JP4676296B2 - 漏洩伝送路ダイバーシティ装置 - Google Patents

Description

本発明は、漏洩伝送路をアンテナとして使用する漏洩伝送路ダイバーシティ装置に関する。

従来、漏洩ケーブルを使用したダイバーシティ方式のアンテナ装置が知られている。
すなわち、漏洩ケーブルの一端を切替器によって送受信器と終端抵抗に選択的に接続するとともに、同じ漏洩ケーブルの他端を別の切替器によって同じ送受信器と他の終端抵抗に選択的に接続する構成にしている。そして、漏洩ケーブルの一端を送受信器に接続するとともに他端を終端抵抗に接続した状態で移動体のアンテナ装置が電波不感帯に位置した場合に各切替器を切替えて漏洩ケーブルの一端を終端抵抗に接続するとともに他端を送受信器に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、２本の漏洩ケーブルを並行に配置し、一方の漏洩ケーブルの一端を、切替器を介して送受信器に接続するとともに他端を終端抵抗に接続し、他方の漏洩ケーブルの、一方の漏洩ケーブルの他端と同じ側の一端を同じ切替器を介して同じ送受信器に接続するとともに他端を別の終端抵抗に接続する構成にしている。そして、一方の漏洩ケーブルを使用している状態で移動体のアンテナ装置が電波不感帯に位置した場合に切替器を切替えて他方の漏洩ケーブルを使用するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２９８４７３号公報

しかしながら、このようなアンテナ装置は、１本の漏洩ケーブルの両端部をそれぞれ切替器を介して同じ送受信器に接続する構成、及び２本の漏洩ケーブルのうちの、一方の漏洩ケーブルの一端を切替器を介して送受信器に接続し、他方の漏洩ケーブルの、一方の漏洩ケーブルの他端と同じ側の一端を同じ切替器を介して同じ送受信器に接続する構成になっているので、全体がループ状に構成され、このため、漏洩ケーブルの敷設に制約が生じる問題があった。

本発明は、１本の漏洩伝送路でダイバーシティ効果を得ることができ、しかも、漏洩伝送路を制約なく自由に敷設することができる漏洩伝送路ダイバーシティ装置を提供する。

本発明は、送受信部と、この送受信部の搬送波の位相を切替える移相器と、前記移相器から出力される搬送波を伝送する１本の漏洩伝送路とからなり、前記送受信部は、受信レベルが判定基準より低いことを検知すると前記移相器の位相を９０度切替える制御をし、前記漏洩伝送路を介して無線通信する漏洩伝送路ダイバーシティ装置である。

本発明によれば、１本の漏洩伝送路でダイバーシティ効果を得ることができ、しかも、漏洩伝送路を制約なく自由に敷設することができる漏洩伝送路ダイバーシティ装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、信号の送受信を行う送受信部１の端子１ａにこの送受信部１の搬送波の位相を切替える移相器２の端子２ａを接続している。前記移相器２の端子２ｂに漏洩同軸ケーブル等の漏洩伝送路３の一端３ａを接続している。前記漏洩伝送路３の他端３ｂに終端抵抗４を接続している。

前記送受信部１は、図２に示すように、受信回路１１、送信回路１２、前記端子１ａを前記受信回路１１に接続するか前記送信回路１２に接続するか切替える切替えスイッチ１３及び前記受信回路１１、送信回路１２及び切替えスイッチ１３を制御するとともに前記移相器２の端子２ｃに制御信号Ｓを供給して制御する制御回路１４により構成されている。

前記移相器２は、図３に示すように、４端子構成になっている回路２１の、１つの端子２１ａを端子２ａに接続し、同じ側のもう１つの端子２１ｂを端子２ｂに接続している。また、他方の側の２つの端子２１ｃ，２１ｄを、それぞれＰＩＮダイオード２２，２３を順極性に介して接地している。前記移相器２は、前記端子２ｃから入力される制御信号Ｓを、それぞれインダクタ２４，２５を介して前記ＰＩＮダイオード２２，２３のアノードに供給することでこのＰＩＮダイオード２２，２３にＤＣバイアスを印加し、これにより、λｇ／４、すなわち、９０度の位相量が与えられるようになっている。なお、λｇは搬送波が移相器２を伝搬するときの波長である。

このような構成においては、送受信器１は移相器２を介して漏洩伝送路３に搬送波を送信し、漏洩伝送路３に設けられた多数のスロットから空間に電波が輻射される。従って、漏洩伝送路３の近傍に無線通信端末があればこの無線通信端末は漏洩伝送路３を介して送受信器１と無線通信ができる。ところで、漏洩伝送路３は各スロットから輻射される電波は空間で合成されるため、無線通信端末の設置位置によっては受信レベルが低下する場合がある。また、送受信器１が無線通信端末の電波を受信する場合も同様である。

