JP2010183501A

JP2010183501A - 長波標準電波再輻射装置

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Publication number: JP2010183501A
Application number: JP2009027414A
Authority: JP
Inventors: Yuji Osawa; 雄二大澤
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP5329253B2

Abstract

【課題】輻射アンテナを小型化して内蔵できるようにする。
【解決手段】ＪＪＹ再輻射装置４の筐体４ａの回路基板４ｂには、ＢＰＦ、復調回路、ＢＵＦＦおよびＡＭＰの電子回路と、輻射アンテナ１４とが組み込まれている。輻射アンテナ１４は、コンデンサが直列接続されて長波標準電波に共振する矩形状のループアンテナ１４ａと、ループアンテナ１４ａの内部に配置され、コンデンサが並列接続されて長波標準電波に共振するバーアンテナ１４ｂとにより構成されている。このバーアンテナ１４ｂは、ループアンテナ１４ａにおける磁界方向Ｘと直交する方向Ｙに対して若干傾斜する方向が磁界方向となるように、傾斜して配置されている。これにより、ループアンテナ１４ａとバーアンテナ１４ｂとが若干磁界結合するようになり、輻射アンテナ１４の電界強度パターンはほぼ無指向性となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、時刻の自動修正を行うための長波標準電波を再放射する長波標準電波再輻射装置に関する。

従来より、長波標準電波に基づく時刻の自動修正システムが実用化されている。このシステムでは、通信総合研究所の標準電波施設から国家標準の高い精度の周波数および時刻とされているコールサインがＪＪＹとされた長波標準電波が発信されている。この標準電波を受信することにより、電波時計等の各種機器において時刻を自動修正することができる。
この長波標準電波は、おおたかどや山標準電波送信所から４０ｋＨｚの長波標準電波が東日本地域に送信されており、はがね山標準電波送信所から６０ｋＨｚの長波標準電波が西日本地域に送信されている。この長波標準電波では、時、分、通算日、年、曜日等のタイムコードが送信されている。そこで、受信側では、受信したタイムコードを用いて標準時刻を確定することができ、これに基づいて時計の時刻を自動修正することができるようになる。

ところで、長波標準電波は波長が長いことからビル等の内部には伝播されず、ビルや地下の内部に設けられた電波時計等は標準電波を受信することが困難となる。すなわち、ビルや地下の内部に設けられた電波時計等は時刻を自動修正することができないことになる。これを解決するために、ビルの屋上に設置したアンテナで長波標準電波を受信し、この受信信号を新たに敷設したケーブルでビルの各階に伝送し、ビルの各階に再放射することが提案されている。

また、ケーブルを新たに敷設するのは設置工事が大がかりになって設置費用も高額になることから既設のケーブルを用いることができるように、既存のＴＶ共聴システムを利用する受信システムも提案されている。このようなＪＪＹ受信システムの構成例を図１３に示す。図１３に示すＪＪＹ受信システム１００においては、マンション等の屋上に設置したＪＪＹ受信アンテナ１０１で長波標準電波を受信し、ＣＡＴＶ変調器１０２により長波標準電波がＴＶ共聴システムが扱っているＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯になるよう変調する。そして、伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された長波標準電波信号とＴＶ信号とを合波して共聴設備１０５の既存のケーブルに送出し、マンション等の各戸に分配する。各戸に分配された長波標準電波信号は各戸に設置されているＣＡＴＶ復調器１０３において元の帯域の長波標準電波信号に復調され、輻射アンテナ１０４から再放射される。再放射された長波標準電波は、電波時計に設けられた受信アンテナ１０５で受信され電波時計の時刻が自動修正されるようになる。

特開２００５−２６５６３２号公報

従来のＪＪＹ受信システム１００においては、長波標準電波の波長がきわめて長いことから、長波標準電波を再放射するループアンテナやワイヤーアンテナとされる輻射アンテナ１０４は周囲長や長さが数１０ｍないし１００ｍもの大きなアンテナになってしまうようになる。このため、長波標準電波を再放射する輻射アンテナ１０４を部屋の天井裏か部屋内に設置することが困難になるという問題点があった。また、輻射アンテナ１０４における同調用コンデンサの調整も部屋ごとに異なるので手間がかかるという問題点がある。さらに、大型の輻射アンテナ１０４になることから、設置した後で設置場所を移動させることや可搬型の輻射アンテナ１０４とすることが困難になるという問題点もあった。さらに、ＣＡＴＶ復調器１０３と輻射アンテナ１０４とをケーブルで接続するため、ケーブルの挿入損失と直流抵抗増加により長波標準電波信号のレベルが低下したり、ケーブルの長さによって輻射アンテナ１０４の同調周波数がずれる等の問題点があった。

