JP2015080010A - Antenna and diversity communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、漏洩同軸ケーブルを用いたアンテナ及びダイバーシチ通信システムに関する。 The present invention relates to an antenna using a leaky coaxial cable and a diversity communication system.
漏洩同軸ケーブル(LCX)は、通常の同軸ケーブルの外部導体に複数のスロットが設けられたものである。このようなスロットを通じて、ケーブル内部の電磁波信号を外部に放射したり、ケーブル外部の電磁波信号をケーブル内部に取り込むことができる。即ち、LCXはケーブル型アンテナであり、特殊な細長い送受信アンテナと言える。 A leaky coaxial cable (LCX) is one in which a plurality of slots are provided in the outer conductor of a normal coaxial cable. Through such a slot, an electromagnetic wave signal inside the cable can be emitted to the outside, or an electromagnetic wave signal outside the cable can be taken into the cable. That is, LCX is a cable type antenna and can be said to be a special long and narrow transmitting / receiving antenna.
LCXは、通信領域が細長い環境におけるアンテナとして有効である。特に、曲がりくねったトンネル内や金属体が多数存在する場所では、電磁波の不感地帯が生じやすい。このような場所では、一般のアンテナを用いると、多数のアンテナを設置しなければならない。しかし、LCXではそれぞれのスロットがアンテナとして働くので、LCXに沿って多数のアンテナが配置されることになる。したがって、1本のLCXを布設するだけで、細長い通信領域でも電磁波不感地帯の発生がし難くなる。布設工事も、一般のアンテナを個別に取り付けて電気配線する必要がなく、LCXを延線するだけでよく非常に簡単に実施できる。 LCX is effective as an antenna in an environment with a long communication area. In particular, an electromagnetic wave insensitive zone is likely to occur in a winding tunnel or a place where many metal bodies exist. In such a place, if a general antenna is used, a large number of antennas must be installed. However, since each slot works as an antenna in LCX, a large number of antennas are arranged along LCX. Accordingly, it is difficult to generate an electromagnetic wave insensitive zone even in a long and narrow communication area by laying only one LCX. The laying work can be carried out very simply by simply extending the LCX, without the need to attach a general antenna individually for electrical wiring.
無線通信において、送信点から受信点に向かう電磁波の経路は様々であり、いわゆるマルチパスが存在する。したがって、受信レベルは、受信点の位置による各受信波の位相変化や各受信波の偏波状態変化でフェージング現象が発生する。このようなフェージング現象を改善する通信技術としてダイバーシチ方式がある(非特許文献1参照)。 In wireless communication, there are various electromagnetic wave paths from a transmission point to a reception point, and so-called multipaths exist. Therefore, a fading phenomenon occurs in the reception level due to the phase change of each reception wave and the polarization state change of each reception wave depending on the position of the reception point. There is a diversity method as a communication technique for improving such a fading phenomenon (see Non-Patent Document 1).
空間ダイバーシチにおいては、位置の異なる複数のアンテナがそれぞれ受信器に接続され、受信強度の高いアンテナが選択される。偏波ダイバーシチにおいては、偏波特性の異なる複数のアンテナがそれぞれ受信器に接続され、受信強度の高いアンテナが選択される。 In space diversity, a plurality of antennas with different positions are connected to a receiver, and an antenna with high reception strength is selected. In polarization diversity, a plurality of antennas having different polarization characteristics are respectively connected to a receiver, and an antenna with high reception intensity is selected.
非特許文献1においては、ダイバーシチ通信の機能について、送信側に1台のアンテナ、受信側に2台のアンテナを具備する受信ダイバーシチにより説明されている。逆に、送信側に2台のアンテナ、受信側に1台のアンテナを具備する送信ダイバーシチにおいても同様の機能を有している。
In
LCXも、ダイバーシチ通信用のアンテナに用いることができる。しかし、LCXは、近接した金属体などにより電気的に影響を受けることが知られている(非特許文献2参照)。したがって、複数のLCX間の距離の設定は、ダイバーシチ通信のアンテナとしての性能にとって重要な課題である。 LCX can also be used as an antenna for diversity communication. However, it is known that LCX is electrically affected by a close metal body or the like (see Non-Patent Document 2). Therefore, the setting of the distance between a plurality of LCXs is an important issue for the performance as an antenna for diversity communication.
