(57)【要約】【課題】４００ＭＨｚを超える周波数帯域での使用を図り、可とう性に優れた開放同軸ケーブルを提供する。【解決手段】内部導体２の外周に絶縁体３を設けたコア４と、コア４の外周に設けられ、０．０８〜０．３ｍｍの導線５を片打ち編組して電波を漏えいさせる外部導体６とを備えた開放同軸ケーブル１において、コア４の直径Ｄｃが４〜９ｍｍであり、導線５の編組ピッチが６０ｍｍ以下、かつ編組本数が８４本以上であるものである。【選択図】図１
2010129511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体の外周に絶縁体を設けたコアと、前記コアの外周に設けられ、０．０８〜０．３ｍｍの導線を片打ち編組して電波を漏えいさせる外部導体とを備えた開放同軸ケーブルにおいて、
前記コアの直径が４〜９ｍｍであり、前記導線の編組ピッチが６０ｍｍ以下、かつ編組本数が８４本以上であることを特徴とする開放同軸ケーブル。
【請求項２】
前記導線の編組ピッチが４０〜６０ｍｍ、かつ編組本数８４〜９６本である請求項１記載の開放同軸ケーブル。
【請求項３】
前記絶縁体は、発泡度が６０〜８０％の発泡樹脂からなる請求項１または２記載の開放同軸ケーブル。
【請求項４】
通信用固定素子と終端素子間に、請求項１〜３いずれかに記載の開放同軸ケーブルを接続したことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアの外周に、導線を片打ち編組してなる外部導体を設けた開放同軸ケーブル及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル内、ビル地下、トンネル内、地下街などの電波が伝搬しにくい場所では、自動車無線や、列車無線、消防用無線、管理無線のような主に移動体との無線通信を確保するため、あるいはＡＭ帯、ＦＭ帯のラジオ放送、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯のテレビ放送のような放送の受信を確保するため、漏えい同軸ケーブル（開放同軸ケーブル、外部導体にスロットが形成されたケーブル）が使用されている。
【０００３】
開放同軸ケーブルは、コアの外周に、銅線を片打ち編組してなる外部導体を設けることで、ケーブル内の伝送信号の一部を、電波としてケーブル外へ意図的に放射させて漏えいさせる移動通信用同軸ケーブルである。
【０００４】
また、外部導体にスロットが形成されたケーブルは、同軸ケーブルの外部導体に多数のスロットを設けることで、ケーブル内の伝送信号の一部を、電波としてケーブル外へ意図的に放射させて漏えいさせる移動通信用同軸ケーブルである。
【０００５】
従来、開放同軸ケーブルは、主に周波数が４００ＭＨｚ以下の比較的低い周波数帯域で使用されることが多く、電力ロスもあまり問題にならなかったので、特性インピーダンスが７５Ωのものが用いられている。
【０００６】
また、従来、比較的高い周波数帯域の通信システムにおいては、２ＧＨｚ帯の無線電話の補助設備に外部導体にスロットが形成されたケーブルが使用され、無線電話による通信用に供されてきた。また、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮの補助設備にも外部導体にスロットが形成されたケーブルが使用され、無線ＬＡＮに対応したノートパソコンによる通信用に供されてきた。しかし近年、これらを外部導体にスロットが形成されたケーブルよりも可とう性に富んだ開放同軸ケーブルにより実現することが求められている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５０３８７号公報
【特許文献２】特開昭６３−８８７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の開放同軸ケーブルは、４００ＭＨｚ以下の比較的低い周波数帯域での使用を前提に作製されており、外部導体を構成する導線の編組ピッチが長く（例えば、８０〜９０ｍｍ）、編組本数も少ない。このため、従来の開放同軸ケーブルは、４００ＭＨｚを超える周波数ではケーブル外へ漏えいする電波の放射量（伝送信号の減衰量）が大きく、４００ＭＨｚを超える周波数帯域では使用できなかった。
【０００９】
さらに、従来の開放同軸ケーブルでは、所定の編組ピッチから少しでも変更すると、所定の編組ピッチより大きい場合のみならず、小さい場合にも、ケーブル外へ漏えいする電波の放射量が大きくなり、４００ＭＨｚ以下の比較的低い周波数帯域で使用が不可能となる。したがって、従来から開放同軸ケーブルの編組ピッチを変えることに技術的効果がないだろうと考えられてきた。
【００１０】
