JP2002325057A - 電波中継装置及び電波中継システム - Google Patents
電波中継装置及び電波中継システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置価格及び設置コストを低くする。
【解決手段】 電波中継装置８Ａは、互いに共通の周波
数帯で共振する２つのアンテナ１０，２０を備え、これ
ら２つのアンテナ１０，２０は、互いに電気的に接続さ
れ、かつ、一方のアンテナが受信した電波の方向を略９
０゜変更して他方のアンテナから送信されるように配置
されている。
数帯で共振する２つのアンテナ１０，２０を備え、これ
ら２つのアンテナ１０，２０は、互いに電気的に接続さ
れ、かつ、一方のアンテナが受信した電波の方向を略９
０゜変更して他方のアンテナから送信されるように配置
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、仕切りにより隔て
られた複数の空間の１つから他の１つへ電波を中継する
電波中継装置及び電波中継システムに関する。
られた複数の空間の１つから他の１つへ電波を中継する
電波中継装置及び電波中継システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＡＮ（Local Area Network）の一種
に、無線伝送を用いた無線ＬＡＮがある。この無線ＬＡ
Ｎには、配線工事が不要であり、設置場所の変更が容易
であるという特徴がある。しかし、図８（ａ）に示すよ
うに、壁１０１により隔てられた部屋１０２Ａから部屋
１０２Ｂへ向けて通信を行う場合、部屋１０２Ａに設置
された送受信器１０７Ａから放射された電波は、壁１０
１で減衰する。壁１０１が例えばコンクリートブロック
で作られている場合には、その減衰量は約１３〜２０ｄ
Ｂと大きい。無線ＬＡＮでは出力電力の上限が０．２６
Ｗと決められており、微弱な電波しか使用できないの
で、壁１０１での減衰が大きいと、隣の部屋１０２Ｂに
設置された送受信器１０７Ｂは電波を受信できない。
に、無線伝送を用いた無線ＬＡＮがある。この無線ＬＡ
Ｎには、配線工事が不要であり、設置場所の変更が容易
であるという特徴がある。しかし、図８（ａ）に示すよ
うに、壁１０１により隔てられた部屋１０２Ａから部屋
１０２Ｂへ向けて通信を行う場合、部屋１０２Ａに設置
された送受信器１０７Ａから放射された電波は、壁１０
１で減衰する。壁１０１が例えばコンクリートブロック
で作られている場合には、その減衰量は約１３〜２０ｄ
Ｂと大きい。無線ＬＡＮでは出力電力の上限が０．２６
Ｗと決められており、微弱な電波しか使用できないの
で、壁１０１での減衰が大きいと、隣の部屋１０２Ｂに
設置された送受信器１０７Ｂは電波を受信できない。
【０００３】その対策として、従来は、図８（ｂ）に示
すように、リピータ機能を有する電波中継装置１０８が
利用されていた。この電波中継装置１０８は、部屋１０
２Ａ，１０２Ｂ内の壁面にそれぞれ取り付けられた２個
の送受信器１０８Ａ，１０８Ｂと、送受信器１０８Ａ，
１０８Ｂ間を接続する壁１０１に挿通されたケーブル１
０８Ｃとから構成されている。部屋１０２Ａから隣の部
屋１０２Ｂへ向けて通信を行う場合、送受信器１０８Ａ
は電波を受信すると、受信信号を増幅、波形整形、変調
して、ケーブル１０８Ｃを介して送受信器１０８Ｂに送
信する。そして、送受信器１０８Ｂは、受信した信号を
復調、波形整形、増幅して、部屋１０２Ｂ内に再度放射
する。これにより、隣の部屋１０２Ｂに設置された送受
信器１０７Ｂは、壁１０１による電波減衰の影響を受け
ずに、電波を受信できる。
すように、リピータ機能を有する電波中継装置１０８が
利用されていた。この電波中継装置１０８は、部屋１０
２Ａ，１０２Ｂ内の壁面にそれぞれ取り付けられた２個
の送受信器１０８Ａ，１０８Ｂと、送受信器１０８Ａ，
１０８Ｂ間を接続する壁１０１に挿通されたケーブル１
０８Ｃとから構成されている。部屋１０２Ａから隣の部
屋１０２Ｂへ向けて通信を行う場合、送受信器１０８Ａ
は電波を受信すると、受信信号を増幅、波形整形、変調
して、ケーブル１０８Ｃを介して送受信器１０８Ｂに送
信する。そして、送受信器１０８Ｂは、受信した信号を
復調、波形整形、増幅して、部屋１０２Ｂ内に再度放射
する。これにより、隣の部屋１０２Ｂに設置された送受
信器１０７Ｂは、壁１０１による電波減衰の影響を受け
ずに、電波を受信できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図８（ｂ）に
示した従来の電波中継装置は、増幅回路、波形整形回
路、変調・復調回路を有し、さらにこれらの回路を動作
させるための電源が必要となるので、装置自体の価格が
高いという問題がある。また、電波中継装置を設置する
際に配線工事が必要となるので、設置コストが高いとい
う問題がある。これらの問題は、無線ＬＡＮの普及を妨
げる障害となっている。本発明はこのような課題を解決
するためになされたものであり、装置価格が安く、設置
コストも低い、電波中継装置及び電波中継システムを提
供することを目的とする。
示した従来の電波中継装置は、増幅回路、波形整形回
路、変調・復調回路を有し、さらにこれらの回路を動作
させるための電源が必要となるので、装置自体の価格が
高いという問題がある。また、電波中継装置を設置する
際に配線工事が必要となるので、設置コストが高いとい
