特許 6826372 受信レベル測定装置及びそのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6826372

(24)【登録日】2021年1月19日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】受信レベル測定装置及びそのプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 17/318 20150101AFI20210121BHJP

   H04B 1/18 20060101ALI20210121BHJP

   H01Q 19/17 20060101ALI20210121BHJP

   H04B 1/16 20060101ALI20210121BHJP

   G01R 29/08 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   H04B17/318

   H04B1/18 A

   H01Q19/17

   H04B1/16 R

   G01R29/08 G

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-82805(P2016-82805)

(22)【出願日】2016年4月18日

(65)【公開番号】特開2017-195431(P2017-195431A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2019年2月25日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２８年度、総務省、「超高精細度衛星・地上放送の周波数有効利用技術の研究開発」に係わる委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100143568

【弁理士】

【氏名又は名称】英 貢

(72)【発明者】

【氏名】長坂 正史

(72)【発明者】

【氏名】中澤 進

(72)【発明者】

【氏名】田中 祥次

【審査官】 対馬 英明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２０６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３２８７２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第３２７２２４６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／６０

Ｈ０４Ｂ ３／４６−３／４９３

Ｈ０４Ｂ １７／００−１７／４０

Ｇ０１Ｒ ２９／００−２９／２６

Ｈ０１Ｑ １５／００−１９／３２

Ｈ０４Ｂ １／０６

Ｈ０４Ｂ １／１６

Ｈ０４Ｂ １／１８−１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

反射鏡を用いて右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能とした偏波共用アンテナの方向調整を行うための受信レベル測定装置であって、
前記偏波共用アンテナの方向調整のために、前記偏波共用アンテナにより受信される衛星放送波における所定の放送チャンネルの右旋円偏波と左旋円偏波の中間周波数の信号に対しそれぞれの受信電力を計測する電力計測手段と、
前記電力計測手段によって計測される受信電力から、所定の計測期間内の右旋円偏波と左旋円偏波の中間周波数の信号における各受信電力のピーク値を算出し、前記偏波共用アンテナに関して予め保持している、右旋円偏波の中間周波数の信号と左旋円偏波の中間周波数の信号としてそれぞれ出力されるアンテナ利得特性に個体差が生じない計算結果の元データのアンテナ利得分布について当該各受信電力のピーク値を基に当該元データに対する受信時の各偏波間のレベル差を対比可能に正規化したアンテナ利得分布を算出し、当該正規化したアンテナ利得分布に基づいて当該反射鏡の中心軸が放送衛星の方位に向かう時の受信レベルを推定し、前記電力計測手段から得られる電力値のうち当該推定した受信レベルに相当する電力値を当該方向調整に用いるよう決定する制御手段と、
を備えることを特徴とする受信レベル測定装置。

【請求項2】

前記元データのアンテナ利得分布は、前記偏波共用アンテナが備える給電部へ集波する前記反射鏡によって生じる右旋及び左旋円偏波の衛星放送波の受信アンテナ利得のピーク方向のずれを示す離軸角度に応じたアンテナ利得特性からなることを特徴とする、請求項１に記載の受信レベル測定装置。

【請求項3】

前記制御手段は、当該受信電力を計測する旨、及び前記制御手段によって決定した当該方向調整に用いる電力値を含む情報を操作者に対し視覚的に又は 聴覚的に、或いはその双方で表示するよう所定の表示部を制御する表示制御手段を更に備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の受信レベル測定装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記電力計測手段によって計測対象とする所定の放送チャンネルの右旋円偏波と左旋円偏波の中間周波数の信号を、当該右旋円偏波の放送チャンネルの中心周波数と、当該左旋円偏波の放送チャンネルの中心周波数とが所定の周波数差に最も近くなるよう、自動的に周波数選択制御を行う周波数選択設定手段を更に備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の受信レベル測定装置。

【請求項5】

前記偏波共用アンテナが１２ＧＨｚ帯の衛星放送波の受信用に構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信レベル測定装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の受信レベル測定装置における制御手段として機能するコンピュータに、前記制御手段の機能を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能とした偏波共用アンテナにおける受信レベル測定装置及びそのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

現行の衛星放送では円偏波が用いられ、現状、東経１１０度方向のＢＳデジタル放送（以下、「ＢＳ」と略す）、同じく同方向の広帯域ＣＳデジタル放送（以下、「ＣＳ」と略す）などがあり、いずれも右旋円偏波を用いている。

【0003】

また、右旋円偏波と左旋円偏波は共用できるため、左旋円偏波を用いれば右旋円偏波と同一周波数でも別チャンネルの衛星放送波を伝送することができ、周波数の有効利用が可能となる。そこで、ＢＳ・ＣＳの左旋円偏波の衛星放送波の受信に関して、ＡＲＩＢ標準規格ＳＴＤ−Ｂ６３で新たに規定されている（例えば、非特許文献１参照）。

【0004】

尚、現行の１２ＧＨｚ帯の衛星放送の衛星放送受信アンテナ装置は、人工衛星から送信される微弱な電波を受信するため、衛星放送受信アンテナ装置としてオフセットパラボラアンテナを用いることが一般的である。

