JP3281193B2 - マイクロ波中継器 - Google Patents
マイクロ波中継器Info
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- JP3281193B2 JP3281193B2 JP21913694A JP21913694A JP3281193B2 JP 3281193 B2 JP3281193 B2 JP 3281193B2 JP 21913694 A JP21913694 A JP 21913694A JP 21913694 A JP21913694 A JP 21913694A JP 3281193 B2 JP3281193 B2 JP 3281193B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波（ミリ波を
含む）中継器に関し、例えば、屋内無線通信、マイクロ
波（ミリ波）無線ＬＡＮ、無線高速データ通信に適用さ
れるものである。
含む）中継器に関し、例えば、屋内無線通信、マイクロ
波（ミリ波）無線ＬＡＮ、無線高速データ通信に適用さ
れるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話に代表されるように通信
の無線化が急速に進んでいる。このような状況で、屋内
におけるＯＡ機器のネットワーク化においても無線が使
用され始めている。しかしながら、ＯＡ機器の有線系ネ
ットワークにおいては、１０Ｍbpsクラスの伝送速度が
普通であり、携帯電話とは比較にならないほど高速なデ
ータ伝送を要求される。今後、機器の性能向上に伴い、
１Ｇbpsクラスまでの伝送速度が要求されるようになる
であろう。
の無線化が急速に進んでいる。このような状況で、屋内
におけるＯＡ機器のネットワーク化においても無線が使
用され始めている。しかしながら、ＯＡ機器の有線系ネ
ットワークにおいては、１０Ｍbpsクラスの伝送速度が
普通であり、携帯電話とは比較にならないほど高速なデ
ータ伝送を要求される。今後、機器の性能向上に伴い、
１Ｇbpsクラスまでの伝送速度が要求されるようになる
であろう。
【０００３】このような高速データ伝送を無線で行なう
には、伝送容量に見合った電波の帯域が必要になるが、
携帯電話のように準マイクロ波帯（３ＧＨｚまで）以下
の周波数帯にはこのような高速データを載せられるだけ
の帯域がない。そこで、周波数帯にまだ余裕のあるマイ
クロ波やミリ波を用いての高速無線データ伝送が最近注
目されている。
には、伝送容量に見合った電波の帯域が必要になるが、
携帯電話のように準マイクロ波帯（３ＧＨｚまで）以下
の周波数帯にはこのような高速データを載せられるだけ
の帯域がない。そこで、周波数帯にまだ余裕のあるマイ
クロ波やミリ波を用いての高速無線データ伝送が最近注
目されている。
【０００４】従来のマイクロ波通信方式について記載し
た公知文献としては、例えば、特開昭６３−２４６０４
０号公報がある。この公報のものは、フェージング（電
波の異常減衰時）による回線断を防止するために、送信
側アンテナと、受信側アンテナと、この両アンテナの中
間に設置されたパッシブ中継器を設けたものである。ま
た、特開平２−１７１６７６号公報のものは、マイクロ
波を用いた移動体識別装置において、質問器と応答器と
の交信距離を延長できるようにするために、２つのマイ
クロ波アンテナの給電点同士を接続したマイクロ波中継
器を質問器と応答器の間に設置して通信距離を延長した
ものである。
た公知文献としては、例えば、特開昭６３−２４６０４
０号公報がある。この公報のものは、フェージング（電
波の異常減衰時）による回線断を防止するために、送信
側アンテナと、受信側アンテナと、この両アンテナの中
間に設置されたパッシブ中継器を設けたものである。ま
た、特開平２−１７１６７６号公報のものは、マイクロ
波を用いた移動体識別装置において、質問器と応答器と
の交信距離を延長できるようにするために、２つのマイ
クロ波アンテナの給電点同士を接続したマイクロ波中継
器を質問器と応答器の間に設置して通信距離を延長した
ものである。
【０００５】図８は、従来のマイクロ波通信方式の説明
図で、図中、２１は基地局、２１ａはアンテナ、２２は
中継器、２２ａ，２２ｂはアンテナ、２３は端末、２３
ａはアンテナである。２つのマイクロ波アンテナ２２
ａ，２２ｂから成り、その給電部同士を接続したマイク
ロ波中継器２２を、マイクロ波を用いた基地局２１と端
末２３の間に設置し、一方のアンテナ２２ａ（又は２２
ｂ）で受信した電波を他方のアンテナ２２ｂ（又は２２
ａ）で放射する構成となっている。
図で、図中、２１は基地局、２１ａはアンテナ、２２は
中継器、２２ａ，２２ｂはアンテナ、２３は端末、２３
ａはアンテナである。２つのマイクロ波アンテナ２２
ａ，２２ｂから成り、その給電部同士を接続したマイク
ロ波中継器２２を、マイクロ波を用いた基地局２１と端
末２３の間に設置し、一方のアンテナ２２ａ（又は２２
ｂ）で受信した電波を他方のアンテナ２２ｂ（又は２２
ａ）で放射する構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
マイクロ波中継器においては、マイクロ波やミリ波によ
る通信の特徴としては非常に高速な通信が無線で出来る
という長所がある半面、空間伝送損が準マイクロ波等に
比べて大きく、極近距離しか届かないという問題があ
る。これを解決するためには、屋内を幾つかの領域に分
けて各々に無線基地局を配し、各無線端末と接続すると
いう形態が考えられている。しかしながら、この方法で