特許文献1においては、LCXをダイバーシチ通信用アンテナとして使用する方法が提案されている。提案された方法では、受信レベルが落ち込むLCXの接続点に平行に副アンテナとしてのLCXを配置してダイバーシチ通信システムを構成している。しかしながら、特許文献1には、LCXの間隔は記載されていない。LCXが不用意に近接して配置された場合、互いのLCXの放射特性を劣化させ、本来のLCXの有するアンテナ性能が得られない危険性がある。
また、複数のアンテナを使用するMIMO(Multiple−Input and Multiple−Output)において、アンテナとしてLCXを使用する結束漏洩伝送路が提案されている(特許文献2参照)。提案された結束漏洩伝送路において、λを信号の波長として、LCXを互いにλ/2以上離して一体化して設置することが記載されている。現行の無線LANで一般に使用されている信号の周波数は2.4GHzであり、波長λは125mmとなる。したがって、特許文献2の手法を採用するならばLCX間の距離は62.5mm以上としなければならない。そのため、複数のLCXを個別に布設する場合は可能であるが、工事費の削減や取り扱い性の向上のために複数のLCXを一体化する場合に問題が発生する。具体的には、LCX製造時のシース押出成形工程では、シース径が50mm以上となるように丸型に押出成形するのは困難であり、特許文献2によって示唆されているとおり62.5mm以上とすることは非常に困難である。
Further, in MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) using a plurality of antennas, a bundled leaky transmission line using LCX as an antenna has been proposed (see Patent Document 2). In the proposed bundled leaky transmission line, it is described that LCXs are integrated and separated from each other by λ / 2 or more, where λ is a signal wavelength. The frequency of a signal generally used in the current wireless LAN is 2.4 GHz, and the wavelength λ is 125 mm. Therefore, if the method of
上述のように、通信品質の安定化を目的としているダイバーシチ方式において、複数のLCXをアンテナとして使用することは特許文献1及び2に提案されている。しかし、特許文献1においては、設置するLCX間の距離についての記載がない。また、特許文献2においては、現行の無線LANの周波数帯に適用する場合、必要となるLCX間の距離は、通常使用されるLCXを一体化する製造技術では困難である。
As described above,
上記問題点を鑑み、本発明の目的は、複数のLCXを一体で製造することができ、LCXの性能劣化を低減することが可能なアンテナ及びダイバーシチ通信システムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an antenna and a diversity communication system capable of integrally manufacturing a plurality of LCXs and capable of reducing performance degradation of the LCXs.
本発明の第1の態様によれば、それぞれが、信号が伝搬する線状の中心導体、中心導体を覆う絶縁体、絶縁体を覆い、中心導体の軸方向に沿って一定のピッチで複数のスロットが配列された外部導体を有し、互いに並行して延伸する複数の漏洩同軸ケーブルと、複数の漏洩同軸ケーブルそれぞれの外周を覆い、隣り合う漏洩同軸ケーブルを連結するシースとを備え、信号の周波数が1.9GHz〜3.7GHzの範囲であり、隣り合う漏洩同軸ケーブルの中心間の間隔が、λを信号の波長として、λ/4以上、且つ40mm以下の範囲であるアンテナが提供される。 According to the first aspect of the present invention, each includes a linear center conductor through which a signal propagates, an insulator covering the center conductor, a plurality of insulators covering the insulator, and at a constant pitch along the axial direction of the center conductor. A plurality of leaky coaxial cables each having an outer conductor in which slots are arranged and extending in parallel with each other; and a sheath that covers the outer periphery of each of the plurality of leaky coaxial cables and connects adjacent leaky coaxial cables. Provided is an antenna having a frequency in a range of 1.9 GHz to 3.7 GHz and an interval between adjacent leaky coaxial cables in a range of λ / 4 or more and 40 mm or less, where λ is a signal wavelength. .
