JP5631374B2 - antenna - Google Patents

antenna Download PDF

Info

Publication number
JP5631374B2
JP5631374B2 JP2012240640A JP2012240640A JP5631374B2 JP 5631374 B2 JP5631374 B2 JP 5631374B2 JP 2012240640 A JP2012240640 A JP 2012240640A JP 2012240640 A JP2012240640 A JP 2012240640A JP 5631374 B2 JP5631374 B2 JP 5631374B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coaxial cable
antenna
lcx
wavelength
general
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012240640A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014090383A (en
Inventor
文生 鈴木
文生 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2012240640A priority Critical patent/JP5631374B2/en
Publication of JP2014090383A publication Critical patent/JP2014090383A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5631374B2 publication Critical patent/JP5631374B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

本発明は、漏洩同軸ケーブルを用いたアンテナに関する。   The present invention relates to an antenna using a leaky coaxial cable.

漏洩同軸ケーブル(LCX)は、通常の同軸ケーブルの外部導体に複数のスロットが設けられたものである(非特許文献1参照)。このようなスロットを通じて、ケーブル内部の電磁波信号を外部に放射したり、ケーブル外部の電磁波信号をケーブル内部に取り込むことができる。即ち、LCXはケーブル型アンテナであり、特殊な細長い送受信アンテナと言える。   The leaky coaxial cable (LCX) is one in which a plurality of slots are provided in the outer conductor of a normal coaxial cable (see Non-Patent Document 1). Through such a slot, an electromagnetic wave signal inside the cable can be emitted to the outside, or an electromagnetic wave signal outside the cable can be taken into the cable. That is, LCX is a cable type antenna and can be said to be a special long and narrow transmitting / receiving antenna.

LCXは、通信領域が細長い環境におけるアンテナとして有効である。特に、曲がりくねったトンネル内や金属体が多数存在する場所では、電磁波の不感地帯が生じやすい。このような場所では、一般のアンテナを用いると、多数のアンテナを設置しなければならない。しかし、LCXではそれぞれのスロットがアンテナとして働くので、LCXに沿って多数のアンテナが配置されることになる。したがって、1本のLCXを布設するだけで、細長い通信領域でも電磁波不感地帯の発生がし難くなる。布設工事も、一般のアンテナを個別に取り付けて電気配線する必要がなく、LCXを延線するだけでよく非常に簡単に実施できる。   LCX is effective as an antenna in an environment with a long communication area. In particular, an electromagnetic wave insensitive zone is likely to occur in a winding tunnel or a place where many metal bodies exist. In such a place, if a general antenna is used, a large number of antennas must be installed. However, since each slot works as an antenna in LCX, a large number of antennas are arranged along LCX. Therefore, it is difficult to generate an electromagnetic wave insensitive zone even in a long and narrow communication area by laying only one LCX. The laying work can be carried out very simply by simply extending the LCX, without the need to attach a general antenna individually for electrical wiring.

会議室や待合室などの、それほど細長くない空間で、形状が大きくて目立つアンテナを避けたい場合に、LCXをアンテナとして使用することが提案されている(特許文献1参照)。特に、アンテナの存在をできるだけわからないようにする場合は、外径が10mm程度以下の細径LCXが使用される。また、更に狭い空間である通信機器内でも、細径LCXをアンテナとして使用することが検討されている(非特許文献2参照)。   It has been proposed to use LCX as an antenna when it is desired to avoid a large and conspicuous antenna in a space that is not so long, such as a conference room or a waiting room (see Patent Document 1). In particular, in order to make the presence of the antenna as unknown as possible, a small diameter LCX having an outer diameter of about 10 mm or less is used. Further, it has been studied to use the small diameter LCX as an antenna even in a communication device which is a narrower space (see Non-Patent Document 2).

特許文献1及び非特許文献2で使用されている細径LCXでは、外径が約5mmの外部導体にジグザグ型のスロットが設けられている。スロットの長手方向の長さ(スロット長)をLs、LCXの周方向のスロットの長さをLsc、LCXの軸方向のスロットの長さをLslとする。スロットの軸方向に対する角度をγ及び(180−γ)とする。   In the small-diameter LCX used in Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, a zigzag slot is provided in an outer conductor having an outer diameter of about 5 mm. The length in the longitudinal direction of the slot (slot length) is Ls, the length of the slot in the circumferential direction of the LCX is Lsc, and the length of the slot in the axial direction of the LCX is Lsl. The angles with respect to the axial direction of the slots are γ and (180−γ).