そこで、本発明は、輻射アンテナを小型化して内蔵できるようにした可搬式の長波標準電波再輻射装置を提供することを目的としている。

本発明の長波標準電波再輻射装置は、入力された変調されている長波標準電波信号を復調して元の周波数の長波標準電波信号に復調する復調手段と、該復調手段から出力される長波標準電波信号を増幅する増幅手段と、該増幅手段から出力される長波標準電波信号を再輻射する輻射アンテナと、前記復調手段、前記増幅手段および前記輻射アンテナとが内蔵される筐体とを備え、前記輻射アンテナは、長波標準電波信号に共振するループアンテナと、ループアンテナにおける磁界方向と直交する方向に対して若干傾斜する方向が磁界方向となるように該ループアンテナ内に配置され、長波標準電波信号に共振するバーアンテナとを備えることを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、輻射アンテナが長波標準電波信号に共振するループアンテナと、該ループアンテナ内に配置された長波標準電波信号に共振するバーアンテナとで構成されることから、小型の輻射アンテナとすることができ、筐体内に内蔵させることができる。併せて復調手段を筐体内に内蔵させるようにしたので、輻射アンテナへのケーブルをなくすことができることから、ケーブルによる信号レベルの低下や共振周波数のずれを防止することができる。また、ループアンテナにおける磁界方向と直交する方向に対して若干傾斜する方向が磁界方向となるようにループアンテナ内にバーアンテナを配置したことにより、輻射アンテナの電界強度パターンをほぼ無指向性とすることができる。このため、長波標準電波再輻射装置の向きによらず電波時計等が再輻射された長波標準電波を確実に受信することができるようになる。さらに、バーアンテナに発光ダイオードと抵抗とを並列に接続することにより、ループアンテナが送信信号を正常に輻射しているかを、発光ダイオードの点灯で報知することができる。これにより、金属体等の近傍とされてループアンテナが正常に輻射できない配置場所を発光ダイオードの点灯状態を見ることで分かることから、長波標準電波再輻射装置を長波標準電波を正常に輻射できる配置場所に容易に配置できるようになる。

本発明の長波標準電波再輻射装置の実施例とされるＪＪＹ再輻射装置を備えるＪＪＹ受信システムの構成を示すブロック図である。本発明の長波標準電波再輻射装置とされるＪＪＹ再輻射装置の構成を示す回路ブロック図である。本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置の筐体内の構成を示す正面図である。本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナの構成を示す斜視図である。本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナの上部を切断した構成を示す上面図である。本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナの構成を示す回路図である。本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナの電界強度パターンを測定する測定イメージを示す図である。本発明のＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナにおいてバーアンテナのＹ軸方向からの傾きθを０°とした際の電界強度パターンを示す図である。本発明のＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナにおいてバーアンテナのＹ軸方向からの傾きθを１°とした際の電界強度パターンを示す図である。本発明のＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナにおいてバーアンテナのＹ軸方向からの傾きθを４°とした際の電界強度パターンを示す図である。本発明のＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナにおいてバーアンテナのＹ軸方向からの傾きθを１０°とした際の電界強度パターンを示す図である。本発明のＪＪＹ再輻射装置における輻射アンテナにおいてバーアンテナのＹ軸方向からの傾きθを１５°とした際の電界強度パターンを示す図である。従来のＪＪＹ受信システムの構成例を示すブロック図である。

