JP7301609B2 - 通信ケーブル - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ＬＣＸケーブル（Leaky Coaxial Cable：漏洩同軸ケーブル）を含む通信ケーブルに関する。

ＬＣＸケーブルは、外側の導体層に長手方向に等間隔で並んだ複数のスロットを有する同軸ケーブルである。ＬＣＸケーブルは、複数のスロットを介して電波を送受信し、各種の送信機と受信機との間で無線により電波を送受信するための無線通信アンテナとして機能する。

ＬＣＸケーブルは、その長手方向に沿った所望する長さの通信エリアを提供することができ、使用目的に合わせたフレキシブルな配置が可能である。

特開２０１８－１１７２８５号公報

しかし、ＬＣＸケーブルは、スロットを持たない略同径の一般的な同軸ケーブルと比較して、ケーブルを伝わる信号の単位長さ当たりの減衰の度合い（以下、単に損失とする）が大きい。例えば、無線ＬＡＮに使用される周波数５．２ＧＨｚでのＬＣＸケーブルの損失は、５Ｄケーブルで約１ｄＢ／ｍである。このため、例えば１０ｍのＬＣＸケーブル（５Ｄケーブル）の終端において、１０ｍ×１ｄＢ／ｍ＝１０ｄＢの損失となる。これに対し、略同径の一般的な同軸ケーブルの損失は、約０．５ｄＢ／ｍである。すなわち、ＬＣＸケーブルの損失は、同一径の一般的な同軸ケーブルの２倍程度である。よって、ＬＣＸケーブルは、その長さに応じて、放射する電波強度の低下の度合いが大きくなる。その結果、ＬＣＸケーブルは、電波の受信感度の低下の度合いが大きくなり、無線通信アンテナとしての性能が低下してしまう。

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、損失による性能低下を抑制することができる通信ケーブルを提供することにある。

一実施形態において、通信ケーブルは、第１の漏洩同軸ケーブルと、第２の漏洩同軸ケーブルと、アプローチケーブルと、を有する。第１の漏洩同軸ケーブルは、通信機に接続される第１の端部および第２の端部を有し、電波を送受信するための複数の第１のスロットを等ピッチで有する。第２の漏洩同軸ケーブルは、第３の端部および第４の端部を有し、電波を送受信するための複数の第２のスロットを第１のスロットと同じピッチで有する。アプローチケーブルは、通信機に接続される第５の端部および第２の漏洩同軸ケーブルの第３の端部に接続される第６の端部を有し、第１の漏洩同軸ケーブルの第２の端部に最も近い第１のスロットと第２の漏洩同軸ケーブルの第３の端部に最も近い第２のスロットのピッチが第１及び第２のスロットのピッチと略同じになるように、第６の端部を第１の漏洩同軸ケーブルの第２の端部に近付けて配置した。

図１は、実施形態に係る通信ケーブルを示す概略図である。 図２は、図１の通信ケーブルのＬＣＸケーブルの要部の部分拡大図である。 図３は、図１の通信ケーブルの使用例を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る通信ケーブル１０は、図示しない通信機との間の基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）１に接続して使用する。通信ケーブル１０は、３本のアプローチケーブル２、４、６と、２本のＬＣＸケーブル（Leaky Coaxial Cable：漏洩同軸ケーブル）３、５と、２つの終端器７、８と、分配器９と、を有する。各種ケーブル２～６および各種機器７～９の間の接続には、必要に応じて図示しないコネクタ等を用いる。

通信ケーブル１０は、例えば、インターネット等のネットワークに接続された機器（ここでは図示せず）と、ラップトップＰＣやＰＤＡなどのクライアント端末１１と、の間で無線により電波を送受信（通信）する。つまり、通信ケーブル１０は、通信のための電波を送受信する無線通信アンテナとして機能する。

アクセスポイント１は、送信データを変調して高周波の送信信号を生成し、生成した送信信号を増幅回路（ＰＡ）にて増幅した後に、ＬＣＸケーブル３、５に供給する。また、アクセスポイント１は、ＬＣＸケーブル３、５を介して受信した受信信号を復調して受信データを生成する。

