ボクにもわかる地上デジタル - 地デジ対策編

分配器(スプリッター)

作成:2003年11月

分配器とは(スプリッター、ディバイダー)

　分配器は同軸線（アンテナケーブル）を複数の同軸線に分けるためのアンテナ部品です。
　電力も分配数の分だけ除算され、２分配なら電力が半分になります。デシベルｄＢで表すと３ｄＢに相当します。回路やコネクタ等の損失も加わるので、一般的な２分配器には４ｄＢ程度の損失があります。

　３ｄＢの損失といってもピンと来ないかもしれません。もし３ｄＢの損失を改善することが出来れば、ブロックノイズが発生していたり不安定な受信だったのが、安定して受信できるようになる程度の効果のある改善レベルです。もちろん、状況によって効果の度合いは異なります。

つまり、分配器や分配数は「なるべく少なくする」ことが重要です。
　このページが分配器の説明ページにも関わらず、最初に損失の話を書いたのは、分配器の誤った使い方で失敗を引き起こすことが多いからです。
　例えば、新たに分配器を購入する際に将来の機器の増加に備えて分配数の多い分配器を検討される方もいらっしゃると思います。受信強度が十分に高い場合やブースターが用いられている場合などは、それでも良いかもしれませんが、空き端子に取り付けなければならないダミー抵抗を忘れがちです。
　また、レコーダーのチューナー部に分配器が内蔵されている場合も多く、レコーダー内蔵の分配器を積極的に使用することで分配器による損失を減らせる場合があります。
　下図は、レコーダ（機器１～３）内の無損失分配器を使用した場合の損失改善効果の一例です。

２分配器

　この例では分配器で８ｄＢの損失が発生していたのを、ほぼ無損失に改善されました。しかも、外付け部品が不要です。機器が増えたときも対応（※）できます。本ページ内の「レコーダ内蔵の分配器の特性」も参照してみてください。
　なお、レコーダ内蔵の分配器が必ずしも無損失であるとは限りません。

　低ノイズアンプを内蔵した分配損失補正回路内蔵の分配器も市販されています。当ページ内の「市販品」表の「特長」に「無損失」と書かれた八木アンテナ製CS4DBTが無損失分配器です。
　通常の４分配器だと８～１０ｄＢ程度の損失がありますが、分配前に増幅することで、損失を補正しています。但し、ＬＮＡは利得が低いブースターと同じです。ブースターを挿入した時と同様の問題が発生する場合もあります。詳しくは「対策編-ブースタの効果」及び「対策編-相互変調」を御覧ください。

分配器と分波器の違い

　分配器は、電力を分配するものでした。分配器に対して、分波器は、周波数の違うものを分ける働きをします。例えばVHF/UHFの分波器は、VHFとUHFの混合された信号をフィルタで分けてから出力します。同じ周波数の電波を分けるのではないので、原理的には、分配器のように電力損失がありません。（ただし、実際はフィルタの特性によって、多少の損失があります。）

**分配器と分波器との違い**
部品	作用	電力等分	帯域分割	主な用途
分配器	電力を等分に分配する	○	－	複数の機器へ分割
分波器	周波数に応じて電波を分波する	－	○	地上波とBSを分割

分配器と混合器の違い

　混合器は複数のアンテナからのケーブルを、1本に集約するときに使用します。分配器と混合器は基本的に同じ原理ですが、混合器には分波器と同じように周波数によって混合するものが含まれています。また、不要な周波数を抑制するフィルタが内蔵されていることもあります。言葉としては、分配に対して混合の印象を受けますが、実際には分波に対する混合のような役割です。
　さらに、混合器はアンテナに近い屋外で使用することが多いので、防滴タイプや防水タイプである必要もあります。

