(57)【要約】【課題】複数のアンテナ制御装置間を接続する多芯ケーブルの電源線に短絡が発生した場合でも、複数のアンテナ制御装置のうちの一部のアンテナ制御装置に電源を供給することを可能とするアンテナ制御装置用電源回路、アンテナ制御装置、無線基地局の制御システム、及び中継装置を提供する。【解決手段】アンテナ制御装置１０Ａは、第１〜第３の電源線２１〜２３及び第１〜第２の信号線２５，２６を含む多芯ケーブル２によって他のアンテナ制御装置１０にデイジーチェーン接続され、第１〜第３の電源線２１〜２３の何れかから供給される電源によって動作し、第１〜第２の信号線２５，２６によって伝送される制御信号に基づいてアレイアンテナ１２の制御を行う制御部３と電源回路４とを備え、電源回路４は、第１〜第３の電源線２１〜２３の短絡が発生したとき、デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限するサーミスタ４１を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源線及び信号線を含む多芯ケーブルによってデイジーチェーン接続され、前記電源線から供給される電源によって動作し、前記信号線によって伝送される制御信号に基づいてアンテナの制御を行う制御部を有するアンテナ制御装置に搭載され、
前記電源線の短絡が発生したとき、前記デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限又は遮断する電流規制素子を備えた
アンテナ制御装置用電源回路。
【請求項２】
前記電流規制素子は、前記電源線に介在し、温度の上昇によって電気抵抗が増大する感熱抵抗素子である、
請求項１に記載のアンテナ制御装置用電源回路。
【請求項３】
前記電流規制素子は、前記電源線に介在し、温度の上昇によって溶断するヒューズである、
請求項１に記載のアンテナ制御装置用電源回路。
【請求項４】
前記電流規制素子の入力側及び出力側の電位差を検出し、前記電位差が所定値以上の場合に異常を報知する異常報知回路をさらに備えた、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のアンテナ制御装置用電源回路。
【請求項５】
前記電流規制素子の入力側及び出力側の電位差を検出し、前記電位差が所定値以上の場合に前記信号線による前記制御信号の前記下流側への伝送を遮断する遮断回路をさらに備えた、
請求項１乃至４の何れか１項に記載のアンテナ制御装置用電源回路。
【請求項６】
前記アンテナ制御装置は、ＡＩＳＧ規格に準拠している、
請求項１乃至５の何れか１項に記載のアンテナ制御装置用電源回路。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のアンテナ制御装置用電源回路、及び前記制御部を有するアンテナ制御装置。
【請求項８】
電源線及び信号線を含む多芯ケーブルによってデイジーチェーン接続され、前記電源線から供給される電源によって動作し、前記信号線によって伝送される制御信号に基づいてアンテナの制御を行う制御部を有する複数のアンテナ制御装置を備え、
前記複数のアンテナ制御装置のうち少なくとも１つのアンテナ制御装置に、前記電源線の短絡が発生したとき、前記デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限又は遮断する電流規制素子を設けた
無線基地局の制御システム。
【請求項９】
電源線及び信号線を含む多芯ケーブルによるデイジーチェーン接続を中継し、
前記電源線の短絡が発生したとき、前記デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限又は遮断する電流規制素子を備えた
中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ制御装置用電源回路、アンテナ制御装置、無線基地局の制御システム、及び中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、第３世代の携帯電話方式である３Ｇ通信方式の普及により、このデジタル通信方式に対応した電波送受信のシステムが進歩している。このようなデジタル通信方式において、無線基地局に接続されるアンテナ装置の制御をおこなう国際標準規格として、ＡＩＳＧ（Antenna Interface Standards Group）の規格が存在する（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。
【０００３】
このＡＩＳＧの規格に対応した無線基地局では、複数のアンテナ装置のそれぞれに設けられたアンテナ制御装置に制御信号を送信し、例えば各アンテナ装置の垂直面内の指向性を通信トラフィックに応じて変更することが可能となっている。複数のアンテナ制御装置は、両端にコネクタが接続された複数の多芯ケーブルによって数珠つなぎ状にデイジーチェーン接続され、電源の供給及び制御信号の伝送が行われる。そして、各アンテナ制御装置は、伝送された制御信号に基づいてアンテナ装置の制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５１９８０４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Antenna Interface Standards Group、“AISG Website”、［平成２３年９月２５日検索］、インターネット（URL：http://aisg.torni.fi/AISG v2.0 .pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
