JP2014236399A - アンテナ及びアンテナの敷設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号の減衰を低減でき、通信セキュリティを確保することが可能なアンテナを提供する。【解決手段】 交互に配置された複数の通信区域及び複数の非通信区域のそれぞれを直線状に貫通する配線経路に設置されるアンテナ１であって、通信区域のそれぞれに配置され、線状の第１中心導体、第１中心導体を覆う第１絶縁体、第１絶縁体を覆い、電波を放射するように第１中心導体の延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロット１０が設けられた第１外部導体を有する第１ケーブル部２ａと、非通信区域のそれぞれに配置され、第１中心導体に接続された線状の第２中心導体、第２中心導体を覆う第２絶縁体、第２絶縁体を覆い、第１外部導体に接続された、電波を放射しない第２外部導体を有する第２ケーブル部２ｂとを備えるアンテナである。【選択図】図１

Description

本発明は、漏洩同軸ケーブルを用いたアンテナ及びアンテナの敷設方法に関する。

建築物の内部は、外部からの電波が到達しにくい。また、建築物の内部にアンテナを設置しても、柱、梁、天井、及び床などが電波障害物となるので、電波の不感地帯が生じやすい。そのため、建築物内部に多数のアンテナを設置したり、ケーブル型アンテナである漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）を敷設して、電波障害を防いでいる。
特に、高層建築物の電波障害を解決する手段として、高層建築物の内部にＬＣＸを垂直方向に敷設することが提案されている（特許文献１参照）。ＬＣＸを垂直方向に敷設することにより、床下や天井の防火壁などの影響で水平方向にＬＣＸを敷設することが困難になる問題を回避している。

特開２００３−１６９００５号公報

しかし、高層建築物の内部に垂直方向にＬＣＸを敷設すると、天井から次フロアの床までのフロア間を跨ぐ通信対象外の部分にも電波が放射される。また、通信対象外のフロアにも、電波が放射される。このように、通信対象外の領域への電波の放射は、セキュリティの観点から好ましくない。更に、通信対象外の区域への電波の不要な放射は、ＬＣＸ内を伝搬する信号の減衰を増加させ、電波を供給できる範囲を狭めてしまう。
上記問題点を鑑み、本発明の目的は、信号の減衰を低減でき、通信セキュリティを確保することが可能なアンテナ及びアンテナの敷設方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、交互に配置された複数の通信区域及び複数の非通信区域のそれぞれを直線状に貫通する配線経路に設置されるアンテナであって、通信区域のそれぞれに配置され、線状の第１中心導体、第１中心導体を覆う第１絶縁体、第１絶縁体を覆い、電波を放射するように第１中心導体の延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロットが設けられた第１外部導体を有する第１ケーブル部と、非通信区域のそれぞれに配置され、第１中心導体に接続された線状の第２中心導体、第２中心導体を覆う第２絶縁体、第２絶縁体を覆い、第１外部導体に接続された、電波を放射しない第２外部導体を有する第２ケーブル部とを備えるアンテナが提供される。

本発明の第２の態様によれば、交互に配置された複数の通信区域及び複数の非通信区域のそれぞれを直線状に貫通する配線経路を設け、通信区域のそれぞれに対応して、線状の第１中心導体、第１中心導体を覆う第１絶縁体、第１絶縁体を覆い、電波を放射するように第１中心導体の延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロットが設けられた第１外部導体を有する第１ケーブル部を配置し、非通信区域のそれぞれに対応して、第１中心導体に接続された線状の第２中心導体、第２中心導体を覆う第２絶縁体、第２絶縁体を覆い、第１外部導体に接続された、電波を放射しない第２外部導体を有する第２ケーブル部を配置したアンテナを準備し、アンテナを前記配線経路に敷設することを含むアンテナの敷設方法が提供される。

本発明の第１及び第２の態様において、第１及び第２ケーブル部は、一体の同軸ケーブルにより形成されることが望ましい。あるいは、第１ケーブル部が漏洩同軸ケーブルからなり、第２ケーブル部が一般同軸ケーブルからなり、第１及び第２ケーブル部がコネクタにより接続される構成としてもよい。また、通信区域が高層建築物のフロアであり、配線経路はフロアを垂直に貫通する経路であることが望ましい。

本発明によれば、信号の減衰を低減でき、通信セキュリティを確保することが可能なアンテナ及びアンテナの敷設方法を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るアンテナの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナの第１ケーブル部の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナの第２ケーブル部の一例を示す概略図である。 従来のＬＣＸを用いたアンテナの高層建築物への敷設の一例を示す図である。 図１に示したアンテナの高層建築物への敷設の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナの他の例を示す概略図である。 図６に示したアンテナの高層建築物への敷設の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナを水平に敷設した一例を示す図である。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本発明の実施の形態に係るアンテナ１は、図１に示すように、電波放射部である第１ケーブル部２ａ及び電波非放射部である第２ケーブル部２ｂを備える。図１〜図３に示すように、アンテナ１は、第１及び第２ケーブル部２ａ、２ｂが交互に形成された一体の同軸ケーブルである。アンテナ１は、銅製の中心導体３、発泡ポリエチレン製の絶縁体５、銅製の外部導体７、及びポリエチレンなどの樹脂製のシース９を備える。中心導体３は、線状にｚ軸方向に延伸する。絶縁体５は、中心導体３を覆うように設けられる。外部導体７は、絶縁体５を覆うように設けられる。シース９は、外部導体７の外周を覆うように設けられる。

