JPH02262727A - 送信及び受信プラットフォーム間のデータ伝送用通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、送信及び受信プラットフォーム間のデータ伝
送用通信システムに関し、特に送信プラットフォームと
、この送信プラットフォームに送信′アンテナとして配
置した漏出性同軸ケーブルを用いる受信プラットフォー
ムとの間のデータ伝送用通信システムに関する。

（従来の技術） 従来より、送信アンテナと受信アンテナ間のデータ伝送
用通信システムにおいて、特に送信プラットフォームと
、この送信プラットフォームに送信アンテナとして配置
した漏出性同軸ケーブルを用いる受信プラットフォーム
との間のデータ伝送用通信システムが知られている。

このような漏出性同軸ケーブルを用いる通信システムは
、送信器からのデータを、主にポータプル受信器で受信
するようなトンネルや大きな建物内での通信に用いてい
る。初期の通信システムと、回転プラットフォームと固
定プラットフォームとの間のデータ伝送用通信システム
とは、基本的なシステムにおいて、受信アンテナが遠方
領域にあって、全体の送信アンテナからの放射状電磁波
を検出するという点で相違する。

回転プラットフォームと固定プラットフォームとは、受
信アンテナが送信アンテナに極めて接近し受信アンテナ
が受信ポイント付近の伝送線の電圧からの電磁界を検出
するように、配列されている。回転プラットフォームと
固定プラットフォーム間のデータ伝送用通信システムは
、特にＣＴ（コンピューター・トモグラフィー）スキャ
ナーに利用することができる。

まず、発信器からデータが送信されると、適当な変調器
によりデータを正弦波からなる無線周波数の搬送信号で
変調する。データを変調した搬送信号は、送信アンテナ
のフィードポイントに印加される。送信プラットフォー
ムには、送信器の搬送ソース、適切な変調器及び送信ア
ンテナが取り付けられ、この送信プラットフォームは、
回転するものとなっている。

ブラシが、回転プラットフォームと固定プラットフォー
ムとの間を電気接続するためのスリップリングをスライ
ドすることにより、送信が行なわれることが多い。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のデータ伝送用通信システ
ムにおいては、物理的接続構造を用いているため、以下
のような多くの問題が生じている。まず第１に、このよ
うなブラシを用いたインターフェース構造は、非常に損
耗しやすく、第２に、このようなインターフェース構造
では、断続的な電気接続しかできないという問題があっ
た。

また現在のＣＴスキャナーは、スキャナ装置の大部分が
回転し、その回転装置から受信したデータを、回転しな
いコンピューターに伝送しなければならない。

さらに前述した電気接続構造以外には、柔軟なケーブル
を用いて回転プラットフォームと固定プラットフォーム
とを接続しているＣＴスキャナーがあるが、現在のＣＴ
スキャナーでは、プラットフォームを連続的に回転させ
ることはできない。

すなわち例えば回転プラットフォームを２回転させると
、送信ケーブルを巻き戻し、しかるのち前記回転プラッ
トフォームを２回転するために回転を再開させなければ
ならない。このような操作を行なうと、ケーブルを損傷
し、破損を早めることになる。さらにプラットフォーム
を連続回転できないため、ＣＴスキャニング手順に余計
な時間がかかるという問題があった。

そこで本発明の目的は、連続的な電気接続ができ、ケー
ブルを損傷させることなく、しかも操作時間を短縮でき
る送信及び受信プラットフォーム間のデータ伝送用通信
システムを提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、送信プラットフォームに
配置され、円形で長さの略等しい漏出同軸ケーブルを複
数本備えた送信アンテナと、この送信アンテナにデータ
を人力する駆動装置と、前記送信プラットフォームと互
いに移動可能な受信プラットフォームに配置され、前記
送信アンテナから第１距離を維持する受信アンテナと、
この受信アンテナからのデータを受信する受信装置とを
具備したことを特徴とする。