本発明の長波標準電波再輻射装置の実施例とされるＪＪＹ再輻射装置４を備えるＪＪＹ受信システム１の構成を図１に示す。
図１に示す本発明にかかるＪＪＹ受信システム１においては、マンション等の屋上に設置したＪＪＹ受信アンテナ２で長波標準電波を受信し、ＣＡＴＶ変調器３ａにより長波標準電波がＴＶ共聴システムが扱っているＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯になるよう変調する。そして、伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された長波標準電波信号とＴＶ信号とを合波して共聴設備３における既存のケーブルに送出し、マンション等の各戸に分配する。各戸に分配されたＴＶ信号に合波された長波標準電波信号は各戸に設置されている本発明の実施例とされるＪＪＹ再輻射装置４に入力される。ＪＪＹ再輻射装置４の筐体内には、伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された長波標準電波信号を元の周波数帯域の長波標準電波信号に復調する復調回路や、復調された長波標準電波信号を再放射する輻射アンテナが内蔵されており、ＪＪＹ再輻射装置４の構成を示す回路ブロック図を図２に示す。

図２に示すＪＪＹ再輻射装置４は筐体を有し、筐体内に図２に示す構成が内蔵されている。ＪＪＹ再輻射装置４の入力端子ＩＮに入力されたＴＶ信号に合波された長波標準電波信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０により伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された長波標準電波の帯域のみが抽出され、抽出された伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された長波標準電波信号は復調回路１１に出力される。復調回路１１において伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された長波標準電波信号は、元の周波数の長波標準電波信号に復調される。復調された元の周波数とされた長波標準電波信号は、バッファアンプ（ＢＵＦＦ）１２および増幅器（ＡＭＰ）１３により、例えば約１．２Ｖｐ−ｐのレベルになるよう増幅される。ＡＭＰ１３から出力される所定レベルの長波標準電波信号は、輻射アンテナ１４に供給されて、輻射アンテナ１４から長波標準電波が再放射される。ＪＪＹ再輻射装置４は長波標準電波が届きにくい部屋等の建物内に設置されており、ＪＪＹ再輻射装置４から輻射された長波標準電波は電波時計等に内蔵されている受信アンテナ５により受信される。受信アンテナ５で受信された長波標準電波からタイムコードが復調されてタイムコードにより電波時計の時刻が自動修正されるようになる。
なお、輻射アンテナ１４は矩形状に巻回されたコイルからなるループアンテナ１４ａと、ループアンテナ１４ａの内部に配置されたコイルが巻回されているバーアンテナ１４ｂとから構成されている。また、バーアンテナ１４ｂには表示回路１４ｃが接続されており、この表示回路１４ｃは発光ダイオードＬＥＤ１を備え、ループアンテナ１４ａが正常に長波標準電波を輻射している際に発光ダイオードＬＥＤ１が点灯するようになる。

次に、本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置４の筐体内の構成を示す正面図を図３に示す。
図３は蓋をあけた筐体４ａの正面図であり、図３に示すように筐体４ａ内には回路基板４ｂが収納されており、回路基板４ｂに入力信号を入力する同軸端子とされた入力端子（ＩＮ）４ｃが筐体４ａの一側面に設けられている。回路基板４ｂのほぼ上半分にはＢＰＦ１０、復調回路１１、ＢＵＦＦ１２およびＡＭＰ１３の電子回路が組み込まれている。また、回路基板４ｂのほぼ下半分には矩形状に巻回されているループアンテナ１４ａと、ループアンテナ１４ａの内側に配置されたコイルが巻回されているバーアンテナ１４ｂとが設けられている。さらに、ループアンテナ１４ａの内側には表示回路１４ｃが有する発光ダイオードＬＥＤ１と、ＪＪＹ再輻射装置４に電源が供給されて動作状態であることを示す発光ダイオードＬＥＤ２との２つの発光ダイオードと、ループアンテナ１４ａとバーアンテナ１４ｂとを４０ｋＨｚの長波標準電波と６０ｋＨｚの長波標準電波の何れかに共振するよう切り換えるスイッチＳＷが設けられている。

