JP3978063B2

JP3978063B2 - Wireless communication device

Info

Publication number: JP3978063B2
Application number: JP2002088490A
Authority: JP
Inventors: 正成平松
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP2003283344A

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、アンテナを介して他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、この種の無線通信装置においては、図４に例示するように、柱状のポールや塔状の構造物等からなる設置用部材１０に、アンテナ方向調整用の取付部材１１１，１１２を介して、アンテナ１０２を設置し、このアンテナ１０２と通信機１０３とを通信信号伝送用のケーブル１０４を介して接続するようにされていた。また通信機１０３は、アンテナ１０２の設置場所から離れた室内に設置される場合もあるが、ケーブル１０４による伝送損失を抑えたい場合は、通信機１０３を設置用部材１０に取り付け、ケーブル１０４が短くなるよう配慮をしていた。
【０００３】
しかしながら、ケーブル１０４は、アンテナ１０２の方向調整時の可動範囲内でケーブル１０４の長さが足らなくならないよう、ある程度長くしておく必要があるため、上記のような構成でも、アンテナ１０２と通信機１０３との間で生じる通信信号の損失を充分抑制できず、例えば、ケーブルでの伝送損失が大きいＵＨＦ〜ＳＨＦ帯の信号をアンテナから送信させる送信装置では、アンテナ１０２からの送信電力を確保するのが難しいという問題があった。
【０００４】
つまり、例えば、従来より、ラジオやテレビの放送を行う地上局若しくは人工衛星から送信されてくる放送電波を直接受信することのできない地域（山間部や高層ビルが建ち並ぶ都心部、或いはトンネル内等）では、その地域内に放送電波を再送信するための送信アンテナを設置し、放送電波を受信可能な場所に設置された受信アンテナからの受信信号をこの送信アンテナまで伝送することにより、放送電波を送信アンテナから再送信する中継システムが知られている。
【０００５】
そして、この種の中継システムでは、送信アンテナからの送信電波が届く範囲（サービスエリア）を広げるために、通信機として使用される送信機の出力を大きくして、送信アンテナから大電力の電波を送信するようにしている。
しかし、従来では、送信機と送信アンテナとをケーブルを介して接続しているため、送信機と送信アンテナとの間で生じる送信信号の損失を充分抑制することができず、送信アンテナからの送信電力が低下するため、十分なサービスエリアをカバーすることはできなかったのである。
【０００６】
こうした中継システムにおいて、送信アンテナからの送信電力を確保するためには、送信機の出力自体を、ケーブルでの損失分を見込んで大きくすればよいが、このような対策では、送信機を構成する信号出力用の素子に出力電力の大きなものを使用しなければならず、また、送信機での消費電力、延いては発熱量が増加するため、冷却用のフィンを大きくする必要があるため、送信機の大型化、コストアップにつながるという問題がある。また、送信機が大型化すると、送信機の設置・保守の容易性も阻害されることになる。
【０００７】
一方、こうした問題を防止するためには、アンテナの給電部に通信機（送信機，受信機等）の機能を組み込み、アンテナと通信機とを一体化することも考えられるが、このような対策では、通信機が故障した際に、アンテナを含む無線通信装置全体を設置用部材から取り外して、修理等を行わなければならず、また、修理後、無線通信装置を設置用部材に設置する際には、アンテナの方向調整を再度行う必要があるため、無線通信装置復旧のための作業性が著しく低下し、復旧に時間がかかる、という問題が生じる。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、アンテナと通信機とからなる無線通信装置において、アンテナと通信機との間で生じる信号の伝送損失を充分抑制でき、しかも、通信機が故障した際の復旧作業を容易に行うことができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するためになされた請求項１に記載の無線通信装置においては、アンテナと通信機とが、これら各部に設けられたコネクタもしくは、アダプタを介して電気的に接続した状態で、一体的にフレームに搭載され、このフレームを介して、設置用部材に固定される。また、このフレームは、設置用部材に固定する際、設置用部材に対するアンテナの向きを調整可能に構成されている。
アンテナと通信機の接続は、各部に設けられたコネクタ同士での接続の他、アンテナから通信機への応力伝搬したくない場合や通信機の取り付け性を考慮した場合、電気的な接続が可能なアダプタを介して接続する場合がある。尚、アダプタは、アンテナと通信機がフレーム上に一体的に搭載されるため、その長さは短いものとなり、伝送損失は小さい。
【００１０】
従って、本発明の無線通信装置によれば、アンテナと通信機とを、従来のようにアンテナの方向調整のために余裕のある長さに設定したケーブルで接続することなく、設置用部材に固定することができることになり、従来、ケーブルで生じていた通信信号の伝送損失を抑えることができる。
【００１１】
よって、本発明を、送信機能を有する無線通信装置に適用した場合には、アンテナからの送信電力を確保するために、ケーブルでの伝送損失を考慮して通信機からの送信信号の出力を大きくする必要がなく、これによって通信機の大型化、コストアップを招くのを防止できる。
【００１２】
また、本発明を、受信機能を有する無線通信装置に適用した場合には、アンテナからの受信信号が通信機に入力される迄の経路で受信信号の信号レベルが低下するのを防止して、通信機に入力される受信信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）が劣化するのを抑制できる。
【００１３】
また、本発明の無線通信装置によれば、通信機が故障した際には、フレームから通信機のみを外して、交換・修理等の復旧作業を行うことができるので、アンテナと通信機とを単に一体化した場合に比べて、その復旧作業時の作業性を向上し、また、復旧作業に要する時間も短くすることができる。
