JP3452761B2 - ループアンテナ伝送装置 - Google Patents
ループアンテナ伝送装置Info
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Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地上と列車とで、
すなわち、地上と車上との間で相互に情報伝送を行うと
きに用いられる、地上側に設置されるループアンテナ伝
送装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２は、従来のループアンテナ伝送装置
の概略構成図であって、地上側には、送信コイル１ａと
受信コイル１ｂとからなる地上子ａが設けられている。
そして、各コイル１ａ，１ｂには、コンデンサＣ1 ，Ｃ
2 が直列に接続されて、送受信器イにそれぞれ接続され
るように構成されている。 【０００３】なお、これら両コイル１ａ，１ｂは、周知
の一体型の地上子と同様に、導線を同一直径で、所定の
数巻回して構成されている。そして、両コイル１ａ，１
ｂが電気的に絶縁が図られながら重畳して構成され、さ
らに、ガラスウールで包まれたうえにポリエステル樹脂
等の合成樹脂で一体的に形成されて、機械的強度や水密
性等の所定の条件が満たされるように構成されて、軌道
（レール）間に設置される。 【０００４】図２中、ｂは、列車に設けられている車上
子（アンテナ）を示していて、この車上子ｂが両コイル
１ａ，１ｂ上にさしかかると、地上，車上間のデータ授
受が行われる。 【０００５】地上側から車上側に所定の情報を伝送する
ために用いられる送信信号（搬送波）の周波数（送信周
波数）は、例えば、１．７ＭＨｚであり、したがって、
コンデンサＣ1 及び送信コイル１ａのインダクタンスＬ
1 は、その送信信号ｆ1 の周波数で共振するように、以
下のように決められている。 【数１】 【０００６】車上側から地上側に所定の情報を伝送する
ために用いられる送信信号の周波数（受信周波数）は、
上述の地上側から車上側への送信周波数ｆ1 よりも周波
数の大きな、例えば、３ＭＨｚであり、したがって、コ
ンデンサＣ2 及び受信コイル１ｂのインダクタンスＬ2
は、その受信周波数ｆ2 の周波数で共振するように、以
下のように決められている。 【数２】 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、列車
の高速化や地上・車上間の情報量の増大に伴い、地上子
及び車上子の結合距離を延ばすことが要求されている。 【０００８】上述の要求に応えるために、地上子の送信
コイル及び受信コイルを大型化して対処することもでき
るが、コイルを大型化するとコイルのインピーダンスが
上って効率が低下するという新たな問題点が発生してし
まう。 【０００９】さらに、この問題点を解決するために、送
信信号の周波数及び受信信号の周波数で共振をとると、
相互インダクタンスの影響により、送受信コイルのイン
ダクタンスが上ってＱ値が向上し、温度変動等の耐環境
特性が劣化するという問題点が発生してしまう。 【００１０】そこで、本発明は、上記欠点を除去するた
めになされたものであって、その目的は、地上子のアン
テナコイルを単一として、耐環境特性を向上させること
のできるループアンテナ伝送装置を提供することにあ
る。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明に係るループアン
テナ伝送装置は、上記目的を達成するために、１個のル
ープ状のアンテナコイル（１）を介して所定の一の周波
数（ｆ1 ）を用いて所定の情報を地上と車上との間で送
信又は受信し、その一の周波数（ｆ1 ）よりも高い周波
数の他の周波数（ｆ2 ）を用いて所定の情報を地上と車
上との間で受信又は送信する、地上に設けられるループ
アンテナ伝送装置であって、前記アンテナコイル（１）
に２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）を直列に接続すると
ともに、それら２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）のうち
の一方のコンデンサ（Ｃ3 ）に対して、コンデンサ（Ｃ
2 ）及びコイル（Ｌ2 ）を直列に接続し、かつ、並列に
接続し、前記一の周波数（ｆ1 ）に対して前記アンテナ
コイル（１）のインダクタンス（Ｌ1 ）及び前記コンデ
ンサ（Ｃ2 ）で共振をとり、前記他の周波数（ｆ2）に
対してそのアンテナコイル（１）のインダクタンス（Ｌ
1 ）及び前記２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）で共振を