一方、特許文献１の漏えい同軸ケーブルは、導体の周囲に絶縁層を被覆してなる素線が細径化するほど、電波漏えいの開口部としての絶縁層の厚さを均一にすることが困難になり、使用したい周波数帯域に合わせて自由に設計することが難しい。
【００１１】
したがって、４００ＭＨｚを超える周波数帯域で使用でき、可とう性に優れた開放同軸ケーブルは、存在しないのが現状である。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、４００ＭＨｚを超える周波数帯域での使用を図り、可とう性に優れた開放同軸ケーブル及び通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために創案された本発明は、内部導体の外周に絶縁体を設けたコアと、前記コアの外周に設けられ、０．０８〜０．３ｍｍの導線を片打ち編組して電波を漏えいさせる外部導体とを備えた開放同軸ケーブルにおいて、前記コアの直径が４〜９ｍｍであり、前記導線の編組ピッチが６０ｍｍ以下、かつ編組本数が８４本以上である開放同軸ケーブルである。
【００１４】
前記導線の編組ピッチが４０〜６０ｍｍ、かつ編組本数が８４〜９６本であるとよい。
【００１５】
前記絶縁体は、発泡度が６０〜８０％の発泡樹脂からなるとよい。
【００１６】
また本発明は、通信用固定素子と終端素子間に、請求項１〜３いずれかに記載の開放同軸ケーブルを接続した通信システムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、４００ＭＨｚを超える周波数帯域で使用でき、可とう性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。図１は、本発明の好適な実施形態を示す開放同軸ケーブルの構造図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る開放同軸ケーブル１は、内部導体２の外周に絶縁体３を設けたコア４と、そのコア４の外周に設けられ、直径が０．０８〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１〜０．２ｍｍの導線５を片打ち編組（片方向編組）した外部導体６とを備え、コアの直径Ｄｃが４〜９ｍｍであり、導線５の編組ピッチが６０ｍｍ以下、かつ編組本数が８４本以上である。
【００２０】
内部導体２には、軟銅線または銅被覆アルミニウム線（銅被アルミ線）を用いる。絶縁体３には、ポリエチレン（ＰＥ）、架橋ポリエチレン、発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＴＦＥやＰＦＡやＦＥＰなどのふっ素樹脂、発泡ふっ素樹脂を用いる。本実施形態では、絶縁体３として発泡ポリエチレンからなるものを用いた。
【００２１】
外部導体６は、一方向に延びる軟銅線などの導線５と、他方向に延びるポリエステル樹脂（例えば、テトロン（登録商標）糸）などの絶縁繊維７とを、交互に編んで片打ち編組の編組構造としたものである。外部導体６は、片打ち編組により、電波を漏えいさせる機能を有し、可とう性に優れる（低曲げモーメント）。
【００２２】
導線５の直径を０．０８〜０．３ｍｍにしたのは、０．０８ｍｍ未満では外部導体６の強度が小さくなり、０．３ｍｍを超えると導線の編組密度を所望の値に変更しにくいからである。
【００２３】
開放同軸ケーブル１は、より詳細には、導線５の編組ピッチが４０〜６０ｍｍ、かつ編組本数（外部導体５を構成する導線５の束）が８４〜９６本であるとよい。
【００２４】
コアの直径Ｄｃを４〜９ｍｍにしたのは、４ｍｍ未満では可とう性や屈曲性が低くなりやすく、導線５の編組密度を高めにくいからである。また、９ｍｍを超えるとケーブル質量が０．１５ｋｇ／ｍを超えて重くなるからである。
【００２５】
導線５の編組ピッチを４０〜６０ｍｍにしたのは、前述した直径を有するコア４上に編組ピッチ４０ｍｍで外部導体６を設ける製造条件が、現状のケーブル製造装置で製造限界であり、６０ｍｍを超えると編組密度が低くなり、２ＧＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯で電波の放射量が大きくなりすぎるからである。
【００２６】
導線５の編組本数を８４〜９６本にしたのは、８４本未満では編組密度が低くなり、２ＧＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯で電波の放射量が大きくなりすぎ、９６本を超えると前述した直径を有するコア４上に導線５が重なり、編組密度を高くしにくいからである。
【００２７】