スロットは外部導体に存在する裂け目と同等である。したがって、周方向長さLscを長くすると、LCXに屈曲などの外力が加わった場合、外部導体が破断してアンテナとして動作できなくなる致命的な状況になる。また、軸方向長さLslが長すぎると、LCXに加わる屈曲などの外力により、スロットが歪んでしまいLCXからの放射波の強度が不安定になる恐れがある。経験的に、周方向長さLscは外部導体の周長の50%以下が望ましい。外径が5mmの外部導体であれば、周長は約16mmである。したがって、スロットの周方向長さLscは8mm以下とする必要がある。また、軸方向の長さLslは経験的に15mm以下が望ましい。   The slot is equivalent to a tear present in the outer conductor. Therefore, when the circumferential length Lsc is increased, when an external force such as bending is applied to the LCX, the external conductor breaks and becomes a fatal situation in which it cannot operate as an antenna. On the other hand, if the axial length Lsl is too long, the slot is distorted by an external force applied to the LCX and the intensity of the radiated wave from the LCX may become unstable. Empirically, the circumferential length Lsc is desirably 50% or less of the outer conductor circumferential length. If the outer conductor has an outer diameter of 5 mm, the circumference is about 16 mm. Therefore, the circumferential length Lsc of the slot needs to be 8 mm or less. Further, the axial length Lsl is empirically desirably 15 mm or less.

外径が5mmの外部導体では、周方向長さLscが3mm〜8mmで、軸方向長さLslが15mm以下となるスロットは、スロット長Lsが約6mm〜約16mmで、角度γが約20度〜約30度となる。実際にLCXに適用するスロット形状は、必要とする放射強度によって選択される。例えば、放射強度を大きくする場合は、スロット長Lsを約16mmと長くして、角度γを約30度とする。放射強度を小さくする場合は、スロット長Lsを約6mmと短くして、角度γを約30度とする。   For an outer conductor having an outer diameter of 5 mm, a slot having a circumferential length Lsc of 3 mm to 8 mm and an axial length Lsl of 15 mm or less has a slot length Ls of about 6 mm to about 16 mm and an angle γ of about 20 degrees. ~ 30 degrees. The slot shape actually applied to LCX is selected according to the required radiation intensity. For example, when increasing the radiation intensity, the slot length Ls is increased to about 16 mm and the angle γ is set to about 30 degrees. When reducing the radiation intensity, the slot length Ls is shortened to about 6 mm and the angle γ is set to about 30 degrees.

このように、外径が5mmの外部導体では、スロット長Lsは数mmから、長くても16mm程度である。LCXでは、個々のスロットから漏洩した電磁波が放射波を形成する。しかしながら、スロット長Lsに対して、使用する電磁波の波長が長すぎると、スロットから漏洩する電磁波が少なくなる。これは、金網の網目に対して短い波長の電磁波(高周波)は金網を透過し、網目に対して長い波長の電磁波(低周波)は金網を透過できず反射することに対応する。周波数が450MHz(波長666mm)の電磁波では、スロット長Lsが数十mm以下、即ち波長の約5%以下になると、LCXからの放射が非常に少なくなる(非特許文献1、図2参照)。   As described above, in the outer conductor having an outer diameter of 5 mm, the slot length Ls is from several mm to about 16 mm at the longest. In LCX, electromagnetic waves leaking from individual slots form radiated waves. However, if the wavelength of the electromagnetic wave used is too long for the slot length Ls, the electromagnetic wave leaking from the slot is reduced. This corresponds to the fact that electromagnetic waves with a short wavelength (high frequency) are transmitted through the wire mesh with respect to the mesh of the wire mesh, and electromagnetic waves with a long wavelength (low frequency) with respect to the mesh cannot be transmitted through the wire mesh and reflected. In an electromagnetic wave with a frequency of 450 MHz (wavelength 666 mm), when the slot length Ls is several tens of mm or less, that is, about 5% or less of the wavelength, radiation from the LCX is very small (see Non-Patent Document 1 and FIG. 2).

外径が5mmの外部導体を有する細径LCXでは、スロット長Lsは長くても16mm程度である。したがって、放射できる電磁波は、波長が約320mm以下、即ち周波数が約940MHz以上となる。したがって、外径が5mmの外部導体を有する細径LCXは、940MHz以下の周波数では放射が弱くて使用し難く、450MHz以下では全く実用にならない。   In a small-diameter LCX having an outer conductor with an outer diameter of 5 mm, the slot length Ls is about 16 mm at the longest. Therefore, the electromagnetic wave that can be emitted has a wavelength of about 320 mm or less, that is, a frequency of about 940 MHz or more. Accordingly, the small diameter LCX having an outer conductor with an outer diameter of 5 mm is difficult to use at a frequency of 940 MHz or less and is not practical at 450 MHz or less.

小型で低周波数で使用可能なアンテナとして、スリーブアンテナがある(非特許文献3参照)。スリーブアンテナは、同軸ケーブルの先端部で1/4波長分の中心導体をむき出しにし、むき出しになった部分の根元から外部導体の周囲に1/4波長の長さの導体を折り返して接続している。しかし、スリーブアンテナの外径は、細いものでも25mmもあり、微小で複雑な空間で使用するには適さない。   There is a sleeve antenna as a small antenna that can be used at a low frequency (see Non-Patent Document 3). The sleeve antenna has a 1/4 wavelength center conductor exposed at the end of the coaxial cable, and a 1/4 wavelength long conductor is folded and connected around the outer conductor from the base of the exposed portion. Yes. However, the outer diameter of the sleeve antenna is as small as 25 mm, which is not suitable for use in a minute and complicated space.