各アンテナ制御装置の電源は、複数の多芯ケーブルによるデイジーチェーン接続によって供給されるので、この電源供給ライン（多芯ケーブルの電源線及びアンテナ制御装置内の電源ライン）の何れか１箇所で短絡が発生すると、電源電圧の低下によって全てのアンテナ制御装置が動作不能となる。従って、無線基地局の全てのアンテナ装置について、アンテナ制御装置による制御ができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、複数のアンテナ制御装置間を接続する多芯ケーブルの電源線又はアンテナ制御装置内の電源ラインに短絡が発生した場合でも、複数のアンテナ制御装置のうちの一部のアンテナ制御装置に電源を供給することを可能とするアンテナ制御装置用電源回路、アンテナ制御装置、無線基地局の制御システム、及び中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、電源線及び信号線を含む多芯ケーブルによってデイジーチェーン接続され、前記電源線から供給される電源によって動作し、前記信号線によって伝送される制御信号に基づいてアンテナの制御を行う制御部を有するアンテナ制御装置に搭載され、前記電源線の短絡が発生したとき、前記デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限又は遮断する電流規制素子を備えた
アンテナ制御装置用電源回路を提供する。
【０００９】
また、前記電流規制素子は、前記電源線に介在し、温度の上昇によって電気抵抗が増大する感熱抵抗素子であるとよい。
【００１０】
また、前記電流規制素子は、前記電源線に介在し、温度の上昇によって溶断するヒューズであってもよい。
【００１１】
また、前記電流規制素子の入力側及び出力側の電位差を検出し、前記電位差が所定値以上の場合に異常を報知する異常報知回路をさらに備えてもよい。
【００１２】
また、前記電流規制素子の入力側及び出力側の電位差を検出し、前記電位差が所定値以上の場合に前記信号線による前記制御信号の前記下流側への伝送を遮断する遮断回路をさらに備えてもよい。また、前記アンテナ制御装置は、ＡＩＳＧ規格に準拠しているとよい。
【００１３】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、上記の何れか１項に記載のアンテナ制御装置用電源回路、及び前記制御部を有するアンテナ制御装置を提供する。
【００１４】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、電源線及び信号線を含む多芯ケーブルによってデイジーチェーン接続され、前記電源線から供給される電源によって動作し、前記信号線によって伝送される制御信号に基づいてアンテナの制御を行う制御部を有する複数のアンテナ制御装置を備え、前記複数のアンテナ制御装置のうち少なくとも１つのアンテナ制御装置に、前記電源線の短絡が発生したとき、前記デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限又は遮断する電流規制素子を設けた無線基地局の制御システムを提供する。
【００１５】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、電源線及び信号線を含む多芯ケーブルによるデイジーチェーン接続を中継し、前記電源線又はアンテナ制御装置内の電源ラインの短絡が発生したとき、前記デイジーチェーン接続の下流側への電源電流を制限又は遮断する電流規制素子を備えた中継装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数のアンテナ制御装置間を接続する複数の多芯ケーブルの何れかの電源線又はアンテナ制御装置内の電源ラインに短絡が発生した場合でも、複数のアンテナ制御装置のうちの一部のアンテナ制御装置に電源を供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ制御装置が搭載されたアンテナ装置の一構成例を示す構成図である。
【図２】アンテナ装置に内蔵されたアレイアンテナの構成例を示す斜視図である。
【図３】無線基地局の制御システムの構成例を示す構成図である。
【図４】多芯ケーブルの断面を模式的に示す断面図である。
【図５】アンテナ制御装置の構成例を示す構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ制御装置の構成例を示す構成図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ制御装置の構成例を示す構成図である。
【図８】（ａ）,（ｂ）は、短絡監視回路及び表示器の回路構成例を示す回路図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ制御装置の構成例を示す構成図である。
【図１０】短絡監視回路及び遮断回路の回路構成例を示す回路図である。
【図１１】変形例に係る遮断回路を示す回路図である。
【図１２】他の変形例に係る遮断回路を示す回路図である。
【図１３】他の変形例に係る遮断回路を示す回路図である。
【図１４】他の変形例に係る遮断回路を示す回路図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る中継装置の構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施の形態］
次に、本発明の第１の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ制御装置が搭載されたアンテナ装置の構成例を示す構成図である。図２は、アンテナ装置に内蔵されたアレイアンテナの構成例を示す斜視図である。１つの無線基地局には、このようなアンテナ装置が１つ以上配置されている。
【００２０】
このアンテナ装置１は、支柱１９に支持金具１１１によって支持された円筒状の筒体１１と、筒体１１に収容されたアレイアンテナ１２と、移相器１３と、アンテナ制御装置１０Ａとを有している。本実施の形態では、アンテナ制御装置１０Ａが、アレイアンテナ１２の指向性を制御するＲＥＴ（Remote Electrical Tilt）ユニットとして機能する場合について説明する。なお、アンテナ制御装置１０Ａの機能としては、これに限らず、例えばアンテナ制御装置１０Ａが、アレイアンテナ１２によって送受信される信号の増幅率を制御する機能を有していてもよい。あるいは、アレイアンテナ１２の指向性を制御する機能と増幅率を制御する機能の両方を備えていてもよい。
【００２１】
アレイアンテナ１２は、図２に示すように、反射板１２０と、反射板１２０に支持された複数のアンテナ素子１２１とを有している。各アンテナ素子１２１は、垂直偏波用の第１エレメント１２１ａと、水平偏波用の第２エレメント１２１ｂとを直角に交差して構成されている。図２に示す例では、複数のアンテナ素子１２１が鉛直方向に沿って複列（２列）に配置されている。
