(57)【要約】  無線装置（１００）であって、高周波信号を含む電波を放射する放射導体（１０１）と、電力制限回路（１０８）と、高周波ＩＣ（１０６）とを備えている。また、電力制限回路（１０８）は、放射導体側インピーダンス変換回路（１０２）と、無線回路側インピーダンス変換回路（１０５）と、放射導体側電力クリッピングダイオード（１０３）と、無線回路側電力クリッピングダイオード（１０４）とを有している。また、放射導体（１０１）と高周波ＩＣ（１０６）との間に、放射導体側インピーダンス変換回路（１０２）および無線回路側インピーダンス変換回路（１０５）が接続されている。また、放射導体側インピーダンス変換回路（１０２）および無線回路側インピーダンス変換回路（１０５）の間に、放射導体側電力クリッピングダイオード（１０３）および無線回路側電力クリッピングダイオード（１０４）が並列接続されている。
2015141117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を含む電波を放射する放射導体と、
電力制限回路と、
高周波ＩＣとを備え、
前記電力制限回路は、
放射導体側インピーダンス変換回路と、
無線回路側インピーダンス変換回路と、
放射導体側電力クリッピングダイオードと、
無線回路側電力クリッピングダイオードとを有し、
前記放射導体と前記高周波ＩＣとの間に、前記放射導体側インピーダンス変換回路および前記無線回路側インピーダンス変換回路が接続され、
前記放射導体側インピーダンス変換回路および前記無線回路側インピーダンス変換回路の間に、前記放射導体側電力クリッピングダイオードおよび前記無線回路側電力クリッピングダイオードが並列接続される、
無線装置。
【請求項２】
高周波信号を含む電波を放射する、第１放射導体、および第２放射導体と、
第１電力制限回路、および第２電力制限回路と、
第１高周波ＩＣ、および第２高周波ＩＣとを備え、
前記第１電力制限回路は、
第１放射導体側インピーダンス変換回路と、
第１無線回路側インピーダンス変換回路と、
第１放射導体側電力クリッピングダイオードと、
第１無線回路側電力クリッピングダイオードとを有し、
前記第２電力制限回路は、
第２放射導体側インピーダンス変換回路と、
第２無線回路側インピーダンス変換回路と、
第２放射導体側電力クリッピングダイオードと、
第２無線回路側電力クリッピングダイオードとを有し、
前記第１放射導体と第１高周波ＩＣとの間に、前記第１放射導体側インピーダンス変換回路および前記第１無線回路側インピーダンス変換回路が接続され、
前記第１放射導体側インピーダンス変換回路と前記第１無線回路側インピーダンス変換回路との間に、前記第１放射導体側電力クリッピングダイオードおよび前記第１無線回路側電力クリッピングダイオードが並列接続され、
前記第２放射導体と第２高周波ＩＣとの間に、前記第２放射導体側インピーダンス変換回路および前記第２無線回路側インピーダンス変換回路が接続され、
前記第２放射導体側インピーダンス変換回路と前記第２無線回路側インピーダンス変換回路との間に、前記第２放射導体側電力クリッピングダイオードおよび前記第２無線回路側電力クリッピングダイオードが並列接続される、
無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被計量物の流量を計測する流量計測装置に接続される無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家屋等の建造物に設置された流量計測装置によって、ガス、電気または水道等の使用量を計測し、この計測データを無線通信によって収集する自動検針システムが導入されている。このような自動検針システムは、ガスメータ等の流量計測装置の金属筐体表面に取り付けられる無線アダプタ子機、および、無線アダプタ子機と無線通信し、通信信号をセンター機器に送信するための無線親機を備えている。【０００３】
ここで、無線アダプタ子機および無線親機等を構成する一般的な無線装置として、放射導体から受信された信号によって無線コンポーネントが損傷または破壊されないような無線回路が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載された無線装置は、放射導体と無線コンポーネントとの間に、所定レベル以上の放射導体から受信された信号が無線コンポーネント側に入力されないように構成された回路が接続されている。【０００４】
ここで、放射導体と無線コンポーネントとの間に放射導体から入力された信号レベルを制限する回路を設ける方法として、２つのダイオードを信号線に並列に接続する方法がある。放射導体から入力された信号レベルが、このダイオードの電圧Ｖｆと回路のインピーダンスＺで決まる電力Ｗ１（＝Ｖｆ２／Ｚ）で規定される電力制限レベルよりも大きい場合には、この電力制限回路を通過できなくなる。これにより、この電力制限レベルを無線コンポーネントの絶対最大定格電力よりも低く設定することで、無線コンポーネントが破壊されることを防止できる。【０００５】
