JPH0369204B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0369204B2 JPH0369204B2 JP57134202A JP13420282A JPH0369204B2 JP H0369204 B2 JPH0369204 B2 JP H0369204B2 JP 57134202 A JP57134202 A JP 57134202A JP 13420282 A JP13420282 A JP 13420282A JP H0369204 B2 JPH0369204 B2 JP H0369204B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- inner conductor
- coupler
- antenna
- constant current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/002—Protection against seismic waves, thermal radiation or other disturbances, e.g. nuclear explosion; Arrangements for improving the power handling capability of an antenna
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はテレビジヨン放送等のアンテナ・給電
線システムの保守監視事項の一つである直流抵抗
の自動監視装置に係る。
線システムの保守監視事項の一つである直流抵抗
の自動監視装置に係る。
給電線の接続部の接触が悪化すると焼損事故に
到ることがある。接触の悪化は接触抵抗の増大と
して現われるので、直流抵抗の監視は重要な位置
を占めている。
到ることがある。接触の悪化は接触抵抗の増大と
して現われるので、直流抵抗の監視は重要な位置
を占めている。
従来の運用状態では、高周波が給電線を通して
アンテナに給電されているので、そのままでは直
流抵抗を観測することはできない。そのため、夜
間電波を停止したときに行う定期点検時に給電系
の一部を分解し、そこからアンテナ側の直流抵抗
を測定していた。このような測定では直流抵抗の
監視を常時行うことができず、直流抵抗の変化を
連続的に見ることができないので、事故予知、予
防の面で100％役立つていたとは言い難かつた。
アンテナに給電されているので、そのままでは直
流抵抗を観測することはできない。そのため、夜
間電波を停止したときに行う定期点検時に給電系
の一部を分解し、そこからアンテナ側の直流抵抗
を測定していた。このような測定では直流抵抗の
監視を常時行うことができず、直流抵抗の変化を
連続的に見ることができないので、事故予知、予
防の面で100％役立つていたとは言い難かつた。
本発明は、このような点を考慮してなされたも
ので、常時アンテナ側の直流抵抗を監視すること
のできる直流抵抗自動監視装置を提供することを
目的とするものである。
ので、常時アンテナ側の直流抵抗を監視すること
のできる直流抵抗自動監視装置を提供することを
目的とするものである。
以下、第１図に示す実施例に基づいて本発明を
説明する。
説明する。
本実施例においては、送信機１出力側と、アン
テナ２及び給電線３との間に後述の結合器４を接
続し、この結合器４を介して給電線３及びアンテ
ナ２に定電流を流し、その電流で生じる電圧に基
づいて直流抵抗を監視するようにしてある。送信
機１からは高周波が給電線及びアンテナに供給さ
れているので、結合器４はその妨げとならないよ
うに様々な工夫がなされている。結合器４の入力
端子４ａに送信機１が連結され、出力端子４ｂに
給電線３が連結される。結合器４は主として送信
機側内導体５と、給電線側内導体６と、これらの
外側に設けた外導体７と、給電線側内導体６の一
端に接続した結合線路８とから構成されている。
送信機側内導体５は給電線側内導体６の内側にテ
フロンやポリエチレン等の絶縁体９を介して取り
付けられている。この送信機側内導体５の給電線
側内導体６への挿入長は、直流的には絶縁のまま
で高周波的には送信機１側と給電線側内導体６と
が接続状態にあるように、絶縁体９の誘電率をも
考慮して、実効的に1/4波長としている。外導体
７をも考慮すると、結合器４は三重同軸を形成し
ている。さらに結合器４には内導体８ａが給電線
側内導体６の一端に接続された結合線路８が設け
られている。結合線路８は給電線３及びアンテナ
２の抵抗を測定するために定電流を流すためのも
のであり、送信機１から給電線３を介してアンテ
ナ２への高周波エネルギーの伝送に影響を与えな
いように、また結合器４の観測端子４ｃに高周波
が漏洩しないように、構成している。そのため結