【００１４】
さらに、本発明の無線通信装置では、アンテナ及び通信機は、アンテナの向きを調整可能に、フレームを介して設置用部材に取り付けられる。このため、アンテナが指向特性を有し、アンテナ方向の調整が必要である場合には、サービスエリアを確保するためのチルト角を調整してアンテナを設置することができ、より広範囲の通信装置との通信が可能となる。もしくは通信相手を限定する場合、通信装置の設置場所の制約が少なくなる。
【００１５】
また、請求項２に記載のように、アンテナが、アンテナ本体を覆って外部から保護する非導電性材料からなる保護カバーを備える場合には、この保護カバーを、アンテナ本体と共にフレームに固定するようにするとよい。これにより、保護カバーによりアンテナが保護されるため、風雨、風雪などによる外的損傷を受ける可能性のある場所での使用が可能となる。
また更に、フレームを介して通信機を設置用部材に固定した際、通信機が直射日光に晒されるような場合には、請求項３に記載のように、フレームに、通信機を日射から保護するための遮光板を設けるとよい。この遮光板によって、通信機を日射から保護し、通信機の温度上昇に伴う特性劣化を防止できるため、日射を受ける場所での使用が可能となる
一方、本発明（請求項１〜請求項３）の無線通信装置は、送信機能のみを有する送信装置であっても、受信機能のみを有する受信装置であっても、送信機能と受信機能とを共に備えた通信装置であっても適用できるが、特に、請求項４に記載のような中継システムにおける送信装置に適用すれば、その効果をより有効に発揮できる。
【００１６】
つまり、請求項４に記載の中継システムは、他の無線通信装置から送信されてきた送信電波を受信アンテナにて受信し、その受信信号を他の無線通信装置からの送信電波が届かない地域に再送信するためのものであるが、このような中継システムでは、既述したように、十分なサービスエリアをカバーするために、できるだけ送信アンテナからの送信電力の低下を避けることが望ましく、そのためには、従来用いられていたケーブルでの伝送損失をできるだけ小さくする必要がある。
【００１７】
しかし、本発明の無線通信装置では、アンテナの方向調整のために余裕のある長さに設定したケーブルで接続することなく、アンテナと通信機との間の伝送経路で生じる伝送損失を抑えることができることから、アンテナからの送信電力を確保するために、送信機となる通信機の出力を、ケーブルでの損失を考慮して必要以上に大きくする必要がない。
【００１８】
よって、本発明の無線通信装置を、請求項４に記載のように中継システムにおける送信装置として利用すれば、送信機となる通信機の小型化、コストダウンを図ることができるだけでなく、従来と同仕様の中継システムを構築する際には、送信機となる通信機に従来のものより低出力のものを使用できることから、送信電力を確保するために使用可能な通信機（送信機）の選択肢を広げ、中継システムの設計を容易に行うことができるようになる。
【００１９】
また、本発明の無線通信装置において使用されるアンテナは、従来より無線通信装置にて使用されているアンテナであれば、八木アンテナ、パラボラアンテナ、平面アンテナ等、どのようなアンテナであっても使用できるが、特に、本発明を中継システムの送信装置に適用する際には、請求項５に記載のように、送信アンテナとして、給電点となる一端側がフレームに固定されたスリーブアンテナを用い、そのスリーブアンテナの他端側を、設置用部材との離隔距離を調整可能な連結部材を介して、設置用部材に連結するようにするとよい。
【００２０】
つまり、スリーブアンテナは、４分の１波長のホイップアンテナに、４分の１波長のスリーブ状のアース素子を設けることにより構成され、これら各素子の軸方向に直交する方向（通常水平方向）に３６０度の無指向特性を有することから、中継システム用の送信アンテナとして広く利用されている。
【００２１】
そこで、請求項５に記載の無線通信装置においては、こうしたスリーブアンテナを送信アンテナとして使用し、その一端をフレームに固定することにより、送信アンテナと送信機である通信機とをフレームを介して設置用部材に一体的に取り付けることができるようにしているのである。
【００２２】
そして、スリーブアンテナは、全体で２分の１波長の長さを有する所謂棒状アンテナであり、その一端をフレーム（延いては設置用部材）に固定しても、他端側が不安定となることから、請求項５に記載の無線通信装置においては、その他端側を設置用部材との離隔距離を調整可能な連結部材を介して設置用部材に連結することにより、スリーブアンテナを設置用部材にしっかりと固定でき、しかも、連結部材によってスリーブアンテナの他端側と設置用部材との離隔距離を調整することにより、設置用部材に対するスリーブアンテナの傾き、延いては、スリーブアンテナからの電波の放射方向を調整できるようにしているのである。
【００２３】
尚、スリーブアンテナの指向特性を調整するには、ホイップアンテナとスリーブ状のアース素子とからなるアンテナ素子（放射器）に対して、略平行に長尺状の反射器を設ければよく、このような場合には、後述実施例に記載のように、放射器及び反射器の一端を連結し、もう一端をフレームに固定するようにすればよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
第１実施例として、放送電波の中継システムにおける送信装置を図１に示す。この放送電波の中継システムにおける送信装置とは、地上局若しくは人工衛星から送信されてくる放送電波を受信可能な場所に設置された受信用アンテナで受信した受信信号を伝送線を介して受けた送信機により、該放送電波を直接受信することのできない地域（山間部や高層ビルが建ち並ぶ都心部、或いはトンネル内等）に送信する位置に設置した送信用のアンテナから放送電波を再送信する送信装置である。
【００２５】
本実施例の送信装置は、電波を放射する放射器１３と電波を反射および吸収する複数本（本実施例の場合３本）の反射器１４とから構成される送信用のアンテナ２と、アンテナ２に信号を伝送する送信機３と、アンテナ２全体を覆って外部から保護する非導電性材料の保護カバー１７と、送信機３を日射から保護する遮光板１６と、これら各構成品を搭載可能なフレーム５とから構成されている。これらを、フレーム５に搭載した状態としたものを、放送電波を再送信するための設置場所に固定された円柱状の設置用部材１０に取り付けた状態で使用する。
