JP2006290145A

JP2006290145A - 誘導無線用アンテナ

Info

Publication number: JP2006290145A
Application number: JP2005113308A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Igarashi; 啓介五十嵐; Kikuo Hiiro; 喜久男日色
Original assignee: Hitachi Kokusai Denki Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Kokusai Denki Engineering Co Ltd
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】誘導線との距離が色々であっても誘導線に近接させた状態を安定に維持することができ、構造が簡易である誘導無線用アンテナを提供する。
【解決手段】この発明の誘導無線用アンテナ１において、鉄道車両の移動局から基地局１７０に信号を送信したいときには、フック状に形成した本体部１１を誘導線１６０に引っかけ、フック状の本体部１１の内部に収納されたアンテナ回路にケーブル１５を介して信号を送れば、送信信号はアンテナ回路から誘導線に電磁結合され、基地局に送られる。フック状の部分は、誘導線との間の位置関係を一定に保つことができるから送信を安定的に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナに関し、特に、レール上を移動する鉄道車両に配備された移動局からの信号を内蔵するアンテナ回路を介して誘導線に電磁結合させ、基地局に送信させる誘導無線用アンテナに関する。

レール上を移動する鉄道車両は、電力供給区域毎に区切られて張られたトロリ線（饋電線）を介して、変電所からそれぞれの電力供給区域のトロリに送られる電力をパンタグラフで受けている。しかし、必要がある場合には、車両に備えられた移動局から、例えば、非常発報信号を基地局及び中央制御部などを経由し変電所に通知することにより、該当する電力供給区域へのトロリ線による電力供給を停止させるようにしている。図５ないし図７は、この種の地下鉄等の鉄道車両における誘導無線方式の従来例を説明するための図である。図５の例において、レール１１０の上を移動する鉄道車両１１１は、パンタグラフ１１２を介してトロリ線１２１から電力を受けている。また、鉄道車両１１１に配備された移動局１１３からの信号は、大地帰路方式で送信される。すなわち、送信信号は、ループ型の送信アンテナ１００を経由して電磁結合によりトロリ線１２１に結合する。トロリ線１２１に結合した信号は、誘導線１６０に２次誘導され、線路結合器ＣＮを介して基地局１７０および中央制御部１８０に伝達される。

図６に、金属帰路（メタリック方式）２６０及びそれ用の送信アンテナ２００を示している。ここで用いられているバー型の送信アンテナ２００には、例えば、図８で示されるようなものがある。

上述した従来の誘導無線用アンテナは、図５及び図７のループ型のものにあっては、送信アンテナとトロリ線との間の離隔、あるいは、送信アンテナと誘導線との間の離隔が大きく充分な電磁結合が得られないという問題があり、鉄道車両が牽引車や作業車のように屋根の低い場合にはこの問題はさらに大きくなる。また、図６のバー型の誘導無線用アンテナにあっては、より適切な位置に保持し続けることは容易ではないという問題がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、鉄道車両と誘導線との距離が色々であっても誘導線に近接させ、その近接させた状態を安定に維持することができ、構造が簡易である誘導無線用アンテナを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る誘導無線用アンテナは、レール上を移動する鉄道車両に配備された移動局の送信信号をアンテナ回路を介して誘導線に電磁結合させ、基地局に送信を行わせる誘導無線用アンテナであって、全体を棒状に延びるように形成し、その一方の端部を絶縁体に覆われたフック状に形成し、フック状の部分の内部にアンテナ回路を収納している。

このような構成によれば、信号を送信したいときには、フック状に形成した部分を誘導線に引っかけ、フック状の部分の内部に収納されたアンテナ回路に信号を送れば、送信信号はアンテナ回路から誘導線に電磁結合され、基地局に送られる。フック状の部分は、誘導線との間の位置関係を一定に保つことができるから送信を安定的に行うことができる。

また、この発明において、アンテナ回路を収納しているフック状の部分以外の棒状に延びる部分を、長さ調整のために複数の部分に分離および再組立可能にしている。

さらに、この発明において、アンテナ回路は、Ｃ型のフェライトコアと、フェライトコアに巻き付けられて送信信号を送出する第１の巻線と、フェライトコアに巻き付けられた第２の巻線と、第２の巻線に接続されて第２の巻線と同調回路を構成する同調コンデンサとから構成されているのが好ましい。

以上に詳述したように本発明によれば、信号を送信したいときには、フック状に形成した部分を誘導線に引っかけ、フック状の部分の内部に収納されたアンテナ回路に信号を送れば、送信信号はアンテナ回路から誘導線に電磁結合され、基地局に送られる。フック状の部分は、誘導線との間の位置関係を一定に保つことができるから送信を安定的に行うことができる。また、長さ調整可能にもなっているので、鉄道車両の誘導線との距離が色々であっても誘導線に近接させた状態を安定に維持することができ、構造も簡易である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、この発明の実施の形態の誘導無線用アンテナの外観を示す正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の左側面図である。図２は、図１で示された誘導無線用アンテナの本体部の使用方法を説明する図、図３（ａ）ないし図３（ｃ）は、図１で示された誘導無線用アンテナの本体部のアンテナ回路を作成する工程を説明する工程図、図４は、アンテナ回路の他の例を示す図である。これらの図で示す誘導無線用アンテナは、図５ないし図７で示した鉄道車両や、作業車、電気検測車、牽引車等で基地局等との通信のために用いられる。