合線路８の内導体８ａは特性インピーダンスの高
いヘリカル導体とされ、実効的に1/4波長間隔で
静電容量８ｃを外導体８ｂとの間に並列装荷して
いる。すなわち、ヘリカル導体８ａと静電容量８
ｃとによつて低域ろ波器を構成させ、高周波が結
合線路８の観測端子４ｃへ漏れるのを防いでい
る。
テナ２及び給電線３との間に後述の結合器４を接
続し、この結合器４を介して給電線３及びアンテ
ナ２に定電流を流し、その電流で生じる電圧に基
づいて直流抵抗を監視するようにしてある。送信
機１からは高周波が給電線及びアンテナに供給さ
れているので、結合器４はその妨げとならないよ
うに様々な工夫がなされている。結合器４の入力
端子４ａに送信機１が連結され、出力端子４ｂに
給電線３が連結される。結合器４は主として送信
機側内導体５と、給電線側内導体６と、これらの
外側に設けた外導体７と、給電線側内導体６の一
端に接続した結合線路８とから構成されている。
送信機側内導体５は給電線側内導体６の内側にテ
フロンやポリエチレン等の絶縁体９を介して取り
付けられている。この送信機側内導体５の給電線
側内導体６への挿入長は、直流的には絶縁のまま
で高周波的には送信機１側と給電線側内導体６と
が接続状態にあるように、絶縁体９の誘電率をも
考慮して、実効的に1/4波長としている。外導体
７をも考慮すると、結合器４は三重同軸を形成し
ている。さらに結合器４には内導体８ａが給電線
側内導体６の一端に接続された結合線路８が設け
られている。結合線路８は給電線３及びアンテナ
２の抵抗を測定するために定電流を流すためのも
のであり、送信機１から給電線３を介してアンテ
ナ２への高周波エネルギーの伝送に影響を与えな
いように、また結合器４の観測端子４ｃに高周波
が漏洩しないように、構成している。そのため結
合線路８の内導体８ａは特性インピーダンスの高
いヘリカル導体とされ、実効的に1/4波長間隔で
静電容量８ｃを外導体８ｂとの間に並列装荷して
いる。すなわち、ヘリカル導体８ａと静電容量８
ｃとによつて低域ろ波器を構成させ、高周波が結
合線路８の観測端子４ｃへ漏れるのを防いでい
る。
抵抗監視のための定電流Ｉがこの観測端子４ｃ
から流される。そのため、定電流電源１０の出力
が低域ろ波器１１を介して流される。ここでいう
定電流電源とは連続的定電流源と低周波的定電流
電源とを含むものである。この電流Ｉにより、ア
ンテナ側を見た抵抗ｒによつてＶ＝Ｉ・ｒなる電
圧Ｖが生じる。これを観測すれば直流抵抗ｒを監
視できる。本実施例では電圧Ｖを高入力インピー
ダンスの増幅器１２で増幅して指示用又は記録用
の計器１３で表示する。さらに、増幅器１２の出
力を別途用意した基準電圧１４と比較器１５で比
較し、それを超過したときに警報器１６によつて
警報を発するようになつている。
から流される。そのため、定電流電源１０の出力
が低域ろ波器１１を介して流される。ここでいう
定電流電源とは連続的定電流源と低周波的定電流
電源とを含むものである。この電流Ｉにより、ア
ンテナ側を見た抵抗ｒによつてＶ＝Ｉ・ｒなる電
圧Ｖが生じる。これを観測すれば直流抵抗ｒを監
視できる。本実施例では電圧Ｖを高入力インピー
ダンスの増幅器１２で増幅して指示用又は記録用
の計器１３で表示する。さらに、増幅器１２の出
力を別途用意した基準電圧１４と比較器１５で比
較し、それを超過したときに警報器１６によつて
警報を発するようになつている。
以下、上記実施例の作用について述べる。送信
機１と給電線３との間に結合器４を接続してある
が、前述のように、結合器４は高周波に対して接
続状態にあり、かつ、結合線路８の特性インピー
ダンスが高いので、送信機１からの高周波エネル
ギーは何らの支障なく給電線３及びアンテナ２へ
伝送される。
機１と給電線３との間に結合器４を接続してある
が、前述のように、結合器４は高周波に対して接
続状態にあり、かつ、結合線路８の特性インピー
ダンスが高いので、送信機１からの高周波エネル
ギーは何らの支障なく給電線３及びアンテナ２へ
伝送される。
一方、定電流電源１０からの定電流は低域ろ波
器１１を通り、結合線路８の内導体８ａによつて
結合器４にいたる。結合線路８の内導体８ａは結
合器４の給電線側内導体６に接続され、送信機側
内導体５とは絶縁されているので、低周波電流Ｉ
は給電線３の内導体に入り、さらにアンテナ２に
いたり、アンテナ２の給電部で折返して外導体を
逆の経路を取つて定電流電源１０へ帰つて行く。
従つて、低域ろ波器１１の定電流電源１０側端子
の内外導体間には、この端子よりアンテナ側を見
た直流抵抗をｒとするとＶ＝Ｉ・ｒなる電圧が発
生する。低域ろ波器１１及び結合器４の抵抗分は
定電流電源にて補正出来る為、前記の直流抵抗ｒ
は給電線およびアンテナ系の直流抵抗に一致す
る。電流Ｉは定電流の為ｒの変化には関係なく一
定となるので、前記Ｖを観測すれば、給電線・ア
