搬送電流伝送(当初は有線無線と呼ばれていた)は、電気導体に沿って伝送される低電力無線周波数信号をガイド付きで利用する方式です。伝送された信号は、導体に接続されているか、導体から少し離れた場所に設置された受信機で受信されます。搬送電流伝送は、音声やテレメトリデータを特定の場所に送信するほか、大学のキャンパスなど狭い範囲をカバーする低電力放送にも利用されます。最も一般的な搬送電流伝送方式は、既存の電気配線を通して送信される長波または中波のAMラジオ信号を使用する方式ですが、電話線などの他の導体も使用できます。
搬送電流は一般的に低電力伝送方式を採用しています。信号が電線で伝送される場合、信号は標準的な電力変圧器を通過できないため、長距離伝送には特別な準備が必要です。電力会社がハイパスフィルタを設置していれば、信号は変圧器をまたいで伝送できます。これは通常、搬送電流ベースのデータシステムが稼働している際に行われます。また、三相電力システムのニュートラル線に信号を印加する「ニュートラル負荷」と呼ばれる手法を用いることで、電源ハム(北米の設備では60ヘルツ)を低減または除去し、実効伝送距離を延長することができます。
放送設備の場合、一般的な搬送波送信機の出力は5~30ワットの範囲です。しかし、電気配線は非常に効率の悪いアンテナであるため、送信される実効放射電力は1ワット未満となり、信号を受信できる距離は通常、配線から60メートル(200フィート)未満です。送信音質は良好な場合もありますが、交流電流によって発生する低周波の電源ハムノイズが混入することがあります。ただし、このハムノイズに気づくリスナーは限られており、すべての受信機で適切に再現されるわけでもありません。
大規模なシステムでは、リニアアンプとスプリッタを備えた複数のユニットを設置し、大規模な電力網(キャンパス、高層マンション、コミュニティなど)への接続点を増やすことができます。これらのシステムでは通常、送信機からリニアアンプまで同軸ケーブルで接続する必要があります。
電気導体が無線信号の導波管として機能する能力は、無線実験の初期の頃から注目されており、ハインリヒ・ヘルツは1889年にこの現象に関する最初のレビューを発表しました。[ 1 ] 1911年までに、ジョージ・オーウェン・スクワイア少将は、彼が「有線無線」と呼んだ搬送電流伝送を実用化するための初期の研究を行っていました。[ 2 ]効果的に機能するためには、無線送信機は純粋な連続波AM伝送を生成できる必要があります。そのため、搬送電流伝送を確立するために必要な技術は、真空管送信機と増幅器の開発により、1910年代後半まで容易には利用できませんでした。
搬送電流技術の最初の商業的応用には、電力会社が高圧配電線を介して長距離電信、遠隔測定、電話通信を確立することが含まれていました。このアプローチは、線路が切断された場合に無線信号が小さなギャップを容易に飛び越えることができるため、標準的な電信線や電話線よりも大きな利点がありました。1918 年 5 月、東京の帝国電気技術研究所は、木野川水力発電会社の 144 キロメートル (90 マイル) の送電線を介して「波電話」のテストに成功しました。[ 3 ] 1920 年夏には、ニュージャージー州から 19.2 キロメートル (12 マイル) の高圧線を介したテスト送信の成功が報告され、[ 4 ] 1929 年までに米国とヨーロッパで 1,000 か所の設置が行われました。[ 3 ]電力線通信設備の大部分は、標準的な AM 局との干渉を避けるために、長波帯での送信を使用しています。
1923年、地元の電力会社の子会社である有線ラジオサービス会社は、ニューヨーク州スタテンアイランドで、送電線を介した搬送電流伝送を利用した有料ニュースおよび娯楽サービスを開始しました。この伝送を受信するには、加入者は月額2ドルから5ドルの受信機をリースする必要がありました。[ 5 ]しかし、電力会社はこのシステムがいずれ全国的に導入されると楽観視していましたが、この取り組みは、通常のラジオ局が提供する無料のサービスと競争できないことが判明しました。スクワイア将軍は、1934年にビジネス市場に焦点を当てたムザック社の設立に協力するまで、家庭用娯楽向けにこの技術を宣伝し続けましたが、成功しませんでした。
キャリア電流を利用した家庭向け娯楽サービスは、ヨーロッパでより人気を博すことになるだろう。それ以前にも、標準電話回線を通じて加入者に娯楽コンテンツを送信する電話新聞サービスがいくつか成功していた。しかし、キャリア電流伝送は、通常の電話サービスに影響を与えることなく電話回線を通じて番組を提供できるだけでなく、複数の番組を同時に送信することも可能だった。