【0005】

そして、右旋円偏波と左旋円偏波とを同時に受信可能なオフセットパラボラアンテナ（偏波共用アンテナ）を用いれば、１台の衛星放送受信アンテナ装置で右旋円偏波と左旋円偏波の両方の放送サービスを受信できるため、設置スペース上有利であり、また、コスト低減や普及に役立つ。

【0006】

ところで、現行の１２ＧＨｚ帯の衛星放送のオフセットパラボラアンテナでは、反射鏡を経て給電部で受信した放送波の信号をコンバータで中間周波数（ＩＦ）の信号に変換し、同軸ケーブルで伝送可能としている。また、一般的には、コンバータは衛星放送受信アンテナ装置における給電部に内蔵され一体化されている。コンバータには中間周波数の信号に対し所定の増幅率で増幅して出力する電力増幅器が設けられている。

【0007】

そして、従来、衛星放送の受信アンテナ（反射鏡）の方向調整は、同軸ケーブルを経て得られる中間周波数（ＩＦ）の信号から右旋円偏波の衛星放送波の受信状況（受信電力やこれに基づく受信Ｃ／Ｎ）を判別して行っている。例えば、このような方向調整を可能とする装置として、自動利得調整（ＡＧＣ）回路を用いて受信電力を調整し、そのときのアンテナレベルとデジタル信号品位を取得し表示する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第３２７２２４６号明細書

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】“高度広帯域衛星デジタル放送用受信装置 電波産業会 標準規格 ARIB STD-B63 1.4版”、［online］、平成27年12月3日改定、ARIB、pp. 11〜12、［平成28年3月16日検索］、インターネット〈URL：http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/2-STD-B63v1_4.pdf〉

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

オフセットパラボラアンテナは、軸対称ではない反射鏡を用いることで、給電部を反射鏡の開口面外に配置し、サイドローブ特性などを改善したアンテナであり、衛星放送の衛星放送受信アンテナ装置に適している。例えば、図５（ａ），（ｂ）には、現行の１２ＧＨｚ帯の衛星放送の衛星放送受信アンテナ装置２として、典型的なオフセットパラボラアンテナを示している。図５（ａ）の斜視図に示すように、衛星放送受信アンテナ装置２は、概略的には、反射鏡２１により１２ＧＨｚ帯の右旋円偏波の衛星放送波を給電部２２に向けて反射させ、給電部２２によりその反射波を受信し、一般的には給電部２２に内蔵されるコンバータで中間周波数の信号に変換してケーブル２３（例えば同軸ケーブル）を介して受像機へ出力するよう構成される。そして、コンバータには中間周波数の信号に対し所定の増幅率で増幅して出力する電力増幅器が設けられている。

【0011】

このようなオフセットパラボラアンテナは、様々な大きさのものがあり、また様々な設計方法があるが、主として、放送周波数ｆ（本例では１２ＧＨｚ帯）に対する反射鏡２１の開口径ｒと給電部２２の構造が特定されている場合には、図５（ｂ）の側面図に示すように、焦点距離Ｄは開口径×０．５程度、オフセット角θは給電部３が反射鏡２の開口面に干渉せず大きくなりすぎない範囲で選定される。

【0012】

ところで、右旋円偏波、左旋円偏波ともに東経１１０度の静止軌道上に位置する人工衛星から送信されるため、衛星放送の電波の到来方向は右旋及び左旋円偏波ともに同じである。

【0013】

しかしながら、オフセットパラボラアンテナにおける反射鏡は、その非対称性から、右旋円偏波と左旋円偏波の主偏波のピーク方向がずれるという現象が生じる。

【0014】

図６（ａ）に、反射鏡２の開口径ｒ＝４５ｃｍの１２ＧＨｚ帯衛星放送波用のオフセットパラボラアンテナについて、反射鏡２で生じる主偏波ピーク方向のずれを示す主偏波放射パターンの計算結果を示しており、即ち給電部２２におけるコンバータの入力時のアンテナ利得を示している。図６（ａ）における計算に用いた周波数ｆは１２．２２５ＧＨｚ、横軸は、反射鏡２のカット面を水平面として、放送衛星の方位（本例では東経１１０度）に対し反射鏡２の中心からの離軸角度を示している。即ち、離軸角度０は、放送衛星の方位に向かう反射鏡２の中心軸を示している。

【0015】

図６（ａ）から分かるように、右旋円偏波の受信アンテナ利得のピークＰ_Ｒの方向と、左旋円偏波の受信アンテナ利得のピークＰ_Ｌの方向とは０．８度ずれている。右旋円偏波の受信アンテナ利得の離軸角度特性と左旋円偏波の受信アンテナ利得の離軸角度特性との交点となるアンテナ利得Ｐ_Ｏは、反射鏡２１の軸中心に位置している。

【0016】

よって、図６（ａ）に示す右旋円偏波の受信アンテナ利得のピークＰ_Ｒ又は左旋円偏波の受信アンテナ利得のピークＰ_Ｌで受信アンテナの方向調整を行うと、他方の偏波におけるアンテナ利得が低下してしまい、例えば図６（ａ）に示す例では０．６ｄＢ低下する。