【００２２】
各アンテナ素子１２１によって送受信される信号は、移相器１３によって位相が調節される。移相器１３は、例えば、入力側導体と、出力側導体と、入力側導体に入力された高周波信号を出力側導体へ伝達するための結合導体と、結合導体を回転又は移動させるモータ等からなる駆動機構とを有する分配移相器である。移相器１３によって複数のアンテナ素子１２１間の信号の位相差を調節することで、アレイアンテナ１２の垂直面内の指向性を可変とすることができる。
【００２３】
移相器１３は、ＡＩＳＧの規格に準拠したアンテナ制御装置１０Ａによって制御される。アンテナ制御装置１０Ａは、筒体１１の外周に設けられたカバー部材１１２に収容され、筒体１１の開口１１ａに挿通された電線１３０によって移相器１３に接続されている。アンテナ制御装置１０Ａは、電線１３０を介して移相器１３を制御し、アレイアンテナ１２の垂直面内の指向性を変化させる。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係る無線基地局の制御システムの構成例を示す構成図である。この無線基地局の制御システム１１０には、本実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ａが複数の従来型のアンテナ制御装置１０と相互に接続されている。アンテナ制御装置１０は、後述する電流規制素子としてのサーミスタ４１が設けられていない他は、アンテナ制御装置１０Ａと同様に構成されている。
【００２５】
図４は、複数のアンテナ制御装置１０，１０Ａの間を接続する多芯ケーブル２の断面を模式的に示す概略の断面図である。
【００２６】
図３に示すように、アンテナ制御装置１０Ａ及び複数のアンテナ制御装置１０は、複数の多芯ケーブル２によって相互にデイジーチェーン接続されている。この多芯ケーブル２には、図４に示すように、電源グランド線２０と、第１〜第３の電源線２１〜２３と、信号グランド線２４と、第１及び第２の信号線２５，２６とが含まれ、これらの電線が絶縁性樹脂からなるシース２ｃによって覆われている。多芯ケーブル２の両端には、アンテナ制御装置１０，１０Ａのコネクタ１０ａ，１０ｂに着脱可能なコネクタ２ａ，２ｂが設けられている。
【００２７】
第１の電源線２１は、１０〜３０Ｖの直流電源を供給する電源線であり、ＡＩＳＧの規格では”Mandatory”（必須接続）となっている。第２の電源線２２は、＋１２Ｖの直流電源を供給する電源線であり、ＡＩＳＧの規格では”Optional”（任意接続）となっている。第３の電源線２３は、−４８Ｖの直流電源を供給する電源線であり、ＡＩＳＧの規格では”Optional”（任意接続）となっている。従って、多芯ケーブル２は、第２の電源線２２及び第３の電源線２３の一方又は両方を備えていなくともよい。
【００２８】
また、第１及び第２の信号線２５，２６は、ＲＳ４８５の規格に準拠したシリアル伝送を行う一対のツイストペア線である。第１の信号線２５と第２の信号線２６とは、信号の極性が互いに反転しており、差動によって信号を伝送する。
【００２９】
図３に示す例では、無線基地局の制御システム１１０が、上位コントローラであるＡＩＳＧ制御装置１００と、４台のアンテナ制御装置１０と、１台のアンテナ制御装置１０Ａとを備え、これら複数のアンテナ制御装置１０，１０Ａが複数の多芯ケーブル２によってデイジーチェーン接続されている。以下の説明では、ＡＩＳＧ制御装置１００側を上流側とし、ＡＩＳＧ制御装置１００から見たデイジーチェーン接続の末端側を下流側とする。
【００３０】
本実施の形態では、アンテナ制御装置１０Ａの上流側及び下流側にそれぞれ２台のアンテナ制御装置１０が接続されている。各アンテナ制御装置１０は、それぞれが同様の構成を有しているが、以下の説明では、これらを区別して称呼する必要がある場合には、ＡＩＳＧ制御装置１００側に最も近いアンテナ制御装置１０を第１のアンテナ制御装置１０１とし、第１のアンテナ制御装置１０１の１つ下流側のアンテナ制御装置１０を第２のアンテナ制御装置１０２とする。また、アンテナ制御装置１０Ａの１つ下流側のアンテナ制御装置１０を第４のアンテナ制御装置１０４とし、そのさらに１つ下流側のアンテナ制御装置１０を第５のアンテナ制御装置１０５とする。また、第２のアンテナ制御装置１０２と第４のアンテナ制御装置１０４との間のアンテナ制御装置１０Ａを第３のアンテナ制御装置１０３ということがある。
【００３１】
ＡＩＳＧ制御装置１００は、直流電源装置１００ａを備え、この直流電源装置１００ａから複数の多芯ケーブル２の第１〜第３の電源線２１〜２３の何れかを介して各アンテナ制御装置１０に電源を供給する。また、ＡＩＳＧ制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御回路１００ｂを備え、この制御回路１００ｂから複数の多芯ケーブル２の第１及び第２の信号線２５，２６を介して各アンテナ制御装置１０，１０Ａに制御信号を出力する。
【００３２】
各アンテナ制御装置１０，１０Ａは、第１〜第３の電源線２１〜２３の何れかから供給される電源によって動作する。本実施の形態では、第１の電源線２１によって供給される１０〜３０Ｖの直流電源によって各アンテナ制御装置１０，１０Ａが動作するものとする。
【００３３】
第１の電源線２１は、各アンテナ制御装置１０，１０Ａ（第１〜第５のアンテナ制御装置１０１〜１０５）に順次直列に接続されているので、ＡＩＳＧ制御装置１００から第５のアンテナ制御装置１０５に至るまでの間の１箇所で第１の電源線２１と電源グランド線２０が短絡すると、第１の電源線２１が電源グランド線２０と同電位となり、第１の電源線２１に大きな電流が流れると共に、全てのアンテナ制御装置１０が動作不能となり得るが、本実施の形態では、アンテナ制御装置１０Ａ（第３のアンテナ制御装置１０３）よりも下流側で短絡が発生した場合には、後述する電流規制素子（サーミスタ４１）によって、第１〜第５のアンテナ制御装置１０１〜１０５の全てが動作不能となることを回避している。より具体的には、例えば第４のアンテナ制御装置１０４で第１の電源線２１と電源グランド線２０との短絡が発生した場合には、第１〜第３のアンテナ制御装置１０１〜１０３は動作を続けることが可能となる。
【００３４】