う問題がある。これらの問題は、無線ＬＡＮの普及を妨
げる障害となっている。本発明はこのような課題を解決
するためになされたものであり、装置価格が安く、設置
コストも低い、電波中継装置及び電波中継システムを提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の電波中継装置は、互いに共通の周波
数帯で共振する２つのアンテナを備え、これら２つのア
ンテナは、互いに電気的に接続され、かつ、一方のアン
テナが受信した電波の方向を略９０゜変更して他方のア
ンテナから送信されるように配置されていることを特徴
とする。この電波中継装置は、従来の電波中継装置と異
なり、電源などが不要であるので装置価格が安く、また
配線工事が不要であるので設置コストも低くすることが
できる。また、この電波中継装置は、２つのアンテナを
設置個所に固定する取付手段を更に備えていてもよい。
また、この電波中継装置を構成する２つのアンテナのう
ちの一方をパッチアンテナで構成し、他方をモノポール
アンテナで構成してもよい。
るために、本発明の電波中継装置は、互いに共通の周波
数帯で共振する２つのアンテナを備え、これら２つのア
ンテナは、互いに電気的に接続され、かつ、一方のアン
テナが受信した電波の方向を略９０゜変更して他方のア
ンテナから送信されるように配置されていることを特徴
とする。この電波中継装置は、従来の電波中継装置と異
なり、電源などが不要であるので装置価格が安く、また
配線工事が不要であるので設置コストも低くすることが
できる。また、この電波中継装置は、２つのアンテナを
設置個所に固定する取付手段を更に備えていてもよい。
また、この電波中継装置を構成する２つのアンテナのう
ちの一方をパッチアンテナで構成し、他方をモノポール
アンテナで構成してもよい。
【０００６】また、本発明の電波中継システムは、仕切
りにより隔てられた第１の空間から第２の空間へ、これ
ら第１及び第２の空間の両方と隣接する第３の空間を経
由して電波を送信する電波中継システムであって、第１
の空間と第３の空間との境に設置され、第１の空間から
の電波の方向を略９０゜変更する第１の電波方向変更手
段と、第２の空間と第３の空間との境に設置され、第１
の電波方向変更手段からの電波の方向を略９０゜変更す
る第２の電波方向変更手段とを備えたことを特徴とす
る。第３の空間には第１の空間と第２の空間とを隔てる
仕切りに相当するものがないので、第１の空間から仕切
りを通って第２の空間に直接電波を送信する場合と比較
して、電波の減衰が小さい。その一方、第１及び第２の
電波方向変更手段は電源などが不要であるので装置価格
が安く、また配線工事が不要であるので設置コストも低
くすることができる。ここで、第１及び第２の電波方向
変更手段として、上述した電波中継装置を用いてもよ
い。また、第１及び第２の空間が建物の部屋である場合
には、第１及び第２の電波方向変更手段は、各部屋の窓
に設置してもよいし、各部屋の出入口に設置してもよ
い。
りにより隔てられた第１の空間から第２の空間へ、これ
ら第１及び第２の空間の両方と隣接する第３の空間を経
由して電波を送信する電波中継システムであって、第１
の空間と第３の空間との境に設置され、第１の空間から
の電波の方向を略９０゜変更する第１の電波方向変更手
段と、第２の空間と第３の空間との境に設置され、第１
の電波方向変更手段からの電波の方向を略９０゜変更す
る第２の電波方向変更手段とを備えたことを特徴とす
る。第３の空間には第１の空間と第２の空間とを隔てる
仕切りに相当するものがないので、第１の空間から仕切
りを通って第２の空間に直接電波を送信する場合と比較
して、電波の減衰が小さい。その一方、第１及び第２の
電波方向変更手段は電源などが不要であるので装置価格
が安く、また配線工事が不要であるので設置コストも低
くすることができる。ここで、第１及び第２の電波方向
変更手段として、上述した電波中継装置を用いてもよ
い。また、第１及び第２の空間が建物の部屋である場合
には、第１及び第２の電波方向変更手段は、各部屋の窓
に設置してもよいし、各部屋の出入口に設置してもよ
い。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の電波中継システ
ムを病院に適用したときの第１の実施の形態の全体構成
を示す図である。病院の建物内部は、壁（仕切り）１に
よってナースステーション（第１の空間）２Ａ及び病室
（第２の空間）２Ｂ，２Ｃなどの部屋と、廊下（第３の
空間）３とに仕切られている。各部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃ
は、その部屋の出入口４Ａ，４Ｂ，４Ｃによって廊下３
と繋がっている。各部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃには、それぞ
れ送受信器７Ａ，７Ｂ，７Ｃが設置されている。
実施の形態を詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の電波中継システ
ムを病院に適用したときの第１の実施の形態の全体構成
を示す図である。病院の建物内部は、壁（仕切り）１に
よってナースステーション（第１の空間）２Ａ及び病室
（第２の空間）２Ｂ，２Ｃなどの部屋と、廊下（第３の