は多数の基地局が必要になり、コスト的にも工事の手間
を考えてもあまり良策とは言えない。
マイクロ波中継器においては、マイクロ波やミリ波によ
る通信の特徴としては非常に高速な通信が無線で出来る
という長所がある半面、空間伝送損が準マイクロ波等に
比べて大きく、極近距離しか届かないという問題があ
る。これを解決するためには、屋内を幾つかの領域に分
けて各々に無線基地局を配し、各無線端末と接続すると
いう形態が考えられている。しかしながら、この方法で
は多数の基地局が必要になり、コスト的にも工事の手間
を考えてもあまり良策とは言えない。
【０００７】これを解決する一つの手段として、基地局
と端末との間に簡易な中継器を置くことが考えられる。
このような従来例として、屋内無線高速通信を想定した
ものではないが、前述した特開昭６３−２４６０４０号
公報のマイクロ波通信方式と、特開平２−１７１６７６
号公報の移動体識別装置の交信距離延長装置があげられ
る。これらは、図８に示すように２つのアンテナの給電
点同士を接続したものを中継器として用いており、電源
不要の受動型中継器を実現している。これにより、通信
距離を伸ばしたり、伝送信号の信頼性を向上させてい
る。但し、いずれも使用するアンテナの特性（利得等）
についての記述がない。
と端末との間に簡易な中継器を置くことが考えられる。
このような従来例として、屋内無線高速通信を想定した
ものではないが、前述した特開昭６３−２４６０４０号
公報のマイクロ波通信方式と、特開平２−１７１６７６
号公報の移動体識別装置の交信距離延長装置があげられ
る。これらは、図８に示すように２つのアンテナの給電
点同士を接続したものを中継器として用いており、電源
不要の受動型中継器を実現している。これにより、通信
距離を伸ばしたり、伝送信号の信頼性を向上させてい
る。但し、いずれも使用するアンテナの特性（利得等）
についての記述がない。
【０００８】また、図８は、基地局と端末の間の通信距
離を伸ばすために、２つのアンテナの給電点同士を接続
した受動型の中継器の例である。中継器は基地局と端末
局を結ぶ直線の近傍に設置されている。伝送距離を伸ば
すのが目的であるから、中継器に用いるアンテナはある
程度の高指向性を要求されると考えられる。さらに、中
継器の２つのアンテナは各々基地局と端末局に対向して
いる必要がある。従って、この方式では端末が移動した
場合アンテナの向きも変える必要があり、端末の移動が
前提となる屋内での適用には難点がある。
離を伸ばすために、２つのアンテナの給電点同士を接続
した受動型の中継器の例である。中継器は基地局と端末
局を結ぶ直線の近傍に設置されている。伝送距離を伸ば
すのが目的であるから、中継器に用いるアンテナはある
程度の高指向性を要求されると考えられる。さらに、中
継器の２つのアンテナは各々基地局と端末局に対向して
いる必要がある。従って、この方式では端末が移動した
場合アンテナの向きも変える必要があり、端末の移動が
前提となる屋内での適用には難点がある。
【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、受動型中継器のアンテナに特定の指向性を持
たせることで屋内無線高速データ伝送に適した中継器を
提供すること、また、通信距離を伸ばして１つの基地局
当たりのサービス範囲を拡大し、基地局数を減らし、ネ
ットワーク全体のコストを減らすこと、さらに、基地局
からは壁等により影になって見えない領域にも中継によ
って良好なデータ伝送品質を得るようにしたマイクロ波
中継器を提供することを目的とする。
たもので、受動型中継器のアンテナに特定の指向性を持
たせることで屋内無線高速データ伝送に適した中継器を
提供すること、また、通信距離を伸ばして１つの基地局
当たりのサービス範囲を拡大し、基地局数を減らし、ネ
ットワーク全体のコストを減らすこと、さらに、基地局
からは壁等により影になって見えない領域にも中継によ
って良好なデータ伝送品質を得るようにしたマイクロ波
中継器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）部屋内部に設けられた基地局との
通信に用いられる指向性を持たせた送受共用の高利得の
マイクロ波アンテナと、無線端末との通信に用いられる
送受共用の低利得のマイクロ波アンテナと、前記高利得
アンテナに接続したサーキュレータと、前記低利得アン
テナに接続したサーキュレータとを有し、２つのサーキ
ュレータ間に往路用と復路用の伝送信号周波数帯域に応
じたフィルタを配置し、これらのサーキュレータ及びフ
ィルタ間を往路と復路の伝送信号が通過できるように残
りのポート間を伝送線路で接続し、前記高利得のマイク
ロ波アンテナと前記基地局の高利得のマイクロ波アンテ
ナとを対向させて前記基地局と同じ部屋内に設置するこ
と、更には、（２）前記（１）において、前記低利得ア
ンテナとしてマイクロストリップパッチアンテナを用
い、高利得アンテナとしてマイクロストリップパッチア
レイアンテナを用い、伝送路として平面伝送路を使用し
たこと、更には、（３）前記（１）において、前記アン
テナとしてホーンアンテナを用い、伝送線路として導波
管又は誘電体線路を用いたこと、更には、（４）前記
（１）において、前記高利得アンテナとして八木アンテ
ナやヘリカルアンテナを用い、低利得アンテナとしてダ
イポールアンテナやモノポールアンテナを用いたことを
特徴としたものである。
決するために、（１）部屋内部に設けられた基地局との
通信に用いられる指向性を持たせた送受共用の高利得の
マイクロ波アンテナと、無線端末との通信に用いられる
送受共用の低利得のマイクロ波アンテナと、前記高利得
