(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナへの直撃雷が発生した場合でもアンテナ側設備の電気回路へのサージ電流の侵入／流入を防ぐことができる耐雷性能の向上方法を提供する。【解決手段】鉄塔に設置されるアンテナ側設備としての鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０と、鉄塔外に設置される無線装置側設備としての局舎内の無線装置側の光電変換部１０とを有するものとして構成される通信装置の、アンテナ側の光電変換部２０を構成するモジュール２１等と、当該モジュール２１等を格納すると共に鉄塔に据え付けられる筐体との間に電気絶縁性能を備える部材が介在させられるようにした。【選択図】図１
2019004321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄塔に設置されるアンテナ側設備と前記鉄塔外に設置される無線装置側設備とを有するものとして構成される通信装置の、前記アンテナ側設備を構成するモジュールと当該モジュールを格納すると共に前記鉄塔に据え付けられる筐体との間に電気絶縁性能を備える部材が介在させられることを特徴とする耐雷性能の向上方法。
【請求項２】
前記電気絶縁性能を備える部材が、マット状に形成され、前記モジュールが取り付けられるモジュール取付板と前記筐体との間に挟まれることを特徴とする請求項１記載の耐雷性能の向上方法。
【請求項３】
前記電気絶縁性能を備える部材が、電気絶縁スペーサとして形成され、前記モジュールが取り付けられるモジュール取付板と前記筐体との間に部分的に設置されることを特徴とする請求項１記載の耐雷性能の向上方法。
【請求項４】
前記電気絶縁性能を備える部材が、前記モジュールが取り付けられるモジュール取付板としてプレート状に形成されることを特徴とする請求項１記載の耐雷性能の向上方法。
【請求項５】
鉄塔に設置されるアンテナ側設備と前記鉄塔外に設置される無線装置側設備とを有するものとして構成される通信装置の、前記アンテナ側設備を構成するモジュールを格納すると共に前記鉄塔に据え付けられる筐体と前記鉄塔との間に電気絶縁性能を備える部材が介在させられることを特徴とする耐雷性能の向上方法。
【請求項６】
前記電気絶縁性能を備える部材が、前記筐体を前記鉄塔へと取り付ける取付具として形成されることを特徴とする請求項５記載の耐雷性能の向上方法。
【請求項７】
前記電気絶縁性能を備える部材が、前記鉄塔に備えられて前記筐体が取り付けられる筐体支持部材として形成されることを特徴とする請求項５記載の耐雷性能の向上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐雷性能の向上方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する光電波融合通信装置のアンテナ側設備に適用して好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信は、光ファイバなどの有線通信で懸念されるような、断線によって長時間に亙って通信が途絶してしまうことが無い優れた特長を有する。マイクロ波無線は、直径３〜４ ｍ 程度のパラボラアンテナを鉄塔などに設置して対向させて数十 ｋｍ 程度の通信を実現しており、地震などの災害時においても安定した通信回線を維持することができる通信設備である。
【０００３】
２地点間における無線通信技術であるマイクロ波無線通信では、通信を行う２地点間でパラボラアンテナを対向させて見通し通信を行う構成が基本であり、アンテナ（言い換えると、空中線）は鉄塔などの高所に取り付けられる。また、地理的な制約で見通し通信が確保できない場合には、山頂や山腹に設置された無線中継所を経由して通信を実現する場合も多い。すなわち、マイクロ波無線通信を行うためのマイクロ波無線設備は、鉄塔などの高い建築物が必要であり、中継所は設備自体が高所に建設される。このため、マイクロ波無線設備は、落雷を受け易い設備であり、落雷による被害が発生し易い。加えて、近年では通信設備のディジタル化や汎用的な通信装置を活用したシステムの導入に伴って機器の耐電圧は低下傾向にあるため、マイクロ波無線設備の、耐雷設計による落雷被害の抑制が、言い換えると、耐雷性能の向上が必要とされている。
【０００４】
雷による機器の障害の具体的な内容は、アンテナが取り付けられた鉄塔と通信装置が設置された局舎とを有する施設構成の場合には、鉄塔への雷の直撃によるサージ電流の大部分は鉄塔脚部を通過して鉄塔基礎へと流れ、一部が給電線（導波管）へと分流される。鉄塔の接地系へと流れた電流は大地電位上昇を引き起こし、局舎の接地系や配電線の遠方の接地との間に電位差を生じさせ、それらの間を接続する金属製のケーブル各種に雷サージ電流が生じる。また、大地電位上昇は機器の絶縁破壊を引き起こす可能性もある。局舎の床面近傍などの接地母線や鉄筋を流れるサージ電流は機器に接続される電源ケーブルや金属製の通信ケーブルへの誘導サージの原因となり、弱耐圧部分の破壊につながる。このように、雷サージ電流は導波管，接地線，配電線，更に建物の鉄骨などの多くの経路から侵入する（言い換えると、流入する）ため、障害の発生箇所は、通信設備などの装置のみでなく、電源回路や保安装置など多様な機器に及ぶ。
