JP2007280843A - 複合漏洩同軸ケーブル及びその布設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、低周波用と高周波用の漏洩同軸ケーブルを複合化させた複合漏洩同軸ケーブルの布設方法を提供するものである。
【解決手段】 かゝる本発明は、少なくとも２本の低周波用と高周波用との漏洩同軸ケーブル１１０、１２０を平行に連結させて複合化させると共に、これらの漏洩同軸ケーブル１１０、１２０の連結部とは反対側の低周波用漏洩同軸ケーブル１１０側に支持線部１４０を平行に設けた複合漏洩同軸ケーブル１００を、構築物の天井２１０側にその支持線部１４０を取り付けて布設し、高周波用漏洩同軸ケーブル１２０を構築物の床面側の下側に位置させる複合漏洩同軸ケーブルの布設方法にあり、これにより、安定した通信性能の布設状態が得られる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、低周波用と高周波用の漏洩同軸ケーブルを複合化させた複合漏洩同軸ケーブルとその布設方法に関する。

漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）は、ケーブルの外部導体部分の長手方向に適宜間隔で信号の漏洩部（スリットなど）が設けてあって、信号（電波）が長手方向に沿って漏れる構造となっている。従って、ＬＣＸ側からの送信信号は長手方向に沿って漏れる一方、逆に受信信号にあっては、長手方向に沿って受信される（拾われる）ことになる。
このようなＬＣＸの特性から、従来より、ＬＣＸは例えば地下街や地下通路、トンネルなどの構築物内における移動体（携帯電話、自動車電話、列車電話、消防無線電話、各種通信機器、ラジオやＴＶなどの放送受信機器など）に対して、通信用アンテナとして、使用されている。

ところが、近年このような移動体との無線通信において、その使用する周波数は、携帯電話では０．８、１．５、２．０ＧＨｚなど、無線ＬＡＮでは２．４ＧＨｚなどと高周波数化する一方である。これに対して、従来からの放送波（ＦＭラジオ放送波、ＴＶ放送波（ＶＨＦ、ＵＨＦ））などは、周波数が低いものの、これらもＬＣＸの対応すべき周波数帯域に含まれる。

このような広範な周波数帯域に対して、１本のＬＣＸで対応することは難しく、通常は複数本のＬＣＸを使用することが必要とされる。例えば、広い帯域をカバーする一般的な広帯域性能のＬＣＸであっても、通常対応できる周波数帯域は、その上限周波数が下限周波数の３倍程度であるため、上記した放送波などの数百ＭＨｚから電話や無線ＬＡＮの数ＧＨｚまでの広範な範囲を、１本のＬＣＸで対応することは困難だからである。勿論、数本のＬＣＸを同時布設する場合には、布設コスト面でのコスト上昇も避けられない。

さらにまた、複数本のＬＣＸ布設において、高周波用のＬＣＸ、例えば２．４ＧＨｚの無線ＬＡＮ用のものの近傍に、他のＬＣＸや構築物側などの金属体などがあると、その状況によっては、漏洩波の強度が低下したり、その変動が大きくなって使用不能となることもある。

そこで、本発明者等は、布設コスト低減の観点から、既に種々提案されている複合漏洩同軸ケーブル（特許文献１〜３）に着目する一方、広範な周波数帯域に対応するため、少なくとも２本の低周波用と高周波用とのＬＣＸを組み合わせて複合化させるものとし、その場合、どのような複合態様が最適化を、以下の図４に示す試験により見い出した。
特開平０７−１０６８４５号公報 特開平１１−３３９５６９号公報 特開２００５−２８６８１２号公報

先ず、図５では、設置面（コンクリート面）１０上に約５０ｍの２本のＬＣＸ２０Ａ、２０Ｂを平行に布設する一方、これらの上方約１．５ｍの高さ部分に測定用の標準ダイポールアンテナ３０を、ケーブルの長手方向に移動可能に設置した。なお、１１は各ＬＣＸを水平に保持するために支持線部を支える台（枕木）である。そして、測定時には、一方のＬＣＸ２０Ａに下記に示す、測定用の信号を入射させ、標準ダイホールアンテナ３０をＬＣＸの長手方向に移動させて、ＬＣＸの漏洩量（結合損失）を測定した。