とる、ことを特徴としている。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係るルー
プアンテナ伝送装置の概略構成図である。なお、上記図
２の従来装置と同一構成要素には同一符号を用いて説明
する。 【００１３】地上子ａ内には、車上子ｂと送受信を行う
ための単一のループ状のアンテナコイル１が設けられて
いる。そして、このアンテナコイル１は、３個のコンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 及び１個のコイル２を有して送受
信器イに接続されている。すなわち、コンデンサＣ1 及
びコンデンサＣ3 はアンテナコイル１に対して直列に接
続され、また、コンデンサＣ2 及びコイル２は直列に接
続されて、かつ、コンデンサＣ3 と並列に接続されてい
る。 【００１４】さて、送受信器イで用いられる送信周波数
ｆ1 は、従来と同様に受信周波数ｆ2 よりも小さい周波
数の、例えば、１．７ＭＨｚに設定されており、他方、
受信周波数ｆ2 は、例えば、３ＭＨｚに設定されてい
る。 【００１５】このような送受信周波数の基に、上述の各
コンデンサＣ1 〜Ｃ3 の容量及び各コイル１，２のイン
ダクタンス（アンテナコイル１のインダクタンスをＬ1
，アンテナコイル２のインダクタンスをＬ2 とす
る。）の値が下式を満足するように決められている。 【数３】【数４】 【００１６】送信周波数ｆ1 の共振は、コイル２（Ｌ2
）とコンデンサＣ2 とで局部的に共振がとられて平滑
されるコンデンサＣ3 をバイパスし、コンデンサＣ1 及
びアンテナコイル１（Ｌ1 ）との間で共振がとられる。
すなわち、コイル２（Ｌ2 ）とコンデンサＣ2 とで共振
をとって、低い周波数である送信周波数ｆ1 に対して０
Ωとなり、これにより、コンデンサＣ3 を無視すること
ができる。 【００１７】他方、受信周波数ｆ2 は、平滑されるコン
デンサＣ1 ，Ｃ3 とアンテナコイル１（Ｌ1 ）との間で
共振がとられる。なお、送信周波数ｆ1 及び受信周波数
ｆ2の周波数が近いときは、高い周波数（上述の例では
受信周波数ｆ2 ）の共振において、コイル２（Ｌ2 ）と
コンデンサＣ2 のインピーダンスが無視できなくなるの
で、このインピーダンスを加味してコンデンサＣ3 の値
が設定されるが、上述のｆ1 ＝１．７ＭＨｚ，ｆ2 ＝３
ＭＨｚの場合は、このインピーダンスを無視することが
できる。 【００１８】上述のように、アンテナコイル１に対して
上述のような組合わせのコンデンサＣ1 〜Ｃ3 及びコイ
ル２を接続することにより、単一のアンテナコイル１を
地上子として用いて車上子ｂとの間で送受信することが
できる。しかも、アンテナコイル１が送受信を兼用する
１個のコイルからできているので、従来のような送受信
用としてコイルを２個設けたときのような相互インダク
タンスの影響によるＱ値を考慮する必要がなく、耐環境
特性に優れたものとすることができる。 【００１９】なお、上述の例では、低い周波数（ｆ1 ）
を送信用としたが、これを受信用に、また、高い周波数
（ｆ2 ）を受信用としたが、これを送信用にしてもよ
い。 【００２０】 【発明の効果】本発明に係るループアンテナ伝送装置
は、アンテナコイル（１）に２個のコンデンサ（Ｃ1 ，
Ｃ3 ）を直列に接続するとともに、それら２個のコンデ
ンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）のうちの一方のコンデンサ（Ｃ3 ）
に対して、コンデンサ（Ｃ2 ）及びコイル（Ｌ2 ）を直
列に接続し、かつ、並列に接続し、前記一の周波数（ｆ
1）に対して前記アンテナコイル（１）のインダクタン
ス（Ｌ1 ）及び前記コンデンサ（Ｃ2 ）で共振をとり、
前記他の周波数（ｆ2 ）に対してそのアンテナコイル
（１）のインダクタンス（Ｌ1 ）及び前記２個のコンデ
ンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）で共振をとるようにしたので、単一
のアンテナコイルを用いて地上・車上間で送受信するこ
とができる。しかも、アンテナコイルが送受信を兼用す
る１個のコイルからできているので、コイルを２個設け
たときのような相互インダクタンスの影響によるＱ値を
考慮する必要がなく、耐環境特性に優れたものとするこ
とができる。
すなわち、地上と車上との間で相互に情報伝送を行うと
きに用いられる、地上側に設置されるループアンテナ伝
送装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２は、従来のループアンテナ伝送装置