しかしながら、この電力制限レベルは、電圧ＶｆとインピーダンスＺとで一意に定まるものである。そして、電圧Ｖｆはダイオードの特性によって定まるものであるが、個々のダイオードにはバラツキが存在することから、電圧Ｖｆにはバラツキが生じ、その結果、電力制限レベルにも一定のバラツキが生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２２２２８５号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、放射導体から入力される電力レベルを任意に変更することのできる入力電力制限回路を有する無線装置を提供するものである。
【０００８】
本発明の無線装置は、高周波信号を含む電波を放射する放射導体と、電力制限回路と、高周波ＩＣとを備えている。電力制限回路は、放射導体側インピーダンス変換回路と、無線回路側インピーダンス変換回路と、放射導体側電力クリッピングダイオードと、無線回路側電力クリッピングダイオードとを有している。また、放射導体と高周波ＩＣとの間に、放射導体側インピーダンス変換回路および無線回路側インピーダンス変換回路が接続されている。さらに、放射導体側インピーダンス変換回路および無線回路側インピーダンス変換回路の間には、放射導体側電力クリッピングダイオードおよび無線回路側電力クリッピングダイオードが並列接続されている。
【０００９】
このような構成によれば、インピーダンス変換回路によってダイオード回路のインピーダンスを任意に変更することができる。これにより、電力制限回路の制限電力を任意に切り替えて、無線コンポーネントに入力される電力を無線コンポーネントの絶対最大定格電力以下に抑えることができ、無線コンポーネントの破壊を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線装置の設置例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る無線回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線装置１００の構成を示す図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線装置１００の設置例を示す図である。
【００１３】
本実施の形態の無線装置１００は、図１に示されるように、放射導体１０１と、電力制限回路１０８と、高周波ＩＣ１０６とを備えている。電力制限回路１０８、および高周波ＩＣ１０６は、無線基板１０７上に実装されている。そして、電力制限回路１０８は、放射導体側インピーダンス変換回路１０２、無線回路側インピーダンス変換回路１０５、放射導体側電力クリッピングダイオード１０３、および無線回路側電力クリッピングダイオード１０４を備えている。
【００１４】
図２において、流量計測装置２００および流量計測装置２５０は、近接しながら隣り合って設置されている。流量計測装置２００および流量計測装置２５０それぞれの前面には、無線筐体２０１が設置されており、無線筐体２０１には無線基板１０７が内蔵されている。
【００１５】
図２に示されるように、流量計測装置２００および流量計測装置２５０が接近して設置される場合であって、例えば流量計測装置２５０が送信状態であり、同時に流量計測装置２００が受信状態である場合を想定する。この場合、流量計測装置２５０側の放射導体１０１から出力された、高い電力の送信信号が、流量計測装置２００側の放射導体１０１に入力され、流量計測装置２００側の高周波ＩＣ１０６にそのまま入力される。もし電力制限回路１０８が無い場合には、この高出力信号がそのまま高周波ＩＣ１０６に入力されるので、この入力信号電力が無線ＩＣの絶対最大定格電力を超えた場合、この高周波ＩＣ１０６は破壊される可能性が高い。
【００１６】
しかしながら、本実施の形態では、無線装置１００が電力制限回路１０８を有しているので、入力された、電力信号の高い電力が制限され、小さい電力信号として高周波ＩＣ１０６に入力されるので、破壊等は起こらない。
【００１７】
次に、電力制限回路１０８について詳細を説明する。電力制限回路１０８は、放射導体側電力クリッピングダイオード１０３および無線回路側電力クリッピングダイオード１０４それぞれの外側（並列するダイオードとは反対側）に、放射導体側インピーダンス変換回路１０２および無線回路側インピーダンス変換回路１０５が接続されている。つまり、放射導体側電力クリッピングダイオード１０３の放射導体１０１側に放射導体側インピーダンス変換回路１０２が接続され、無線回路側電力クリッピングダイオード１０４の高周波ＩＣ１０６側に無線回路側インピーダンス変換回路１０５が接続されている。
【００１８】
このような構成によれば、放射導体側電力クリッピングダイオード１０３および無線回路側電力クリッピングダイオード１０４の回路インピーダンスを変えることができ、電力制限レベルを任意に調整することができる。
【００１９】
例えば、放射導体側インピーダンス変換回路１０２および無線回路側インピーダンス変換回路１０５が無い場合を想定する。この場合、回路インピーダンスが５０Ωであるとすると、電力制限レベルＷ１は、ダイオードの順方向電圧Ｖｆと回路インピーダンス（５０Ω）とにより、Ｗ１＝Ｖｆ２／５０と計算できる。
【００２０】