この測定時、他方のＬＣＸ２０Ｂの離間距離ｈを変化させた。使用した信号の周波数は０．８８２Ｇｈｚ、２．４ＧＨｚである。なお、結合損失（ｄＢ）＝１０ｌｏｇ（アンテナ受信電力／ＬＣＸ入射電力）で求めた。他方のＬＣＸ２０Ｂ側には特に信号の入射はなく、単に近接した金属体の存在として位置させた。また、各ＬＣＸのにおいて、２１は中心導体、２２は発泡絶縁体や絶縁紐などの巻き付けなどからなる絶縁体部、２３は外部導体、２３ａは外部導体部分の長手方向に設けたの信号の漏洩部（スリット）、２４はシース、２５はシースと連結された支持線部、２５ａは支持線部に内蔵されたテンションメンバ（鋼線などの支持線）である。

上記測定結果は図６〜図７の如くであった。図６は０．８８２Ｇｈｚの周波数を用いた場合であり、図７は２．４２Ｇｈｚの周波数を用いた場合である。縦軸の結合損失（ｄＢ）について、標準ダイポールアンテナをケーブル長手方向に移動した場合（アンテナ位置の移動：０〜５０ｍ）と、２本のＬＣＸの離間距離ｈ（０〜１５０ｍｍ）との関係をグラフ化してある。なお、離間距離ｈは０ｍｍを「黒○」、５０ｍｍを「黒□」、１００ｍｍを「黒△」、１５０ｍｍを「×」でプロットしてある。

図６の周波数が低い０．８８２Ｇｈｚの場合、２本のＬＣＸの離間距離（近接状態）ｈを変化させ、また、標準ダイポールアンテナを移動させても、結合損失のバラツキは比較的小さく、いずれの近接状態や測定点下でも同傾向のバラツキを示し、大きな特徴（特異性）がないことが分った。つまり、低周波数帯域では、ＬＣＸの布設状況などの条件によって結合損失があまり大きく影響されないことが分った。

これに対して、図７の周波数が高い２．４Ｇｈｚの場合には、２本のＬＣＸの離間距離ｈを変化させ、また、標準ダイポールアンテナを移動させた場合、近接状態が１００ｍｍ、１５０ｍｍでは、どの測定点でも結合損失のバラツキが小さいのに対して、ＬＣＸ間の近接状態が小さいときにはバラツキが大きくなることが分かった。
特に近接状態が５０ｍｍでは５ｄＢ程度の結合損失が発生し、安定した通信状態が確保できない懸念があり、さらに、近接状態が０ｍｍでは１０〜２０ｄＢ程度と大きな結合損失変化が発生するため、通信不能の状態となる可能性のあることが分かった。このことから、高周波数帯域では、ＬＣＸの布設状況などの条件が結合損失に大きな影響を与えることが分った。

これらの試験結果から、本発明者等は、少なくとも２本の低周波用と高周波用とのＬＣＸを複合化させる場合、周囲の状況にあまり左右されない低周波用のＬＣＸを、使用時構築物の天井側となる上側にする一方、結合損失が周囲の布設状況などによって大きく左右される高周波用のＬＣＸを、下側にすることが最適であることを見出し、これにより、新規な複合形態の複合漏洩同軸ケーブル及びその布設方法を開発した。

本発明は、上記事情により開発されたものであり、布設コストの低減が可能で、かつ、安定した通信性能が得られる優れた複合漏洩同軸ケーブルとその布設方法を提供するものである。

請求項１記載の本発明は、少なくとも２本の低周波用と高周波用との漏洩同軸ケーブルを平行に連結させて複合化させると共に、これらの漏洩同軸ケーブルの連結部とは反対側の前記低周波用漏洩同軸ケーブル側に支持線部を平行に設けたことを特徴とする複合漏洩同軸ケーブルにある。