空間）３とに仕切られている。各部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃ
は、その部屋の出入口４Ａ，４Ｂ，４Ｃによって廊下３
と繋がっている。各部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃには、それぞ
れ送受信器７Ａ，７Ｂ，７Ｃが設置されている。
【０００８】また、各部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃには、その
部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃから建物の外部空間（第３の空
間）６を臨む窓５Ａ，５Ｂ，５Ｃがあり、各窓５Ａ，５
Ｂ，５Ｃの外側に、電波中継装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃがそ
れぞれ取り付けられている。この電波中継装置８Ａ〜８
Ｃは、受信した電波の方向を略９０゜変更して送信する
ものであり、すべて同じ構成をしている。
部屋２Ａ，２Ｂ，２Ｃから建物の外部空間（第３の空
間）６を臨む窓５Ａ，５Ｂ，５Ｃがあり、各窓５Ａ，５
Ｂ，５Ｃの外側に、電波中継装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃがそ
れぞれ取り付けられている。この電波中継装置８Ａ〜８
Ｃは、受信した電波の方向を略９０゜変更して送信する
ものであり、すべて同じ構成をしている。
【０００９】次に、電波中継装置８Ａ〜８Ｃの構成を、
電波中継装置８Ａを例にして説明する。図２は、電波中
継装置８Ａの構成を示す断面図である。また、図３は、
電波中継装置８Ａを図２の下方からみた透視図である。
図２に示すように、電波中継装置８Ａは、パッチアンテ
ナ１０とモノポールアンテナ２０とを組み合わせたもの
である。パッチアンテナ１０は、誘電体板１１の２つの
対向面のそれぞれに形成された２つの導体板１２，１３
から構成されている。誘電体板１１は、例えば厚さ０．
８ｍｍのテフロン基板（比誘電率εr1＝２．５９；テフ
ロンは登録商標）で形成される。
電波中継装置８Ａを例にして説明する。図２は、電波中
継装置８Ａの構成を示す断面図である。また、図３は、
電波中継装置８Ａを図２の下方からみた透視図である。
図２に示すように、電波中継装置８Ａは、パッチアンテ
ナ１０とモノポールアンテナ２０とを組み合わせたもの
である。パッチアンテナ１０は、誘電体板１１の２つの
対向面のそれぞれに形成された２つの導体板１２，１３
から構成されている。誘電体板１１は、例えば厚さ０．
８ｍｍのテフロン基板（比誘電率εr1＝２．５９；テフ
ロンは登録商標）で形成される。
【００１０】この誘電体板１１の一方の面の全域に形成
された導体板１２は、接地されて地板として機能する
（以下、導体板１２を地板１２という）。また、誘電体
板１１の他方の面に形成された導体板１３は、図３に示
すように、例えば一辺が約λg1／２の平面視正方形をし
ており、共振器として機能する（以下、導体板１３を共
振器１３という）。ここで、λg1は、誘電体板１１を伝
搬する電磁波の波長であり、自由空間における波長をλ
0 とすると、λg1＝λ0/(εr1)1/2 で表される。地板１
２，１３は例えば銅又はアルミニウムで形成される。こ
のパッチアンテナ１０の地板１２が形成された面及び側
面は、樹脂製のカバー３２で覆われ、保護されている。
また、パッチアンテナ１０の共振器１３が形成された面
は、共振器１３と接触しないように配置された板３１で
保護されている。この板３１は例えばガラスやエポキシ
樹脂で形成される。
された導体板１２は、接地されて地板として機能する
（以下、導体板１２を地板１２という）。また、誘電体
板１１の他方の面に形成された導体板１３は、図３に示
すように、例えば一辺が約λg1／２の平面視正方形をし
ており、共振器として機能する（以下、導体板１３を共
振器１３という）。ここで、λg1は、誘電体板１１を伝
搬する電磁波の波長であり、自由空間における波長をλ
0 とすると、λg1＝λ0/(εr1)1/2 で表される。地板１
２，１３は例えば銅又はアルミニウムで形成される。こ
のパッチアンテナ１０の地板１２が形成された面及び側
面は、樹脂製のカバー３２で覆われ、保護されている。
また、パッチアンテナ１０の共振器１３が形成された面
は、共振器１３と接触しないように配置された板３１で
保護されている。この板３１は例えばガラスやエポキシ
樹脂で形成される。
【００１１】モノポールアンテナ２０は、同軸線路２０
Ａを利用して形成されている。同軸線路２０Ａは、内部
導体２１、誘電体２２、外部導体２３及びジャケット２
４が同心円状に形成された伝送線路である。その寸法の
一例を図４に示す。内部導体２１及び外部導体２３は例
えば銅で形成され、誘電体２２は例えばテフロン（比誘
電率εr2＝２．０１）で形成される。誘電体２２として
テフロンを用いることにより、優れた高周波特性が得ら
れ、また通常の同軸線路よりも外径を小さくすることが
できる。この同軸線路２０Ａの特性インピーダンスは５
０Ωである。
Ａを利用して形成されている。同軸線路２０Ａは、内部
導体２１、誘電体２２、外部導体２３及びジャケット２
４が同心円状に形成された伝送線路である。その寸法の
一例を図４に示す。内部導体２１及び外部導体２３は例
えば銅で形成され、誘電体２２は例えばテフロン（比誘
