(57)【要約】【課題】  不要輻射の回り込みによる発振を防止して、確実に電波の中継を行い得る電波中継装置を実現する。【解決手段】  受信アンテナを介して受信した電波を増幅する増幅手段と、増幅手段によって増幅された電波を再放射する再放射アンテナと、増幅手段から再放射アンテナに供給される電波、及び再放射アンテナで反射され増幅手段に戻る電波を減衰させる減衰手段とを電波中継装置に設けたことにより、再放射アンテナで反射されて増幅手段に戻る電波の戻り成分を大幅に低減して伝送線路に発生する定在波を減少させ、不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。【選択図】        図１
2005143022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信アンテナを介して受信した電波を増幅する増幅手段と、
上記増幅手段によって増幅された上記電波を再放射する再放射アンテナと、
上記増幅手段から上記再放射アンテナに供給される上記電波、及び上記再放射アンテナで反射され上記増幅手段に戻る上記電波を減衰させる減衰手段と
を具えることを特徴とする電波中継装置。
【請求項２】
上記減衰手段は上記再放射アンテナの給電点近傍に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の電波中継装置。
【請求項３】
上記受信アンテナを上記増幅手段に接続する接続端子を具える
ことを特徴とする請求項１に記載の電波中継装置。
【請求項４】
受信アンテナを介して受信した電波を再放射する再放射アンテナと、
上記再放射アンテナの給電点近傍に設けられ、上記受信アンテナを介して受信した上記電波を増幅して上記再放射アンテナに供給する増幅手段と
を具えることを特徴とする電波中継装置。
【請求項５】
上記受信アンテナを上記増幅手段に接続する接続端子を具える
ことを特徴とする請求項４に記載の電波中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波中継装置に関し、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）電波を受信して再放射する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯形ＧＰＳ受信機が普及しつつある。携帯型ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ電波を受信する受信アンテナ、受信したＧＰＳ電波を増幅及び復調してＧＰＳ信号を生成する受信部、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置を測位する信号処理回路、測位した位置を緯度・経度の数値や地図上に表示する表示部等が１つの筐体に納められて構成されており、ユーザが携帯して自己の位置を容易に確認し得るようになされている。
【０００３】
ここで、ＧＰＳ電波はその強度が微弱であるため、室内ではこれを受信することができない。このため、上述した携帯型ＧＰＳ受信機は室内で使用することができないという問題を有している。
【０００４】
かかる問題を解決するため、携帯型ＧＰＳ受信機を室内で使用できるようにするためのＧＰＳ電波中継装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図３はＧＰＳ電波中継装置１を示し、受信部２と再放射部３とを中継ケーブル４で接続して構成される。
【０００６】
受信部２は、ＧＰＳ電波を受信するための例えばパッチアンテナでなる受信アンテナ５と、当該受信アンテナ５を介して受信したＧＰＳ電波を増幅し、中継ケーブル４を介して再放射部３に供給するアンプ６とを有している。一方再放射部３は、受信部２から供給される増幅後のＧＰＳ電波を再放射するための例えばヘリカルアンテナでなる再放射アンテナ７と、受信部２のアンプ６に対し中継ケーブル４を介して直流の電源電流を供給する電源回路８とを有している。
【０００７】
受信部２と中継ケーブル４の間、及び中継ケーブル４と再放射部３の間は、それぞれ受信部ケーブルコネクタ４Ａ及び再放射部ケーブルコネクタ４Ｂを介して脱着し得るようになされている。
【０００８】
アンプ６の出力端子６Ａと受信部ケーブルコネクタ４Ａの間には、電源回路８から供給される電源電流が当該アンプ６の出力端子６Ａに流入することを防止するためのコンデンサ９が設けられている。同様に、再放射部ケーブルコネクタ４Ｂと再放射アンテナ７の間には、電源回路８から供給される電源電流が当該再放射アンテナ７に流入することを防止するためのコンデンサ１０が設けられている。
【０００９】
また、受信部ケーブルコネクタ４Ａとアンプ６の電源入力端子６Ｂの間には、アンプ６で増幅されたＧＰＳ電波が当該アンプ６の電源入力端子６Ｂに流入することを防止するためのコイル１１が設けられている。同様に、再放射部ケーブルコネクタ４Ｂと電源回路８の間には、アンプ６で増幅されたＧＰＳ電波が当該電源回路８に流入することを防止するためのコイル１２が設けられている。