請求項２記載の本発明は、前記高周波用漏洩同軸ケーブの漏洩部が、前記支持線部を上側としたとき、ケーブル外部導体の底面側で、真下又はその近傍に形成されていることを特徴とする請求項１記載の複合漏洩同軸ケーブルにある。

請求項３記載の本発明は、前記高周波用漏洩同軸ケーブの漏洩部が、前記支持線部を上側としたとき、ケーブル外部導体の底面側で、真下又はその近傍以外の所定の俯角部分に形成されていることを特徴とする請求項１記載の複合漏洩同軸ケーブルにある。

請求項４記載の本発明は、前記請求項１、２又は３記載の複合漏洩同軸ケーブルを、構築物の天井側にその支持線部を取り付けて布設し、前記高周波用漏洩同軸ケーブルを前記構築物の床面側の下側に位置させることを特徴とする複合漏洩同軸ケーブルの布設方法にある。

請求項５記載の本発明は、前記請求項３記載の複合漏洩同軸ケーブルを、構築物の側壁側付近の天井側にその支持線部を取り付けて布設し、前記高周波用漏洩同軸ケーブルを前記構築物の床面側の下側に位置させる一方、前記高周波用漏洩同軸ケーブの漏洩部を、前記構築物の側壁側とは反対側で、かつ、前記構築物の床面側に対して所定の俯角とすることを特徴とする複合漏洩同軸ケーブルの布設方法にある。

本発明の複合漏洩同軸ケーブルによると、少なくとも２本の低周波用と高周波用との複合化された漏洩同軸ケーブルの連結部とは反対側の低周波用漏洩同軸ケーブル側に支持線部が設けてあるため、使用時支持線部を上側にして布設すれば、高周波用漏洩同軸ケーブルが下側となるため、結合損失が周囲の布設状況などによって大きく左右される高周波用漏洩同軸ケーブルに対して、影響の少ない下側の自由空間が広く確保されることとなる。これにより、ケーブル全体の安定した通信性能が得られる。

特に、信号の漏洩部を、支持線部を上側としたとき、ケーブル外部導体の底面側で、真下又はその近傍、さらには、これら以外の所定の俯角部分に形成した場合には、高周波用漏洩同軸ケーブル側のより安定した通信性能が確保される。勿論、ケーブルの複合化により広周波数帯域が確保され、一度の布設で済むため、布設コストの低減も得られる。

本発明の複合漏洩同軸ケーブルの布設方法によると、使用時支持線部を構築物の天井側に取り付けて布設するため、当然高周波用漏洩同軸ケーブルが下側となり、安定した通信性能の布設状態が得られる。また、その際、信号の漏洩部を、ケーブル外部導体の底面側で、真下又はその近傍、さらには、これら以外の所定の俯角部分に形成してあるため、より安定した通信性能が確保される。特に構築物の天井側の付近に側壁がある場合でも、信号の漏洩部を、構築物の側壁側とは反対側で、かつ、構築物の床面側に対して所定の俯角としてあるため、最適の状態で対応することができる。

図１は、本発明に係る複合漏洩同軸ケーブルの一態様を示したものである。
この複合漏洩同軸ケーブル１００では、低周波用漏洩同軸ケーブル１１０と高周波用漏洩同軸ケーブル１２０とを連結部１３０を介して長手方向に平行に連結させる一方、使用時ケーブル全体を支持するための支持線部１４０を、連結部１３０とは反対側の低周波用漏洩同軸ケーブル１１０側に平行に設けてある。支持線部１４０の内部には、テンションメンバ（鋼線や高強度樹脂などの支持線）１４１が内蔵されている。また、連結部１３０の上下の幅（高さ）にあっては、上記試験結果から、少なくとも５０ｍｍ以上とすることが望ましい。

