JP2002185381A - Radio repeater - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、超短波またはマイ
クロ波を使用した短距離の双方向無線通信の中継装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relay device for short-range two-way wireless communication using ultrashort waves or microwaves.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マイクロ波による近距離無線データ通信
ネットワーク（以下無線ＬＡＮ）またはＰＨＳ携帯電話
機による無線通信システムになどにおいては、送信電力
が小さいこと、電波の直進性が強いことから、見通し外
の領域に端末機がある場合には減衰が大きく通信が困難
になる場合が多い。このために、多くの基地局を設置す
る必要があったり、通信できる場所が限られたりして、
利用の障害になっている。2. Description of the Related Art In a short-distance wireless data communication network (hereinafter referred to as a wireless LAN) using a microwave or a wireless communication system using a PHS mobile phone, the transmission power is small and the radio wave is highly straightforward. If there is a terminal in the area, the attenuation is large and communication is often difficult. Because of this, it is necessary to install many base stations and the place where communication is possible is limited,
It is an obstacle to use.
【０００３】しかし、多くの基地局を設置するには費用
が掛かること、屋内などで通信圏内に障壁などがある場
合には、それを超えて基地局を設置することはデータ転
送用ケーブルの工事が難しい、などの問題がある。However, it is expensive to install many base stations, and if there is a barrier in the communication area indoors or the like, it is not possible to install a base station beyond that when constructing a data transfer cable. Is difficult.
【０００４】さらに、無線LANの基地局や端末機は送受
信装置とアンテナを一つの筐体に収納した構造が多い
が、一部に外部アンテナを使用する形式もある。この場
合は外部アンテナを端末機との見通し範囲に置くことが
可能であるが、外部アンテナを接続するためには送受信
装置の分解が必要である。さらに、内臓アンテナが同時
には作動せず、至近距離の通信に支障が出る場合があ
る。また、常のPHS電話機は外部アンテナを接続する端
子を持たない。Further, many base stations and terminals of a wireless LAN have a structure in which a transmitting / receiving device and an antenna are housed in one housing, but there is also a type in which an external antenna is partially used. In this case, it is possible to place the external antenna in a line of sight with the terminal, but in order to connect the external antenna, it is necessary to disassemble the transmitting / receiving device. Further, the built-in antenna may not operate at the same time, which may hinder communication at a short distance. Also, ordinary PHS phones do not have terminals for connecting external antennas.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとしている
課題は、無線LANまたはPHSを使用した通信においては、
電磁波の波長が短いために直進性が強く、電力も微弱で
あるために、基地局から見通し外にある端末機との通信
が困難であるのを可能にすることである。The problem to be solved is that in communication using wireless LAN or PHS,
An object of the present invention is to make it difficult for a base station to communicate with a terminal that is out of line of sight because the electromagnetic wave has a short wavelength and thus has a high straightness and a small power.
【０００６】[0006]
【問題を解決するための手段】本発明は、このような事
態を打開するために、基地アンテナから放射される電磁
波を効率よく中継装置で吸収し、給電線によって伝送し
て、端末機のアンテナから見通せる範囲に置いた中継装
置のアンテナに供給することにより、見通し外の領域で
も円滑な通信を可能にするための中継機を提供するもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to overcome such a situation, the present invention efficiently absorbs an electromagnetic wave radiated from a base antenna by a repeater, transmits the electromagnetic wave through a feeder line, and transmits a signal to a terminal antenna. The present invention is to provide a repeater for enabling smooth communication even in a non-line-of-sight area by supplying the antenna to an antenna of a repeater placed in a range that can be seen from the outside.
【０００７】また、本発明の請求項２に係る中継機は、
請求項１の構成において、さらに、給電線の途中に双方
向増幅器が設けられている。[0007] A repeater according to a second aspect of the present invention comprises:
In the configuration of the first aspect, a bidirectional amplifier is further provided in the middle of the power supply line.
【０００８】この双方向増幅器は、例えばサーキュレー
タにより、２個の端子について正方向および逆方向いず
れに対しても増幅特性を有するものである。This bidirectional amplifier has amplification characteristics in both forward and reverse directions for two terminals by, for example, a circulator.
【０００９】さらに、本発明によれば、通信装置の本体
またはアンテナを改造することなく、本発明による装置
を取り付けるだけで見通し外通信が可能になる。Furthermore, according to the present invention, line-of-sight communication can be achieved by simply attaching the device according to the present invention without modifying the main body or antenna of the communication device.