送受信器１の制御回路１４は、受信回路１１の受信レベルが低いことを検知すると、制御信号Ｓを移相器２に供給する。移相器２は制御信号Ｓ１によりＰＩＮダイオード２２，２３にＤＣバイアスが印加されて９０度の位相量が与えられる。従って、例えば移相器２の移相量が０度であれば、移相器２は移相量を９０度に切替える。こうして、移相器２の移相量を９０度に切替えた状態で受信回路１１は漏洩伝送路３を介して無線通信端末と通信を継続する。なお、送受信器１が移相器２の移相量を切替えるタイミングや判定基準は、一般的な無線ＬＡＮなどのダイバーシティ動作と同じでよい。

このように、受信レベルが低下したときに移相器２の移相量を切替えることで、１本の漏洩伝送路であっても容易にダイバーシティ効果を得ることができ、良好な無線通信ができる。しかも、漏洩伝送路３は一端を移相器２に接続し、他端を終端抵抗４に接続するのみなので、全体をループ状に形成するような制約は無く、漏洩伝送路３を用途に従って自由に敷設することができる。

（第２の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
図４に示すように、送受信部１の端子１ａに切替器を構成する第１の切替えスイッチ５のコモン接点５ｃを接続している。また、漏洩伝送路３の一端３ａに切替器を構成する第２の切替えスイッチ６のコモン接点６ｃを接続している。

前記各切替えスイッチ５，６は、第１接点５ａ，６ａと第２接点５ｂ，６ｂを備え、コモン接点５ｃ，６ｃを第１接点５ａ，６ａと第２接点５ｂ，６ｂに択一的に切替え接続する構成になっている。

前記第１の切替えスイッチ５の第１接点５ａと第２の切替えスイッチ６の第１接点６ａとの間に線路長の短い第１の伝送線路７を接続し、前記第１の切替えスイッチ５の第２接点５ｂと第２の切替えスイッチ６の第２接点６ｂとの間に線路長の長い第２の伝送線路８を接続している。

前記第１、第２の伝送線路７，８の線路長は、両者の線路長の差がλｇ／４程度になるように設定している。なお、λｇは、搬送波が伝送線路７，８を伝搬するときの波長である。前記第１、第２の切替えスイッチ５，６と第１、第２の伝送線路７，８は移相器を構成している。

前記送受信部１は図２に示す構成で、制御回路１４からの制御信号Ｓによって前記各切替えスイッチ５，６を切替え制御する。前記各切替えスイッチ５，６は制御信号Ｓが入力されない状態ではコモン接点５ｃ，６ｃを第１接点５ａ，６ａに接続し、制御信号Ｓが入力されるとコモン接点５ｃ，６ｃを第２接点５ｂ，６ｂに接続する切替えを行う。

このような構成においては、送受信部１から制御信号Ｓを出力しない状態では、第１、第２の切替えスイッチ５，６の第１接点５ａ，６ａがオンし、第２接点５ｂ，６ｂがオフしている。この状態では送受信部１の端子１ａと漏洩伝送路３の端子３ａとの間には第１の伝送線路７が接続される。従って、送受信部１は第１の伝送線路７を介して漏洩伝送路３に搬送波を送信する。漏洩伝送路３は搬送波を伝送するとともに空間に電波を輻射する。こうして、漏洩伝送路３の近傍に設置されている無線通信端末は漏洩伝送路３を介して送受信器１と無線通信ができる。

この状態で、送受信器１が受信回路の受信レベルが低いことを検知すると、制御信号Ｓを出力して第１、第２の切替えスイッチ５，６を切替え制御する。これにより、第１、第２の切替えスイッチ５，６は切替え動作して第１接点５ａ，６ａをオフし、第２接点５ｂ，６ｂをオンする。

こうして、今度は送受信部１の端子１ａと漏洩伝送路３の端子３ａとの間に第２の伝送線路８が接続されようになり、送受信部１は第２の伝送線路８を介して漏洩伝送路３に搬送波を送信する。搬送波は第２の伝送線路８を伝搬する間に位相が９０度切替えられる。これにより、受信回路の受信レベルが高められ、送受信部１の受信回路１１は漏洩伝送路３を介して無線通信端末と通信を継続する。なお、送受信器１が第１、第２の切替えスイッチ５，６を切替え制御するタイミングや判定基準は、一般的な無線ＬＡＮなどのダイバーシティ動作と同じでよい。

このように、受信レベルが低下したときに搬送波を伝送する伝送線路を、第１の伝送線路７から第２の伝送線路８に切替えることで、１本の漏洩伝送路であっても容易にダイバーシティ効果を得ることができ、良好な無線通信ができる。しかも、漏洩伝送路３は一端を第２の切替えスイッチ６のコモン接点６ｃに接続し、他端を終端抵抗４に接続するのみなので、全体をループ状に形成するような制約は無く、漏洩伝送路３を用途に従って自由に敷設することができる。
なお、第１、第２の伝送線路７，８を、図５に示すような直列接続される抵抗Ｒと並列接続されるコンデンサＣを複数組み合わせた回路に置き換えてもよい。