低周波用と高周波用の両漏洩同軸ケーブル１１０、１２０の構成は、特に限定されないが、本例では同一構成としある。そして、内側から、１１１、１２１は中心導体、１１２、１２２は絶縁体や発泡絶縁体、絶縁紐などの巻き付けなどからなる絶縁体部、１１３、１２３は銅、アルミなどのパイプ材や巻き付け体などからなる外部導体、１１３ａ、１２３ａは外部導体部分の長手方向に設けたの信号の漏洩部（スリット）、１１４、１２４は樹脂製のシース（外被）である。これらのシース１１４、１２４は、それぞれ別々に成形することも可能であるが、生産性の点からすると、連結部１３０と一体成形することが望ましい。このような観点から、支持線部１４０の外被を樹脂被覆とする場合、この被覆部分もシースや連結部と一体成形することが望ましい。勿論、連結部１３０が支持線部１４０を後とから接着や溶着などで設けることもできる。

低周波用漏洩同軸ケーブル１１０には、その用途によっても異なるが、通常１０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ程度までの周波数帯域を分担させる一方、高周波用漏洩同軸ケーブル１２０には、これにより高い周波数帯域を分担させるものとする。ここで、低周波帯域に対応するものとしては、ＦＭラジオ放送、消防無線などの１５０ＭＨｚ、ＶＨＦテレビ放送、ＵＨＦテレビ放送などの７７０ＭＨｚ以下、８００ＭＨｚ帯の携帯電話などがある。また、同様に高周波帯域ものとしては、１．５ＧＭＨｚや１．７ＧＭＨｚ帯の携帯電話、１．９ＧＭＨｚ帯のＰＨＳ、２．４ＧＨｚや５ＧＨｚ帯などの無線ＬＡＮなどがある。

上記低周波帯域を分担する低周波用漏洩同軸ケーブル１１０の場合、上述した試験結果から明らかなように、結合損失が周囲の布設状況にあまり左右されないため、その漏洩部１１３ａにあっては、通常の漏洩同軸ケーブルと同様、例えばケーブル長手方向に一定の幅でジグザクに形成したり、ケーブル外周の全周に渡って形成することもできる。

これに対して、高周波帯域を分担する高周波用漏洩同軸ケーブル１２０にあっては、上述した試験結果から明らかなように、結合損失が周囲の布設状況により大きく左右されるため、その漏洩部１２３ａは、通常支持線部１４０を上側としたとき、ケーブル外部導体１２３の底面側で、真下又はその近傍に形成するものとする。
これは、高周波帯域の信号（電磁波）の場合、回析効果が小さくなるため、開口されたスリットなどの漏洩部１２３ａがあると、電磁波の指向性がケーブルの周方向に均一ではなくなり、放射などのアンテナ機能が、この漏洩部側で大きくなるからである。

この構造により、例えば地下街などの構築物の天井側に布設したとき、漏洩部１２３ａ側が、他方の低周波用漏洩同軸ケーブル１１０や天井側などと最も離れた形となり、影響の少ない下側の自由空間が広く確保されることになる。この結果、ケーブル全体として安定した通信性能が得られる。

また、後述するように、布設状況として、構築物の天井側の付近に側壁がある場合には、高周波用漏洩同軸ケーブル１２０の結合損失やその指向性の特性から、図２に示すように、その漏洩部１２３ａは、支持線部１４０を上側としたとき、ケーブル外部導体１２３の底面側で、真下又はその近傍以外の所定の俯角部分（例えば４５°部分など）に形成するものとする。ここで、俯角とはケーブルの外部導体１２３の中心を通る水平線Ｌに対して、下向きの角度θのことをいう。この俯角により、漏洩部１２３ａを、布設状況下に側壁があるときは勿論のこと、側壁がなくとも、構築物内の特定の方向に向けることができる。これにより、良好な通信性能が得られる。

図３は、本発明に係る複合漏洩同軸ケーブルの布設方法の一例を示したもので、図１に示した複合漏洩同軸ケーブル１００を、地下街などの構築物の天井２１０側にその支持線部１４０を取り付けて布設した場合である。なお、１４２は支持線部１４０を取り付けるための吊り金具などの取り付け部材である。