次に、本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置４における輻射アンテナ１４の構成を示す斜視図を図４に示し、輻射アンテナ１４の上部を切断した構成を示す上面図を図５に示す。
これらの図に示す輻射アンテナ１４は、磁界アンテナとして動作させる矩形状のループアンテナ１４ａと、磁界アンテナとして動作させるバーアンテナ１４ｂとを備え、バーアンテナ１４ｂはループアンテナ１４ａ内に配置されている。ループアンテナ１４ａは、例えば横と縦の寸法が約９３ｍｍ×約７８ｍｍの矩形状に形成された側周面のみからなる巻き枠２０の側周面に銅線を巻回したコイル部２１と、コイル部２１に直列に接続されたコンデンサとにより構成されている。このループアンテナ１４ａの共振周波数は、再放射される長波標準電波の周波数とされ、ループアンテナ１４ａには再放射される長波標準電波信号が印加される。ループアンテナ１４ａのインダクタンスは効率良い放射ができるように約０．３〜約１．０ｍＨとされている。また、巻き枠２０の寸法は上記した寸法に限るものではなく上記寸法より巻き枠２０を大きくすれば放射範囲を広くすることができ、小さくすれば放射範囲が狭くなるので目的に応じた大きさを選択すればよい。なお、巻き枠２０を省略することもできる。この場合は、コイル部２１の形状が周側面のみからなる矩形状を保持するようにコイル部２１の巻き線同士を接着剤により接着して互いにばらばらにならないように固定する。図３では、巻き枠２０を省略したループアンテナ１４ａが示されている。

このループアンテナ１４ａ内にバーアンテナ１４ｂは配置されており、例えば約φ１０ｍｍ×約８０ｍｍの円筒状のフェライトコア２２の外周面にコイル部２３が巻回され、コイル部２３にコンデンサが並列に接続されて構成されている。バーアンテナ１４ｂの共振周波数は、ループアンテナ１４ａの共振周波数と同じ周波数になるようにされており、バーアンテナ１４ｂには発光ダイオードＬＥＤ１と抵抗Ｒとの直列回路からなる表示回路１４ｃが並列に接続されて、ループアンテナ１４ａが正常に長波標準電波を輻射している際には、バーアンテナ１４ｂに生じた誘起電圧により発光ダイオードＬＥＤ１が点灯して、ループアンテナ１４ａから長波標準電波が正常に輻射されていることが報知される。なお、バーアンテナ１４ｂは無給電とされループアンテナ１４ａに若干磁界結合することにより、ループアンテナ１４ａから輻射された長波標準電波が誘起される。
輻射アンテナ１４が有する特徴的な構成は、図５に示すようにループアンテナ１４ａが形成する磁力線の方向Ｘと直交する方向Ｙに対して、バーアンテナ１４ｂが形成する磁力線の方向Ｒがθだけ傾斜しているように、バーアンテナ１４ｂをループアンテナ１４ａ内に傾けて配置した構成である。このように、バーアンテナ１４ｂをθだけ傾けることにより、輻射アンテナ１４における磁界アンテナの放射特性においてヌル点が改善されて、電界放射パターンをほぼ無指向性とすることができる。

輻射アンテナ１４の回路図を図６に示す。図６に示す回路図において、ループアンテナ１４ａの端子Ｔには、コイル部２１（Ｌ１）と直列にコンデンサＣ１あるいはコンデンサＣ２が接続されている。端子Ｔには、ＪＪＹ再輻射装置４におけるＡＭＰ１３により増幅された長波標準電波信号が入力されるが、その周波数は４０ｋＨｚあるいは６０ｋＨｚとされる。そこで、４０ｋＨｚの長波標準電波信号が端子Ｔに入力される際にはスイッチＳＷを下側に切り換えて可動接点ｂ１を固定接点ｃ１に接続する。これにより、コイル部２１（Ｌ１）に直列にコンデンサＣ２が接続されてループアンテナ１４ａは、４０ｋＨｚの長波標準電波に直列共振するようになる。また、６０ｋＨｚの長波標準電波信号が端子Ｔに入力される際にはスイッチＳＷを上側に切り換えて可動接点ｂ１を固定接点ａ１に接続する。これにより、コイル部２１（Ｌ１）に直列にコンデンサＣ１が接続されてループアンテナ１４ａは、６０ｋＨｚの長波標準電波に直列共振するようになる。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２は複数のコンデンサを並列接続して構成しているが、所望の容量値が得られれば１つのコンデンサにより構成することができる。例えば、ループアンテナ１４ａのインダクタンスが約０．３８ｍＨとされている場合はコンデンサＣ１は約０．０１８μＦとなり、コンデンサＣ２は約０．０４μＦとなる。なお、端子Ｔに長波標準電波を供給する供給源とされるＡＭＰ１３の出力インピーダンスが約５Ω程度の小さい場合となることを想定してループアンテナ１４ａは直列共振とされている。この場合、供給源のインピーダンスが大きい場合は、並列共振のループアンテナ１４ａとするのがよい。