（第３の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
図６に示すように、送受信部１の端子１ａに３ｄＢハイブリッド９の端子９ｃを接続している。

また、漏洩伝送路３の一端３ａに切替器を構成する切替えスイッチ１０のコモン接点１０ｃを接続している。前記切替えスイッチ１０は、第１接点１０ａと第２接点１０ｂを備え、コモン接点１０ｃを第１接点１０ａと第２接点１０ｂに択一的に切替え接続する構成になっている。そして、前記３ｄＢハイブリッド９の端子ａを前記切替えスイッチ１０の第１接点１０ａに接続し、前記３ｄＢハイブリッド９の端子ｂを前記切替えスイッチ１０の第２接点１０ｂに接続している。

前記３ｄＢハイブリッド９は入力電力を分配する電力分配器を構成するもので、図７に示すようなマイクロストリップラインで形成されている。この３ｄＢハイブリッド９は、端子９ａ−端子９ｃ及び端子９ｂ−端子９ｃの経路でそれぞれ０度、９０度の位相差が与えられるものである。前記３ｄＢハイブリッド９及び切替えスイッチ１０は移相器を構成している。

前記送受信部１は図２に示す構成で、制御回路１４からの制御信号Ｓにより前記切替えスイッチ１０を切替え制御する。前記切替えスイッチ１０は制御信号Ｓが入力されない状態ではコモン接点１０ｃを第１接点１０ａに接続し、制御信号Ｓが入力されるとコモン接点１０ｃを第２接点１０ｂに接続する切替えを行う。

このような構成においては、送受信部１から制御信号Ｓを出力しない状態では、切替えスイッチ１０の第１接点１０ａがオンし、第２接点１０ｂがオフしている。この状態では送受信部１は、３ｄＢハイブリッド９の端子９ｃ−９ａを経由して漏洩伝送路３に搬送波を送信する。漏洩伝送路３は搬送波を伝送するとともに空間に電波を輻射する。こうして、漏洩伝送路３の近傍に設置されている無線通信端末は漏洩伝送路３を介して送受信器１と無線通信ができる。

この状態で送受信器１が受信回路１１の受信レベルが低いことを検知すると、制御信号Ｓを出力して切替えスイッチ１０を切替え制御する。これにより、切替えスイッチ１０は切替え動作して第１接点１０ａをオフし、第２接点１０ｂをオンする。

こうして、今度は、送受信部１は３ｄＢハイブリッド９の端子９ｃ−９ｂを経由して漏洩伝送路３に搬送波を送信する。これにより、漏洩伝送路３に伝送される搬送波は位相が９０度切替えられる。こうして、受信回路の受信レベルが高められ、送受信部１の受信回路１１は漏洩伝送路３を介して無線通信端末と通信を継続する。なお、送受信器１が切替えスイッチ１０を切替え制御するタイミングや判定基準は、一般的な無線ＬＡＮなどのダイバーシティ動作と同じでよい。

このように、受信レベルが低下したときに搬送波を伝送する３ｄＢハイブリッド９内の経路を切替えることで、１本の漏洩伝送路であっても容易にダイバーシティ効果を得ることができ、良好な無線通信ができる。しかも、漏洩伝送路３は一端を切替えスイッチ１０のコモン接点１０ｃに接続し、他端を終端抵抗４に接続するのみなので、全体をループ状に形成するような制約は無く、漏洩伝送路３を用途に従って自由に敷設することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る漏洩伝送路ダイバーシティ装置の構成を示す図。 同実施の形態における送受信部の構成を示すブロック図。 同実施の形態における移相器の回路構成を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る漏洩伝送路ダイバーシティ装置の構成を示す図。 同実施の形態における移相器を構成する伝送線路の変形例を示す回路図。 本発明の第３の実施の形態に係る漏洩伝送路ダイバーシティ装置の構成を示す図。 同実施の形態における３ｄＢハイブリッドの回路構成を示す図。

符号の説明

１…送受信部、２…移相器、３…漏洩伝送路。

Claims (3)

1. 送受信部と、
   この送受信部の搬送波の位相を切替える移相器と、
   前記移相器から出力される搬送波を伝送する１本の漏洩伝送路とからなり、
   前記送受信部は、受信レベルが判定基準より低いことを検知すると前記移相器の位相を９０度切替える制御をし、前記漏洩伝送路を介して無線通信することを特徴とする漏洩伝送路ダイバーシティ装置。
2. 移相器は、第１の伝送線路と、この第１の伝送線路とは線路長が異なる第２の伝送線路と、送受信部の搬送波を前記第１の伝送線路を介して出力するか、前記第２の伝送線路を介して出力するかを切替える切替器とを設けたことを特徴とする請求項１記載の漏洩伝送路ダイバーシティ装置。
3. 移相器は、入力電力を分配する電力分配器と、この電力分配器からの分配出力の何れを出力するかを切替える切替器とを設けたことを特徴とする請求項１記載の漏洩伝送路ダイバーシティ装置。

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