ドイツでは搬送波サービスはDrahtfunk、スイスではTelefonrundspruchと呼ばれていました。ソビエト連邦では、低コストで利用しやすく、検閲されていない無線放送の受信を困難にするため、1930年代からこの方式が非常に普及しました。ノルウェーでは、Linjesender施設から供給される送電線からの電波が利用されました。イギリスでは、従来のBBCラジオ送信機からの受信状態が悪い地域で、このようなシステムが一時的に使用されました。
これらのシステムでは、プログラムは専用の変圧器によって回線に供給されました。無制御な伝搬を防ぐため、サービスの搬送周波数用のフィルタが変電所や回線分岐に設置されました。電話線を使用するシステムは、デジタルデータの伝送に同じ帯域幅を必要とするISDNとは互換性がありませんでした。ドイツのシステムは1963年(西ドイツ)と1966年(西ベルリン)に、スイスのシステムは1998年に、イタリアのシステム(it:Filodiffusione)は2023年に廃止されました。
かつてスイスで「ワイヤー放送」によって放送されていた番組には以下のようなものがあった。
搬送電流技術は、標準的なAMラジオで狭い範囲で受信できるラジオ番組の放送にも使用されます。これは主に大学ラジオや高校ラジオでよく見られますが、病院ラジオ局、軍事基地、スポーツスタジアム、コンベンションホール、精神病院や刑務所、トレーラーパーク、サマーキャンプ、オフィスビル、ドライブインシアターなどでも利用されています。搬送電流を使用する送信機は非常にシンプルなので、ラジオに興味のある学生にとって効果的な選択肢となります。
搬送電流放送は1936年に始まり、ロードアイランド州プロビデンスのブラウン大学の学生が当初「ブラウン・ネットワーク」と呼ばれた搬送電流放送局を開発した。この放送局は、もともと寮の部屋間にインターホンシステムを設置していたジョージ・エイブラハム[ 6 ]とデイビッド・W・ボースト[ 7 ]によって設立された。インターホン回線は最初に他の場所に拡張され、その後、システムは分散型の低出力無線送信機に置き換えられ、送信機は信号をさまざまな建物の電線に送り込み、近くの無線受信機が送信を受信できるようにした[ 8 ] 。
搬送波放送局のアイデアはすぐに他の大学キャンパス、特に米国北東部の大学に広まりました。1940年2月には、12の大学搬送波放送局間の活動を調整し、学生向け番組のスポンサーに関心のある広告主を募るために、大学間放送システム(IBS)が設立されました。 [ 9 ]この革新は、1941年5月24日号のサタデー・イブニング・ポストに掲載された賛辞の記事によって大きな宣伝効果を受け、[ 10 ]最終的には数百の大学放送局が設立されました。この現象の拡大に対応して、米国連邦通信委員会(FCC)は1941年に発表した声明で、放送局の通信範囲が非常に限られているため、「その運用を規制する規則は制定していない」と述べました。[ 11 ]したがって、合法的に運用するためには、米国の搬送波放送局の放送は、FCCの無免許送信に関する規則であるタイトル47 CFRパート15に準拠する必要があります。[ 12 ]
FM放送免許を取得した多くの大学放送局は、低コストで比較的簡単に始められることから、当初は搬送波放送局としてスタートしました。大学を拠点とする搬送波放送局は80年以上前から存在していますが、その数は着実に減少しており、低出力FM(LPFM)、ケーブルテレビチャンネルを介した閉回路放送、インターネットストリーミングによる音声・動画配信、低価格の家庭用テレビやモニターを使った大学キャンパスのニュースや情報の簡単なPowerPointプレゼンテーションのストリーミング配信など、他の送信方法に補完または置き換えられつつあります。他のほとんどの学生運営施設と同様に、これらの放送局は不定期に放送を行うことが多いです。
米国では、教育用FM放送局とは異なり、キャリアカレント放送局はあらゆる種類の広告を放送できます。出力が低いため、これらの放送局はFCCの免許を必要とせず、公式のコールサインも割り当てられません。しかし、ラジオ業界の標準的な慣例に従い、コールサインのような独自の識別子を採用するのが一般的です。
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