JP4048843B2 - 無線アダプタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス自動検針システムまたは設備機器の遠隔制御などに使用する無線アダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンテナ取付状態で、アンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受ける場合、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることで対応する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法である、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることは、各部品が個々のディスクリート部品で構成される場合は、対応可能である。しかし、送信回路と受信回路とが一体になっている回路などでは、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることはできないという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、高周波回路で、送信回路と受信回路とを一体としたＩＣなどを使用する場合で、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合にも、アンテナ外部の負荷変動の影響を受けない様にする無線回路を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の無線アダプタは、片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に移相器が取り付けられており、前記移相器は、前記高周波回路の配線上に直列に取り付けられた複数のコイルと、前記それぞれのコイルとグランドとの間に接続されるコンデンサとから構成されてことにより、前記移相器の放射導体板側に２倍高調波を減衰させるフィルタ機能を持たせるようにしたものである。
【０００６】
これによって、アンテナ取付状態で、アンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受ける場合、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合でもアンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受けないようにすることができる。さらに、移相器は、移相器を構成するアンテナ側のコンデンサと、このコンデンサとアンテナの間に接続したコイルとで、２次高調波を削減するフィルタを実現させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、無線アダプタに関するもので、片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面に接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に高周波信号波形の位相を変化させることのできる移相器が取り付けられており、前記移相器は、前記高周波回路の配線上に直列に取り付けられた複数のコイルと、前記それぞれのコイルとグランドとの間に接続されるコンデンサとから構成されてことにより、前記移相器の放射導体板側に２倍高調波を減衰させるフィルタ機能を持たせるようにしたものであるので、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合でもアンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受けないようにすることができ、さらに、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例１について説明する。図１は無線ガス自動検針システムのシステム構成図である。図１を使用して無線ガス自動検針システムについての概要を説明し、その後で前記システムに使用されている基板実装形板状アンテナについて説明を行う。
【００１４】
図１において１は需要家のガス使用量を積算計測しているガスメータ、２は前記ガスメータに接続され無線によって通信する無線アダプタ子機、３は前記無線アダプタ子機と無線通信を行う無線アダプタ親機、４は無線アダプタ親機が接続されるとともに回線制御機能を有したＴ−ＮＣＵ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ―Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、５はＴ−ＮＣＵ４と無線アダプタ親機３が取り付けられた家屋壁面、６はＴ−ＮＣＵと接続された公衆回線網、７は公衆回線網６に接続されるとともに需要家のガス使用量を検針するガス供給業者の検針センターである。次に動作を説明すると、ガス供給業者の検針センター７は需要家宅のガスメータ１に対してガス検針要求を、公衆回線網６を経由し需要家宅のＴ−ＮＣＵ４に対して送信し、Ｔ−ＮＣＵ４から無線アダプタ親機３に通信し、無線によって無線アダプタ子機２に送信されガスメータ１に伝送される。そしてガスメータ１は同一の経路を逆にたどりながら検針センター７に検針値を返信する構成である。なお無線アダプタ子機２及び無線アダプタ親機３は４２９ＭＨｚ帯の特定小電力無線テレメータ・テレコントロール用の周波数帯を使用している。
【００１５】
次に、図２を用い高周波回路信号出力端１５とアンテナ入力端１４に取り付けられた、移相器９の効果について説明する。まず、片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面に接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に高周波信号波形の位相を変化させることのできる移相器が取り付けられているこの無線アダプタが、子機２の場合は、需要家宅のガスメータ１に接続される。しかし、アンテナ入力端１４と、高周波回路の内部発振器１３との間のアイソレーション（電気的絶縁）が低い場合、この無線アダプタ子機２と需要家宅のガスメータ１を接続する信号ケーブルの位置により、アンテナ出力がアンテナ外部の負荷変動の影響を受け、アンテナから出力が逆戻りして、高周波回路信号出力端１５から逆流し、内部発振器１３に影響をあたえ、これにより送信出力変調波が乱れ、通信ができなくなる場合がある。
