JP2005175792A - Connecting device for adjusting high-frequency coaxial cable phase - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波同軸ケーブル、あるいは高周波同軸給電線の位相調整用接続装置に関するものである。 The present invention relates to a connection device for phase adjustment of a high-frequency coaxial cable or a high-frequency coaxial feed line.
図5に示すような送信アンテナシステム61では、送信機62から送出された電波(給電信号)は、主給電線63を経て分配器64などの給電部品で分配され、複数の分岐ケーブル65によって複数の送信アンテナ66へそれぞれ給電される。分岐ケーブル65は、送信アンテナシステム61において、複数の送信アンテナ66に給電する場合に、分配器64で分配された電波を各送信アンテナ66へ伝送するためのケーブルである。
In the transmission antenna system 61 as shown in FIG. 5, the radio wave (power supply signal) transmitted from the transmitter 62 is distributed by the power supply component such as the distributor 64 through the main
送信アンテナシステム61では、複数の送信アンテナ66が放射する電波の合成により、放射方向を調整するが、その際、個々の送信アンテナ66に対し特定の位相差を持たせて給電を行う場合がある。この場合、分岐ケーブル65の電気的な長さの差により、各送信アンテナ66への給電位相の調整を行っている。 In the transmission antenna system 61, the radiation direction is adjusted by synthesizing radio waves radiated from the plurality of transmission antennas 66. At this time, the individual transmission antennas 66 may be fed with a specific phase difference. . In this case, the feeding phase to each transmitting antenna 66 is adjusted based on the difference in electrical length of the branch cable 65.
従来、送信アンテナシステム61を設置する際には、事前に複数の送信アンテナ66が放射する電波を合成した場合の放射方向の測定を行い、各ケーブル接続部67において、必要に応じて各分岐ケーブル65の長さを変えることにより、放射方向を調整している。
分岐ケーブル65の長さを変える方法としては、測定結果から算出し、特定の送信アンテナ66に接続されるケーブルの長さを短くしていく方法や、長さの異なるケーブルを多数準備しておき、ケーブルを交換していく方法がある。
Conventionally, when the transmission antenna system 61 is installed, the radiation direction when the radio waves radiated from the plurality of transmission antennas 66 are synthesized in advance is measured, and each branch cable is connected to each
As a method of changing the length of the branch cable 65, a method of calculating from the measurement result and shortening the length of the cable connected to the specific transmitting antenna 66, or preparing many cables having different lengths is prepared. There is a way to replace the cable.
ここで、分配器64と各ケーブル接続部67間は高周波同軸給電線で接続され、各ケーブル接続部67と各送信アンテナ66間は高周波可とう同軸ケーブルで接続されているものとする。
Here, it is assumed that the distributor 64 and each
図4に示すように、各ケーブル接続部67は、高周波可とう同軸ケーブル42が接続されるケーブル用コネクタ43と、給電部品の一部を構成し、高周波同軸給電線(図示せず)が接続される給電線用コネクタ44とを、接続装置(アンカーコネクタ)41を介して接続したものである。
As shown in FIG. 4, each
ケーブル用コネクタ43は、他端部に同軸ケーブル42が接続され、一端に規格化された外側接続フランジ45aが設けられる。外側接続フランジ45aの内部には雌型の内側接続フランジ46aが設けられる。給電線用コネクタ44も同様に、他端部に同軸給電線が接続され、一端に規格化された外側接続フランジ45bが設けられる。外側接続フランジ45bの内部には雌型の内側接続フランジ46bが設けられる。接続装置41は、中心導体47と、中心導体47の外周の一部に設けられる絶縁体48とで構成される。
The
ケーブル接続部67の組み立ては、ケーブル用コネクタ43に長さを適宜調節した同軸ケーブル42を接続し、ケーブル用コネクタ43の外側接続フランジ45aの端面と、同軸給電線が接続された給電線用コネクタ44の外側接続フランジ45bの端面とを、接続装置41、同軸管内の気密を保つゴムパッキン49を介して突き合わせ、複数のボルト50、ワッシャ51、ナット52を用いて接続することで行われる。このとき、接続装置41の絶縁体48は、内側接続フランジ46a,46bに嵌合され、図4中の点線で示す中心線mが外側接続フランジ45a,45bの突き合わせ面と一致する。
The assembly of the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。 The prior art document information related to the invention of this application includes the following.