特開2011−244194号公報JP 2011-244194 A

岸本俊彦、佐々木伸著「LCX通信システム」 電子通信学会、昭和57年8月20日出版Toshihiko Kishimoto and Shin Sasaki “LCX Communication System” The Institute of Electronics and Communication, published on August 20, 1982 岡、他、「微小かつ複雑な空間におけるLCX利用の一検討」 2012年電子情報通信学会総合大会、B‐5−155Oka, et al. “A Study on the Use of LCX in Small and Complex Spaces” 2012 IEICE General Conference, B-5-155 「アンテナ工学ハンドブック」 電子情報通信学会、第2版、オーム社、2008年7月25日出版、p.136−137“Antenna Engineering Handbook” The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 2nd edition, Ohmsha, published July 25, 2008, p. 136-137

上記問題点を鑑み、本発明の目的は、細径化ができ、低周波数で使用することが可能なアンテナを提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an antenna that can be reduced in diameter and used at a low frequency.

本発明の一態様によれば、信号の給電を行う第1汎用同軸ケーブルと、始端部において第1汎用同軸ケーブルに接続され、始端部から終端部に延伸する線状の中心導体、中心導体を覆う絶縁体、絶縁体を挟んで中心導体を覆い、延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロットが設けられた外部導体を有する漏洩同軸ケーブルとを備え、信号の波長をλ、nを1、2及び3のいずれかとして、延伸方向における漏洩同軸ケーブルの長さが、nλ/4であるアンテナが提供される。   According to one aspect of the present invention, a first general-purpose coaxial cable that feeds a signal, a linear center conductor that is connected to the first general-purpose coaxial cable at a start end and extends from the start end to a termination end, And a leaky coaxial cable having an outer conductor having a plurality of slots provided at a predetermined pitch along the extending direction, covering the center conductor with the insulator interposed therebetween, and setting the wavelength of the signal to 1 and As one of 2 and 3, an antenna is provided in which the length of the leaky coaxial cable in the extending direction is nλ / 4.

本発明の一態様において、終端部に接続され、漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端する終端器を備えることが望ましい。また、始端部に隣接して、第1汎用同軸ケーブルの外周を覆うフェライトコアを備えることが望ましい。更に、終端部に接続された第2汎用同軸ケーブルと、終端部に隣接して、第2汎用同軸ケーブルの外周を覆うフェライトコアとを備える構成としてもよい。   In one aspect of the present invention, it is desirable to include a terminator that is connected to the termination and terminates at the characteristic impedance of the leaky coaxial cable. Moreover, it is desirable to provide the ferrite core which covers the outer periphery of a 1st general purpose coaxial cable adjacent to a starting end part. Furthermore, it is good also as a structure provided with the 2nd general purpose coaxial cable connected to the termination part, and the ferrite core which covers the outer periphery of a 2nd general purpose coaxial cable adjacent to a termination part.

本発明によれば、細径化ができ、低周波数で使用することが可能なアンテナを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an antenna that can be reduced in diameter and used at a low frequency.

本発明の実施の形態に係るアンテナの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the antenna which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るアンテナに用いるLCXの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of LCX used for the antenna which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るアンテナの結合損失分布の測定系の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the measurement system of the coupling loss distribution of the antenna which concerns on embodiment of this invention. LCXの長さが半波長のアンテナより得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained from the antenna whose LCX length is a half wavelength. LCXの長さが1/4波長のアンテナより得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained from the antenna whose length of LCX is 1/4 wavelength. LCXの長さが3/4波長のアンテナより得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained from the antenna whose length of LCX is 3/4 wavelength. LCXの長さが1波長のアンテナより得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained from the antenna whose length of LCX is 1 wavelength. 本発明の実施の形態の変形例に係るアンテナの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the antenna which concerns on the modification of embodiment of this invention. 図8に示したアンテナより得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained from the antenna shown in FIG. 本発明の実施の形態の変形例に係るアンテナの他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the antenna which concerns on the modification of embodiment of this invention. 図10に示したアンテナより得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained from the antenna shown in FIG. 図10に示したアンテナからフェライトコアを除去して得られた結合損失分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coupling loss distribution obtained by removing a ferrite core from the antenna shown in FIG.