【００１０】
このＧＰＳ電波中継装置１を使用する際には、図４に示すように、受信部２を屋外に設置するとともに、再放射部３を屋内にある携帯型ＧＰＳ受信機１５の内蔵受信アンテナ（図示せず）近傍に配置する。
【００１１】
屋外に設置された受信部２は、衛星軌道上の複数のＧＰＳ衛星１６から送信されるＧＰＳ電波を受信アンテナ５（図３）で受信した後アンプ６で増幅し、これを中継ケーブル４を介して再放射部３に伝送する。再放射部３の再放射アンテナ７（図３）は、当該増幅されたＧＰＳ電波を再放射する。携帯型ＧＰＳ受信機１５は、再放射されたＧＰＳ電波を受信して測位を行う。かくしてＧＰＳ電波中継装置１を用いることにより、携帯型ＧＰＳ受信機１５が屋内にある場合でも測位を行うことができる。
【特許文献１】特開平６−３０３０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したようにＧＰＳ電波中継装置１の再放射アンテナ７は、携帯型ＧＰＳ受信機１５
の内蔵受信アンテナ近傍に配置される。この再放射アンテナ７のインピーダンスは、携帯型ＧＰＳ受信機１５との位置関係や、中継ケーブル４の路線長や配置状態（延びているか、束ねられているか等）に応じて様々に変化する。このため、ＧＰＳ電波中継装置１の設計時において当該再放射アンテナ７のインピーダンスを一定値に定めて回路設計を行うことができない。
【００１３】
このためＧＰＳ電波中継装置１の再放射アンテナ７は整合を取ることができず（不整合状態）、これによりアンプ６と再放射アンテナ７との間の伝送線路（主として中継ケーブル４）に定在波が発生する。この定在波によって伝送線路から放射される不要輻射が、ＧＰＳ電波中継装置１の受信アンテナ５に回り込んで受信され、この回り込みによって当該ＧＰＳ電波中継装置１が発振を起こしてしまうことがあるという問題があった。
【００１４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、不要輻射の回り込みによる発振を防止して、確実に電波の中継を行い得る電波中継装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる課題を解決するため第１の発明においては、受信アンテナを介して受信した電波を増幅する増幅手段と、増幅手段によって増幅された電波を再放射する再放射アンテナと、増幅手段から再放射アンテナに供給される電波、及び再放射アンテナで反射され増幅手段に戻る電波を減衰させる減衰手段とを電波中継装置に設けた。
【００１６】
再放射アンテナに供給される電波、及び当該再放射アンテナで反射され伝送線路を介して増幅手段に戻る電波を減衰手段でそれぞれ減衰させるようにしたことにより、再放射アンテナで反射されて増幅手段に戻る電波の戻り成分を大幅に低減して伝送線路に発生する定在波を減少させ、不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。
【００１７】
また第２の発明においては、受信アンテナを介して受信した電波を再放射する再放射アンテナと、再放射アンテナの給電点近傍に設けられ、受信アンテナを介して受信した電波を増幅して再放射アンテナに供給する増幅手段とを電波中継装置に設けた。
【００１８】
受信した電波を増幅する増幅手段を、再放射アンテナの給電点近傍に設けたことにより、再放射アンテナ７の不整合によって伝送線路に発生する定在波の発生線路長を短縮して不要輻射を低減し、当該不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述のように本発明によれば、受信アンテナを介して受信した電波を増幅する増幅手段と、増幅手段によって増幅された電波を再放射する再放射アンテナと、増幅手段から再放射アンテナに供給される電波及び再放射アンテナで反射され増幅手段に戻る電波を減衰させる減衰手段とを電波中継装置に設けたことにより、再放射アンテナで反射されて増幅手段に戻る電波の戻り成分を大幅に低減して伝送線路に発生する定在波を減少させ、不要輻射の回り込みによる発振を防止して、確実に電波の中継を行い得る電波中継装置を実現することができる。
【００２０】
また本発明によれば、受信アンテナを介して受信した電波を再放射する再放射アンテナと、再放射アンテナの給電点近傍に設けられ、受信アンテナを介して受信した電波を増幅して再放射アンテナに供給する増幅手段とを電波中継装置に設けたことにより、再放射アンテナの不整合によって発生する定在波の発生線路長を短縮して不要輻射を低減し、当該不要輻射の回り込みによる発振を防止して、確実に電波の中継を行い得る電波中継装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２２】
（１）第１の実施の形態
