JP3948670B2 - 漏洩同軸ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、屋内無線ＬＡＮシステムを構築するのに好適な漏洩同軸ケーブルに関する。

屋内無線ＬＡＮを形成する場合には、図６に示すように、区域４の数ヶ所にアクセスポイント６ａ〜６ｄを設置し、各アクセスポイント６ａ〜６ｄをＬＡＮケーブル５および電源ケーブル７で繋いでいる。なお、符号５Ａはホストコンピュータやサーバーに繋がるＬＡＮケーブルで、７Ａはアクセスポイント６ａ〜６ｄを駆動するための電源ケーブルを示している。
一方、近年、漏洩同軸ケーブルを屋内無線ＬＡＮのシステムに使用する試みが行われている。
すなわち、図５に示すように、区域４、例えば、床や天井に、漏洩同軸ケーブル８をＵ字状に配線する。アクセスポイント２１には、ホストコンピュータやサーバーに繋がるＬＡＮケーブル７Ａおよびアクセスポイント２１を駆動する電源ケーブル５Ａを接続する。アクセスポイント２１と漏洩同軸ケーブル８とは、通常の同軸ケーブル２２を用いて接続する。漏洩同軸ケーブル８側にはアクセスポイント２１等の機器がないから電源の供給は不要である。漏洩同軸ケーブル８の終端には、終端抵抗器２０を接続する。
このようにすれば、漏洩ケーブル８からその全長に亘って電波が発信される。屋内の金属製の棚やパーティーション等のレイアウトに左右されることがなく、また、アクセスポイントを１ヶ所に設置するだけでよいので、図６の例に比べて、配線工事や保守点検がかなり簡易化される。

従来よく知られた漏洩同軸ケーブルは、鉄道無線や、トンネル内のラジオ放送の送信等に利用されている。この漏洩同軸ケーブルは、例えば、銅パイプ又は銅単線からなる内部導体上に、高密度ポリエチレンからなる梯形紐を螺旋巻きし、この上にポリエチレンを押出被覆して絶縁層を形成し、この上にスロット付きアルミラミネートテープを波付け縦添えしてケーブル心を構成し、このケーブル心と、支持線（鋼撚線）とを平行に配置した状態で、黒色ポリエチレンでＳＳＤ型に共通被覆してなる（特許文献１、特許文献２参照）。
特開平５−１２１９２６ 特開平１０−１４５１３６

上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
屋内無線ＬＡＮシステムを構築するには、漏洩同軸ケーブルとして、できるだけ細いものが要求される。実用面では、外径が２０ｍｍ程度の太さ以下のものが適する。従来よく知られた漏洩同軸ケーブルは外径が４０ｍｍ程度であって、送信信号や送信電力の点で、屋内無線ＬＡＮシステムのそれとは大きく異なる。従って、従来の設計技術をそのまま利用すると、製造上、特性上の様々な問題が発生する。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、屋内無線ＬＡＮシステムに適する細径の漏洩同軸ケーブルを提供することを目的とする。

本発明は次の構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉
内部導体と、上記内部導体の外周上に設けられた絶縁体と、上記絶縁体の外周上に、長手方向に一定の周期で配列した複数のスロットを有する金属・プラスチックラミネートテープ（以下、ラミネートテープという。）を、両縁を重ね合わせて縦添え成型された外部導体と、上記外部導体の外周上に設けられた外被とを備え、上記複数のスロットを、縦沿え成型前のラミネートテープの、中心線に跨り、かつテープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅の２分の１以下の幅に配設したことを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

ラミネートテープの両縁部分に張力の大部分を分担させて、縦沿え成型工程時に、テープに伸びや皺が生じさせないようにする。ラミネートテープの、中心線よりもいずれか一方にスロット位置を偏在させると、ラミネートテープに均一な張力を掛け難い。ラミネートテープの両縁側で、スロットがない部分の幅が全幅の２分の１あれば、ラミネートテープの成型処理時にテープの伸びや皺を有効に防止できる。ラミネートテープは、アルミニウム、銅等からなる金属層と、ポリエチレン、ＥＥＡ樹脂、ＰＶＣ樹脂等からなるプラスチック層とを積層したものである。