図２に示すように、第１ケーブル部２ａの外部導体７には、ｚ軸方向に沿って複数のスロット１０が所定のピッチでジグザグ状に設けられる。隣接するスロット１０は、ｚ軸方向に対して、互いに補角をなす傾斜角で傾けて配置される。一方、図３に示すように、第２ケーブル部２ｂの外部導体７には、スロットは形成されない。したがって、アンテナ１に高周波信号が給電されると、第１ケーブル部２ａから電波が放射され、第２ケーブル部２ｂからは電波は放射されない。

従来、電波障害が発生しやすい建築物などの内部に、ＬＣＸがアンテナとして敷設されている。例えば、図４に示すように、ＬＣＸを用いた複数のアンテナ１ａが高層建築物３０に敷設される。アンテナ１ａは、高層建築物３０の一壁面とそれに面する他の壁面との内側に各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを直線的に貫通する配線経路に沿って、最下層のフロア２２ａの床３２ａの床下部２４ａから最上層の天井３４ｄまで垂直に敷設される。最下層のフロア２２ａの床３２ａの床下部２４ａに設置されたルータ及びハブなどの通信機器１６から、ＬＡＮケーブルなどの伝送ケーブル２０により接続された無線ＡＰなどの中継機器１８を介してアンテナ１ａに高周波信号が給電される。アンテナ１ａの終端には、使用するＬＣＸの特性インピーダンス、例えば５０Ωの終端器１２を取り付けて反射を防止する。

アンテナ１ａから、通信区域である各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに電波が放射されるため、高層建築物３０の電波障害を抑制することができる。また、アンテナ１ａの配線経路を直線状に垂直に設けているため、アンテナ１ａの敷設も簡便に行うことができ、使用するＬＣＸの数量を低減することができる。

しかし、床３２ａの床下部２４ａ、及び各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃの天井３４ａ、３４ｂ、３４ｃと床３２ｂ、３２ｃ、３２ｄとの間の天井裏部２４ｂ、２４ｃ、２４ｄなどの電波が必要のない非通信区域にも、電波が放射されてしまう。このため、通信セキュリティの確保が困難となる。また、ＬＣＸは複数のスロットから電波を放射するため、スロットがない同軸ケーブルに比べると高周波信号の減衰量が大きくなる。そのため、アンテナ１ａの終端側で、十分な放射強度を確保することが困難となりやすい。

一方、実施の形態では、図５に示すように、第１及び第２ケーブル部２ａ、２ｂを有するアンテナ１が高層建築物３０に垂直に敷設される。敷設経路は、図４の場合と同様に、高層建築物３０の一壁面とそれに面する他の壁面との内側に各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを直線的に貫通している。通信区域である各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにはそれぞれ、第１ケーブル部２ａが配置される。非通信区域である床下部２４ａ、天井裏部２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにはそれぞれ、第２ケーブル部２ｂが配置される。したがって、通信区域には電波が放射され、非通信区域には電波が放射されない。その結果、通信セキュリティを確保することができる。

また、非通信区域での電波の放射がないため、アンテナ１における高周波信号の減衰量を低減することができる。例えば、第１ケーブル部２ａでの減衰量は約０．６ｄＢ／ｍであり、第２ケーブル部２ｂでの減衰量は約０．２ｄＢ／ｍである。アンテナ１に設けられる第１及び第２ケーブル部２ａ、２ｂの全体の長さがそれぞれ約２０ｍ及び約１０ｍであれば、アンテナ１全体の減衰量は、約１４ｄＢである。一方、通常のＬＣＸを用いたアンテナ１ａでは、全体の減衰量は約１８ｄＢとなる。このように、実施の形態では、非通信区域では電波の放射がないため、高周波信号の減衰量を低減することができ、電波の放射が可能な領域を拡大することができる。

更に、一般に、高層建築物３０では、各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、及び各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ間の天井裏部２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは同じ高さに設計される場合が多い。したがって、アンテナ１を垂直に敷設すれば、第１及び第２ケーブル部２ａ、２ｂを同じ間隔で構成することができ、アンテナ１の設計が容易で、工業製品として製造に適した望ましい構造である。

上述の説明では、高層建築物３０として、４フロア建築物を用いているが、フロア数は限定されない。また、高層建築物３０に敷設されるアンテナ１の数も限定されず、１以上であればよい。更に、通信機器１６及び中継機器１８なども、アンテナ１の数や高層建築物３０に合わせて適宜設置すればよい。