【００２６】
まず、アンテナ２であるが、これを構成する放射器１３は、棒状のスリーブアンテナからなり、その一端はフレーム５にネジ２５で固定されている。放射器１３のフレーム５との結合端には、送信機３と電気的な接続をするためのコネクタ１３ａが設けられている。アンテナ２のもう一つの構成品である反射器１４は、棒状の導電性材料からなり、放射器１３と同様に一端がフレーム５にネジ（図示しない）で固定されている。放射器１３および反射器１４のもう一端は、結合板１５にて結合されている。
【００２７】
アンテナ２は図１（ｃ）に示すように反射器１４が放射器１３を囲む配置になっている。反射器１４は電波を反射および吸収するため、反射器１４に囲まれた側には放射器１３からの電波は放射されなくなり、アンテナ２は反射器１４の無い方向（図１（ｃ）中下方）にのみに放射器１３からの電波を放射する指向性になっている。
【００２８】
次に、送信機３は、送信機３のコネクタ３ａを放射器１３のコネクタ１３ａに結合した状態で、送信機３より出ているフランジにて、フレーム５にボルト２１にて固定されている。
次に、保護カバー１７は、アンテナ２全体を覆うことができるよう一端を閉塞した筒状形状となっている。保護カバー１７は、無線通信装置としての機能を阻害しないようアンテナ２からの電波を反射および吸収しない非導電性材料とする必要があり、また軽量かつ適度な強度を有することが望ましい。これより本実施例ではその材料にＦＲＰ（繊維強化プラスチック）を採用している。この保護カバー１７は、アンテナ２に被せ、その開口部をフレーム５と嵌合させ、ネジ１９にて固定されている。
【００２９】
次に、遮光板１６は、送信機３の周囲を覆うような形で略コの字形に板金にて作られている。遮光板１６は、フレーム５にネジ１８で取り付けられる。
次に、装置全体の設置用部材１０へ取り付けは、フレーム５を下部保持部材１２により設置用部材１０に固定し、保護カバー１７を上部保持部材１１により設置用部材１０に固定することでなされる。
【００３０】
このうち図１（ｂ）に示す下部保持部材１２の設置用部材１０への固定の構造について説明する。まず、下部保持部材１２の筒状部１２ａを、設置用部材１０に通す。この筒状部１２ａにはボルト９を挿入するネジが切られている。次に、フレーム５を固定する所望の位置に下部保持部材１２をもっていき、ボルト９を締め込んでいくと、ボルト９により設置用部材１０が下部保持部材１２に押し付けられる。このため、下部保持部材１２は設置用部材１０に対し動かなくなり固定される。この時、設置用部材１０は、径が一定の円柱であり固定位置による固定状態の変化が無いため、下部保持部材１２は、設置用部材１０上どの位置および方向にでも固定可能である。また、フレーム５と下部保持部材１２との結合は、フレーム５のフランジに開けられた穴にて、ビス２０により結合されている。このフレーム５とビス２０との間は隙間をもたすよう結合されておりフレーム５はビス２０の径方向に回動可能である。
【００３１】
次に、保護カバー１７の設置用部材１０への固定の構造を説明する。設置用部材１０に対し固定部材２２が、下部保持部材１２と同様な構造で設置用部材１０に固定されている。そして、上部保持部材１１は、これに空けられた長穴を通るネジ２３で固定部材２２に固定されている。この上部保持部材１１は、長穴の範囲内で任意の位置に固定部材２２に固定できるようになっている。そして、上部保持部材１１は、上部保持部材１１に開けた通し穴を通るネジ２４にて保護カバー１７を固定している。このとき上部保持部材１１は保護カバー１７を通し穴で保持しているだけであり、ネジ２４の径方向に回動可能である。
【００３２】
よって、装置全体の設置用部材１０への取り付け構造がこの様になっていることから、上部保持部材１１を固定部材２２に固定する位置を変え、保護カバー１７と設置用部材１０との距離を変えることにより、保護カバー１７を介してフレーム５がビス２０を中心に回転方向に移動し、ひいてはアンテナ２の設置用部材１０に対する向きを変えることができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施例では、放射器１３と送信機３とが互いのコネクタで直接接続する形態であるため、従来あったケーブルでの伝送損失はなくなっている。このため、従来送信機に対し、出力を抑え、小型化した送信機を用いることができる。
【００３４】
また、本実施例の形態となっても、上部保持部材１１の固定部材２２への固定位置を変えることにより、設置用部材１０に対するアンテナ２の向きを調整可能である。それに、下部保持部材１２および固定部材２２の取り付け位置を変えることにより、アンテナ２の位置を下部保持部材１２および固定部材２２が設置用部材１０に取り付け可能な範囲にて上下に移動できる。また、下部保持部材１２および固定部材２２の方向を変えることにより、アンテナ２の向きを設置用部材１０の周囲方向３６０度の範囲で変えることができる。このように、設置場所でできるだけ通信状態が良くなるようアンテナ２の位置を各方向に調整することができる。また、アンテナ２と送信機３とがフレーム５に一体的に取り付いているため、アンテナ２と送信機３との間の位置関係は方向調整によっては変わらず、従来方向調整持にケーブル長さが足りなくならないようケーブル長さに余裕をもたせたり、調整角度範囲を制限するなどの考慮をしなくてもよくできる。
【００３５】
また、送信機３が故障で修理が必要となったような場合には、フレーム５が設置用部材１０に取り付いた状態で、ネジ１８、ボルト２１およびコネクタ３ａの付け外しをするだけで、送信機３との交換ができる。このため、アンテナ２の角度再調整も不要で復旧作業が容易にできる。
【００３６】
また、保護カバーが装備されることにより、アンテナ２が風雨、風雪等の外的損傷を受けなくなり、送信装置としての耐久性が向上する。
また、遮光板１６が装備されることにより、送信機３が日射から保護されるため送信装置としての耐久性が向上する。
【００３７】
尚、本実施例では、アンテナ２の配置が、図１（ｃ）のような３本の反射器で１本の放射器を囲むような配置としたが、送信装置が設置される環境により要求される放射範囲が変るため、状況に応じて反射器１４を無くしたり、放射器１３を２本にしたりと、放射器１３および反射器１４の数および配置を放射範囲に合うよう変えた形態にしてもよい。