しかしながら、図5で説明した分岐ケーブル65(図4では同軸ケーブル42)の長さを変える方法のうち、ケーブルの長さを短くしていく方法では、ケーブル用コネクタ43の付け直しが必要であり、コネクタ取付け作業分だけ作業工程が増え、作業時間が長くなる。
However, among the methods of changing the length of the branch cable 65 described in FIG. 5 (the coaxial cable 42 in FIG. 4), the method of shortening the cable length requires reattachment of the
また、同軸ケーブル42のコネクタ取付け作業には熟練度が必要であり、経験のある特定の作業者が行う必要がある。これは、同軸ケーブル42の長さの調節を数mm程度で行う場合があることも原因である。 In addition, the degree of skill is required for the connector mounting operation of the coaxial cable 42, and it is necessary for a specific operator with experience to perform it. This is also due to the fact that the length of the coaxial cable 42 may be adjusted within a few millimeters.
一方、長さの異なるケーブルを多数準備し、ケーブルを交換していく方法は、実際に設置するアンテナに使用しないケーブルが多数必要になるため、コストが高く、手間がかかるなど工業性として不利がある。また、この場合にも、ケーブル用コネクタ43の付け直しが必要であり、コネクタ取付け作業分だけ作業工程が増え、作業時間が長くなる。
On the other hand, the method of preparing a large number of cables with different lengths and exchanging the cables requires many cables that are not used for the antenna that is actually installed, which is costly and labor-intensive. is there. Also in this case, it is necessary to reattach the
そこで、本発明の目的は、高周波同軸ケーブルの長さを変える方法を容易にし、送信アンテナの放射方向の測定から放射方向を調整するまでの作業時間を短縮する高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-frequency coaxial cable phase adjustment connecting device that facilitates a method of changing the length of a high-frequency coaxial cable and shortens the work time from measurement of the radiation direction of the transmitting antenna to adjustment of the radiation direction. It is to provide.
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、高周波同軸給電線が接続される給電線用コネクタと、高周波同軸ケーブルが接続されるケーブル用コネクタとを接続する接続装置において、中心導体と、中心導体の外周の一部に設けられる絶縁体と、この絶縁体の外周に設けられ、上記ケーブルが調整される位相に応じた軸方向の長さを有する外部導体とを備えた高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置である。
The present invention was devised to achieve the above object, and the invention of
請求項2の発明は、上記絶縁体は、上記給電線用コネクタ側の絶縁体と、上記ケーブル用コネクタ側の絶縁体とで分割構成される請求項1記載の高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the high frequency coaxial cable phase adjusting connecting device according to the first aspect, wherein the insulator is divided into an insulator on the feeder connector side and an insulator on the cable connector side. It is.
請求項3の発明は、上記外部導体の両側に、上記給電線用コネクタ端部および上記ケーブル用コネクタの端部に接続される接続フランジをそれぞれ設けた請求項1または2記載の高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the high-frequency coaxial cable phase according to the first or second aspect, wherein connection flanges connected to the feeder line connector end and the cable connector end are provided on both sides of the outer conductor, respectively. It is a connection device for adjustment.