この布設方法によると、低周波用漏洩同軸ケーブル１１０が上側で、高周波用漏洩同軸ケーブル１２０が下側となり、かつ、高周波用漏洩同軸ケーブル１２０の漏洩部１２３ａ側が、外部導体１２３の底面側で、真下又はその近傍に形成されているため、上述した理由により、ケーブル全体として安定した通信性能が得られる。
また、布設方法で、漏洩部１２３ａを、４５°などの所定の俯角で形成してある場合には、構築物の特定の方向に対してアンテナ機能を偏向させることも可能となる。例えば、構築物内の展示施設において、一方の側壁側に展示物やその防護柵などがあって、見学者用の通路部分が一方に偏っている場合には、通路部分側に漏洩部１２３ａを、通路側に向けることにより、見学者の携帯電話などに対して良好な通信状態が得られる。

図４は、本発明に係る複合漏洩同軸ケーブルの布設方法の他の例を示したもので、図２に示した、漏洩部１２３ａ側が所定の俯角を持って形成されている複合漏洩同軸ケーブル１００を、構築物の側壁２２０側付近の天井２１０側にその支持線部１４０を取り付けて布設した場合である。また、この場合には、漏洩部１２３ａの向きを、構築物の側壁側２２０とは反対側に向けてある。このため、漏洩部１２３ａの下側には、自由空間が広く確保され、ケーブル全体として安定した通信性能が得られる。なお、１４２は吊り金具などの取り付け部材である。

なお、上記説明では、漏洩同軸ケーブルが低周波用と高周波用との２本の場合であったが、本発明はこれに限定されない。特に低周波用漏洩同軸ケーブルにあっては、布設状況などの条件にあまり左右されないため、２本以上などと適宜増やすことができる。高周波用漏洩同軸ケーブルにあっても、布設状況などにあまり左右されないように、連結部の長さや漏洩部の形成俯角などを考慮して、つまり、結合損失の低減を図った上で、２本以上とすることも可能である。

本発明に係る複合漏洩同軸ケーブルの一態様を示した縦断面図である。 図１の複合漏洩同軸ケーブルになる他の態様を示した縦断面図である。 本発明に係る複合漏洩同軸ケーブルの布設方法の一態様を示した概略説明図である。 本発明に係る複合漏洩同軸ケーブルの布設方法の他の態様を示した概略説明図である。 漏洩同軸ケーブルの結合損失を求める試験装置系を示した概略説明図である。 図５の試験装置系による試験結果を示したグラフである。 図５の試験装置系による他の試験結果を示したグラフである。

符号の説明

１００・・・複合漏洩同軸ケーブル、１１０・・・低周波用漏洩同軸ケーブル、１２０・・・高周波用漏洩同軸ケーブル、１３０・・・連結部、１４０・・・支持線部

Claims (5)

1. 少なくとも２本の低周波用と高周波用との漏洩同軸ケーブルを平行に連結させて複合化させると共に、これらの漏洩同軸ケーブルの連結部とは反対側の前記低周波用漏洩同軸ケーブル側に支持線部を平行に設けたことを特徴とする複合漏洩同軸ケーブル。
2. 前記高周波用漏洩同軸ケーブの漏洩部が、前記支持線部を上側としたとき、ケーブル外部導体の底面側で、真下又はその近傍に形成されていることを特徴とする請求項１記載の複合漏洩同軸ケーブル。
3. 前記高周波用漏洩同軸ケーブの漏洩部が、前記支持線部を上側としたとき、ケーブル外部導体の底面側で、真下又はその近傍以外の所定の俯角部分に形成されていることを特徴とする請求項１記載の複合漏洩同軸ケーブル。
4. 前記請求項１、２又は３記載の複合漏洩同軸ケーブルを、構築物の天井側にその支持線部を取り付けて布設し、前記高周波用漏洩同軸ケーブルを前記構築物の床面側の下側に位置させることを特徴とする複合漏洩同軸ケーブルの布設方法。
5. 前記請求項３記載の複合漏洩同軸ケーブルを、構築物の側壁側付近の天井側にその支持線部を取り付けて布設し、前記高周波用漏洩同軸ケーブルを前記構築物の床面側の下側に位置させる一方、前記高周波用漏洩同軸ケーブの漏洩部を、前記構築物の側壁側とは反対側で、かつ、前記構築物の床面側に対して所定の俯角とすることを特徴とする複合漏洩同軸ケーブルの布設方法。
   

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