【0017】

このため、偏波共用アンテナにおいては、第１の課題として、右旋円偏波と左旋円偏波のアンテナ利得が等しくなるよう反射鏡２１の方向調整を可能とする受信レベル測定装置が望まれる。

【0018】

この第１の課題を解決するべく、偏波共用アンテナにおける右旋円偏波と左旋円偏波の同時受信のために、反射鏡２１の軸中心に位置しているアンテナ利得Ｐ_Ｏが得られるよう反射鏡２１の方向調整を行うのが好適である。

【0019】

しかしながら、給電部２２におけるコンバータの出力時には、右旋円偏波の中間周波数の信号（右旋用ＩＦ信号）と左旋円偏波の中間周波数の信号（左旋用ＩＦ信号）としてそれぞれ出力されるアンテナ利得特性に個体差（主にコンバータ内の電力増幅器の増幅率ばらつき）を生じさせることが多い。図６（ｂ）に、図６（ａ）における計算結果に対しコンバータの出力時のアンテナ利得を例示している。即ち、コンバータの出力時には図６（ｂ）に示すように右旋用ＩＦ信号と左旋用ＩＦ信号にはコンバータの個体差が加わるため、コンバータの出力時における右旋用ＩＦ信号による受信アンテナ利得のピークＰ_Ｒが左旋用ＩＦ信号による受信アンテナ利得のピークＰ_Ｌより大きくなることがある。或いは逆に、右旋用ＩＦ信号による受信アンテナ利得のピークＰ_Ｒより左旋用ＩＦ信号による受信アンテナ利得のピークＰ_Ｌが大きくなることがある。

【0020】

このような場合、右旋円偏波と左旋円偏波のアンテナ利得が等しくなるよう反射鏡２１の方向調整を行うと、コンバータの出力時における右旋円偏波の受信アンテナ利得の離軸角度特性と左旋円偏波の受信アンテナ利得の離軸角度特性との交点となるアンテナ利得Ｐ_Ｏ’で方向調整を行ってしまい、反射鏡の中心軸が放送衛星の方位（本例では東経１１０度）からずれてしまうことになる。これは、反射鏡２１の軸中心に位置しているアンテナ利得（図６（ｂ）では右旋円偏波のアンテナ利得Ｐ_Ｏ）が得られるよう反射鏡２１の方向調整を行う場合と比較して、図６（ａ）から分かるように受信Ｃ／Ｎとして劣化した位置で方向調整を行っていることに相当する。

【0021】

つまり、図６（ａ）に示す反射鏡２１による右旋円偏波と左旋円偏波のアンテナ利得が一致していることと、図６（ｂ）に示す給電部２２のコンバータによる右旋用ＩＦ信号の出力と左旋用ＩＦ信号の出力の電力が一致していることとは同じとはいえない。

【0022】

このため、偏波共用アンテナにおいては、第２の課題として、右旋円偏波と左旋円偏波のアンテナ利得の受信Ｃ／Ｎとしてより高い受信品質となるよう反射鏡２１の方向調整を可能とする受信レベル測定装置が望まれる。

【0023】

尚、特許文献１の技法では、右旋円偏波と左旋円偏波の受信を想定していない装置であり、右旋円偏波と左旋円偏波のアンテナ利得が等しくなるよう判別する工夫が無いため、第１及び第２の課題を解決することができない。

【0024】

また、仮に、特許文献１の技法に対し右旋円偏波と左旋円偏波のアンテナ利得が等しくなるよう判別する工夫が設けられ、尚且つ給電部２２のコンバータによる右旋用ＩＦ信号の出力と左旋用ＩＦ信号の出力の電力に対し自動利得調整（ＡＧＣ）回路を用いて受信電力を調整し、そのときのアンテナレベルとデジタル信号品位を取得し表示するよう構成しても、各偏波のＩＦ信号に対し利得調整するＡＧＣ回路にもばらつきが生じうるため、第２の課題を解決することができない。即ち、単にＡＧＣ回路を設けるのみでは当該図６（ｂ）で例示するような給電部２２（コンバータ）の個体差を高精度に吸収して方向調整を行うことができない。

【0025】

従って、従来技法では、右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能とした偏波共用アンテナについて高受信品質となるよう反射鏡を方向調整することができない。

【0026】

本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能とした偏波共用アンテナについて高受信品質となるよう方向調整可能とする受信レベル測定装置及びそのプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0027】

本発明による受信レベル測定装置は、反射鏡を用いて右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能とした偏波共用アンテナの方向調整を行うための受信レベル測定装置であって、前記偏波共用アンテナの方向調整のために、前記偏波共用アンテナにより受信される衛星放送波における所定の放送チャンネルの右旋円偏波と左旋円偏波の中間周波数の信号に対しそれぞれの受信電力を計測する電力計測手段と、前記電力計測手段によって計測される受信電力から、所定の計測期間内の右旋円偏波と左旋円偏波の中間周波数の信号における各受信電力のピーク値を算出し、前記偏波共用アンテナに関して予め保持している、右旋円偏波の中間周波数の信号と左旋円偏波の中間周波数の信号としてそれぞれ出力されるアンテナ利得特性に個体差が生じない計算結果の元データのアンテナ利得分布について当該各受信電力のピーク値を基に当該元データに対する受信時の各偏波間のレベル差を対比可能に正規化したアンテナ利得分布を算出し、当該正規化したアンテナ利得分布に基づいて当該反射鏡の中心軸が放送衛星の方位に向かう時の受信レベルを推定し、前記電力計測手段から得られる電力値のうち当該推定した受信レベルに相当する電力値を当該方向調整に用いるよう決定する制御手段と、を備えることを特徴とする。

