することなく送信機の切り替えなどができ、かつ放送を中断することなくアンテナを保守できるテレビジョン放送送信装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のテレビジョン放送送信装置は、テレビジョン信号を出力する第１送信機および第２送信機と、前記第１送信機が接続される第１端子、前記第２送信機が接続される第２端子、前記第１端子あるいは前記第２端子から入力した信号が９０度の位相差で出力する第３端子および第４端子の４つの端子を有する３ｄＢカップラーと、この３ｄＢカップラーの前記第３端子に接続された第１同軸切替器と、前記３ｄＢカップラーの第４端子に接続された第２同軸切替器と、１つの端子が前記第１同軸切替器の１つの端子に接続され、他の端子が前記第２同軸切替器の１つの端子に接続された第３同軸切替器と、１つの端子が前記第１同軸切替器の１つの端子に接続された第４同軸切替器と、１つの端子が前記第２同軸切替器の１つの端子に接続された第５同軸切替器と、１つの端子が前記第４同軸切替器の１つの端子に接続され、他の端子が前記第５同軸切替器の１つの端子に接続された第６の同軸切替器と、前記第１同軸切替器と前記第４同軸切替器間に接続される第１伝送線路と、前記第２同軸切替器と前記第５同軸切替器間に接続される第２伝送線路と、前記第３同軸切替器と前記第６同軸切替器間に接続され、前記第１伝送線路および前記第２伝送線路よりも線路長が１／４波長長い第３伝送線路と、前記第４同軸切替器に接続された第１アンテナと、前記第５同軸切替器に接続された第２アンテナとを具備し、前記第１送信機および前記第２送信機がそれぞれ、テレビジョン信号を変調する変調器、および、位相を９０度変化させる位相器、変調されたテレビジョン信号を増幅する電力増幅器で構成され、前記位相器が、前記変調器と前記電力増幅器との間に接続されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。符号１０は現用のテレビジョン送信機で、符号２０は予備のテレビジョン送信機である。現用および予備のテレビジョン送信機１０、２０はそれぞれ、テレビジョン信号を変調する変調器１１や、位相を９０度変化させる位相器１２、変調されたテレビジョン信号を増幅する電力増幅器１３などから構成されている。
【００１８】
また、現用のテレビジョン送信機１０の変調器１１から出力される変調されたテレビジョン信号はスイッチＳＷの切り替えにより、現用のテレビジョン送信機１０および予備のテレビジョン送信機２０それぞれの位相器１２に供給される構成になっている。また、予備のテレビジョン送信機２０の変調器１１から出力される変調されたテレビジョン信号はスイッチＳＷの切り替えにより、現用のテレビジョン送信機１０および予備のテレビジョン送信機２０それぞれの位相器１２に供給される構成になっている。したがって、この場合、現用のテレビジョン送信機１０の変調器１１あるいは予備のテレビジョン送信機２０の変調器１１のいずれか一方から出力される変調されたテレビジョン信号が、現用のテレビジョン送信機１０の出力として、あるいは、予備のテレビジョン送信機２０の出力として出力される。
【００１９】
また、現用のテレビジョン送信機１０および予備のテレビジョン送信機２０はそれぞれ、３ｄＢカップラー１４に接続されている。３ｄＢカップラー１４は、２個の入力端子ｔ１、ｔ２と、２個の出力端子ｔ３、ｔ４を有し、現用のテレビジョン送信機１０は端子ｔ１に、また、予備のテレビジョン送信機２０は端子ｔ２に接続されている。３ｄＢカップラー１４は、端子ｔ１から入力した信号、あるいは、端子ｔ２から入力した信号が９０度の位相差をもって端子ｔ３、ｔ４に出力する構造になっている。そして、３ｄＢカップラー１４の端子ｔ３は、４端子の第１同軸切替器１５１の第１端子Ｔ１１に接続され、３ｄＢカップラー１４の端子ｔ４は、４端子の第２同軸切替器１５２の第１端子Ｔ２１に接続されている。
【００２０】