【００1０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実
施形態に係るマイクロ波による無線ＬＡＮ設備と中継装
置の概略構成図である。同図において、中継装置１は、
結合アンテナ４で基地アンテナ３より放射されるマイク
ロ波の一部を吸収して、同軸ケーブル５Ａ,５Ｂおよび
リボン型ケーブル７、コネクタ６Ａ,６Ｂを介して中継ア
ンテナ９に導き、そのアンテナからマイクロ波を二次的
に放射する構成になっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of microwave wireless LAN equipment and a relay device according to an embodiment of the present invention. In the figure, a relay device 1
The coupling antenna 4 absorbs a part of the microwave radiated from the base antenna 3 and guides it to the relay antenna 9 via the coaxial cables 5A and 5B and the ribbon type cable 7 and the connectors 6A and 6B. Is radiated secondarily.
【００１１】障壁８はこの中継装置の途中に存在し、マ
イクロ波の伝播を減衰させるものである。このため、中
継装置を装備しない場合は、基地局２に対して障壁の反
対側にある端末機１０Ｂに到達するマイクロ波は微弱な
ものとなり通信回線は成立しない。The barrier 8 exists in the middle of the relay device and attenuates the propagation of the microwave. Therefore, when the relay device is not provided, the microwave reaching the terminal 10B on the opposite side of the barrier with respect to the base station 2 becomes weak and a communication line is not established.
【００１２】本発明の結合アンテナ４は基地アンテナ３
に密接して配置するため、電磁結合によりトランスを形
成し基地局の電力の一部を同軸ケーブル５Ａに伝送す
る。この際に結合損失を発生するが、結合アンテナを密
接して配置することにより損失は10ｄＢ未満とすること
ができる。一方で、基地アンテナ３からは残りの大部分
の電力が直接放射されるために、障壁８よりも近接して
配置されている端末機１０Ａには通常の強度のマイクロ
波が到達するため、その動作は損なわれない。The coupling antenna 4 of the present invention is a base antenna 3
, A transformer is formed by electromagnetic coupling, and a part of the power of the base station is transmitted to the coaxial cable 5A. At this time, a coupling loss occurs, but the loss can be reduced to less than 10 dB by arranging the coupling antennas closely. On the other hand, since most of the remaining power is directly radiated from the base antenna 3, the microwave of normal intensity reaches the terminal 10 </ b> A arranged closer to the barrier 8. Operation is not impaired.
【００１３】前記中継機の動作の一例として、前記電磁
結合損失および同軸ケーブルの５Ａ,５Ｂおよびリボン
型ケーブル７の伝送損失など損失の合計が10ｄＢに達し
た場合を想定する。一般に、通信回線において送信電力
をＰ0 [Ｗ]、送信・受信アンテナが共に等方性アンテ
ナとした場合、送信アンテナから受信アンテナまでの距
離をｄ[ｍ] とすれば、受信アンテナにおける電力束密
度は次式で示される。 Ｐ0／（４πｄ２） [Ｗ／ｍ２]As an example of the operation of the repeater, it is assumed that the total of the electromagnetic coupling loss and the loss such as the transmission loss of the coaxial cable 5A, 5B and the ribbon cable 7 reaches 10 dB. In general, when the transmission power is P0 [W] in a communication line and the transmitting and receiving antennas are both isotropic antennas, if the distance from the transmitting antenna to the receiving antenna is d [m], the power flux density at the receiving antenna is obtained. Is represented by the following equation. P0 / (4πd 2 ) [W / m 2 ]
【００１４】すなわち受信アンテナに誘起される電力
は、送信電力Ｐ0に比例し、距離dの二乗に反比例する。
従って中継アンテナ９から放射される電力Ｐ0が基地局
の送信電力の10分の１（−10ｄＢ）になった場合，中継
局からのマイクロ波の到達距離は、基地局からの到達距
離の約３分の１になる。仮に基地局からの到達距離が10
0mとした場合には中継局からの到達距離は約30mとな
り、マイクロ波によるＬＡＮの到達距離としては実用的
に十分な距離である。That is, the power induced in the receiving antenna is proportional to the transmission power P0 and inversely proportional to the square of the distance d.
Therefore, when the power P0 radiated from the relay antenna 9 becomes one-tenth (-10 dB) of the transmission power of the base station, the range of the microwave from the relay station is about three times the range of the base station. It's a fraction. If the reach from the base station is 10
When the distance is set to 0 m, the reach distance from the relay station is about 30 m, which is practically sufficient as the reach distance of the LAN by microwave.
