通信システム
【課題】製造が容易、かつ、安価であって、漏洩伝送線路の近傍の限られた空間内だけの通信を可能とすることができる通信システムを提供する。
【解決手段】中心導体１０１と中心導体１０１を被覆した絶縁体１０２と絶縁体１０２の周囲に金属線を編み込んだ編組を外部導体１０３とする漏洩伝送線路２と、漏洩伝送線路２の外部導体１０３に電磁結合した金属片４とを備え、漏洩伝送線路２及び金属片４は、漏洩金属体として構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、漏洩金属体から漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、漏洩金属体を介しての通信が可能である。
【解決手段】中心導体１０１と中心導体１０１を被覆した絶縁体１０２と絶縁体１０２の周囲に金属線を編み込んだ編組を外部導体１０３とする漏洩伝送線路２と、漏洩伝送線路２の外部導体１０３に電磁結合した金属片４とを備え、漏洩伝送線路２及び金属片４は、漏洩金属体として構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、漏洩金属体から漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、漏洩金属体を介しての通信が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩伝送線路を使用した通信システムに関し、特に、漏洩伝送線路の近傍でのみ通信を可能とするため、漏洩伝送線路と金属片とを一体とした漏洩金属体を組み込んだ構造体を使用した通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、漏洩伝送線路として、例えば、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Leaky Coaxial Cable）が提案され、無線通信システムの送受信用アンテナとして利用されている。ＬＣＸは、例えば、列車と地上との間の無線連絡を目的として、列車軌道沿いに布設され、また、地下鉄構内や地下街と地上との間の消防無線や警察無線による連絡を目的として、地下鉄構内や地下街に布設される。また、携帯電話や無線ＬＡＮに代表される無線通信システムは、いつでも、どこでも、誰でも通信ネットワークを利用できることから、急速に拡大しつつある。
【０００３】
また、無線通信システムの大容量伝送にともない、使用周波数の高周波帯ヘの移行が進んでおり、地上波の行き届かない地下街やビル内のみならず、ビルの影等、電磁波不感地帯ヘ電磁波を確実に送り届けることが行われている。漏洩伝送線路は、伝送する電気信号の一部が漏洩伝送線路の外側の空間を伝搬し、周囲に電磁界を形成するので、電磁波不感地帯用のアンテナとして使用することができる。
【０００４】
このような漏洩伝送線路の代表的なものとして、伝送線路型のＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）が使用されている。ＬＣＸは、非特許文献１に記載されているように、図１６中の（ａ）に示すように、中心導体１０１と、この中心導体１０１を被覆した絶縁体１０２と、この絶縁体１０２の周囲に配置された外部導体１０３と、この外部導体１０３を被覆した外被１０４とを備えた同軸ケーブルとして構成されている。ＬＣＸの中心導体１０１及び外部導体１０３をなす材料は、一般的には銅であるが、アルミニウムを使用する場合もある。絶縁体１０２をなす材料としては、主にポリエチレンなどが使用されている。
【０００５】
そして、ＬＣＸの外部導体１０３には、図１６中の（ｂ）に示すように、電磁波漏れ機構として、ケーブル長さ方向に周期的に開孔部１０５が設けられている。ＬＣＸの放射原理は、ケーブル内部を伝送する電気信号エネルギーの一部が、開孔部１０５を通して電磁波として外部ヘ放射するものである。なお、ＬＣＸも一般のアンテナと同様で、送信（放射）と受信（入射）とには可逆性が成立し、遠方まで送信できれば、遠方からの微弱な電磁波も受信できる。
【０００６】
ところで、無線ＬＡＮを会議室等で使用する場合には、情報セキュリティの点から、無線ＬＡＮの電波がその会議室等の内部だけに留まり、外部に漏れないような通信システムが求められる。前述した従来のＬＣＸは、電磁波を遠方にまで積極的に放射することを目的としていたため、情報セキュリティの確保のために限られた空間内だけの通信用途としては使用されていなかった。
【０００７】
限られた空間内だけの通信を目的とする漏洩伝送線路では、前述した「どこでも、誰でも」が可能である通信ではなく、漏洩伝送線路の近傍でのみ無線通信を可能とする必要がある。
【０００８】
このような限られた空間内だけの通信を目的とする場合には、約１ｍ以上の遠方ヘの放射は必要なく、信号を伝送する電磁波は、漏洩伝送線路近傍のみに主に存在していればよい。そのような漏洩伝送線路としては、図１６中の（ｂ）に示す開口部１０５の他に、外部導体を金属編組で構成した同軸ケーブルにおいて、その編組密度を少なくして金属線間に隙間を設け、外部導体の内側に存在する電磁波エネルギを外部に漏洩する構造のものも使用できる。
【０００９】