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。   The following embodiments of the present invention exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention. The technical idea of the present invention is based on the material and shape of component parts. The structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

本発明の実施の形態に係るアンテナは、図1に示すように、LCX1、終端器3及び汎用同軸ケーブル7を備える。LCX1の延伸方向(z軸方向)のケーブル長は、Lである。終端器3は、LCX1の終端部でコネクタ5を介してLCX1に接続される。汎用同軸ケーブル7は、LCX1の始端部でコネクタ9を介してLCX1に接続される。終端器3は、不要な反射が発生しないように、LCX1の特性インピーダンスと同じ抵抗値の終端抵抗である。汎用同軸ケーブル7は、LCX1に高周波信号の給電を行う。   As shown in FIG. 1, the antenna according to the embodiment of the present invention includes LCX 1, terminator 3, and general-purpose coaxial cable 7. The cable length in the extending direction (z-axis direction) of LCX1 is L. The terminator 3 is connected to the LCX 1 via the connector 5 at the end of the LCX 1. The general-purpose coaxial cable 7 is connected to the LCX 1 via the connector 9 at the start end of the LCX 1. The terminator 3 is a termination resistor having the same resistance value as the characteristic impedance of the LCX 1 so that unnecessary reflection does not occur. The general-purpose coaxial cable 7 supplies a high-frequency signal to the LCX 1.

LCX1は、図2に示すように、中心導体10、絶縁体12、外部導体14、及びシース16を有する。中心導体10は、汎用同軸ケーブル7が接続された始端部から終端器3が接続された終端部に向かうz軸方向に延伸する。絶縁体12は、中心導体10を覆うように設けられる。外部導体14は、絶縁体12を挟んで中心導体10を覆うように設けられる。シース16は、外部導体14の外周を覆うように設けられる。外部導体14には、LCX1の延伸方向(z軸方向)に沿って複数のスロット18が所定のピッチで設けられる。スロット18は、z軸に対して角度γで傾けて配置される。   As shown in FIG. 2, the LCX 1 includes a center conductor 10, an insulator 12, an outer conductor 14, and a sheath 16. The center conductor 10 extends in the z-axis direction from the start end where the general-purpose coaxial cable 7 is connected to the end where the terminator 3 is connected. The insulator 12 is provided so as to cover the central conductor 10. The outer conductor 14 is provided so as to cover the central conductor 10 with the insulator 12 interposed therebetween. The sheath 16 is provided so as to cover the outer periphery of the outer conductor 14. The outer conductor 14 is provided with a plurality of slots 18 at a predetermined pitch along the extending direction (z-axis direction) of the LCX 1. The slot 18 is disposed at an angle γ with respect to the z axis.

例えば、中心導体10には直径2mmの銅線、絶縁体12には直径5mmの発泡ポリエチレンが用いられる。絶縁体12の外周に外部導体14として、厚さ0.01mmの銅箔を縦添えし、外部導体14の外周に外径7mmのシース16が被覆される。LCX1の特性インピーダンスは50Ωである。スロット18の形状は、スロット長が約12mmで、軸方向に対する角度が30度である。以下の説明においては、LCX1に給電される信号周波数を450MHzとする。しかし、信号周波数は限定されず、任意の周波数を用いてもよい。周波数が450MHzの電磁波の波長は、約666mmであり、スロット長の12mmに比べて50倍以上も大きい。   For example, a copper wire having a diameter of 2 mm is used for the central conductor 10 and a foamed polyethylene having a diameter of 5 mm is used for the insulator 12. A copper foil having a thickness of 0.01 mm is vertically attached to the outer periphery of the insulator 12 as the outer conductor 14, and a sheath 16 having an outer diameter of 7 mm is covered on the outer periphery of the outer conductor 14. The characteristic impedance of LCX1 is 50Ω. The slot 18 has a slot length of about 12 mm and an angle with respect to the axial direction of 30 degrees. In the following description, the signal frequency supplied to LCX1 is 450 MHz. However, the signal frequency is not limited and any frequency may be used. The wavelength of the electromagnetic wave having a frequency of 450 MHz is about 666 mm, which is 50 times larger than the slot length of 12 mm.

ケーブル長Lが、信号周波数の半波長、1/4波長、3/4波長、及び1波長のLCX1を作製した。実際には、ケーブル長Lは、LCX1での波長短縮を見込んで決定される。一般の波長短縮率は5%であるので、周波数450MHzの半波長、1/4波長、3/4波長、及び1波長は、それぞれ333mm、167mm、500mm、及び666mmである。したがって、波長短縮率5%を見込むと、半波長、1/4波長、3/4波長、及び1波長のLCX1のケーブル長Lは、それぞれ316mm、158mm、475mm、及び633mmとなる。LCX1の終端に50Ωの終端器3を取り付けて反射を防止する。   LCX1 with a cable length L of half the signal frequency, ¼ wavelength, ¾ wavelength, and 1 wavelength was produced. Actually, the cable length L is determined in consideration of the wavelength reduction in LCX1. Since the general wavelength shortening rate is 5%, the half wavelength, 1/4 wavelength, 3/4 wavelength, and 1 wavelength of the frequency 450 MHz are 333 mm, 167 mm, 500 mm, and 666 mm, respectively. Therefore, when the wavelength shortening rate is expected to be 5%, the cable lengths L of the half-wavelength, quarter-wavelength, quarter-wavelength, and one-wavelength LCX1 are 316 mm, 158 mm, 475 mm, and 633 mm, respectively. A 50Ω terminator 3 is attached to the end of the LCX 1 to prevent reflection.