図６に示す回路図において、バーアンテナ１４ｂは、コイル部２３（Ｌ２）に並列にコンデンサＣ３あるいはコンデンサＣ４が接続されて構成されている。バーアンテナ１４ｂには、ループアンテナ１４ａから輻射された長波標準電波が誘起されるが、その周波数は４０ｋＨｚあるいは６０ｋＨｚとされる。そこで、４０ｋＨｚの長波標準電波がループアンテナ１４ａから輻射される際にはスイッチＳＷを下側に切り換えて可動接点ｂ２を固定接点ｃ２に接続する。これにより、コイル部２３（Ｌ２）に並列にコンデンサＣ４が接続されてバーアンテナ１４ｂは、４０ｋＨｚの長波標準電波に並列共振するようになる。また、６０ｋＨｚの長波標準電波がループアンテナ１４ａから輻射される際にはスイッチＳＷを上側に切り換えて可動接点ｂ２を固定接点ａ２に接続する。これにより、コイル部２３（Ｌ２）に並列にコンデンサＣ３が接続されてバーアンテナ１４ｂは、６０ｋＨｚの長波標準電波に並列共振するようになる。なお、図示するようにスイッチＳＷは２回路２接点のスイッチとされて可動接点ｂ１と可動接点ｂ２とは連動して切り換えられる。また、コンデンサＣ３，Ｃ４は複数のコンデンサを並列接続して構成しているが、所望の容量値が得られれば１つのコンデンサにより構成することができる。例えば、バーアンテナ１４ｂのインダクタンスが約０．６ｍＨとされている場合は、コンデンサＣ３は約０．０１２μＦとなり、コンデンサＣ２は約０．０２７μＦとなる。バーアンテナ１４ｂには、さらに並列にＬＥＤ１と抵抗Ｒとの直列回路からなる表示回路１４ｃが並列に接続されている。抵抗Ｒは、ＬＥＤ１に流れる電流を調整する抵抗である。これにより、バーアンテナ１４ｂに誘起された電圧が所定の電圧値を超えるとＬＥＤ１が点灯するようになり、ＬＥＤ１が点灯した際には、ループアンテナ１４ａから正常に長波標準電波が輻射されていることが報知されることになる。

次に、本発明のＪＪＹ再輻射装置４における輻射アンテナ１４において、ループアンテナ１４ａに対するバーアンテナ１４ｂの傾きθを替えた際の電界強度パターンを図８ないし図１２に示し、電界強度パターンの測定イメージを図７に示す。
図７において輻射アンテナ１４と測定用の受信アンテナ３０とを約３ｍ離隔して配置し、輻射アンテナ１４を３６０°回転させることにより電界強度パターンを受信アンテナ３０により測定している。この場合、輻射アンテナ１４を構成している矩形状のループアンテナ１４ａの寸法は約９３ｍｍ×約７８ｍｍとされ、インダクタンスは約０．８ｍＨとされている。バーアンテナ１４ｂの寸法は約φ１０ｍｍ×約８０ｍｍとされ、インダクタンスは約０．６ｍＨとされている。そして、バーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを０°、約１°、約４°、約１０°、約１５°とした際の電界強度パターンを、バーアンテナ１４ｂを無くした輻射アンテナの場合と対比して図８ないし図１２に示している。

図８を参照すると、バーアンテナ１４ｂがない場合は最大電界強度より約５０ｄＢ以上減衰するヌル点が生じているが、バーアンテナ１４ｂをループアンテナ１４ａ内に配置して、バーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを０°とすると、ヌル点の電界強度が最大電界強度より約３０ｄＢしか減衰しないように改善されることがわかる。
また、図９を参照すると、ループアンテナ１４ａ内に配置されたバーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを１°とすると、ヌル点の電界強度が最大電界強度より約１６ｄＢしか減衰しないように改善され、ほぼ無指向性となる電界強度パターンが得られることがわかる。
さらに、図１０を参照すると、ループアンテナ１４ａ内に配置されたバーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを４°とすると、ヌル点の電界強度が最大電界強度より約７ｄＢしか減衰しないように改善され、ほぼ無指向性となる電界強度パターンが得られることがわかる。ただし、電界強度パターンが全体的に左回りに若干回転して傾くようになる。