請求項4の発明は、上記中心導体と、上記絶縁体と、上記外部導体とは、両側対称である請求項1〜3いずれかに記載の高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置である。
The invention according to
本発明によれば、ケーブル用コネクタの取り付け直しやケーブルを交換することなく、高周波同軸ケーブルの給電位相を容易に調整でき、送信アンテナの放射方向の測定から放射方向を調整するまでの作業時間を短縮できる、という優れた効果を発揮する。 According to the present invention, it is possible to easily adjust the feeding phase of the high-frequency coaxial cable without reattaching the cable connector or replacing the cable, and to reduce the work time from measuring the radiation direction of the transmitting antenna to adjusting the radiation direction. It has an excellent effect that it can be shortened.
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本実施の形態に係る高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置を用いた送信アンテナシステムを図3で説明する。 First, a transmission antenna system using the high-frequency coaxial cable phase adjustment connecting device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図3に示すように、送信アンテナシステム31は、図5の送信システム61とほぼ同じ構成であり、図示しない送信機から送出された電波(給電信号)を伝送する主給電線32と、給電部品の一部を構成し、主給電線32からの給電信号を分配する分配器33と、分配器33で分配された給電信号を伝送する分岐ケーブル34a〜34dと、各分岐ケーブル34a〜34dにそれぞれ接続される送信アンテナ35a〜35dとで主に構成される。
As shown in FIG. 3, the transmission antenna system 31 has substantially the same configuration as the transmission system 61 of FIG. 5, and includes a
各分岐ケーブル34a〜34dの途中にはケーブル接続部36a〜36dが設けられる。本実施の形態では、分配器33と各ケーブル接続部36a〜36d間を高周波同軸給電線で接続し、各ケーブル接続部36a〜36dと各送信アンテナ35a〜35d間を高周波可とう同軸ケーブルで接続した。 Cable connecting portions 36a to 36d are provided in the middle of the branch cables 34a to 34d. In the present embodiment, the distributor 33 and the cable connecting portions 36a to 36d are connected by high-frequency coaxial feeders, and the cable connecting portions 36a to 36d and the transmitting antennas 35a to 35d are connected by high-frequency flexible coaxial cables. did.
この送信アンテナシステム31において、各送信アンテナ35a〜35dのうち、例えば送信アンテナ35aの給電位相のみを遅らせる場合、本実施の形態に係る高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置1を組み込んでケーブル接続部36aを構成する。各ケーブル接続部36b〜36dは、図4のケーブル接続部67と同じ構成である。
In the transmission antenna system 31, when only the feeding phase of the transmission antenna 35a is delayed, for example, among the transmission antennas 35a to 35d, the high frequency coaxial cable phase
さて、図1は、本発明の好適実施の形態を示す高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置を用いたケーブル接続部の部分横断面図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a cable connecting portion using a high-frequency coaxial cable phase adjusting connecting device showing a preferred embodiment of the present invention.
図1に示すように、ケーブル接続部36aは、高周波可とう同軸ケーブル42が接続されるケーブル用コネクタ43と、給電部品の一部を構成し、高周波同軸給電線(図示せず)が接続される給電線用コネクタ44とを、接続装置1を介して接続したものである。つまり、ケーブル接続部36aは、図4のケーブル接続部67において、接続装置41の代わりに接続装置1を用いたものである。
As shown in FIG. 1, the cable connecting portion 36a constitutes a part of a power feeding component and a
ケーブル用コネクタ43は、他端部に同軸ケーブル42が接続され、一端に規格化された外側接続フランジ45aが設けられる。外側接続フランジ45aの内部には雌型の内側接続フランジ(凹部)46aが設けられる。給電線用コネクタ44も同様に、他端部に同軸給電線が接続され、一端に規格化された外側接続フランジ45bが設けられる。外側接続フランジ45bの内部には雌型の内側接続フランジ46b(凹部)が設けられる。内側接続フランジ46a,46bは同一形状である。
The
図1および図2に示すように、本実施の形態に係る高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置1は、略円柱状の中心導体2と、中心導体2の外周の中央部に設けられるケーブル用コネクタ43側のリング状の絶縁体3aと、中心導体2の外周の中央部に設けられる給電線用コネクタ44側のリング状の絶縁体3bと、これら絶縁体3a,3bの外周に設けられ、同軸ケーブル42が調整される位相に応じた軸方向の長さLを有するリング状の外部導体4とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the high-frequency coaxial cable phase adjusting
本実施の形態では、絶縁体3a,3bとして、図4の絶縁体48と同寸法の標準部品を使用した。また、絶縁体3a,3bの材料としては、電気的特性、耐熱性、耐水性、耐薬品性に優れる材料、例えばテフロン(登録商標)を使用した。 In the present embodiment, standard parts having the same dimensions as the insulator 48 of FIG. 4 are used as the insulators 3a and 3b. Further, as the material of the insulators 3a and 3b, a material excellent in electrical characteristics, heat resistance, water resistance, and chemical resistance, for example, Teflon (registered trademark) was used.
