JP2013031074A

JP2013031074A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2013031074A
Application number: JP2011166747A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Gocho; 克己牛腸; Hiroki Mochizuki; 啓希望月
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: JP5412476B2; US20130027263A1

Abstract

【課題】カバーの温度が過度に上昇することを防止することが求められる。
【解決手段】実施形態のアンテナ装置は、漏洩同軸ケーブル、電気デバイスおよびカバーを含む。カバーは、長手方向に沿って第１および第２の端部を有した細長い内部空間と第１および第２の端部のそれぞれの近傍で内部空間と外部とをつなぐ第１および第２の通気孔とを形成し、内部空間に漏洩同軸ケーブルおよび電気デバイスを収容する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、アンテナ装置に関する。

本出願人は、漏洩同軸ケーブルを細長いカバーに収容したタワー型のアンテナ装置を用いて無線通信のスポットサービスを提供するシステムを構想している。

そしてアンテナ装置には、香気やイオンの放出などの付加的なサービスを提供するための電気デバイスを搭載することが考えられる。

特開２００５−２３６７４５号公報

上記のようなアンテナ装置では、電気デバイスで生じた熱によりカバーの温度が高められてしまうおそれがある。

このような事情から、カバーの温度が過度に上昇することを防止することが求められる。

実施形態のアンテナ装置は、漏洩同軸ケーブル、電気デバイスおよびカバーを含む。カバーは、長手方向に沿って第１および第２の端部を有した細長い内部空間と第１および第２の端部のそれぞれの近傍で内部空間と外部とをつなぐ第１および第２の通気孔とを形成し、内部空間に漏洩同軸ケーブルおよび電気デバイスを収容する。

第１の実施形態に係る無線通信機の斜視図。第１の実施形態に係る無線通信機の一部断面図。第２の実施形態に係る無線通信機の一部断面図。

以下実施の形態を図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置１の斜視図である。

アンテナ装置１は、カバー１１および支持台１２を含む。

カバー１１は、細長い円筒状をなす。カバー１１は、その一端側に、発光窓１１ａ、通気孔群１１ｂおよび表示窓１１ｃをそれぞれ有する。カバー１１は、その他端側にセンサ窓１１ｄを有する。発光窓１１ａは、光を透過する。通気孔群１１ｂは、空気を通す複数の通気孔を配列したものである。通気孔群１１ｂの各通気孔は、カバー１１の内部空間と外部とをつなぐようにカバー１１を貫通する。表示窓１１ｃは、透明な窓である。センサ窓１１ｄは、赤外線を透過する。なお、発光窓１１ａ、通気孔群１１ｂ、表示窓１１ｃおよびセンサ窓１１ｄの位置および形状は、それぞれ任意に変更が可能である。

支持台１２は、底面が平坦であり、この底面がアンテナ装置１の設置場所における床面に接する。支持台１２は、カバー１１の長手方向が支持台１２の底面にほぼ直交する方向に向くようにカバー１１のセンサ窓１１ｄが設けられた側の端部を保持する。つまり、上記の床面がほぼ水平面をなしているならば、支持台１２はカバー１１をその長手方向がほぼ鉛直方向を向く姿勢で支持する。支持台１２は、スリット状の複数の通気孔１２ａを有する。本実施形態では支持台１２は、等間隔に４つの通気孔１２ａを有する。ただし、通気孔１２ａの形状および数は任意であって良い。

図２はアンテナ装置１の一部断面図である。なお、図２においては、図１に示されるのと同一の部分には同一の符号を付している。

図２は、カバー１１および支持台１２を破断して示す。図２に示すように、カバー１１は中空であり、細長い内部空間１１ｅを形成する。ただし図２においては、発光窓１１ａおよびセンサ窓１１ｄの図示は省略している。またカバー１１は、その内部に配置されるデバイスを支持するための構造を持つが、それらの図示は省略している。

カバー１１は、通気孔１２ａと同数の通気孔１１ｆを有する。複数の通気孔１１ｆと複数の通気孔１２ａとは、それぞれ１つずつがペアとなる。通気孔１１ｆは、ペアとなる通気孔１２ａと連通する状態で形成される。かくしてペアとなる通気孔１１ｆと通気孔１２ａとが、内部空間１１ｅと外部とをつなぐ通気孔を形成する。