図３との共通部分に同一符号を付して示す図１において、２０は全体として第１の実施の形態によるＧＰＳ電波中継装置を示し、再放射部２１における再放射アンテナ７の給電点近傍に減衰器２２が設けられている以外は、従来のＧＰＳ電波中継装置１と同一である。
【００２３】
この減衰器２２は、コンデンサ１０と再放射アンテナ７との間に直列に接続された抵抗２３及び２４と、一端が抵抗２３及び２４の中点に接続されるとともに他端が接地された抵抗２５とで構成され、当該減衰器２２を通過するＧＰＳ電波が所定値（ここでは６[dB]とする）だけ減衰するように各抵抗２３〜２５の抵抗値が選定されている。
【００２４】
ＧＰＳ電波中継装置２０の受信部２は、衛星軌道上のＧＰＳ衛星（図示せず）から送信されるＧＰＳ電波を受信アンテナ５で受信した後、増幅手段としてのアンプ６で増幅し、中継ケーブル４を介して再放射部２１に供給する。再放射部２１は、アンプ６によって増幅されたＧＰＳ電波を減衰器２２で６[dB]だけ減衰した後、再放射アンテナ７を介して再放射する。
【００２５】
ここで、このＧＰＳ電波中継装置２０を使用する際には、従来と同様、受信部２を屋外に設置するとともに、再放射部２１を屋内にある携帯型ＧＰＳ受信機（図示せず）の内蔵受信アンテナ近傍に配置する。
【００２６】
この使用状態において、再放射アンテナ７は従来と同様に不整合状態にある。このため再放射アンテナ７は受信部２から供給されるＧＰＳ電波の一部を反射し、中継ケーブル４を介して受信部２に戻してしまう。この戻り成分によって、アンプ６と再放射アンテナ７との間の伝送線路（主として中継ケーブル４）に定在波が発生する。
【００２７】
このとき減衰器２２は、ＧＰＳ電波の戻り成分を６[dB]減衰して中継ケーブル４に送出する。これに加えて減衰器２２は、上述したように、ＧＰＳ電波がアンプ６から再放射アンテナ７に供給される際にも、当該ＧＰＳ電波を６[dB]減衰している。
【００２８】
このように、ＧＰＳ電波の戻り成分は減衰器２２によって２度減衰される。このためＧＰＳ電波中継装置２０におけるＧＰＳ電波の戻り成分は、従来のＧＰＳ電波中継装置１に比べて合計６[dB]＋６[dB]＝１２[dB]も低下する。
【００２９】
以上の構成において、このＧＰＳ電波中継装置２０では、受信部２における再放射アンテナ７の給電点近傍に減衰器２２を設けた。この減衰器２２によって、再放射アンテナ７に供給されるＧＰＳ電波は６[dB]減衰され、さらに、当該再放射アンテナ７で反射されて受信部２に戻るＧＰＳ電波の戻り成分も６[dB]減衰される。このように、ＧＰＳ電波の戻り成分は減衰器２２を往復通過して２回の減衰を受け、合計６[dB]＋６[dB]＝１２[dB]減衰される。
【００３０】
このためこのＧＰＳ電波中継装置２０では、ＧＰＳ電波の戻り成分を合計１２[dB]低減することができ、これにより伝送線路に発生する定在波を大幅に減少することができる。
【００３１】
ここで、上述したように減衰器２２は、再放射アンテナ７に供給されるＧＰＳ電波を６[dB]減衰しており、これにより再放射アンテナ７から携帯型ＧＰＳ受信機に向けて再放射されるＧＰＳ電波の強度も低下する。しかしながら、ＧＰＳ電波中継装置２０の使用状態においては、再放射アンテナ７は携帯型ＧＰＳ受信機の受信アンテナに近接して配置されるため、再放射されるＧＰＳ電波の出力低下は実際上問題とならない。
【００３２】
以上の構成によれば、再放射アンテナ７の給電点近傍に設けた減衰器２２によって、再放射アンテナ７に供給されるＧＰＳ電波、及び当該再放射アンテナ７で反射されて受信部２に戻るＧＰＳ電波の戻り成分をそれぞれ減衰させるようにしたことにより、従来に比して伝送線路に発生する定在波を減少させ、不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。
【００３３】
なお上述の第１の実施の形態においては、減衰器２２によるＧＰＳ電波の減衰値を６[dB]としたが、本発明はこれに限らず、アンプ６の増幅率や再放射アンテナ７の放射効率、さらには中継ケーブル４の路線長等、ＧＰＳ電波中継装置２０の回路構成に応じて、減衰器２２の減衰値を変更してもよい。
【００３４】
また上述の第１の実施の形態においては、受信部２と中継ケーブル４の間、及び中継ケーブル４と再放射部２１の間を、それぞれ接続端子としての受信部ケーブルコネクタ４Ａ及び再放射部ケーブルコネクタ４Ｂを介して脱着し得るようにしたが、本発明はこれに限らず、受信部２又は再放射部２１の一方、あるいは受信部２及び再放射部２１の双方を、中継ケーブル４と一体に構成してもよい。
【００３５】
さらに上述の第１の実施の形態においては、受信部２に受信アンテナ５とアンプ６とを設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、受信部２にアンプ６のみを設け、所定の接続端子を介して当該アンプ６に外付けの受信アンテナを接続するようにしてもよい。
【００３６】