本発明の第1の態様において、漏洩同軸ケーブルの複数のスロットの長手方向が、軸方向に対して垂直な角度で配列されてもよく、あるいは、軸方向に対して傾斜した角度で配列されてもよい。また、一つの漏洩同軸ケーブルの複数のスロットの長手方向が軸方向に対して垂直な角度で配列され、他の漏洩同軸ケーブルの複数のスロットの長手方向が軸方向に対して傾斜し、隣接するスロットの傾斜した角度が互いに補角をなす角度で配列されてもよい。 In the first aspect of the present invention, the longitudinal directions of the plurality of slots of the leaky coaxial cable may be arranged at an angle perpendicular to the axial direction, or arranged at an angle inclined with respect to the axial direction. Also good. The longitudinal directions of the plurality of slots of one leaky coaxial cable are arranged at an angle perpendicular to the axial direction, and the longitudinal directions of the plurality of slots of the other leaky coaxial cable are inclined with respect to the axial direction and are adjacent to each other. The slanted angles of the slots may be arranged at angles that are complementary to each other.
本発明の第2の態様によれば、それぞれが、信号が伝搬する線状の中心導体、中心導体を覆う絶縁体、絶縁体を覆い、中心導体の軸方向に沿って一定のピッチで複数のスロットが配列された外部導体を有し、互いに並行して延伸する複数の漏洩同軸ケーブルと、複数の漏洩同軸ケーブルそれぞれの外周を覆い、隣り合う漏洩同軸ケーブルを連結するシースとを備え、信号の周波数が0.75GHz〜3.7GHzの範囲であり、隣り合う漏洩同軸ケーブルの中心間の距離が、λを信号の波長として、λ/10以上、且つ40mm以下の範囲であるアンテナが提供される。 According to the second aspect of the present invention, each of the linear center conductor through which the signal propagates, the insulator covering the center conductor, the insulator is covered, and a plurality of pitches are arranged at a constant pitch along the axial direction of the center conductor. A plurality of leaky coaxial cables each having an outer conductor in which slots are arranged and extending in parallel with each other; and a sheath that covers the outer periphery of each of the plurality of leaky coaxial cables and connects adjacent leaky coaxial cables. Provided is an antenna having a frequency in a range of 0.75 GHz to 3.7 GHz and a distance between adjacent leaky coaxial cable centers in a range of λ / 10 or more and 40 mm or less, where λ is a signal wavelength. .
本発明の第2の態様において、漏洩同軸ケーブルの複数のスロットの長手方向が軸方向に対して傾斜し、隣接するスロットの傾斜した角度が互いに補角をなす角度で配列されてもよい。 In the second aspect of the present invention, the longitudinal direction of the plurality of slots of the leaky coaxial cable may be inclined with respect to the axial direction, and the inclined angles of the adjacent slots may be arranged at angles that are complementary to each other.
本発明の第3の態様によれば、本発明の第1又は第2の態様に記載のアンテナを備えたダイバーシチ通信システムが提供される。 According to the 3rd aspect of this invention, the diversity communication system provided with the antenna as described in the 1st or 2nd aspect of this invention is provided.
本発明によれば、複数のLCXを一体で製造することができ、LCXの性能劣化を低減することが可能なアンテナ及びダイバーシチ通信システムを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the antenna and diversity communication system which can manufacture several LCX integrally and can reduce the performance degradation of LCX.
(第一実施形態)
以下図面を参照して、本発明の第一実施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。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す本発明の第一実施形態は、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。 The first embodiment of the present invention shown below exemplifies an apparatus and method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material of the component, The shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.