図５は、アンテナ制御装置１０Ａの構成例を示す構成図である。アンテナ制御装置１０Ａは、制御部３と、電源回路４と、信号配線５１〜５３とを備えている。
【００３５】
制御部３は、例えばＣＰＵや記憶素子等からなる制御回路を有し、多芯ケーブル２の第１の電源線２１から供給される電源によって動作し、第１及び第２の信号線２５，２６によって伝送される制御信号に基づいてアンテナ装置１の制御を行う。より具体的には、第１及び第２の信号線２５，２６を介してＡＩＳＧ制御装置１００から送信される制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて移相器１３を制御し、アレイアンテナ１２の垂直面内の指向性を変化させる。すなわち、ＡＩＳＧ制御装置１００から送信される制御信号には、アンテナ装置１の垂直面内の指向性（チルト角）の情報が含まれており、アンテナ制御装置１０Ａは、予め制御部３に記憶されたアンテナ装置１の情報に基づいて、この情報を参照し、移相器１３を制御する。
【００３６】
電源回路４は、コネクタ１０ａ，１０ｂと制御部３との間に介在し、電流規制素子としてのサーミスタ４１と、電源配線４２〜４５と有している。
【００３７】
電源配線４２は、コネクタ１０ａに接続された多芯ケーブル２の電源グランド線２０と、コネクタ１０ｂに接続された他の多芯ケーブル２の電源グランド線２０とを接続する。電源配線４３は、コネクタ１０ａに接続された多芯ケーブル２の第１の電源線２１と、コネクタ１０ｂに接続された他の多芯ケーブル２の第１の電源線２１とを接続する。同様に、電源配線４４，４５は、コネクタ１０ａに接続された多芯ケーブル２の第２及び第３の電源線２２，２３と、コネクタ１０ｂに接続された他の多芯ケーブル２の第２及び第３の電源線２２，２３とを接続する。
【００３８】
本実施の形態では、制御部３に電源配線４２及び電源配線４３が接続され、電源配線４２を介して第１の電源線２１から供給される電源によって制御部３が動作する。より詳細には、制御部３は、電源配線４２及び電源配線４３が入力側に接続された図略のＤＣ−ＤＣコンバータによって電圧変換された電力によって動作する。
【００３９】
サーミスタ４１は、温度の上昇によって電気抵抗が増大する感熱抵抗素子の一例であり、電源配線４３に介在してコネクタ１０ａとコネクタ１０ｂとの間に接続されている。すなわち、コネクタ１０ａ側の電源配線４３である第１配線４３ａと、コネクタ１０ｂ側の電源配線４３である第２配線４３ｂとが、サーミスタ４１によって接続されている。制御部３には、サーミスタ４１よりもコネクタ１０ａ側（上流側）にあたる第１配線４３ａが接続されている。
【００４０】
サーミスタ４１としては、例えばポリマー系のＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient：正勾配の温度係数）サーミスタを適用することができる。ポリマー系のサーミスタは、低融点のポリマー中に導電性粒子を分散させて構成され、熱によってポリマーが溶融することにより、導電性粉末の接触が絶たれ電気抵抗が増大する。
【００４１】
信号配線５１〜５３は、コネクタ１０ａに接続された多芯ケーブル２の信号グランド線２４，第１の信号線２５，及び第２の信号線２６と、コネクタ１０ｂに接続された他の多芯ケーブル２の信号グランド線２４，第１の信号線２５，及び第２の信号線２６とを接続する。本実施の形態では、信号配線５１〜５３のうち、第１の信号線２５を接続する信号配線５２、及び第２の信号線２６を接続する信号配線５３が制御部３に接続されている。なお、信号配線５２，５３に加え、信号グランド線２４を接続する信号配線５１を制御部３に接続してもよい。
【００４２】
以上のように構成されたアンテナ制御装置１０Ａは、多芯ケーブル２の第１の電源線２１から供給される１０〜３０Ｖの電源によって制御部３が動作する。制御部３は、多芯ケーブル２の第１及び第２の信号線２５，２６によって伝送される制御信号を信号配線５２，５３を介して受信し、この制御信号に基づいてアンテナ装置１の制御を行う。
【００４３】
なお、アンテナ制御装置１０は、アンテナ制御装置１０Ａと同様に、制御部３、電源配線４２〜４５、及び信号配線５１〜５３を備えているが、電源配線４３にはサーミスタ４１が介在していない。すなわち、アンテナ制御装置１０では、コネクタ１０ａに接続される多芯ケーブル２の第１の電源線２１と、コネクタ１０ｂに接続される多芯ケーブル２の第１の電源線２１とが、電源配線４３によって直接接続されている。
【００４４】
ここで、例えばアンテナ制御装置１０Ａの下流側に接続された第４のアンテナ制御装置１０４又は第５のアンテナ制御装置１０５における電源配線４２と電源配線４３が電気的に接触し、もしくは第４のアンテナ制御装置１０４と第３又は第５のアンテナ制御装置１０３，１０５とを接続する多芯ケーブル２の電源グランド線２０と第１の電源線２１とが電気的に接触すると、デイジーチェーン接続された各多芯ケーブル２の電源グランド線２０と第１の電源線２１とが短絡した状態となる。
【００４５】
この場合、ＡＩＳＧ制御装置１００の直流電源装置１００ａの出力端子間の電気抵抗が、実質的に多芯ケーブル２の電源グランド線２０及び第１の電源線２１の導体の電気抵抗のみとなるので、各多芯ケーブル２の電源グランド線２０及び第１の電源線２１には、非短絡状態よりも大きな電流が流れることとなる。
【００４６】
この結果、アンテナ制御装置１０Ａのサーミスタ４１を流れる電流が増大し、ジュール熱によってサーミスタ４１の温度が上昇する。すると、サーミスタ４１の電気抵抗が大きくなり、サーミスタ４１を介して下流側のアンテナ制御装置１０（第４及び第５のアンテナ制御装置１０４，１０５）に流れる電源電流が制限される。これにより、アンテナ制御装置１０Ａ（第３のアンテナ制御装置１０３）及びアンテナ制御装置１０Ａよりも上流側のアンテナ制御装置１０（第１及び第２のアンテナ制御装置１０１，１０２）における電源配線４２と電源配線４３との電位差（電源電圧）がアンテナ制御装置１０，１０Ａを動作させることができる値に維持される。
【００４７】
換言すれば、サーミスタ４１の抵抗値の温度係数は、第１〜第３のアンテナ制御装置１０１〜１０３の電源電圧を、アンテナ制御装置１０，１０Ａを動作させることができる所定の電圧値以上に維持できるように設定されている。
【００４８】