このように外部導体の編組密度を減少させた漏洩伝溝線路も、図１７中の（ａ）（ｂ）に示すように、中心導体１０１と、この中心導体１０１を被覆した絶縁体１０２と、この絶縁体１０２の周囲に配置された外部導体１０３と、この外部導体１０３を被覆した外被１０４とを備えた同軸ケーブルとして構成される。
【００１０】
この漏洩伝送線路の外部導体１０３は、金属線１０６を絶縁体１０２の上に編み込んで構成されている。編組密度は、絶縁体１０２を覆う金属線１０６の面積を絶縁体１０２の表面積で割ることによって計算される。この漏洩伝送線路では、編組密度を低くして、外部導体１０３をなす金属線１０６間に適当な隙間１０７が存在するように編組密度を選んでいる。
【００１１】
また、特許文献１に記載されている信号伝達装置は、装置近傍でのみ通信を可能とするものである。この信号伝達装置は、図１８中の（ａ）（ｂ）に示すように、メッシュ状の第１導体部２０１とこれに平行な平板状の第２導体部２０２を備えている。第１導体部２０１と第２導体部２０２とに挟まれる領域２０３には、電磁波エネルギーが外部から供給される。メッシュ状の第１導体部２０１から電磁エネルギーが滲み出す領域２０４が生ずるので、このシート状の信号伝達装置の第１導体部２０１側の上面の滲み出る領域２０４に無線通信装置のアンテナ部を近接させると、信号伝達装置と無線通信装置との間で通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−８２１７８号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】「ＬＣＸ通信システム」（岸本利彦、佐々木伸共著）コロナ社初版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、前述のように、金属編組で構成した外部導体１０３の編組密度を少なくして金属線１０６間に隙間１０７を設けた同軸ケーブルにおいては、近傍領域及び遠方領域における結合損失の差を十分に大きくすることができず、無線通信を近傍に限定することが困難である。
【００１５】
また、前述したような信号伝達装置においては、メッシュ状の複雑な形状の第１導体２０１、平板状の第２導体２０２、第１導体と第２導体とを平行に対向させる平板及びこれらを全体を取り囲むシースが必要となり、加工費と材料費のコストが高額であり、製作が煩雑であった。また、コネクタ取り付け加工費も高額である。
【００１６】
さらに、通信エリアが平面状であればそのまま敷き詰めればよいが、通信エリアが曲がった形状の領域である場合には、その通信エリアの形状に合わせた形状の第１導体２０１及び第２導体２０２を製作しなければならならず、煩雑であった。
【００１７】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、製造が容易、かつ、安価であって、漏洩伝送線路の近傍の限られた空間内だけの通信を可能とすることができる通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る通信システムは、以下の構成のいずれか一つを有するものである。
【００１９】
〔構成１〕
中心導体とこの中心導体を被覆した絶縁体とこの絶縁体の周囲に金属線を編み込んだ編組を外部導体とする漏洩伝送線路と、漏洩伝送線路の外部導体に電磁結合した金属片とを備え、漏洩伝送線路及び金属片は、漏洩金属体として、構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、漏洩金属体から、この漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、この漏洩金属体を介しての通信が可能であることを特徴とするものである。
【００２０】
〔構成２〕
構成１を有する通信システムにおいて、漏洩伝送線路における外部導体の編組密度は、２０％乃至８０％であることを特徴とするものである。
【００２１】
〔構成３〕
構成１を有する通信システムにおいて、金属片は、長さ及び幅がともに伝送される電磁波の波長の半分以下であることを特徴とするものである。
【００２２】
〔構成４〕
構成１を有する通信システムにおいて、金属片は、漏洩伝送線路に直交する方向の長さが伝送される電磁波の波長の半分にほぼ等しく、漏洩伝送線路に平行な方向の幅が伝送される電磁波の波長の半分以下であることを特徴とするものである。
【００２３】
〔構成５〕
構成１を有する通信システムにおいて、金属片は、１辺の長さが伝送される電磁波の波長のほぼ半分である正方形であることを特徴とするものである。
【００２４】
〔構成６〕
構成１乃至構成５のいずれか一を有する通信システムにおいて、金属片は、漏洩伝送線路に沿って、複数個配列されていることを特徴とするものである。
【００２５】
〔構成７〕
構成１乃至構成６のいずれか一を有する通信システムにおいて、構造体は、机であることを特徴とするものである。
【００２６】
〔構成８〕