**分配器と分波器と混合器の違い**
部品	作用	電力等分	帯域分割	主な用途
分配器	電力を等分に分配する	○	－	複数の機器へ分割
混合器	製品によって異なる	△	△	アンテナを混合

　混合器を分配器や分波器として使用したり、分配器や分波器を混合器として使用することも出来ます。ただし、フィルタや分波・混合などの周波数や、防水・防滴機能、後述の通電仕様についても確認しておく必要があります。

分配器と分岐器(直列ユニット)の違い

　分配器は電力を等分に分配する部品でした。分岐器は電力の一部を取り出す部品です。詳しくは「対策編-分岐器」を参照ください。

**分配器と分岐器(直列ユニット)の違い**
部品	作用	損失	主な接続形態
分配器	電力を等分に分配する	３～４ｄＢ	スター型(根元で分配)
分岐器	電力の一部を取り出す	約１０ｄＢ	バス型(配線途中で分岐)

通電仕様

　ここで言う「通電」とは、ＤＣ通電のことで、同軸ケーブルに直流電流を流すことを言います。１通電型の分配器では、下図のようにＤＣ通電が一端子のみとなっています。もちろん、電波は両方の端子に分配されます。

　主に、ブースター用の電源やＢＳアンテナ用の電源の供給や、アンテナ切換などで使用されます。電圧はＤＣ５Ｖ～ＤＣ２０Ｖの範囲ですが、一般的には、以下の電圧が使われています。

アンテナＤＣ(直流)電圧
電圧＼用途	電源のみ	直線編波	円偏波
電圧＼用途	ブースタ	スカパー	110度CS
ＤＣ１５Ｖ	○通常	水平偏波	右施円偏波
ＤＣ１１Ｖ	-	垂直偏波	左施円偏波

　ＢＳアンテナ用の電源とは、アンテナの先端のＬＮＢと呼ばれる受信回路を動かす為の電源です。ブースターもしくは、ＢＳチューナーのアンテナ入力端子から出力する必要があります。

全通電型の分配器

　分配器の通電方法には、１通電型と全通電型といった複数の種類があります。１通電型は、前述のとおりですが、これを全通電型に置き換える場合、機器によっては問題が発生する場合があります。必ず、取扱説明書を確認の上、全通電型の分配器での接続に問題が無いかを確認してください。

　全通電型は、分配器の全ての端子にＤＣ通電がある分配器です。もし、２つのチューナーの両方のＢＳアンテナ電源がオンしてしまった場合、ＢＳアンテナ電源同士が衝突してしまいます。実際には、チューナに保護回路が入っていたり、「ＢＳ電源がショートしました」などのメッセージとともに保護される機種もありますが、このような危険な配線は避ける必要があります。

　例えば、アンテナの混合には全通電型を使います。複数のＵＨＦアンテナに１台の電源で供給する場合は、全通電の分配／混合器である必要があります。

全通電型分配器

ダミー抵抗器、終端抵抗器(終端器、ダミーロード抵抗器、ターミネーター、擬似負荷)

　分配器の空き端子にはダミー抵抗器を取り付ける必要があります。これは、分配器での電波の反射を防止するもので、下図のように抵抗で終端されています。但し、チューナー機器内蔵の分配器については、通常は不要です。取扱説明書にしたがってください。

ダミー抵抗器(終端抵抗器)

**ダミー抵抗器、終端抵抗器(市販品)の一例**
防水	メーカー	型番	個数	￥(参考)
－	日本アンテナ	DF-75C-SP	１個	￥900
－	ＤＸアンテナ	DFD-75S-B2	１個	￥699
○	ＭＡＳＰＲＯ	DR7F-P	１個	￥532
－	日本アンテナ	DF-75C5-HD	５個	￥2,680

　　　　　　　　自作分配器 L3= 22nH,　C1=C2= 4pF,　R=150Ω

市販の分配器の設計

　下図は市販の分配器の回路です。75Ωの入力をトランス(TRANS)でインピーダンス変換してから分割(DIV)することで75Ωの信号を出力しているようです。
　仮にＮ=0.7とすると、Ｚc=37ΩとなりC3とL1なしで出力１と２の75ΩがＺcで整合します。しかし、この時に出力側から見たインピーダンスは37Ωと75Ωの合成である25Ωが見えてしまい反射が発生します。これを緩和するように、Ｚc、L1、L2、C3が決められているものと思います。