【0028】

また、本発明による受信レベル測定装置において、前記元データのアンテナ利得分布は、前記偏波共用アンテナが備える給電部へ集波する前記反射鏡によって生じる右旋及び左旋円偏波の衛星放送波の受信アンテナ利得のピーク方向のずれを示す離軸角度に応じたアンテナ利得特性からなることを特徴とする。

【0029】

また、本発明による受信レベル測定装置において、前記制御手段は、当該受信電力を計測する旨、及び前記制御手段によって決定した当該方向調整に用いる電力値を含む情報を操作者に対し視覚的に又は 聴覚的に、或いはその双方で表示するよう所定の表示部を制御する表示制御手段を更に備えることを特徴とする。

【0030】

また、本発明による受信レベル測定装置において、前記制御手段は、前記電力計測手段によって計測対象とする所定の放送チャンネルの右旋円偏波と左旋円偏波の中間周波数の信号を、当該右旋円偏波の放送チャンネルの中心周波数と、当該左旋円偏波の放送チャンネルの中心周波数とが所定の周波数差に最も近くなるよう、自動的に周波数選択制御を行う周波数選択設定手段を更に備えることを特徴とする。

【0031】

また、本発明による受信レベル測定装置において、前記偏波共用アンテナが１２ＧＨｚ帯の衛星放送波の受信用に構成されていることを特徴とする。

【0032】

また、本発明によるプログラムは、本発明の受信レベル測定装置における制御手段として機能するコンピュータに、前記制御手段の機能を実行させるためのプログラムとして構成される。

【発明の効果】

【0033】

本発明によれば、偏波共用アンテナにおける右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波の受信レベルを同時に確認できる。

【0034】

また、本発明によれば、偏波共用アンテナにおける右旋円偏波と左旋円偏波の主偏波ピークのずれを考慮して方向調整を行うことができる。特に、右旋円偏波、左旋円偏波ともに高受信品質の受信アンテナ利得を得るように偏波共用アンテナの方向調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明による一実施形態の受信レベル測定装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明による一実施形態の受信レベル測定装置に係る１２ＧＨｚ帯の右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送周波数の周波数関係と、対応する各偏波の衛星放送の中間周波数（ＩＦ）の周波数関係を示す図である。

【図3】本発明による一実施形態の受信レベル測定装置における制御部の測定モード時の制御を示すフローチャートである。

【図4】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明による一実施形態の受信レベル測定装置における制御部の測定モード時の制御に関する説明図である。

【図5】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来からの典型的なオフセットパラボラアンテナとして構成される衛星放送受信アンテナ装置の概略構成を示す斜視図、及び側面図である。

【図6】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来からの典型的なオフセットパラボラアンテナとして構成される衛星放送受信アンテナ装置における反射鏡によって生じる、右旋及び左旋円偏波の受信アンテナ利得のピーク方向のずれを示す反射鏡（コンバータの入力時）のアンテナ利得特性（放射パターン）の計算値と、当該コンバータの出力時のアンテナ利得特性（放射パターン）を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、図面を参照して、本発明による一実施形態の受信レベル測定装置１と、その制御に係るプログラムについて説明する。

【0037】

（装置構成）
図１は、本発明による一実施形態の受信レベル測定装置１の概略構成を示すブロック図である。受信レベル測定装置１は、衛星放送受信アンテナ装置２からケーブル２３（例えば同軸ケーブル）を介して、右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波の中間周波数（ＩＦ）信号を入力し、各偏波の受信レベルを同時に確認して、衛星放送受信アンテナ装置２の方向調整を可能とする装置である。

【0038】

尚、衛星放送受信アンテナ装置２は、図５に示す衛星放送受信アンテナ装置２を、１２ＧＨｚ帯の衛星放送信号（ＢＳ又はＣＳ）の右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能としたオフセットパラボラアンテナとして構成した例を説明する。例えば、衛星放送受信アンテナ装置２は反射鏡２１及び給電部２２を備え、反射鏡２１を介して給電部２２により１２ＧＨｚ帯の各偏波の衛星放送信号を受信し、給電部２２に内蔵されるコンバータにより各偏波のＩＦ信号に変換してケーブル２３を介して受信レベル測定装置１へ出力する。通常、このＩＦ信号は、当該ケーブル２３を介して受像機に向けて出力される信号である。

【0039】

コンバータは給電部２２に内蔵され一体化されているのが一般的である。ただし、本発明に係る受信レベル測定装置１は、右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波を受信可能としその方向調整を要する偏波共用アンテナであれば如何なる形態のものにも適用できる。例えば、コンバータは給電部２２に対し外付けされるものでもよい。