これら第１同軸切替器１５１および第２同軸切替器１５２は、図７や図８で説明した同軸切替器と構造や動作が同じで、配列順に第１ないし第４の４個の端子が設けられている。そして、隣接する一対の端子間どうしが２つの接続片Ａ、Ｂで接続される構成になっている。また、２つの接続片Ａ、Ｂは回転し、接続片Ａ、Ｂで接続される端子間が切り替えられるようになっている。なお、以下の他の同軸切替器も、第１および第２の同軸切替器１５１、１５２と同様の構造で、４個の端子と２つの接続片などで構成されている。
【００２１】
図１の構成では、第１同軸切替器１５１は、端子Ｔ１１と端子Ｔ１４が接続片Ａで接続され、Ｔ１２とＴ１３が接続片Ｂで接続されている。また、第２同軸切替器１５２は、端子Ｔ２１と端子Ｔ２４が接続片Ｂで接続され、Ｔ２２とＴ２３が接続片Ａで接続されている。
【００２２】
そして、第１同軸切替器１５１と第２同軸切替器１５２間に第３同軸切替器１５３が接続されている。第３同軸切替器１５３は、端子Ｔ３２が第１同軸切替器１５１の端子Ｔ１４に接続され、端子Ｔ３４が第２同軸切替器１５２の端子Ｔ２２に接続されている。第３同軸切替器１５３は、端子Ｔ３１と端子Ｔ３４が接続片Ａで接続され、Ｔ３２とＴ３３が接続片Ｂで接続されている。
【００２３】
また、第１同軸切替器１５１の端子Ｔ１２に、第４同軸切替器１５４の端子Ｔ４２が接続されている。第４同軸切替器１５４は、端子Ｔ４１と端子Ｔ４２が接続片Ａで接続され、Ｔ４３とＴ４４が接続片Ｂで接続されている。そして、端子Ｔ４３に上段アンテナ１６１が接続されている。
【００２４】
また、第２同軸切替器１５２の端子Ｔ２４に、第５同軸切替器１５５の端子Ｔ５４が接続されている。第５同軸切替器１５５は、Ｔ５１とＴ５２が接続片Ａで接続され、Ｔ５３とＴ５４が接続片Ｂで接続されている。そして、端子Ｔ５３に下段アンテナ１６２が接続されている。
【００２５】
また、第４同軸切替器１５４と第５同軸切替器１５５間に第６同軸切替器１５６が接続されている。第６同軸切替器１５６は、Ｔ６１とＴ６２が接続片Ａで接続され、Ｔ６３とＴ６４が接続片Ｂで接続されている。そして、第６同軸切替器１５６は、端子Ｔ６２が第４同軸切替器１５４の端子Ｔ４４に接続され、端子Ｔ６４が第５同軸切替器１５５の端子Ｔ５２に接続されている。
【００２６】
そして、第１同軸切替器１５１と第４同軸切替器１５４間に同軸線路Ｅが接続され、第２同軸切替器１５２と第５同軸切替器１５５間に同軸線路Ｆが接続され、また、第３同軸切替器１５３と第６同軸切替器１５６間に同軸線路Ｇが接続されている。同軸線路Ｅと同軸線路Ｇは同じ長さで、同軸線路Ｆは、同軸線路Ｅ、Ｇよりも線路長がλ／４（λは波長）だけ長くなっている。
【００２７】
上記した図１の接続状態において、たとえば、現用の送信機１０が動作状態にある場合、送信機１０の出力が３ｄＢカップラー１４の端子ｔ１に入力する。この出力は２分され、端子ｔ３と端子ｔ４に現れる。端子ｔ４に現れる出力は、端子ｔ３の出力に比べ位相が９０度遅れている。そして、端子ｔ３の出力は同軸切替器１５１、１５３を経て同軸線路Ｆに供給される。同軸線路Ｆから、さらに、第６同軸切替器１５６、第４同軸切替器１５４を経て上段アンテナ１６１に供給され、上段アンテナ１６１から送信される。
【００２８】
端子ｔ４の出力は、同軸切替器１５２を経て同軸線路Ｇに供給される。そして、第５同軸切替器１５５を介して、下段アンテナ１６２に供給され、下段アンテナ１６２から送信される。
【００２９】
なお、同軸線路Ｆは、同軸線路Ｅ、Ｇよりも線路長がλ／４長くなっている。そのため、上段アンテナ１６１、下段アンテナ１６２に供給される電力は同相となる。また、３ｄＢカップラー１４で２分されているため、振幅も同じになっている。
【００３０】
次に、本発明の他の実施形態について、送信機１０に代えて送信機２０を動作させる場合を例にとり図２を参照して説明する。図２では、図１に対応する部分には同一の符号を付し重複する説明を省略する。
【００３１】