また送信プラットフォームに配置され、円形で長さの略
等しい漏出同軸ケーブルを複数本備えた送信アンテナと
、この送信アンテナにデータを人力する駆動装置と、前
記送信プラットフォームと互いに移動可能な受信プラッ
トフォームに配置され、前記送信アンテナから第１距離
を維持する複数の受信アンテナと、これらの受信アンテ
ナからのデータをそれぞれ受信する複数の受信装置とを
具備したことを特徴とする。

さらに送信プラットフォームに配置され、円形の漏出同
軸ケーブルを１本備えた送信アンテナと、この送信アン
テナにデータを入力する駆動装置と、前記送信プラット
フォームと互いに移動可能な受信プラットフォームに配
置され、前記送信アンテナから第１距離を維持する受信
アンテナと、この受信アンテナからのデータを受信する
受信装置とを具備したことを特徴とする。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。受信プラットフォームに配置した受信アンテナ
が、第１距離を維持して送信プラットフォームに配置し
た同軸ケーブルからなる送信アンテナに沿って移動でき
るので、送信アンテナからのデータは受信アンテナに受
信でき、これにより電気接続を連続的に行なえ、インタ
ーフェース構造および機械装置の損耗を低減しでき、し
かも送信プラットフォームと受信プラットフォーム間の
相対回転を連続的に行なえることから、送信アンテナの
寿命を延ばし、ＣＴスキャン手順を−通り終了させるの
に要する所用時間を削減できる。

また受信アンテナ、受信装置を複数有することから、こ
れらのいずれかの受信アンテナにより、送信アンテナか
らのデータを確実に受信でき、さらに上記効果が大とな
る。

さらに円形の同軸ケーブルが１本であるので、通信シス
テムを簡単化することができる。

（実施例） 第１図は本発明に係る送信及び受信プラットフォーム間
のデータ伝送用通信システムの第１の実施例を示す概略
ブロック図である。

第１図において、通信システム１００は、相互に相対移
動する送信プラットフォーム２０と、受信プラットフォ
ームとの間でデータ伝送を行なうものである。

送信アンテナ１０は、送信プラットフォーム２０に配置
され、かつ長さの等しい漏れ孔を有する２本の漏出性同
軸ケーブル２１．２２を備えている。

前記漏出性同軸ケーブル２１．２２は、両端において、
重複部分を伴う円形となるように配置されている。漏出
性同軸ケーブル２１．２２は、それぞれ前記半円よりも
僅かに大きいからである。

前記重複部分２５．２６は、正反対に配置されている。

この重複部分２５．２６における前記漏出性同軸ケーブ
ル２１．２２の放射状方向の距離は、それぞれ約１ｃｍ
である。また漏出性同軸ケーブル２１と漏出性同軸ケー
ブル２２との間の距離は、自由自在に変えることができ
る。

前記漏出性同軸ケーブル２１．２２は、重複部分２５に
おいて接地するための抵抗器３０により終端されている
。終端抵抗器３０は、漏出性同軸ケーブル２１．２２の
各端部に直接取り付けることができる。また終端抵抗器
３０は、遠く離れて取り付けられ、しかも適当なケーブ
ルにより漏出性同軸ケーブル２１．２２の端部に接続す
ることができる。

前記重複部分２６においては、漏出性同軸ケーブル２１
．２２の各端部が、駆動装置５０からのデータ人力のた
めのフィードポイント４０になっている。フィードポイ
ント４０は、回転軸に対してほぼ同じ方位角にある。

また通信システム１００には、フィードポイント４０の
送信アンテナ１０にデータを入力するように、駆動装置
５０が設けられている。この駆動装置５０は、例えば電
カスブリ・ジターを備えることもある。前記駆動装置５
０の電力スブリッターをフィードポイント４０から約４
ｍの位置に取り付け、同じ特性インピーダンスにより、
長さの等しい通常の同軸ケーブル２本を用いてフィード
ポイント４０に接続することができる。