かくしてカバー１１は、内部空間１１ｅの一端の近傍に通気孔群１１ｂに含まれる通気孔を有し、内部空間１１ｅの他端の近傍に通気孔１１ｆおよび通気孔１２ａにより形成される通気孔を有する。

アンテナ装置１は、カバー１１および支持台１２に加えて、漏洩同軸（ＬＣＸ）ケーブル１３、バイアス・ティー１４，１５、終端器１６、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９、表示器２０、人感センサ２１および電源スイッチ２２を含む。これらの各デバイスは、内部空間１１ｅに配置される。なお、図２においては、カバー１１内における各デバイスの大まかな位置と電気的な接続状態とを模式的に表している。

ＬＣＸケーブル１３は、一端から供給された高周波信号を他端に向けて伝送するとともに、この高周波信号のエネルギの一部を中間部に設けられたスロットから電波として放射する。またＬＣＸケーブル１３は、周囲の電磁波に応じて生じる高周波信号を伝送する。ＬＣＸケーブル１３は、カバー１１の長手方向に沿って、ほぼ直線状で配置される。

バイアス・ティー１４は、キャパシタ１４ａとインダクタ１４ｂとを含む。キャパシタ１４ａの一端、インダクタ１４ｂの一端およびＬＣＸケーブル１３の第１の端部が互いに接続されている。キャパシタ１４ａの他端は、無線回路２の高周波信号の入出力端子に接続される。インダクタ１４ｂの他端には、ＡＣアダプタ４が出力する直流電圧が電源スイッチ２２を介して供給される。

バイアス・ティー１５は、キャパシタ１５ａとインダクタ１５ｂとを含む。キャパシタ１５ａの一端、インダクタ１５ｂの一端およびＬＣＸケーブル１３の第２の端部が互いに接続されている。キャパシタ１５ａの他端は、終端器１６に接続される。インダクタ１５ｂの他端は、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０のそれぞれの電源端子に接続される。

終端器１６は、典型的には電気抵抗器であり、ＬＣＸケーブル１３の第２の端部のインピーダンスを整合し、第２の端部における高周波信号の反射を抑える。

ＬＥＤインジケータ１７は、ＬＥＤ（light emitting diode）を発光源として含み、そのＬＥＤが発した光が発光窓１１ａよりカバー１１の外部へと出射されるように配置される。ＬＥＤインジケータ１７は、発光状態を変化させることで、アンテナ装置１の動作状態などを表示する。

アロマ・ディフューザ１８は、芳香をもつ化合物を発生する。

ピコイオン発生器１９は、微細なイオンを発生する。

表示器２０は、任意の画像、動画、文字などを表示する。表示器２０は、その表示面を表示窓１１ｃに向けて配置され、表示した画像、動画、文字などを表示窓１１ｃを介してカバー１１の外部から目視できる。表示器２０としては、液晶表示デバイス（ＬＣＤ）などの周知の表示デバイスが利用できる。

人感センサ２１は、赤外線を利用してアンテナ装置１に近接して存在する人間を検出する。人感センサ２１は、人間を検出しているか否かを表す検出信号を出力する。人感センサ２１は、赤外線以外の例えば超音波などを利用して人間を検出するデバイスにて代替することも可能である。

電源スイッチ２２は、人感センサ２１が出力する検出信号に応じてオン・オフする。

無線回路２は、ＬＡＮ（local area network）回線などの通信回線３に接続される。無線回路２は、通信回線３を介して送られてくる伝送データをＬＣＸケーブル１３から無線送信するための高周波信号を生成する。また無線回路２は、ＬＣＸケーブル１３で生じた高周波信号から伝送データを抽出して通信回線３へと送出する。無線回路２は、ＡＣアダプタ４がＡＣ電源から生成した直流電圧が電源スイッチ２２を介して供給され、この直流電圧を動作電圧として動作する。

次に以上のように構成されたアンテナ装置１の動作について説明する。

アンテナ装置１に人間が近づき、それを人感センサ２１が検出すると、電源スイッチ２２がオンとなる。これにより、ＡＣアダプタ４が出力する直流電圧が無線回路２に供給されるようになり、無線回路２が動作する。