まず、図3に示すように、LCX1のケーブル長が半波長のアンテナを電波暗室30の床面に設置して、結合損失分布の測定を実施した。電波暗室30内において、LCX1の軸方向をz、高さ方向をxとする。電波暗室30の中央部で、LCX1の始端部がz=1mに位置するように配置する。電波暗室30の外に設けた給電部20が、汎用同軸ケーブル7を介してLCX1の始端部に接続される。受信アンテナ24として、例えば半波長標準ダイポールアンテナをアンテナの真上に配置する。受信アンテナ24はアプローチケーブル26を介して、電波暗室30の外に設けた受信部28に接続される。なお、図1に示したアンテナからの放射波は、Ez偏波である。   First, as shown in FIG. 3, an antenna having a half-wavelength LCX1 cable was installed on the floor of the anechoic chamber 30, and the coupling loss distribution was measured. In the anechoic chamber 30, the axial direction of LCX1 is z, and the height direction is x. In the central part of the anechoic chamber 30, the LCX1 is arranged so that the start end of the LCX 1 is located at z = 1 m. A power feeding unit 20 provided outside the anechoic chamber 30 is connected to the start end of the LCX 1 via the general-purpose coaxial cable 7. As the receiving antenna 24, for example, a half-wave standard dipole antenna is disposed directly above the antenna. The receiving antenna 24 is connected to a receiving unit 28 provided outside the anechoic chamber 30 via an approach cable 26. The radiated wave from the antenna shown in FIG. 1 is Ez polarized wave.

給電部20から、LCX1の始端部に周波数が450MHzで入力電力Ptの信号が供給され、アンテナからの放射波が受信アンテナ24で受信される。受信部28で放射波の受信電力Prが検出される。結合損失Lcは、次式で計算される。   A signal having an input power Pt with a frequency of 450 MHz is supplied from the power feeding unit 20 to the starting end of the LCX 1, and a radiated wave from the antenna is received by the receiving antenna 24. The reception unit 28 detects the reception power Pr of the radiated wave. The coupling loss Lc is calculated by the following equation.


Lc = −10log(Pr/Pt) (dB) ・・・(1)

図4に、受信アンテナ24の高さ(x)を0.25m〜1.5mの範囲、位置(z)を0〜3mの範囲で変化させて、結合損失Lcの分布を測定した結果を示す。図4に示すように、LCX1の上方に強い放射が得られることがわかる。ケーブル長が半波長のLCX1を用いて、450MHz帯で狭い空間における無線通信を実現することができる。

Lc = −10 log (Pr / Pt) (dB) (1)

FIG. 4 shows the result of measuring the distribution of the coupling loss Lc while changing the height (x) of the receiving antenna 24 in the range of 0.25 m to 1.5 m and the position (z) in the range of 0 to 3 m. . As shown in FIG. 4, it can be seen that strong radiation is obtained above LCX1. Wireless communication in a narrow space in the 450 MHz band can be realized by using LCX1 having a cable length of half wavelength.

次に、LCX1のケーブル長が1/4波長のアンテナを、図3に示した電波暗室30の床面に設置して、結合損失分布の測定を実施した。図5に、結合損失Lcの分布を測定した結果を示す。図5に示すように、ケーブル長が半波長のLCXを用いた場合に比べると全体的に放射は弱いものの、LCX1の上方に強い放射が得られることがわかる。このように、ケーブル長が1/4波長のLCX1を用いても、450MHz帯で狭い空間における無線通信を実現することができる。   Next, an antenna having an LCX1 cable length of ¼ wavelength was installed on the floor of the anechoic chamber 30 shown in FIG. 3, and the coupling loss distribution was measured. FIG. 5 shows the result of measuring the distribution of the coupling loss Lc. As shown in FIG. 5, it can be seen that strong radiation is obtained above LCX <b> 1 though the radiation is weak as a whole as compared with the case where LCX having a half-wavelength is used. In this way, wireless communication in a narrow space in the 450 MHz band can be realized even when the cable length is LCX1 having a quarter wavelength.

また、LCX1のケーブル長が3/4波長のアンテナを、図3に示した電波暗室30の床面に設置して、結合損失分布の測定を実施した。図6に、結合損失Lcの分布を測定した結果を示す。図6に示すように、LCX1の上方に強い放射が得られることがわかる。このように、ケーブル長が3/4波長のLCX1を用いても、450MHz帯で狭い空間における無線通信を実現することができる。   Further, an antenna having a LCX1 cable length of 3/4 wavelength was installed on the floor surface of the anechoic chamber 30 shown in FIG. 3, and the coupling loss distribution was measured. FIG. 6 shows the result of measuring the distribution of the coupling loss Lc. As shown in FIG. 6, it can be seen that strong radiation is obtained above LCX1. As described above, even when the cable length is 3/4 wavelength LCX1, wireless communication in a narrow space in the 450 MHz band can be realized.