また駆動装置５０の電力スプリッターとフィードポイン
ト４０間の距離を変えることもできる。

駆動装置５０の電カスブリッターは、抵抗ネットワーク
、変圧器結合ハイブリッドネットワーク。

または伝送線ネットワークを備えている。このようなネ
ットワークを用いて位相ずれを厳密に制御でき、電カス
ブリッターから出力される２つの出力間での電力配分は
等しくなる。

また電カスブリッターからの出力を、共に適切なインピ
ーダンスにより終端する場合には、負荷インピーダンス
における電圧は等しくなり、かつ同位相となる。

受信アンテナ６０は、ダイポールが送信アンテナ１０と
平行方向を向き、中心に送ったダイポールアンテナであ
る。なお受信アンテナ６０は、このダイポールアンテナ
には限定されるものではない。

また通信システム１００には、受信アンテナ６０からの
データを受信する受信装置７０が設けられている。この
受信装置７０は、振幅器または受信器、適切なフィルタ
ー及び使用する周波数及び変調用の検出器を備えている
。受信装置７０における第１振幅器は、受信アンテナ６
０から約１０ｃｍ未満の位置にある受信プラットフォー
ムに配置されている。前記第１振幅器と受信アンテナ６
０との間の距離は、変えることができる。

また送（エアンテナ１０から常に約１〜２　＋ｏ＋ｓの
位置に受信アンテナ６０を設けている。受信アンテナ６
０と、受信アンテナ６０が送信アンテナ１０に近い領域
にあることを確実にする送信アンテナＩＱとの間の距離
は、変えることができる。送信アンテナ１０と受信アン
テナ６０との間の間隔を、大幅に変えることなく、フィ
ードポイント４０と終端抵抗器３０との接続を明確にす
るために、前記漏出性同軸ケーブル２１．２２の全く反
対の重複部分２５．２’６に、受信アンテナ６０が設け
られている。

受信アンテナと送信アンテナとの間の相対移動を採用す
る本発明の初期システムは、送信器と受信器との間の回
転ではなく、線形並進運動に関するものである。この線
形並進運動では、外部コンダクタ−またはシールドに配
置した適切な孔を設けた同軸伝送線であり、これを抵抗
器により終端する。

この線形並進運動では、データを受信するように、ケー
ブルの連結部付近を移動するための小型受信アンテナを
用いている。この受信アンテナは、ケーブル付近の電界
、つまり受信アンテナの狭い領域内における受信ポイン
ト付近の伝送線の電圧を検知する。この近い領域では、
受信アンテナが、遠方領域で全体のアンテナの放射線状
電磁波を検出する代わりに、同軸ケーブルの局部電圧に
よる電界を検知する。

ケーブル内の損失及び同軸遮蔽の孔からの漏電が低い場
合には、ケーブルの第１端部に印加する電力のほとんど
がケーブルを進み、離れた端部の終端抵抗で消失する。

終端抵抗が伝送線の特性インピーダンスとうまく適合す
る場合には、反射して伝送線の第１端部へと戻る電力が
最小となる。

反射が生じない場合には、伝送線は「非共振」である。

このようにフィードポイントのインピーダンスは、周波
数とは関係なく、この線には定在波は存在しない。定在
波が存在する場合には、時間との関係では一定であるが
、ケーブルの長さに沿った距離により周期的に変動する
ような電圧電流強度パターンとなる。この強度は、孔か
ら漏れたエネルギーとケーブルの内部損失で消失したエ
ネルギーが距離によって変化する。このためケーブル長
さに沿って強度は、１１１調に減少するだろう。

しかし、前記初期システムは、以下の問題点がある。伝
送線に搬送周波数の進行波を使用すると、搬送周波数で
は、送信アンテナのフィードポイントでの正弦電圧と、
漏れ孔のある同軸ケーブルの長さに沿ったポイントでの
電圧間の位相のずれは、位置の線形関数となる。