【０００５】
マイクロ波無線設備の耐雷設計として、マイクロ波無線設備のアンテナ側設備と局舎側設備との間の導波管を光ファイバに置き換えることで雷サージ電流の主要な侵入経路のうちの一つを除去することが考えられる。すなわち、鉄塔上部のパラボラアンテナの近傍に設置されるアンテナ側設備と局舎内に設置される通信設備とが導波管によって直接接続されている設備構成では、鉄塔への落雷に伴うサージ電流の一部が導波管へと分流される。そして、導波管は大きな雷サージ電流を局舎内の通信装置の近傍まで運ぶ主要な経路となるため、この部分が除去可能になれば、耐雷性能の向上に有効である。アンテナ側設備と局舎側設備との間の導波管を光ファイバに置き換えた場合のサージ電流経路の概要は図７に示すようになり、導波管からの侵入経路が除去されることにより、局舎や通信機械室へと入り込む雷サージ電流を低減することができるため、局舎側設備の落雷による被害の減少を図ることが可能になる。
【０００６】
アンテナ側設備と局舎側設備との間の導波管を光ファイバ化する場合には、導波管で接続している部分を光ファイバに置き換え、送受信の無線信号の伝送のために双方向通信が必要であるので、光ファイバの両端には光／電気（「Ｏ／Ｅ」とも表記される）変換器及び電気／光（「Ｅ／Ｏ」とも表記される）変換器を配置する構成が考えられる。なお、アンテナについては、既存のものをそのまま利用することが可能である。また、落雷点になる鉄塔側（つまり、アンテナ側）にもＯ／Ｅ変換部及びＥ／Ｏ変換部が必要になるため、この部分に落雷による障害が発生しないようにすることが重要になる。そして、Ｏ／Ｅ変換部，Ｅ／Ｏ変換部の障害の要因となるサージ電流による誘導を排除するためには、金属ケーブルが使用されない構成とすることが望ましい。そこで、機器の電源線については電気絶縁を確保することを実現するため、光ファイバを用いた光給電を採用することが考えられる。この手法以外にも電気絶縁が可能な電源供給の手法として、太陽光発電と蓄電池とを併用する構成やワイヤレス給電技術なども候補として挙げられる。以上のような構成を適用することで、アンテナ側のＯ／Ｅ変換部及びＥ／Ｏ変換部には金属ケーブルの接続が無くなり、電気絶縁を確保することができる。
【０００７】
マイクロ波無線設備の耐雷性能を向上させる従来の手法としては、アンテナ側設備と局舎内の無線装置とを接続する導波管を経由したサージ電流の侵入を除去する方法として、導波管の代わりに光ファイバを用いるようにした通信システムがある。この通信システムは、無線装置側設備とアンテナ側設備とを有し、無線装置側設備として、無線装置から出力された送信信号としての電気信号が入力されて当該電気信号を光信号に変換して出力する光変調部と、当該光変調部から出力された送信信号としての光信号の光強度を増幅する光増幅器と、電力の供給を受けて光を送出する光給電送信部とを備えると共に、アンテナ側設備として、光増幅器と光ファイバによって接続されて当該光ファイバによって伝送された送信信号としての光信号を電気信号に変換する光検波器と、光ファイバによって光給電送信部と接続されて光給電送信部から送出された光を受光して電力に変換する光給電受信部とを備え、光変調部において変調された光信号の搬送波周波数成分を低減させ、また、光給電受信部によって変換された電力が光検波器に供給されるようにしている（特許文献１）。
【０００８】
特許文献１の通信システムでは、光のアナログ変調によって光ファイバを介して無線信号を伝送する技術である「光電波融合技術」を活用してアンテナ側設備と局舎側の無線装置とを接続している導波管を光ファイバに置き換えて当該光ファイバの両端に光／電気変換器及び電気／光変換器を配置し、また、アンテナ側設備の電気回路への電力供給に光ファイバを用いる光給電を採用して電源線を排除することにより、金属ケーブルを使用しない構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−２７０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の光電波融合通信装置では、局舎へと侵入するサージ電流の主要な経路である導波管を使用しない構成であるために導波管を経由したサージ電流の局舎への侵入を除去して局舎内の装置を落雷から保護することはできても、落雷を受け易い例えば鉄塔上部のアンテナ側設備の電気回路、例えば光／電気・電気／光変換装置へのサージ電流の侵入を除去することはできない。このため、光電波融合技術を利用する通信装置に関する耐雷設計として万全であるとは言い難い。
【００１１】