この場合、第１同軸切替器１５１ないし第６同軸切替器１５６のそれぞれの端子どうしは、接続片Ａおよび接続片Ｂによって図２のように接続される。たとえば、第１同軸切替器１５１の端子Ｔ１１とＴ１２が接続片Ｂによって接続され、また、端子Ｔ１３とＴ１４が接続片Ａによって接続される。このとき、３ｄＢカップラー１４の端子ｔ３に出力する送信機２０の出力は、同軸切替器１５１を経て同軸線路Ｅに供給される。その後、同軸切替器１５４を経て上段アンテナ１６１から送信される。また、端子ｔ４に出力する送信機２０の出力は同軸切替器１５２、１５３により同軸線路Ｆに供給される。その後、同軸切替器１５６、１５５を経て下段アンテナ１６２から送信される。この場合も、送信機２０の出力は、上段アンテナ１６１と下段アンテナ１６２に同振幅で同相で給電される。
【００３２】
上記の構成により、たとえば、送信機１０を送信機２０に切り替える場合、送信機１０の出力を断とし、同軸切替器１５１ないし１５６を切替え、送信機２０の出力をオンとすることにより実行できる。また、上段アンテナ１６１へ接続する同軸切替器と下段アンテナ１６２へ接続する同軸切替器において、共通の同軸切替器が使用されていない。したがって、たとえ１つの同軸切替器が故障しても、上段アンテナ１６１あるいは下段アンテナ１６２のいずれか一方からテレビジョン信号が送信されることになり、放送に中断が生じない。
【００３３】
次に、本発明の他の実施形態について、送信機の出力を「断」にすることなく送信機を切り替える場合を例にとり、図１および図３、図４を参照して説明する。図３および図４では、図１に対応する部分には同一の符号を付し重複する説明を省略する。
【００３４】
まず、図１の接続状態、すなわち送信機１０がアンテナ１６１、１６２に接続する状態において、送信機２０を動作状態に設定する。このとき、位相器１２の働きで、送信機１０の出力に対し送信機２０の出力が一９０度の位相となるようにする。このとき、送信機１０、２０の出力を合成した合成出力が３ｄＢカップラー１４の端子ｔ４に現れる。端子ｔ４に現れた出力は、同軸切替器１５２、同軸線路Ｇ、同軸切替器１５５を経由して下段アンテナ１６２に供給され、下段アンテナ１６２から送信される。なお、端子ｔ３には、送信機１０、２０の出力どうしが逆相であるため、互いに打ち消し合い出力しない。
【００３５】
このとき、同軸切替器１５１、１５３、１５４、１５６には送信機の出力が通らない。したがって、これらの同軸切替器１５１、１５３、１５４、１５６の接続片Ａ、Ｂを自由に回転できる。そこで、同軸切替器１５１、１５３、１５４、１５６の接続片Ａ、Ｂを回転させ、各端子との接続を図３の破線Ｐ、Ｑに示すように設定する。
【００３６】
次に、送信機１０、２０の位相をそれぞれ位相器１２で調整し、送信機２０の出力に対して送信機１０の出力の位相をー９０度に設定する。このとき、送信機１０、２０の出力を合成した合成出力が３ｄＢカップラーの端子ｔ３に現れる。端子ｔ３に現れた合成出力は、同軸切替器１５１、同軸線路Ｅ、同軸切替器１５４を経て上段アンテナ１６１に導かれ、上段アンテナ１６１から送信される。なお、端子ｔ４には、送信機１０、２０の出力どうしが逆相になるため、打ち消し合い出力しない。
【００３７】
このとき、同軸切替器１５２、１５３、１５５、１５６には送信機の出力が通らない。したがって、同軸切替器１５２、１５３、１５５、１５６の接続片を自由に回転できる。そこで、同軸切替器１５２、１５５の接続片Ａ、Ｂを回転させ、各端子との接続を図４の破線Ｐ、Ｑで示すように設定する。そして、送信機１０の出力を停止する。このとき、送信機２０の出力が端子ｔ４に現れ、同軸切替器１５２、１５３、同軸線路Ｆ、同軸切替器１５５、１５６を介して下段アンテナ１６２に導かれ、下段アンテナ１６２から送信される。
【００３８】
また、端子ｔ３に現れた送信機２０の出力が、同軸切替器１５１、同軸線路Ｅ、同軸切替器１５４を経て上段アンテナ１６１に供給され、上段アンテナ１６１から送信される。上記の手順で、送信機１０から送信機２０へのの切り替えが行われる。なお、同様の手順により、送信機２０から送信機１０へ切替えることもできる。
【００３９】