本発明の第一実施形態に係るアンテナは、ダイバーシチ通信システムに用いることが可能で、図1に示すように、複数の漏洩同軸ケーブル(以下、LCXと称する)1と、各々のLCX1の外周を覆い、隣り合うLCX1を連結するシースを備える。隣り合うLCX1同士は、中心間の距離aで連結される。
The antenna according to the first embodiment of the present invention can be used in a diversity communication system. As shown in FIG. 1, a plurality of leaky coaxial cables (hereinafter referred to as LCX) 1 and the outer periphery of each
LCX1は、図2に示すように、中心導体3、絶縁体5、及び外部導体7を有する。中心導体3は、高周波信号を供給する給電側から終端側に向かう軸方向(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。外部導体7には、LCXの軸方向に沿って複数のスロット10が一定のピッチPで設けられる。スロット10は角丸長方形状であり、その長手方向をz軸方向に対する角度γが90度で配列した垂直スロットである。シース9は、LCX1の外部導体7の外周を覆うように設けられる。
The
例えば、LCX1には、直径2mmの銅線製の中心導体3、比誘電率εrが1.5で外径5mmの発泡ポリエチレン製の絶縁体5、及び厚さ0.01mmの銅箔製の外部導体7が用いられる。LCX1の特性インピーダンスは、例えば50Ωである。スロット10は、長さ5mm、幅2mm、ピッチPは80mmで、z軸方向に対する角度γは90度である。また、シース9の外径は、7mmである。
For example, the
以下においては、図3及び図4に示すように、アンテナとして2本のLCX1、1aを使用して説明する。また、2本のLCX1、1aは連結せずに、互いに並行に直線状に配置している。なお、LCX1aは、図2に示したLCX1と同じである。
In the following description, as shown in FIGS. 3 and 4, two
図3及び図4に示すように、長さが約3mの2本LCX1、1aを、電波吸収体30上に中心間の距離aで離間して配置する。LCX1、1aの終端部には、反射防止のためにLCX1の特性インピーダンスに等しい、例えば50Ωの終端器12が接続される。座標系として、電波吸収体30表面に垂直な方向をx軸、電波吸収体30表面でLCX1、1aの軸方向に直交する方向をy軸、LCX1、1aの軸方向をz軸とする。z軸の原点は、LCX1の給電端から終端部から離れる方向に1mの位置とする。つまり、LCX1は、z=1m〜4mの位置に配置される。x軸及びy軸の原点は、それぞれLCX1、1aの中心位置、及びLCX1、1a間の中央位置とする。
As shown in FIGS. 3 and 4, two
発信機16からLCX1の給電端にアプローチケーブル18を介して、入力電力Pin、周波数が2.4GHzの信号が供給される。供給された信号は、LCX1から放射される。LCX1から放射された放射波は、x軸の原点からx軸方向に高さhで離間して配置された半波長標準ダイポールアンテナなどの受信アンテナ20で受信される。受信アンテナ20は、汎用同軸ケーブルなどのアプローチケーブル24を介して、放射波の受信電力Poutを検出する受信機22に接続される。LCX1からの放射波は、LCX1の軸方向に平行なEz偏波である。したがって、LCX1からの放射波を受信するために、受信アンテナ20のアンテナ素子をz軸方向に向ける。受信アンテナ20は、高さhが約1.5mの位置で、z軸方向に0m〜4mの範囲で移動させている。z軸の各位置において受信した電力の平均値を、受信電力Poutとする。放射波の強度を表す結合損失Lcは、次式で計算される。結合損失Lcが小さいほど放射波の強度は強くなる。
A signal having an input power Pin and a frequency of 2.4 GHz is supplied from the
Lc = −10log(Pout/Pin) (dB) ・・・(1)
図5に、LCX1、1aの中心間の距離aが、信号の波長をλとして、λ/2(62.5mm)、λ/4(31.3mm)、及びλ/10(12.5mm)の場合について、結合損失の測定結果を示す。図5に示すように、距離aがλ/2と広い場合は、結合損失の平均値は約70dBで、変動は5dB以内である。距離aがλ/4と狭くなると、結合損失の平均値は約74dBで、変動は7dB程度となる。このように、距離aがλ/4の場合、放射がやや弱まり、変動が悪化するものの、アンテナとしては機能している。距離aがλ/10と更に狭くなると、結合損失の平均値は85dB程度で、変動は20dB程度となる。このように、距離aがλ/10の場合、放射が極端に弱くなり、変動も悪化が大きく、もはやアンテナとしては機能しない。
Lc = -10 log (Pout / Pin) (dB) (1)
In FIG. 5, the distance a between the centers of LCX1 and 1a is λ / 2 (62.5 mm), λ / 4 (31.3 mm), and λ / 10 (12.5 mm), where λ is the wavelength of the signal. For the case, the measurement result of coupling loss is shown. As shown in FIG. 5, when the distance a is as wide as λ / 2, the average value of the coupling loss is about 70 dB and the fluctuation is within 5 dB. When the distance a is reduced to λ / 4, the average value of the coupling loss is about 74 dB and the fluctuation is about 7 dB. As described above, when the distance a is λ / 4, the radiation is slightly weakened and the fluctuation is worsened, but it functions as an antenna. When the distance a is further narrowed to λ / 10, the average value of the coupling loss is about 85 dB and the fluctuation is about 20 dB. Thus, when the distance a is λ / 10, the radiation becomes extremely weak, the fluctuation is greatly deteriorated, and it no longer functions as an antenna.