アンテナに接続したサーキュレータと、前記低利得アン
テナに接続したサーキュレータとを有し、２つのサーキ
ュレータ間に往路用と復路用の伝送信号周波数帯域に応
じたフィルタを配置し、これらのサーキュレータ及びフ
ィルタ間を往路と復路の伝送信号が通過できるように残
りのポート間を伝送線路で接続し、前記高利得のマイク
ロ波アンテナと前記基地局の高利得のマイクロ波アンテ
ナとを対向させて前記基地局と同じ部屋内に設置するこ
と、更には、（２）前記（１）において、前記低利得ア
ンテナとしてマイクロストリップパッチアンテナを用
い、高利得アンテナとしてマイクロストリップパッチア
レイアンテナを用い、伝送路として平面伝送路を使用し
たこと、更には、（３）前記（１）において、前記アン
テナとしてホーンアンテナを用い、伝送線路として導波
管又は誘電体線路を用いたこと、更には、（４）前記
（１）において、前記高利得アンテナとして八木アンテ
ナやヘリカルアンテナを用い、低利得アンテナとしてダ
イポールアンテナやモノポールアンテナを用いたことを
特徴としたものである。
【００１１】
【作用】前記構成を有する本発明のマイクロ波中継器
は、 （１）高利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナと低利得
のマイクロ波（ミリ波）アンテナの給電部同士を伝送路
で接続した構造をしているので、基地局との間は鋭い指
向性を持ち、空間伝送損が小さく、中継器を用いない場
合よりずっと遠距離まで通信が可能である。 （２）往路と復路各々に専用の中継器を用意し、２つの
中継器を一体化したものなので、往復路間の相互干渉の
影響を低減できる。 （３）前記（２）の中継器において、２つの高利得アン
テナの偏波を互いに直交させることで、前記（２）の場
合以上に往復路間の相互干渉を有効に低減できる。
は、 （１）高利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナと低利得
のマイクロ波（ミリ波）アンテナの給電部同士を伝送路
で接続した構造をしているので、基地局との間は鋭い指
向性を持ち、空間伝送損が小さく、中継器を用いない場
合よりずっと遠距離まで通信が可能である。 （２）往路と復路各々に専用の中継器を用意し、２つの
中継器を一体化したものなので、往復路間の相互干渉の
影響を低減できる。 （３）前記（２）の中継器において、２つの高利得アン
テナの偏波を互いに直交させることで、前記（２）の場
合以上に往復路間の相互干渉を有効に低減できる。
【００１２】（４）前記（２），（３）の中継器におい
て、２つの伝送線路の途中に、アイソレータ（往路と復
路で逆向きに配置）と必要に応じて伝送信号周波数帯域
に応じたフィルタを配置しているので、アイソレータを
入れることで、アンテナの不整合による往復路間の相互
干渉を低減できる。 （５）前記（４）の特徴を生かしながらアンテナの数を
減らしたものなので、往復路間の信号の相互干渉を低く
押えながら、アンテナの数を１つずつに減らすことが出
来、コストを下げられる。 （６）低利得アンテナとしてマイクロストリップパッチ
アンテナを用い、高利得アンテナとしてマイクロストリ
ップパッチアンテナを用い、伝送路として平面伝送路
（マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレー
ナ線路、スロット線路等）を使用しているので、すべて
平面回路で出来ているため、プリント基板を製作する技
術で中継器を実現することが出来、非常に安価で、変形
自在な中継器を実現することが出来る。
て、２つの伝送線路の途中に、アイソレータ（往路と復
路で逆向きに配置）と必要に応じて伝送信号周波数帯域
に応じたフィルタを配置しているので、アイソレータを
入れることで、アンテナの不整合による往復路間の相互
干渉を低減できる。 （５）前記（４）の特徴を生かしながらアンテナの数を
減らしたものなので、往復路間の信号の相互干渉を低く
押えながら、アンテナの数を１つずつに減らすことが出
来、コストを下げられる。 （６）低利得アンテナとしてマイクロストリップパッチ
アンテナを用い、高利得アンテナとしてマイクロストリ
ップパッチアンテナを用い、伝送路として平面伝送路
（マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレー
ナ線路、スロット線路等）を使用しているので、すべて
平面回路で出来ているため、プリント基板を製作する技
術で中継器を実現することが出来、非常に安価で、変形
自在な中継器を実現することが出来る。
【００１３】（７）アンテナとしてホーンアンテナ（又
はホーンリフレクタアンテナ）を用い、伝送線路として
導波管又は誘電体線路を用いているので、平面アンテナ
ではまだ難しいミリ波帯においても本発明を適用でき
る。 （８）高利得アンテナとしてヘリカルアンテナを用い、
低利得アンテナとしてモノポールアンテナを用い、伝送
線路としては同軸ケーブルを用いているので、非常に安
価な中継器を実現できる。
はホーンリフレクタアンテナ）を用い、伝送線路として
導波管又は誘電体線路を用いているので、平面アンテナ
ではまだ難しいミリ波帯においても本発明を適用でき
る。 （８）高利得アンテナとしてヘリカルアンテナを用い、
低利得アンテナとしてモノポールアンテナを用い、伝送
線路としては同軸ケーブルを用いているので、非常に安
価な中継器を実現できる。
【００１４】
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図１は、マイクロ波中継器の一例を説明するため