【００３８】
また、放射器１３と送信機３の接続は、互いのコネクタで直接接続しているが、アンテナ２の振れによる応力を伝搬しないようにするためや、送信機取り付けのための構造の簡易化などを考慮し、コネクタの延長としてのアダプタを介して接続するようにしてもよい。この場合、アダプタは短いもので良いため、従来ケーブルのような伝送損失は問題にならない。
【００３９】
また、送信機３の交換作業容易化のために、ボルト２１およびコネクタ３ａの付け外しをするだけで済むよう遮光板１６に開閉式のアクセスパネルを設けてもよい。
次に第２実施例である、第１実施例と用途および構成が同じで、第１実施例におけるフレーム５の設置用部材１０への固定構造を変更した送信装置について図２に示し説明する。この図２は、図１のフレーム５周辺にあたる部分を裏面からみた状態のものである。尚、第１実施例に対する第２実施例での変更点は、下部保持部材１２を、突起の挟持を可能な嵌合穴５６ｂを有し、位置決めのためのボルト５７を通す穴５６ａを有する接続金具５６に変更し、フレーム５を、接続金具５６の嵌合穴５６ｂに嵌合する突起５５ｂを有し、位置決めのためのボルト５７を挿入するための複数の穴５５ａを有するフレーム５５に変更したものである。
【００４０】
次に、フレーム５５の設置用部材１０への取り付け方法を説明する。まず、接続金具５６が、第１実施例での下部保持部材１２と同じ構造で設置用部材１０に固定される。次に、フレーム５５から出ている支柱状の突起５５ｂを、接続金具５６の嵌合穴５６ｂに入れる。この状態ではフレーム５５は嵌合穴５６ｂの円周方向に回動可能である。次に、アンテナ２が所望の角度となるようフレーム５５を回動させ、接続金具５６にあけた穴５６ａを通して、フレーム５５の回動時に穴５６ａがフレーム５５に描く円周上に複数開けられた穴５５ａへボルト５７を挿入する。これにより、フレーム５５は回動できなくなりアンテナ２の角度は所望の角度に位置決めされる。さらに固定用ナット５８を締め付けることにより、嵌合穴５６ｂの径が狭められ、フレーム５５の突起５５ｂを締め付ける状態となる。よってフレーム５５は接続金具５６に対し保持されることになり、ひいては設置用部材１０に対し固定される。
【００４１】
この構造によれば、ボルト５７によりフレーム５５の回動が無くなり、ひいてはアンテナ２および保護カバー１７の回動が無くなるため第１実施例にあった上部保持部材１１での保護カバー１７の保持を無くすることもできる。上部保持部材１１を無くせば、図３に示すようにフレーム５５を設置用部材１０の上部へ設置が可能となる。このように、アンテナ方向の調整範囲をより広範囲にすることができる。また、第１実施例ではアンテナ２の設置用部材１０に対する角度の調整範囲は、上部保持部材１１の長さにより制限されていたのに対し、本実施例ではフレーム５５の穴５５ａをフレーム５５の回動範囲全周に開ければ調整可能角度は３６０度となり、調整範囲の制限を無くすることができる。
【００４２】
以上本発明の２つの実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を取ることができる。例えば上記各実施例では、送信機能のみの無線通信装置であったが、本発明は受信機能をもった無線通信装置においても同様の構造とすることによりケーブルでの伝送損失（この場合受信信号のＳ／Ｎ劣化）の影響を抑えることができる。
【００４３】
また、使用されるアンテナも八木アンテナ、パラボラアンテナ、平面アンテナなどスリーブアンテナ以外でも同様の効果を得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の放送電波の中継システムにおける送信装置の全体の様子を表す構成図である。
【図２】第２実施例の設置用部材１０とフレーム５５との結合方法の説明図である。
【図３】第２実施例における使用例を表す全体図である。
【図４】従来の技術の具体例を表す全体図である。
【符号の説明】
２・・・アンテナ、３・・・送信機、５・・・フレーム、９・・・ボルト、１０・・・設置用部材、１１・・・上部保持部材、１２・・・下部保持部材、１３・・・放射器、１４・・・反射器、１５・・・結合板、１６・・・遮光板、１７・・・保護カバー、２２・・・固定部材、５５・・・フレーム、５６・・・接続金具、１０３・・・通信機、１０４・・・ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs wireless communication with another wireless communication apparatus via an antenna.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, in this type of wireless communication apparatus, as illustrated in FIG. 4, an installation member 10 made of a columnar pole, a tower-like structure, or the like is connected to an antenna direction adjustment mounting members 111 and 112. Thus, the antenna 102 is installed, and the antenna 102 and the communication device 103 are connected via the communication signal transmission cable 104. The communication device 103 may be installed in a room away from the installation location of the antenna 102. However, when it is desired to suppress transmission loss due to the cable 104, the communication device 103 is attached to the installation member 10 and the cable 104 is shortened. I was taking care to be.