無線回路２が入出力端子から出力する高周波信号は、キャパシタ１４ａを通過するが、インダクタ１４ｂは通過しない。一方でＡＣアダプタ４が出力する直流電圧は、インダクタ１４ｂを通過するが、キャパシタ１４ａは通過しない。かくして、高周波信号に直流電圧が重畳された伝送信号がバイアス・ティー１４によって生成される。つまり、バイアス・ティー１４は、重畳回路として機能する。

ＬＣＸケーブル１３は、バイアス・ティー１４から第１の端部へと伝送信号が供給されると、この伝送信号を第２の端部に向けて伝送するとともに、伝送信号に含まれる高周波信号のエネルギの一部を電波として放射する。なお、伝送信号に含まれる高周波信号のうちの電波として放射されなかったものは、バイアス・ティー１５においてキャパシタ１５ａを通過し、終端器１６によって終端される。一方で、ＬＣＸケーブル１３の周囲の電磁波によりＬＣＸケーブル１３に生じた高周波信号は、バイアス・ティー１４においてキャパシタ１４ａを通過し、無線回路２の入出力端子に与えられる。かくして、アンテナ装置１の近くに存在する無線端末は、アンテナ装置１を介して通信回線３にアクセスできる。つまりアンテナ装置１および通信回路３は、無線アクセスポイントを提供する。

一方、伝送信号に含まれる直流電圧は、バイアス・ティー１５においてインダクタ１５ｂを通過し、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０の電源端子に供給される。かくしてＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０に動作電圧が供給されることになり、これらの各部が動作する。このように、バイアス・ティー１５は、伝送信号から高周波信号と直流電圧とを分離しており、分離回路として動作する。

そして、高周波信号はインダクタ１４ｂ，１５ｂによって阻止され、無線回路２、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０の電源端子と、ＡＣアダプタ４の出力端子とには与えられない。従って、無線回路２、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０への供給電圧は一定に維持されて、高周波信号に起因する電源変動により異常動作が生じることがない。また、ＡＣアダプタ４の出力端子へと高周波信号が入力されてしまうことがなく、高周波信号に起因する障害をＡＣアダプタ４に生じさせてしまうことがない。

さて、以上のような動作のなかで、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０は発熱する。これらの電気デバイスの発熱によって内部空間１１ｅの温度が上昇すると、対流による上昇気流が内部空間１１ｅに生じる。この結果、通気孔１２ａおよび通気孔１１ｅを介して内部空間１１ｅへと流入し、内部空間１１ｅを流れ、通気孔群１１ｂを介して内部空間１１ｅから流出する図２に破線矢印で示すような気流が生じる。

以上のようにアンテナ装置１によれば、上記のように内部空間１１ｅに生じる気流によって、内部空間１１ｅの熱が外部へと放出され、内部空間１１ｅの温度が過度に上昇することが防止される。

また、アロマ・ディフューザ１８は発生した化合物およびピコイオン発生器１９が発生したイオンを含む空気は、上記の気流によって通気孔群１１ｂを介してカバー１１の外部へと効率的に放出される。

（第２の実施形態）
図３は第２の実施形態に係るアンテナ装置５の一部断面図である。なお、図３においては、図１および図２に示されるのと同一の部分には同一の符号を付している。

アンテナ装置５がアンテナ装置１と異なるのは、ファン５１を備えることである。

ファン５１は、内部空間１１ｅに配置される。ファン５１は、バイアス・ティー１５においてインダクタ１５ｂを通過した直流電圧により動作する。ファン５１は、内部空間１１ｅの下方から上方に向かう気流を生じさせる。

次に以上のように構成されたアンテナ装置５の動作について説明する。

アンテナ装置５に人間が近づいているために電源スイッチ２２がオンとなっているとき、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０が動作するとともに、ファン５１も動作する。ファン５１は、内部空間１１ｅの下方から上方に向かう気流を生じさせる。この結果、通気孔１２ａおよび通気孔１１ｅを介して内部空間１１ｅへと流入し、内部空間１１ｅを流れ、通気孔群１１ｂを介して内部空間１１ｅから流出する図３に破線矢印で示すような気流が生じる。