の構成図で、図中、１は基地局、２，３は高利得アンテ
ナ、４は中継器、５は伝送線路、６は低利得アンテナ、
７ａ，７ｂはパーティション、８ａ〜８ｃは端末、９ａ
〜９ｃは低利得又は高利得アンテナである。なお、以下
の説明でマイクロ波というのはミリ波も含んでいる。
する。図１は、マイクロ波中継器の一例を説明するため
の構成図で、図中、１は基地局、２，３は高利得アンテ
ナ、４は中継器、５は伝送線路、６は低利得アンテナ、
７ａ，７ｂはパーティション、８ａ〜８ｃは端末、９ａ
〜９ｃは低利得又は高利得アンテナである。なお、以下
の説明でマイクロ波というのはミリ波も含んでいる。
【００１５】高利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナ３
と低利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナ６の給電部同
士を伝送路で接続したマイクロ波（ミリ波）中継器４を
設ける。なお、目安としては１０ｄＢｉ以下のアンテナ
を低利得アンテナ、それ以上の利得アンテナを高利得ア
ンテナと想定している。動作を説明すると、中継器４の
高利得アンテナ３は、高利得アンテナ２を備えた基地局
１との通信に用いる。基地局１と中継局４間は鋭い指向
性を持たせているので空間伝送損を小さくでき、中継器
４を用いない場合よりずっと遠距離まで通信が可能であ
る。また、中継局４と基地局１は固定されているからア
ンテナの向きを変える必要はない。
と低利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナ６の給電部同
士を伝送路で接続したマイクロ波（ミリ波）中継器４を
設ける。なお、目安としては１０ｄＢｉ以下のアンテナ
を低利得アンテナ、それ以上の利得アンテナを高利得ア
ンテナと想定している。動作を説明すると、中継器４の
高利得アンテナ３は、高利得アンテナ２を備えた基地局
１との通信に用いる。基地局１と中継局４間は鋭い指向
性を持たせているので空間伝送損を小さくでき、中継器
４を用いない場合よりずっと遠距離まで通信が可能であ
る。また、中継局４と基地局１は固定されているからア
ンテナの向きを変える必要はない。
【００１６】一方、中継器４の低利得アンテナ６は、低
利得又は高利得のアンテナ９ａ〜９ｃを備えた無線端末
８ａ〜８Ｃとの通信に用いる。中継器４と端末８ａ〜８
ｃ間は指向性が鋭くないので、空間伝送損が大きく、中
継器４は出来るだけ端末８ａ〜８ｃのそばに置く必要が
ある。しかし、中継器側の指向性が緩いので端末との間
でアンテナを対向させる必要がなく、端末がある程度移
動しても支障なく通信が可能である。
利得又は高利得のアンテナ９ａ〜９ｃを備えた無線端末
８ａ〜８Ｃとの通信に用いる。中継器４と端末８ａ〜８
ｃ間は指向性が鋭くないので、空間伝送損が大きく、中
継器４は出来るだけ端末８ａ〜８ｃのそばに置く必要が
ある。しかし、中継器側の指向性が緩いので端末との間
でアンテナを対向させる必要がなく、端末がある程度移
動しても支障なく通信が可能である。
【００１７】また、図１にあるように、基地局１と端末
８ａ〜８ｃを結ぶ線上に中継器４を置く必要はないの
で、直達波ではパーティション等の影に入って通信でき
ないような領域に対しても、この中継器を使用すること
により干渉の少ない通信ができるようになる。また、図
１にあるように、パーティションで区切られた領域の中
央の天井部に、基地局の代わりにこのような中継器を設
けることで、比較的安価に無線によるネットワークを構
築できる。
８ａ〜８ｃを結ぶ線上に中継器４を置く必要はないの
で、直達波ではパーティション等の影に入って通信でき
ないような領域に対しても、この中継器を使用すること
により干渉の少ない通信ができるようになる。また、図
１にあるように、パーティションで区切られた領域の中
央の天井部に、基地局の代わりにこのような中継器を設
けることで、比較的安価に無線によるネットワークを構
築できる。
【００１８】図２は、マイクロ波中継器の他の例を説明
するための構成図で、３ａ，３ｂは高利得アンテナ、５
ａ，５ｂは伝送線路、６ａ，６ｂは低利得アンテナであ
る。この例は、往路と復路各々に専用の中継器を用意
し、２つの中継器を一体化したもので、往復路のアンテ
ナ間を空間的にある程度離すことにより、往復路間の相
互干渉の影響を低減している。
するための構成図で、３ａ，３ｂは高利得アンテナ、５
ａ，５ｂは伝送線路、６ａ，６ｂは低利得アンテナであ
る。この例は、往路と復路各々に専用の中継器を用意
し、２つの中継器を一体化したもので、往復路のアンテ
ナ間を空間的にある程度離すことにより、往復路間の相
互干渉の影響を低減している。
【００１９】図２に示した中継器において、２つの高利
得アンテナの偏波を互いに直交させてもよい。偏波を直
交させる方法としては、直交する２つの直線偏波を用い
る方法と、左旋円偏波と右旋円偏波を用いる方法があ
る。往復路間の偏波を直交させることで、前記の例以上
に往復路間の相互干渉を有効に低減できる。
得アンテナの偏波を互いに直交させてもよい。偏波を直
交させる方法としては、直交する２つの直線偏波を用い
る方法と、左旋円偏波と右旋円偏波を用いる方法があ
る。往復路間の偏波を直交させることで、前記の例以上
に往復路間の相互干渉を有効に低減できる。
【００２０】図３（ａ）,（ｂ）は、マイクロ波中継器
の更に他の例を説明するための構成図で、図３（ａ）は
アイソレータを往路と復路で逆向きに配置したもので、
図３（ｂ）はフィルタを配置したものである。図中、１
０ａ，１０ｂはアイソレータ、１１ａ，１１ｂ，１３