したがって、本発明の第一実施形態では、複数のLCX1を連結して一体化する場合、隣り合うLCX1の中心間の距離aとしては、λ/4以上が望ましい。また、LCX1のシースの押出成形工程においては、製造装置や製造条件の制約から、距離aは40mmが上限であることがケーブル製造の技術分野において広く知られている。このように、信号周波数が2.4GHzでは、望ましい距離aの範囲は、λ/4、即ち31mm以上、且つ40mm以下となる。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, when a plurality of
図5に示された実験結果から、望ましい距離aの範囲は、λ/4以上、且つ40mm以下であることが見出された。ここで、λ/4=40mmの場合を考えると、λ=160mmとなり、周波数に換算すると1.87GHzとなる。また、特許文献2においては距離aをλ/2とすることが示されている。λ/2=40mmの場合を考えると、λ=80mmとなり、周波数に換算すると約3.75GHzとなる。したがって、信号周波数が1.9GHz〜3.7GHzの範囲においては、距離aとして、λ/4以上、且つ40mm以下の範囲を適用することができる。
From the experimental results shown in FIG. 5, it was found that the range of the desired distance a is not less than λ / 4 and not more than 40 mm. Here, considering the case of λ / 4 = 40 mm, λ = 160 mm, which is 1.87 GHz in terms of frequency.
このように、複数のLCX1の中心間距離aをλ/4以上、且つ40mm以下の範囲とすることにより、複数のLCXを一体で製造することができ、LCXの性能劣化を低減することができる。その結果、ダイバーシチ通信システムにおいて、高性能のアンテナとして使用することが可能となる。
Thus, by setting the distance a between the centers of the plurality of
なお、上述の実験は、アンテナからの放射波強度の測定結果に基づいて望ましい距離aを見出したものであるが、アンテナが信号を受信する場合においても有効である。 In addition, although the above-mentioned experiment found the desirable distance a based on the measurement result of the radiated wave intensity from the antenna, it is also effective when the antenna receives a signal.