[0003]
However, since the cable 104 needs to be long to some extent so that the length of the cable 104 does not become insufficient within the movable range when the direction of the antenna 102 is adjusted, the antenna 102 and the communication device can be used even in the above configuration. For example, in a transmission apparatus that transmits a UHF to SHF band signal with a large transmission loss through a cable, the transmission power from the antenna 102 is ensured. There was a problem that was difficult.
[0004]
In other words, for example, an area where a broadcast wave transmitted from a ground station or an artificial satellite that broadcasts radio or television can not be directly received (such as a mountain area or a city center with high-rise buildings, or a tunnel). In this area, a transmission antenna for retransmitting the broadcast radio wave is installed in the area, and the reception signal from the reception antenna installed in the place where the broadcast radio wave can be received is transmitted to this transmission antenna. A relay system that retransmits from a transmission antenna is known.
[0005]
In this type of relay system, in order to increase the range (service area) within which the transmission radio wave can reach from the transmission antenna, the output of the transmitter used as a communication device is increased, and a high-power radio wave is transmitted from the transmission antenna. I am trying to send it.
However, conventionally, since the transmitter and the transmission antenna are connected via a cable, transmission signal loss between the transmitter and the transmission antenna cannot be sufficiently suppressed, and transmission from the transmission antenna is not possible. Due to the power reduction, it was not possible to cover a sufficient service area.
[0006]
In such a relay system, in order to secure transmission power from the transmission antenna, the output of the transmitter itself may be increased in anticipation of the loss in the cable, but such a countermeasure constitutes the transmitter. A device with a large output power must be used for the signal output element, and since the power consumption in the transmitter, and in turn, the amount of heat generation increases, it is necessary to increase the cooling fin, There is a problem that the transmitter is increased in size and cost. Further, when the transmitter becomes large, the ease of installation and maintenance of the transmitter is also hindered.
[0007]
On the other hand, in order to prevent such a problem, it is conceivable to incorporate the function of a communication device (transmitter, receiver, etc.) in the power feeding part of the antenna and integrate the antenna and the communication device. Then, when the communication device breaks down, the entire wireless communication device including the antenna must be removed from the installation member and repaired, and after the repair, the wireless communication device is installed on the installation member. However, since it is necessary to adjust the direction of the antenna again, there is a problem that the workability for restoring the wireless communication device is remarkably lowered and the restoration takes time.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems, and in a wireless communication apparatus including an antenna and a communication device, signal transmission loss generated between the antenna and the communication device can be sufficiently suppressed, and the communication device has failed. The purpose is to make it possible to easily carry out recovery work.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the wireless communication device according to claim 1, which is made to achieve such an object, the antenna and the communication device are integrally connected in a state of being electrically connected via a connector or an adapter provided in each of these parts. It is mounted on the frame and fixed to the installation member via this frame. Further, the frame is configured such that the direction of the antenna with respect to the installation member can be adjusted when the frame is fixed to the installation member.
The connection between the antenna and the communication device is possible by connecting the connectors provided in each part, as well as electrical connection if you do not want to propagate stress from the antenna to the communication device, or if you consider the mountability of the communication device May be connected through a simple adapter. In addition, since the antenna and the communication device are integrally mounted on the frame, the adapter has a short length and transmission loss is small.
[0010]
Therefore, according to the wireless communication apparatus of the present invention, the antenna and the communication device are fixed to the installation member without being connected with a cable having a sufficient length for adjusting the direction of the antenna as in the prior art. As a result, transmission loss of communication signals that has conventionally occurred in cables can be suppressed.
[0011]
Therefore, when the present invention is applied to a wireless communication apparatus having a transmission function, in order to secure transmission power from the antenna, the transmission signal output from the communication device is increased in consideration of transmission loss in the cable. Therefore, it is possible to prevent an increase in the size and cost of the communication device.
[0012]
In addition, when the present invention is applied to a wireless communication apparatus having a reception function, it is possible to prevent the signal level of the reception signal from being lowered on the path until the reception signal from the antenna is input to the communication device. It can suppress that S / N (signal-to-noise ratio) of the received signal input into a communication apparatus deteriorates.
[0013]
Further, according to the wireless communication device of the present invention, when a communication device breaks down, it is possible to remove only the communication device from the frame and perform repair work such as replacement and repair. Compared with the case of simple integration, the workability at the time of the restoration work can be improved, and the time required for the restoration work can be shortened.
[0014]
Furthermore , in the wireless communication apparatus of the present invention, the antenna and the communication device are attached to the installation member via the frame so that the orientation of the antenna can be adjusted . Therefore, the antenna has a directional characteristic, and when it is necessary to adjust the antenna direction may be to adjust the tilt angle to ensure service Bisueria installing the antenna, and more extensive communication device Communication becomes possible. Or when limiting the communication partner, the restriction of the installation place of the communication device is reduced.
[0015]
Further, as described in claim 2 , when the antenna includes a protective cover made of a nonconductive material that covers the antenna main body and protects from the outside, the protective cover is fixed to the frame together with the antenna main body. It is good to. Thereby, since the antenna is protected by the protective cover, the antenna can be used in a place where there is a possibility of being externally damaged by wind and rain, wind and snow .
