JP3942112B2 - 誘導無線用アンテナ及び誘導通信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導無線用アンテナ、特に平行二線式誘導通信線に沿って移動する移動体に搭載の誘導無線装置に接続するアンテナ、及び誘導通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
新都市交通、クレーン等の定った軌道上を移動する移動体の誘導無線用アンテナは、平行二線式誘導通信線に沿って移動する。図4は従来例を示し、1は地上設備(FIX)の送受信装置であり、2は線路結合器(LC)で、二線の誘導線(L1)4、(L2)5とマッチングを取るための機器である。誘導線4,5はLC2から二線平行に架設し、途中撚架した交点Aを経て終端抵抗器(R)3に結合する。R3はL1,L2の誘導線とマッチングを取るための機器である。
【0003】
アンテナ(ANT)71は、平行二線の誘導線4,5に沿って移動する。このアンテナ8の詳細は図6に示すように、導体を何回が巻いた空芯のループアンテナである。
【0004】
アンテナ71と誘導線(L1)4,(L2)5の相対関係の側面図を図5に示す。誘導線4,5に流れる高周波電流iが作る磁界Hiがアンテナ71を交又する。これによりアンテナ71には受信レベルが得られ、誘導無線通信が行なえる。なお誘導線4,5は、近傍に布線してある他のケーブルによる誘導障害を防ぐために平行二線の誘導線を撚架する必要があり撚架点Aが形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
今、アンテナ71を受信アンテナとして用いたとき、アンテナ71が移動して撚架点Aを通過すると、高周波電流iが作る磁界Hiとループアンテナ71の磁束交錯数が0となり受信レベルに断点を生じる(図7)。
【0006】
この改善方式として、図8に示すように、空芯のループアンテナ81と、この空芯ループアンテナ81と90°位相を遅らせ(又は進ませ)たアンテナ82を合成器10で合成した方式が提案されている。図中9は90°位相器である。合成器10の出力は移動局の送信機又は受信機に接続される。これによる受信レベルは撚架点Aにおいて図9に示す特性を有する。
【0007】
しかしながら、この場合のアンテナのループ部分は互に干渉するために、ループ間の離隔を取ることが必要である。このように2つのアンナテループ間を離隔すると共に位相器9を必要としているので、移動体に乗せるアンテナとしてスペースが大きいものとなる欠点がある。
【0008】
本発明の目的は、平行二線式誘導通信線の撚架点において断点を無くし、しかも、その断点を無くすための位相器を用いることなく、かつ、空芯ループ間の離間をとらず、アンテナスペースを小さく構成することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、撚架部分を有する平行二線式誘導線に密結合する誘導無線用アンテナにおいて、ループ状に一方向に巻回したループアンテナと、巻回したループ状アンテナを撚架した8字アンテナと、前記ループアンテナと前記8字アンテナとを合成する合成器とを備え、前記ループアンテナと前記8字アンテナとを相互誘導が無い状態に重ね合わせると共に平行二線式誘導線に略平行に配置することにより、前記ループアンテナが前記平行二線式誘導線の平行部分で結合し、前記8字アンテナが前記平行二線式誘導線の前記撚架部分で結合することによって達成される。
【0010】
上記の手段によれば、ループアンテナは、平行二線誘導線の撚架点以外のところで結合し、8字アンテナは、平行二線誘導線の撚架点のみにおいて結合し、この両アンナテの合成によって受信または送信レベルに断点を発生しないで得られる。
【0011】
また上記ループアンテナと8字アンテナは相互誘導が無い状態に重ね合わせて構成し、アンテナの有するスペースが小形化する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【0013】
図1は、本発明の一実施形態を示し、平行二線式誘導線(L1)4,(L2)5が接続された線路結合器、地上設備、終端抵抗器等は従来と同様で図示してない。アンテナ6は、軌道上を移動する移動体の受信機または送信機に接続され、誘導線4,5に沿って移動する。
【0014】
アンナテ6の詳細は図2に示すように、ループ状に一方向に巻回したループアンテナ61と、ループ状に巻回したループ状アンテナをセンターで撚架した8字アンテナ62とから構成され、両アンテナ61,62を相互誘導が無い状態に重ね合せ、合成器10で合成し受信機又は送信機に接続してなる。
【0015】
また、図3は、図2の各アンテナ61,62を分解した磁束交錯状態を示す。(a)がループアンテナ61,(b)が8字アンテナ62で、ループアンテナ61は、誘導線4,5の平行部分で結合し、誘導線の撚架部分Aで結合しない。また8字アンテナ62は、誘導線4,5の撚架部分Aで結合するが、誘導線の平行部分では、結合しない。すなわち、アンテナ62の撚架したセンターで2分された部分B−1の面積と部分B−2の面積を同一に形成することによって、誘導線4,5の作る磁束Hi及びループアンテナ61の作る磁束とも8字に巻いてあるので互いにキャンセルして結合しない。またアンテナ61及び62は互に電流を流したときの磁束錯交数が0となる位置に固定する。
【0016】
以上のようにしてアンテナ61とアンテナ62を重ねて構成したアンテナの合成レベルは、誘導線4,6の撚架点を含む全エリアで断点を無くすことができる。また2つのアンナテ61及び62を重ねても相互に干渉が無いようにしたので、密着して重ねることができ、アンテナのスペースを十分小さく構成することができる。
【0017】
なお、アンテナは受信アンテナとして用いるときは、誘導線に流れる電流iにより作られる磁界Hiを受信し移動体の受信機に受信レベルを供給するが、送信アンテナとして用いるときは、送信機に接続されるアンテナにより発生する磁界により誘導線に送信電流を誘起して地上局へ送信する。
【0018】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、誘導線の撚架点で断点を生じる従来のループアンテナと同一スペースで断点の無いアンテナを得ることができる。また、従来のように2つのループアンテナの一方を90°位相器を用いて合成する必要がないので、アンテナスペースが従来の半分以下に小形になり、車両等の移動体への取付用アンテナとして有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の誘導線とアンテナの結合構成図。
【図2】図1のアンテナの構成図。
【図3】図2のアンテナの分解図。
【図4】従来の誘導線とアンテナの結合構成図。
【図5】図4のアンテナの誘導線との結合説明図。
【図6】ループアンテナの詳細図。
【図7】ループアンテナの受信レベルの説明図。
【図8】従来の誘導線とアンテナの他の結合構成図。
【図9】図8のアンテナの受信レベルの説明図。
【符号の説明】
1…地上設備(送受信装置)、2…線路結合器、3…終端抵抗器、4…誘導線(L1)、5…誘導線(L2)、6…アンテナ、61…ループアンテナ、62…8字アンテナ。
Claims (2)
- 撚架部分を有する平行二線式誘導線に密結合する誘導無線用アンテナにおいて、ループ状に一方向に巻回したループアンテナと、巻回したループ状アンテナを撚架した8字アンテナと、前記ループアンテナと前記8字アンテナとを合成する合成器とを備え、前記ループアンテナと前記8字アンテナとを相互誘導が無い状態に重ね合わせると共に平行二線式誘導線に略平行に配置することにより、前記ループアンテナが前記平行二線式誘導線の平行部分で結合し、前記8字アンテナが前記平行二線式誘導線の前記撚架部分で結合することを特徴とする誘導無線用アンテナ。
- 請求項1記載の誘導無線用アンテナを、平行二線式誘導通信線に沿って移動する移動体に搭載の無線装置に接続したことを特徴とする誘導通信システム。
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