電率εr2＝２．０１）で形成される。誘電体２２として
テフロンを用いることにより、優れた高周波特性が得ら
れ、また通常の同軸線路よりも外径を小さくすることが
できる。この同軸線路２０Ａの特性インピーダンスは５
０Ωである。
【００１２】モノポールアンテナ２０では、同軸線路２
０Ａの内部導体２１が約λ0/４だけ突出している。同軸
線路２０Ａ自体の長さは約λg2／４である。また、同軸
線路２０Ａの内部導体２１が突出している上端で外部導
体２３を折り返し、同軸線路２０Ａの下端まで外部導体
２３でジャケット２４を覆っている。これにより、同軸
線路２０Ａの外部導体２３に不平衡電流が発生すること
を防止できる。なお、外部導体２３でジャケット２４を
覆う代わりに、ジャケット２４の周りに長さ約λg2／４
の金属管をかぶせ、同軸線路２０Ａの上端で金属管を外
部導体２３に接続しても、同様の効果を得られる。ここ
で、λg2は、同軸線路２０Ａの誘電体２２を伝搬する電
磁波の波長であり、λg2＝λ0/(εr2)1/2 で表される。
０Ａの内部導体２１が約λ0/４だけ突出している。同軸
線路２０Ａ自体の長さは約λg2／４である。また、同軸
線路２０Ａの内部導体２１が突出している上端で外部導
体２３を折り返し、同軸線路２０Ａの下端まで外部導体
２３でジャケット２４を覆っている。これにより、同軸
線路２０Ａの外部導体２３に不平衡電流が発生すること
を防止できる。なお、外部導体２３でジャケット２４を
覆う代わりに、ジャケット２４の周りに長さ約λg2／４
の金属管をかぶせ、同軸線路２０Ａの上端で金属管を外
部導体２３に接続しても、同様の効果を得られる。ここ
で、λg2は、同軸線路２０Ａの誘電体２２を伝搬する電
磁波の波長であり、λg2＝λ0/(εr2)1/2 で表される。
【００１３】そして、同軸線路２０Ａの下端からのびる
外部導体２３が、パッチアンテナ１０の地板１２に接続
され、同じく内部導体２１が、地板１２の開口部及び誘
電体板１１を通って、共振器１３に接続されている。同
軸線路２０Ａの内部導体２１とパッチアンテナ１０の共
振器１３との接続点を給電点Ｐと呼ぶ。図３において、
共振器１３の中心を原点Ｏとし、共振器１３の各辺と平
行にＸ軸及びＹ軸を設定すると、給電点Ｐは、共振器１
３のＸ軸方向を１：１に分割し、Ｙ軸方向を１：５に分
割する位置に設けられる。これにより、パッチアンテナ
１０の入力インピーダンスが５０Ωとなるので、特性イ
ンピーダンスが５０Ωである同軸線路２０Ａとパッチア
ンテナ１０とのインピーダンスマッチングを図れ、伝送
損失を抑制できる。この場合、Ｙ軸上に給電点Ｐが設け
られているので、共振器１３のＸ軸に平行な２辺から電
波が放射される。
外部導体２３が、パッチアンテナ１０の地板１２に接続
され、同じく内部導体２１が、地板１２の開口部及び誘
電体板１１を通って、共振器１３に接続されている。同
軸線路２０Ａの内部導体２１とパッチアンテナ１０の共
振器１３との接続点を給電点Ｐと呼ぶ。図３において、
共振器１３の中心を原点Ｏとし、共振器１３の各辺と平
行にＸ軸及びＹ軸を設定すると、給電点Ｐは、共振器１
３のＸ軸方向を１：１に分割し、Ｙ軸方向を１：５に分
割する位置に設けられる。これにより、パッチアンテナ
１０の入力インピーダンスが５０Ωとなるので、特性イ
ンピーダンスが５０Ωである同軸線路２０Ａとパッチア
ンテナ１０とのインピーダンスマッチングを図れ、伝送
損失を抑制できる。この場合、Ｙ軸上に給電点Ｐが設け
られているので、共振器１３のＸ軸に平行な２辺から電
波が放射される。
【００１４】また、モノポールアンテナ２０は、パッチ
アンテナ１０のカバー３２に形成された貫通孔に挿入さ
れる構造となっている。このとき、モノポールアンテナ
２０の長手方向が、パッチアンテナ１０の法線方向と一
致するように配置される。より正確に言えば、モノポー
ルアンテナ２０の内部導体２１が、パッチアンテナ１０
の地板１２，１３に対して垂直となるように配置され
る。また、板３１の表面には、電波中継装置８Ａを窓ガ
ラスに固定する取付手段として、両面接着テープが取り
付けられている。
アンテナ１０のカバー３２に形成された貫通孔に挿入さ
れる構造となっている。このとき、モノポールアンテナ
２０の長手方向が、パッチアンテナ１０の法線方向と一
致するように配置される。より正確に言えば、モノポー
ルアンテナ２０の内部導体２１が、パッチアンテナ１０
の地板１２，１３に対して垂直となるように配置され
る。また、板３１の表面には、電波中継装置８Ａを窓ガ
ラスに固定する取付手段として、両面接着テープが取り
付けられている。
【００１５】ここで、電波中継装置８Ａの各部の寸法を
例示する。無線ＬＡＮで通常使用される周波数は２．４
５ＧＨｚであるから、この例ではλg1＝122/(2.59)1/2
＝76.1ｍｍ、λg2＝122/(2.01)1/2 ＝86.4ｍｍとなる。
したがって、パッチアンテナ１０の共振器１３の一辺の
長さは単純に計算すると約３８ｍｍ（＝λg1／２）、モ
ノポールアンテナ２０において同軸線路２０Ａから内部
導体２１が突出している長さは約３０ｍｍ（＝λ0/
４）、同軸線路２０Ａ自体の長さは約２２ｍｍ（＝λg2
／４）となる。しかし実際の設計では、アンテナ端での
電界漏れを考慮して、上述の計算値よりもやや短い寸法
になる（共振器１３の一辺の長さは、37.04ｍｍ）。
例示する。無線ＬＡＮで通常使用される周波数は２．４