この位相のずれは、伝送線を進む波の限定伝搬速度によ
る遅れが原因である。搬送周波数進行波がパルスで変調
されると、フィードポイントのパルス波形と、伝送線の
更に遠くのポイントでのパルス波形間に相対的な遅れが
生じる。更に受信アンテナは、フィードポイントから離
れた送信アンテナケーブルに沿ってスライドするので、
ケーブルの損失や？Ｑ電によって、信号強度が低下する
。

次に前記問題点を解決するための前記第１の実施例の作
用を説明する。データは、駆動装置５０内の電、カスブ
リッターを介して、送信アンテナ１０として同軸ケーブ
ル２１．２２に入力される。

長さの等しい２本の漏れ孔のある同軸ケーブル２１．２
２に入力したデータは、共通ソースからの位相が同じで
、同一信号で誤差を訂正できる出力を含むように、符号
化した２進数の連続ストリームを含む。適当な正弦電圧
発生器があれば、搬送電圧を生成することができ、この
搬送電圧は前記データストリームの２進数に対応して０
Ｎ１０ＦＦとなる。

そして受信アンテナ６０が送信アンテナ１０に沿ってス
ライドし、同軸ケーブル２１．２２からの信号が受信ア
ンテナ６０に入力し、さらにこの信号は受信装置７０に
入力する。さらに振幅検出器により受信装置７０の信号
を復調できるだけの電圧レベルまで、増幅する。復調し
た信号は、図示しない電圧コンパレータに出力され、こ
れにより搬送電圧の０Ｎ１０ＦＦ状態を識別する。

このように上記実施例によれば、受信アンテナ６０の相
互移動により送信アンテナ１０からの信号を受信アンテ
ナ６０に受信できるので、電気接続を連続的に行なえ、
またインターフェース構造および機械装置の損耗を低減
できる。さらに送信プラットフォームと受信プラットフ
ォームとの間を連続的に相対回転できるので、送信アン
テナの寿命を延ばし、ＣＴスキャン手順を−通り終了さ
せるのに要する所用時間を削減できる。

また前記実施例の変形例として、２進数の連続ストリー
ムの人力データを、周波数変調器に適用してもよい。周
波数変調器は、データストリームの２進数に対応して「
マーク」周波数及び「スペース」周波数を生成する。送
信アンテナからの信号を受信した受信アンテナ６０から
、出力される出力信号は、受信装置７０内に設けられた
適当な周波数復調器によって復調される。復調された信
号は、「マーク」周波数か「スペース」周波数かが識別
される。なお上記方法以外の方法によりデータ信号を作
り出しても良い。

またシステムが安定しない場合、または動作周波数が変
化しやすい場合には、振幅変調、または周波数変調受信
アンテナ６０のいずれかと共に、スーパヘテロダインシ
ステムを使用できる。また信号を容易゛に検出するため
に、アンテナ信号は中間周波数に変換する。

外部ソースからの受信アンテナに対する干渉が多すぎる
場合、または送信アンテナが外部装置に対して干渉を生
じる場合には、システム全体、つまり送信アンテナと受
信アンテナを適切な金属遮蔽内に閉じ込めてもよい。金
属遮蔽は、長方形の断面で２つの部分に分かれている円
形の箱であり、一方は送信プラットフォームを遮蔽し、
もう一方は受信プラットフォームを遮蔽する。金属遮蔽
の２つの部分は、相互に回転している。

次に本発明の第２の実施例を第２図を参照して説明する
。終端抵抗器に関する詳細についてのみ前記第１の実施
例とは異なる。なおその他の構成は、前記第１の実施例
の構成と同様であるので、この部分についてはさらにこ
こでは説明しないものとする。したがって、第１図に示
す第１の実施例と異なる部分にづいて説明する。

第２図に示すような実施例は、長さ等しい同軸ケーブル
２１．２２の各端部が２本の適合ケーブル３１に接続さ
れている。この２本の適合ケーブル３１は、接地するた
めの単一の終端抵抗器３２に接続している。＋１ｔ−の
終端抵抗器３２は、漏出性同軸ケーブルの特性インピー
ダンスの半分に等しい。