〈構成２〉
構成１に記載の漏洩同軸ケーブルにおいて、上記複数のスロットを、縦沿え成型前のラミネートテープの、中心線に跨り、かつテープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅の３分の１以下の幅に配設したことを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

ラミネートテープの両縁側で、スロットがない部分の幅が全幅の３分の１以上あれば、ラミネートテープの成型処理時にテープの伸びや皺を、より有効に防止できる。

〈構成３〉
構成１又は２に記載の漏洩同軸ケーブルにおいて、上記外部導体は、長手方向に一定の周期で、かつ同方向に向く複数のスロットとそれと対称の方向に向く複数のスロットとがハの字形状を呈するように配列されたラミネートテープを縦添え成型されたものであることを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

同方向に向く複数のスロットとそれと対称の方向に向く複数のスロットとがハの字形状を呈するように配列されたラミネートテープは、中心線に対して幅方向にみて対称形であるから、張力が加わった場合にバランス良く張力が伝達され、皺が生じ難い。

〈構成４〉
構成１〜３のいずれかに記載の漏洩同軸ケーブルにおいて、上記ラミネートテープは、金属層の面を内側にし、両縁を重ね合わせて縦添え成型され、プラスチック層を外被に熱融着させたものであることを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

プラスチック層を外被に熱融着させる構造のラミネートテープは、プラスチック層を接着剤として使用するため、プラスチック層はラミネートテープの引っ張り強度にほとんど寄与しない。従って、広い面積にわたってスロットを形成すると、テープに皺が生じ易い。従って、テープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅の２分の１以下の幅に配設した効果が顕著に現れる。

〈構成５〉
構成４に記載の漏洩同軸ケーブルにおいて、上記外被の外径が２０ｍｍ以下であって、上記ラミネートテープの、金属層とプラスチック層とを合わせた最大肉厚が０.２５ｍｍであることを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

外被の外径が２０ｍｍ以下程度の細径の同軸ケーブルでは、外径のラミネートテープの全肉厚を０.２５ｍｍ以下に抑えることによって、所望の可撓性を有する漏洩同軸ケーブルが得られる。このとき、ラミネートテープの引っ張り強度が弱くなるから、テープに皺が生じ易い。従って、テープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅の２分の１以下の幅に配設した効果が顕著に現れる。

〈構成６〉
構成１〜５のいずれかに記載の漏洩同軸ケーブルにおいて、上記外被は、透明あるいは半透明のプラスチック材料からなるものであることを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

外被の外側からスロットを透視してスロット位置を確認できる。この位置確認を行ってケーブル布設に際しスロット面を任意の方向に向けて配設できる。透明あるいは半透明のプラスチック材料としては、自然色のポリエチレン、ＰＶＣ樹脂等がある。

〈構成７〉
構成６に記載の漏洩同軸ケーブルにおいて、上記ラミネートテープに、長手方向に一定の周期で複数のスロットが配設されたスロット配設部分と、スロットを設けないスロットレス部分とを設けたことを特徴とする漏洩同軸ケーブル。

スロットレス部分においてケーブルを切断し、この切断端部に所定のコネクタを接続するようにする。例えば、予め、一区域におけるケーブル布設長が決定している場合に、それぞれ所定長に設定された、スロット配設部分とスロットレス部分を交互に設けておくことによって、布設現場において、外被の外側からスロットレス部分を透視して位置確認しながらスロットレス部分を切断して効率よくコネクタ等の接続作業を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。

図１（ａ）は、本発明の漏洩同軸ケーブルの一実施例を示す側面図、（ｂ）はその横断面図、（ｃ）は端末の斜視図である。
図１（ａ）において、漏洩同軸ケーブル１０は、傾斜が反対方向に向いている所謂ハの字形を呈するように、複数のスロット１１が設けられてなる外部導体１２を含んでいる。すなわち、漏洩同軸ケーブル１０は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、銅撚り線又は銅単線からなる内部導体２５と、この内部導体２５の外周上に高発泡ポリエチレンを押出被覆してなる絶縁体２６と、この絶縁体２６の外周上に、後述するラミネートテープ１３（図２）を、その両縁を重ね合わせて縦添えして成型された外部導体１２と、外部導体１２の外周上にポリエチレンを押出被覆してなる外被２７とを備えている。