【００１６】
このとき、高周波信号出力端１５と、アンテナ入力端１４の間に移相器９を挿入し、送信出力信号の位相を調整し、無線アダプタ子機２と需要家宅のガスメータ１を接続する信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることで、アンテナ入力端１４と、高周波回路の内部発振器１３との間のアイソレーション（電気的絶縁）が低い場合でも、変調が乱れなくすることができる。
【００１７】
なお、本実施例はガスメータの無線自動検針システムの無線アダプタを使用して説明したが、他の設備機器等の無線システムに使用される無線機でも良い。
【００１８】
図３は本発明の実施例１おける移相器の構成回路図である。
【００１９】
図３において図１、２と同一の構成要素については同一番号を付しているので説明は省略する。図３において、１７と１８はコンデンサ、１６はコイルである。
【００２０】
ここで、コンデンサ１７とコンデンサ１８と、これらコンデンサの間のコイル１６とで、移相器を構成する。このような構成によれば、少ない部品で、移相器の特性を持たせることが出来、アンテナ入力端１４と、高周波回路の内部発振器１３との間のアイソレーション（電気的絶縁）が低い場合でも送信出力のアンテナ外部の負荷変動による送信出力変調乱れをなくすことができる。
【００２１】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２における移相器を含む無線アダプタのアンテナを含む高周波回路の構成図である。
【００２２】
図４において、前記説明と同様の構成要素については同一番号を付しているので説明は省略する。図４において、１９は２次高調波フィルタ特性を持つ移相器である。
【００２３】
次に構成及び作用について説明すると、２次高調波フィルタは、内部発振器が原因で発生する２高調波が高調波出力端子から漏れないように、２次高調波を削減する。あるいはアンテナから入力される不要な高周波成分を削減することができる。そして、この２次高調波フィルタ特性を、移相器に持たせることで、あるいは部品を共用させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００２４】
図５は本発明の実施例２における移相器の図である。
【００２５】
図５において、前記実施例と同様の構成要素については同一の番号を付しているので説明を省略する。図５において、２０はコイル、２１はコンデンサである。
【００２６】
本実施例の移相器は、移相器を構成するアンテナ側のコンデンサ２１と、このコンデンサとアンテナの間に接続したコイル２０とで、２次高調波を削減するフィルタを実現させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００２７】
（実施例３）
図６は本発明の実施例３における図である。
【００２８】
図６において、前記実施例と同様の構成要素については同一の番号を付しているので説明を省略する。図６において、２２は２次高調波トラップ回路を持つ移相器である。
【００２９】
次に構成及び作用について説明すると、２次高調波トラップ回路は、内部発振器が原因で発生する２次高調波を高調波出力端子から出力されないように削減、あるいはアンテナから入力される必要のない高調波成分を削減することができる。そして、この２次高調波トラップ回路特性を、移相器に持たせることで、あるいは部品を共用させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００３０】
図７は本発明の実施例３における移相器の図である。
【００３１】
図７において、前記実施例と同様の構成要素については同一の番号を付しているので説明を省略する。図７において、２３はコイル、２４はコンデンサである。
【００３２】
本実施例の移相器は、移相器を構成するコイル２３と、このコイルに並列に取り付けるコンデンサ２４とで、２次高調波トラップ回路を実現し、かつ、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高周波回路で、送信回路と受信回路とを一体としたＩＣなどを使用する場合で、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合にも、アンテナ外部の負荷変動の影響を受けない様にする無線回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線ガス自動検針システムのシステム構成図
【図２】本発明の第１の実施例における無線アダプタのアンテナを含む高周波回路構成図
【図３】本発明の第１の実施例における移相器の構成図
【図４】本発明の第２の実施例における無線アダプタのアンテナを含む高周波回路構成図
【図５】本発明の第２の実施例における２次高調波フィルタ特性を持つ移相器の構成図
【図６】本発明の第３の実施例における無線アダプタのアンテナを含む高周波回路構成図
【図７】本発明の第３の実施例における２次高調波トラップ回路を持つ移相器の構成図
【符号の説明】
８ アンテナ
９ 移相器
１０ 受信アンプ
１１ ミキサ
１２ 送信アンプ
１３ 内部発振器
１４ アンテナ入力端
１５ 高周波回路信号出力端
１６、２０、２３ コイル
１７、１８、２１、２４ コンデンサ
１９ ２次高調波フィルタ特性を持つ移相器
２２ ２次高調波トラップ特性を持つ移相器
【発明の属する技術分野】