構成７を有する通信システムにおいて、漏洩金属体は、机の天板の上部、内部、下部に設けられた溝内、または、天板上に設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る通信システムにおいては、漏洩伝送線路と、この漏洩伝送線路の外部導体に電磁結合した金属片とを備え、漏洩伝送線路及び金属片は、漏洩金属体として構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、漏洩金属体から、この漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、この漏洩金属体を介しての通信が可能である。
【００２８】
この通信システムにおいては、構造が簡素であり、製造が容易、かつ、安価でありながら、限られた空間内だけの通信が可能であり、セキュリティの保護を図ることができる。
【００２９】
すなわち、本発明は、製造が容易、かつ、安価であって、漏洩伝送線路の近傍の限られた空間内だけの通信を可能とすることができる通信システムを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】漏洩伝送線路の近傍での電磁界の強さの変化状態を確認するための実験系を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図２】図１に示した実験系において金属片がない状態で得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図３】本発明に係る通信システムの第２の実験例の構成を示す平面図である。
【図４】図３に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図５】本発明に係る通信システムの第３の実験例の構成を示す平面図である。
【図６】図５に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図７】本発明に係る通信システムの第１の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図８】図７に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図９】本発明に係る通信システムの第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図１０】図９に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフ（ａ）及びその拡大図（ｂ）である。
【図１１】本発明に係る通信システムの第３の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図１２】図１１に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの要部の構成を示す断面図である。
【図１５】第４の実施の形態における漏洩伝送線路の設置状態の他の例を示す断面図である。
【図１６】従来の漏洩同軸ケーブルの構成を示す断面図及び側面図である。
【図１７】従来の漏洩伝送線路の構成を示す断面図及び側面図である。
【図１８】従来の信号伝達装置の構成を示す断面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
本発明に係る通信システムは、アンテナの一種である漏洩伝送線路から、この漏洩伝送線路により伝送される波長の１倍程度未満の距離の領域内において漏洩伝送線路を介しての通信が可能となっており、限られた空間内だけの通信を行うことを目的とした通信システムである。
【００３３】
この通信システムにおいては、漏洩伝送線路として、図１７に示した同軸ケーブルの外部導体の編組密度を低減させたものを使用する。漏洩伝送線路として、中心導体１０１として外径１ｍｍの銅線、その上に厚さ２ｍｍの絶縁体１０２で覆い、その上に外部導体１０３として直径０．１ｍｍの銅線を編組密度が６０％となるように編み込んだものを用いた。銅線の編組密度は、２０％乃至８０％であることが望ましい。この漏洩伝送線路は、後述する各実験例及び各実施の形態において用いている。
【００３４】
〔第１の実験例〕
図１は、漏洩伝送線路の近傍での電磁界の強さの変化状態を確認するための実験系を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【００３５】
この通信システムに用いる漏洩伝送線路からの電磁波の放射強度を調査するため、図１に示す実験系を用いて、漏洩伝送線路２の周囲の結合損失（Ｌｃ）の分布を測定した。
【００３６】
漏洩伝送線路２を、木製の机１上に設置した発泡スチロール板３上に水平に配置した。漏洩伝送線路２には、一端側のコネクタ５を介して、入力電力（Pin）を供給する。漏洩伝送線路２の他端側には、終端抵抗６を取付けておく。漏洩伝送線路２の周囲に半波長ダイポールアンテナ７を配置して、図１中にに示す座標（ｘ、ｙ、ｚ）にしたがって移動させ、Ｚ方向電界Ｅｚを測定し、結合損失（Ｌｃ）を求めた。測定周波数は、２．４ＧＨｚ（波長１２５ｍｍ）とした。
【００３７】
なお、後述する各実験例及び各実施の形態においては、漏洩伝送線路２と発泡スチロール板３との間に、金属片４を設置する。
【００３８】
結合損失（Ｌｃ）は、以下の〔式１〕により計算されるので、半波長ダイポールアンテナ７からの出力（Pout）を測定すれば、結合損失（Ｌｃ）が算出され、漏洩伝送線路２からの電磁波の放射がどの程度であるかがわかる。