図２は、外部導体１２を構成するラミネートテープ１３を示す平面図である。
図２に示すように、ラミネートテープ１３は、複数のスロット１１ａ〜１１ｆがほぼ全長に亘って一定の周期で繰返し配列されている。これらのスロット１１ａ〜１１ｆは、傾き（θ）が４５°の角度で同方向に向く３個のスロットと、それと対称の方向に向く３個のスロットとがハの字形状を呈するように配設されている。これらのスロット１１ａ〜１１ｆは、縦沿え成型前のラミネートテープ１３の中心線１６に跨って、すなわち、テープのほぼ中心位置に設けられている。また、スロット１１ａ〜１１ｆは、テープ全幅（Ｌ０）から両縁の重なり部１７ａ、１７ｂの幅を除く有効幅（Ｌ１）の２分の１以下、好ましくは、３分の１以下の幅（Ｌ２）内に配置されている。例えば、ラミネートテープ１３の全幅（Ｌ０）が３８．０ｍｍ、全幅（Ｌ０）から両縁の重なり部１７ａ、１７ｂの幅を除いた有効幅（Ｌ１）が３３ｍｍのとき、複数のスロット１１ａ〜１１ｆは１０．６ｍｍの幅（Ｌ２）内に設けられている。

図３は同ラミネートテープ１３の一部をさらに拡大して示す斜視図である。
図３に示すように、ラミネートテープ１３は、例えば、肉厚０.２０ｍｍのアルミニウムテープ１５の一面に、肉厚０.０５ｍｍのポリエチレンテープ１４を貼り合わせてなる。このラミネートテープ１３には、ほぼ全長に亘って、打ち抜きにより複数の所定位置にスロット１１が設けられている。ラミネートテープ１３の肉厚は０.２５ｍｍ以下である。外径が約２０ｍｍ程度か、それ以下の同軸ケーブルでは、この程度の厚みの柔軟なラミネートテープを使用することで、可撓性を確保できる。ラミネートテープ１３の材料としては、金属層に銅を用いたり、プラスチック層にＥＥＡ樹脂、ＰＶＣ樹脂等を用いてもよい。

なお、スロット１１は、次の事項を考慮して設計される。すなわち、ケーブル長手方向にみたスロット配列ピッチは、伝送（漏洩）される信号の周波数により決定される。スロットの長さ、幅、傾きは、それぞれ要求される信号の漏洩量により決定される。長さが長いほど、幅が広いほど、傾きθが大きいほど、漏洩量が増大する。

漏洩同軸ケーブルの製造工程では、成型前のラミネートテープ１３にスロット１１を形成する。このラミネートテープ１３を高発泡ポリエチレン絶縁体上に縦沿えして、外被２７として透明あるいは半透明のポリエチレンを押出被覆する。このとき、ラミネートテープ１３のポリエチレンテープ面が外側になるように、縦沿えする。ラミネートテープのポリエチレンは、外被２７のポリエチレンと押出し時の熱で融着一体化する。

なお、外被２７を自然色ポリエチレンで構成した場合は、透明あるいは半透明となり、布設現場において、外被２７の外側からスロット１１を透視してスロット位置を確認できる。スロットの空いた側から信号がより多く漏洩する。従って、この位置確認を行ってケーブル布設に際しスロット面を端末装置の方向に向けて配設できる。なお、透明あるいは半透明のポリエチレンは、紫外線による劣化が生じ易い。しかし、紫外線から遮蔽された天井裏等に設置すると、紫外線による劣化の問題は無視できる。さらに、外被２７に周知の紫外線劣化防止剤を適宜混入すれば、紫外線劣化を防止できる。

