(57)【要約】【課題】デジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置の小型化及び低廉化を図ること。【解決手段】車載用地上波デジタル受信機において、デジタルテレビジョン放送受信用の複数のアンテナ装置１ａ〜１ｄの給電点に設置したコネクタ部２５のチューナ側筺体２６内にチューナ２ａ〜２ｄを配置し、チューナ２ａ〜２ｄの出力端子と復調システム側筺体１０との間をそれぞれ平衡型の信号ケーブル１２ａ〜１２ｄで接続する。復調システム側筺体１０にはチューナから出力される中間周波信号をそれぞれ復調するＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄ、復調信号を合成する合成器６ａ〜６ｃ、合成された信号をデコードするＭＰＥＧデコーダ７を収納する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルテレビジョン放送受信用の複数のアンテナ装置と、前記各アンテナ装置とそれぞれ一対に接続され前記各アンテナ装置からそれぞれに入力する入力信号を中間周波数に変換する複数のチューナと、前記アンテナ装置から離れた場所に設置され前記各チューナから出力される中間周波信号をそれぞれ復調して合成し該合成された放送信号をデコードする後段回路とを備え、
前記各チューナを一対に接続されているアンテナ装置の近傍に配置し、前記各チューナの出力端子と前記後段回路とそれぞれケーブルで接続したことを特徴とするデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置。
【請求項２】
前記各アンテナ装置の出力端に前記各チューナの入力端を、ケーブルを介さずに直接接続したことを特徴とする請求項１記載のデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置。
【請求項３】
前記各アンテナ装置とケーブルとを結合するためのコネクタ部に前記各チューナを内蔵することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置。
【請求項４】
前記各チューナの出力端子と前記後段回路とそれぞれ接続するケーブルは、平衡型の信号ケーブルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置。
【請求項５】
前記各アンテナ装置のグラウンドを当該各アンテナ装置の近傍に設け、前記各チューナのグラウンドを前記各アンテナ装置のグラウンドから絶縁した状態で前記後段回路に設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置を備えた車載用地上波デジタル受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ装置を使用してデジタルテレビジョン放送信号をダイバーシティ受信するデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用地上波デジタル受信機では、受信性能向上のために複数のアンテナ装置及びチューナを使用してダイバーシティ受信を行っている（例えば、特許文献１参照）。複数個のチューナにおいてそれぞれ復調し、復調後の信号を合成することにより実用的な受信性能を得ている。
【０００３】
図６は従来の車載用地上波デジタル受信機の構成例である。複数のアンテナ装置１ａ〜１ｄのそれぞれに対して地上波受信用チューナ２ａ〜２ｄが接続されている。各アンテナ装置１ａ〜１ｄと地上波受信用チューナ２ａ〜２ｄとは同軸ケーブル３ａ〜３ｄを介して接続されている。一般的にアンテナ装置１ａ〜１ｄの給電点が位置するアンテナ基端部にはアンテナの損失を補うためにＬＮＡ(Low Noise AMP)４ａ〜４ｄが接続されている。ＬＮＡ４ａ〜４ｄで増幅された信号は各チューナ２ａ〜２ｄに並列に入力し、所要帯域が選択されると共にＯＦＤＭ復調に必要な信号レベルに増幅されてから、後段のＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄへと入力する。各ＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄでそれぞれ復調された信号は合成器６ａ〜６ｃで合成されてトランスミッションストリーム形式（ＴＳ）でＭＰＥＧデコーダ７に入力される。１つの筺体８内にチューナ２ａ〜２ｄ、ＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄ及びＭＰＥＧデコーダ７が収納されており、筺体８とアンテナとの間は数ｍ（例えば５ｍ〜７ｍ）の同軸ケーブル３ａ〜３ｄで接続されている。