Ｌｃ＝−１０・Log（Pout／Pin）・・・・・・・・〔式１〕
（ただし、Ｌｃは、結合損失（ｄＢ）、Pinは、漏洩伝送線路２ヘの入力電力（Ｗ）、Poutは、漏洩伝送線路２の周辺に置いた半波長ダイポールアンテナ７からの出力（Ｗ）である。）
【００３９】
図２は、図１に示した実験系において金属片４がなく漏洩伝送線路単独の状態で得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００４０】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図２に示すように、漏洩伝送線路２からの距離ｙが２０ｍｍの地点では７８ｄＢと小さく（電磁波強度が強く）、距離が増加するにしたがって増加し（電磁波強度は弱まり）、距離ｙが１２５ｍｍの地点では、８９ｄＢだった。さらに、距離が増加し、距離ｙが１２５０ｍｍの地点では、９５ｄＢだった。なお、本測定系の外来ノイズレベルは９８ｄＢ程度であった。
【００４１】
近傍領域を１波長の１２５ｍｍとし、遠方領域を１０波長の１２５０ｍｍと定義する。この測定結果より、近傍領域ｙ＝１２５ｍｍでの結合損失（Ｌｃ）は８９ｄＢ、遠方領域のｙ＝１２５０ｍｍでは９５ｄＢであり、その差はわずかに６ｄＢだった。無線通信の可能領域を近傍領域に限定するためには、近傍領域と遠方領域との結合損失（Ｌｃ）の差が１５ｄＢ以上あることが望ましい。したがって、この漏洩伝送線路２では、無線通信を近傍に限定する応用には使用できない。
【００４２】
〔第２の実験例〕
図３は、本発明に係る通信システムの第２の実験例の構成を示す平面図である。
【００４３】
この実験例では、近傍領域での電磁波強度を強める目的で、図３に示すように、漏洩伝送線路２の外部導体１０３に複数の金属片４を接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。これは、外部導体１０３からの漏洩電磁波が金属片４に電磁結合して、波源強度範囲が外部導体１０３の部分だけではなく金属片４の部分にも拡大できる効果がある。
【００４４】
金属片４としては、幅５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板１５枚を、等間隔１０ｍｍで配列させて、外部導体１０３に接触させた。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００４５】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００４６】
図４は、図３に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００４７】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図４に示すように、金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点では８２ｄＢ、遠方領域のである距離ｙが１２５０ｍｍの地点では９５ｄＢであり、その差は１３ｄＢであった。無線通信の可能領域を近傍領域に限定するための目標値１５ｄＢには不足だった。
【００４８】
したがって、この金属片４及び漏洩伝送線路２では、無線通信を近傍に限定することは困難である。
【００４９】
〔第３の実験例〕
図５は、本発明に係る通信システムの第３の実験例の構成を示す平面図である。
【００５０】
この実験例では、通信が可能となる近傍領域でのｘ、ｚ方向の範囲を拡大させるために、外部導体１０３に接触させる金属片４の大きさ及び枚数を変更した。
【００５１】
金属片４としては、図５に示すように、１辺が２５０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板を使用した。１辺を２５０ｍｍの正方形とした理由は、正方形状の金属板に電磁的な共振を発生させるために高次共振となる２波長分とした。
【００５２】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００５３】
図６は、図５に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００５４】
測定の結果、図６に示すように、結合損失（Ｌｃ）の小さい位置が金属片４の端部であるｚ＝±１２５ｍｍの地点に集中してしまっていることがわかる。したがって、通信可能な領域を均一に得ることができないので、この金属片４と漏洩伝送線路２との組み合わせによっては、無線通信を近傍に限定することは困難である。
【００５５】
〔第１の実施の形態〕
図７は、本発明に係る通信システムの第１の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００５６】
この実施の形態では、通信が可能となる近傍領域での電磁波強度を強める目的で、外部導体１０３に複数の金属片４を接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００５７】