さらに上述の第１の実施の形態においては、ＧＰＳ電波を受信して増幅し再放射するＧＰＳ波中継装置２０に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ラジオ放送やテレビ放送の電波中継装置、あるいは携帯電話の電波中継装置等、種々の電波中継装置に本発明を適用しても良い。
【００３７】
（２）第２の実施の形態
図１及び図３との共通部分に同一符号を付して示す図２において、３０は全体として第２の実施の形態によるＧＰＳ電波中継装置を示し、アンプ６が再放射部３２における再放射アンテナ７の給電点近傍に設けられている点と、減衰器２２を持たない点で、図１に示すＧＰＳ電波中継装置２０と相違する。また、アンプ６に電源電流を供給する電源回路８が当該アンプ６に直結されているため、電源電流の流入を防止するコンデンサ９及び１０並びにＧＰＳ波の流入を防止するコイル１１及び１２（図１）は必要としない。
【００３８】
このＧＰＳ電波中継装置３０は、受信部３１の受信アンテナ５を介して受信したＧＰＳ電波を、中継ケーブル４を介して再放射部３２に供給する。再放射部３２のアンプ６は、中継ケーブル４を介して供給されたＧＰＳ電波を増幅し、再放射アンテナ７を介して再放射する。
【００３９】
ここでＧＰＳ電波中継装置３０では、アンプ６が再放射アンテナ７の給電点近傍に設けられていることから、再放射アンテナ７の不整合によって生じる定在波は、当該再放射アンテナ７とアンプ６との間の極めて短い伝送線路上にのみ発生する。これによりこのＧＰＳ電波中継装置３０では、従来に比して不要輻射を低減することができる。
【００４０】
以上の構成において、このＧＰＳ電波中継装置３０では、受信したＧＰＳ電波を増幅するアンプ６を、再放射アンテナ７の給電点近傍に設けた。これにより、再放射アンテナ７の不整合によって定在波が発生する伝送線路長を短縮して不要輻射を低減し、当該不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。
【００４１】
さらにこのＧＰＳ電波中継装置３０では、定在波が発生する（すなわち不要輻射を発生する）伝送線路は、再放射部３２の内部に限られている。そして、ＧＰＳ電波中継装置３０を使用する際には、受信部３１は屋外に設置されるのに対し、再放射部３２は屋内に設置される。このためこのＧＰＳ電波中継装置３０では、不要輻射の発生元（すなわち再放射部３２）と、当該不要輻射を受信する受信部３１とを離開することができ、これによって、さらに不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。
【００４２】
以上の構成によれば、アンプ６を再放射アンテナ７の給電点近傍に設け、再放射アンテナ７の不整合によって定在波が発生する伝送線路長を短縮したことにより、不要輻射を低減して当該不要輻射の回り込みによる発振を防止することができる。
【００４３】
なお上述の第２の実施の形態においては、受信部３１と中継ケーブル４の間、及び中継ケーブル４と再放射部３２の間を、それぞれ受信部ケーブルコネクタ４Ａ及び再放射部ケーブルコネクタ４Ｂを介して脱着し得るようにしたが、本発明はこれに限らず、受信部３１又は再放射部３２の一方、あるいは受信部３１及び再放射部３２の双方を、中継ケーブルと一体に構成してもよい。
【００４４】
さらに上述の第２の実施の形態においては、ＧＰＳ電波を受信して増幅し再放射するＧＰＳ電波中継装置３０に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ラジオ放送やテレビ放送の電波中継装置、あるいは携帯電話の電波中継装置等、種々の電波中継装置に本発明を適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、電波を受信して増幅し再放射する種々の電波中継装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施の形態のＧＰＳ電波中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施の形態のＧＰＳ電波中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のＧＰＳ電波中継装置の構成を示すブロック図である。
【図４】ＧＰＳ電波中継装置の使用状態を示す略線図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、２０、３０……ＧＰＳ電波中継装置、２、３１……受信部、３、２１、３２……再放射部、４……中継ケーブル、５……受信アンテナ、６……アンプ、７……再放射アンテナ、８……電源回路、９、１０……コンデンサ、１１、１２……コイル、２０……減衰部、２１、２２、２３……抵抗。
【図１】
2005143022.tif 000003
【図２】
2005143022.tif 000004
【図３】
2005143022.tif 000005
【図４】
2005143022.tif 000006