JPS63290416A - 多導体撚り対型漏洩ケ−ブル無線通信方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 撚り対型漏洩ケーブルを使用した無線通信方式％式％ 〔従来の技術〕 撚り対型漏洩ケーブル（例えば実公昭５９−８１１号公
報）を使用した無線通信方式は主にトンネルや地下街等
一般無線電波の届かない地域を対象として使用される。

移動する送信機を送信系として、漏洩ケーブルを固定無
線装置の線路アンテナとして受信系を構成する。

附近に妨害物のない自由空間に線路アンテナを直線状に
設置した場合は、その周囲電界は略一定となり、送信機
を線路アンテナから一定距離に沿って移動して、一定の
レベルの信号を送信すると、線路アンテナは略一定の変
動幅の電波信号を受信する。

第２図はアンテナの自由空間中の出力レベル対距離の関
係をしめした実験結果である０図より解るように、受信
レベルの変動中は小さい。

図中のレベルはｒｄ　ｂＪ表示の相対値である。

従って受信レベルは線路アンテナ周囲の電界強度に相当
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この通信方式の線路アンテナを構造物近傍に設置すると
、線路アンテナの周囲電界は、反射電波の干渉を受けて
著しく歪む。したがって送信機が一定レベルを送信して
も、受信レベルの変動中は大きく、場合によっては通信
が不可能となることがある。

この原因は周囲構造物による電波の反射干渉の結果、振
幅並に位相が完全に打消し合い、全体として電界強度が
著しく低下するためである。

第３図はこの状態を示した実験結果である。

距離２０ｍの附近に著しい受信レベル低下のあることが
解る。

〔問題点を解決するための手段〕

特定地点で通信が不可能となるのは、送信機からの電波
が、近傍構造物からの反射波と複雑に干渉し合い、振幅
２位相が打消し合うからである。

したがって特定地点を一寸移するか、或いは反射波の経
路が僅かでも変れば、振幅１位相の打消し合い状況は解
消する。

本発明は導体の周囲を低損失絶縁物を施してな体撚り対
型漏洩ケーブルにおいて絶縁翼体の１対で構成する線路
アンテナを複数個構成し、該線路の等価誘電率を夫々異
ならしめ、線路アンテナで誘起する同一周波数を検波し
て復調出力を得て、複数の該復調出力を合成して出力信
号を取り出すようにした。

〔作　用〕

特定地点で導体の一対で構成する線路アンテナの放射波
９反射波が干渉し合った干渉波の電界強度が著しく低下
する時、導体の他の組合せの一対で構成する線路アンテ
ナの干渉波は、反射経路が完全に一致しない限り電波伝
播線路が異なるので、同時に同じ場所で電界強度が著し
く低減することはほとんどない。

したがって特性の異なる線路アンテナの導体間に誘起す
る同一周波数の高周波信号を、受信検波して得た復調出
力を合成すると、低出力の復調出力は、高出力の復調出
力に隠蔽されて全体として何の地点でも著しい受信信号
出力の低下は起らない。

〔実施例〕

以下の符号でｍ　−ｎの表記はｍは代表部品名。

ｎはｍを構成する部品名で、「−」で従属関係を表わす
。

第１図は本発明の無線通信方式の構成図を示す。

ａ）受信系 ■は多４体撚り対型漏洩ケーブルで、本実施例では３本
の導体を使い、導体１−１．１−２゜１−３を示す。

誘電率ε１．　ｚ、ε３の絶縁体１−４．１−ε ５．１−６は夫々導体１−１．　１−２．　１−３を被
覆して、絶縁線を形成する。漏洩ケーブル１の各導体は
、通信に使用する波長の約１波長のピッチで長さ方向に
撚り合さっている。各導体１−１．１−２．１−３に誘
起する電圧は、２つの入力端子をもつ検波器２−１．２
−２゜２−３に差動的に入力する。検波器２の出力は夫
々合成器３に入力して、合成されて出力端子４に出力す
る。ケーブル１の他端は終端器５が線路と端末の整合を
行う。

ｂ）送信系 ６は移動可能なアンテナ付送信機である。

Ｃ）アンテナの送受関係の理論の説明の都合上、電気回
路学相反の定理を使う。ケーブル側を送信系、送話機側
を受信系と考える。

第４図は撚り対型漏洩ケーブルの放射電界の位相関係を
示す図である。

実公昭５９−８１１記載の通り、１対の導体１−■と１
−２で形成する線路は撚りピッチが略使用電気波長１波
長に等しいので、このアンテナから放射する電磁波は一
定間隔ｐ（２ｐが１波長）で並んだ波源８１．８２．８
３・・・からの放射電波と見做し得る。

夫々の波源の隣波源との間の信号の位相差はφ−□ｐ−
π λ となる。

ｐ：　　（使用電気波長） λ：ケーブルの実波長 λ０　：自由空間波長 ε：誘電率 波ｒＡ８１の位相をＯとすると波源８２，８３・・・・
・・の位相遅れはφ、２φ、・・・・・・となる。等位
相の地点は波源８１を通る等位相線９となる。

（波源８２，８３．−・・より等位相線９に下した電線
の長さが位相差φ、２φ、・・・に相当する）電磁界は
３次元なのでアンテナ７ を軸にして回転した円錐が等位相面となる。