外部導体4のケーブル用コネクタ43側となる一端面4aには、ケーブル用コネクタ43の内側接続フランジ46aに嵌合して接続される雄型の内側接続フランジ5aが設けられる。外部導体4の給電線用コネクタ44側となる他端面4bには、給電線用コネクタ44の内側接続フランジ46bに嵌合して接続される雄型の内側接続フランジ5bが設けられる。内側接続フランジ5a,5bは同一形状である。
A male inner connection flange 5a is provided on one end surface 4a of the
中心導体2の外周面と、絶縁体3a,3bと、外部導体4の内周面とで空間部6が区画形成されるように、内側接続フランジ5a内と外部導体4内の一部には絶縁体3aが収納され、内側接続フランジ5b内と外部導体4内の一部には絶縁体3bが収納される。
In the inner connection flange 5 a and a part of the
接続装置1、すなわち中心導体2と、絶縁体3a,3bと、外部導体4と、内側接続フランジ5a,5bとは、ケーブル用コネクタ43側と給電線用コネクタ44側の両側で左右対称であり、かつ図1中の一点鎖線で示す中心線に対して対称である。
The
接続装置1は、給電信号の反射を防止するため、同軸ケーブル42、ケーブル用コネクタ43、給電線用コネクタ44、同軸給電線にインピーダンス整合されるように形成される。インピーダンス整合は、中心導体2の外径φiと、外部導体4の外径φoとを調整することで行う。
The
本実施の形態では、中心導体2の外径φiを図4の中心導体47の外径と同じにし、外部導体4の外径φoを外側接続フランジ45a,45bの外径と同じにした。
In the present embodiment, the outer diameter φi of the
本実施の形態の作用を説明する。 The operation of the present embodiment will be described.
予め、外部導体4の軸方向の長さLが異なる接続装置1を複数種類準備しておく。まず、図3の送信アンテナシステム31を設置した後、複数の送信アンテナ35a〜35dが放射する電波を合成した場合の放射方向の測定を行う。測定の結果、例えば送信アンテナ35aのみの給電位相を遅らせることで、複数の送信アンテナ35a〜35dの放射方向を調整するものとする。すなわち、送信アンテナ35aに接続される同軸ケーブル42(あるいは同軸給電線)の長さを長くする必要があるものとする。
A plurality of types of
この測定結果に基づき、予め準備しておいた複数種類の接続装置1の中から最適な長さLを有する接続装置1を選び、外側接続フランジ45a,45bの接続部分のみ分解し、選んだ接続装置1と既に組み込まれている接続装置とを交換し、図1のケーブル接続部36aを組み立てる。
Based on this measurement result, the
ケーブル接続部36aの組み立ては、同軸ケーブル42が接続されたケーブル用コネクタ43の外側接続フランジ45aの端面と、接続装置1の外部導体4の一端面4aとを、同軸管内の気密を保つゴムパッキン49を介して突き合わせると共に、同軸給電線が接続された給電線用コネクタ44の外側接続フランジ45bの端面と、接続装置1の外部導体4の他端面4bとを、ゴムパッキン49を介して突き合わせ、複数のボルト50、ワッシャ51、ナット52を用いて接続することで行われる。このとき、接続装置1の外部導体4の両側に設けられた内側接続フランジ5a,5bは、それぞれ内側接続フランジ46a,46bに嵌合される。
The cable connecting portion 36a is assembled by rubber packing that keeps the end face of the outer connection flange 45a of the
このように、接続装置1を用いて、長さを長くする必要がある同軸ケーブル42と同軸給電線とを接続することで、もとの同軸ケーブル42より、外部導体4の軸方向の長さLの分だけ長い同軸ケーブルを使用して送信アンテナ35aに給電することと同等となる。つまり、長さLに相当する位相分だけ送信アンテナ35aへの給電位相(同軸ケーブル42の給電位相)を遅らせることができ、複数の送信アンテナ35a〜35dの放射方向を調整できる。
Thus, the axial length of the