更に、LCX1のケーブル長が1波長のアンテナを、図3に示した電波暗室30の床面に設置して、結合損失分布の測定を実施した。図7に、結合損失Lcの分布を測定した結果を示す。図7に示すように、軸方向において、LCX1の中央上方に放射が急激に低下する領域があることが確認できる。放射の低下の原因は、LCX1のケーブル長が1波長であり、外部導体14上の電流がLCX1の中央部から同じ大きさで逆方向に始端部及び終端部に向き、中央部の上方に放射の弱い領域が生じるためである。このように、ケーブル長が1波長のLCX1を用いると、アンテナ周囲に安定した放射が得られないことがわかる。   Further, an antenna having a LCX1 cable length of one wavelength was installed on the floor surface of the anechoic chamber 30 shown in FIG. 3, and the coupling loss distribution was measured. FIG. 7 shows the result of measuring the distribution of the coupling loss Lc. As shown in FIG. 7, in the axial direction, it can be confirmed that there is a region where the radiation rapidly decreases above the center of LCX1. The cause of the decrease in the radiation is that the cable length of the LCX 1 is one wavelength, the current on the outer conductor 14 is the same magnitude from the central part of the LCX 1 and is directed in the opposite direction to the start and end parts and radiates above the central part. This is because a weak region is generated. Thus, it can be seen that when LCX1 having a cable length of one wavelength is used, stable radiation cannot be obtained around the antenna.

上記のように、450MHz帯で狭い空間で使用するアンテナとしては、ケーブル長が1/4波長、及び3/4波長のLCX1を用いることが望ましい。また、LCX1のケーブル長が1/4波長及び3/4波長に比べて、ケーブル長が半波長では、外部導体14上の電流分布は対称的になり、LCX1の上方での結合損失分布Lcも対称的になる。したがって、ケーブル長が半波長のLCX1では、アンテナ周囲により安定した放射が得られる。このように、結合損失及び放射の安定性から、LCX1のケーブル長として、半波長がもっとも望ましく、次いで3/4波長が望ましい。また、ケーブル長が1/4波長のLCX1は、小型化には最も適している。   As described above, it is desirable to use the LCX1 having a cable length of 1/4 wavelength and 3/4 wavelength as an antenna used in a narrow space in the 450 MHz band. Further, when the cable length of the LCX1 is 1/4 wavelength and 3/4 wavelength, the current distribution on the outer conductor 14 is symmetric when the cable length is half wavelength, and the coupling loss distribution Lc above the LCX1 is also Become symmetrical. Therefore, in the LCX1 having a cable length of half wavelength, more stable radiation can be obtained around the antenna. Thus, from the viewpoint of coupling loss and radiation stability, the half-wavelength is most desirable as the cable length of LCX1, and then 3/4 wavelength is desirable. Further, the LCX1 having a cable length of ¼ wavelength is most suitable for miniaturization.

(変形例)
本発明の実施の形態の変形例に係るアンテナは、図8に示すように、LCX1、終端器3、汎用同軸ケーブル7、及びフェライトコア40を備える。フェライトコア40は、LCX1の始端部に隣接して、汎用同軸ケーブル7の外周を覆う。
(Modification)
As shown in FIG. 8, the antenna according to the modification of the embodiment of the present invention includes LCX 1, terminator 3, general-purpose coaxial cable 7, and ferrite core 40. The ferrite core 40 covers the outer periphery of the general-purpose coaxial cable 7 adjacent to the start end of the LCX 1.

実施の形態の変形例では、フェライトコア40をLCX1の始端部に隣接して設ける点が実施の形態と異なる。他の構成は、実施の形態と同様であるので、重複する記載は省略する。   The modification of the embodiment is different from the embodiment in that the ferrite core 40 is provided adjacent to the starting end portion of the LCX1. Other configurations are the same as those in the embodiment, and thus redundant description is omitted.

図4〜図6に示した結合損失分布では、汎用同軸ケーブル7側にも放射があることがわかる。これは、LCX1の外部導体14上の電流が、汎用同軸ケーブル7側にも僅かに伝搬するからである。   In the coupling loss distribution shown in FIGS. 4 to 6, it can be seen that there is radiation also on the general-purpose coaxial cable 7 side. This is because the current on the outer conductor 14 of the LCX 1 slightly propagates to the general-purpose coaxial cable 7 side.