【特許文献１】特開２００５−１６７８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の地上波デジタル受信機は、１つの筺体８に複数のチューナ２ａ〜２ｄ、ＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄ及びＭＰＥＧデコーダ７を収納しているが、チューナ２ａ〜２ｄは低歪化のために多くの電力を必要とし、ＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄ及びＭＰＥＧデコーダ７は広帯域で情報量の多い信号を処理するために相当量の電力を必要とする。このため、筺体８内はこれら機器の発熱により高温となるので、信頼性を保つための放熱対策が必要になる。
【０００５】
また、１つの筺体８内の狭い空間に多くの電子部品を収納しなければならないが、その中に含まれるデジタル機器（例えば、ＭＰＥＧデコーダ７）はクロック信号の源発信と共に多くの高調波を発生させる。このデジタル機器の発生するクロック信号の高調波が受信放送帯域内にまで広がり、妨害信号としてチューナに入り、受信性能を著しく阻害する可能性がある。妨害信号対策として、シールド強化、電波吸収材の使用、多層基板の使用等の対策が講じられるが、この対策のために多くの設計時間を費やすことになると共に、完全に妨害信号を払拭することはできなかった。
【０００６】
また、地上波デジタル用アンテナの性能は受信可能エリアの広がりに直結するため、機器の性能を維持するためにも重要視される。車載用の地上波デジタル用アンテナには、通常５ｍ〜７ｍの同軸ケーブル３ａ〜３ｄが使われる。従来は、同軸ケーブルの電力損失を補うためにアンテナ装置にＬＮＡを設置する一方、同軸ケーブルには妨害対策として絶縁性の高い２重シールドのケーブルが使用されていた。このため、地上波デジタル用アンテナが高価となるが、上記しように４チャンネルダイバーシティ受信装置では４つのアンテナが必要となることから、製品価格が非常に高価格になるといった問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、機器の高熱化が避けられ放熱のためのコストを低減できると共に信頼性の向上を図ることができ、またデジタル機器の発生するクロック信号の高調波による受信妨害の影響を軽減できて高感度を維持でき、小型化及び低廉化が可能なデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置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】
【０００８】
本発明のデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置は、デジタルテレビジョン放送受信用の複数のアンテナ装置と、前記各アンテナ装置とそれぞれ一対に接続され前記各アンテナ装置からそれぞれに入力する入力信号を中間周波数に変換する複数のチューナと、前記アンテナ装置から離れた場所に設置され前記各チューナから出力される中間周波信号をそれぞれ復調して合成し該合成された放送信号をデコードする後段回路とを備え、前記各チューナを一対に接続されているアンテナ装置の近傍に配置し、前記各チューナの出力端子と前記後段回路とそれぞれケーブルで接続したことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、チューナをアンテナ装置の近傍に配置し、各チューナの出力端子と後段回路とそれぞれケーブルで接続したので、後段回路を構成する電子部品が収納される筺体から複数のチューナを分離するので、後段回路側筺体内での発熱を抑制することができ放熱対策のコストを低減できる。また、チューナは後段回路とそれぞれケーブルを介して接続され、十分に離間しているので、後段回路に含まれるデジタル機器が発するクロック信号の高調波が妨害信号としてチューナに与える影響を低減でき、特別なスプリアス対策を採らなくても、必要な受信感度を確保することができる。また、チューナで周波数変換された中間周波信号を信号ケーブル経由で後段回路へ伝達するので、アンテナ装置から出力されるＲＦ信号を伝達する場合に比べて、受信妨害対策が容易となり、ＬＮＡを削減することも可能である。また、チューナをアンテナ直下に配置したので、インピーダンスにこだわらず最適かつ簡素なマッチング回路を形成でき、コストダウンを図ることができる。
【００１０】
また本発明は、上記デジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置において、前記各アンテナ装置の出力端に前記各チューナの入力端を、ケーブルを介さずに直接接続したことを特徴とする。
【００１１】
この構成により、アンテナ装置の出力端からチューナの入力端へＲＦ信号が直接入力するので、スプリアス妨害による受信感度の低下を防止できると共に、少ない電力損失でチューナへ入力することができる。