(第二実施形態)
本発明の第二の実施形態に係るアンテナに用いるLCX1は、図6に示すように、長手方向がz軸方向に対して同じ角度γで傾斜して配列された複数の角丸長方形状のスロット10を有する。スロット10の長さは12mm、幅は2mm、角度γは30度である。第二実施形態に係るLCX1からは、LCX1の中心軸(z軸)に平行なEz偏波とz軸に垂直なEy偏波との放射波が放射される。第二実施形態では、スロット10が同一の角度γを有する傾斜スロットで、Ez偏波及びEy偏波が放射される点が第一実施形態と異なる。他の構成は、第一実施形態と同様であるので、重複する記載は省略する。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 6, the
第二実施形態に係るLCX1について、図3及び図4に示した測定系を用いて結合損失を測定した結果を図7及び図8に示す。測定に用いた偏波は、それぞれEz偏波及びEy偏波である。
FIG. 7 and FIG. 8 show the results of measuring the coupling loss of the
Ez偏波について、図7に示すように、距離aがλ/2と広い場合は、結合損失の平均値は約65dBで、変動は5dB以内であり、LCX1aを配置しない場合と同様の特性である。距離aがλ/4と狭くなると、結合損失の平均値は約69dBでやや放射が弱まり、変動は7dB程度と悪化する。しかし、アンテナとしては機能している。距離aがλ/10と更に狭くなると、結合損失の平均値は85dB程度で放射が極端に弱くなり、変動は20dB程度と悪化する。そのため、距離aがλ/10の場合、もはやアンテナとしては機能しない。
As shown in FIG. 7, for the Ez polarization, when the distance a is as wide as λ / 2, the average value of the coupling loss is about 65 dB, the fluctuation is within 5 dB, and the characteristics are the same as when the
Ey偏波について、図8に示すように、距離aがλ/2と広い場合は、結合損失の平均値は約71dBで、変動は5dB以内であり、LCX1aを配置しない場合と同様の特性である。距離aがλ/4と狭くなっても、結合損失の平均値は約71dBであり、変動も5dB以内と問題ない。距離aがλ/10と更に狭くなっても、結合損失の平均値は74dB程度でやや放射が弱まり、変動は8dB程度と悪化するが、アンテナとしては機能している。しかし、距離aを7mm、即ちLCX1、1aのシース9を接触させた場合は、結合損失の平均値は75dBと放射が弱まり、変動は13dBと悪化し、アンテナとしての性能が大きく劣化する。
For the Ey polarization, as shown in FIG. 8, when the distance a is as wide as λ / 2, the average value of the coupling loss is about 71 dB, the fluctuation is within 5 dB, and the characteristics are similar to those when the
したがって、第二実施形態では、複数のLCX1を連結して一体化する場合、隣り合うLCX1の中心間の距離aとしては、λ/4以上が望ましい。また、LCX1のシースの押出成形工程における制限から、距離aは40mm以下が望ましい。このように、信号周波数が2.4GHzでは、望ましい距離aの範囲は、λ/4、即ち31mm以上、且つ40mm以下となる。
Therefore, in the second embodiment, when a plurality of
図7および図8に示された実験結果から、望ましい距離aの範囲は、λ/4以上、且つ40mm以下であることが見出された。ここで、λ/4=40mmの場合を考えると、λ=160mmとなり、周波数に換算すると1.87GHzとなる。また、特許文献2においては距離aをλ/2とすることが示されている。λ/2=40mmの場合を考えると、λ=80mmとなり、周波数に換算すると約3.75GHzとなる。したがって、第一実施形態と同様に、信号周波数が1.9GHz〜3.7GHzの範囲においては、距離aとして、λ/4以上、40mm以下の範囲を適用することができる。このように、複数のLCX1お中心間距離aをλ/4以上、40mm以下の範囲とすることにより、複数のLCXを一体で製造することができ、LCXの性能劣化を低減することができる。その結果、ダイバーシチ通信システムにおいて、高性能のアンテナとして使用することが可能となる。
From the experimental results shown in FIG. 7 and FIG. 8, it was found that the range of the desired distance a is not less than λ / 4 and not more than 40 mm. Here, considering the case of λ / 4 = 40 mm, λ = 160 mm, which is 1.87 GHz in terms of frequency.
なお、Ey偏波を用いる場合は、距離aを、λ/10以上、40mm以下の範囲としてもよい。信号周波数も、0.75GHz〜3.7GHzの範囲となる。 When using Ey polarization, the distance a may be in the range of λ / 10 to 40 mm. The signal frequency is also in the range of 0.75 GHz to 3.7 GHz.