【0040】

従って、衛星放送受信アンテナ装置２は、本例では１２ＧＨｚ帯の衛星放送信号（ＢＳ又はＣＳ）用の偏波共用アンテナを想定し、図２（ａ）に示す周波数関係にある１１．７〜１２．７５ＧＨｚに割り当てられる１２ＧＨｚ帯の右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送周波数を受信して、数ＧＨｚ帯となる右旋及び左旋円偏波のＩＦ信号へと周波数変換し、図２（ｂ）に示す周波数関係にある対応する各偏波の衛星放送のＩＦ信号を受信レベル測定装置１へ出力する。

【0041】

ここで、受信レベル測定装置１は、右旋及び左旋円偏波の１２ＧＨｚ帯の衛星放送の或る放送チャンネルのそれぞれの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌ（ｆ_Ｒ≠ｆ_Ｌ、且つｆ_Ｒ≒ｆ_Ｌ）の信号に対し、右旋及び左旋円偏波用のそれぞれの局部発振周波数ＬＯ_１，ＬＯ_２（ＬＯ_１≠ＬＯ_２）を用いて衛星放送受信アンテナ装置２により固有に減算して周波数変換されている各偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を、受信レベルの測定対象として設定する。

【0042】

図１に示すように、本実施形態の受信レベル測定装置１は、分配器１１、電源供給部１２、第１周波数選択部１３、第２周波数選択部１４、第１電力計測部１５、第２電力計測部１６、制御部１７、表示部１８、及び操作部１９を備える。制御部１７は、モード選択部１７１、周波数選択設定部１７２、記憶部１７３、データ処理部１７４、及び表示制御部１７５を備える。

【0043】

制御部１７は、コンピュータとして機能させることができ、当該コンピュータに、モード選択部１７１、周波数選択設定部１７２、データ処理部１７４、及び表示制御部１７５の各構成要素を実現させるためのプログラムは、当該コンピュータの図示しない不揮発性メモリに記憶される。当該コンピュータに備えられる中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの制御で、各構成要素の機能を実現するための処理内容が記述されたプログラムを、適宜、当該不揮発性メモリから読み込んで各構成要素の機能を当該コンピュータに実現させることができる。ここで、当該各構成要素の機能をハードウェアの一部で実現してもよい。この不揮発性メモリは電気的に書き換え可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で構成し、種々の偏波共用アンテナに適応化させるため外部から書き換え可能とするのが好適である。尚、本例の記憶部１７３は、一時記憶し読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を想定している。

【0044】

制御部１７は、モード選択部１７１により、操作者に対しマン‐マシンインターフェースとして機能する操作部１９から「測定モード」と「調整モード」の２種類の動作モードを選択する操作を受け付け、「測定モード」と「調整モード」の２種類で周波数選択設定部１７２、データ処理部１７４、及び表示制御部１７５が当該２種類の動作モードに対応する制御を行うよう構成されている。

【0045】

「測定モード」は、方向調整を行うための受信電力を測定し、衛星放送受信アンテナ装置２の調整方向を決定するための動作モードである。

【0046】

「調整モード」は、測定モードを経て決定された調整方向を操作者に対し表示部１８を経て知らせるための動作モードである。

【0047】

分配器１１は、衛星放送受信アンテナ装置２から入力した右旋及び左旋円偏波のＩＦ信号をそれぞれ第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４に分配して出力する。

【0048】

電源供給部１２は、ケーブル２３を介して衛星放送受信アンテナ装置２へ直流（ＤＣ）電源供給を行うとともに、受信レベル測定装置１の構成要素となる各部へ電源供給する機能部である。

【0049】

第１周波数選択部１３は、分配器１１から入力される右旋円偏波のＩＦ信号のうち、制御部１７の周波数選択設定部１７２によって選択設定された放送チャンネルの周波数ｆ_Ｒに対するＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１を選択し、その選択したＩＦ信号を第１電力計測部１５に出力する。即ち、第１周波数選択部１３は、図２（ｂ）に例示するＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１を選択して第１電力計測部１５に出力する。

【0050】

第２周波数選択部１４は、分配器１１から入力される左旋円偏波のＩＦ信号のうち制御部１７の周波数選択設定部１７２によって選択設定された放送チャンネルの周波数ｆ_Ｌに対するＩＦ信号ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を選択し、その選択したＩＦ信号を第２電力計測部１６に出力する。即ち、第２周波数選択部１４は、図２（ｂ）に例示するＩＦ信号ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を選択して第２電力計測部１６に出力する。

【0051】

第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４は、制御部１７の周波数選択設定部１７２によって「測定モード」と「調整モード」で共通に選択設定された周波数のＩＦ信号を受信レベルの測定対象として同調させる。尚、衛星放送受信アンテナ装置２における固有の周波数特性を排除するため、周波数選択設定部１７２によって１２ＧＨｚ帯の衛星放送の或る放送チャンネルのそれぞれの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌ（ｆ_Ｒ≠ｆ_Ｌ、且つｆ_Ｒ≒ｆ_Ｌ）に対するＩＦ信号を選択する。周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌとの差は小さいほどよいが、例えば最も近い放送チャンネルの中心周波数の差として約２０ＭＨｚ（ＢＳで１９．１８ＭＨｚ、ＣＳで２０ＭＨｚ）となるように周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌを設定すればよい。