ａ，１３ｂはアイソレータ、１２ａ，１２ｂはバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ）で、その他、図２と同じ作用をす
る部分は同一の符号を付している。
の更に他の例を説明するための構成図で、図３（ａ）は
アイソレータを往路と復路で逆向きに配置したもので、
図３（ｂ）はフィルタを配置したものである。図中、１
０ａ，１０ｂはアイソレータ、１１ａ，１１ｂ，１３
ａ，１３ｂはアイソレータ、１２ａ，１２ｂはバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ）で、その他、図２と同じ作用をす
る部分は同一の符号を付している。
【００２１】図３の中継器は、２つの伝送線路の途中に
各々、アイソレータ（往路と復路で配向きに配置、図３
（ａ））１０ａ，１０ｂとさらに必要に応じて伝送信号
周波数帯域に応じたフィルタ１２ａ，１２ｂを配置（図
３（ｂ））したものである。動作を簡単に述べると、往
路信号は、図３（ａ）,（ｂ）の上側の高利得アンテナ
３ａから入り、アイソレータ（さらにフィルタ）を通っ
て低利得アンテナ６ａから拡散されて放射される。図３
（ｂ）においてアイソレータ１１ａ，１１ｂ，１３ａ，
１３ｂがフィルタ１２ａ，１２ｂの前後にあるのは、該
フィルタ１２ａ，１２ｂによる帯域外の不整合を軽減す
るためである。
各々、アイソレータ（往路と復路で配向きに配置、図３
（ａ））１０ａ，１０ｂとさらに必要に応じて伝送信号
周波数帯域に応じたフィルタ１２ａ，１２ｂを配置（図
３（ｂ））したものである。動作を簡単に述べると、往
路信号は、図３（ａ）,（ｂ）の上側の高利得アンテナ
３ａから入り、アイソレータ（さらにフィルタ）を通っ
て低利得アンテナ６ａから拡散されて放射される。図３
（ｂ）においてアイソレータ１１ａ，１１ｂ，１３ａ，
１３ｂがフィルタ１２ａ，１２ｂの前後にあるのは、該
フィルタ１２ａ，１２ｂによる帯域外の不整合を軽減す
るためである。
【００２２】一方、復路信号は、図３（ａ）,（ｂ）の
下側の低利得アンテナ６ｂから入り、往路と同様にアイ
ソレータ（さらにフィルタ）を通って高利得アンテナ３
ｂからスポットビーム状に基地局目がけて放射される。
アイソレータを入れることで、アンテナの不整合による
往復路間の相互干渉を低減できる。これは、単一周波ま
たは２周波による双方向中継をする場合に有効である。
また、２周波による双方向中継の場合は、往路と復路を
伝わる信号の周波数特性にあったフィルタを各伝送線路
の途中に入れることで、さらに往復路間の相互干渉を有
効に低減できる。
下側の低利得アンテナ６ｂから入り、往路と同様にアイ
ソレータ（さらにフィルタ）を通って高利得アンテナ３
ｂからスポットビーム状に基地局目がけて放射される。
アイソレータを入れることで、アンテナの不整合による
往復路間の相互干渉を低減できる。これは、単一周波ま
たは２周波による双方向中継をする場合に有効である。
また、２周波による双方向中継の場合は、往路と復路を
伝わる信号の周波数特性にあったフィルタを各伝送線路
の途中に入れることで、さらに往復路間の相互干渉を有
効に低減できる。
【００２３】図４（ａ）,（ｂ）は、本発明によるマイ
クロ波中継器の一実施例を説明するための構成図で、図
４（ｂ）は、図４（ａ）にフィルタを設けたものであ
る。図中、１４ａ，１４ｂはサーキュレータで、その
他、図３と同じ作用をする部分は同一の符号を付してあ
る。本発明の一実施例の中継器は、図３の例に示した中
継器の特徴を生かしながらアンテナの数を減らしたもの
である。送受共用の高利得アンテナ３と低利得アンテナ
６の双方のサーキュレータ１４ａ，１４ｂを接続し、２
つのサーキュレータ間を往路と復路の伝送信号が通過で
きるように残りのポート間を伝送線路で接続し（図４
（ａ））、さらに必要に応じて伝送信号周波数帯域に応
じたフィルタ１２ａ，１２ｂを配置している（図４
（ｂ））。この方式では往復路間の信号の相互干渉を低
く押えながら、アンテナの数を１つずつに減らすことが
出来る。
クロ波中継器の一実施例を説明するための構成図で、図
４（ｂ）は、図４（ａ）にフィルタを設けたものであ
る。図中、１４ａ，１４ｂはサーキュレータで、その
他、図３と同じ作用をする部分は同一の符号を付してあ
る。本発明の一実施例の中継器は、図３の例に示した中
継器の特徴を生かしながらアンテナの数を減らしたもの
である。送受共用の高利得アンテナ３と低利得アンテナ
６の双方のサーキュレータ１４ａ，１４ｂを接続し、２
つのサーキュレータ間を往路と復路の伝送信号が通過で
きるように残りのポート間を伝送線路で接続し（図４
（ａ））、さらに必要に応じて伝送信号周波数帯域に応
じたフィルタ１２ａ，１２ｂを配置している（図４
（ｂ））。この方式では往復路間の信号の相互干渉を低
く押えながら、アンテナの数を１つずつに減らすことが
出来る。
【００２４】図５は、本発明によるマイクロ波中継器の
他の実施例を説明するための構成図で、図中、１５はス
トリップラインベース、１６はパッチアレイアンテナ、
１７はマイクロストリップ線路、１８はパッチアンテナ
である。請求項６に記載の中継器は、低利得アンテナと
してマイクロストリップパッチアンテナを用い、高利得
アンテナとしてマイクロストリップパッチアレイアンテ
ナを用い、伝送路として平面伝送路（マイクロストリッ
プ線路、ストリップ線路、コプレーナ線路、スロット線
等等）を使用した中継器である。すべて平面回路で出来
ているため、プリント基板を製作する技術で中継器を実
現することが出来、非常に安価で変形自在な中継器を実