ンテナ系の直流抵抗の変化を観測することができ
る。
器１１を通り、結合線路８の内導体８ａによつて
結合器４にいたる。結合線路８の内導体８ａは結
合器４の給電線側内導体６に接続され、送信機側
内導体５とは絶縁されているので、低周波電流Ｉ
は給電線３の内導体に入り、さらにアンテナ２に
いたり、アンテナ２の給電部で折返して外導体を
逆の経路を取つて定電流電源１０へ帰つて行く。
従つて、低域ろ波器１１の定電流電源１０側端子
の内外導体間には、この端子よりアンテナ側を見
た直流抵抗をｒとするとＶ＝Ｉ・ｒなる電圧が発
生する。低域ろ波器１１及び結合器４の抵抗分は
定電流電源にて補正出来る為、前記の直流抵抗ｒ
は給電線およびアンテナ系の直流抵抗に一致す
る。電流Ｉは定電流の為ｒの変化には関係なく一
定となるので、前記Ｖを観測すれば、給電線・ア
ンテナ系の直流抵抗の変化を観測することができ
る。
定電流Ｉは、電波の発射や停止に無関係に流す
ことができるので、アンテナ給電線の直流抵抗ｒ
を常時、連続して監視できる。
ことができるので、アンテナ給電線の直流抵抗ｒ
を常時、連続して監視できる。
通常テレビジヨン放送基幹局のアンテナ・給電
線系の直流抵抗は20〜30mΩであるので、定電流
電源の出力電流Ｉを例えば100mAに選ぶと、Ｖ
＝２〜3mVとなる。直流抵抗の劣化増大を５倍
程度まで認めて、初期値の５倍になつたときに警
報器１６から警報を出すようにすれば、電圧Ｖの
観測範囲はＶ＝２〜150mVとなる。若干の余裕
を見て、１〜200mVとしても、この値は精度良
く検出できる範囲であり、20dB以上のＳ／Ｎが
得られる。
線系の直流抵抗は20〜30mΩであるので、定電流
電源の出力電流Ｉを例えば100mAに選ぶと、Ｖ
＝２〜3mVとなる。直流抵抗の劣化増大を５倍
程度まで認めて、初期値の５倍になつたときに警
報器１６から警報を出すようにすれば、電圧Ｖの
観測範囲はＶ＝２〜150mVとなる。若干の余裕
を見て、１〜200mVとしても、この値は精度良
く検出できる範囲であり、20dB以上のＳ／Ｎが
得られる。
次に、結合器４について、結合器内発生電圧、
主線路部における結合器の電力容量、結合線路部
における結合器の電力容量並びにVSWRに関す
る考察を述べる。
主線路部における結合器の電力容量、結合線路部
における結合器の電力容量並びにVSWRに関す
る考察を述べる。
(1) 結合器内発生電圧；結合器４内で発生する電
圧のうち最も要注意なものは、送信機側内導体
５と給電線側内導体６との間隙部に発生する電
圧である。この電圧は送信機側内導体５の先端
（開放端）で最大となる。この最大電圧は、主
線路の特性インピーダンスをZp、両内導体５，
６の間隙部の特性インピーダンスZG、主線路の
伝送電力をＰとすると、次式(1)で与えられる。
圧のうち最も要注意なものは、送信機側内導体
５と給電線側内導体６との間隙部に発生する電
圧である。この電圧は送信機側内導体５の先端
（開放端）で最大となる。この最大電圧は、主
線路の特性インピーダンスをZp、両内導体５，
６の間隙部の特性インピーダンスZG、主線路の
伝送電力をＰとすると、次式(1)で与えられる。
例えば、給電線側内導体６の内径を50mm、間
隙を５mm、この間隙に誘電率が2.3のポリエチ
レンを充填したとすると、ZG＝8.83Ωであり、
今、Zp＝50Ω、Ｐ＝50KWであればVGnax＝
279Vとなるが、最大発生電界は56V／mmとな
るため耐圧上問題はない。
隙を５mm、この間隙に誘電率が2.3のポリエチ
レンを充填したとすると、ZG＝8.83Ωであり、
今、Zp＝50Ω、Ｐ＝50KWであればVGnax＝
279Vとなるが、最大発生電界は56V／mmとな
るため耐圧上問題はない。
(2) 主線路部における結合器の電力容量；これに
は両内導体５，６が構成する同軸部の熱損失を
考慮する必要がある。この同軸部の電流分布は
開放端即ち送信機側内導体５の先端で零、入力
端で主線路電流と等しくなるような正弦分布で
ある。そのため同軸部の平均熱損失は主線路内
導体の同じ長さの部分での発熱量と等しくな
る。よつて主線路では両内導体５，６での熱損
失が通常の２倍になると考えられるので、各内
導体５，６の寸度を給電線３の寸度よりも１ラ
ンク上げておけば良い。
は両内導体５，６が構成する同軸部の熱損失を
考慮する必要がある。この同軸部の電流分布は
開放端即ち送信機側内導体５の先端で零、入力
端で主線路電流と等しくなるような正弦分布で
ある。そのため同軸部の平均熱損失は主線路内
導体の同じ長さの部分での発熱量と等しくな
る。よつて主線路では両内導体５，６での熱損
失が通常の２倍になると考えられるので、各内
導体５，６の寸度を給電線３の寸度よりも１ラ
ンク上げておけば良い。
(3) 給電線路における結合器の電力容量；結合線
路８におけるヘリカル導体８ａの太さを如何に