アクセスポイント１は、例えばアクセスポイント１に設けられた操作部を操作することにより、或いは外部機器からのコマンドに応じて、上述した増幅回路によって増幅する信号の目標値を変更する。つまり、アクセスポイント１は、通信ケーブル１０を介して送信する電波の送信出力（送信電力）を調整することができ、通信ケーブル１０の通信エリアＡ（図３を参照）を調整することができる。

通信ケーブル１０の分配器９は、１つの信号入力端子９ａと２つの信号出力端子９ｂ、９ｃとを有する。分配器９は、信号入力端子９ａを介して入力された信号を同じ信号強度で分配し、信号出力端子９ｂ、９ｃを介して出力する。

アクセスポイント１の信号出力端子１ａと分配器９の信号入力端子９ａとをアプローチケーブル２により接続する。分配器９の一方の信号出力端子９ｂとＬＣＸケーブル３の信号入力側の一端３ａ（第１の端部）とをアプローチケーブル４により接続する。分配器９のもう一方の信号出力端子９ｃとＬＣＸケーブル５の信号入力側の一端５ａ（第３の端部）とをアプローチケーブル６により接続する。

言い換えると、アプローチケーブル４（別のアプローチケーブル）の一端４ａ（第７の端部）を分配器９の信号出力端子９ｂに接続し、アプローチケーブル４の他端４ｂ（第８の端部）をＬＣＸケーブル３（第１の漏洩同軸ケーブル）の一端３ａに接続する。また、アプローチケーブル６の一端６ａ（第５の端部）を分配器９の信号出力端子９ｃに接続し、アプローチケーブル６の他端６ｂ（第６の端部）をＬＣＸケーブル５（第２の漏洩同軸ケーブル）の一端５ａに接続する。

終端器７、８は、それぞれ、ＬＣＸケーブル３、５の終端における信号の反射を防止するためのものである。アプローチケーブル４と反対側のＬＣＸケーブル３の他端３ｂ（第２の端部）に終端器７を接続し、アプローチケーブル６と反対側のＬＣＸケーブル５の他端５ｂ（第４の端部）に終端器８を接続する。

２本のアプローチケーブル２、４は、比較的短く、必要最小限の長さを有していればよく、本実施形態では略同じ長さを有する。これに対し、アプローチケーブル６は、アプローチケーブル２、４より長く、アプローチケーブル４とＬＣＸケーブル３を足した長さと略同じ長さである。このため、通信ケーブル１０を図１に示すように一方向（図示左右方向）に延設すると、アプローチケーブル６の他端６ｂは、ＬＣＸケーブル３の他端３ｂの近傍に位置する。アプローチケーブル６の他端６ｂの最適な配置位置については後に詳述する。

図２に示すように、ＬＣＸケーブル３は、中心導体２１、絶縁体２２、外部導体２３、およびシース２４を同心状に有する。中心導体２１は、例えば断面円形の銅線である。絶縁体２２は、中心導体２１の外側を被覆する例えば円筒形のポリエチレンにより形成する。外部導体２３は、絶縁体２２の外側を被覆するように例えばパイプ状に加工したアルミニウムにより形成する。シース２４は、外部導体２３の外側を被覆する例えば黒色ポリエチレンにより形成する。

ＬＣＸケーブル５は、ＬＣＸケーブル３と同じ構造を有する。本実施形態では、ＬＣＸケーブル３とＬＣＸケーブル５を同じ長さにした。ＬＣＸケーブル３とＬＣＸケーブル５を同じ長さにすることにより、通信性能を均一に揃えることができる。ここでは、ＬＣＸケーブル３について代表して説明し、ＬＣＸケーブル５の説明を省略する。