金属片４としては、図７に示すように、幅（漏洩伝送線路２に平行な方向）が５ｍｍ、長さ（漏洩伝送線路２に直交する方向）が６２．５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板１５枚を等間隔１５ｍｍで配列させて、外部導体１０３に接触させた。長さを６２．５ｍｍとした理由は、電磁的な共振を発生させるために第１次共振である半波長分とした。
【００５８】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００５９】
図８は、図７に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００６０】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図８に示すように、金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点で８０ｄＢ、遠方領域である距離ｙが１２５０ｍｍの地点で９５ｄＢであり、その差は１５ｄＢだった。したがって、この金属片４及び漏洩伝送線路２によって、無線通信を近傍に限定することができる。
【００６１】
〔第２の実施の形態〕
図９は、本発明に係る通信システムの第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００６２】
この実施の形態では、近傍領域での電磁波強度を強める目的で、外部導体に金属片４を接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００６３】
金属片４としては、図９に示すように、１辺が６２．５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板を外部導体１０３に接触させた。１辺を６２．５ｍｍの正方形とした理由は、正方形状の金属板に電磁的な共振を発生させるために第１次共振となる半波長分とした。
【００６４】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００６５】
図１０は、図９に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフ（ａ）及びその拡大図（ｂ）である。
【００６６】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点では７４ｄＢ、遠方領域である距離ｙが１２５０ｍｍの地点では９３ｄＢであり、その差は１９ｄＢだった。したがって、この金属片４及び漏洩伝送線路２により無線通信を近傍に限定することができる。また、近傍領域と遠方領域とでの結合損失（Ｌｃ）の差が複数の金属片４を用いた場合より大きいことから、無線通信を近傍に限定するのに有効である。
【００６７】
〔第３の実施の形態〕
図１１は、本発明に係る通信システムの第３の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００６８】
この実施の形態では、漏洩伝送線路２の長さ方向（Ｚ方向）の通信可能範囲を拡大するために、図１１に示すように、第２の実施の形態における金属片４を１００ｍｍ間隔で５枚配列させ、導体１０３に接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００６９】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００７０】
図１２は、図１１に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００７１】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図１２に示すように、５個の金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点では７４ｄＢ〜７６ｄＢ、遠方領域である距離ｙが１２５０ｍｍの地点では９３ｄＢであり、その差は１７ｄＢ〜１９ｄＢだった。したがって、この５個の金属片４及び漏洩伝送線路２によって、無線通信を近傍に限定することができる。
【００７２】
なお、金属片４の間隔は、必要な通信範囲により自由に変更が可能である。
【００７３】
〔第４の実施の形態〕
図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの構成を示す斜視図である。
【００７４】
この通信システムにおいては、図１３に示すように、構造体となる木製の机１に漏洩伝送線路２及び金属片４を取り付けている。机１の寸法は、例えば、幅０．７ｍ、長さ１ｍ、高さは０．７ｍである。漏洩伝送線路２は、中心導体として外径１ｍｍの銅線を用い、その上を厚さ２ｍｍの絶縁体で覆い、その上に外部導体として直径０．１ｍｍの銅線を編組密度が６０％となるように編み込んだものを用いて、その上をシースで覆い、全体の外径は７ｍｍに構成されたものである。
【００７５】
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの要部の構成を示す断面図である。
【００７６】
机１の天板１ａの幅方向の中央部には、図１３及び図１４に示すように、深さ８ｍｍ、幅７．５ｍｍの溝３が設けられており、この溝３内に漏洩伝送線路２及び金属片４が嵌め込まれている。そして、溝３の上から、厚さ１ｍｍのプラスチックシート８で覆っている。なお、金属片４は、溝３の両側にはみ出していてもよい。