以上のようにアンテナ装置５によれば、上記のように内部空間１１ｅに生じる気流によって、内部空間１１ｅの熱が外部へと放出され、内部空間１１ｅの温度が過度に上昇することが防止される。そしてアンテナ装置５においては、ファン５１によって気流を起こすため、アンテナ装置１よりも強い気流を確実に生じさせることができ、内部空間１１ｅをアンテナ装置１よりも確実に冷却できる。

なお、アンテナ装置５によれば、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９、表示器２０およびファン５１などの電気デバイスに動作電圧を供給するための電源ケーブルをＬＣＸケーブル１３に並行して設けておらず、そのような電源ケーブルを設ける場合に比べて内部空間１１ｅを整然とすることが可能である。

またアンテナ装置１では、アンテナ装置１の近辺に人間が存在しないときには、バイアス・ティー１４への直流電圧の供給を停止するので、電力消費量を低減することができる。そして本実施形態においては、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０はいずれもアンテナ装置１に近接している人間に対するサービスを提供するデバイスであるから、そのようなサービス対象となる人間が存在しない状態においては、動作を停止することができる。そしてＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０が動作を停止しているときには、これらの電気デバイスの発熱が生じないから、ファン５１の動作を停止することができる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

カバー１１のうちの支持台１２によって覆われていない部分に通気孔１１ｆを設け、通気孔１２ａは設けなくても良い。

電気デバイスは、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０の一部を含まなくても良いし、それらのデバイス以外の種々のデバイスを含んでも良い。つまり、バイアス・ティー１５により分離された直流電圧を動作電圧とする電気デバイスとしては、ＬＥＤインジケータ１７、アロマ・ディフューザ１８、ピコイオン発生器１９および表示器２０と、それ以外の種々のデバイスとのうちの少なくとも１つを含んでいれば良い。

ファン５１へ、ＬＣＸケーブル１３とは別の電源ケーブルを用いて直流電圧を供給しても良い。

ファン５１は、電源スイッチ２２を介さずに直流電圧を供給しても良い。

人感センサ２１および電源スイッチ２２は、アンテナ装置５に設けなくても良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，５…アンテナ装置、２…無線回路、３…通信回線、４…ＡＣアダプタ、１１…カバー、１１ａ…発光窓、１１ｂ…通気孔群、１１ｃ…表示窓、１１ｄ…センサ窓、１１ｅ…内部空間、１１ｆ…通気孔、１２…支持台、１２ａ…通気孔、１３…漏洩同軸（ＬＣＸ）ケーブル、１４，１５…バイアス・ティー、１４ａ，１５ａ…キャパシタ、１４ｂ，１５ｂ…インダクタ、１６…終端器、１７…ＬＥＤインジケータ、１８…アロマ・ディフューザ、１９…ピコイオン発生器、２０…表示器、２１…人感センサ、２２…電源スイッチ、５１…ファン。

Claims

漏洩同軸ケーブルと、
電気デバイスと、
長手方向に沿って第１および第２の端部を有した細長い内部空間と前記第１および第２の端部のそれぞれの近傍で前記内部空間と外部とをつなぐ第１および第２の通気孔とを形成し、前記内部空間に前記漏洩同軸ケーブルおよび前記電気デバイスを収容するカバーとを具備したアンテナ装置。
前記カバーを、前記長手方向をほぼ鉛直方向に向ける姿勢で支持する支持台をさらに備える請求項１に記載のアンテナ装置。
前記内部空間に気流を生じさせるファンをさらに備える請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
高周波信号と直流電圧とを重畳し、これにより得た伝送信号を前記漏洩同軸ケーブルの
一端に供給する重畳回路と、
前記漏洩同軸ケーブルの他端に接続され、前記漏洩同軸ケーブルで伝送された前記伝送信号から前記高周波信号と前記直流電圧とを分離する分離回路とをさらに具備し、
前記ファンは、前記分離回路が分離した前記直流電圧によって動作する請求項３に記載のアンテナ装置。
人間の近接を検出する人感センサと、
前記人感センサにより前記近接が検出されていないときには前記重畳回路への前記直流電圧の入力を遮断するスイッチとをさらに具備する請求項４に記載のアンテナ装置。