また、絶縁体３として、発泡ポリエチレンや発泡ふっ素樹脂などの発泡樹脂を用いる場合には、その発泡度を６０〜８０％にするとよい。
【００２８】
発泡度が６０％未満では、絶縁体の誘電損失が大きく、主に導体径、絶縁体径および絶縁体の誘電率で決まる特性インピーダンスも５０Ωにできない。周波数が４００ＭＨｚを大幅に超える比較的高い周波数帯域では、電力ロスが顕著になり始めるので、特性インピーダンスを従来と同じ７５Ωにするのは、開放同軸ケーブルを特に送信目的で使用場合に問題である。したがって、本実施形態に係る開放同軸ケーブル１は、特性インピーダンスが５０Ωである。
【００２９】
また、発泡度が８０％を超えると、絶縁体の形成が難しくなったり、絶縁体の強度が低くなったりするため、絶縁体上に外部導体６を設けることが困難になる。この場合も、特性インピーダンスを５０Ωにできない。
【００３０】
外部導体６の外周には、シース８が被覆される。シース８には、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ＰＥ、ＥＰゴムからなるものや、ポリオレフィンに非ハロゲン系の難燃剤（金属水酸化物など）を配合してなるノンハロゲン難燃材料からなるものを用いる。本実施形態では、シース８としてＰＶＣからなるものを用いた。
【００３１】
このように、本実施形態に係る開放同軸ケーブル１は、従来４００ＭＨｚ程度までしか使用できなかった開放同軸ケーブルを外部導体６の編組密度を変更することで、４００ＭＨｚを大幅に超える周波数帯域に対応可能としたものであり、コアの直径Ｄｃが４〜９ｍｍ、導線５の編組ピッチが６０ｍｍ以下、かつ編組本数が８４本以上である。
【００３２】
従来品は２ＧＨｚ帯に編組ピッチに起因する電波の放射量が大きすぎるピークが存在していたが、開放同軸ケーブル１によれば、編組ピッチを変更し、編組本数を適正化することで、４００ＭＨｚを超える周波数帯域で使用でき、可とう性に優れ、しかも軽量である。
【００３３】
また、開放同軸ケーブル１は、導線の編組ピッチと編組本数を前述した範囲で変えれば、使用したい４００ＭＨｚを大幅に超える周波数帯域に合わせて、簡単かつ自由に設計することができる。
【００３４】
この開放同軸ケーブル１は、例えば、２ＧＨｚ帯の無線電話の補助設備に使用でき、それにより無線電話による通信が可能となる。また、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮの補助設備にも使用でき、それにより無線ＬＡＮに対応したノートパソコンによる通信が可能となる。
【００３５】
次に、開放同軸ケーブル１を用いた通信システムを、図２を用いて、無線端末の補助設備として使用する例で説明する。
【００３６】
図２に示すように、通信システム２１は、ビル、マンションなどの既設の建物に設けられる通信用固定素子としての固定局２２と、建物内の天井に設けられる終端素子としての屋内アンテナ２３と、これら固定局２２と屋内アンテナ２３間に接続されるアプローチケーブル２４と、そのアプローチケーブル２４の途中に接続される開放同軸ケーブル１とを備えて主に構成される。
【００３７】
固定局２２は、通信局舎と通信を行うための固定された局である。通信用固定素子としては、建物の外部に設けられる外部アンテナを用いてもよい。
【００３８】
アプローチケーブル２４には、特性インピーダンスが５０Ωの一般的な同軸ケーブルを用いる。アプローチケーブル２４の固定局側となる一端部には、送受信機能と増幅機能を有するリピータ（ＲＥＰ）２５が設けられる。
【００３９】
図２では、簡単に１本の開放同軸ケーブル１で示しているが、実際のケーブル布設は、建物の各フロアごと、あるいは各部屋ごとに共通の天井裏にそれぞれ開放同軸ケーブル１を布設し、固定局２２に接続されたアプローチケーブル２４に、布設した開放同軸ケーブル１を分配器を介して接続することで行う。また、アプローチケーブル２４の他端には、アプローチケーブル２４を有効に利用するため、屋内アンテナ２３を接続したが、ダミーロードとなる終端抵抗を接続してもよい。
【００４０】
通信システム２１では、開放同軸ケーブル１の長手方向のどこからでも、無線端末で使用する２ＧＨｚ帯の電波が適切な量だけ放射される、あるいは逆に開放同軸ケーブル１の長手方向のどこでも電波を受信できる。このため、通信システム２１では、建物内において、移動局としての携帯電話などの無線端末２６Ａ同士、あるいは無線端末２６Ａと通信局舎を介した外部のネットワーク端末との通信を行える。移動局としては、ノートパソコンなどのネットワーク端末２６Ｂも使用できる。
【００４１】
この通信システム２１によれば、可とう性に優れかつ軽量な開放同軸ケーブル１を用いているため、既設の建物で無線端末やネットワーク端末に対応した新たなケーブル布設が容易に行え、工事費の抑制が可能となる。