５ＧＨｚであるから、この例ではλg1＝122/(2.59)1/2
＝76.1ｍｍ、λg2＝122/(2.01)1/2 ＝86.4ｍｍとなる。
したがって、パッチアンテナ１０の共振器１３の一辺の
長さは単純に計算すると約３８ｍｍ（＝λg1／２）、モ
ノポールアンテナ２０において同軸線路２０Ａから内部
導体２１が突出している長さは約３０ｍｍ（＝λ0/
４）、同軸線路２０Ａ自体の長さは約２２ｍｍ（＝λg2
／４）となる。しかし実際の設計では、アンテナ端での
電界漏れを考慮して、上述の計算値よりもやや短い寸法
になる（共振器１３の一辺の長さは、37.04ｍｍ）。
【００１６】図５は、電波中継装置８Ａを図３に示すＹ
軸方向からみたときの側面形状を模式的に示す図であ
る。この図で更に、モノポールアンテナ２０の長手方向
と平行な方向にＺ軸を設定する。Ｘ軸方向から周波数が
２．４５ＧＨｚの電波が到来したとする。モノポールア
ンテナ１０の指向性は、このモノポールアンテナ２０の
長手方向に対して垂直な方向、すなわちＺ軸に垂直な方
向である。したがって、Ｘ軸方向から電波が到来する
と、モノポールアンテナ２０が共振して電波が受信され
る。受信した電力がモノポール２０から給電点Ｐに供給
されると、パッチアンテナ２０が共振して、共振器１３
のＸ軸に平行な２辺から電波が放射される。パッチアン
テナ１０の指向性は、共振器１３の法線方向、すなわち
Ｚ軸方向である。したがって、パッチアンテナ１０から
はＺ軸方向に電波が放射される。
軸方向からみたときの側面形状を模式的に示す図であ
る。この図で更に、モノポールアンテナ２０の長手方向
と平行な方向にＺ軸を設定する。Ｘ軸方向から周波数が
２．４５ＧＨｚの電波が到来したとする。モノポールア
ンテナ１０の指向性は、このモノポールアンテナ２０の
長手方向に対して垂直な方向、すなわちＺ軸に垂直な方
向である。したがって、Ｘ軸方向から電波が到来する
と、モノポールアンテナ２０が共振して電波が受信され
る。受信した電力がモノポール２０から給電点Ｐに供給
されると、パッチアンテナ２０が共振して、共振器１３
のＸ軸に平行な２辺から電波が放射される。パッチアン
テナ１０の指向性は、共振器１３の法線方向、すなわち
Ｚ軸方向である。したがって、パッチアンテナ１０から
はＺ軸方向に電波が放射される。
【００１７】パッチアンテナ１０及びモノポールアンテ
ナ２０は可逆性を有しているので、逆にＺ軸方向から周
波数が２．４５ＧＨｚの電波が到来すると、パッチアン
テナ１０で受信され、モノポールアンテナ２０からＺ軸
に垂直な方向に電波が放射される。このように、電波中
継装置８Ａは、電波の伝搬方向を９０゜変更することが
できる。上述したように、他の電波中継装置８Ｂ，８Ｃ
は電波中継装置８Ａと同じ構成を有しているので、同様
に動作する。
ナ２０は可逆性を有しているので、逆にＺ軸方向から周
波数が２．４５ＧＨｚの電波が到来すると、パッチアン
テナ１０で受信され、モノポールアンテナ２０からＺ軸
に垂直な方向に電波が放射される。このように、電波中
継装置８Ａは、電波の伝搬方向を９０゜変更することが
できる。上述したように、他の電波中継装置８Ｂ，８Ｃ
は電波中継装置８Ａと同じ構成を有しているので、同様
に動作する。
【００１８】このような電波中継装置８Ａ〜８Ｃを用い
て構成した図１の電波中継システムの動作を説明する。
ナースステーション２Ａから病室２Ｂ，２Ｃに通信する
場合を説明する。ナースステーション２Ａに設置された
送受信器７Ａから電波が放射されると、ナースステーシ
ョン２Ａの窓５Ａの外側に取り付けられた電波中継装置
８Ａにより、電波の伝搬方向が９０゜変更される。この
電波中継装置８Ａにより９０゜方向を変更された電波
は、建物の外部空間６を伝搬する。そして、病室２Ｂ，
２Ｃの窓５Ｂ，５Ｃの外側に取り付けられた電波中継装
置８Ｂ，８Ｃにより、再度伝搬方向が９０゜変更されて
病室２Ｂ，２Ｃ内に送られる。
て構成した図１の電波中継システムの動作を説明する。
ナースステーション２Ａから病室２Ｂ，２Ｃに通信する
場合を説明する。ナースステーション２Ａに設置された
送受信器７Ａから電波が放射されると、ナースステーシ
ョン２Ａの窓５Ａの外側に取り付けられた電波中継装置
８Ａにより、電波の伝搬方向が９０゜変更される。この
電波中継装置８Ａにより９０゜方向を変更された電波
は、建物の外部空間６を伝搬する。そして、病室２Ｂ，
２Ｃの窓５Ｂ，５Ｃの外側に取り付けられた電波中継装
置８Ｂ，８Ｃにより、再度伝搬方向が９０゜変更されて
病室２Ｂ，２Ｃ内に送られる。
【００１９】このように、電波中継装置８Ａ〜８Ｃを用
いることにより、ナースステーション２Ａからの電波
を、建物の外部空間６を迂回させて、病室２Ｂ、２Ｃに
送ることができる。外部空間６には、ナースステーショ
ン２Ａと病室２Ｂ、２Ｃとを隔てる壁１に相当するもの
がないので、ナースステーション２Ａから壁１を通って
病室２Ｂ、２Ｃに電波を送信する場合と比較して、電波
の減衰が小さい。このため、病室２Ｂ，２Ｃにおける電
波は十分強度が大きいので、病室２Ｂ，２Ｃに設置され
た送受信器７Ｂ，７Ｃで電波を受信することができる。
電波中継装置８Ａ〜８Ｃは、電波の送信及び受信の両方
に使用できるので、病室２Ｂ，２Ｃからナースステーシ
ョン２Ａへ通信することも、もちろん可能である。
いることにより、ナースステーション２Ａからの電波
を、建物の外部空間６を迂回させて、病室２Ｂ、２Ｃに