これにより、例えば第４のアンテナ制御装置１０４又は第５のアンテナ制御装置１０５で電源配線４２と電源配線４３が接触した場合でも、第１〜第３のアンテナ制御装置１０１〜１０３は動作を続けることが可能となる。また、アンテナ制御装置１０Ａにおけるサーミスタ４１の下流側で第２配線４３ｂと電源配線４２との接触が発生した場合にも、ＤＣ−ＤＣコンバータにはサーミスタ４１よりも上流側の第１配線４３ａが接続されているので、アンテナ制御装置１０Ａは動作を続けることが可能である。
【００４９】
なお、本実施の形態では、アンテナ制御装置１０が第１の電源線２１によって供給される１０〜３０Ｖの直流電源によって動作し、サーミスタ４１が第１の電源線２１に電気的に接続された電源配線４３に介在する場合について説明したが、アンテナ制御装置１０が第２の電源線２２又は第３の電源線２３によって供給される電源によって動作するようにしてもよい。この場合、電源電圧に応じて温度係数が設定されたサーミスタ４１を電源配線４４又は電源配線４５におけるコネクタ１０ａとコネクタ１０ｂとの間に介在させることにより、上記と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ｂの構成例を示す構成図である。図６において、第１の実施の形態について説明したものと実質的に同一の機能を有する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。
【００５１】
アンテナ制御装置１０Ｂは、図５に示した電源回路４のサーミスタ４１に替えて、電源回路４Ｂに電流規制素子としてヒューズ４１Ｂを備えた構成が第１の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ａと異なっている。
【００５２】
ヒューズ４１Ｂは、電源グランド線２０と第１の電源線２１との短絡状態における電源電流の増大によって溶断する錫合金等の導電性の金属を有し、アンテナ制御装置１０Ｂに設けられた図略のヒューズホルダに着脱可能に装着されている。
【００５３】
このアンテナ制御装置１０Ｂを第３のアンテナ制御装置１０３（図３参照）として用いることにより、アンテナ制御装置１０Ｂよりも下流側で電源グランド線２０と第１の電源線２１との電気的な接触が発生した場合にも、第１〜第３のアンテナ制御装置１０１〜１０３は動作を続けることが可能となる。
【００５４】
また、ヒューズ４１Ｂの溶断によって、ヒューズ４１Ｂよりも下流側への電源電流の供給が遮断されるので、電流規制素子としてサーミスタ４１を適用した場合に比較して、第１〜第３のアンテナ制御装置１０１〜１０３における電源電圧を高めることが可能となる。
【００５５】
［第３の実施の形態］
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ｃの構成例を示す構成図である。図７において、第１の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ａについて説明したものと実質的に同一の機能を有する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。
【００５６】
アンテナ制御装置１０Ｃは、その電源回路４Ｃが短絡監視回路６及び表示器６０をさらに備えた構成が、第１の実施の形態とは異なる。
【００５７】
短絡監視回路６は、サーミスタ４１の入力側（コネクタ１０ａ側）と出力側（コネクタ１０ｂ側）の電位差、すなわち第１配線４３ａと第２配線４３ｂとの電位差を検出し、検出した電位差が所定値以上の場合に表示器６０を駆動して異常を報知する。短絡監視回路６及び表示器６０は、本発明の異常報知回路の一例である。
【００５８】
図８（ａ）は、短絡監視回路６及び表示器６０の回路構成例を示す回路図である。短絡監視回路６は、コンパレータ６１、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６２、及び第１〜第３の抵抗器６３１〜６３３を有している。また、図８（ａ）に示す例では、表示器６０が可視光を出射するＬＥＤ（発光ダイオード）によって構成されている。
【００５９】
第１の抵抗器６３１及び第２の抵抗器６３２は、直列に接続され、第１の抵抗器６３１の一端が第１配線４３ａに接続されている。第１の抵抗器６３１の他端は、第２の抵抗器６３２の一端及びコンパレータ６１の反転入力端子に接続されている、また、第２の抵抗器６３２の他端は基準電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００６０】
コンパレータ６１の非反転入力端子は第２配線４３ｂに接続されている。また、コンパレータ６１の出力端子はＦＥＴ６２のゲートに接続されている。ＦＥＴ６２のドレインは表示器６０（ＬＥＤ）のカソードに、ソースは基準電位に、それぞれ接続されている。第３の抵抗器６３３の一端は回路電源（ＶＣＣ）に接続され、他端は表示器６０のアノードに接続されている。
【００６１】
このように構成された短絡監視回路６は、サーミスタ４１の入力側と出力側の電位差によって第１の電源線２１と電源グランド線２０との短絡状態を検出し、表示器６０によって異常を作業者等に報知する。この際の短絡監視回路６の動作は、次のとおりである。
【００６２】
第１の電源線２１と電源グランド線２０との短絡が発生していない正常時には、サーミスタ４１に流れる電流は比較的小さいので、サーミスタ４１の温度が低く、サーミスタ４１の電圧降下（入力側と出力側との電位差）は比較的小さい。この場合には、第１の抵抗器６３１によってコンパレータ６１の反転入力の電位が非反転入力の電位よりも低いので、ＦＥＴ６２がオフ状態となり、表示器６０は異常を報知しない。すなわち表示器６０が発光しない。
【００６３】
一方、例えばアンテナ制御装置１０Ｃの下流側で第１の電源線２１と電源グランド線２０とが接触すると、サーミスタ４１に正常時よりも大きな電流が流れ、ジュール熱によりサーミスタ４１の温度が上昇し、サーミスタ４１の電気抵抗が大きくなる。すると、サーミスタ４１における電圧降下が大きくなり、コンパレータ６１の反転入力の電位が非反転入力の電位よりも高くなり、ＦＥＴ６２がオン状態となって、表示器６０が異常を報知する。すなわち表示器６０が発光する。
【００６４】