例えば、ケーブル長が半波長のLCX1を用いて、フェライトコア40をLCX1の始端部に隣接して汎用同軸ケーブル7に装着したアンテナを作製した。作製したアンテナを、図3に示した電波暗室30の床面に設置して、結合損失分布の測定を実施した。図9に、結合損失Lcの分布を測定した結果を示す。図9に示すように、LCX1の上方に放射波が集中していることがわかる。このように、汎用同軸ケーブル7側への放射も低減でき、理想的な放射指向性を有するアンテナを実現することができる。また、ケーブル長が1/4波長及び3/4波長のLCX1を用いても、同様の効果が得られる。   For example, an antenna in which the ferrite core 40 is mounted on the general-purpose coaxial cable 7 adjacent to the start end of the LCX 1 using the LCX 1 having a cable length of half wavelength was manufactured. The produced antenna was installed on the floor of the anechoic chamber 30 shown in FIG. 3, and the coupling loss distribution was measured. FIG. 9 shows the result of measuring the distribution of the coupling loss Lc. As shown in FIG. 9, it can be seen that radiation waves are concentrated above LCX1. Thus, the radiation toward the general-purpose coaxial cable 7 can also be reduced, and an antenna having ideal radiation directivity can be realized. Further, the same effect can be obtained even when the LCX 1 having a quarter wavelength and a quarter wavelength is used.

なお、汎用同軸ケーブルの途中に通信領域を設定する場合がある。このような場合、図10に示すように、LCX1の始端側に汎用同軸ケーブル(第1汎用同軸ケーブル)7が接続され、LCX1の終端側に汎用同軸ケーブル(第2汎用同軸ケーブル)7aが接続された構成になる。汎用同軸ケーブル7には、LCX1の始端部に隣接してフェライトコア40が設けられ、汎用同軸ケーブル7aには、LCX1の終端部に隣接してフェライトコア42が設けられる。   Note that a communication area may be set in the middle of the general-purpose coaxial cable. In such a case, as shown in FIG. 10, a general-purpose coaxial cable (first general-purpose coaxial cable) 7 is connected to the start end side of LCX1, and a general-purpose coaxial cable (second general-purpose coaxial cable) 7a is connected to the end side of LCX1. It becomes the composition which was done. The general-purpose coaxial cable 7 is provided with a ferrite core 40 adjacent to the start end of the LCX1, and the general-purpose coaxial cable 7a is provided with a ferrite core 42 adjacent to the end of the LCX1.

例えば、ケーブル長が半波長のLCX1を用いて、終端部に、長さが1mで、特性インピーダンスが50Ωの汎用同軸ケーブル7aを接続したアンテナを作製した。汎用同軸ケーブル7aの終端に50Ωの終端器3を取り付けて反射を防止する。作製したアンテナを、図3に示した電波暗室30の床面に設置して、結合損失分布の測定を実施した。また、図10に示したアンテナから、フェライトコア40、42を除去して結合損失分布の測定を実施した。測定結果を、図11及び図12に示す。図11に示すように、フェライトコア40、42を用いると、LCX1の上方に放射が集中していることがわかる。一方、図12に示すように、フェライトコアを用いない場合は、LCX1からの放射はあるが、LCX1の終端側に接続した汎用同軸ケーブル7aの上方にも分布が不安定な放射があることがわかる。   For example, an antenna in which a general-purpose coaxial cable 7a having a length of 1 m and a characteristic impedance of 50Ω was connected to a terminal portion using LCX1 having a cable length of half wavelength was manufactured. A 50Ω terminator 3 is attached to the end of the general-purpose coaxial cable 7a to prevent reflection. The produced antenna was installed on the floor of the anechoic chamber 30 shown in FIG. 3, and the coupling loss distribution was measured. Further, the ferrite cores 40 and 42 were removed from the antenna shown in FIG. 10, and the coupling loss distribution was measured. The measurement results are shown in FIGS. As shown in FIG. 11, when ferrite cores 40 and 42 are used, it can be seen that radiation is concentrated above LCX1. On the other hand, as shown in FIG. 12, when a ferrite core is not used, there is radiation from LCX1, but radiation with an unstable distribution may also be present above general-purpose coaxial cable 7a connected to the end side of LCX1. Recognize.

このように、LCX1の始端部及び終端部に汎用同軸ケーブル7、7aを接続する場合、汎用同軸ケーブル7、7aのそれぞれにフェライトコア40、42を設けることが望ましい。フェライトコア40、42を設けることにより、LCX1の外部導体14から汎用同軸ケーブル7、7aに漏出する電流を抑制することができる。その結果、汎用同軸ケーブル7側への放射も低減でき、理想的な放射指向性を有するアンテナを実現することができる。   As described above, when the general-purpose coaxial cables 7 and 7a are connected to the start and end portions of the LCX 1, it is desirable to provide the ferrite cores 40 and 42 in the general-purpose coaxial cables 7 and 7a, respectively. By providing the ferrite cores 40 and 42, the current leaking from the outer conductor 14 of the LCX 1 to the general-purpose coaxial cables 7 and 7a can be suppressed. As a result, radiation toward the general-purpose coaxial cable 7 can also be reduced, and an antenna having ideal radiation directivity can be realized.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

1…漏洩同軸ケーブル(LCX)
3…終端器
7…汎用同軸ケーブル(第1汎用同軸ケーブル)
7a…汎用同軸ケーブル(第2汎用同軸ケーブル)
10…中心導体
12…絶縁体
14…外部導体
16…シース
18…スロット
40…フェライトコア
42…フェライトコア
1 ... Leaky coaxial cable (LCX)
3. Terminator 7. General-purpose coaxial cable (first general-purpose coaxial cable)
7a ... General purpose coaxial cable (second general purpose coaxial cable)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Center conductor 12 ... Insulator 14 ... Outer conductor 16 ... Sheath 18 ... Slot 40 ... Ferrite core 42 ... Ferrite core