送ることができる。外部空間６には、ナースステーショ
ン２Ａと病室２Ｂ、２Ｃとを隔てる壁１に相当するもの
がないので、ナースステーション２Ａから壁１を通って
病室２Ｂ、２Ｃに電波を送信する場合と比較して、電波
の減衰が小さい。このため、病室２Ｂ，２Ｃにおける電
波は十分強度が大きいので、病室２Ｂ，２Ｃに設置され
た送受信器７Ｂ，７Ｃで電波を受信することができる。
電波中継装置８Ａ〜８Ｃは、電波の送信及び受信の両方
に使用できるので、病室２Ｂ，２Ｃからナースステーシ
ョン２Ａへ通信することも、もちろん可能である。
【００２０】上述したように、電波中継装置８Ａ〜８Ｃ
に増幅機能がなくても部屋２Ａ〜２Ｃ間で通信可能であ
り、外部電源などを個別に設ける必要がないので、電波
中継装置８Ａ〜８Ｃは低価格で作成できる。また、電波
中継装置８Ａ〜８Ｃの設置は、両面接着テープで窓ガラ
スに接着するだけでよいので、配線工事が不要であり、
設置コストを格段に低減することができる。以上では、
電波中継装置８Ａ〜８Ｃが電波の伝搬方向を９０゜変更
する場合を説明したが、９０゜とは異なる角度変更する
場合には、その角度に応じてモノポールアンテナ２０と
パッチアンテナ１０とのなす角度を調整すればよい。ま
た、パッチアンテナ１０の共振器１３の平面形状は、正
方形に限られず、長方形又は円形であってもよい。
に増幅機能がなくても部屋２Ａ〜２Ｃ間で通信可能であ
り、外部電源などを個別に設ける必要がないので、電波
中継装置８Ａ〜８Ｃは低価格で作成できる。また、電波
中継装置８Ａ〜８Ｃの設置は、両面接着テープで窓ガラ
スに接着するだけでよいので、配線工事が不要であり、
設置コストを格段に低減することができる。以上では、
電波中継装置８Ａ〜８Ｃが電波の伝搬方向を９０゜変更
する場合を説明したが、９０゜とは異なる角度変更する
場合には、その角度に応じてモノポールアンテナ２０と
パッチアンテナ１０とのなす角度を調整すればよい。ま
た、パッチアンテナ１０の共振器１３の平面形状は、正
方形に限られず、長方形又は円形であってもよい。
【００２１】（第２の実施の形態）図６は、本発明の電
波中継システムを病院に適用したときの第２の実施の形
態の構成を示す図である。この図において、図１と同一
部分を同一符号をもって示し、適宜その説明を省略す
る。図１に示した電波中継システムでは、電波中継装置
８Ａ，８Ｂを各部屋２Ａ，２Ｂの窓５Ａ，５Ｂに設置す
るようにしたが、各部屋２Ａ，２Ｂの出入口４Ａ，４Ｂ
に設置してもよい。この場合、入退室の邪魔にならない
ように、取付補助具４０を用いて出入口４Ａ，４Ｂの上
壁面に電波中継装置８ＡＡ，８ＢＢを取り付けるとよ
い。電波中継装置８ＡＡ，８ＢＢは、図２に示した電波
中継装置８Ａから両面接着テープ３６を除いた構成をし
ている。
波中継システムを病院に適用したときの第２の実施の形
態の構成を示す図である。この図において、図１と同一
部分を同一符号をもって示し、適宜その説明を省略す
る。図１に示した電波中継システムでは、電波中継装置
８Ａ，８Ｂを各部屋２Ａ，２Ｂの窓５Ａ，５Ｂに設置す
るようにしたが、各部屋２Ａ，２Ｂの出入口４Ａ，４Ｂ
に設置してもよい。この場合、入退室の邪魔にならない
ように、取付補助具４０を用いて出入口４Ａ，４Ｂの上
壁面に電波中継装置８ＡＡ，８ＢＢを取り付けるとよ
い。電波中継装置８ＡＡ，８ＢＢは、図２に示した電波
中継装置８Ａから両面接着テープ３６を除いた構成をし
ている。
【００２２】図７は、取付補助具４０の構成を示す斜視
図である。この取付補助具４０は、電波中継装置８Ａ
Ａ，８ＢＢのパッチアンテナ部を収容する容器４１を有
している。この容器４１には、パッチアンテナ１０の共
振器１３及び地板１２が垂直となるように、パッチアン
テナ部が挿入される穴４１Ａが形成されている。容器４
１の一側面は、電波中継装置８ＡＡ，８ＢＢのモノポー
ルアンテナ部が容器４１の外部に突出できるように、部
分的に切り欠かれている。容器４１の上記一側面と対向
する側面の上部には、水平方向に延びる平板４２が、容
器４１と一体形成されている。容器４１及び平板４２
は、電波が透過するように、誘電体で形成される。平板
４２の上面には、この平板４２及び容器４１の一体構造
を壁面に固定するための吸盤４３が取り付けられてい
る。
図である。この取付補助具４０は、電波中継装置８Ａ
Ａ，８ＢＢのパッチアンテナ部を収容する容器４１を有
している。この容器４１には、パッチアンテナ１０の共
振器１３及び地板１２が垂直となるように、パッチアン
テナ部が挿入される穴４１Ａが形成されている。容器４
１の一側面は、電波中継装置８ＡＡ，８ＢＢのモノポー
ルアンテナ部が容器４１の外部に突出できるように、部
分的に切り欠かれている。容器４１の上記一側面と対向
する側面の上部には、水平方向に延びる平板４２が、容
器４１と一体形成されている。容器４１及び平板４２
は、電波が透過するように、誘電体で形成される。平板
４２の上面には、この平板４２及び容器４１の一体構造
を壁面に固定するための吸盤４３が取り付けられてい
る。
【００２３】この取付補助具４０を用いて電波中継装置
８ＡＡ，８ＢＢをナースステーション２Ａ及び病室２Ｂ
の出入口４Ａ，４Ｂに設置した場合、電波は廊下３を迂
回して伝搬することになるが、壁１を通して電波を送受
信した場合と比較して電波の減衰が小さいことは、図１
に示した電波中継システムと同様である。したがって、
図６に示した電波中継システムにおいても、従来より装