作業者等は、表示器６０の発光により電源供給ラインの短絡が発生していることを認識し、例えば複数の多芯ケーブル２を下流側から順次外すことにより、短絡の発生箇所を調べ、補修を行うことによって短絡状態を解消することができる。
【００６５】
なお、図８（ｂ）に示すように、第２の抵抗器６３２に替えてツェナーダイオードＺＤを適用してもよい。この場合でも、上記と同様の動作により、表示器６０によって異常を報知することができる。また、サーミスタ４１に替えてヒューズ４１Ｂを適用することも可能である。また、表示器６０に替えて、音により異常を報知するブザー等の警報音発生装置を適用してもよい。
【００６６】
［第４の実施の形態］
図９は、本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ｄの構成例を示す構成図である。図９において、第１の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ａについて説明したものと実質的に同一の機能を有する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。
【００６７】
アンテナ制御装置１０Ｄは、その電源回路４Ｄが短絡監視回路６Ｄ及び遮断回路７をさらに備えた構成が、第１の実施の形態とは異なる。遮断回路７は、信号配線５２及び信号配線５３におけるコネクタ１０ａとコネクタ１０ｂとの間に介在している。信号配線５２は、遮断回路７のコネクタ１０ａ側の第１配線５２ａと、コネクタ１０ｂ側の第２配線５２ｂとからなる。また、信号配線５３は、遮断回路７のコネクタ１０ａ側の第１配線５３ａと、コネクタ１０ｂ側の第２配線５３ｂとからなる。
【００６８】
図１０は、短絡監視回路６Ｄ及び遮断回路７の回路構成例を示す回路図である。図１０に示す例では、遮断回路７がリレーにより構成されている。
【００６９】
遮断回路７は、コイル７０と、コイル７０の電磁力によってオン状態とオフ状態とが切り替わる第１接点７１１及び第２接点７１２とを有している。第１接点７１１は、コイル７０への通電時にオン状態となり、第１配線５２ａと第２配線５２ｂとを導通させる。また、第２接点７１２は、コイル７０への通電時にオン状態となり、第１配線５３ａと第２配線５３ｂとを導通させる。
【００７０】
一方、コイル７０の非通電時には、第１配線５２ａと第２配線５２ｂとの導通、及び第１配線５３ａと第２配線５３ｂとの導通が共に断たれる。これにより、上流側から下流側への制御信号の伝送が遮断される。
【００７１】
短絡監視回路６Ｄは、第３の実施の形態について説明した短絡監視回路６を変形したものであり、コンパレータ６１の反転入力端子が第２配線４３ｂに、非反転入力端子が第１の抵抗器６３１と第２の抵抗器６３２との間に、出力端子が出力信号線６４に直接接続されている。この短絡監視回路６Ｄでは、サーミスタ４１の入力側及び出力側の電位差が大きくなったとき、すなわち第１の電源線２１と電源グランド線２０とが短絡状態であるとき、コンパレータ６１の出力端子に接続された出力信号線６４の信号状態がＨｉｇｈとなり、第１の電源線２１と電源グランド線２０とが短絡していないときには、出力信号線６４の信号状態がＬｏｗとなるように構成されている。
【００７２】
出力信号線６４は、遮断回路７のコイル７０のコイル巻線の一端に接続され、コイル巻線の他端は回路電源（ＶＣＣ）に接続されている。出力信号線６４の信号状態がＬｏｗであれば、コイル７０に電流が流れ、出力信号線６４の信号状態がＨｉｇｈであれば、コイル７０に電流が流れない。短絡監視回路６Ｄ及び遮断回路７は、本発明の遮断回路の一例である。
【００７３】
このように構成された短絡監視回路６Ｄ及び遮断回路７は、サーミスタ４１の入力側と出力側の電位差によって第１の電源線２１と電源グランド線２０との短絡状態を検出し、短絡状態を検出した際には、コイル７０を非通電状態として第１配線５２ａと第２配線５２ｂとの接続、及び第１配線５３ａと第２配線５３ｂとの接続を遮断する。
【００７４】
これにより、下流側のアンテナ制御装置１０（第４及び第５のアンテナ制御装置１０４，１０５）（図３参照）にはＡＩＳＧ制御装置１００からの制御信号が伝送されないので、電源電圧が低下したこれらのアンテナ制御装置１０が誤動作することを回避できる。
【００７５】
［第４の実施の形態の変形例１］
図１１は、第４の実施の形態における遮断回路７の変形例に係る遮断回路７Ａを示す回路図である。
【００７６】
遮断回路７Ａは、第１〜第４の抵抗器７２１〜７２４と、第１のダイオード７３１及び第２のダイオード７３２とを有している。第１の抵抗器７２１、第１のダイオード７３１、及び第２の抵抗器７２２は直列に接続さている。また、第３の抵抗器７２３、第２のダイオード７３２、及び第４の抵抗器７２４は直列に接続されている。
【００７７】
第１の抵抗器７２１及び第３の抵抗器７２３の一端には、短絡監視回路６Ｄの出力信号線６４が接続されている。また、第２の抵抗器７２２及び第４の抵抗器７２４の一端は基準電位に接続されている。
【００７８】
第１配線５２ａは、第１のダイオード７３１のカソードと第２の抵抗器７２２との間に接続され、第２配線５２ｂは、第１のダイオード７３１のアノードと第１の抵抗器７２１との間に接続されている。また、第１配線５３ａは、第２のダイオード７３２のカソードと第４の抵抗器７２４との間に接続され、第２配線５３ｂは、第２のダイオード７３２のアノードと第３の抵抗器７２３との間に接続されている。
【００７９】
出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されている場合には、第１配線５２ａ及び第１配線５３ａのＬｏｗ又はＨｉｇｈの信号状態がそのまま第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに表れる。一方、出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されていない場合には、第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに第１配線５２ａ及び第１配線５３ａの信号状態が伝達されない。すなわち、遮断回路７Ａにより、上流側から下流側への制御信号の伝送が遮断される。
【００８０】
［第４の実施の形態の変形例２］
図１２は、第４の実施の形態における遮断回路７の他の変形例に係る遮断回路７Ｂを示す回路図である。