そこで、本発明は、アンテナへの直撃雷が発生した場合でもアンテナ側設備の電気回路（言い換えると、アンテナ側設備を構成する各種モジュール；具体的には例えば、光／電気変換器や電気／光変換器）へのサージ電流の侵入／流入を防ぐことができる耐雷性能の向上方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するため、本発明の耐雷性能の向上方法は、鉄塔に設置されるアンテナ側設備と鉄塔外に設置される無線装置側設備とを有するものとして構成される通信装置の、アンテナ側設備を構成するモジュールと当該モジュールを格納すると共に鉄塔に据え付けられる筐体との間に電気絶縁性能を備える部材が介在させられるようにしている。
【００１３】
また、本発明の耐雷性能の向上方法は、鉄塔に設置されるアンテナ側設備と鉄塔外に設置される無線装置側設備とを有するものとして構成される通信装置の、アンテナ側設備を構成するモジュールを格納すると共に鉄塔に据え付けられる筐体と鉄塔との間に電気絶縁性能を備える部材が介在させられるようにしている。
【００１４】
したがって、これらの耐雷性能の向上方法によると、アンテナからモジュールを経由した上で鉄塔の塔脚からアースへと至る経路上に電気絶縁性能を備える部材が介在するようになるので、アンテナへの直撃雷が発生した場合でもモジュールへのサージ電流の侵入／流入が防がれる。
【００１５】
また、本発明の耐雷性能の向上方法は、電気絶縁性能を備える部材が、マット状に形成され、モジュールが取り付けられるモジュール取付板と筐体との間に挟まれるようにしても良い。この場合には、比較的簡単な構成・構造によってアンテナ側設備の耐雷性能の向上が図られる。
【００１６】
また、本発明の耐雷性能の向上方法は、電気絶縁性能を備える部材が、電気絶縁スペーサとして形成され、モジュールが取り付けられるモジュール取付板と筐体との間に部分的に設置されるようにしても良い。この場合には、比較的簡単な構成・構造によってアンテナ側設備の耐雷性能の向上が図られる。
【００１７】
また、本発明の耐雷性能の向上方法は、電気絶縁性能を備える部材が、モジュールが取り付けられるモジュール取付板としてプレート状に形成されるようにしても良い。この場合には、比較的簡単な構成・構造によってアンテナ側設備の耐雷性能の向上が図られる。
【００１８】
また、本発明の耐雷性能の向上方法は、電気絶縁性能を備える部材が、筐体を鉄塔へと取り付ける取付具として形成されるようにしても良い。これらの場合には、比較的簡単な構成・構造によってアンテナ側設備の耐雷性能の向上が図られる。
【００１９】
また、本発明の耐雷性能の向上方法は、電気絶縁性能を備える部材が、鉄塔に備えられて筐体が取り付けられる筐体支持部材として形成されるようにしても良い。これらの場合には、比較的簡単な構成・構造によってアンテナ側設備の耐雷性能の向上が図られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の耐雷性能の向上方法によれば、アンテナへの直撃雷が発生した場合でもモジュールへのサージ電流の侵入／流入を防ぐことができるので、アンテナ側設備の耐雷性能の向上を図ることが可能になり、延いては通信装置としての安定性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００２１】
本発明の耐雷性能の向上方法は、電気絶縁性能を備える部材が、マット状に形成されたり、電気絶縁スペーサとして形成されたり、モジュール取付板としてプレート状に形成されたり、取付具として形成されたり、或いは筐体支持部材として形成されたりするようにした場合には、比較的簡単な構成・構造によってアンテナ側設備の耐雷性能の向上を図ることができるので、通信装置の耐雷性能の向上技術としての汎用性の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用され得る通信システム・装置の構成の例を示す図である。
【図２】アンテナへの直撃雷が発生した場合のサージ電流の分流の経路を説明する概念図である。
【図３】本発明に係る耐雷性能の向上方法における電気絶縁の態様の例を説明する概念図である。
【図４】本発明に係る耐雷性能の向上方法における電気絶縁の態様の他の例を説明する概念図である。
【図５】本発明に係る耐雷性能の向上方法における電気絶縁の態様の更に他の例を説明する概念図である。
【図６】本発明に係る耐雷性能の向上方法における電気絶縁の態様のまた更に他の例を説明する概念図である。
【図７】マイクロ波無線通信施設（具体的には、鉄塔及び局舎）における導波管を光ファイバに置き換えた場合の雷サージ電流経路の概要を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１乃至図６に、本発明に係る耐雷性能の向上方法の実施形態の一例を示す。
【００２５】
（１）通信施設及び通信システム・装置の構成
本実施形態では、図７に挙げた例と同様に、局舎と鉄塔とを有する施設構成を例に挙げて説明する。
【００２６】