(第三実施形態)
本発明の第三実施形態に係るアンテナに用いるLCX1は、図9に示すように、z軸に沿って複数の角丸長方形状のスロット10a、10bが一定のピッチPでジグザグ状に設けられる。スロット10aは、長手方向がz軸方向に対して鋭角の角度αで傾けて配置される。スロット10aに隣接するスロット10bは、長手方向がz軸方向に対して鈍角の角度βで傾けて設けられる。角度α、βは互いに補角をなす。スロット10a、10bは、長さが12mm、幅が2mmで、角度α、βはそれぞれ20度及び160度である。第三実施形態に係るLCX1からは、z軸に垂直なEy偏波の放射波が放射される。第三実施形態では、スロット10a、10bがそれぞれ角度α、βを有する傾斜スロットであり、Ey偏波が放射される点が第一実施形態および第二実施形態と異なる。他の構成は、第一実施形態および第二実施形態と同様であるので、重複する記載は省略する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 9, the
第三実施形態に係るLCX1について、図3及び図4に示した測定系を用いて結合損失を測定した結果を図10に示す。測定に用いた偏波は、Ey偏波である。図10に示すように、距離aがλ/2と広い場合は、結合損失の平均値は約69dBで、変動は5dB以内であり、LCX1aを配置しない場合と同様の特性である。距離aがλ/4と狭くなっても、結合損失の平均値は約70dBであり、変動も5dB以内と問題ない。距離aがλ/10と更に狭くなると、結合損失の平均値は73dB程度でやや放射が弱まり、変動は7dB程度と悪化するが、アンテナとしては機能している。しかし、距離aを7mm、即ちLCX1、1aのシース9を接触させた場合は、結合損失の平均値は74dBと放射が弱まり、変動は12dBと悪化し、アンテナとしての性能が劣化する。
FIG. 10 shows the result of measuring the coupling loss of the
したがって、第三実施形態では、複数のLCX1を連結して一体化する場合、隣り合うLCX1の中心間の距離aとしては、λ/10以上が望ましい。また、LCX1のシースの押出成形工程における制限から、距離aは40mm以下が望ましい。このように、信号周波数が2.4GHzでは、望ましい距離aの範囲は、λ/10、即ち12.5mm以上、且つ40mm以下となる。
Therefore, in the third embodiment, when a plurality of
図10に示された実験結果から、望ましい距離aの範囲は、λ/10以上、且つ40mm以下であることが見出された。ここで、λ/10=40mmの場合を考えると、λ=400mmとなり、周波数に換算すると0.75GHzとなる。また、特許文献2においては距離aをλ/2とすることが示されている。λ/2=40mmの場合を考えると、λ=80mmとなり、周波数に換算すると約3.75GHzとなる。したがって信号周波数が0.75GHz〜3.7GHzの範囲においては、距離aとして、λ/10以上、40mm以下の範囲を適用することができる。このように、複数のLCX1お中心間距離aをλ/10以上、40mm以下の範囲とすることにより、複数のLCXを一体で製造することができ、LCXの性能劣化を低減することができる。その結果、ダイバーシチ通信システムにおいて、高性能のアンテナとして使用することが可能となる。
From the experimental results shown in FIG. 10, it was found that the range of the desirable distance a is not less than λ / 10 and not more than 40 mm. Here, considering the case of λ / 10 = 40 mm, λ = 400 mm, which is 0.75 GHz in terms of frequency.
なお、上述の説明では、複数のLCX1は、すべて同一形状のスロットを有する。しかし、スロット形状の異なるLCXを複数用いてもよい。例えば、Ez偏波を主とする図2に示した垂直スロットのLCXと、Ey偏波を主とする図9に示したジグザグ状スロットを有するLCXとを用いてもよい。この場合、空間ダイバーシチ通信システムだけでなく、偏波ダイバーシチ通信システムにも適用することが可能となる。
In the above description, all of the plurality of
(その他の実施形態)
上記のように、第一実施形態から第三実施形態まで記載したが、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の実施形態、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。
(Other embodiments)
As described above, the first embodiment to the third embodiment have been described. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…漏洩同軸ケーブル(LCX)
3…中心導体
5…絶縁体
7…外部導体
9…シース
10、10a、10b…スロット
12…終端器
1 ... Leaky coaxial cable (LCX)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の漏洩同軸ケーブルそれぞれの外周を覆い、隣り合う漏洩同軸ケーブルを連結するシース
とを備え、
前記信号の周波数が1.9GHz〜3.7GHzの範囲であり、前記隣り合う漏洩同軸ケーブルの中心間の距離が、λを前記信号の波長として、λ/4以上、且つ40mm以下の範囲であることを特徴とするアンテナ。 Each includes a linear center conductor through which a signal propagates, an insulator covering the center conductor, an outer conductor covering the insulator, and having a plurality of slots arranged at a constant pitch along the axial direction of the center conductor. A plurality of leaky coaxial cables that extend parallel to each other;
A sheath for covering the outer periphery of each of the plurality of leaky coaxial cables and connecting adjacent leaky coaxial cables;
The frequency of the signal is in the range of 1.9 GHz to 3.7 GHz, and the distance between the centers of the adjacent leaky coaxial cables is in the range of λ / 4 or more and 40 mm or less, where λ is the wavelength of the signal. An antenna characterized by that.