【００８１】
遮断回路７Ｂは、第１〜第７の抵抗器７４１〜７４７と、第１〜第６のトランジスタ７５１〜７５６と、第１及び第２のダイオード７５７，７５８とを有している。第１の抵抗器７４１、第１のトランジスタ７５１、第２の抵抗器７４２、第２のトランジスタ７５２、及び第３の抵抗器７４３は直列に接続さている。
【００８２】
また、第４の抵抗器７４４、第３のトランジスタ７５３、第１のダイオード７５７、第４のトランジスタ７５４、及び第５の抵抗器７４５は直列に接続されている。また、第６の抵抗器７４６、第５のトランジスタ７５５、第２のダイオード７５８、第６のトランジスタ７５６、及び第７の抵抗器７４７は直列に接続されている。
【００８３】
第１のトランジスタ７５１のエミッタは、第１のトランジスタ７５１、第３のトランジスタ７５３、及び第５のトランジスタ７５５のベースに接続されている。また、第２のトランジスタ７５２のコレクタは、第２のトランジスタ７５２、第４のトランジスタ７５４、及び第６のトランジスタ７５６のベースに接続されている。
【００８４】
第１の抵抗器７４１、第４の抵抗器７４４、及び第６の抵抗器７４６の一端は、出力信号線６４に接続されている。また、第３の抵抗器７４３、第５の抵抗器７４５、及び第７の抵抗器７４７の一端は、基準電位に接続されている。
【００８５】
第１配線５２ａは、第１のダイオード７５７のカソードと、第４のトランジスタ７５４のコレクタとの間に接続されている。第２配線５２ｂは、第３のトランジスタ７５３のエミッタと第１のダイオード７５７のアノードとの間に接続されている。
【００８６】
また、第１配線５３ａは、第２のダイオード７５８のカソードと、第６のトランジスタ７５６のコレクタとの間に接続されている。第２配線５３ｂは、第５のトランジスタ７５５のエミッタと第２のダイオード７５８のアノードとの間に接続されている。
【００８７】
出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されている場合には、第１〜第６のトランジスタ７５１〜７５６が全てオン状態となり、第１配線５２ａ及び第１配線５３ａのＬｏｗ又はＨｉｇｈの信号状態がそのまま第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに表れる。一方、出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されていない場合には、第１〜第６のトランジスタ７５１〜７５６が全てオフ状態となり、第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに第１配線５２ａ及び第１配線５３ａの信号状態が伝達されない。すなわち、遮断回路７Ｂにより、上流側から下流側への制御信号の伝送が遮断される。
【００８８】
［第４の実施の形態の変形例３］
図１３は、第４の実施の形態における遮断回路７の他の変形例に係る遮断回路７Ｃを示す回路図である。
【００８９】
遮断回路７Ｃは、第１〜第４の定電流源７６１〜７６４と、第１及び第２のダイオード７７１，７７２とを有している。
【００９０】
第１の定電流源７６１、第１のダイオード７７１、及び第２の定電流源７６２は直列に接続されている。また、第３の定電流源７６３、第２のダイオード７７２、及び第４の定電流源７６４は直列に接続されている。
【００９１】
第１の定電流源７６１及び第３の定電流源７６３の入力側には、出力信号線６４が接続されている。また、第２の定電流源７６２及び第４の定電流源７６４の出力側は基準電位に接続されている。
【００９２】
第１配線５２ａは、第１のダイオード７７１のカソードと第２の定電流源７６２の入力側との間に接続されている。第２配線５２ｂは、第１の定電流源７６１の出力側と第１のダイオード７７１のアノードとの間に接続されている。また、第１配線５３ａは、第２のダイオード７７２のカソードと第４の定電流源７６４の入力側との間に接続されている。第２配線５３ｂは、第３の定電流源７６３の出力側と第２のダイオード７７２のアノードとの間に接続されている。
【００９３】
出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されている場合には、第１〜第４の定電流源７６１〜７６４が動作し、第１配線５２ａ及び第１配線５３ａのＬｏｗ又はＨｉｇｈの信号状態がそのまま第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに表れる。一方、出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されていない場合には、第１〜第４の定電流源７６１〜７６４が動作せず、第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに第１配線５２ａ及び第１配線５３ａの信号状態が伝達されない。すなわち、遮断回路７Ｃにより、上流側から下流側への制御信号の伝送が遮断される。
【００９４】
［第４の実施の形態の変形例４］
図１４は、第４の実施の形態における遮断回路７の他の変形例に係る遮断回路７Ｄを示す回路図である。
【００９５】
遮断回路７Ｄは、第１〜第６の定電流源７８１〜７８６と、第１〜第４のダイオード７９１〜７９４とを有している。
【００９６】
第１の定電流源７８１の出力側には、第１のダイオード７９１及び第２のダイオード７９２のアノードが接続されている。第１のダイオード７９１及び第２のダイオード７９２のカソードには、第２の定電流源７８２及び第３の定電流源７８３の入力側がそれぞれ接続されている。また、第４の定電流源７８４の出力側には、第３のダイオード７９３及び第４のダイオード７９４のアノードが接続されている。第３のダイオード７９３及び第４のダイオード７９４のカソードには、第５の定電流源７８５及び第６の定電流源７８６の入力側がそれぞれ接続されている。
【００９７】
第１の定電流源７８１及び第４の定電流源７８４の入力側には、出力信号線６４が接続されている。また、第２の定電流源７８２、第３の定電流源７８３、第５の定電流源７８５、及び第６の定電流源７８６の出力側は基準電位に接続されている。
【００９８】