【００１２】
上記デジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置において、前記各アンテナ装置とケーブルとを結合するためのコネクタ部に前記各チューナを内蔵する構成とすることができる。
【００１３】
上記デジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置において、前記各チューナの出力端子と前記後段回路とそれぞれ接続するケーブルとして、平衡型の信号ケーブルを用いることができる。
【００１４】
上記デジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置において、前記各アンテナ装置のグラウンドを当該各アンテナ装置の近傍に設け、前記各チューナのグラウンドを前記各アンテナ装置のグラウンドから絶縁した状態で前記後段回路に設けたことを特徴とする。
【００１５】
これにより、落雷／サージ発生時に後段回路のグラウンドからアンテナ装置のグラウンドに大電流が回り込んでチューナを破損するといった不具合を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、機器の高熱化が避けられ放熱のためのコストを低減できる共に信頼性の向上を図ることができ、またデジタル機器の発生するクロック信号の高調波による受信妨害の影響を軽減できて高感度を維持でき、小型化及び低廉化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に係るデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置を用いた車載用地上波デジタル受信機の構成図である。なお、図６に示す車載用地上波デジタル受信機と同一部分には同一符号を付している。
【００１８】
本実施の形態は、ＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄ、合成器６ａ〜６ｃ及びＭＰＥＧデコーダ７が収納される筺体（以下、チューナが収納される筺体と区別するために、「復調システム側筺体」という」）１０から、地上波受信用チューナ（以下、単に「チューナ」という）１１ａ〜１１ｄを筺体外へ出して各アンテナ装置１ａ〜１ｄの近傍に配置している。
【００１９】
図６に示す従来例では、アンテナ装置１ａ〜１ｄの給電点近傍に設置したＬＮＡ４ａ〜４ｄ出力端からチューナ２ａ〜２ｄを有する筺体８まで同軸ケーブル３ａ〜３ｄ経由で数ｍ離れていた。本実施の形態ではアンテナ装置１ａ〜１ｄの給電点近傍にチューナ１１ａ〜１１ｄを設置してアンテナ−チューナ間の同軸ケーブルを排除している。
【００２０】
チューナ１１ａ〜１１ｄの出力端子から復調システム側筺体１０までは平衡型の信号ケーブル１２ａ〜１２ｄでそれぞれ接続されている。チューナ１１ａ〜１１ｄからは、従来例において同軸ケーブル３ａ〜３ｄで伝送していたＲＦ信号に比べ低周波のＩＦ信号（例えば，４ＭＨz）が出力される。したがって、妨害対策として絶縁性の高い２重シールドの同軸ケーブルを使用しなくても、平衡型の信号ケーブル１２ａ〜１２ｄを利用して差動で信号伝達しても所要の性能を確保できる。
【００２１】
図２には上記アンテナ装置１ａ〜１ｄをフィルムアンテナで構成した構成例が示されており、図３は図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。車載用アンテナ装置の場合は、自動車のリアウィンドウ（またはフロントガラス）の左右端部にそれぞれ装着されてダイバーシティアンテナを構成する。
【００２２】
図２に示すフィルムアンテナ部２１は、中央給電方式の半波長ダイポールアンテナであって、長尺な帯状の樹脂フィルム２２に放射導体パターン２３が形成されている。また、樹脂フィルム２２の長手方向中央部の一側に舌片部２２ａが突設され、この舌片部２２ａに一対の給電端子が形成されている。放射導体パターン２３は、給電端子によって直接給電される長尺な主放射導体部２３ａと、この主放射導体部２３ａを介して間接的に給電される副放射導体部２３ｂとからなり、主放射導体部２３ａの長手方向中央部が給電端子に接続されている。そして、給電端子からの給電によって主放射導体部２３ａを共振させると、副放射導体部２３ｂが若干異なる周波数で共振するため、帯域幅の広いダイポールアンテナとして動作させることができるようになっている。
【００２３】