の概略構成図であって、地上側には、送信コイル１ａと
受信コイル１ｂとからなる地上子ａが設けられている。
そして、各コイル１ａ，１ｂには、コンデンサＣ1 ，Ｃ
2 が直列に接続されて、送受信器イにそれぞれ接続され
るように構成されている。 【０００３】なお、これら両コイル１ａ，１ｂは、周知
の一体型の地上子と同様に、導線を同一直径で、所定の
数巻回して構成されている。そして、両コイル１ａ，１
ｂが電気的に絶縁が図られながら重畳して構成され、さ
らに、ガラスウールで包まれたうえにポリエステル樹脂
等の合成樹脂で一体的に形成されて、機械的強度や水密
性等の所定の条件が満たされるように構成されて、軌道
（レール）間に設置される。 【０００４】図２中、ｂは、列車に設けられている車上
子（アンテナ）を示していて、この車上子ｂが両コイル
１ａ，１ｂ上にさしかかると、地上，車上間のデータ授
受が行われる。 【０００５】地上側から車上側に所定の情報を伝送する
ために用いられる送信信号（搬送波）の周波数（送信周
波数）は、例えば、１．７ＭＨｚであり、したがって、
コンデンサＣ1 及び送信コイル１ａのインダクタンスＬ
1 は、その送信信号ｆ1 の周波数で共振するように、以
下のように決められている。 【数１】 【０００６】車上側から地上側に所定の情報を伝送する
ために用いられる送信信号の周波数（受信周波数）は、
上述の地上側から車上側への送信周波数ｆ1 よりも周波
数の大きな、例えば、３ＭＨｚであり、したがって、コ
ンデンサＣ2 及び受信コイル１ｂのインダクタンスＬ2
は、その受信周波数ｆ2 の周波数で共振するように、以
下のように決められている。 【数２】 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、列車
の高速化や地上・車上間の情報量の増大に伴い、地上子
及び車上子の結合距離を延ばすことが要求されている。 【０００８】上述の要求に応えるために、地上子の送信
コイル及び受信コイルを大型化して対処することもでき
るが、コイルを大型化するとコイルのインピーダンスが
上って効率が低下するという新たな問題点が発生してし
まう。 【０００９】さらに、この問題点を解決するために、送
信信号の周波数及び受信信号の周波数で共振をとると、
相互インダクタンスの影響により、送受信コイルのイン
ダクタンスが上ってＱ値が向上し、温度変動等の耐環境
特性が劣化するという問題点が発生してしまう。 【００１０】そこで、本発明は、上記欠点を除去するた
めになされたものであって、その目的は、地上子のアン
テナコイルを単一として、耐環境特性を向上させること
のできるループアンテナ伝送装置を提供することにあ
る。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明に係るループアン
テナ伝送装置は、上記目的を達成するために、１個のル
ープ状のアンテナコイル（１）を介して所定の一の周波
数（ｆ1 ）を用いて所定の情報を地上と車上との間で送
信又は受信し、その一の周波数（ｆ1 ）よりも高い周波
数の他の周波数（ｆ2 ）を用いて所定の情報を地上と車
上との間で受信又は送信する、地上に設けられるループ
アンテナ伝送装置であって、前記アンテナコイル（１）
に２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）を直列に接続すると
ともに、それら２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）のうち
の一方のコンデンサ（Ｃ3 ）に対して、コンデンサ（Ｃ
2 ）及びコイル（Ｌ2 ）を直列に接続し、かつ、並列に
接続し、前記一の周波数（ｆ1 ）に対して前記アンテナ
コイル（１）のインダクタンス（Ｌ1 ）及び前記コンデ
ンサ（Ｃ2 ）で共振をとり、前記他の周波数（ｆ2）に
対してそのアンテナコイル（１）のインダクタンス（Ｌ
1 ）及び前記２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）で共振を
とる、ことを特徴としている。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係るルー
プアンテナ伝送装置の概略構成図である。なお、上記図
２の従来装置と同一構成要素には同一符号を用いて説明
する。 【００１３】地上子ａ内には、車上子ｂと送受信を行う
ための単一のループ状のアンテナコイル１が設けられて
いる。そして、このアンテナコイル１は、３個のコンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 及び１個のコイル２を有して送受