置価格が安くすることができる。また、配線工事が不要
であるので、設置コストを低減することができる。以上
では、電波中継装置を各部屋の窓又は出入口に設置する
例を示したが、部屋の壁２よりも電波の減衰率が十分に
小さい領域に電波中継装置を設置すればよい。また、本
発明の電波中継システムを病院に適用した例を説明した
が、本発明を病院以外の機関に適用してもよいことは言
うまでもない。
８ＡＡ，８ＢＢをナースステーション２Ａ及び病室２Ｂ
の出入口４Ａ，４Ｂに設置した場合、電波は廊下３を迂
回して伝搬することになるが、壁１を通して電波を送受
信した場合と比較して電波の減衰が小さいことは、図１
に示した電波中継システムと同様である。したがって、
図６に示した電波中継システムにおいても、従来より装
置価格が安くすることができる。また、配線工事が不要
であるので、設置コストを低減することができる。以上
では、電波中継装置を各部屋の窓又は出入口に設置する
例を示したが、部屋の壁２よりも電波の減衰率が十分に
小さい領域に電波中継装置を設置すればよい。また、本
発明の電波中継システムを病院に適用した例を説明した
が、本発明を病院以外の機関に適用してもよいことは言
うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電波中継
装置は、互いに共通の周波数帯で共振する２つのアンテ
ナを備え、一方のアンテナが受信した電波の方向を略９
０゜変更して他方のアンテナから送信するようにしたも
のである。この電波中継装置は、電源などが不要である
ので装置価格が安く、また配線工事が不要であるので設
置コストも低くすることができる。また、本発明の電波
中継システムは、電波の方向を略９０゜変更する複数の
電波方向変更手段を用い、仕切りにより隔てられた第１
の空間から第２の空間へ電波を送信する際に、第１及び
第２の空間の両方と隣接する第３の空間を経由して電波
を送信するものである。第３の空間を迂回させることに
より、電波の減衰が小さくなる。また、電波方向変更手
段は、電源などが不要であるので装置価格が安く、また
配線工事が不要であるので設置コストも低い。したがっ
て、仕切りにより隔てられた２空間の間での無線通信を
低コストで実現できる。
装置は、互いに共通の周波数帯で共振する２つのアンテ
ナを備え、一方のアンテナが受信した電波の方向を略９
０゜変更して他方のアンテナから送信するようにしたも
のである。この電波中継装置は、電源などが不要である
ので装置価格が安く、また配線工事が不要であるので設
置コストも低くすることができる。また、本発明の電波
中継システムは、電波の方向を略９０゜変更する複数の
電波方向変更手段を用い、仕切りにより隔てられた第１
の空間から第２の空間へ電波を送信する際に、第１及び
第２の空間の両方と隣接する第３の空間を経由して電波
を送信するものである。第３の空間を迂回させることに
より、電波の減衰が小さくなる。また、電波方向変更手
段は、電源などが不要であるので装置価格が安く、また
配線工事が不要であるので設置コストも低い。したがっ
て、仕切りにより隔てられた２空間の間での無線通信を
低コストで実現できる。
【図１】 本発明の電波中継システムを病院に適用した
ときの第１の実施の形態の全体構成を示す図である。
ときの第１の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】 図１に示した電波中継装置の構成を示す断面
図である。
図である。
【図３】 電波中継装置を図２の下方からみた透視図で
ある。
ある。
【図４】 図２に示した IV部の拡大断面図である。
【図５】 電波中継装置を図２に示すＹ軸方向からみた
ときの側面形状を模式的に示す図である。
ときの側面形状を模式的に示す図である。
【図６】 本発明の電波中継システムを病院に適用した
ときの第２の実施の形態の構成を示す図である。
ときの第２の実施の形態の構成を示す図である。
【図７】 図６に示した取付補助具の構成を示す斜視図
である。
である。
【図８】 従来の無線ＬＡＮの構成例を示す図である。
１…壁（仕切り）、２Ａ…ナースステーション（第１の
空間）、２Ｂ，２Ｃ…病室（第２の空間）、３…廊下
（第３の空間）、４Ａ〜４Ｃ…出入口（境）、５Ａ〜５
Ｃ…窓（境）、６…外部空間（第３の空間）、７Ａ〜７
Ｃ…送受信器、８Ａ〜８Ｃ，８ＡＡ，８ＢＢ…電波中継
装置（電波方向変更手段）、１０…パッチアンテナ、１
１…誘電体板、１２…地板、１３…共振器、２０…モノ
ポールアンテナ、２０Ａ…同軸線路、２１…内部導体、
２２…誘電体、２３…外部導体、２４…ジャケット、３
１…板、３２…カバー、３６…両面接着テープ（取付手
段）、４０…取付補助具（取付手段）、４１…容器、４
１Ａ…穴、４２…平板、４３…吸盤、Ｐ…給電点。
空間）、２Ｂ，２Ｃ…病室（第２の空間）、３…廊下
（第３の空間）、４Ａ〜４Ｃ…出入口（境）、５Ａ〜５
Ｃ…窓（境）、６…外部空間（第３の空間）、７Ａ〜７
Ｃ…送受信器、８Ａ〜８Ｃ，８ＡＡ，８ＢＢ…電波中継
装置（電波方向変更手段）、１０…パッチアンテナ、１
１…誘電体板、１２…地板、１３…共振器、２０…モノ
ポールアンテナ、２０Ａ…同軸線路、２１…内部導体、
２２…誘電体、２３…外部導体、２４…ジャケット、３
１…板、３２…カバー、３６…両面接着テープ（取付手
段）、４０…取付補助具（取付手段）、４１…容器、４