言い換えれば、長手方向に長さLの分だけ同軸ケーブル42を長くするように送信アンテナ35aへの給電位相を調整できる。このとき、位相調整される電気的長さ(電気長)は、長さLに比例し、給電信号の周波数と、接続装置1の絶縁体3a,3bの合計誘電率とによって決定される。
In other words, the feeding phase to the transmission antenna 35a can be adjusted so that the coaxial cable 42 is lengthened by the length L in the longitudinal direction. At this time, the electrical length (electrical length) to be phase-adjusted is proportional to the length L, and is determined by the frequency of the feed signal and the total dielectric constant of the insulators 3a and 3b of the
したがって、外側接続フランジ45a,45bの接続部分のみ分解し、外部導体4の軸方向の長さLが異なる複数種類の接続装置1の中から、最適な長さを有する接続装置1を用いてケーブル接続部36aを組み立てることで、ケーブル用コネクタ43の取り付け直しや同軸ケーブル42を交換することなく、同軸ケーブル42の給電位相を容易に調整でき、送信アンテナ35a〜35dの放射方向の測定から放射方向を調整するまでの作業時間を短縮できる。
Accordingly, only the connecting portions of the outer connecting flanges 45a and 45b are disassembled, and the cable using the connecting
接続装置1の絶縁体は、ケーブル用コネクタ43側の絶縁体3aと、給電線用コネクタ44側の絶縁体3bとで分割構成されるので、絶縁体3a,3bの材料として材料費が高いテフロン(登録商標)を使用しても、接続装置1が低コストになる。しかも、既存と同寸法の標準部品(例えば、図4の絶縁体48)を使用できる。
Since the insulator of the
また、接続装置1は、外部導体4の両側に同一形状の内側接続フランジ5a,5bを設けているので、ケーブル用コネクタ43方向、給電線用コネクタ44方向のどちらの方向にも同様に、ケーブル用コネクタ43の外側接続フランジ45a、および給電線用コネクタ44の外側接続フランジ45bに接続できる。
Further, since the
さらに、接続装置1、すなわち中心導体2と、絶縁体3a,3bと、外部導体4と、内側接続フランジ5a,5bとは、ケーブル用コネクタ43側と給電線用コネクタ44側の両側で対称なので、方向を変えて接続しても、機械的かつ電気的に同一の接続が得られる。
Further, the
接続装置1は、他の規格化された外側接続フランジ45a,45bの各サイズにも簡単に応用できる。
The connecting
上記実施の形態では、接続装置1を送信アンテナシステム31の分岐ケーブルの接続部に使用し、分岐ケーブルの位相調整を行う例で説明したが、複数本の主給電線を用いて送信アンテナに給電を行う送信アンテナシステムへの応用も可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the
1 高周波同軸ケーブル位相調整用接続装置
2 中心導体
3a,3b 絶縁体
4 外部導体
42 高周波可とう同軸ケーブル
43 ケーブル用コネクタ
44 給電線用コネクタ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
The high-frequency coaxial cable phase adjustment connecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the center conductor, the insulator, and the outer conductor are symmetrical on both sides.
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