フィルムアンテナ部２１に近接してコネクタ部２５が設けられている。コネクタ部２５は、絶縁性の筐体（以下、復調システム側筺体１０と区別するために、「チューナ側筺体」という）２６と、上記チューナ（１１ａ〜１１ｄのいずれか）等が搭載された回路基板２７と、この回路基板２７に立設されて電子部品（図示省略）を電磁的にシールドしているシールドケース２８と、回路基板２７に電気的かつ機械的に接続された一対の電極ピン２９と、弾性樹脂からなる板状のクッション部材３０とによって構成されている。平衡型の信号ケーブル（１２ａ〜１２ｄのいずれか）の一端部がチューナ側筐体２６内で回路基板２７やシールドケース２８に接続されている。
【００２４】
次に、以上のように構成された本実施の形態の作用効果について説明する。
復調システム側筺体１０において大きな電力を必要とするＭＰＥＧデコーダ７の消費電力を２Ｗ、ＯＦＤＭ復調器５ａ〜５ｄ及び合成器６ａ〜６ｃでの消費電力を５００ｍＷとし、チューナ１台の消費電力を６００ｍＷとすると、本実施の形態では４つのチューナ１１ａ〜１１ｄが復調システム側筺体１０の外に出されているので、復調システム側筺体１０内の電子機器の消費電力は２．５Ｗ程度に抑えられる。このため、復調システム側筺体１０内の電子機器による発熱は抑制されることとなり、放熱のための構造を簡素化できて放熱対策のためのコストを低減することができる。
【００２５】
図６に示す従来例と比較すると、従来例では筺体８内に４つのチューナが収納されるので、筺体８内の電子機器の消費電力の合計は約５Ｗ程度となり、本実施の形態の２倍程度となる。このため、筺体８内での発熱量は本実施の形態よりも大幅に大きく、信頼性を確保するためには十分な放熱対策が必要となる。
【００２６】
また、本実施の形態は、アンテナ装置１ａ〜１ｄの給電点の近傍に設けられるチューナ側筺体２６内にチューナ１１ａ〜１１ｄを収納し、チューナ１１ａ〜１１ｄから出力される低周波数のＩＦ信号（例えば、４ＭＨｚ）を復調システム側筺体１０に対して伝送している。このため、上記した通り、同軸ケーブルではなく、平衡型の信号ケーブル１２ａ〜１２ｄで信号を伝送しても必要な性能を確保することができる。
【００２７】
しかも、同軸ケーブル３ａ〜３ｄでＲＦ信号を伝送する場合、５ｍのケーブル長で３ｄＢ程度の損失が発生するので、アンテナ装置側においてＬＮＡ４ａ〜４ｄで増幅する必要があったが、本実施の形態では平衡型の信号ケーブル１２ａ〜１２ｄを使用することができるので、同軸ケーブルに比べて電力損失が小さく、ＬＮＡ４ａ〜４ｄを削減しても性能を維持することができる。したがって、高価な２重シールド構造の同軸ケーブルをダイバーシティ受信チャネル数分だけ削減できると共にＬＮＡ４ａ〜４ｄを削減することができ、受信妨害対策費を抑制して低廉化を図ることができる。
【００２８】
また、ＭＰＥＧデコーダ７が収納された復調システム側筺体１０から数ｍも離れたアンテナ装置近傍にチューナ１１ａ〜１１ｄを配置し、アンテナ装置の出力直後にＩＦ信号に変換してから復調システム側筺体１０へ供給している。これにより、ＭＰＥＧデコーダ７等のクロック信号の高調波が受信放送帯域まで広がったとしても、数ｍも離れた場所に設置されるチューナ１１ａ〜１１ｄへの影響は極めて小さく、特別なスプリアス対策（シールド強化、電波吸収材の使用、多層基板の使用）を施す必要がなくなる。したがって、スプリアス対策に要するコストを削減することができる。
【００２９】
また本実施の形態によれば、地上波受信用チューナ１１ａ〜１１ｄをアンテナ直下に配置したので、インピーダンスにこだわらず最適かつ簡素なマッチング回路を形成でき、コストダウンを図ることができる。従来回路のように一端がアンテナ側に接続されたケーブルの他端にチューナ回路を接続した場合は、ケーブルを挟むようにケーブル両端にマッチング回路を設ける必要がありコストアップとなっていた。
【００３０】
以上の説明では、アンテナ装置１ａ〜１ｄにフィルムアンテナを用いているが、本発明はフィルムアンテナ以外のアンテナ装置にも適用可能である。また、要求される性能または用途に応じてチューナ１１ａ〜１１ｄの前段にＬＮＡを設けることもできる。また、車載用地上波デジタル受信機以外にも適用することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、チューナ部をアンテナ直下に配置した構成において、アンテナとチューナ部のグラウンドを分離して、チューナ部に対する落雷／サージ対策を施したデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置である。
【００３２】
図４はデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置のうちの１系統だけを示す模式図であり、全体構成は図１に示す通りである。アンテナ装置１ａ〜１ｄの給電点に設置したコネクタ部２５の構成は図２及び図３に示すものと同じ構造である。
【００３３】
本実施の形態は、アンテナ装置１ｄのグラウンド４１と地上波受信用チューナ１１ｄのグラウンド４２とを分離している。アンテナ装置１ｄのグラウンド４１はアンテナ装置近傍の車体（金属）を用いている。地上波受信用チューナ１１ｄのグラウンド４２は平衡型の信号ケーブル１２ｄを介してセット側のグラウンドを用いている。