Furthermore, when the communication device is fixed to the installation member through the frame and the communication device is exposed to direct sunlight, the frame protects the communication device from sunlight as described in claim 3. It is preferable to provide a light shielding plate for this purpose. This shading plate protects the communication device from solar radiation and can prevent deterioration in characteristics due to the temperature rise of the communication device, so that it can be used in a place where it receives solar radiation. On the other hand, the present invention (Claims 1 to 3). The wireless communication apparatus (1) can be applied to a transmission apparatus having only a transmission function, a reception apparatus having only a reception function, or a communication apparatus having both a transmission function and a reception function. In particular, when applied to a transmission apparatus in a relay system as set forth in claim 4 , the effect can be more effectively exhibited.
[0016]
That is, the relay system according to claim 4 receives a transmission radio wave transmitted from another wireless communication device by a reception antenna, and receives the received signal in an area where the transmission radio wave from the other wireless communication device does not reach. In such a relay system, as described above, it is desirable to avoid a decrease in transmission power from the transmission antenna as much as possible in order to cover a sufficient service area. Therefore, it is necessary to minimize the transmission loss in a conventionally used cable.
[0017]
However, in the wireless communication device of the present invention, it is possible to suppress transmission loss that occurs in the transmission path between the antenna and the communication device without connecting with a cable that has a sufficient length for adjusting the direction of the antenna. Therefore, in order to secure the transmission power from the antenna, it is not necessary to increase the output of the communication device serving as the transmitter more than necessary in consideration of the loss in the cable.
[0018]
Therefore, if the wireless communication device of the present invention is used as a transmission device in a relay system as described in claim 4 , not only can the communication device as a transmitter be reduced in size and cost, but When building a relay system with the same specifications, the transmitter that can be used is a lower-power transmitter than the conventional one, so it is possible to use a transmitter (transmitter) that can be used to secure transmission power. The relay system can be easily designed.
[0019]
In addition, the antenna used in the wireless communication apparatus of the present invention can be any antenna such as a Yagi antenna, a parabolic antenna, or a planar antenna as long as it is an antenna conventionally used in a wireless communication apparatus. In particular, when the present invention is applied to a transmission device of a relay system, as described in claim 5, a sleeve antenna having one end side serving as a feeding point fixed to a frame is used as a transmission antenna. The other end side of the sleeve antenna may be connected to the installation member via a connection member capable of adjusting a separation distance from the installation member.
[0020]
That is, the sleeve antenna is configured by providing a quarter-wavelength whip antenna with a quarter-wave sleeve-shaped earth element, and in a direction perpendicular to the axial direction of each of these elements (usually in the horizontal direction). Since it has a 360 degree omnidirectional characteristic, it is widely used as a transmission antenna for a relay system.
[0021]
Therefore, in the wireless communication apparatus according to claim 5, using such a sleeve antenna as the transmitting antenna, by fixing one end to the frame, and a communication device which is the transmission antenna and transmitter through the frame installation It can be integrally attached to the working member.
[0022]
The sleeve antenna is a so-called rod-shaped antenna having a length of a half wavelength as a whole, and even if one end thereof is fixed to a frame (and thus an installation member), the other end side becomes unstable. Therefore, in the wireless communication device according to claim 5 , the sleeve antenna is installed in the installation member by connecting the other end side to the installation member via a connection member capable of adjusting a separation distance from the installation member. The sleeve antenna can be firmly fixed and the distance between the other end of the sleeve antenna and the installation member is adjusted by the connecting member, so that the inclination of the sleeve antenna with respect to the installation member, and further radiation of the radio wave from the sleeve antenna can be achieved. The direction can be adjusted.
[0023]
In order to adjust the directivity of the sleeve antenna, a long reflector may be provided substantially parallel to the antenna element (radiator) including the whip antenna and the sleeve-like ground element. In such a case, it is only necessary to connect one end of the radiator and the reflector and fix the other end to the frame, as described in the embodiments below.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As a first embodiment, a transmission apparatus in a broadcast radio wave relay system is shown in FIG. The transmission device in this broadcast radio wave relay system is a transmission that receives a reception signal received by a receiving antenna installed in a place where a broadcast radio wave transmitted from a ground station or an artificial satellite can be received via a transmission line. Transmitting device that retransmits broadcast radio waves from a transmission antenna installed at a location where it can be transmitted to an area where it cannot directly receive the broadcast radio waves (mountainous areas, urban areas where high-rise buildings are lined up, or inside a tunnel, etc.) It is.
[0025]
The transmission apparatus according to the present embodiment includes a transmission antenna 2 including a radiator 13 that radiates radio waves and a plurality of reflectors 14 that reflect and absorb radio waves (three in this embodiment), and an antenna. Equipped with a transmitter 3 for transmitting a signal to 2, a protective cover 17 made of a non-conductive material that covers the entire antenna 2 and protects it from the outside, a shading plate 16 that protects the transmitter 3 from sunlight, and these components And possible frame 5. These mounted on the frame 5 are used in a state of being attached to a columnar installation member 10 fixed at an installation location for retransmitting broadcast radio waves.
[0026]
First, regarding the antenna 2, the radiator 13 constituting the antenna 2 is a rod-shaped sleeve antenna, and one end thereof is fixed to the frame 5 with a screw 25. A connector 13 a for electrical connection with the transmitter 3 is provided at the coupling end of the radiator 13 with the frame 5. The reflector 14, which is another component of the antenna 2, is made of a rod-like conductive material, and one end of the reflector 14 is fixed to the frame 5 with screws (not shown) like the radiator 13. The other ends of the radiator 13 and the reflector 14 are coupled by a coupling plate 15.