信器イに接続されている。すなわち、コンデンサＣ1 及
びコンデンサＣ3 はアンテナコイル１に対して直列に接
続され、また、コンデンサＣ2 及びコイル２は直列に接
続されて、かつ、コンデンサＣ3 と並列に接続されてい
る。 【００１４】さて、送受信器イで用いられる送信周波数
ｆ1 は、従来と同様に受信周波数ｆ2 よりも小さい周波
数の、例えば、１．７ＭＨｚに設定されており、他方、
受信周波数ｆ2 は、例えば、３ＭＨｚに設定されてい
る。 【００１５】このような送受信周波数の基に、上述の各
コンデンサＣ1 〜Ｃ3 の容量及び各コイル１，２のイン
ダクタンス（アンテナコイル１のインダクタンスをＬ1
，アンテナコイル２のインダクタンスをＬ2 とす
る。）の値が下式を満足するように決められている。 【数３】【数４】 【００１６】送信周波数ｆ1 の共振は、コイル２（Ｌ2
）とコンデンサＣ2 とで局部的に共振がとられて平滑
されるコンデンサＣ3 をバイパスし、コンデンサＣ1 及
びアンテナコイル１（Ｌ1 ）との間で共振がとられる。
すなわち、コイル２（Ｌ2 ）とコンデンサＣ2 とで共振
をとって、低い周波数である送信周波数ｆ1 に対して０
Ωとなり、これにより、コンデンサＣ3 を無視すること
ができる。 【００１７】他方、受信周波数ｆ2 は、平滑されるコン
デンサＣ1 ，Ｃ3 とアンテナコイル１（Ｌ1 ）との間で
共振がとられる。なお、送信周波数ｆ1 及び受信周波数
ｆ2の周波数が近いときは、高い周波数（上述の例では
受信周波数ｆ2 ）の共振において、コイル２（Ｌ2 ）と
コンデンサＣ2 のインピーダンスが無視できなくなるの
で、このインピーダンスを加味してコンデンサＣ3 の値
が設定されるが、上述のｆ1 ＝１．７ＭＨｚ，ｆ2 ＝３
ＭＨｚの場合は、このインピーダンスを無視することが
できる。 【００１８】上述のように、アンテナコイル１に対して
上述のような組合わせのコンデンサＣ1 〜Ｃ3 及びコイ
ル２を接続することにより、単一のアンテナコイル１を
地上子として用いて車上子ｂとの間で送受信することが
できる。しかも、アンテナコイル１が送受信を兼用する
１個のコイルからできているので、従来のような送受信
用としてコイルを２個設けたときのような相互インダク
タンスの影響によるＱ値を考慮する必要がなく、耐環境
特性に優れたものとすることができる。 【００１９】なお、上述の例では、低い周波数（ｆ1 ）
を送信用としたが、これを受信用に、また、高い周波数
（ｆ2 ）を受信用としたが、これを送信用にしてもよ
い。 【００２０】 【発明の効果】本発明に係るループアンテナ伝送装置
は、アンテナコイル（１）に２個のコンデンサ（Ｃ1 ，
Ｃ3 ）を直列に接続するとともに、それら２個のコンデ
ンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）のうちの一方のコンデンサ（Ｃ3 ）
に対して、コンデンサ（Ｃ2 ）及びコイル（Ｌ2 ）を直
列に接続し、かつ、並列に接続し、前記一の周波数（ｆ
1）に対して前記アンテナコイル（１）のインダクタン
ス（Ｌ1 ）及び前記コンデンサ（Ｃ2 ）で共振をとり、
前記他の周波数（ｆ2 ）に対してそのアンテナコイル
（１）のインダクタンス（Ｌ1 ）及び前記２個のコンデ
ンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）で共振をとるようにしたので、単一
のアンテナコイルを用いて地上・車上間で送受信するこ
とができる。しかも、アンテナコイルが送受信を兼用す
る１個のコイルからできているので、コイルを２個設け
たときのような相互インダクタンスの影響によるＱ値を
考慮する必要がなく、耐環境特性に優れたものとするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るループアンテナ伝
送装置の概略構成図である。 【図２】従来のループアンテナ伝送装置の概略構成図で
ある。 【符号の説明】 １ アンテナコイル ２ コイル Ｃ1 〜Ｃ3 コンデンサ イ 送受信器 ａ 地上子 ｂ 車上子
送装置の概略構成図である。 【図２】従来のループアンテナ伝送装置の概略構成図で
ある。 【符号の説明】 １ アンテナコイル ２ コイル Ｃ1 〜Ｃ3 コンデンサ イ 送受信器 ａ 地上子 ｂ 車上子