このような実施例にあっても、受信アンテナ６０の相互
移動により送信アンテナ１０からの信号を受信アンテナ
６０に受信できるので、上記第１の実施例と同様の効果
が得られ、しかも終端抵抗器が１つで済むことから、構
成が簡単になる。

次に本発明の第３の実施例を第３図を参照して説明する
。本実施例は、送信アンテナと受信装置の詳細に関して
のみ前記第１の実施例とは異なる。

なおその他の構成は、前記第１の実施例の構成と同様で
あるので、この部分についてはさらにここでは説明しな
いものとする。したがって、第１図に示す第１の実施例
と異なる部分について説明する。

第３図において、通信システム１００には、２個の受信
アンテナ６０ａ及び２個の受信装置７０ａが設けられて
いる。受信アンテナ６０ａは、駆動装置５０ａからそれ
ぞれ約９０’離れているが、この距離は、変えることが
できる。

このような通信システム１００において、送信アンテナ
１０からの信号を、各受信アンテナ６０ａで受信し、し
かるのち各受信装置７０ａで、信号をそれぞれ復調する
。別の復調器出力は、より識別しやすい信号を得るよう
に、組み合わせられるか、または選択される。

このような実施例では、受信アンテナ、受信装置を２つ
有することから、いずれかの受信アンテナ６０ａで送信
アンテナからのデータを確実に受信でき、前記第１の実
施例の効果よりもさらに効果が大となる。

次に本発明の第４の実施例を第４図を参照して説明する
。この実施例では、送信アンテナの詳細に関してのみ前
記第１の実施例と異なる。なおその他の構成は、前記第
１の実施例の構成と同様であるので、この部分について
はさらにここでは説明しないものとする。したがって、
第１図に示す第１の実施例と異なる部分について説明す
る。

第４に示すような実施例では、送信アンテナ１０は、４
本の長さの等しい同軸ケーブル１５゜１６．１７．１８
からなる。このケーブルは、すべて円形になっているの
で、一つのフィードポイント４０ａから次の終端抵抗器
３０ａまでのパルスの遅れが最小となる。円形をなす長
さの等しい同軸ケーブルの数は、偶数ならば、何本であ
ってもよい。長さの等しい同軸ケーブル１５〜１８の一
端は、それぞれ接地するための抵抗器３０ａで終端する
。長さの等しい同軸ケーブル１５〜１８の他端は、それ
ぞれフィードポイント４０ａで駆動装置５０ａの電カス
ブリッターに接続している。

駆動装置５０ａの電カスブリッターは、特性インピーダ
ンスが等しく、適当な長さの通常の同軸ケーブルで、フ
ィードポイント４０ａに接続している。

このように本実施例によれば、受信アンテナ６０が送信
アンテナ１０としての同軸ケーブル１５．１．６，１７
．１８に沿ってスライドするので、受信アンテナ６０を
比較的短い距離移動するのみで、４つの同軸ケーブル１
５〜１８のうちから受信アンテナ６０に信号を受信でき
る。

これにより前記第１の実施例の効果に加えて、一つのフ
ィードポイント４０ａから次の終端抵抗器３０ａまでの
パルスの遅れを小さくできる。

次に本発明の第５の実施例を第５図を参照して説明する
。この実施例では、送信アンテナ１０を１本の同軸ケー
ブル２１で構成した点が前記第１の実施例と異なる。な
おその他の構成は、前記第１の実施例の構成と同様であ
るので、この部分についてはさらにここでは説明しない
ものとする。

第５に示すような実施例では、送信アンテナ１０は、１
本の同軸ケーブル２１からなり、このケーブルは、重複
部分２５を有する。また同軸ケーブル２１の一端は、接
地するための２つの抵抗器３０で終端する。同軸ケーブ
ル２１の他端は、フィードポイント４０で駆動装置５０
の電力スプリッターに接続している。駆動装置５０の電
カスブリッターは、特性インピーダンスが等しく、適当
な長さの通常の同軸ケーブルで、フィードポイント４０
に接続している。