【００１５】図２は本発明のアンテナの具体例である。
基地局２は図示のようにカード型の場合であっても差し
支えない。結合アンテナ４は全長が一波長のループを形
成しており、カードに内蔵されている送信アンテナとの
間に結合トランスを形成している。中継アンテナ９は全
長が一波長のループを形成している。この場合の給電点
インピーダンスは７５Ωに近く、通常の同軸ケーブルと
の整合が良くて高効率である。この中継アンテナ９はル
ープを形成する平面に対して直角方向に単一の指向性を
有する。中継アンテナを端末機に対して見通しが良い場
所に設置し、この指向性を端末機が存在する方向に向け
ることにより、到達距離を伸ばすことができる。 尚、
この中継アンテナ９と端末機の間には窓ガラスなど電磁
波を透過する物体が存在しても差し支えない。FIG. 2 shows a specific example of the antenna according to the present invention.
The base station 2 may be a card type as shown in the figure. The coupling antenna 4 forms a loop having a total length of one wavelength, and forms a coupling transformer with a transmission antenna built in the card. The relay antenna 9 forms a loop having a total length of one wavelength. In this case, the feeding point impedance is close to 75Ω, and the matching with a normal coaxial cable is good and the efficiency is high. This relay antenna 9 has a single directivity in a direction perpendicular to the plane forming the loop. By installing the relay antenna in a place where the visibility is good for the terminal, and directing the directivity to the direction in which the terminal exists, it is possible to extend the reach. still,
An object that transmits electromagnetic waves, such as a window glass, may exist between the relay antenna 9 and the terminal.
【００１６】図３は、双方向特性を持った増幅器の例で
ある。これは図１の同軸ケーブル５Ａまたは５Ｂの途中
に入れて使用するものである。増幅器１２は正方向、逆
方向の２つがあり、それぞれの入力端、出力端はサーキ
ュレータ１３に接続され、正方向および逆方向いずれに
対しても増幅特性を有する。無線ＬＡＮやPHSなどの双
方向通信に対して中継機能を高 めるために有効であ
る。FIG. 3 shows an example of an amplifier having bidirectional characteristics. This is used by being inserted in the middle of the coaxial cable 5A or 5B in FIG. The amplifier 12 has two directions, a forward direction and a reverse direction. The input terminal and the output terminal are connected to the circulator 13, and have an amplification characteristic in both the forward direction and the reverse direction. This is effective for enhancing the relay function for bidirectional communication such as wireless LAN and PHS.
【００１７】[0017]
【発明の効果】上述したように本発明の無線中継装置に
よれば、基地局の本体構造に手を加えることなく、見通
し外の区域にある端末機に対して円滑な双方向通信を可
能にすることができる。As described above, according to the radio relay apparatus of the present invention, smooth two-way communication can be performed with a terminal located in a non-line-of-sight area without modifying the main body structure of the base station. can do.
【図１】本発明の一実施形態に係る近距離無線データ通
信ネットワーク（無線ＬＡＮ）の中継装置の略図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram of a relay device of a short-range wireless data communication network (wireless LAN) according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明に使用するアンテナの具体例を示す略図
である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific example of an antenna used in the present invention.
【図３】本発明の中継機能を高めるための双方向増幅器
の系統図である。FIG. 3 is a system diagram of a bidirectional amplifier for enhancing a relay function of the present invention.
１ 中継装置 ２ 基地局 ３ 基地アンテナ ４ 結合アンテナ ５Ａ〜Ｂ 同軸ケーブル ６Ａ〜Ｂ コネクタ ７ リボン型フィーダ ８ 障壁 ９ 中継アンテナ １０Ａ〜Ｂ 端末機 １１ 有線ＬＡＮケーブル １２ 増幅器 １３ サーキュレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Repeater 2 Base station 3 Base antenna 4 Coupling antenna 5A-B Coaxial cable 6A-B connector 7 Ribbon type feeder 8 Barrier 9 Relay antenna 10A-B Terminal 11 Wired LAN cable 12 Amplifier 13 Circulator
Claims (2)
はそれ以上の周波数の電磁波を使用する双方向無線通信
装置において、前記アンテナに近接させ電磁結合させる
アンテナを有し、このアンテナに一端が接続された給電
線を有し、給電線の他端に接続されたアンテナによって
他の無線通信装置との双方向通信を中継する装置。1. A bidirectional wireless communication device having an antenna and a transmission / reception device and using an electromagnetic wave of an ultrashort wave or a higher frequency has an antenna which is brought close to the antenna and electromagnetically coupled, and one end is connected to the antenna. And a relay device for relaying bidirectional communication with another wireless communication device via an antenna connected to the other end of the power supply line.
増幅器を備えた無線中継装置2. The wireless relay device according to claim 1, further comprising a bidirectional amplifier in the middle of the feeder line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379533A JP2002185381A (en) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Radio repeater |
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| JP2000379533A JP2002185381A (en) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Radio repeater |
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| Publication Number | Publication Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002185381A (en) |
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-
2000
- 2000-12-13 JP JP2000379533A patent/JP2002185381A/en active Pending
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