Claims (4)

信号の給電を行う第1汎用同軸ケーブルと、
始端部においてコネクタを介して前記第1汎用同軸ケーブルに接続され、前記始端部から終端部に延伸する線状の中心導体、前記中心導体を覆う絶縁体、前記絶縁体を挟んで前記中心導体を覆い、前記延伸方向に沿って所定のピッチで複数のスロットが設けられた外部導体を有する漏洩同軸ケーブル
とを備え、
前記信号の波長をλ、nを1、2及び3のいずれかとして、前記延伸方向における前記漏洩同軸ケーブルの長さが、nλ/4であることを特徴とするアンテナ。
A first general purpose coaxial cable for feeding a signal;
A linear center conductor connected to the first general-purpose coaxial cable via a connector at the start end, and extending from the start end to the end, an insulator covering the center conductor, and the center conductor sandwiching the insulator And a leaky coaxial cable having an outer conductor provided with a plurality of slots at a predetermined pitch along the extending direction,
The antenna is characterized in that the wavelength of the signal is λ, n is any one of 1, 2, and 3, and the length of the leaky coaxial cable in the extending direction is nλ / 4.
前記終端部に接続され、前記漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端する終端器を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。   The antenna according to claim 1, further comprising a terminator connected to the termination unit and terminating at a characteristic impedance of the leaky coaxial cable. 前記始端部に隣接して、前記第1汎用同軸ケーブルの外周を覆うフェライトコアを更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ。   The antenna according to claim 1, further comprising a ferrite core that covers an outer periphery of the first general-purpose coaxial cable adjacent to the start end portion. 前記終端部に接続された第2汎用同軸ケーブルと、
前記終端部に隣接して、前記第2汎用同軸ケーブルの外周を覆うフェライトコア
とを更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアンテナ。
A second universal coaxial cable connected to the end portion;
The antenna according to claim 1, further comprising a ferrite core that covers an outer periphery of the second general-purpose coaxial cable adjacent to the terminal end.
JP2012240640A 2012-10-31 2012-10-31 antenna Active JP5631374B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012240640A JP5631374B2 (en) 2012-10-31 2012-10-31 antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012240640A JP5631374B2 (en) 2012-10-31 2012-10-31 antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014090383A JP2014090383A (en) 2014-05-15
JP5631374B2 true JP5631374B2 (en) 2014-11-26

Family

ID=50791952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012240640A Active JP5631374B2 (en) 2012-10-31 2012-10-31 antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5631374B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018101104A1 (en) 2016-11-29 2018-06-07 株式会社村田製作所 Antenna device
JP6476262B1 (en) * 2017-10-18 2019-02-27 株式会社フジクラ Leaky coaxial cable
CN110247716B (en) * 2019-06-17 2022-02-01 中国铁塔股份有限公司 Leaky cable control method and leaky cable
JP2022020462A (en) * 2020-07-20 2022-02-01 株式会社フジクラ・ダイヤケーブル Leakage coaxial cable

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4611783B2 (en) * 2005-03-28 2011-01-12 久松 中野 Broadband antenna device
JP2011244194A (en) * 2010-05-18 2011-12-01 Fujikura Ltd Communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014090383A (en) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2871707B1 (en) Microcellular communications antenna and associated methods
JP4742154B2 (en) Leakage cable
US7471258B2 (en) Coaxial cable having high radiation efficiency
KR101289265B1 (en) Log periodic antenna
KR102112263B1 (en) Improved Slotline Antenna
US8237618B2 (en) Slot-fed Yagi aerial
WO2011142231A1 (en) Cobra antenna
JP5631374B2 (en) antenna
JP5712962B2 (en) Electromagnetic radiation coaxial cable and communication system
JP5162713B1 (en) Leaky coaxial cable
JP5622881B2 (en) Leaky coaxial cable
JP2008263384A (en) Wide-band antenna
JP4814271B2 (en) Cavity slot antenna device
JP5690707B2 (en) Antenna and communication system
JP2022503734A (en) Antennas and wireless devices
Guraliuc et al. Parasitic current reduction on electrically long coaxial cables feeding dipoles of a collinear array
JP2015080010A (en) Antenna and diversity communication system
JP5628879B2 (en) antenna
JP5639097B2 (en) antenna
JP2015177272A (en) antenna array
JP5684764B2 (en) antenna
JP4521567B2 (en) Dipole antenna and antenna device using the same
KR20120088312A (en) Leaky coaxial cable capable for adjusting electrical character
JP3232944B2 (en) Antenna device
JP2022020462A (en) Leakage coaxial cable

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140312

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20140312

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20140422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140709

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140930

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141007

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5631374

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250