すべきか、を考える。この場合、ヘリカル導体
８ａは入力端（主線路側）より実効的に1/4波
長離れた点で大きな静電容量８ｃにより接地さ
れているため、電力容量を考えるには直接接地
で近似できる。この近似により結合線路８の等
価回路は第２図となる。今、給電線３の内導体
に電圧VHが発生し、電流IHが流れていたとする
と、 VH＝√p・ ……式(3) となる。但しＰは伝送電力、Zpは主線路の特性
インピーダンスである。一方、ヘリカル導体８
ａの実効長は1/4波長であるから、これに流れ
る電流Ihは接地端で最大となり、 Ih＝VH／Zh ……式(4) で与えられる。但しZhは結合線路８の特性イン
ピーダンスである。上式(2)、(3)、(4)より、 Ih＝Zp／Zh・IH ……式(5) となる。したがつてヘリカル導体８ａと給電線
３の内導体の材質が同じであれば、ヘリカル導
体８ａの太さは給電線３の内導体の太さのZp／Zh 倍程度にしておけば良いことになる。
路８におけるヘリカル導体８ａの太さを如何に
すべきか、を考える。この場合、ヘリカル導体
８ａは入力端（主線路側）より実効的に1/4波
長離れた点で大きな静電容量８ｃにより接地さ
れているため、電力容量を考えるには直接接地
で近似できる。この近似により結合線路８の等
価回路は第２図となる。今、給電線３の内導体
に電圧VHが発生し、電流IHが流れていたとする
と、 VH＝√p・ ……式(3) となる。但しＰは伝送電力、Zpは主線路の特性
インピーダンスである。一方、ヘリカル導体８
ａの実効長は1/4波長であるから、これに流れ
る電流Ihは接地端で最大となり、 Ih＝VH／Zh ……式(4) で与えられる。但しZhは結合線路８の特性イン
ピーダンスである。上式(2)、(3)、(4)より、 Ih＝Zp／Zh・IH ……式(5) となる。したがつてヘリカル導体８ａと給電線
３の内導体の材質が同じであれば、ヘリカル導
体８ａの太さは給電線３の内導体の太さのZp／Zh 倍程度にしておけば良いことになる。
(4) VSWR；結合器４は設計中心周波数では無
反射になるように設計されているが、周波数特
性を考えてみる。第３図は結合器４の等価回路
である。第３図における直列リアクタンスjX
は、送信機側内導体５と給電線側内導体６とで
構成される先端開放同軸線路の入力リアクタン
スであり、 jX＝−jZG・cotθ ……式(6) と与えられる。但し、θは先端開放同軸線路の
電気長である。一方、並列サセプタンスjBは、
主線路側から結合線路８を見た入力サセプタン
スであるが、ヘリカル導体８ａの並列静電容量
８ｃが大であれば２段以降を無視できるので第
４図の等価回路で考えることができ、 iB＝−ｊcosθ＋１／wCZhsinθ／Zhsinθ−１／wCcos
θ……式(7) となる。但し、ヘリカル導体８ａの１セクシヨ
ン当りの電気長もθであると考えている。
反射になるように設計されているが、周波数特
性を考えてみる。第３図は結合器４の等価回路
である。第３図における直列リアクタンスjX
は、送信機側内導体５と給電線側内導体６とで
構成される先端開放同軸線路の入力リアクタン
スであり、 jX＝−jZG・cotθ ……式(6) と与えられる。但し、θは先端開放同軸線路の
電気長である。一方、並列サセプタンスjBは、
主線路側から結合線路８を見た入力サセプタン
スであるが、ヘリカル導体８ａの並列静電容量
８ｃが大であれば２段以降を無視できるので第
４図の等価回路で考えることができ、 iB＝−ｊcosθ＋１／wCZhsinθ／Zhsinθ−１／wCcos
θ……式(7) となる。但し、ヘリカル導体８ａの１セクシヨ
ン当りの電気長もθであると考えている。
ｗは角周波数、Ｃは静電容量値である。そこ
で第３図の等価回路で出力端子４ｂが特性イン
ピーダンスZpで終端された場合に、入力端子４
ａから見た反射係数は、 で与えられる。
で第３図の等価回路で出力端子４ｂが特性イン
ピーダンスZpで終端された場合に、入力端子４
ａから見た反射係数は、 で与えられる。
今、Ｃ＝50PF、ZG＝8.83Ω、Zh＝250Ω、Zp
＝50Ωとし、またテレビジヨン放送のハイチヤ
ンネルを考えて195MHzでθ＝90゜となる条件の
下に170〜220MHzの範囲で｜Γ｜を計算して
VSWRを求めると、1.03以下に収まつている。
次にローチヤンネルを考えて99MHzでθ＝90゜
となる条件下で90〜108MHzの範囲で｜Γ｜を
計算してVSWRを求めると、1.09以下に収まつ
ている。したがつて十分小さなVSWRに保つ
ことができる。
＝50Ωとし、またテレビジヨン放送のハイチヤ
ンネルを考えて195MHzでθ＝90゜となる条件の
下に170〜220MHzの範囲で｜Γ｜を計算して
VSWRを求めると、1.03以下に収まつている。
次にローチヤンネルを考えて99MHzでθ＝90゜
となる条件下で90〜108MHzの範囲で｜Γ｜を