ＬＣＸケーブル３の外部導体２３は、所定形状の複数のスロット２５（第１のスロット）を有する。本実施形態では、複数のスロット２５を略同じ大きさの楕円形に形成した。複数のスロット２５は、外部導体２３の中心軸（すなわちＬＣＸケーブル３の中心軸）に沿って等ピッチで設け、且つ楕円形の短軸が外部導体２３の長手方向に一直線に並ぶように設ける。スロット２５の形状はこれに限らず円形などの任意の形状にすることができる。

複数のスロット２５は、図２において見えない径方向の反対側にも設けてよい。外部導体２３の複数のスロット２５は、シース２４によって被覆されて外部から見えない。図１では、説明を分かり易くするため、本来シース２４によって隠れて見えないスロット２５を図示する。また、各図において、スロット２５の大きさ、形状、数などは、実際のものと異なり、説明のため分かり易く図示する。

複数のスロット２５は、本実施形態の通信ケーブル１０において使用する電波の波長に合わせて配置間隔（ケーブルの長手方向に沿ったピッチ）が決められた開放孔である。ＬＣＸケーブル３を介して信号を送信すると、各スロット２５から電波が漏洩する。或いは、各スロット２５を介して電波を受信する。つまり、複数のスロット２５を介して電波を送受信することで、ＬＣＸケーブル３が無線通信アンテナとして機能する。

ＬＣＸケーブル３は、その長手方向の略全長にわたって、ケーブルの中心線から径方向の略同じ距離だけ離れた範囲の通信エリアＡ（図３を参照）を形成する。言い換えると、ＬＣＸケーブル３の長手方向に均一な通信エリアＡは、複数のスロット２５のピッチを一定にしてＬＣＸケーブル３を所定の長さに形成することにより形成可能である。ここで言う所定の長さは、ＬＣＸケーブル３における損失が通信ケーブル１０として許容される長さである。

図３に示すように、本実施形態の通信ケーブル１０は、例えばオフィスの会議室に設置した大型テーブルや複数のデスクの集合体（いわゆる“島”）の中央に配置して使用することができる。図３の場合、大型テーブル３０の長手方向に沿った中心線上に通信ケーブル１０を配置している。アクセスポイント１と分配器９は、大型テーブル３０の長手方向の端部に設置する。ＬＣＸケーブル５の終端器８は、大型テーブル３０の反対側の端部に設置する。そして、通信ケーブル１０の通信エリアＡを大型テーブル３０の全体を覆う大きさ（通信ケーブル１０を中心とした円筒の半径が１～２ｍ程度の範囲）に調整する。

このように通信ケーブル１０を設置して通信エリアＡを調整することにより、例えば、大型テーブル３０の上に置いたラップトップタイプのＰＣ１２のインターネット接続や椅子３２に座った人が操作するここでは図示しないタブレット端末等のクライアント端末１１（図１を参照）との間の無線通信が可能となる。

ところで、上述したＬＣＸケーブル３、５は、スロット２５を持たない略同径の一般的な同軸ケーブルと比較して、単位長さ当たりの損失が２倍程度である。このため、仮に、ＬＣＸケーブル３、５を本実施形態のように分割せずに１本のＬＣＸケーブルを使用した場合、１本のＬＣＸケーブル（ＬＣＸケーブル３、５をつなげたもの）の終端近くで損失が大きくなり、ケーブルの全長がある程度の長さを超えると、通信ケーブルとしての性能が不十分となり、通信の品質が低下してしまう。

よって、本実施形態では、各ＬＣＸケーブル３、５の長さを、損失を許容できる長さに制限し、その上で、所望する通信エリアＡの長さに応じた本数（本実施形態では２本）のＬＣＸケーブル３、５を所定方向（所望する通信エリアＡの長手方向）に並べて配置した。そして、各ＬＣＸケーブル３、５と分配器９の間をそれぞれ個別のアプローチケーブル４、６で接続した。つまり、ＬＣＸケーブルの本数と同じ本数のアプローチケーブルを使用した。これにより、損失による通信ケーブル１０の性能低下を抑制することができ、通信の品質を確保することができる。