第５図は多導体撚り対型漏洩ケーブルの位相の関係を示
すものである。

導体１−１と１−２．１−２と１−３．ｌ−３とｌ−１
の各組合せて出来る４端子回路網を第１回路、第２回路
、第３回路とする。

絶縁物１−４．１−５．１−６は夫々誘電率ε１．ε２
．ε３なので第１回路を形成する導体１−１と１−２の
絶縁物１−４．１−５は夫々誘電率ε１とε２をもつ、
したがって第１回路を形成する導体１−１と１−２の等
価誘電率はε１□　となる。同様に第２回路、第３回路
を形成する線路の等価誘電率はε２１．ε３．となり、
何れも異なった値である。この結果誘電率ε１□。

ε２３．ε３１に対応して異なった等位相面９−１．９
−２．９−３が形成される。

ｄ）実施例についての説明 姶に戻り送信機６を送信側、ケーブルのアンテナを受信
側とする。

送信機６より発信する電波は、附近の構造物により乱反
射し、干渉し合って、アンテナ近傍に複雑な電界を形成
する。

第６図はそのレベル曲線を示す。

第１回路、第２回路、第３回路の検波器２の出力レベル
曲線は１１−１’、１１−２．１１−３である。これら
を合成した合成器３の出力端子４の出力信号レベル曲線
を１１に示す。図から解るように、検波器−んの出力レ
ベル１１−１．１１−２゜１１−３は甚しく変動するが
、これらを合成すると、低出力は高出力に隠４蔽され、
全体として変動は収まり、一定変動幅の出力１１を得る
ことができる。

ｅ）多導体撚り対型漏ケーブルの他の実施例。

第７図は本発明を実施する各種ケーブル構造図である。

ケーブルの外周を保護する手前のシース１６は取除いで
ある。又図中の番号は第１図の番号を採用する。

第７図ａは今迄述べてきた実施例である。

第７図すは他の実施例で、導体１−２と１−３だけを撚
り合せ導体１−丁は添えるだけにした。絶縁体１−４．
１−５．１−６は同一の誘電率ε１の材料であるが、導
体配置或いは布設場所等の関係の違いにより、等価誘電
率を変えた例である。

第７図Ｃは他の実施例で断面図並に側面図である。

スペーサ１２は中心に導体１−１の通る中心孔１３を、
その相い対する外周にら線溝１４．１５を設け、ここに
導体１−２．１−３に絶縁体１−５．１−６を被せた絶
縁線を夫々はめ込み、スペーサ１２、絶縁体１−５、絶
縁体１−６の誘電率は夫々ε１．ε２．ε３であるので
、導体間の等価誘電率はεＩＺ＋　　２３＋　　６３．
はお互に異なったε 値となる。

以上の説明は導体数３個について行ったが、それ以上の
導体数で行っても勿論差し支えない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明無線通信方式は移動送信機を
移動し、電波送信点が変っても、受信レベルの急激な落
ち込み、信号断の状態は起らず安定な通信回線が構成で
きる。又単一周波数で実施されるので、周波数帯域の有
効利用ができ、データ信号の瞬断、バーストエラーの発
生がない。本通信方式はトンネル、地下街のみならず、
近接構造物の多い所でも利用できるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無線通信システムの構成図、第２図は
アンテナの自由空間中に設置した時の受信機出力レベル
図、第３図はアンテナの近傍に構造物がある時の出力レ
ベル対距離の実験結果を示した特性図、第４図は撚り対
型漏洩ケーブルの位相説明図、第５図は多導体撚り対型
漏洩ケーブルの位相図、第６図はアンテナ近傍に構造物
がある時の各回路の出力レベル、並にそれら合成出力特
性図、第７図は各種多導体撚り対型漏洩ケーブルの断面
並に側面図である。 ｌは多導体撚り対型漏洩ケーブル、１−１．　１−２．
１−３は導体、１−４．１−５．１−６は絶縁体、２は
検波器、３は合成器、４は出力端子、６は送信機、８１
，８２．８３は波源、９は等位相線、１１は合成信号出
力、１１−２．　ｌｉ　−１、１１−３は各検波器の復
調出力、１２はスペーサ、１３　　は中心孔、１４、１
５はら線溝を示す 特許出願人　住友電気工業株式会社 代理人　弁理士　玉　蟲　久五部 本発明の無錦通信方式の構成図 １８１図 アンテナを自由空間においた時の、受信機出力レベル特
性図率　　２　　図 ■ ０　　　　　　　　　　　　　　　　２５　　　　　　
　距離（・ｎ）アンテナ近傍に構造物がある時の、受信
機出力特性コ第６図 撚り対型漏洩ケーブルの位相説明図 ８４図 多導体撚υ対型漏洩ケーブルの位相図 画　　５　　図 本発明の各種多導体撚シ対型漏洩ケーブルの断面釜に側
面同第　　７　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導体の周囲を低損失絶縁物を施してなる３本以上の絶縁
   導体を、通信で使用する電気波長の約１波長のピッチで
   長さ方向に撚り合せた多導体撚り対形漏洩ケーブルにお
   いて； 絶縁導体の１対で構成する線路アンテナを複数個設け； 該線路の等価誘電率をお互に異ならしめ； アンテナ線路に誘起する受信信号を検波して復調出力を
   線路アンテナ毎に得てその復調出力を合成して信号出力
   を取り出す多導体撚り対型漏洩ケーブル無線通信方式。