【００４２】
また、通信システム２１では、壁に仕切られた小さな部屋が多く、これまでアンテナ対策では非効率な場所においても、開放同軸ケーブル１を部屋共通の天井裏に布設することで、ケーブル長手方向に沿って無線端末エリアやネットワーク端末エリアが作れ、効率よく屋内の対策が可能となる。
【００４３】
通信システムとしては、建物内だけでなく、建物地下、トンネル内、地下街などに応用することも可能である。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
内部導体２にφ１．８５ｍｍの軟銅線または銅被アルミ線、絶縁体３に発泡度７３％の発泡ポリエチレンを用い、絶縁体厚さを１．３８ｍｍとし、コアの直径Ｄｃを５．６ｍｍとした。外部導体６は、φ０．１４ｍｍの軟銅線を導線５とし、２５０デニールのテトロン（登録商標）糸を絶縁線維７として、これらをそれぞれ軟銅線を８４本、テトロン糸を６本用い、編組ピッチ４０ｍｍで交互に編んで片打ち編組とした。外部導体６の外周にシース８としてＰＶＣ（黒色ビニルシース）を被覆し、概算仕上がり外径約８ｍｍの開放同軸ケーブル１を作製した。
【００４５】
（実施例２）
内部導体２にφ２．９ｍｍの銅被アルミ線、絶縁体３に発泡度７３％の発泡ポリエチレンを用い、絶縁体厚さを２．３ｍｍとし、コアの直径Ｄｃを７．５ｍｍとした。外部導体６は、φ０．１８ｍｍの軟銅線を導線５とし、２５０デニールのテトロン（登録商標）糸を絶縁線維７として、これらをそれぞれ軟銅線と９６本、テトロン糸を６本用い、編組ピッチ４０ｍｍで交互に編んで片打ち編組とした。外部導体６の外周にシース８としてＰＶＣ（黒色ビニルシース）を被覆し、概算仕上がり外径約１０ｍｍの開放同軸ケーブル１を作製した。
【００４６】
（比較例）
内部導体にφ４．８ｍｍの銅パイプ、絶縁体に発泡度７８％の発泡ポリエチレンを用い、絶縁体厚さを３．６ｍｍとし、コアの直径を１２ｍｍとした。外部導体は、φ０．２３ｍｍの軟銅テープとし、軟銅テープに間欠的に漏えい口を設けた孔付き銅管コルゲートとした。外部導体の外周にシースとしてポリエチレンを被覆し、概算仕上がり外径約１６ｍｍの開放同軸ケーブルを作製した。
【００４７】
【表１】
2010129511.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、実施例１、２は、伝送信号の減衰量（電波の放射量）が、８００ＭＨｚの伝送信号を入力した場合で０．３０ｄＢ／ｍ以上、２ＧＨｚの伝送信号を入力した場合で０．６５ｄＢ／ｍ以上であり、適切かつ十分な減衰量であった。また、詳しくは図３、４に示すように、実施例１、２は共に、結合損失が、２ＧＨｚの伝送信号を入力した場合で約７０ｄＢ以下であり、適切かつ十分な結合損失であった。また、実施例１、２は共に、結合損失が、８００ＭＨｚの伝送信号を入力した場合でも同様に約７０ｄＢ以下であり、適切かつ十分な結合損失であった。
【００４９】
また、実施例１は曲げモーメントが０．６Ｎ・ｍ、実施例２は曲げモーメントが０．７Ｎ・ｍと小さく、可とう性に優れる。さらに、実施例１は概算質量が約０．１０ｋｇ／ｍ、実施例２は概算質量が約０．１２ｋｇ／ｍであり、軽量である。
【００５０】
これに対し、比較例は、伝送信号の減衰量が８００ＭＨｚの伝送信号を入力した場合で０．０９ｄＢ／ｍ、２ＧＨｚの伝送信号を入力した場合で０．１４ｄＢ／ｍと小さく、結合損失も８００ＭＨｚの伝送信号を入力した場合で約７７ｄＢ以下、２ＧＨｚの伝送信号を入力した場合で約８２ｄＢ以下と大きかった。また、比較例は、曲げモーメントが３．８Ｎ・ｍで可とう性が悪く、概算質量が約０．２３ｋｇ／ｍで重かった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の好適な実施形態を示す開放同軸ケーブルの構造図である。
【図２】図１に示した開放同軸ケーブルを用いた通信システムの一例を示す概略図である。
【図３】実施例１の開放同軸ケーブルの長手方向における結合損失を示す図である（２ＧＨｚの伝送信号を入力した場合）。
【図４】実施例２の開放同軸ケーブルの長手方向における結合損失を示す図である（２ＧＨｚの伝送信号を入力した場合）。
【符号の説明】
【００５２】
１  開放同軸ケーブル
２  内部導体
３  絶縁体
４  コア
５  導線
６  外部導体
７  絶縁繊維
Ｄｃ  コアの直径
【図１】
2010129511.tif 000004
【図２】
2010129511.tif 000005
【図３】
2010129511.tif 000006
【図４】
2010129511.tif 000007