１Ａ…穴、４２…平板、４３…吸盤、Ｐ…給電点。
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに共通の周波数帯で共振する２つの
アンテナを備え、 前記２つのアンテナは、互いに電気的に接続され、か
つ、一方のアンテナが受信した電波の方向を略９０゜変
更して他方のアンテナから送信されるように配置されて
いることを特徴とする電波中継装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電波中継装置において、 前記２つのアンテナを設置個所に固定する取付手段を更
に備えたことを特徴とする電波中継装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の電波中継装置にお
いて、 前記一方のアンテナは、パッチアンテナであり、 前記他方のアンテナは、モノポールアンテナであること
を特徴とする電波中継装置。 - 【請求項４】 仕切りにより隔てられた第１の空間から
第２の空間へ、これら第１及び第２の空間の両方と隣接
する第３の空間を経由して、電波を送信する電波中継シ
ステムであって、 前記第１の空間と前記第３の空間との境に設置され、前
記第１の空間からの電波の方向を略９０゜変更する第１
の電波方向変更手段と、 前記第２の空間と前記第３の空間との境に設置され、前
記第１の電波方向変更手段からの電波の方向を略９０゜
変更する第２の電波方向変更手段とを備えたことを特徴
とする電波中継システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127195A JP3831206B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 電波中継装置及び電波中継システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127195A JP3831206B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 電波中継装置及び電波中継システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002325057A true JP2002325057A (ja) | 2002-11-08 |
| JP3831206B2 JP3831206B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=18976103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001127195A Expired - Fee Related JP3831206B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 電波中継装置及び電波中継システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3831206B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159647A (ja) * | 2009-04-17 | 2009-07-16 | Nec Corp | アンテナ |
| JP2010114634A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信システム |
| WO2016104804A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 公立大学法人首都大学東京 | 建築用部材 |
| JP2020202431A (ja) * | 2019-06-06 | 2020-12-17 | 株式会社リコー | 無線通信装置及び無線通信装置が実行する方法 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001127195A patent/JP3831206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010114634A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信システム |
| JP2009159647A (ja) * | 2009-04-17 | 2009-07-16 | Nec Corp | アンテナ |
| WO2016104804A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 公立大学法人首都大学東京 | 建築用部材 |
| JP2020202431A (ja) * | 2019-06-06 | 2020-12-17 | 株式会社リコー | 無線通信装置及び無線通信装置が実行する方法 |
| JP7283235B2 (ja) | 2019-06-06 | 2023-05-30 | 株式会社リコー | 無線通信装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3831206B2 (ja) | 2006-10-11 |
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