現することが出来る。
他の実施例を説明するための構成図で、図中、１５はス
トリップラインベース、１６はパッチアレイアンテナ、
１７はマイクロストリップ線路、１８はパッチアンテナ
である。請求項６に記載の中継器は、低利得アンテナと
してマイクロストリップパッチアンテナを用い、高利得
アンテナとしてマイクロストリップパッチアレイアンテ
ナを用い、伝送路として平面伝送路（マイクロストリッ
プ線路、ストリップ線路、コプレーナ線路、スロット線
等等）を使用した中継器である。すべて平面回路で出来
ているため、プリント基板を製作する技術で中継器を実
現することが出来、非常に安価で変形自在な中継器を実
現することが出来る。
【００２５】図６は、本発明によるマイクロ波中継器の
更に他の実施例を説明するための構成図で、図中、１９
はホーンアンテナである。この中継器は、導波管部品を
用いた場合の実施例で、アンテナとしてはホーンアンテ
ナ（又はホーンリフレクタアンテナ）１９を用い、伝送
線路として導波管又は誘電体線路を用いた中継器で、平
面アンテナではまだ難しいミリ波帯においても本発明を
適用できる。
更に他の実施例を説明するための構成図で、図中、１９
はホーンアンテナである。この中継器は、導波管部品を
用いた場合の実施例で、アンテナとしてはホーンアンテ
ナ（又はホーンリフレクタアンテナ）１９を用い、伝送
線路として導波管又は誘電体線路を用いた中継器で、平
面アンテナではまだ難しいミリ波帯においても本発明を
適用できる。
【００２６】図７は、本発明によるマイクロ波中継器の
更に他の実施例を説明するための構成図で、図中、２０
ａはヘリカルアンテナ、２０ｂはλ／４モノポールアン
テナである。この中継器は、線状アンテナを用いた場合
の実施例で、高利得アンテナとしてヘリカルアンテナ２
０ａを用い、低利得アンテナとしてモノポールアンテナ
２０ｂを用い、伝送線路５として同軸ケーブルを用いた
中継器である。これ以外にも高利得アンテナとしては八
木アンテナ等が考えられる。また、低利得アンテナとし
てはほかにダイポールアンテナがあげられる。
更に他の実施例を説明するための構成図で、図中、２０
ａはヘリカルアンテナ、２０ｂはλ／４モノポールアン
テナである。この中継器は、線状アンテナを用いた場合
の実施例で、高利得アンテナとしてヘリカルアンテナ２
０ａを用い、低利得アンテナとしてモノポールアンテナ
２０ｂを用い、伝送線路５として同軸ケーブルを用いた
中継器である。これ以外にも高利得アンテナとしては八
木アンテナ等が考えられる。また、低利得アンテナとし
てはほかにダイポールアンテナがあげられる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。 （１）高利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナと低利得
のマイクロ波（ミリ波）アンテナの給電部同士を伝送路
で接続した構造をしているので、基地局との間は鋭い指
向性を持ち、空間伝送損が小さく、中継器を用いない場
合よりずっと遠距離まで通信が可能である。また、アン
テナの向きを変える必要がない。一方、端末との通信に
おいては、中継器と端末間は指向性が緩いので端末との
間でアンテナを対向させる必要がなく、端末がある程度
移動しても支障なく通信が可能である。また、基地局と
端末を結ぶ線上に中継器を置く必要はなく、直達波では
パーティション等の影に入って通信できないような領域
に対しても干渉の少ない通信ができるようになる。 （２）往路と復路各々に専用の中継器を用意し、２つの
中継器を一体化したものなので、往復路間の相互干渉の
影響を低減できる。 （３）２つの高利得アンテナの偏波を互いに直交させる
ことで、前項の場合以上に往復路間の相互干渉を有効に
低減できる。 （４）２つの伝送線路の途中に各々、アイソレータ（往
路と復路で逆向きに配置）とさらに必要に応じて伝送信
号周波数帯域に応じたフィルタを配置しているので、ア
イソレータを入れることで、アンテナの不整合による往
復路間の相互干渉を低減できる。また、２周波による双
方向中継の場合は、往路と復路を伝わる信号の周波数特
性にあったフィルタを各伝送線路の途中に入れることで
さらに往復路間の相互干渉を有効に低減できる。 （５）往復路間の信号の相互干渉を低く押えながら、ア
ンテナの数を１つずつに減らすことが出来、コストを下
げられる。 （６）低利得アンテナとしてマイクロストリップパッチ
アンテナを用い、高利得アンテナとしてマイクロストリ
ップパッチアンテナを用い、伝送路として平面伝送路
（マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレー
ナ線路、スロット線路等）を使用しているので、すべて
平面回路で出来ているため、プリント基板を製作する技
術で中継器を実現することが出来、非常に安価で変形自
在な中継器を実現することが出来る。 （７）アンテナとしてホーンアンテナ（又はホーンリフ
レクタアンテナ）を用い、伝送線路として導波管又は誘
電体線路を用いているので、平面アンテナではまだ難し
いミリ波帯においても本発明を適用できる。 （８）高利得アンテナとしてヘリカルアンテナを用い、
低利得アンテナとしてモノポールアンテナを用い、伝送
線路としては同軸ケーブルを用いているので、非常に安
価な中継器を実現できる。
によると、以下のような効果がある。 （１）高利得のマイクロ波（ミリ波）アンテナと低利得
のマイクロ波（ミリ波）アンテナの給電部同士を伝送路
で接続した構造をしているので、基地局との間は鋭い指