図１の誘導無線用アンテナ１は、本体部１１と、結合部１２と、連結パイプ１３と、ケーブル１５と、コネクタ１６とから構成されている。本体部１１は、図１に示されるように上端がフック状に形成され、内部のアンテナ回路を絶縁体で覆うとともに、下端が取り外し可能に結合部１２の上端と結合されている。結合部１２の下端は、取り外し可能に連結パイプ１３の上端に結合されている。連結パイプ１３の下端には連結部１４が設けられている。この連結部１４は、同様に連結部を備えた他の連結パイプ（不図示）を順次に取り付けることができるようにしている（誘導線までの距離が長い場合等のため）。また、この連結部１４は、連結パイプの下端を鉄道車両の適宜な個所に取り付けることを可能にしている。上述の結合部１２からはアンテナ回路からの信号を引き出すためのケーブル１５が接続されている。このケーブル１５の端末にはコネクタ１６が取り付けられており、移動局等に接続可能にしている。

図１に示された誘導無線用アンテナ１がケーブル１５の端末のコネクタ１６に移動局や携帯試験機などを取り付けた状態で使用する場合、誘導無線用アンテナ１のフック状の本体部１１を誘導線１６０に引っかけ、連結部１４を必要に応じて適宜に鉄道車両の適宜な個所に取り付けて使用する。本体部１１に組み込まれたアンテナ回路は、誘導線１６０との結合関係が一定となるので電磁的に安定に結合し、携帯試験機から送られてくる信号を誘導線１６０を介して基地局１７０および中央制御部１８０に送信することができる。

次に、上述の本体部１１に収納されているアンテナ回路の作成過程を図３を参照して簡単に説明する。図３（ａ）に示されるようなリング状のフェライトコア２０の一部を図３（ｂ）に示されるように切断して、Ｃ型のフェライトコア２１を作成する。図３（ｃ）に示されるように、Ｃ型のフェライトコア２１の開口を挟んで一方に第１の巻線２２を、他方に第２の巻線２３を装着し、第１の巻線２２にはケーブル１５を接続し、第２の巻線２３には同調コンデンサ２４を取り付ける。このように形成されたアンテナ回路を絶縁体でフック状に覆い本体部１１を作成する。ここで、フェライトコアを用いたのは高い透磁率を得るためである。

このように構成されているので、送信信号はケーブル１５を介して第１の巻線２２に供給され（高品質の電磁誘導結合）、Ｃ型フェライトコア２１を介して第２の巻線２３およびコンデンサ２４からなる同調回路に与えられる。同調回路に共振した信号は、同調回路から誘導線１６０を経て基地局１７０および中央制御部１８０に伝達される。また、図３で示されたＣ型のフェライトコア２１の代わりに、図４で示されるようなコの字型のフェライトコア３１を使用し、第１，第２の巻線３２，３３および同調コンデンサ２４を装着してもよい。また、Ｕ型のフェライトコアを用いてもよい。すなわち、誘導無線用アンテナ１の先端部分をフック状に形成することが重要である。

（ａ）は、この発明の実施の形態１の誘導無線用アンテナの外観を示す正面図である。（ｂ）は、（ａ）の左側面図である。図１で示された誘導無線用アンテナの本体部の使用方法を説明する図である。（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１で示された誘導無線用アンテナの本体部のアンテナ回路を作成する工程を説明する工程図である。アンテナ回路の他の例を示す図である。鉄道車両が使用する送信アンテナの従来例を示す図である。鉄道車両が使用する送信アンテナの他の従来例を示す図である。鉄道車両が使用する送信アンテナのもう一つの従来例を示す図である。図６の送信アンテナの具体例を示す図である。

符号の説明

１誘導無線用アンテナ、１１本体部、１２結合部、１３連結パイプ、１４連結部、１５ケーブル、１６コネクタ、２０フェライトコア、２１Ｃ型のフェライトコア、２２，３２第１の巻線、２３，３３第２の巻線、２４，３４同調コンデンサ、３１コの字形のフェライトコア。

Claims

レール上を移動する鉄道車両に配備された移動局からの信号を内蔵するアンテナ回路を介して誘導線に電磁結合させ、基地局に送信させる誘導無線用アンテナであって、
全体を棒状に延びるように形成し、その一方の端部を絶縁体に覆われたフック状に形成し、フック状の部分の内部にアンテナ回路を収納している誘導無線用アンテナ。
請求項１記載の誘導無線用アンテナにおいて、
アンテナ回路を収納しているフック状の部分以外の棒状に延びる部分を、長さ調整のために複数の部分に分離および再組立可能にしている誘導無線用アンテナ。
請求項１または請求項２記載の誘導無線用アンテナにおいて、
アンテナ回路は、Ｃ型のフェライトコアと、フェライトコアに巻き付けられて送信信号を送出する第１の巻線と、フェライトコアに巻き付けられた第２の巻線と、第２の巻線に接続されて第２の巻線と同調回路を構成する同調コンデンサとから構成される誘導無線用アンテナ。