また、上記の手順の途中で、２つの送信機１０、２０の合成出力が上段アンテナ、あるいは、下段アンテナに導かれ、送信機の出力は実質的に２倍になる。しかし、アンテナは一方だけの動作となるため、アンテナ利得は１／２となる。したがって、アンテナから輻射される電力は一定に維持される。また、位相器１２が変調器と電力増幅器との間に接続されている。この場合、位相器１２が、出力の低い電力の部分で接続されているため、位相を高速に変化でき、放送を中断させることなく確実に切り替えが行える。
【００４０】
次に、本発明の他の実施形態について、停波させずにアンテナを保守する場合を例にとり図５を参照して説明する。図５は、図１に対応する部分には同一の符号を付し重複する説明を省略する。
【００４１】
この場合、２つの送信機１０、２０が動作状態にある。そして、送信機２０の出力の位相が送信機１０の出力の位相よりも９０度進み、送信機１０の出力の位相が送信機２０に対して−９０度になっている。このとき、２つの送信機１０、２０の出力が合成された合成出力が上段アンテナ１６１に供給され、上段アンテナ１６１から送信されている。また、同軸切替器１５３の端子Ｔ１にダミーロードＫが接続されている。送信機１０、２０の振幅や位相に相違があると、送信機１０、２０の２つの出力が消去されず、３ｄＢカップラーの端子ｔ４に電力が現れる。また、送信機１０、２０のうち、どちらか一方が故障した場合には、３ｄＢカップラーの端子ｔ４に電力が現れる。そのため、ダミーロードＫによって、端子ｔ４に電力が現れる電力を吸収している。
【００４２】
上記した状態では、下段アンテナ１６２に、送信機１０、２０の出力が供給されていない。したがって、上段アンテナ１６１からテレビジョン信号が放送されている間でも、下段アンテナ１６２に対し保守作業が行える。また、同様の手順で、下段アンテナ１６２で放送しながら、上段アンテナ１６１を保守することもできる。この場合は、３ｄＢカップラーの端子ｔ３の出力を同軸切替器１５３の端子Ｔ３のダミーロードＫに接続する構成になる。
【００４３】
上記した構成によれば、動作状態にある送信機を別の送信機に切り替える場合、２台の送信機に共通の切替器が使用されない。このため、同軸切替器の故障による放送の中断を少なくできる。さらに、放送を中断することなく送信機を切り替え、あるいは、アンテナを保守できるテレビジョン放送送信装置を実現できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、放送を中断することなく送信機の切り替えなどができるテレビジョン放送送信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための回路構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明するための回路構成図である。
【図３】本発明のもう１つの他の実施形態を説明するための回路構成図である。
【図４】本発明のもう１つの他の実施形態を説明するための回路構成図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するための回路構成図である。
【図６】従来例を説明するための回路構成図である。
【図７】同軸切替器の切り替え動作を説明するための概略の構造図である。
【図８】同軸切替器の切り替え動作を説明するための概略の構造図である。
【符号の説明】
１０…第１送信機
２０…第２送信機
１１…変調器
１２…位相器
１３…電力増幅器
１４…３ｄＢカップラー
１５１…第１同軸切替器
１５２…第２同軸切替器
１５３…第３同軸切替器
１５４…第４同軸切替器
１５５…第５同軸切替器
１５６…第６同軸切替器
１６１…上段アンテナ
１６２…下段アンテナ
Ｅ、Ｆ、Ｇ…同軸線路
【図１】
0004234258.tif 000002
【図２】
0004234258.tif 000003
【図３】
0004234258.tif 000004
【図４】
0004234258.tif 000005
【図５】
0004234258.tif 000006
【図６】
0004234258.tif 000007
【図７】
0004234258.tif 000008
【図８】
0004234258.tif 000009