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2014-01-22 10:00:00

【衛星】8Kの地上波での長距離伝送実験にNHKが成功!偏波共用八木型アンテナ、再び!!

テーマ:ブログ

日本の技術力はスゴイな~、特に目標や目的が明確に定まった後の開発スピードは日本人特有の勤勉さに神風が加わっているかのような迅速さであります。


すでに多数のニュースに取り上げられているので、NHKの報道発表資料にリンクしておきますが、アンテナ屋のファンクラブとしては、是非、写真入りのPDFバージョンをご覧いただきたいと考えましたので、PDF版を紹介しておきます。↓

◆8Kスーパーハイビジョン 地上波での長距離伝送実験に成功 (平成26年1月20日)

http://www9.nhk.or.jp/pr/marukaji/pdf_ver/363.pdf



偏波共用八木型アンテナ

今回の実験で受信側に使用されたアンテナ。垂直と水平の両方の偏波のアンテナ素子が1本のアンテナブームに取り付けられています。

偏波共用送信アンテナ(偏波共用多段ダイポールアンテナ)

実は以前のNHKの実験でも、この送受信アンテナのコンビは使われていました。

スーパーハイビジョンの地上波伝送実験(NHK技研R&D/NO.136/2012.11)

http://www.nhk.or.jp/strl/publica/rd/rd136/PDF/P33-40.pdf

地上波によるスーパーハイビジョンの 伝送実験に成功!(平成24年5月15日・NHK報道発表)

http://www3.nhk.or.jp/pr/marukaji/pdf_ver/327.pdf

スーパーハイビジョンの公開実験および被災地におけるエリア限定ワンセグの活用実験(平成23年9月20日・日本放送協会)総務省ホームページより

http://www.soumu.go.jp/main_content/000129705.pdf


・超多値変調技術(Ultra-multilevel OFDM)

・偏波MIMO技術)(Dual-Polarized MIMO)


まだ日本語として馴染めないことばが多いですが、東京オリンピックの頃には「一般常識」になっている可能性も高いかと存じます。

マルチパス環境における偏波MIMO-超多値OFDMの伝送特性(NHK技研R&D/NO.136/2012.11)

http://www.nhk.or.jp/strl/publica/rd/rd136/PDF/P24-32.pdf

要約(抜粋)↓

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)信号はマルチパス妨害に対して優れた耐性を持つので、地上デジタル放送ではSISO(Single-Input Single-Output:シングル入力・シングル出力)のOFDMが用いられている。しかし、OFDMには希望波と妨害並みの受信電力の比、すなわち、DU比(Desired to Undesired Signal Ratio)が0dBに近づくと、伝送特性が急激に劣化するという性質がある。そのため、地上デジタル放送のSISOには、さまざまな対策が考案されている。一方、当所では、次世代地上方法の伝送方式として、偏波MIMO(Multiple-Input Multiple-Output:マルチ入力・マルチ出力)-超多値OFDMの検討を進めている。そこで、マルチパス環境における偏波MIMO-超多値OFDMの伝送特性を評価するとともに、DU比の小さいマルチパス環境における伝送特性の劣化を軽減する方法を考案し、計算機シュミレーションを行ってその有効性を検証した。

送信系のアンテナにはほぼほぼ触ることもないでしょうが、受信系の偏波共用8素子八木アンテナはアンテナ図鑑に掲載したいぐらいの個性的なフォルムで、アンテナマニアの触覚にビンビン来る逸品と直感し、調べてみました。


おお~、NHKと日本アンテナの共同開発ですでに特許も取得済みのようです。

偏波共用八木型アンテナの特許内容↓

http://tokkyoj.com/data/tk2011-239198.shtml


要約すると、「優れた交差偏波識別度を得ることができる」アンテナということのようです。笑。


実験で公表されている上記の写真を見る限り、偏波共用8素子八木アンテナからは2本の同軸ケーブルが出ているように見えるので、おそらくその下の混合器?も結構、特殊な機器ではないかと推測できます。


通常、テレビアンテナの常識からみれば、混信防止のために送信所側で水平か垂直のどちらかの偏波を選んでいると考えていたが、今回のように、送信所から両方を同時に吹いちゃう場合、ま、受ける方も両方タイプの方がいいよね?ということなのでしょうか。うふふ。

※先ほどの特許情報の中段あたりの0004という項目に


【0004】
ところで、八木アンテナは、通信システムの回線仕様やインフラの通信仕様に従い、垂直偏波あるいは水平偏波のいずれかに対応するように、大地に対して素子が垂直方向あるいは水平方向になるように設置される。この場合、大地に対して素子が垂直方向に配置される態様では垂直偏波に対応し、大地に対して素子が平行に配置される態様では水平偏波に対応するようになる。また、将来の通信システムや放送事業分野においては、垂直偏波および水平偏波にそれぞれ個別の周波数帯を使用する通信形態や、垂直偏波および水平偏波の両偏波を用いる空間多重通信を行うことが考えられる。この場合、1台のアンテナ装置にて垂直偏波および水平偏波に対応させることができる偏波共用八木型アンテナを用いることが考えられる。


という情報も掲載されており、なるほど将来は両方の偏波がそれぞれに別々の放送を流すこともあり得るのか~とか、通信分野の方が伝送方式の研究では進んでいるのかな~とか、考えさせられます。


1つの周波数帯域に2つの別々の電波を載せる方法は、衛星放送のスカパーがやはりHV(水平・垂直)で実現し、2倍のチャンネルを伝送したことを思い出させます。スカパーの前身、パーフェクTVが放送を開始したのは1996年。よく考えれば、スカパーは1996年当初からデジタル放送であり、BSデジタル放送(2000年開始)や地上波デジタル放送(2003年開始)よりも歴史が古い、日本で最初のデジタル放送でした。さらにその先進性に加え、技術的にHV(水平・垂直)までも実現していたとは、まさにデジタル放送のパイオニアであると言えます。褒めすぎか。笑。


送信アンテナの偏波共用送信アンテナ(偏波共用多段ダイポールアンテナ)にも注目してみましょう。

特許掲載サイトに「ん?これかな?」というアンテナを見つけましたが、扱っている周波数が800MHzと1.5GHzだったので、テレビ用ではなく携帯電話用のアンテナのようなので転載を見送ります。その代わりといってはなんですが、


四段ダイポール平面アンテナ、東京アンテナ零号

垂直偏波にも対応できます。

「電波を吹く」と違法なので、送信アンテナとして転用が可能なのかはわかりませんが、アンテナ業界でいうところの「ブースターの発振」などの事例を考えると特性は別として可能性は「ゼロ」ではないようです。零号だけにね。ニヤリ。

東京アンテナ零号の「水平偏波モード」と「垂直偏波モード」を並べていろいろ実験していただけると嬉しいので、NHK技術研究所からモニター提供のお話しをいただければ、ご進呈させていただきたいと存じます。

弊社がスペインから直接輸入しています。

Antenna designed for tohose cases where the TV signal comes from several close trancemitters especially suitable for over-water trancemission.

東京アンテナ零号はその形状からもご推察いただけるかと思われますが、「海越えの電波」等のフェージング対策に有効かと存じます。


860mm
スタックを組むことを考えると、4段でこのサイズはものすごくコンパクトであるといえます。


今回も文字の多い記事になってしまいましたが、東京オリンピックに8Kが間に合うということと偏波共用八木型アンテナを見たということが「要約」ということになります。


以下、東京スカイツリーファンクラブの会社、東京アンテナ工事(株)の宣伝です。よろしかったらご覧ください。


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