具体的には、図７に挙げた例と同様に、大きくは、局舎内に設置された無線装置側の光／電気・電気／光変換部（図１における符号１０）と鉄塔上部に設置されたアンテナ側の光／電気・電気／光変換部（同符号２０）とが設けられ、これら二つの光／電気・電気／光変換部の間に光ファイバ（同符号２Ａ乃至２Ｄ）が敷設される。なお、本発明における光／電気・電気／光変換部とは、光信号を電気信号に変換したり、或いは、電気信号を光信号に変換したりするものである。本発明の説明では、光／電気・電気／光変換部を単に「光電変換部」とも表記する。
【００２７】
本実施形態の通信システムでは、無線信号の伝送には光のアナログ伝送技術である光電波融合技術が用いられる。
【００２８】
図７に挙げた例と同様の施設構成における、本発明が適用され得る通信システム・装置の構成の例を図１に示す。
【００２９】
図１に示す通信システムは、光電波融合通信装置として構成されているものであり、無線装置側設備としての局舎内の無線装置側の光／電気・電気／光変換部１０（「光電変換部１０」と表記する）と、アンテナ側設備としての鉄塔上部のアンテナ側の光／電気・電気／光変換部２０（「光電変換部２０」と表記する）とを有する。
【００３０】
図１において、符号１は局舎内の無線装置を表し、符号３は鉄塔に取り付けられたアンテナを表す。
【００３１】
無線装置１の具体例の一つとして、例えば、公共・電気通信業務用等で固定業務の無線局に使用されるマイクロ波無線装置が挙げられる。
【００３２】
アンテナ３については、従来の無線通信において用いられてきたアンテナ（具体的には例えば、パラボラアンテナ）を用いることができ、具体的には無線電波を受信して当該電波の電界強度に対応する電気信号を出力すると共に入力された電気信号に対応する電界強度の電波を送信するものであれば特定のものには限られない。
【００３３】
局舎内の無線装置１の高周波入出力用の導波管部分に無線装置側の光電変換部１０が取り付けられると共に、アンテナ３の導波管接続口にアンテナ側の光電変換部２０が取り付けられ、それらの間が多心の光ファイバケーブルで接続される。
【００３４】
図１に示す通信システムでは、例えば、既存のマイクロ波無線機本体及びパラボラアンテナについては改造が不要であり、導波管部分のみが取り替えられて使用される態様が企図されている。マイクロ波無線設備の局舎側設備とアンテナ側設備との間の導波管を光ファイバに置き換えることにより、局舎内部へと侵入する（言い換えると、流入する）雷サージ電流の主要な侵入経路のうちの一つが除去され、装置の保護に大きな効果が期待される。
【００３５】
マイクロ波無線通信は周波数分割双方向伝送（「ＦＤＤ」とも表記される）による送受信の全二重通信を行うため二組の光電波融合のリンクを逆向きに使用する。アンテナ３を送受信機で共用するために、帯域通過フィルタ２２，２４とサーキュレータ２３とによって構成されるアンテナ共用器２６が用いられる。
【００３６】
そして、局舎内の無線装置側の光電変換部１０は、無線装置１からアンテナ３に対して送信信号を送る仕組みとして、無線装置１から出力された送信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を電気／光変換部１２へと出力するサーキュレータ１１と、当該サーキュレータ１１から出力された送信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を光信号に変換してアンテナ側の光電変換部２０へと出射する電気／光変換部１２とを備える。
【００３７】
局舎内の無線装置側の光電変換部１０の電気／光変換部１２から出射された送信信号としての光信号は、光ファイバ２Ａにより、鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０へと伝送される。
【００３８】
無線装置側の光電変換部１０は、また、アンテナ３から無線装置１に対して受信信号を送る仕組みとして、アンテナ側の光電変換部２０から出射されて光ファイバ２Ｃによって伝送された受信信号としての光信号が入射されると共に当該光信号を電気信号に変換してサーキュレータ１１へと出力する光／電気変換部１３を備える。
【００３９】
サーキュレータ１１は、光／電気変換部１３から出力されて入力された受信信号としての電気信号を無線装置１へと出力する。
【００４０】
無線装置側の光電変換部１０は、さらに、電気／光変換部１２及び光／電気変換部１３や光給電送信部１６に対して電力を供給する電源部１５と、当該電源部１５から電力が供給されてアンテナ側の光電変換部２０へと光（給電用の高出力光）を出射する光給電送信部１６とを備える。
【００４１】
局舎内の無線装置側の光電変換部１０の光給電送信部１６から出射された給電用の高出力光は、光ファイバ２Ｂ，２Ｄにより、鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０へと伝送される。
【００４２】
電気／光変換部１２及び光／電気変換部１３や光給電送信部１６へと電力を供給する電源部１５は一個でも複数個でも良く、また、アンテナ側の光電変換部２０へと光を出射する光給電送信部１６は一個でも複数個でも良い。
【００４３】