さらにまた、図１１を参照すると、ループアンテナ１４ａ内に配置されたバーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを１０°とすると、ヌル点の電界強度が最大電界強度より約７ｄＢしか減衰しないように改善され、ほぼ無指向性となる電界強度パターンが得られることがわかる。ただし、電界強度パターンが全体的にさらに左回りに回転して約４５°程度傾くようになると共に、最大電界強度が若干減少する。
さらにまた、図１２を参照すると、ループアンテナ１４ａ内に配置されたバーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを１５°とすると、ヌル点の電界強度が最大電界強度より約９ｄＢしか減衰しないように改善され、ほぼ無指向性となる電界強度パターンが得られることがわかる。ただし、電界強度パターンが全体的にさらに左回りに回転して約７０°程度傾くようになると共に、最大電界強度が約４ｄＢ減少する。

図８ないし図１２の電界強度パターンを参照すると、ループアンテナ１４ａでは発生してしまうヌル点を、ループアンテナ１４ａにほぼ直交するよう配置されたバーアンテナ１４ｂが補完していることがわかる。このように、バーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを大きくしていくと最大電界強度が減少していくのは、傾きθを±１０°以上傾けると、ループアンテナ１４ａとバーアンテナ１４ｂとの磁界結合が大きくなり、共振周波数がずれるようになって電界強度が低くなるものと考えられる。このことから、輻射アンテナ１４においては、バーアンテナ１４ｂのＹ軸方向からの傾きθを約±１°〜約１０°とするのが好適とされる。

ところで、輻射アンテナ１４において発光ダイオードＬＥＤ１が点灯するのは、輻射アンテナ１４に所定レベルの長波標準電波信号が供給されており、ループアンテナ１４ａの共振周波数が供給された長波標準電波信号の周波数である４０ｋＨｚあるいは６０ｋＨｚに共振していると共に、バーアンテナ１４ｂがループアンテナ１４ａに供給された長波標準電波の周波数である４０ｋＨｚあるいは６０ｋＨｚに共振している場合であって、輻射アンテナ１４が金属性の妨害物の影響を受けていない場合とされる。
また、輻射アンテナ１４において発光ダイオードＬＥＤ１が点灯しない場合としては、共聴設備３から長波標準電波信号がＪＪＹ再輻射装置４に供給されていない場合や、輻射アンテナ１４が金属性の妨害物の影響を受けた場合（共振周波数がずれてループアンテナ１４ａに交流電流が流れなくなる。）となる。このことから、ＪＪＹ再輻射装置４を設置するには発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する位置に設置すればよく、ＪＪＹ再輻射装置４の設置場所を容易に設定できるようになる。

なお、ループアンテナ１４ａの寸法は一例であり、上記した例に限ることはない。さらに、ループアンテナ１４ａおよびバーアンテナ１４ｂのインダクタンスの値も一例を挙げているが、この値に限るものではない。
また、本発明にかかるＪＪＹ再輻射装置４への電源は図示しない電源ユニットから供給されるが、電源ユニットを筐体４ａ内に内蔵するようにしてもよい。電源ユニットから電源をＪＪＹ再輻射装置４に供給する場合は、入力端子ＩＮに入力される高周波信号に直流電源を重畳させて供給し、入力端子ＩＮに供給された直流電源をコンデンサおよびチョークコイルにより分離して、ＪＪＹ再輻射装置４の電子回路の各部に供給するようにする。この場合、ＪＪＹ再輻射装置４に直流電源端子を設けて、直流電源端子に電源ユニットからの電源を供給するようにしてもよい。

微弱電波の規定では、無線設備から３メートルの距離における電界強度に補正した値が５００μＶ／ｍ（約５４ｄＢμＶ／ｍ）以下であれば、無線局の免許を受ける必要はないものとされている。そして、１５０ｋＨｚ以下の周波数の電波の測定においては、測定した電界強度の最大値から次の式により求められる値を減じた値をもって被測定機器が発射する電波の電界強度とするとされている。
２４−２０ｌｏｇ₁₀Ｆ [ｄＢ］
ただし、Ｆは、測定する電波の周波数（単位ＭＨｚ）である。