【0052】

特に、第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４が電力計測をするための放送チャンネルの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌに対するＩＦ信号の選択（放送チャンネルの選局）を行うにあたって、右旋円偏波の放送チャンネルの中心周波数と、左旋円偏波の放送チャンネルの中心周波数とが最も近くなるよう、周波数選択設定部１７２によって自動的に周波数選択制御を行うよう構成される。

【0053】

或いは、測定対象の放送チャンネルの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌの情報は操作部１９を介して設定変更可能な態様で図示しない不揮発性メモリに格納しておき、周波数選択設定部１７２が、当該不揮発性メモリから放送チャンネルの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌの情報を読み出し、対応する各偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４に対しそれぞれ設定するよう構成することもできる。

【0054】

また、この動作モードの選択時に、操作者に対し表示部１８を介して測定対象の放送チャンネルのそれぞれの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌを選択可能に提示するよう表示制御部１７５を制御し、操作者が選択した周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌの情報を基に周波数選択設定部１７２が対応する各偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４に対しそれぞれ設定するよう構成することもできる。この場合には、表示部１８及び操作部１９の機能を備えるマン‐マシンインターフェースとして機能する表示パネルで構成するのが好適である。

【0055】

また、周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌを操作者によって選択可能とせず予め定めた固定値とするときは、第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４が当該予め定めた固定値の周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌに対応するＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を選択するよう構成することができる。この場合には周波数選択設定部１７２を設ける必要はない。

【0056】

このようにして各偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２は、「測定モード」と「調整モード」で共通に、第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４からそれぞれ第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６へ出力される。

【0057】

第１電力計測部１５は、第１周波数選択部１３から入力される右旋円偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１の電力計測を行い、アナログ量の電力値をデジタル量の電力値に変換して制御部１７４内のデータ処理部１７４へ出力する。

【0058】

第２電力計測部１６は、第２周波数選択部１４から入力される右旋円偏波のＩＦ信号ｆ_Ｌ−ＬＯ_２の電力計測を行い、アナログ量の電力値をデジタル量の電力値に変換して制御部１７４内のデータ処理部１７４へ出力する。

【0059】

これにより、データ処理部１７４は、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から、同調して各偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２について当該所定の計測期間内で電力計測した電力値を得ることができる。

【0060】

データ処理部１７４は、「測定モード」時では、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から経時的に変化して得られる各偏波のＩＦ信号の電力値を、モード選択部１７１から指示される「測定モード」の開始時から所定の計測期間まで監視して、その所定の計測期間内における各偏波のＩＦ信号の受信電力のピーク値を求め、記憶部１７３に一時記憶する。

【0061】

尚、アンテナタイプに応じた各偏波用の基準のアンテナ利得分布の情報が、操作部１９を介して設定変更可能な態様で図示しない不揮発性メモリに格納されている。即ち、各偏波用の基準のアンテナ利得分布として、例えば図６（ａ）に示すアンテナ利得分布のデータを保持している。前述したように、図６（ａ）に示すようなアンテナ利得分布は、放送周波数ｆ（本例では１２ＧＨｚ帯）、反射鏡２１の開口径ｒ、焦点距離Ｄ、及びオフセット角θのパラメータで異なる。このため、予めこれらのパラメータを要素とする種々のアンテナタイプに応じたアンテナ利得分布を当該不揮発性メモリに格納しておき、調整対象のアンテナタイプを操作者が選択可能とするのが好適である。本例の場合、図６（ａ）に示すようなアンテナ利得分布に対応するアンテナタイプが操作者によって指定され、モード選択部１７１が「測定モード」の開始時に当該アンテナタイプの情報をデータ処理部１７４へ指示しているものとする。

【0062】

そして、データ処理部１７４は、「測定モード」時に、予め保持している元データのアンテナ利得分布について、そのアンテナ利得分布の各偏波のピークＰ_Ｒ，Ｐ_Ｌ（図６（ａ）参照）と、記憶部１７３に一時記憶した各偏波のＩＦ信号の受信電力のピーク値とを基に、当該元データに対する受信時の各偏波間のレベル差を対比可能に正規化したアンテナ利得分布を算出し、当該各偏波の正規化したアンテナ利得分布を基に当該反射鏡の中心軸が放送衛星の方位に向かう時（離軸角度０）の受信レベルを推定し、当該推定した受信レベルに相当する第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られる受信電力の各偏波の電力値を決定する。このときの制御部１７の詳細な制御動作例については図３及び図４を参照して後述する。

【0063】

更に、データ処理部１７４は、「測定モード」時に、当該推定した受信レベルに相当する第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られる受信電力の各偏波の電力値について表示制御部１７５を経て表示部１８に出力する。このとき、表示制御部１７５は、「測定モード」により測定済みである旨を表示部１８に表示させるよう表示制御するのが好適である。

【0064】

尚、データ処理部１７４による正規化処理は、正規化の基準をどこに設定するかによって様々な計算方法が想定されるが、各偏波のＩＦ信号の受信電力のピーク値を基に当該元データに対する受信時の各偏波間のレベル差を対比可能に正規化したアンテナ利得分布を算出するものであればよい。