向性を持ち、空間伝送損が小さく、中継器を用いない場
合よりずっと遠距離まで通信が可能である。また、アン
テナの向きを変える必要がない。一方、端末との通信に
おいては、中継器と端末間は指向性が緩いので端末との
間でアンテナを対向させる必要がなく、端末がある程度
移動しても支障なく通信が可能である。また、基地局と
端末を結ぶ線上に中継器を置く必要はなく、直達波では
パーティション等の影に入って通信できないような領域
に対しても干渉の少ない通信ができるようになる。 （２）往路と復路各々に専用の中継器を用意し、２つの
中継器を一体化したものなので、往復路間の相互干渉の
影響を低減できる。 （３）２つの高利得アンテナの偏波を互いに直交させる
ことで、前項の場合以上に往復路間の相互干渉を有効に
低減できる。 （４）２つの伝送線路の途中に各々、アイソレータ（往
路と復路で逆向きに配置）とさらに必要に応じて伝送信
号周波数帯域に応じたフィルタを配置しているので、ア
イソレータを入れることで、アンテナの不整合による往
復路間の相互干渉を低減できる。また、２周波による双
方向中継の場合は、往路と復路を伝わる信号の周波数特
性にあったフィルタを各伝送線路の途中に入れることで
さらに往復路間の相互干渉を有効に低減できる。 （５）往復路間の信号の相互干渉を低く押えながら、ア
ンテナの数を１つずつに減らすことが出来、コストを下
げられる。 （６）低利得アンテナとしてマイクロストリップパッチ
アンテナを用い、高利得アンテナとしてマイクロストリ
ップパッチアンテナを用い、伝送路として平面伝送路
（マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレー
ナ線路、スロット線路等）を使用しているので、すべて
平面回路で出来ているため、プリント基板を製作する技
術で中継器を実現することが出来、非常に安価で変形自
在な中継器を実現することが出来る。 （７）アンテナとしてホーンアンテナ（又はホーンリフ
レクタアンテナ）を用い、伝送線路として導波管又は誘
電体線路を用いているので、平面アンテナではまだ難し
いミリ波帯においても本発明を適用できる。 （８）高利得アンテナとしてヘリカルアンテナを用い、
低利得アンテナとしてモノポールアンテナを用い、伝送
線路としては同軸ケーブルを用いているので、非常に安
価な中継器を実現できる。
【図１】 マイクロ波中継器の一例を説明するための構
成図である。
成図である。
【図２】 マイクロ波中継器の他の例を説明するための
構成図である。
構成図である。
【図３】 マイクロ波中継器の更に他の例を説明するた
めの構成図である。
めの構成図である。
【図４】 本発明によるマイクロ波中継器の一実施例を
説明するための構成図である。
説明するための構成図である。
【図５】 本発明によるマイクロ波中継器の他の実施例
を説明するための構成図である。
を説明するための構成図である。
【図６】 本発明によるマイクロ波中継器の更に他の実
施例を説明するための構成図である。
施例を説明するための構成図である。
【図７】 本発明によるマイクロ波中継器の更に他の実
施例を説明するための構成図である。
施例を説明するための構成図である。
【図８】 従来のマイクロ波通信方式を説明するための
構成図である。
構成図である。
１…基地局、２，３…高利得アンテナ、３ａ，３ｂ…高
利得アンテナ、４…中継器、５…伝送線路、５ａ，５ｂ
…伝送線路、６…低利得アンテナ、６ａ，６ｂ…低利得
アンテナ、７ａ，７ｂ…パーティション、８ａ〜８ｃ…
端末、９ａ〜９ｃ…低利得又…高利得アンテナ、１０
ａ，１０ｂ…アイソレータ、１１ａ，１１ｂ，１３ａ，
１３ｂ…アイソレータ、１２ａ，１２ｂ…バンドパスフ
ィルタ、１４ａ，１４ｂ…アイソレータ、１５…ストリ
ップラインベース、１６…パッチアレイアンテナ、１７
…マイクロストリップ線路、１８…パッチアンテナ、１
９…ホーンアンテナ、２０ａ…ヘリカルアンテナ、２０
ｂ…λ／４モノポールアンテナ。
利得アンテナ、４…中継器、５…伝送線路、５ａ，５ｂ
…伝送線路、６…低利得アンテナ、６ａ，６ｂ…低利得
アンテナ、７ａ，７ｂ…パーティション、８ａ〜８ｃ…
端末、９ａ〜９ｃ…低利得又…高利得アンテナ、１０
ａ，１０ｂ…アイソレータ、１１ａ，１１ｂ，１３ａ，
１３ｂ…アイソレータ、１２ａ，１２ｂ…バンドパスフ
ィルタ、１４ａ，１４ｂ…アイソレータ、１５…ストリ
ップラインベース、１６…パッチアレイアンテナ、１７
…マイクロストリップ線路、１８…パッチアンテナ、１
９…ホーンアンテナ、２０ａ…ヘリカルアンテナ、２０
ｂ…λ／４モノポールアンテナ。
Claims (4)
- 【請求項１】 部屋内部に設けられた基地局との通信に
用いられる指向性を持たせた送受共用の高利得のマイク
ロ波アンテナと、無線端末との通信に用いられる送受共
用の低利得のマイクロ波アンテナと、前記高利得アンテ
ナに接続したサーキュレータと、前記低利得アンテナに
接続したサーキュレータとを有し、２つのサーキュレー
タ間に往路用と復路用の伝送信号周波数帯域に応じたフ
ィルタを配置し、これらのサーキュレータ及びフィルタ
間を往路と復路の伝送信号が通過できるように残りのポ
ート間を伝送線路で接続し、前記高利得のマイクロ波ア
ンテナと前記基地局の高利得のマイクロ波アンテナとを
対向させて前記基地局と同じ部屋内に設置することを特
徴とするマイクロ波中継器。 - 【請求項２】 前記低利得アンテナとしてマイクロスト
リップパッチアンテナを用い、高利得アンテナとしてマ
イクロストリップパッチアレイアンテナを用い、伝送路
として平面伝送路を使用したことを特徴とする請求項１