そこで、長波標準電波の周波数を４０ｋＨｚとして計算すると減ずる値が約−５２ｄＢとなり、６０ｋＨｚとした場合は約−４８．４ｄＢとなる。従って、ＪＪＹ再輻射装置４から３ｍの位置における最大電界強度のレベルは、４０ｋＨｚの場合では約１０６ｄＢμＶ／ｍ以下とされ、６０ｋＨｚの場合は約１０２．４ｄＢμＶ／ｍ以下とされる。この最大電界強度のレベルとなるよう輻射アンテナ１４から輻射した場合は、電波時計等において必要な受信電界強度は約５０ｄＢμＶ／ｍとされることから、雑音・障害物がない環境においては輻射アンテナ１４を内蔵するＪＪＹ再輻射装置４から約２０ｍの範囲において受信することが可能となる。ただし、ＪＪＹ再輻射装置４から３ｍの位置における電界強度のレベルが約９５ｄＢμＶ／ｍとして運用されることが現実的であって、この場合でも少なくともＪＪＹ再輻射装置４から約１４ｍの範囲において受信可能な電界強度を得ることができる。
また、輻射アンテナ１４では、ループアンテナ１４ａ内にバーアンテナ１４ｂを配置しており、バーアンテナ１４ｂはフェライトコア２２を有しているため輻射アンテナ１４における磁束密度を高めることができる。すると、輻射アンテナ１４を内蔵する鉄骨や鉄筋が組み込まれている室内の壁に接近した状態でＪＪＹ再輻射装置４を取り付けても、鉄骨や鉄筋の影響をあまり受けないようになる。これは、バーアンテナ１４ｂの磁束密度が高いことから渦電流が鉄骨や鉄筋に誘起されることが軽減されるからと考えられる。

１ＪＪＹ受信システム、２ＪＪＹ受信アンテナ、３共聴設備、３ａＣＡＴＶ変調器、４ＪＪＹ再輻射装置、４ａ筐体、４ｂ回路基板、４ｃ入力端子、５受信アンテナ、１０ＢＰＦ、１１復調回路、１２バッファアンプ、１３増幅器、１４輻射アンテナ、１４ａループアンテナ、１４ｂバーアンテナ、１４ｃ表示回路、２０巻き枠、２１コイル部、２２フェライトコア、２３コイル部、３０受信アンテナ、１００受信システム、１０１受信アンテナ、１０２変調器、１０３復調器、１０４輻射アンテナ、１０５共聴設備、１０５受信アンテナ、ＩＮ入力端子、ＬＥＤ１発光ダイオード、ＬＥＤ２発光ダイオード、Ｒ抵抗、ＳＷスイッチ、Ｔ端子

Claims

入力された変調されている長波標準電波信号を復調して元の周波数の長波標準電波信号に復調する復調手段と、
該復調手段から出力される長波標準電波信号を増幅する増幅手段と、
該増幅手段から出力される長波標準電波信号を再輻射する輻射アンテナと、
前記復調手段、前記増幅手段および前記輻射アンテナとが内蔵される筐体とを備え、
前記輻射アンテナは、長波標準電波信号に共振するループアンテナと、ループアンテナにおける磁界方向と直交する方向に対して若干傾斜する方向が磁界方向となるように該ループアンテナ内に配置され、長波標準電波信号に共振するバーアンテナとを備え、前記ループアンテナと前記バーアンテナとにより電界強度パターンがほぼ無指向性となることを特徴とする長波標準電波再輻射装置。
前記輻射アンテナにおいて、前記傾斜する方向の角度が約１°ないし約１０°とされていることを特徴とする請求項１記載の長波標準電波再輻射装置。
前記輻射アンテナにおける前記ループアンテナは、コイル部とコンデンサとが直列に接続されて長波標準電波信号に共振するようにされており、前記バーアンテナは、コイル部とコンデンサとが並列に接続されて長波標準電波信号に共振するようにされていることを特徴とする請求項１記載の長波標準電波再輻射装置。
２周波の長波標準電波信号の内のいずれかを選択して利用できるように、前記ループアンテナおよび前記バーアンテナに接続されているコンデンサの容量を切り換えるスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の長波標準電波再輻射装置。
前記バーアンテナに発光ダイオードと抵抗とが並列に接続されており、前記ループアンテナが長波標準電波信号を正常に輻射している際に、前記発光ダイオードが点灯してその旨を報知するようにされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の長波標準電波再輻射装置。