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−252791（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−221529（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−91451（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−204922（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−217032（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 5/00 - 5/02
H01Q 7/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 １個のループ状のアンテナコイル（１）
を介して所定の一の周波数（ｆ1 ）を用いて所定の情報
を地上と車上との間で送信又は受信し、その一の周波数
（ｆ1 ）よりも高い周波数の他の周波数（ｆ2 ）を用い
て所定の情報を地上と車上との間で受信又は送信する、
地上に設けられるループアンテナ伝送装置であって、 前記アンテナコイル（１）に２個のコンデンサ（Ｃ1 ，
Ｃ3 ）を直列に接続するとともに、それら２個のコンデ
ンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）のうちの一方のコンデンサ（Ｃ3 ）
に対して、コンデンサ（Ｃ2 ）及びコイル（Ｌ2 ）を直
列に接続し、かつ、並列に接続し、 前記一の周波数（ｆ1 ）に対して前記アンテナコイル
（１）のインダクタンス（Ｌ1 ）及び前記コンデンサ
（Ｃ2 ）で共振をとり、前記他の周波数（ｆ2 ）に対し
てそのアンテナコイル（１）のインダクタンス（Ｌ1 ）
及び前記２個のコンデンサ（Ｃ1 ，Ｃ3 ）で共振をと
る、 ことを特徴とするループアンテナ伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12587897A JP3452761B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | ループアンテナ伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12587897A JP3452761B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | ループアンテナ伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322249A JPH10322249A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3452761B2 true JP3452761B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=14921168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12587897A Expired - Lifetime JP3452761B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | ループアンテナ伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452761B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2391391A (en) * | 2002-07-24 | 2004-02-04 | Harada Ind | Integrated loop antenna for vehicular applications |
| JP4539469B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2010-09-08 | ソニー株式会社 | 通信装置 |
| WO2013007868A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Amphenol Finland Oy | Loop antenna arrangement |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP12587897A patent/JP3452761B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10322249A (ja) | 1998-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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