また、鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０は、無線装置１からアンテナ３に対して送信信号を送る仕組みとして、無線装置側の光電変換部１０（図１に示す例では、具体的には電気／光変換部１２）と光ファイバ２Ａによって接続されて当該光ファイバ２Ａによって伝送された送信信号としての光信号が入射されると共に当該光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部２１と、当該光／電気変換部２１から出力された送信信号としての電気信号のうちの所定の電気信号（具体的には、無線通信において使用される周波数帯の電気信号）のみを通過させる帯域通過フィルタ２２と、当該帯域通過フィルタ２２から出力された送信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号をアンテナ３に対して出力するサーキュレータ２３とを備える。
【００４４】
サーキュレータ２３は、また、アンテナ３から出力された受信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を帯域通過フィルタ２４へと出力する
【００４５】
アンテナ３は、サーキュレータ２３から出力されて入力された送信信号としての電気信号に対応する電界強度の電波を送信する。
【００４６】
アンテナ側の光電変換部２０は、また、アンテナ３から無線装置１に対して受信信号を送る仕組みとして、サーキュレータ２３から出力された受信信号としての電気信号のうちの所定の電気信号（具体的には、無線通信において使用される周波数帯の電気信号）のみを通過させる帯域通過フィルタ２４と、当該帯域通過フィルタ２４から出力された受信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を光信号に変換して出射する電気／光変換部２５を備える。
【００４７】
鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０の電気／光変換部２５から出射された受信信号としての光信号は、光ファイバ２Ｃにより、局舎内の無線装置側の光電変換部１０へと伝送される。
【００４８】
アンテナ側の光電変換部２０は、さらに、光ファイバ２Ｂ，２Ｄによって光給電送信部１６と接続されて光給電送信部１６から出射された光（給電用の高出力光）を受光して電力に変換すると共に当該電力を光／電気変換部２１や電気／光変換部２５へと供給する光給電受信部２７を備える。
【００４９】
電気／光変換部２５は、無線装置側の光電変換部１０（図１に示す例では、具体的には光／電気変換部１３）と光ファイバ２Ｃによって接続される。
【００５０】
無線装置側の光電変換部１０の電源部１５の電力をアンテナ側の光電変換部２０に対して供給する仕組みの一部である光給電受信部２７は、一個でも複数個でも良い。そして、無線装置側の光電変換部１０の光給電送信部１６とアンテナ側の光電変換部２０の光給電受信部２７とを結ぶ光ファイバ２Ｂ，２Ｄは、一本の光ファイバケーブルによって構成されるようにしても良く、或いは、複数本の光ファイバケーブルによって構成されるようにしても良い。
【００５１】
ここで、上述のような通信システム・装置の例として、例えば、特開２０１５−２７０２０号公報に記載されている技術が挙げられる。
【００５２】
電気／光変換部１２，２５は、電気信号を光信号に変換するものであり、具体的には、入射された光（即ち、入力光；光搬送波とも呼ばれる）の強度を、入力された電気信号の電界強度に応じて変調して光変調波として出射するものである。なお、電気／光変換部１２，２５は、例えば半導体レーザの光源を備える。
【００５３】
光／電気変換部１３，２１は、光信号を電気信号に変換するものであり、具体的には例えばフォトダイオードが用いられ得る。
【００５４】
無線装置側の光電変換部１０は、必要に応じ、電気／光変換部１２から出射された光信号の光強度を増幅して出射する光増幅器や、アンテナ側の光電変換部２０から出射されて光ファイバ２Ｃによって伝送された光信号の光強度を増幅して出射する光増幅器を更に備えるようにしても良い。光増幅器は、入射された光に対して増幅作用を発揮し得るもの（言い換えると、使用する光の波長帯において利得があって増幅器として利用できるもの）であれば、特定の仕組みやものには限定されない。
【００５５】
アンテナ側の光電変換部２０は、必要に応じ、光／電気変換部２１から出力される送信信号としての電気信号の送信出力を増幅して出力する高周波増幅器や、帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号の受信出力を増幅して出力する高周波増幅器を更に備えるようにしても良い。そして、アンテナ側の光電変換部２０が高周波増幅器を備えるようにした場合は、当該高周波増幅器に対しても光給電受信部２７によって変換された電力が駆動電力として供給される（言い換えると、当該高周波増幅器の駆動電力が光ファイバ給電によって供給される）。
【００５６】
なお、高周波増幅器は、光／電気変換部２１と帯域通過フィルタ２２との間、及び、帯域通過フィルタ２４と電気／光変換部２５との間に設けられる。