本発明はガス自動検針システムまたは設備機器の遠隔制御などに使用する無線アダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンテナ取付状態で、アンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受ける場合、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることで対応する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法である、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることは、各部品が個々のディスクリート部品で構成される場合は、対応可能である。しかし、送信回路と受信回路とが一体になっている回路などでは、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることはできないという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、高周波回路で、送信回路と受信回路とを一体としたＩＣなどを使用する場合で、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合にも、アンテナ外部の負荷変動の影響を受けない様にする無線回路を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の無線アダプタは、片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に移相器が取り付けられており、前記移相器は、前記高周波回路の配線上に直列に取り付けられた複数のコイルと、前記それぞれのコイルとグランドとの間に接続されるコンデンサとから構成されてことにより、前記移相器の放射導体板側に２倍高調波を減衰させるフィルタ機能を持たせるようにしたものである。
【０００６】
これによって、アンテナ取付状態で、アンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受ける場合、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合でもアンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受けないようにすることができる。さらに、移相器は、移相器を構成するアンテナ側のコンデンサと、このコンデンサとアンテナの間に接続したコイルとで、２次高調波を削減するフィルタを実現させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、無線アダプタに関するもので、片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面に接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に高周波信号波形の位相を変化させることのできる移相器が取り付けられており、前記移相器は、前記高周波回路の配線上に直列に取り付けられた複数のコイルと、前記それぞれのコイルとグランドとの間に接続されるコンデンサとから構成されてことにより、前記移相器の放射導体板側に２倍高調波を減衰させるフィルタ機能を持たせるようにしたものであるので、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合でもアンテナ外部の負荷変動に対し、影響を受けないようにすることができ、さらに、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例１について説明する。図１は無線ガス自動検針システムのシステム構成図である。図１を使用して無線ガス自動検針システムについての概要を説明し、その後で前記システムに使用されている基板実装形板状アンテナについて説明を行う。
【００１４】
図１において１は需要家のガス使用量を積算計測しているガスメータ、２は前記ガスメータに接続され無線によって通信する無線アダプタ子機、３は前記無線アダプタ子機と無線通信を行う無線アダプタ親機、４は無線アダプタ親機が接続されるとともに回線制御機能を有したＴ−ＮＣＵ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ―Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、５はＴ−ＮＣＵ４と無線アダプタ親機３が取り付けられた家屋壁面、６はＴ−ＮＣＵと接続された公衆回線網、７は公衆回線網６に接続されるとともに需要家のガス使用量を検針するガス供給業者の検針センターである。次に動作を説明すると、ガス供給業者の検針センター７は需要家宅のガスメータ１に対してガス検針要求を、公衆回線網６を経由し需要家宅のＴ−ＮＣＵ４に対して送信し、Ｔ−ＮＣＵ４から無線アダプタ親機３に通信し、無線によって無線アダプタ子機２に送信されガスメータ１に伝送される。そしてガスメータ１は同一の経路を逆にたどりながら検針センター７に検針値を返信する構成である。なお無線アダプタ子機２及び無線アダプタ親機３は４２９ＭＨｚ帯の特定小電力無線テレメータ・テレコントロール用の周波数帯を使用している。
【００１５】
次に、図２を用い高周波回路信号出力端１５とアンテナ入力端１４に取り付けられた、移相器９の効果について説明する。まず、片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面に接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に高周波信号波形の位相を変化させることのできる移相器が取り付けられているこの無線アダプタが、子機２の場合は、需要家宅のガスメータ１に接続される。しかし、アンテナ入力端１４と、高周波回路の内部発振器１３との間のアイソレーション（電気的絶縁）が低い場合、この無線アダプタ子機２と需要家宅のガスメータ１を接続する信号ケーブルの位置により、アンテナ出力がアンテナ外部の負荷変動の影響を受け、アンテナから出力が逆戻りして、高周波回路信号出力端１５から逆流し、内部発振器１３に影響をあたえ、これにより送信出力変調波が乱れ、通信ができなくなる場合がある。
【００１６】
このとき、高周波信号出力端１５と、アンテナ入力端１４の間に移相器９を挿入し、送信出力信号の位相を調整し、無線アダプタ子機２と需要家宅のガスメータ１を接続する信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることで、アンテナ入力端１４と、高周波回路の内部発振器１３との間のアイソレーション（電気的絶縁）が低い場合でも、変調が乱れなくすることができる。