図７は、本発明の漏洩同軸ケーブルの変形例を示す側面図である。
本発明の漏洩同軸ケーブルにおいては、図７に示すように、外部導体３０に、長手方向に一定の周期で複数のスロットが配設されたスロット配設部分３１と、スロットを設けないスロットレス部分３２とを設ける。スロットレス部分３２の幅は、コネクタ付けのための端末処理長を考慮して選定される。この変形例の漏洩同軸ケーブルでは、１００ｍｍ程度あればよい。スロットレス部分３２は、ケーブル長手方向に適当な間隔で配置される。

この間隔は、漏洩同軸ケーブルを布設したときの切断長により選択される。例えば、漏洩同軸ケーブルを現場で１０メートルおきに切断して使用するならば、スロットレス部分３２は、ケーブル長手方向に１０メートルおきに設けるとよい。透明あるいは半透明の外被を設けておくと、スロットレス部分３２の位置確認が容易にできる。漏洩同軸ケーブルをこのように構成することにより、布設現場において、透明あるいは半透明の外被の外側から透視してスロットレス部分３２の位置確認を行い、そのスロットレス部分３２でケーブルを切断し、この切断端部に所定のコネクタを接続することができる。従って、布設現場において、効率よくコネクタ等の接続作業を行うことができる。また、スロットのない部分を切断するので、コネクタ付けした部分での信号の不規則な漏洩を防止できる。

図８と図９は、以上の構成の漏洩同軸ケーブルの効果を説明する説明図である。
図８において、漏洩同軸ケーブルの製造ラインでは、ラミネートテープ１３は、サプライドラム３１からケーブル絶縁体２６の外周面に沿って送り出されて、縦添えされ、順次チューブ状にフォーミングされる。このとき、ラミネートテープ１３は、サプライドラム３１から所定の張力で引き出される。ここで、アルミニウムテープとプラッスチックテープとを貼り合わせたラミネートテープに多数のスロット１１がテープの幅いっぱいに形成されていると、引き出し張力によってスロット部分が変形する。

すなわち、図９（ａ）に示すように、ラミネートテープ１３のスロット１１の周辺に、図のような皺３２が多数生じる。図９（ｂ）に示すように、端面から見ると、スロットの位置でラミネートテープの波打ち３３が生じている。もちろん、スロット１１もゆがんでいる。これでは、設計どおりの特性は得られない。
一方、本発明のように、スロット１１をラミネートテープ１３の有効幅の２分の１以下、好ましくは３分の１以下の幅内に配置すると、スロット１１の両側の部分の引っ張り強度が十分に高いので、スロット部分の変形を抑えることができる。製造時には、例えば、図９（ｃ）に示すように、一対のローラ３５、３６により、スロット１１の両側の部分のみに張力を加えてラミネートテープ１３を引っ張り、テープフォーマにガイドするようにすることが好ましい。これで、スロット部分を変形させることなく、ケーブルの製造が可能になる。

なお、実施例では、複数のスロットを、縦沿え成型前のラミネートテープの、中心線に跨り、かつテープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅のほぼ２分の１の幅に配設した。実験によれば、スロットの配置を有効幅のほぼ２分の１を越える幅にすると、図９（ａ）に示すような皺の発生を抑制するのが容易でなく、実用性がないことがわかった。有効幅の２分の１以下にすると、経済的な生産性を確保できる製造速度でラミネートテープをフォーミングしても、皺の発生を防止できた。なお、複数のスロットを、有効幅の３分の１以下の幅に配設すると、皺の発生防止の効果をさらに向上させることができた。

また、外被の外径が２０ｍｍ以下の漏洩同軸ケーブルでは、ラミネートテープの、アルミニウム層とポリエチレン層とを合わせた最大肉厚が０．３ｍｍを越えると、通常の同径の同軸ケーブルと比較して、屈曲性（可撓性）が悪くなり、ドラムへの巻き取りやケーブル布設作業に支障をきたす。ラミネートテープの厚さが０.２５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下であると、十分に屈曲性を向上できる。もちろん、ケーブルの外被の外径が１０ｍｍ程度にできれば、一層取り扱い性が向上する。