【0065】

このように、「測定モード」では、操作者は当該所定の計測期間で衛星放送受信アンテナ装置２を動かしてその方向調整を行うための電力計測を行う。このため当該所定の計測期間で得られる各偏波のＩＦ信号の受信電力の電力値（受信レベル）は変化する。

【0066】

一方、「調整モード」時では、データ処理部１７４は、「測定モード」により測定済みの当該推定した受信レベルに相当する第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られる受信電力の各偏波の電力値が各偏波のＩＦ信号に対して同時に所定の誤差内（例えば誤差１０％以下）で第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られるときに、その旨を示す情報について表示制御部１７５を経て表示部１８に出力する。

【0067】

「調整モード」においても操作者は当該所定の計測期間で衛星放送受信アンテナ装置２を動かしてその方向調整を行う。このため、この場合も当該所定の計測期間で得られる各偏波のＩＦ信号の受信電力の電力値（受信レベル）は変化する。

【0068】

ただし、「調整モード」では、当該所定の計測期間を無制限とするよう、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６を制御部１７の制御により選択設定し、操作者が時間制限なく衛星放送受信アンテナ装置２を動かしてその方向調整を行うよう構成することもできる。

【0069】

表示制御部１７５は、「測定モード」時にはその旨を示し、「調整モード」時には測定済みの当該推定した受信レベルに相当する第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られる受信電力の各偏波の電力値等の情報を操作者に対し視覚的及び／又は聴覚的に表示するよう表示部１８を制御する。より具体的には、表示制御部１７５は、各動作モードや方向調整に用いる電力値等の情報を、操作者に対し視覚的に視認できるよう表示部１８を制御し、或いは数値だけでなく、その都度得られる右旋円偏波の受信レベル（電力値）と左旋円偏波の受信レベルを表示することや、当該推定した受信レベルに相当する電力値に近づくにつれて表示色が変わるように表示部１８を制御する。或いは、表示制御部１７５は、当該推定した受信レベルに相当する電力値に近づくにつれ変化する音を発生させるように表示部１８を制御するのが好適である。

【0070】

尚、実際の装置設計においては適宜フィルタが挿入されるが、ここでは省略した。また、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６の前段に固定増幅率又は可変増幅率の電力増幅器を設けてもよい。ただし、可変増幅率の電力増幅器を設けるときは、「測定モード」の開始から計測期間中、及び「調整モード」で同じ増幅率となるよう制御部１７で制御する必要がある。

【0071】

本実施形態の受信レベル測定装置１によれば、右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送を高受信品質で受信できるように、偏波共用アンテナの方向調整を行うことができる。

【0072】

（制御フロー）
次に、図１を参照しながら、図３及び図４を基に、制御部１７における「測定モード」時の制御フローについて、より詳細に説明する。図３は本実施形態の受信レベル測定装置１における制御部１７の測定モード時の制御を示すフローチャートであり、図４はその測定モード時の制御に関する説明図である。

【0073】

図３を参照するに、まず、操作者により操作部１９を介して、「測定モード」と「調整モード」のうち「測定モード」の指定と、放送周波数ｆ（本例では１２ＧＨｚ帯）、図６（ａ）に示すようなアンテナ利得分布を有する反射鏡２１の開口径ｒ、焦点距離Ｄ、及びオフセット角θのパラメータを要素とする特定のアンテナタイプの指定と、電力計測をするための放送チャンネルの指定が行われ、制御部１７のモード選択部１７１がこれらの指定を受け付ける（ステップＳ１）。

【0074】

そして、制御部１７は、モード選択部１７１により、「測定モード」の動作開始を周波数選択設定部１７２、データ処理部１７４、及び表示制御部１７５に指示する。

【0075】

続いて、制御部１７は、周波数選択設定部１７２により、第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４に対して放送チャンネルを選択設定する（ステップＳ２）。

【0076】

この周波数選択設定部１７２による選択設定に応じて、第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４は、それぞれ分配器１１から入力される右旋及び左旋円偏波のＩＦ信号のうち選択設定された放送チャンネルの周波数ｆ_Ｒ，ｆ_Ｌに対するＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２を選択して第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６に出力する。

【0077】

そして、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６は、それぞれ第１周波数選択部１３及び第２周波数選択部１４から入力される右旋及び左旋円偏波のＩＦ信号ｆ_Ｒ−ＬＯ_１，ｆ_Ｌ−ＬＯ_２の電力計測を同調して行う。

【0078】

続いて、制御部１７は、データ処理部１７４により、所定の計測時間内で第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６で計測された各偏波のＩＦ信号の受信電力のピーク値を測定し、記憶部１７３に一時記憶する（ステップＳ３）。