【００１７】
なお、本実施例はガスメータの無線自動検針システムの無線アダプタを使用して説明したが、他の設備機器等の無線システムに使用される無線機でも良い。
【００１８】
図３は本発明の実施例１おける移相器の構成回路図である。
【００１９】
図３において図１、２と同一の構成要素については同一番号を付しているので説明は省略する。図３において、１７と１８はコンデンサ、１６はコイルである。
【００２０】
ここで、コンデンサ１７とコンデンサ１８と、これらコンデンサの間のコイル１６とで、移相器を構成する。このような構成によれば、少ない部品で、移相器の特性を持たせることが出来、アンテナ入力端１４と、高周波回路の内部発振器１３との間のアイソレーション（電気的絶縁）が低い場合でも送信出力のアンテナ外部の負荷変動による送信出力変調乱れをなくすことができる。
【００２１】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２における移相器を含む無線アダプタのアンテナを含む高周波回路の構成図である。
【００２２】
図４において、前記説明と同様の構成要素については同一番号を付しているので説明は省略する。図４において、１９は２次高調波フィルタ特性を持つ移相器である。
【００２３】
次に構成及び作用について説明すると、２次高調波フィルタは、内部発振器が原因で発生する２高調波が高調波出力端子から漏れないように、２次高調波を削減する。あるいはアンテナから入力される不要な高周波成分を削減することができる。そして、この２次高調波フィルタ特性を、移相器に持たせることで、あるいは部品を共用させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００２４】
図５は本発明の実施例２における移相器の図である。
【００２５】
図５において、前記実施例と同様の構成要素については同一の番号を付しているので説明を省略する。図５において、２０はコイル、２１はコンデンサである。
【００２６】
本実施例の移相器は、移相器を構成するアンテナ側のコンデンサ２１と、このコンデンサとアンテナの間に接続したコイル２０とで、２次高調波を削減するフィルタを実現させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００２７】
（実施例３）
図６は本発明の実施例３における図である。
【００２８】
図６において、前記実施例と同様の構成要素については同一の番号を付しているので説明を省略する。図６において、２２は２次高調波トラップ回路を持つ移相器である。
【００２９】
次に構成及び作用について説明すると、２次高調波トラップ回路は、内部発振器が原因で発生する２次高調波を高調波出力端子から出力されないように削減、あるいはアンテナから入力される必要のない高調波成分を削減することができる。そして、この２次高調波トラップ回路特性を、移相器に持たせることで、あるいは部品を共用させることで、少ない部品で、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００３０】
図７は本発明の実施例３における移相器の図である。
【００３１】
図７において、前記実施例と同様の構成要素については同一の番号を付しているので説明を省略する。図７において、２３はコイル、２４はコンデンサである。
【００３２】
本実施例の移相器は、移相器を構成するコイル２３と、このコイルに並列に取り付けるコンデンサ２４とで、２次高調波トラップ回路を実現し、かつ、送信出力信号の位相を調整し、信号ケーブルの位置を変化させても送信出力変調波が乱れないようにすることと、２次高調波を削減するという２つのことを実現させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高周波回路で、送信回路と受信回路とを一体としたＩＣなどを使用する場合で、アンテナから内部発振器の間のアイソレーション（絶縁度）を大きくすることができない場合にも、アンテナ外部の負荷変動の影響を受けない様にする無線回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線ガス自動検針システムのシステム構成図
【図２】本発明の第１の実施例における無線アダプタのアンテナを含む高周波回路構成図
【図３】本発明の第１の実施例における移相器の構成図
【図４】本発明の第２の実施例における無線アダプタのアンテナを含む高周波回路構成図
【図５】本発明の第２の実施例における２次高調波フィルタ特性を持つ移相器の構成図
【図６】本発明の第３の実施例における無線アダプタのアンテナを含む高周波回路構成図
【図７】本発明の第３の実施例における２次高調波トラップ回路を持つ移相器の構成図
【符号の説明】
８ アンテナ
９ 移相器
１０ 受信アンプ
１１ ミキサ
１２ 送信アンプ
１３ 内部発振器
１４ アンテナ入力端
１５ 高周波回路信号出力端
１６、２０、２３ コイル
１７、１８、２１、２４ コンデンサ
１９ ２次高調波フィルタ特性を持つ移相器
２２ ２次高調波トラップ特性を持つ移相器
Claims (1)
- 片面に信号処理回路部と高周波回路の配線パターン、反対の片面に全面に接地導体パターンが形成されたプリント回路基板と、前記接地導体パターンの面に対向させた放射導体板と、前記放射導体板に一方の端部を接続した短絡導体と、前記放射導体板に高周波信号を供給する給電導体部を備え、前記高周波回路の配線パターンと前記放射導体板との接続部分に高周波信号波形の位相を変化させることのできる移相器が取り付けられており、前記移相器は、前記高周波回路の配線上に直列に取り付けられた複数のコイルと、前記それぞれのコイルとグランドとの間に接続されるコンデンサとから構成されてことにより、前記移相器の放射導体板側に２倍高調波を減衰させるフィルタ機能を持たせるようにした無線アダプタ。
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2002
- 2002-06-17 JP JP2002175474A patent/JP4048843B2/ja not_active Expired - Fee Related
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