【００５７】
そして、例えば図１に示すような通信システム・装置においてアンテナ３への落雷が発生した際にもアンテナ側の光電変換部２０が故障せずに健全に動作するように良好な耐雷性能を確保するため、本実施形態では、鉄塔４に設置されるアンテナ側設備としての鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０と鉄塔４外に設置される無線装置側設備としての局舎内の無線装置側の光電変換部１０とを有するものとして構成される通信装置の、アンテナ側の光電変換部２０を構成するモジュール２１等と当該モジュール２１等を格納すると共に鉄塔４に据え付けられる筐体３０との間に電気絶縁性能を備える部材（図３における符号３２，図４における符号３３，図５における符号３１ｉ）が介在させられるようにしている。
【００５８】
本実施形態では、また、鉄塔４に設置されるアンテナ側設備としての鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０と鉄塔４外に設置される無線装置側設備としての局舎内の無線装置側の光電変換部１０とを有するものとして構成される通信装置の、アンテナ側の光電変換部２０を構成するモジュール２１等を格納すると共に鉄塔４に据え付けられる筐体３０と鉄塔４との間に電気絶縁性能を備える部材（図６における符号６，４ｂ）が介在させられるようにしている。
【００５９】
鉄塔上部のアンテナ側の光電変換部２０と局舎内の無線装置側の光電変換部１０とを接続している光ファイバ２Ａ乃至２Ｄは絶縁体であるために光ファイバ２Ａ乃至２Ｄが雷サージ電流の侵入経路となることは無い。
【００６０】
一方で、アンテナ３とアンテナ側の光電変換部２０とは短尺の導波管若しくは同軸ケーブルで接続される必要があり、また、光／電気変換部２１や電気／光変換部２５などを含む各モジュールを格納する筐体は鉄塔に固定される必要がある。なお、アンテナ３の背面にはアンテナ架台３ａが設けられ、当該アンテナ架台３ａが鉄塔４に直接固定される場合には、アンテナ３と鉄塔４との間は導通し得る状態でアンテナ３は鉄塔４へと取り付けられる。
【００６１】
このような構成・構造の場合、発明者の知見によると、アンテナ３への直撃雷９が発生すると、以下の二つの経路がサージ電流の主要な経路になる（図２）。
〈経路ｉ〉アンテナ３ → アンテナ架台３ａ → 鉄塔４の塔脚４ａ → アース
〈経路ii〉アンテナ３ → アンテナ架台３ａ → 導波管／同軸ケーブル５ → アンテナ側の光電変換部２０ → 鉄塔４の塔脚４ａ → アース
【００６２】
なお、図２乃至図６は、本発明に係る耐雷性能の向上方法が適用され得る、アンテナ側設備及び鉄塔に纏わる装置構成・施設構成のあくまでも概要を説明するための概念図であり、部位・部材相互の寸法関係や具体詳細な構造を規定するものではない。
【００６３】
（２）モジュールと筐体との間の電気絶縁
アンテナ側設備を構成する各種機器・装置を格納する筐体の内部のモジュールへの雷サージ電流（の分流）の流入を防ぐ（言い換えると、流入する雷サージ電流（の分流）を十分に低減させる）ために、各モジュールを通過して雷サージ電流が流れる経路を作らない構成を実現し得るように、各モジュールとこれら各モジュールを格納する筐体とが電気的に直接接続しないようにして各モジュールと筐体との間を電気絶縁させる（図３乃至図５参照）。
【００６４】
筐体３０は、アンテナ側設備を格納する（言い換えると、アンテナ側設備を構成する各モジュールを格納する）ものとして、アンテナ３が取り付けられている鉄塔４の上部に据え付けられる。
【００６５】
筐体３０には、本実施形態では、アンテナ側設備としてのアンテナ側の光電変換部２０が格納される。したがって、筐体３０に格納されるモジュールとしては、具体的には例えば、光／電気変換部２１，帯域通過フィルタ２２・２４，サーキュレータ２３，電気／光変換部２５，及び光給電受信部２７など（「モジュール２１等」と表記する）が挙げられる。
【００６６】
モジュール２１等と筐体３０（別言すれば、筐体本体，筐体それ自体）との間の電気絶縁は、モジュール２１等と筐体３０とが電気的に直接接続しないように、これらモジュール２１等と筐体３０との間に絶縁材料，絶縁体によって形成された電気絶縁性能を備える部材が介在させられることによって実現される。
【００６７】
モジュール２１等と筐体３０との間に介在させられる部材を形成するための絶縁材料，絶縁体は、特定の種類に限定されるものではなく、例えば耐久性や堅牢性が確保されることが考慮されるなどした上で、適当な材質が適宜選択される。
【００６８】
モジュール２１等と筐体３０との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様は、モジュール２１等と筐体３０との間に介在してモジュール２１等と筐体３０とが電気的に直接接続することを阻止してこれらの間における電気絶縁を実現することができるものであれば、特定の態様に限定されるものではなく、例えば筐体の構造（特に、内部構造）やモジュール２１等の形態が考慮されるなどした上で、適当な態様が適宜選択される。