[0027]
The antenna 2 is arranged so that the reflector 14 surrounds the radiator 13 as shown in FIG. Since the reflector 14 reflects and absorbs radio waves, the radio wave from the radiator 13 is not radiated to the side surrounded by the reflector 14, and the antenna 2 is not in the direction where the reflector 14 is present (lower in FIG. 1C). ) Only to radiate radio waves from the radiator 13.
[0028]
Next, the transmitter 3 is fixed to the frame 5 with a bolt 21 with a flange protruding from the transmitter 3 in a state where the connector 3a of the transmitter 3 is coupled to the connector 13a of the radiator 13.
Next, the protective cover 17 has a cylindrical shape with one end closed so that the entire antenna 2 can be covered. The protective cover 17 needs to be made of a non-conductive material that does not reflect and absorb radio waves from the antenna 2 so as not to hinder the function as a wireless communication device, and is preferably lightweight and has an appropriate strength. Thus, in this embodiment, FRP (fiber reinforced plastic) is adopted as the material. The protective cover 17 is placed on the antenna 2, the opening thereof is fitted with the frame 5, and is fixed with screws 19.
[0029]
Next, the light shielding plate 16 is made of sheet metal in a substantially U-shape so as to cover the periphery of the transmitter 3. The light shielding plate 16 is attached to the frame 5 with screws 18.
Next, the entire apparatus is attached to the installation member 10 by fixing the frame 5 to the installation member 10 by the lower holding member 12 and fixing the protective cover 17 to the installation member 10 by the upper holding member 11. .
[0030]
Among these, the structure for fixing the lower holding member 12 to the installation member 10 shown in FIG. 1B will be described. First, the cylindrical portion 12 a of the lower holding member 12 is passed through the installation member 10. A screw for inserting the bolt 9 is cut in the tubular portion 12a. Next, when the lower holding member 12 is held at a desired position for fixing the frame 5 and the bolt 9 is tightened, the installation member 10 is pressed against the lower holding member 12 by the bolt 9. For this reason, the lower holding member 12 is fixed so as not to move with respect to the installation member 10. At this time, since the installation member 10 is a cylinder having a constant diameter and the fixed state does not change depending on the fixing position, the lower holding member 12 can be fixed at any position and direction on the installation member 10. Further, the frame 5 and the lower holding member 12 are coupled by screws 20 through holes formed in the flange of the frame 5. The frame 5 and the screw 20 are coupled so as to have a gap, and the frame 5 is rotatable in the radial direction of the screw 20.
[0031]
Next, a structure for fixing the protective cover 17 to the installation member 10 will be described. A fixing member 22 is fixed to the installation member 10 with the same structure as the lower holding member 12 with respect to the installation member 10. And the upper holding member 11 is being fixed to the fixing member 22 with the screw | thread 23 which passes along the long hole vacated by this. The upper holding member 11 can be fixed to the fixing member 22 at an arbitrary position within the range of the long hole. The upper holding member 11 fixes the protective cover 17 with a screw 24 that passes through a through hole opened in the upper holding member 11. At this time, the upper holding member 11 only holds the protective cover 17 with the through hole, and can rotate in the radial direction of the screw 24.
[0032]
Therefore, since the mounting structure of the entire apparatus to the installation member 10 is like this, the position where the upper holding member 11 is fixed to the fixing member 22 is changed, and the distance between the protective cover 17 and the installation member 10 is changed. By changing, the frame 5 moves in the rotational direction about the screw 20 via the protective cover 17, and as a result, the direction of the antenna 2 relative to the installation member 10 can be changed.
[0033]
As described above, in the present embodiment, since the radiator 13 and the transmitter 3 are directly connected with each other's connectors, there is no transmission loss with the conventional cable. For this reason, it is possible to use a transmitter that has a smaller output and a smaller size than a conventional transmitter.
[0034]
Even in the embodiment, the orientation of the antenna 2 with respect to the installation member 10 can be adjusted by changing the fixing position of the upper holding member 11 to the fixing member 22. In addition, by changing the attachment positions of the lower holding member 12 and the fixing member 22, the position of the antenna 2 can be moved up and down within a range in which the lower holding member 12 and the fixing member 22 can be attached to the installation member 10. Further, by changing the directions of the lower holding member 12 and the fixing member 22, the direction of the antenna 2 can be changed within a range of 360 degrees in the circumferential direction of the installation member 10. Thus, the position of the antenna 2 can be adjusted in each direction so that the communication state is as good as possible at the installation location. In addition, since the antenna 2 and the transmitter 3 are integrally attached to the frame 5, the positional relationship between the antenna 2 and the transmitter 3 does not change depending on the direction adjustment, and the cable length is long enough to adjust the conventional direction. There is no need to take into account such things as allowing extra cable length or limiting the adjustment angle range so that it will not run out.
[0035]
If the transmitter 3 is out of order and needs to be repaired, the frame 5 is attached to the installation member 10, and the screw 18, bolt 21 and connector 3a are simply attached and detached. Exchange with machine 3 is possible. For this reason, it is not necessary to readjust the angle of the antenna 2 and the restoration work can be facilitated.
[0036]
In addition, since the protective cover is provided, the antenna 2 is not subject to external damage such as wind and rain, wind and snow, and the durability as a transmission device is improved.
Moreover, since the transmitter 3 is protected from solar radiation by being equipped with the light shielding plate 16, durability as a transmission device is improved.