　　　　　　　　トランス　　　　分┏━━┓　　　━┳━━━ 　　　　　　　　　１：Ｎ　　　　　配┃　┌╂┨┠──┨出力１ ━━━┳━　　　┏━━━┓　　　　　┃L1∫┃ DC 　┯┻━━━ 入力　┠──┨┠╂┐∥┌╂──●──╂─∮┃　　┯┿┯　　　 ━━━┻┯　 DC ┃∫∥∫┃Ｚc ｜　　┃L2∫┃　　　━┳━━━ 　　　　｜　　　┃∫∥∫┃　　┷　　┃　└╂┨┠──┨出力２　　　　｜　　　┃∫∥∫┃　　┯　　┗━━┛ DC 　┯┻━━━ 　　　　｜　　　┗━┯━┛　　｜C3　　　　　　　　｜　　　　 ┯┯┯┯┿┯┯┯┯┯┿┯┯┯┯┿┯┯┯┯┯┯┯┯┯┿┯┯┯┯ 　　　L1=L2=○○nH、C3=○○pF、Ｎ=sqrt(Ｚc／75)、DC=100pF

市販の分配器の特性

　下図は市販の分配器の特性です。低価格品(仕様:40～1335MHz)では1500MHzあたりから減衰が激しくなってゆきますが、金属ケース品は 2150MHzまでほぼ平坦で良好な特性が得られていました。

市販の分配器の特性(ＢＳ対応低価格品)

市販の分配器の特性
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　測定器：GigaSt Ver5

レコーダ内蔵の分配器の特性

　下図はレコーダーに内蔵されている地上デジタル入力部の分配器の特性です。
　地上デジタル用の端子なので、レコーダの出力端子からＢＳ機器に接続することは想定されていませんが、ＢＳ周波数までは良好です。但し、機種によってはＢＳ周波数に対応していない場合がありますので、地上デジタル用出力端子からＢＳ入力に接続することはお奨めできません。

レコーダ内蔵の分配器の特性(地上デジタル)
　下図は衛星デジタル側です。ＢＳ周波数では、増幅されていることが分かります。しかし、地上デジタルのＵＨＦは減衰しています。

レコーダ内蔵の分配器の特性(衛星デジタル)

　このような無損失分配器がレコーダーに内蔵されているかどうかはカタログや説明書に記載されていません。SHARPやPanasonicについては、これまでのデジタル放送対応の機種（DV-HRD20、DMR-EX100）に内蔵されているので、今後も内蔵される可能性が高いと思います。
　一方、CATV等の強入力耐性を上げるためか損失のある分配器を使用している機種もあります。(一例：SONY RDZ-D50)

市販の分配器

**分配器(市販品)一例**
種別	分配数	コネクタ	特長	メーカー	型番	￥(参考)
屋内用	２分配	Ｆ型接栓	推奨品[DH]	ＭＡＳＰＲＯ	2SPFA	￥1,555
屋内用	２分配	ワンタッチ	低価格	日本アンテナ	FPD-772-SP	￥700
屋内用	２分配	ワンタッチ	ケーブル付	日本アンテナ	FP2-200-SP	￥930
屋内用	３分配	Ｆ型接栓	推奨品[DH]	ＤＸアンテナ	3DE1	￥1,079
屋内用	４分配	Ｆ型接栓	無損失	八木アンテナ	CS4DBT	￥8,950

[DH]はJEITA推奨品

分岐器(直列ユニット、方向性結合器、ディレクショナルカプラ)

　分岐器、直列ユニット、方向性結合器の情報は「対策編-分岐器」を参照してください。

トランス方向性結合器の製作例(基板表面)

方向性結合器の製作例