実施例１の漏洩同軸ケーブルを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は端末の斜視図である。 同実施例に使用するラミネートテープを示す平面図である。 同ラミネートテープを拡大して示す斜視図である。 従来の漏洩同軸ケーブルを示す側面図である。 漏洩同軸ケーブルを使って形成する場合の屋内無線ＬＡＮの説明図である。 ＬＡＮケーブルと電源ケーブル使って形成する場合の屋内無線ＬＡＮの説明図である。 漏洩同軸ケーブルの変形例を示す側面図である。 漏洩同軸ケーブルの製造工程を説明する説明図である。 漏洩同軸ケーブルの製造時のラミネートテープの動きを説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う横断面図、（ｃ）は平面図である。

符号の説明

１０ 漏洩同軸ケーブル
１１ スロット
１２ 外部導体
１３ ラミネートテープ
１６ 中心線
１７ａ、１７ｂ 重なり部
２５ 内部導体
２６ 絶縁体
２７ 外被

Claims (2)

1. 内部導体と、
   前記内部導体の外周上に設けられた絶縁体と、
   前記絶縁体の外周上に、長手方向に一定の周期で配列した複数のスロットを有する金属・プラスチックラミネートテープ（以下、ラミネートテープという。）を、両縁を重ね合わせて縦添え成型された外部導体と、
   前記外部導体の外周上に設けられた外被とを備え、
   前記外被の外径が２０ｍｍ以下のものであって、
   前記ラミネートテープの、金属層とプラスチック層とを合わせた最大肉厚が０.２５ｍｍのものであり、
   前記外部導体は、長手方向に一定の周期で、かつ同方向に向く複数のスロットとそれと対称の方向に向く複数のスロットとがハの字形状を呈するように配列され、
   前記ラミネートテープは、金属層の面を前記絶縁体側にし、前記両縁を重ね合わせて縦添え成型され、プラスチック層を外被に熱融着させたもので
   前記複数のスロットは、縦沿え成型前のラミネートテープの中心線に跨り、かつテープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅の２分の１以下の幅に配設され、
   前記ラミネートテープには、長手方向に一定の周期で複数のスロットが配設されたスロット配設部分と、コネクタ付けのための端末処理長だけスロットを設けないスロットレス部分とを設け、
   前記外被は、前記スロット部分及びスロットレス部分を透視して位置確認ができる透明あるいは半透明のプラスチック材料からなるものであることを特徴とする屋内無線システム用の漏洩同軸ケーブル。
2. 内部導体と、
   前記内部導体の外周上に設けられた絶縁体と、
   前記絶縁体の外周上に、長手方向に一定の周期で配列した複数のスロットを有する金属・プラスチックラミネートテープ（以下、ラミネートテープという。）を、両縁を重ね合わせて縦添え成型された外部導体と、
   前記外部導体の外周上に設けられた外被とを備え、
   前記外被の外径が２０ｍｍ以下のものであって、
   前記ラミネートテープの、金属層とプラスチック層とを合わせた最大肉厚が０.２５ｍｍのものであり、
   前記外部導体は、長手方向に一定の周期で、かつ同方向に向く複数のスロットとそれと対称の方向に向く複数のスロットとがハの字形状を呈するように配列され、
   前記ラミネートテープは、金属層の面を前記絶縁体側にし、前記両縁を重ね合わせて縦添え成型され、プラスチック層を外被に熱融着させたもので
   前記複数のスロットは、縦沿え成型前のラミネートテープの中心線に跨り、かつテープ全幅から両縁の重なり部の幅を除く有効幅の２分の１以下の幅に配設され、
   前記ラミネートテープには、長手方向に一定の周期で複数のスロットが配設されたスロット配設部分と、コネクタ付けのための端末処理長だけスロットを設けないスロットレス部分とを設け、
   前記外被は、前記スロット部分及びスロットレス部分を透視して位置確認ができる透明あるいは半透明のプラスチック材料からなるものであるものを製造する方法であって、
   前記ラミネートテープの両縁に接する一対のローラにより、前記スロットの両側の部分のみに張力を加えて当該ラミネートテープを引っ張り、前記絶縁体の外周面に沿って送り出すためのテープフォーマにガイドすることを特徴とする屋内無線システム用の漏洩同軸ケーブルの製造方法。

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