前記複数の漏洩同軸ケーブルの他の一つは、前記複数のスロットの長手方向が前記軸方向に対して傾斜し、隣接するスロットの前記傾斜した角度が互いに補角をなす角度で配列されることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。 One of the plurality of leaky coaxial cables is arranged such that the longitudinal direction of the plurality of slots is perpendicular to the axial direction,
In another one of the plurality of leaky coaxial cables, the longitudinal direction of the plurality of slots is inclined with respect to the axial direction, and the inclined angles of adjacent slots are arranged at an angle that is complementary to each other. The antenna according to claim 1.
前記複数の漏洩同軸ケーブルそれぞれの外周を覆い、隣り合う漏洩同軸ケーブルを連結するシース
とを備え、
前記信号の周波数が0.75GHz〜3.7GHzの範囲であり、前記隣り合う漏洩同軸ケーブルの中心間の距離が、λを前記信号の波長として、λ/10以上、且つ40mm以下の範囲であることを特徴とするアンテナ。 Each includes a linear center conductor through which a signal propagates, an insulator covering the center conductor, an outer conductor covering the insulator, and having a plurality of slots arranged at a constant pitch along the axial direction of the center conductor. A plurality of leaky coaxial cables that extend parallel to each other;
A sheath for covering the outer periphery of each of the plurality of leaky coaxial cables and connecting adjacent leaky coaxial cables;
The frequency of the signal is in the range of 0.75 GHz to 3.7 GHz, and the distance between the centers of the adjacent leaky coaxial cables is in the range of λ / 10 or more and 40 mm or less, where λ is the wavelength of the signal. An antenna characterized by that.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020120158A (en) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 株式会社フジクラ | RFID system |
EP4324418A1 (en) * | 2022-08-18 | 2024-02-21 | Endowave Ltd. | A coaxial cable for a microwave ablation probe |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11136026A (en) * | 1997-09-03 | 1999-05-21 | Alcatel Cit | Radiation coaxial high frequency cable |
JP2005190896A (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Cable line for wireless lan |
JP2008236552A (en) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Mobile radio communication system |
JP2011199760A (en) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Sony Corp | Bundled leaky transmission line, communication apparatus, and communication system |
US20120306711A1 (en) * | 2010-02-09 | 2012-12-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Antenna Arrangement |
JP2013131886A (en) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Fujikura Ltd | Antenna and communication system |
-
2013
- 2013-10-15 JP JP2013214399A patent/JP2015080010A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11136026A (en) * | 1997-09-03 | 1999-05-21 | Alcatel Cit | Radiation coaxial high frequency cable |
JP2005190896A (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Cable line for wireless lan |
JP2008236552A (en) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Mobile radio communication system |
US20120306711A1 (en) * | 2010-02-09 | 2012-12-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Antenna Arrangement |
JP2011199760A (en) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Sony Corp | Bundled leaky transmission line, communication apparatus, and communication system |
JP2013131886A (en) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Fujikura Ltd | Antenna and communication system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020120158A (en) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 株式会社フジクラ | RFID system |
JP7222726B2 (en) | 2019-01-18 | 2023-02-15 | 株式会社フジクラ | RFID system |
EP4324418A1 (en) * | 2022-08-18 | 2024-02-21 | Endowave Ltd. | A coaxial cable for a microwave ablation probe |
WO2024038148A1 (en) * | 2022-08-18 | 2024-02-22 | Endowave Ltd. | A coaxial cable for a microwave ablation probe |
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