なお、アンテナ１として、図６に示すように、ＬＣＸからなる第１ケーブル部２ａと、一般同軸ケーブルからなる第２ケーブル部２ｂとをコネクタ１４により接続したアンテナを用いてもよい。第１ケーブル部２ａのＬＣＸには複数のスロット１０が設けられ、電波の放射が可能である。第２ケーブル部２ｂの一般同軸ケーブルにはスロットがないため、電波は放射されない。図７に示すように、高層建築物３０の通信区域である各フロア２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにそれぞれ第１ケーブル部２ａを配置し、非通信区域である床下部２４ａ、天井裏部２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにはそれぞれ第２ケーブル部２ｂを配置する。その結果、通信セキュリティを確保することができる。

また、図６に示したアンテナ１を用いる場合、高層建築物３０のフロア高さが異なっていても、第１及び第２ケーブル部２ａ、２ｂに用いるＬＣＸ及び一般同軸ケーブルの長さを適宜変更するだけで対応可能である。この時、アンテナ１全体の高周波信号の減衰量を低減するには、第２ケーブル部２ｂとして、信号減衰量が低い一般同軸ケーブルを選定する必要がある。

また、実施の形態に係るアンテナ１を、建築物の同じフロア内において、非通信区域を挟んで直線的に配置された複数の通信区域を網羅するように水平に敷設してもよい。例えば、図８に示すように、建築物の一フロアにおいて、壁３６で隔離された通信区域２２の部屋と非通信区域２４の部屋とが直線的に配置されている。フロアの天井裏に直線的に水平に配置されたアンテナ１が、ＬＡＮケーブルなどの伝送ケーブル２０、及びコネクタ１４を介して無線ＡＰなどの中継機器１８に接続される。アンテナ１の第１ケーブル部２ａは、通信区域２２に対応する位置に配置される。第２ケーブル部２ｂは、壁３６及び非通信区域２４に対応する位置に配置される。したがって、通信区域２２には電波が放射され、非通信区域２４には電波が放射されないので、通信セキュリティを確保することができる。また、壁３６の部分及び非通信区域２４では電波の放射がないため、高周波信号の減衰量を低減することができ、電波の放射が可能な領域を拡大することができる。
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…アンテナ
２ａ…第１ケーブル部
２ｂ…第２ケーブル部
３…中心導体
５…絶縁体
７…外部導体
９…シース
１０…スロット
２２…通信区域
２２ａ〜２２ｄ…フロア（通信区域）
２４…非通信区域
２４ａ…床下部（非通信区域）
２４ｂ〜２４ｄ…天井裏部（非通信区域）
３０…高層建築物

Claims (7)

1. 交互に配置された複数の通信区域及び複数の非通信区域のそれぞれを直線状に貫通する配線経路に設置されるアンテナであって、
   前記通信区域のそれぞれに配置され、線状の第１中心導体、前記第１中心導体を覆う第１絶縁体、前記第１絶縁体を覆い、前記第１中心導体の延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロットが設けられた電波を放射する第１外部導体を有する第１ケーブル部と、
   前記非通信区域のそれぞれに配置され、前記第１中心導体に接続された線状の第２中心導体、前記第２中心導体を覆う第２絶縁体、前記第２絶縁体を覆い、前記第１外部導体に接続された、電波を放射しない第２外部導体を有する第２ケーブル部
   とを備えることを特徴とするアンテナ。
2. 前記第１及び第２ケーブル部は、一体の同軸ケーブルにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 前記第１ケーブル部が漏洩同軸ケーブルからなり、前記第２ケーブル部が一般同軸ケーブルからなり、前記第１及び第２ケーブル部がコネクタにより接続されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
4. 交互に配置された複数の通信区域及び複数の非通信区域のそれぞれを直線状に貫通する配線経路を設け、
   前記通信区域のそれぞれに対応して、線状の第１中心導体、前記第１中心導体を覆う第１絶縁体、前記第１絶縁体を覆い、前記第１中心導体の延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロットが設けられた電波を放射する第１外部導体を有する第１ケーブル部を配置し、前記非通信区域のそれぞれに対応して、前記第１中心導体に接続された線状の第２中心導体、前記第２中心導体を覆う第２絶縁体、前記第２絶縁体を覆い、前記第１外部導体に接続された、電波を放射しない第２外部導体を有する第２ケーブル部を配置したアンテナを準備し、
   前記アンテナを前記配線経路に敷設する
   ことを含むことを特徴とするアンテナの敷設方法。
5. 前記アンテナは、一体の同軸ケーブルに前記第１及び第２ケーブル部を形成して敷設されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナの敷設方法。
6. 前記アンテナは、前記第１ケーブル部が漏洩同軸ケーブル、前記第２ケーブル部が一般同軸ケーブルからなり、前記第１及び第２ケーブル部をコネクタにより接続して敷設されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナの敷設方法。
7. 前記通信区域が高層建築物のフロアであり、前記配線経路が前記フロアを垂直に貫通する経路であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のアンテナの敷設方法。

Images