ここで、本実施の形態において、例えば電力制限レベルＷ１を１／２にしたい場合には、放射導体側インピーダンス変換回路１０２および無線回路側インピーダンス変換回路１０５のインピーダンスを調整することで、インピーダンスを５０Ωから１００Ωに調整する。これにより、電力制限レベルＷ２は、ダイオードの順方向電圧Ｖｆと回路インピーダンス（１００Ω）とにより、Ｗ２＝Ｖｆ２／１００と計算でき、回路インピーダンスが５０Ωの場合の電力制限レベルＷ１の半分になることがわかる。
【００２１】
以上述べたように、本実施の形態の無線装置１００によれば、放射導体出力が高い場合で、かつ、２つ以上の無線回路が近接して設置された場合において、放射導体１０１から入力された電力が無線コンポーネントの絶対最大定格電力を上回る場合でも、無線コンポーネントを破壊から防ぐことができる。
【００２２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００２３】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る無線装置３００の構成を示す図である。
【００２４】
本実施の形態の無線装置３００は、図３に示されるように、第１放射導体３０１、第２放射導体３０２、第１電力制限回路３２０、第２電力制限回路３３０、第１高周波ＩＣ３１１、第２高周波ＩＣ３１２、およびメインマイコン３１３を備えている。このうち、第１放射導体３０１および第２放射導体３０２以外の構成要素は、無線基板３４０上に実装されている。そして、第１電力制限回路３２０は、第１放射導体側インピーダンス変換回路３０３、第１無線回路側インピーダンス変換回路３０９、第１放射導体側電力クリッピングダイオード３０５、および第１無線回路側電力クリッピングダイオード３０６を備えている。
【００２５】
また、第２電力制限回路３３０は、第２放射導体側インピーダンス変換回路３０４、第２無線回路側インピーダンス変換回路３１０、第２放射導体側電力クリッピングダイオード３０７、および、第２無線回路側電力クリッピングダイオード３０８を備えている。
【００２６】
次に、第１電力制限回路３２０について詳細を説明する。第１電力制限回路３２０は、第１放射導体側電力クリッピングダイオード３０５および第１無線回路側電力クリッピングダイオード３０６それぞれの外側（並列するダイオードとは反対側）に、第１放射導体側インピーダンス変換回路３０３および第１無線回路側インピーダンス変換回路３０９が接続されている。つまり、第１放射導体側電力クリッピングダイオード３０５の第１放射導体３０１側に第１放射導体側インピーダンス変換回路３０３が接続され、第１無線回路側電力クリッピングダイオード３０６の第１高周波ＩＣ３１１側に第１無線回路側インピーダンス変換回路３０９が接続されている。
【００２７】
このような構成によれば、第１放射導体側電力クリッピングダイオード３０５および第１無線回路側電力クリッピングダイオード３０６の回路インピーダンスを変えることができ、第１高周波ＩＣ３１１への電力制限レベルを任意に調整することができる。
【００２８】
次に、第２電力制限回路３３０について詳細を説明する。第２電力制限回路３３０は、第２放射導体側電力クリッピングダイオード３０７および第２無線回路側電力クリッピングダイオード３０８それぞれの外側（並列するダイオードとは反対側）に、第２放射導体側インピーダンス変換回路３０４および第２無線回路側インピーダンス変換回路３１０が接続されている。つまり、第２放射導体側電力クリッピングダイオード３０７の第２放射導体３０２側に第２放射導体側インピーダンス変換回路３０４が接続され、第２無線回路側電力クリッピングダイオード３０８の第２高周波ＩＣ３１２側に第２無線回路側インピーダンス変換回路３１０が接続されている。
【００２９】
このような構成により、第２放射導体側電力クリッピングダイオード３０７および第２無線回路側電力クリッピングダイオード３０８の回路インピーダンスを変えることができ、第２高周波ＩＣ３１２への電力制限レベルを任意に調整することができる。
【００３０】
図３に示されるように、第１放射導体３０１および第２放射導体３０２が接近して設置される場合に、例えば第１高周波ＩＣ３１１が送信し、かつ、同時に第２高周波ＩＣ３１２が受信状態であった場合を想定する。このとき、第１放射導体３０１から出力された、高い電力の送信信号が第２放射導体３０２に入力される。そして、もし第２電力制限回路３３０が無い場合は、この高出力信号がそのまま第２高周波ＩＣ３１２に入力されるので、この入力信号電力が無線ＩＣの絶対最大定格電力を超えた場合、この第２高周波ＩＣ３１２は破壊される可能性が高い。
【００３１】
しかしながら、本実施の形態では、第２電力制限回路３３０が存在するので、入力された高い電力信号の電力は制限され、小さい電力信号として第２高周波ＩＣ３１２に入力されるので、破壊等は起こらない。
【００３２】
逆に、第２高周波ＩＣ３１２が送信し、かつ、同時に第１高周波ＩＣ３１１が受信状態であった場合には、第１電力制限回路３２０が存在するので、入力された高い電力信号の電力は制限され、小さい電力信号として第１高周波ＩＣ３１１に入力されるので、破壊等は発生しない。
【００３３】
このように、特に無線親機の場合には、複数の放射導体を所有し、送信受信を同時に行う可能性が高いので、本実施の形態の電力制限回路は有効である。