なお、この場合、アプローチケーブル２、４、６における損失も生じるが、アプローチケーブル２、４、６は、スロット２５を持たない一般的な同軸ケーブルであるため、同径であればＬＣＸケーブル３、５の１／２程度の損失となる。よって、アプローチケーブル６を多少長くしても、通信の品質を低下する程の損失にはならない。或いは、アプローチケーブル４を図示のものより少し長くしてアプローチケーブル６の損失に近付けるようにしてもよい。この場合、アプローチケーブル４を少し撓ませて配置し、ＬＣＸケーブル３、５は端部同士を近接させて直列に並べて配置する。

また、通信の品質を確保するため、通信ケーブル１０の通信エリアＡがその長手方向に均一であることも重要である。例えば、本実施形態の通信ケーブル１０において、ＬＣＸケーブル３の終端器７側の端部とＬＣＸケーブル５のアプローチケーブル６側の端部との間の距離がある程度離れてしまうと、この離間した部分において、通信ケーブル１０としての通信エリアＡが他の部分より狭くなってしまう。このため、ＬＣＸケーブル３とＬＣＸケーブル５の互いに向かい合う端部間の距離は、適当な距離に設定することが望ましい。

上述したように、ＬＣＸケーブル３、５は、複数のスロット２５のピッチを均一に形成することにより、通信エリアＡをその長手方向に沿って均一にしている。本実施形態のように２本のＬＣＸケーブル３、５を直列に並べた場合においても、同様に、一列に並んだ全てのスロット２５のピッチを均一にすることで、通信ケーブル１０の全長にわたって通信エリアＡを均一にすることができる。つまり、２本のＬＣＸケーブル３、５を長手方向に直列に並べた場合、ＬＣＸケーブル３の最もＬＣＸケーブル５側のスロットとＬＣＸケーブル５の最もＬＣＸケーブル３側のスロット（第２のスロット）との間の距離が、各ＬＣＸケーブル３、５の複数のスロット２５のピッチと略同じになるように、２本のＬＣＸケーブル３、５を近付けて配置すればよい。

このため、本実施形態では、ＬＣＸケーブル５を分配器９に接続するアプローチケーブル６のＬＣＸケーブル５側の他端６ｂを、ＬＣＸケーブル３の他端３ｂの近傍に配置した。ここで言う「近傍」および特許請求の範囲における「近傍」は、上述したように２本のＬＣＸケーブル３、５を所定方向に直線状に並べて配置した際に、通信ケーブル１０の全てのスロット２５が略同じピッチで並ぶ位置関係を意味する。このため、例えば、図１に図示した例では、ＬＣＸケーブル３の終端器７と概ね重なる位置にアプローチケーブル６の他端６ｂがある。

なお、ＬＣＸケーブル３の他端３ｂとＬＣＸケーブル５の一端５ａをより近付けてもよく、ＬＣＸケーブル３の他端３ｂとＬＣＸケーブル５の一端５ａを重ねてもよい。この場合、通信エリアＡが狭くなる領域が生じることはないが、通信ケーブル１０の全長がその分短くなり、材料コストが高くなってしまう。このため、ＬＣＸケーブル３の他端３ｂとＬＣＸケーブル５の一端５ａとの間の位置関係は、通信ケーブル１０の全てのスロット２５のピッチが略同じになる位置関係であることが望ましい。

以上述べた実施形態によれば、２本のＬＣＸケーブル３、５を直線状に並べて配置し、分配器９から離間したＬＣＸケーブル３の他端３ｂの近傍に、ＬＣＸケーブル５を分配器９に接続するアプローチケーブル６のＬＣＸケーブル５側の他端６ｂを配置した。このため、損失による通信ケーブル１０の性能低下を抑制することができる。

上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、２本のＬＣＸケーブル３、５を直線状に配置した通信ケーブル１０について説明したが、これに限らず、３本以上のＬＣＸケーブルを同じ本数のアプローチケーブルにより分配器に接続しても良い。この場合、複数本のアプローチケーブルの長さを段階的に変えればよい。

