JPS5925403A - アンテナ給電線系の直流抵抗自動監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョ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。

給電線の接続部の接触が悪１ヒ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。

従来の運用状態では、高周波が給電線を通し゛Ｃ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
らアンテナ側の埴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％　役立っていたとは言い難かった
。

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６１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
。

本実施例においては、送信機】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４１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に低周波の電
流を流し、その電流で生じる電圧に基づいて直流抵抗を
監視するようにしである。

送信機１からは高周波が給１匡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４
・ａに送信機】が連結され、出力端子４・１〕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Ｉ、−ｚ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の誘電裂をも考慮して
、実効的に１／イ・波長としている。

外導体７をも考慮すると、結合器イ・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
するために低周波の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−ｊｌｌｌ端子４・Ｃ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１７−＋。

波長間隔で静電容量８ｃを外導体８１〕との間シζ並列
装荷している。すなわち、ヘリカル導体８ａと静電容量
８Ｃとによっ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４・Ｃへｊｉｎれるのを防いでいる。

抵抗監視のための低周波電流１がこの観側端ｆ・４、　
ｃから流される。そのため、低周波発振器］、　０の出
力が増＋ＩＪ器１１．　　抵抗１２及び低域ろ波器１３
を介して流される。この電流ＩにＪ：す、アンテナ側を
見た抵抗ｒによってＶ＝１．ｒなる電圧Ｖが生じる。こ
れを観測すれば直流抵抗１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１
４・で増幅して指示用又は記録用の旧型１５で表示する
。さらに、増幅器１イ・の出力を別途用意した基準電圧
−１６と比較器１７で比較し、それを超過したときに警
報器１８によって警報を発するようになっている。

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８との間に結合器４．を接続しであるが、前述のＪ
：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ｌ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、低周波発振器］０からの低周波電流は増＋ＩＪ器
１１．抵抗１２及び低域ろ波器１８を通り、結合線路８
の内導体８ａによって結合器４・にσまた′る。結合線
路８の内導体８ａは結合器・１・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１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
逆の経路を取って低周波発振器１０へ帰って行く。従っ
て、低域ろ波器１３の低周波発振器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１
とするとＶ＝１．＋“なる電圧が発生する。ただし、低
周波発振器ＩＯの周波数は充分低く、それｋて対する抵
抗は直流抵抗に等しいとしている。低域ろ波器１３及び
結合器４．の抵抗は充分１１ｒいので前記の直流抵抗１
は給電線およびアンテナ基の直流抵抗とほぼ等しい。抵
抗１２の値１ｔをＩｔ、　＞＞　１としておけば、電流
■は１°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。

低周波電流■は、電波の発射や停正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１゛を常時、
連続して監視できる。

通常テレビジョン放送基幹局のアンテナ・給電線系の直
流抵抗は２０〜３０　ｍΩであるので、低周波発振器の
出力電流■を例えば１．　ＯＯｍＡに選ぶとＶ＝２〜３
　ｍＡ　　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倍になったときに警報器］８から警
報を出すようにすれば、電圧Ｖの観測範囲はｖ＝２〜１
５０　ｍＸＹとなる。若干の余裕を見て、１〜２００１
１１９としても、この値は精度良く検出できる範囲であ
り、２０　ｃｌ　１３以−ＬのＳ／Ｎ　　が１３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、結会線路部における結合
器の電力容量並びにＶＳＷＩＬ　　に関する考察を述べ
る。

（１）結仔器内発生電圧：結合器４・内で発生する市川
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とＺ。１両
内導体５，６の間隙部の特性インピーダンスをＺ。、主
線路の伝送型際を５　’ｍｍ　、この間隙に誘電率が２
．８のポリエチレンを充填したとすると、Ｚｏ＝８．８
３０であり、今Ｚ＝５Ｑ（１、Ｐ＝５ｏＫ、＋ｖ　　テ
あればＶ　　　＝２７９ＶとＯＧＩＩＩＦＩＸ なるが、最大発生ｒａ界は５ＧＶ／ｍｍとなるため耐圧
」−問題はない。

（２）主線路部における結合器の電力容（且：これには
円内導体５，６がイｊヶ成する同軸部の〃四１」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、人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。よって主線路では円内導体５．０での熱損失
が通常の２倍になると考坑られるので、各内導体５．６
の；Ｊ゛度を給電線３の寸度よりもＩランク上げておけ
ば良い。

（３）結合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の太さを加何にすべきか、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Ｓ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
Ｖ１、が発Ｖｎ””Ｗ　　　　式（３） となる。但しＰは伝送電力、Ｚｏ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８ａの実効長は］
／４・波長であるから、これに流れる電流Ｊ’、ｌ＋　
は接地端で最大となり、ピーダンスである。」１式（２
）　、　（３）　−（４）より、の内導体の４４質が同
じであれば、ヘリカル導体８にしてあ・けば良いことに
なる。

（４）ＶＳＷ几：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１ト１ミ
を考えてみる。第３図は結合器４．０等価回路である。

第３図における直列リアクタンス１ｘは、送信機側内導
体５と給電線側内導体６とで４ｔｌ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　＝　−ｊＺａ
＊　ｃｍｔ　θ・・・・・・・・・・・・式（６）と与
えられる。但し、０は先端開放同軸線路の電気長である
。一方、並列ザ七ブクンスｊ１１は、主線路側から結合
線路８を見た人カザセブクンスであるが、ヘリカル導体
８ａの並列静電容１ｉ１８ｃ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、 となる。但し、ヘリカル導体８ａの］セクション当りの
電気長もθであると考えている。ω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４
．１〕が特性インピーダンスＺ。

で終端された場合に、入力端子４．　ａから見た反則係
数は で与えられる。

今、Ｃ＝５０Ｐ１ｉ”、ＺＧ＝Ｂ、Ｂ１０．Ｚｌｌ−２
５０Ω、Ｚ。

＝５０Ωとし、またテレビジーヨン放送のハイヂャンネ
ルを考えて１９５　Ｍｌｌｚ　　でθ−９０°となる条
件の下に１７０〜２２　’０１ＶＨ−Ｉ　ｚ　　の範囲
でＩ　Ｉ’　ｌ　　を旧算してｖｓｗｎ、　　を求める
と、１．０３　以下に収まっ℃いる。

次にローヂャンネルを考えてり　９　ＭＨｚでθ−９０
゜となる条件下で９０〜１０８　ＭＬＩｚの範囲で１１
′１　　を計算してＶ　Ｓ　Ｗ　Ｉｔ　　を求めると、
１．０９　以下に収まっている。したがって十分小さ７
１ＶＳＷｌ？、　　に保つことができる。

なお、本発明装置では誘導雷から機器を保護する装（１
り、として高域ろ波器１９．２０および高抵抗２１を設
は発信器・計器、警報器側に雷電圧が侵入しないように
している。

以上説明したように、本発明装置によれば、常時、給１
Ｅ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。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明実施例の回１烙図、第２〜イ・図は説明
用の等価回路図である。 ■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は低周波発振器 １２は抵抗 １３は低域ろ波器 １４、は増幅器 １Ｇは基準電圧 １７は比較器 １８は警報器である。 代理人　弁理士　上　代　哲

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信機出力側とアンテナへの給電線との間に接続
   される結合器であって、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、誘導雷保護回路と給電線側内導
   体に低周波電流を流すための低周波発振器と前記低周波
   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。