このように本実施例によれば、上記第１の実施例と同様
な効果が得られると共に、同軸ケーブル２１のみである
ことから、通信システム１００の構成を簡単化すること
ができる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。上述した第１の実施例乃至第５の実施例における同軸
ケーブルの本数、受信アンテナ及び受信装置の個数に限
定されることなく、その他の数であっても良い。このほ
か本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、受信プラットフォームに配置した受信
アンテナが、第１距離を維持して送信プラットフォーム
に配置した同軸ケーブルからなる送信アンテナに沿って
移動できるので、送信アンテナからのデータは受信アン
テナに受信でき、これにより電気接続を連続的に行なえ
、インターフェース構造および機械装置の損耗を低減し
でき、しかも送信プラットフォームと受信プラットフォ
ーム間の相対回転を連続的に行なえることから、送信ア
ンテナの寿命を延ばし、ＣＴスキャン手順を−通り終了
させるのに要する所用時間を削減できる。

また受信アンテナ、受信装置を複数有することから、こ
れらのいずれかの受信アンテナにより、送信アンテナか
らのデータを確実に受信でき、さらに上記効果が大とな
る。

さらに円形の同軸ケーブルが１本であるので、通信シス
テムを簡単化することができる送信及び受信プラットフ
ォーム間のデータ伝送用通信システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る送信及び受信プラットフォーム間
のデータ伝送用通信システムの第１の実施例を示す概略
ブロック図、第２図は本発明の第２実施例を示す概略ブ
ロック図、第３図は本発明の第３の実施例を示す概略ブ
ロック図、第４図は本発明の第４の実施例を示す概略ブ
ロック図、第５図は本発明の第５の実施例を示す概略ブ
ロック図である。 １０・・・送信アンテナ、１５，１６　１７．１８・・
・同軸ケーブル、２０・・・送信プラットフォーム、２
１．２２・・・漏出性同軸ケーブル、２５．２６・・・
重複部分、３０．３２・・・終端抵抗器、３１・・・適
合ケーブル、４０・・・フィードポイント、５０・・・
駆動装置、６０・・・受信アンテナ、７０・・・受信装
置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信プラットフォームに配置され、円形で長さの
   略等しい漏出同軸ケーブルを複数本備えた送信アンテナ
   と、この送信アンテナにデータを入力する駆動装置と、
   前記送信プラットフォームと互いに移動可能な受信プラ
   ットフォームに配置され、前記送信アンテナから第１距
   離を維持する受信アンテナと、この受信アンテナからの
   データを受信する受信装置とを具備したことを特徴とす
   る送信及び受信プラットフォーム間のデータ伝送用通信
   システム。
2. （２）送信プラットフォームに配置され、円形で長さの
   略等しい漏出同軸ケーブルを複数本備えた送信アンテナ
   と、この送信アンテナにデータを入力する駆動装置と、
   前記送信プラットフォームと互いに移動可能な受信プラ
   ットフォームに配置され、前記送信アンテナから第１距
   離を維持する複数の受信アンテナと、これらの受信アン
   テナからのデータをそれぞれ受信する複数の受信装置と
   を具備したことを特徴とする送信及び受信プラットフォ
   ーム間のデータ伝送用通信システム。
3. （３）送信プラットフォームに配置され、円形の漏出同
   軸ケーブルを１本備えた送信アンテナと、この送信アン
   テナにデータを入力する駆動装置と、前記送信プラット
   フォームと互いに移動可能な受信プラットフォームに配
   置され、前記送信アンテナから第１距離を維持する受信
   アンテナと、この受信アンテナからのデータを受信する
   受信装置とを具備したことを特徴とする送信及び受信プ
   ラットフォーム間のデータ伝送用通信システム。