【００６９】
モジュール２１等と筐体３０との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様としては、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、筐体３０内部に配設されると共にモジュール２１等が取り付けられてこれらモジュール２１等を筐体３０内において固定するものとして機能するモジュール取付板３１と筐体３０それ自体を構成する部材との間にマット状の部材（具体的には例えば、ゴム製のマット３２）が挟まれるようにすることが考えられる（図３）。すなわち、本発明における電気絶縁性能を備える部材は、マット状に形成され、モジュール２１等が取り付けられるモジュール取付板３１と筐体３０との間に挟まれるようにしても良い。
【００７０】
モジュール２１等と筐体３０との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様としては、または、モジュール取付板３１と筐体３０それ自体を構成する部材との間に電気絶縁スペーサとして形成された部材が部分的に挟まれるようにすることが考えられ（図４）、この場合にはモジュール取付板３１と筐体３０それ自体を構成する部材との間に空間が設けられる。すなわち、本発明における電気絶縁性能を備える部材は、電気絶縁スペーサ３３として形成され、モジュール２１等が取り付けられるモジュール取付板３１と筐体３０との間に部分的に設置され、これらモジュール取付板３１と筐体３０との間に空間が設けられるようにしても良い。
【００７１】
なお、図４に示す例ではモジュール取付板３１と筐体３０との間に挟まれて設置される電気絶縁スペーサ３３の個数は四つであるようにしているが、電気絶縁スペーサ３３の個数は、四つに限定されるものではなく、一つ以上であれば（設置可能な現実的な範囲で）特定の個数に限定されるものではない。また、図４に示す例では各電気絶縁スペーサ３３はそれぞれ円柱状（別言すれば、太鼓状，ドラム状）に形成されているが、電気絶縁スペーサ３３の形態は、円柱状に限定されるものではなく、例えば角柱状でも良い。すなわち、電気絶縁スペーサ３３の個数や形態は、筐体３０に対してモジュール取付板３１を固定し得ると共にこれら筐体３０とモジュール取付板３１との間に空間を形成し得るものであれば、いくつでも良く、また、どのような形態でも良い。
【００７２】
モジュール２１等と筐体３０との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様としては、或いは、モジュール取付板自体がプレート状の部材（具体的には例えば、樹脂製のプレート３１ｉ）として形成されるようにすることが考えられる（図５）。すなわち、本発明における電気絶縁性能を備える部材は、モジュール２１等が取り付けられるモジュール取付板３１ｉとしてプレート状に形成されるようにしても良い。
【００７３】
なお、モジュール２１等と当該モジュール２１等を格納する筐体３０との間を電気絶縁させるようにした場合には、アンテナ３への直撃雷９が発生したときは、図２における〈経路ii〉が遮断されて除去され、〈経路ｉ〉がサージ電流の経路になる。
【００７４】
（３）筐体と鉄塔との間の電気絶縁
アンテナ側設備を構成する各種機器・装置を格納する筐体本体への雷サージ電流（の分流）の流入を防ぐ（言い換えると、流入する雷サージ電流（の分流）を十分に低減させる）ために、筐体自体を通過して雷サージ電流が流れる経路を作らない構成を実現し得るように、筐体と当該筐体が据え付けられる鉄塔とが電気的に直接接続しないようにして筐体と鉄塔との間を電気絶縁させる（図６参照）。
【００７５】
筐体３０（別言すれば、筐体本体，筐体それ自体）と鉄塔４（別言すれば、鉄塔４を構成する部材）との間の電気絶縁は、筐体３０と鉄塔４とが電気的に直接接続しないように、これら筐体３０と鉄塔４との間に絶縁材料，絶縁体によって形成された電気絶縁性能を備える部材が介在させられることによって実現される。
【００７６】
筐体３０と鉄塔４との間に介在させられる部材を形成するための絶縁材料，絶縁体は、特定の種類に限定されるものではなく、例えば耐久性や堅牢性が確保されることが考慮されるなどした上で、適当な材質が適宜選択される。
【００７７】
筐体３０と鉄塔４との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様は、筐体３０と鉄塔４との間に介在して筐体３０と鉄塔４とが電気的に直接接続することを阻止してこれらの間における電気絶縁を実現することができるものであれば、特定の態様に限定されるものではなく、例えば筐体の構造（特に、外部構造）や鉄塔の構造（特に、筐体３０が固定される部位の構造や部材の形態）が考慮されるなどした上で、適当な態様が適宜選択される。
【００７８】