【００３４】
図５はアンテナ装置１ｄ及び地上波受信用チューナ１１ｄのアース構造を示す図である。同図からは、地上波受信用チューナ１１ｄを収納するチューナ側筺体２６及びシールドケース２８は省略している。チューナ回路部品が搭載される回路基板２７には回路部品のアースを取るためにグラウンドパターン４３が形成されている。チューナ側の回路基板２７に対してケーブル１２ｄがコネクタ部２５を介して連結されている。ケーブル１２ｄは信号部４４とＧＮＤ部４５とを備えたフラットケーブルで構成されている。信号部４４は、受信信号（ＩＦ)、データ（ＤＡＴＡ）、クロック（ＣＬＯＣＫ）、チューニング電圧（＋Ｂ）を伝送するための導線で構成されている。回路基板２７のグラウンドパターン４３とケーブル１２ｄのＧＮＤ部４５とが導通している。ケーブル１２ｄのＧＮＤ部４５はセット側となるＯＦＤＭ復調器５ｄにおいてセット側のグラウンド４２に接続されている。
【００３５】
一方、アンテナ装置１ｄの基端部は、回路基板２７が構築されているプリント配線基板のグラウンドパターン４７に接続されている。回路基板２７のグラウンドパターン４３とプリント配線基板のグラウンドパターン４７とは電気的に絶縁している。グラウンドパターン４７はグラウンド用導体テープ４８を介して車体（金属）に接続されている。すなわち、アンテナ装置１ｄはチューナ１１ｄのグラウンドとは分離した車体にてアースされている。
【００３６】
上記系統と同様に、他のアンテナ系統に関してもアンテナ装置（１ａ〜１ｃ）は車体でアースされ、チューナ（１１ａ〜１１ｃ）は車体とは分離しているセット側グラウンドでアースされている。
【００３７】
以上のように構成されたデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置において、例えばアンテナ装置１ｄに落雷が発生した場合、落雷による大電流はアンテナ装置１ｄからグラウンドパターン４７、グラウンド用導体テープ４８を介して車体アースに流れる。回路基板２７のグラウンドパターン４３とプリント配線基板のグラウンドパターン４７とは電気的に絶縁しているので、回路基板２７を含む地上波受信用チューナ１１ｄが落雷から保護される。
【００３８】
なお、プリント配線基板のグラウンドパターン４７と回路基板２７のグラウンドパターン４３とを一体化して共用し、アンテナ装置のグラウンドを車体で確保し、チューナのグラウンドを同軸ケーブル経由でセット側で確保する構成も考えられる。しかしながら、アンテナ装置のグラウンドとチューナのグラウンドとを導通すると、落雷／サージによる大電流が同軸ケーブルを介してセット側グラウンドに流れても、共通グラウンドを介してアンテナ装置のグラウンドからチューナへ回り込み、回路部品が破壊される恐れがある。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、デジタルテレビジョン放送信号をダイバーシティ受信する地上波デジタル受信機に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】一実施の形態の車載用地上波デジタル受信機の構成図
【図２】上記一実施の形態においてアンテナ装置をフィルムアンテナで構成した構成図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図
【図４】第２の実施の形態に係るデジタルテレビジョン放送受信用ダイバーシティ装置のうちの１系統だけを示す模式図
【図５】第２の実施の形態におけるアンテナ装置及び地上波受信用チューナのアース構造を示す図
【図６】従来の車載用地上波デジタル受信機の構成図
【符号の説明】
【００４１】
１ａ〜１ｄ…アンテナ装置
２ａ〜２ｄ…地上波受信用チューナ
３ａ〜３ｄ…同軸ケーブル
４ａ〜４ｄ…ＬＮＡ
５ａ〜５ｄ…ＯＦＤＭ復調器
６ａ〜６ｃ…合成器
７…ＭＰＥＧデコーダ
８…筺体
１０…復調システム側筺体
１１ａ〜１１ｄ…地上波受信用チューナ
１２ａ〜１２ｄ…平衡型の信号ケーブル
２１…フィルムアンテナ部
２２…樹脂フィルム
２３…放射導体パターン
２５…コネクタ部
２６…チューナ側筺体
２７…回路基板
２８…シールドケース
２９…電極ピン
３０…クッション部材
４１…グラウンド（アンテナ装置側）
４２…グラウンド（チューナ側）
４３…グラウンドパターン（回路基板側）
４７…グラウンドパターン（プリント配線基板側）
４４…ケーブル信号部
４５…ケーブルＧＮＤ部
【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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