【００３４】
以上述べたように、第１の実施の形態の無線装置１００は、高周波信号を含む電波を放射する放射導体１０１と、電力制限回路１０８と、高周波ＩＣ１０６とを備えている。電力制限回路１０８は、放射導体側インピーダンス変換回路１０２と、無線回路側インピーダンス変換回路１０５と、放射導体側電力クリッピングダイオード１０３と、無線回路側電力クリッピングダイオード１０４とを有している。そして、放射導体１０１と高周波ＩＣ１０６との間に、放射導体側インピーダンス変換回路１０２および無線回路側インピーダンス変換回路１０５が接続されている。さらに、放射導体側インピーダンス変換回路１０２および無線回路側インピーダンス変換回路１０５の間に、放射導体側電力クリッピングダイオード１０３および無線回路側電力クリッピングダイオード１０４が並列接続されている。
【００３５】
このような構成により、放射導体出力が高い場合で、かつ２つ以上の無線回路が近接して設置された場合で、放射導体１０１から入力された電力が無線コンポーネントの絶対最大定格電力を上回る場合でも、無線コンポーネントを破壊から防ぐことができる。
【００３６】
また、第２の実施の形態の無線装置３００は、高周波信号を含む電波を放射する、第１放射導体３０１および第２放射導体３０２と、第１電力制限回路３２０および第２電力制限回路３３０と、第１高周波ＩＣ３１１および第２高周波ＩＣ３１２とを備えている。また、第１電力制限回路３２０は、第１放射導体側インピーダンス変換回路３０３と、第１無線回路側インピーダンス変換回路３０９と、第１放射導体側電力クリッピングダイオード３０５と、第１無線回路側電力クリッピングダイオード３０６とを有している。第２電力制限回路３３０は、第２放射導体側インピーダンス変換回路３０４と、第２無線回路側インピーダンス変換回路３１０と、第２放射導体側電力クリッピングダイオード３０７と、第２無線回路側電力クリッピングダイオード３０８とを有している。また、第１放射導体３０１と第１高周波ＩＣ３１１との間に、第１放射導体側インピーダンス変換回路３０３および第１無線回路側インピーダンス変換回路３０９が接続されている。第１放射導体側インピーダンス変換回路３０３と第１無線回路側インピーダンス変換回路３０９との間に、第１放射導体側電力クリッピングダイオード３０５および第１無線回路側電力クリッピングダイオード３０６が並列接続されている。さらに、第２放射導体３０２と第２高周波ＩＣ３１２との間に、第２放射導体側インピーダンス変換回路３０４および第２無線回路側インピーダンス変換回路３１０が接続されている。第２放射導体側インピーダンス変換回路３０４と第２無線回路側インピーダンス変換回路３１０との間に、第２放射導体側電力クリッピングダイオード３０７および第２無線回路側電力クリッピングダイオード３０８が並列接続されている。
【００３７】
このような構成によって、放射導体出力が高い場合で、かつ２つ以上の無線回路が近接して設置された場合で、放射導体から入力された電力が無線コンポーネントの絶対最大定格電力を上回る場合でも、無線コンポーネントを破壊から防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上述べたように、本発明によれば、放射導体から入力される電力レベルを任意に変更することのできる入力電力制限回路を有する、という格別な効果を奏することができる。よって、本発明は、被計量物の流量を計測する流量計測装置に接続される無線装置、特に、強入力特性の向上を図った無線装置等として有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１００，３００    無線装置
１０１    放射導体
１０２    放射導体側インピーダンス変換回路
１０３    放射導体側電力クリッピングダイオード
１０４    無線回路側電力クリッピングダイオード
１０５    無線回路側インピーダンス変換回路
１０６    高周波ＩＣ
１０７    無線基板
１０８    電力制限回路
２００，２５０    流量計測装置
２０１    無線筐体
３０１    第１放射導体
３０２    第２放射導体
３０３    第１放射導体側インピーダンス変換回路
３０４    第２放射導体側インピーダンス変換回路
３０５    第１放射導体側電力クリッピングダイオード
３０６    第１無線回路側電力クリッピングダイオード
３０７    第２放射導体側電力クリッピングダイオード
３０８    第２無線回路側電力クリッピングダイオード
３０９    第１無線回路側インピーダンス変換回路
３１０    第２無線回路側インピーダンス変換回路
３１１    第１高周波ＩＣ
３１２    第２高周波ＩＣ
３１３    メインマイコン
３２０    第１電力制限回路
３３０    第２電力制限回路
３４０    無線基板
【図１】
2015141117.tif 000003
【図２】
2015141117.tif 000004
【図３】
2015141117.tif 000005
【国際調査報告】
2015141117.tif 000006
2015141117.tif 000007