第１配線５２ａは、第１のダイオード７９１のカソードと第２の定電流源７８２の入力側との間に接続されている。第２配線５２ｂは、第２のダイオード７９２のカソードと第３の定電流源７８３の入力側との間に接続されている。また、第１配線５３ａは、第３のダイオード７９３のカソードと第５の定電流源７８５の入力側との間に接続されている。第２配線５３ｂは、第４のダイオード７９４のカソードと第６の定電流源７８６の入力側との間に接続されている。
【００９９】
出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されている場合には、第１〜第６の定電流源７８１〜７８６が動作し、第１配線５２ａ及び第１配線５３ａのＬｏｗ又はＨｉｇｈの信号状態がそのまま第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに表れる。一方、出力信号線６４にＨｉｇｈ信号が出力されていない場合には、第１〜第６の定電流源７８１〜７８６が動作せず、第２配線５２ｂ及び第２配線５３ｂに第１配線５２ａ及び第１配線５３ａの信号状態が伝達されない。すなわち、遮断回路７Ｄにより、上流側から下流側への制御信号の伝送が遮断される。
【０１００】
［第５の実施の形態］
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る中継装置８の構成例を示す構成図である。図１５において、第１の実施の形態に係るアンテナ制御装置１０Ａについて説明したものと実質的に同一の機能を有する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。
【０１０１】
この中継装置８は、制御部３を備えていない他は、アンテナ制御装置１０Ａと同様に構成されている。つまり、中継装置８は、コネクタ１０ａ，１０ｂと、電源回路４と、第１〜第３の信号配線５１〜５３とを備え、電源回路４は、サーミスタ４１及び電源配線４２〜４５を有している。
【０１０２】
中継装置８は、多芯ケーブル２によるデイジーチェーン接続を中継し、多芯ケーブル２の電源グランド線２０と第１の電源線２１との短絡が発生したとき、デイジーチェーン接続の下流側への電源電流をサーミスタ４１によって制限する。中継装置８は、例えば図３に示すアンテナ制御装置１０Ａ（第３のアンテナ制御装置１０３）に替えて、無線基地局の制御システム１１０に組み込まれる。
【０１０３】
なお、中継装置８は、電源回路４に替えて、第２〜第４の実施の形態について説明した電源回路４Ｂ〜４Ｄを備えていてもよい。電源回路４Ｂを備えた場合には、多芯ケーブル２の電源グランド線２０と第１の電源線２１との短絡が発生したとき、中継装置８にて下流側への電源電流をヒューズ４１Ｂによって遮断することが可能となる。電源回路４Ｃを備えた場合には、多芯ケーブル２の電源グランド線２０と第１の電源線２１との短絡が発生したとき、中継装置８にて異常を報知することが可能となる。また、電源回路４Ｄを備えた場合には、多芯ケーブル２の電源グランド線２０と第１の電源線２１との短絡が発生したとき、中継装置８にて第１及び第２の信号線２５，２６による制御信号の下流側への伝送を遮断することが可能となる。
【０１０４】
以上、本発明の第１〜第５実施の形態及びその変形例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【０１０５】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【０１０６】
例えば、上記第１の実施の形態では、無線基地局に５台のアンテナ装置が設けられ、デイジーチェーン接続により５台のアンテナ制御装置１０，１０Ａが接続された場合について説明したが、アンテナ装置及びアンテナ制御装置の台数はこれに限らない。
【０１０７】
また、第１の実施の形態では、デイジーチェーン接続された複数のアンテナ制御装置のうち、第３のアンテナ制御装置１０３をサーミスタ４１を有するアンテナ制御装置１０Ａとしたが、これに限らず、例えば第２のアンテナ制御装置１０２及び第４のアンテナ制御装置１０４をアンテナ制御装置１０Ａとしてもよい。すなわち、デイジーチェーン接続された複数のアンテナ制御装置のうち、最も上流側のアンテナ制御装置、及び最も下流側のアンテナ制御装置を除く少なくとも１つのアンテナ制御装置に電流規制素子としてのサーミスタ４１又はヒューズ４１Ｂを設ければ、本発明の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１…アンテナ装置、２…多芯ケーブル、２ａ，２ｂ…コネクタ、２ｃ…シース、３…制御部、４，４Ｂ〜４Ｄ…電源回路、６，６Ｄ…短絡監視回路（異常報知回路、遮断回路）、７，７Ａ〜７Ｄ…遮断回路、８…中継装置、１０，１０Ａ〜１０Ｄ…アンテナ制御装置、１０ａ，１０ｂ…コネクタ、１１…筒体、１１ａ…開口、１２…アレイアンテナ、１３…移相器、１９…支柱、２０…電源グランド線、２１〜２３…第１〜第３の電源線、２４…信号グランド線、２５…第１の信号線、２６…第２の信号線、４０…サーミスタ（電流規制素子、感熱抵抗素子）、４１Ｂ…ヒューズ（電流規制素子）、４２〜４５…電源配線、４３ａ…第１配線、４３ｂ…第２配線、５１〜５３…第１〜第３の信号配線、５２ａ，５３ａ…第１配線、５２ｂ，５３ｂ…第２配線、６０…表示器（異常報知回路）、６１…コンパレータ、６４…出力信号線、７０…コイル、１００…ＡＩＳＧ制御装置、１０１〜１０５…第１〜第５のアンテナ制御装置、１００ａ…直流電源装置、１００ｂ…制御回路、１１０…無線基地局の制御システム、１１１…支持金具、１１２…カバー部材、１２０…反射板、１２１…アンテナ素子、１２１ａ…第１エレメント、１２１ｂ…第２エレメント、１３０…電線、６３１〜６３３…第１〜第３の抵抗器、７２１〜７２４…第１〜第４の抵抗器、７３１，７３２…第１〜第２のダイオード、７４１〜７４７…第１〜第７の抵抗器、７５１〜７５６…第１〜第６のトランジスタ、７５７，７５８…第１〜第２のダイオード、７８１〜７８６…第１〜第６の定電流源、７６１〜７６４…第１〜第４の定電流源、７９１〜７９４…第１〜第４のダイオード、ＺＤ…ツェナダイオード
【図１】
2013145935.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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