に記載のマイクロ波中継器。 - 【請求項３】 前記アンテナとしてホーンアンテナを用
い、伝送線路として導波管又は誘電体線路を用いたこと
を特徴とする請求項１に記載のマイクロ波中継器。 - 【請求項４】 前記高利得アンテナとして八木アンテナ
やヘリカルアンテナを用い、低利得アンテナとしてダイ
ポールアンテナやモノポールアンテナを用いたことを特
徴とする請求項１に記載のマイクロ波中継器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21913694A JP3281193B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | マイクロ波中継器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21913694A JP3281193B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | マイクロ波中継器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884106A JPH0884106A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3281193B2 true JP3281193B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=16730800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21913694A Expired - Fee Related JP3281193B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | マイクロ波中継器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281193B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60035968T2 (de) * | 2000-06-05 | 2008-05-15 | Sony Deutschland Gmbh | Drahtloses Innenraumsystem mit aktivem Reflektor |
| JP2002094426A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | Fuji Television Network Inc | 地上波デジタル放送無給電中継装置 |
| GB0209927D0 (en) * | 2002-04-30 | 2002-06-05 | Hewlett Packard Co | Local area network |
| GB0303471D0 (en) * | 2003-02-14 | 2003-03-19 | Toshiba Res Europ Ltd | Improved communication network for indoor environment |
| US20040229563A1 (en) | 2003-02-14 | 2004-11-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication network for indoor environment |
| JP4523817B2 (ja) * | 2003-12-05 | 2010-08-11 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 無線中継装置 |
| JP2009239874A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Maspro Denkoh Corp | 中継用パッシブアンテナシステム |
| JP2011044953A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Sony Corp | Ａｖ機器用の有線伝送線路 |
| US10862575B2 (en) * | 2016-03-04 | 2020-12-08 | Netgear, Inc. | Compact passive repeater |
| WO2019087525A1 (ja) * | 2017-11-01 | 2019-05-09 | 住友電気工業株式会社 | 基地局装置用アンテナ、再放射器、通信システム、及び基地局装置 |
| JP7196930B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-12-27 | 株式会社村田製作所 | 電波中継器及び通信システム |
| JP7293066B2 (ja) * | 2019-09-20 | 2023-06-19 | 株式会社日立製作所 | アンテナ装置 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP21913694A patent/JP3281193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0884106A (ja) | 1996-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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