【0079】

例えば図４（ａ）に示すように、「測定モード」の動作開始から、操作者は当該所定の計測期間で衛星放送受信アンテナ装置２を動かしてその方向調整を行うための電力計測を行う。電力計測は第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６によって行われる。このため当該所定の計測期間で得られる各偏波のＩＦ信号の受信電力の電力値（受信レベル）は変化する。そして、データ処理部１７４は、当該所定の計測期間における各偏波のＩＦ信号のピーク値を測定することができ、例えば図４（ａ）に示す例では各偏波間でレベル差ΔＰのピーク値が測定される。尚、データ処理部１７４は、当該所定の計測期間で所定レベル以上のＩＦ信号のピーク値を得ることができないときは、表示制御部１７５を介して計測エラーを示す旨を表示部１８に表示させ、再度の計測を行う旨を提示する。

【0080】

続いて、制御部１７は、データ処理部１７４により、操作者が指定したアンテナタイプに対応する予め保持している元データのアンテナ利得分布について、そのアンテナ利得分布の各偏波のピークＰ_Ｒ，Ｐ_Ｌ（図６（ａ）参照）と、記憶部１７３に一時記憶した各偏波のＩＦ信号の受信電力のピーク値とを基に、正規化したアンテナ利得分布を算出する（ステップＳ４）。

【0081】

正規化処理は、正規化の基準をどこに設定するかによって様々な計算方法が想定されるが、本例では、図６（ａ）に例示する元データの右旋円偏波のアンテナ利得分布のピークＰ_Ｒを当該計測した右旋円偏波のピーク値へとシフト（乗算）させた右旋円偏波のアンテナ利得分布を算出して正規化データとし、同じく図６（ａ）に例示する元データの左旋円偏波のアンテナ利得分布のピークＰ_Ｌを当該計測した左旋円偏波のピーク値へとシフト（乗算）させた左旋円偏波のアンテナ利得分布を算出して正規化データとする。これにより、各偏波間でレベル差ΔＰのピーク値となる当該衛星放送受信アンテナ装置２が持つアンテナ利得分布を推定する。

【0082】

続いて、制御部１７は、データ処理部１７４により、例えば図４（ｂ）に示すように、正規化したアンテナ利得分布に基づいて当該反射鏡の中心軸が放送衛星の方位に向かう時の受信レベルを方向調整用の受信レベルとして推定する（ステップＳ５）。

【0083】

続いて、制御部１７は、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られる電力値のうち当該推定した受信レベルに相当する電力値を調整モード用として決定する（ステップＳ６）。

【0084】

続いて、制御部１７は、表示制御部１７５により、「調整モード」へ移行可能である旨（即ち、方向調整のための各偏波のＩＦ信号の電力値が測定済みである旨）を表示部１８に表示するよう制御する（ステップＳ７）。

【0085】

操作者により操作部１９を介して、「調整モード」が指定されると、制御部１７のモード選択部１７１がこの指定を受け付けて、「調整モード」の動作開始をデータ処理部１７４、及び表示制御部１７５に指示する。このとき、周波数選択設定部１７２では「測定モード」時に選択されているＩＦ信号が維持される。

【0086】

「調整モード」においても操作者は当該所定の計測期間で衛星放送受信アンテナ装置２を動かしてその方向調整を行う。このため、この場合も当該所定の計測期間で得られる各偏波のＩＦ信号の受信電力の電力値（受信レベル）は変化する。

【0087】

そして、データ処理部１７４は、第１電力計測部１５及び第２電力計測部１６から得られる受信電力の各偏波の電力値を監視して、「測定モード」により測定済みの当該推定した受信レベルに相当する電力値が各偏波のＩＦ信号に対して同時に所定の誤差内（例えば誤差１０％以下）で得られるときに、その旨を示す情報について表示制御部１７５を経て表示部１８に出力する。

【0088】

以上のように、本実施形態の受信レベル測定装置１によれば、偏波共用アンテナにおける右旋円偏波と左旋円偏波の衛星放送波の受信レベルを同時に確認できる。

【0089】

また、本実施形態の受信レベル測定装置１によれば、偏波共用アンテナにおける右旋円偏波と左旋円偏波の主偏波ピークのずれを考慮して方向調整を行うことができる。特に、右旋円偏波、左旋円偏波ともに高受信品質の受信アンテナ利得を得るように偏波共用アンテナの方向調整を行うことができる。

【0090】

以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述した例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前述した例では、好適例として１２ＧＨｚ帯の衛星放送波の衛星放送受信アンテナ装置を例に説明したが、オフセットパラボラアンテナ方式の偏波共用アンテナを利用することが可能である限り、当該放送波の受信に限定する必要はない。また、本発明に係る受信レベル測定装置を受像機内に設ける構成とすることもできる。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本発明によれば、高受信品質となるよう右旋円偏波と左旋円偏波の偏波共用アンテナの方向調整を容易に行うことができるようになるため、偏波共用アンテナを設置する用途に有用である。

【符号の説明】

【0092】

１ 受信レベル測定装置
２ 衛星放送受信アンテナ装置
１１ 分配器
１２ 電源供給部
１３ 第１周波数選択部
１４ 第２周波数選択部
１５ 第１電力計測部
１６ 第２電力計測部
１７ 制御部
１８ 表示部
１９ 操作部
２１ 反射鏡
２２ 給電部
２３ ケーブル
１７１ モード選択部
１７２ 周波数選択設定部
１７３ 記憶部
１７４ データ処理部
１７５ 表示制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】