筐体３０と鉄塔４との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様としては、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、筐体３０を鉄塔４の構成部材（図６に示す例では、筐体取付用のポール４ｂ）へと取り付けるために樹脂製の取付具（言い換えると、把持具；図６に示す例における符号６の部材）が用いられるようにすることが考えられる。すなわち、本発明における電気絶縁性能を備える部材は、筐体３０を鉄塔４へと取り付ける取付具／把持具６として形成されるようにしても良い。
【００７９】
筐体３０と鉄塔４との間に介在する電気絶縁性能を備える部材の態様としては、或いは、鉄塔４のうちの筐体３０が取り付けられる部位（図６に示す例における筐体取付用のポール４ｂ）が樹脂製の部材によって形成されるようにすることが考えられる。すなわち、本発明における電気絶縁性能を備える部材は、鉄塔４に備えられて筐体３０が取り付けられる筐体支持部材（図６に示す例における筐体取付用のポール４ｂ）として形成されるようにしても良い。
【００８０】
したがって、図６に示す例において、筐体取付用のポール４ｂと取付具／把持具６とのうちの少なくとも一方が電気絶縁性能を備える部材によって形成されるようにすることが考えられる。
【００８１】
なお、筐体３０と鉄塔４との間を電気絶縁させるようにした場合には、アンテナ３への直撃雷９が発生したときは、図２における〈経路ii〉が遮断されて除去され、〈経路ｉ〉がサージ電流の経路になる（図６も参照）。
【００８２】
以上のように構成された耐雷性能の向上方法によれば、アンテナ３からモジュール２１等を経由した上で鉄塔４の塔脚４ａからアースへと至る経路上に電気絶縁性能を備える部材（具体的には例えば、図３乃至図６に示す例のように、ゴム製のマット３２，電気絶縁スペーサ３３，樹脂製のプレート３１ｉ，取付具／把持具６，若しくは筐体取付用のポール４ｂ）が介在するようになるので、アンテナ３への直撃雷９が発生した場合でもモジュール２１等へのサージ電流の侵入／流入を防ぐことができる。このため、アンテナ側設備としてのアンテナ側の光電変換部２０の耐雷性能の向上を図ることが可能になり、延いては通信装置としての安定性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００８３】
なお、上述の実施形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。
【００８４】
例えば、上述の実施形態では図７に例として挙げた施設構成及び図１に例として挙げた通信システム・装置に対して本発明が適用されるようにしているが、本発明が適用され得る施設構成やシステム構成・装置構成は上述の実施形態におけるものに限られるものではなく、鉄塔に設置されるアンテナ側設備と鉄塔外に設置される無線装置側設備とを有するものとして構成される通信装置に対して広く一般的に適用することができる。
【００８５】
また、上述の実施形態ではモジュール２１等と筐体３０との間に電気絶縁性能を備える部材（３２，３３，３１ｉ）が介在させられると共に筐体３０と鉄塔４との間に電気絶縁性能を備える部材（６，４ｂ）が介在させられるようにしているが、モジュール２１等と筐体３０との間及び筐体３０と鉄塔４との間の両方に電気絶縁性能を備える部材が介在させられることは本発明において必須の構成では無く、モジュール２１等と筐体３０との間及び筐体３０と鉄塔４との間のうちの少なくとも一方に電気絶縁性能を備える部材が介在させられるようにしても良い。どちらか一方のみでも、モジュール２１等へと流入する雷サージ電流を低減させることはできる。
【符号の説明】
【００８６】
１    無線装置
２Ａ  光ファイバ
２Ｂ  光ファイバ
２Ｃ  光ファイバ
２Ｄ  光ファイバ
３    アンテナ
３ａ  アンテナ架台
４    鉄塔
４ａ  塔脚
４ｂ  筐体取付用のポール
５    導波管，同軸ケーブル
６    取付具／把持具
９    直撃雷
１０    無線装置側の光／電気・電気／光変換部，無線装置側の光電変換部
１１    サーキュレータ
１２    電気／光変換部
１３    光／電気変換部
１５    電源部
１６    光給電送信部
２０    アンテナ側の光／電気・電気／光変換部，アンテナ側の光電変換部
２１    光／電気変換部
２２    帯域通過フィルタ
２３    サーキュレータ
２４    帯域通過フィルタ
２５    電気／光変換部
２６    アンテナ共用器
２７    光給電受信部
３０    筐体
３１    モジュール取付板
３１ｉ  電気絶縁性能を備えるモジュール取付板（樹脂製のプレート）
３２    マット
３３    電気絶縁スペーサ
【図１】
2019004321.tif 000003
【図２】
2019004321.tif 000004
【図３】
2019004321.tif 000005
【図４】
2019004321.tif 000006
【図５】
2019004321.tif 000007
【図６】
2019004321.tif 000008
【図７】
2019004321.tif 000009