計算してVSWRを求めると、1.09以下に収まつ
ている。したがつて十分小さなVSWRに保つ
ことができる。
以上説明したように、本発明装置によれば、常
時、給電線・アンテナ系の抵抗を監視することが
でき、給電線の接続部の接触の悪化を事前に察知
することができ、焼損事故にいたるのを未然に防
ぐことができる。
時、給電線・アンテナ系の抵抗を監視することが
でき、給電線の接続部の接触の悪化を事前に察知
することができ、焼損事故にいたるのを未然に防
ぐことができる。
第１図は本発明実施例の回路図、第２〜４図は
説明用の等価回路図である。 １は送信機、２はアンテナ、３は給電線、４は
結合器、５は送信機側内導体、６は給電線側内導
体、８は結合線路、１０は定電流電源、１１は低
域ろ波器、１４は基準電圧、１５は比較器、１６
は警報器である。
説明用の等価回路図である。 １は送信機、２はアンテナ、３は給電線、４は
結合器、５は送信機側内導体、６は給電線側内導
体、８は結合線路、１０は定電流電源、１１は低
域ろ波器、１４は基準電圧、１５は比較器、１６
は警報器である。
Claims (1)
- １ 送信機出力側とアンテナへの給電線との間に
接続される結合器であつて、相互に1/4波長同軸
結合された送信機側内導体及び給電線側内導体を
有すると共に、給電線側内導体の一端に分岐接続
された特性インピーダンスの高いヘリカル伝送線
路及びこのヘリカル伝送線路を適宜な間隔で接地
する静電容量でなる高周波信号の漏洩を低減した
結合線路を有する前記結合器と、この結合器の結
合線路を介して更に高周波信号を低減させる為の
低域通過ろ波器と、給電線側内導体に定電流を流
すための定電流源と、前記定電流により発生する
電圧に基づいてアンテナ給電線系の直流抵抗を監
視する監視装置とを備えたことを特徴とするアン
テナ給電線系の直流抵抗自動監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57134202A JPS5923901A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | アンテナ給電線系の直流抵抗自動監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57134202A JPS5923901A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | アンテナ給電線系の直流抵抗自動監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923901A JPS5923901A (ja) | 1984-02-07 |
| JPH0369204B2 true JPH0369204B2 (ja) | 1991-10-31 |
Family
ID=15122808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57134202A Granted JPS5923901A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | アンテナ給電線系の直流抵抗自動監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923901A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853197B1 (en) | 2001-12-03 | 2005-02-08 | Atheros Communications, Inc. | Method and apparatus for insuring integrity of a connectorized antenna |
| JP2018037838A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 沖電気工業株式会社 | 無線装置およびその試験方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838003A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アンテナ給電線系の直流抵抗自動監視装置 |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP57134202A patent/JPS5923901A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5923901A (ja) | 1984-02-07 |
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