また、上述した実施形態では、ＬＣＸケーブル３、５の１／２程度の損失のアプローチケーブル２、４、６を用いた場合について説明したが、これに限らず、アプローチケーブルは、少なくともＬＣＸケーブルより単位長さ当たりの損失が小さいものを使用すればよい。

また、上述した通信ケーブル１０は、例えば、大型テーブル３０の中心に設けた溝に配置してもよく、アプローチケーブル４、６、およびＬＣＸケーブル３、５を１本のケーブルとして被覆して一体にしてもよい。或いは、通信ケーブル１０を絶縁性を有するケースなどに収容して使用してもよい。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
通信機に接続される第１の端部および第２の端部を有する第１の漏洩同軸ケーブルと、
第３の端部および第４の端部を有する前記第１の漏洩同軸ケーブルとは別の第２の漏洩同軸ケーブルと、
前記通信機に接続される第５の端部および前記第２の漏洩同軸ケーブルの前記第３の端部に接続される第６の端部を有し、前記第６の端部が前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第２の端部の近傍に位置するアプローチケーブルと、
を有する通信ケーブル。
［２］
前記第１の漏洩同軸ケーブルと前記第２の漏洩同軸ケーブルが略同じ長さである、
［１］に記載の通信ケーブル。
［３］
前記第１の漏洩同軸ケーブルおよび前記第２の漏洩同軸ケーブルは、所定方向に直列に延設される、
［１］または［２］に記載の通信ケーブル。
［４］
前記通信機に接続される分配器をさらに有し、
前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第１の端部および前記アプローチケーブルの前記第５の端部が前記分配器に接続される、
［１］乃至［３］のうちいずれか１つに記載の通信ケーブル。
［５］
前記通信機に接続される第７の端部および前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第１の端部に接続される第８の端部を有する別のアプローチケーブルをさらに有する、
［１］に記載の通信ケーブル。

１…アクセスポイント、２、４、６…アプローチケーブル、３、５…ＬＣＸケーブル、３ａ、５ａ…一端、３ｂ、５ｂ…他端、４ａ、６ａ…一端、４ｂ、６ｂ…他端、７、８…終端器、９…分配器、１０…通信ケーブル、１１…クライアント端末、２５…スロット、Ａ…通信エリア。

Claims (5)

1. 通信機に接続される第１の端部および第２の端部を有し、電波を送受信するための複数の第１のスロットを等ピッチで有する第１の漏洩同軸ケーブルと、
   第３の端部および第４の端部を有し、電波を送受信するための複数の第２のスロットを前記第１のスロットと同じピッチで有する前記第１の漏洩同軸ケーブルとは別の第２の漏洩同軸ケーブルと、
   前記通信機に接続される第５の端部および前記第２の漏洩同軸ケーブルの前記第３の端部に接続される第６の端部を有し、前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第２の端部に最も近い前記第１のスロットと前記第２の漏洩同軸ケーブルの前記第３の端部に最も近い前記第２のスロットのピッチが前記第１及び第２のスロットのピッチと略同じになるように、前記第６の端部を前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第２の端部に近付けて配置したアプローチケーブルと、
   を有する通信ケーブル。
2. 前記第１の漏洩同軸ケーブルと前記第２の漏洩同軸ケーブルが略同じ長さである、
   請求項１に記載の通信ケーブル。
3. 前記第１の漏洩同軸ケーブルおよび前記第２の漏洩同軸ケーブルは、所定方向に直列に延設される、
   請求項１または請求項２に記載の通信ケーブル。
4. 前記通信機に接続される分配器をさらに有し、
   前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第１の端部および前記アプローチケーブルの前記第５の端部が前記分配器に接続される、
   請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の通信ケーブル。
5. 前記通信機に接続される第７の端部および前記第１の漏洩同軸ケーブルの前記第１の端部に接続される第８の端部を有する別のアプローチケーブルをさらに有する、
   請求項１に記載の通信ケーブル。
   

Images