[0037]
In this embodiment, the antenna 2 is arranged so that one reflector is surrounded by three reflectors as shown in FIG. 1C, but this is required depending on the environment in which the transmitter is installed. Since the radiation range is changed, the number and arrangement of the radiators 13 and the reflectors 14 are changed so as to match the radiation range, such as eliminating the reflectors 14 or using two radiators 13 depending on the situation. May be.
[0038]
Further, the radiator 13 and the transmitter 3 are directly connected with each other's connectors. However, in order to prevent the stress due to the vibration of the antenna 2 from propagating, simplification of the structure for mounting the transmitter, etc. In view of the above, the connection may be made via an adapter as an extension of the connector. In this case, since the adapter may be short, transmission loss as in the conventional cable is not a problem.
[0039]
Further, in order to facilitate the replacement work of the transmitter 3, an openable access panel may be provided on the light shielding plate 16 so that only the bolt 21 and the connector 3a need be attached and detached.
Next, a transmission apparatus that is the same as the second embodiment and has the same use and configuration as the first embodiment, and has a modified structure for fixing the frame 5 to the installation member 10 in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the state corresponding to the periphery of the frame 5 in FIG. The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the lower holding member 12 has a fitting hole 56b capable of holding the protrusion and a connection hole 56a through which a bolt 57 for positioning is passed. The frame 5 is changed to a frame 55 having a projection 55b that fits into the fitting hole 56b of the connection fitting 56 and a plurality of holes 55a for inserting bolts 57 for positioning. Is.
[0040]
Next, a method for attaching the frame 55 to the installation member 10 will be described. First, the connection fitting 56 is fixed to the installation member 10 with the same structure as the lower holding member 12 in the first embodiment. Next, the columnar protrusion 55 b protruding from the frame 55 is inserted into the fitting hole 56 b of the connection fitting 56. In this state, the frame 55 can rotate in the circumferential direction of the fitting hole 56b. Next, the frame 55 is rotated so that the antenna 2 has a desired angle, and a plurality of holes 56 a are formed on the circumference drawn on the frame 55 when the frame 55 is rotated through the holes 56 a formed in the connection fitting 56. The bolt 57 is inserted into the hole 55a. As a result, the frame 55 cannot rotate and the angle of the antenna 2 is positioned at a desired angle. Further, by tightening the fixing nut 58, the diameter of the fitting hole 56b is narrowed, and the protrusion 55b of the frame 55 is tightened. Therefore, the frame 55 is held with respect to the connection fitting 56 and is eventually fixed to the installation member 10.
[0041]
According to this structure, the rotation of the frame 55 is eliminated by the bolt 57, and consequently the antenna 2 and the protection cover 17 are not rotated, so that the protection cover 17 is not held by the upper holding member 11 in the first embodiment. You can also If the upper holding member 11 is eliminated, the frame 55 can be installed on the installation member 10 as shown in FIG. Thus, the adjustment range of the antenna direction can be made wider. Further, in the first embodiment, the adjustment range of the angle of the antenna 2 with respect to the installation member 10 is limited by the length of the upper holding member 11, whereas in this embodiment, the hole 55 a of the frame 55 is formed in the frame 55. If the rotation range is opened all around, the adjustable angle is 360 degrees, and the limitation of the adjustment range can be eliminated.
[0042]
Although two embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can take various forms. For example, in each of the embodiments described above, the wireless communication apparatus has only a transmission function. However, the present invention has a similar structure even in a wireless communication apparatus having a reception function. S / N degradation) can be suppressed.
[0043]
It goes without saying that the same effect can be obtained when the antenna used is not a sleeve antenna such as a Yagi antenna, a parabolic antenna, or a planar antenna.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall state of a transmission device in a broadcast radio wave relay system according to a first embodiment;
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for coupling the installation member 10 and the frame 55 of the second embodiment.
FIG. 3 is an overall view showing an example of use in the second embodiment.
FIG. 4 is an overall view showing a specific example of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
2 ... antenna, 3 ... transmitter, 5 ... frame, 9 ... bolt, 10 ... installation member, 11 ... upper holding member, 12 ... lower holding member, 13 ... Radiator, 14 ... Reflector, 15 ... Coupling plate, 16 ... Shading plate, 17 ... Protective cover, 22 ... Fixing member, 55 ... Frame, 56 ...・ Connecting bracket, 103 ... Communicator, 104 ... Cable

Claims

An antenna for wireless communication;
A communication device that communicates with another wireless communication device via the antenna;
In a wireless communication device comprising:
In a state where the antenna and the communication device are electrically connected via a connector provided in each part or an adapter extending the connector, a frame that can be integrally mounted is provided,
The antenna and the communication device are configured to be fixed to an installation member through the frame,
The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the frame is configured to be capable of adjusting an orientation of the antenna with respect to the installation member when the frame is fixed to the installation member .

The antenna includes a protective cover made of a non-conductive material that covers the antenna body and protects from the outside.
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the protective cover is fixed to the frame together with the antenna body.

The wireless communication device according to claim 1, wherein the frame includes a light shielding plate that protects the communication device from sunlight.

The radio communication device receives a transmission radio wave transmitted from another radio communication device by a reception antenna, and retransmits the reception signal to an area where the transmission radio wave does not reach. The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the radio communication apparatus is a radio relay transmission apparatus used for processing a received signal and transmitting it from a transmission antenna.

The transmitting antenna is composed of a sleeve antenna whose one end serving as a feeding point is fixed to the frame, and the other end of the sleeve antenna is connected to the installation member via a connecting member capable of adjusting a separation distance from the installation member. The wireless communication apparatus according to claim 4, wherein the wireless communication apparatus is connected to a member for use.