【００７７】
図１５は、第４の実施の形態における漏洩伝送線路の設置状態の他の例を示す断面図である。
【００７８】
漏洩伝送線路２及び金属片４は、図１５中の（ａ）に示すように、天板１ａの上部に設けた溝３内に組み込んでもよいし、図１５中の（ｂ）に示すように、天板１ａの裏側に設けた溝３ａ内に組み込んでもよいし、あるいは、図１５中の（ｃ）に示すように、天板１ａの内部に穿設した穴３ｂ内に組み込んでもよい。
【００７９】
本発明に係る通信システムは、外部導体を金属線編組とした一般に大量に販売されている同軸ケーブルである漏洩伝送線路２と、形状が単純な金属片４とからなっているので、製造は容易であり、また、極めて安価である。また、コネクタについても、同軸ケーブル用の汎用コネクタをそのまま使用することができるので、安価に入手できる。したがって、本発明に係る通信システムは、極めて安価に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、漏洩伝送線路を使用した通信システムに適用され、特に、近傍での通信が可能な漏洩伝送線路を組み込んだ構造体を使用した通信システムに適用される。
【符号の説明】
【００８１】
１ 机
２ 漏洩伝送線路
３ 溝
４ 金属片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩伝送線路を使用した通信システムに関し、特に、漏洩伝送線路の近傍でのみ通信を可能とするため、漏洩伝送線路と金属片とを一体とした漏洩金属体を組み込んだ構造体を使用した通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、漏洩伝送線路として、例えば、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Leaky Coaxial Cable）が提案され、無線通信システムの送受信用アンテナとして利用されている。ＬＣＸは、例えば、列車と地上との間の無線連絡を目的として、列車軌道沿いに布設され、また、地下鉄構内や地下街と地上との間の消防無線や警察無線による連絡を目的として、地下鉄構内や地下街に布設される。また、携帯電話や無線ＬＡＮに代表される無線通信システムは、いつでも、どこでも、誰でも通信ネットワークを利用できることから、急速に拡大しつつある。
【０００３】
また、無線通信システムの大容量伝送にともない、使用周波数の高周波帯ヘの移行が進んでおり、地上波の行き届かない地下街やビル内のみならず、ビルの影等、電磁波不感地帯ヘ電磁波を確実に送り届けることが行われている。漏洩伝送線路は、伝送する電気信号の一部が漏洩伝送線路の外側の空間を伝搬し、周囲に電磁界を形成するので、電磁波不感地帯用のアンテナとして使用することができる。
【０００４】
このような漏洩伝送線路の代表的なものとして、伝送線路型のＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）が使用されている。ＬＣＸは、非特許文献１に記載されているように、図１６中の（ａ）に示すように、中心導体１０１と、この中心導体１０１を被覆した絶縁体１０２と、この絶縁体１０２の周囲に配置された外部導体１０３と、この外部導体１０３を被覆した外被１０４とを備えた同軸ケーブルとして構成されている。ＬＣＸの中心導体１０１及び外部導体１０３をなす材料は、一般的には銅であるが、アルミニウムを使用する場合もある。絶縁体１０２をなす材料としては、主にポリエチレンなどが使用されている。
【０００５】
そして、ＬＣＸの外部導体１０３には、図１６中の（ｂ）に示すように、電磁波漏れ機構として、ケーブル長さ方向に周期的に開孔部１０５が設けられている。ＬＣＸの放射原理は、ケーブル内部を伝送する電気信号エネルギーの一部が、開孔部１０５を通して電磁波として外部ヘ放射するものである。なお、ＬＣＸも一般のアンテナと同様で、送信（放射）と受信（入射）とには可逆性が成立し、遠方まで送信できれば、遠方からの微弱な電磁波も受信できる。
【０００６】
ところで、無線ＬＡＮを会議室等で使用する場合には、情報セキュリティの点から、無線ＬＡＮの電波がその会議室等の内部だけに留まり、外部に漏れないような通信システムが求められる。前述した従来のＬＣＸは、電磁波を遠方にまで積極的に放射することを目的としていたため、情報セキュリティの確保のために限られた空間内だけの通信用途としては使用されていなかった。
【０００７】
限られた空間内だけの通信を目的とする漏洩伝送線路では、前述した「どこでも、誰でも」が可能である通信ではなく、漏洩伝送線路の近傍でのみ無線通信を可能とする必要がある。
【０００８】
このような限られた空間内だけの通信を目的とする場合には、約１ｍ以上の遠方ヘの放射は必要なく、信号を伝送する電磁波は、漏洩伝送線路近傍のみに主に存在していればよい。そのような漏洩伝送線路としては、図１６中の（ｂ）に示す開口部１０５の他に、外部導体を金属編組で構成した同軸ケーブルにおいて、その編組密度を少なくして金属線間に隙間を設け、外部導体の内側に存在する電磁波エネルギを外部に漏洩する構造のものも使用できる。
【０００９】
このように外部導体の編組密度を減少させた漏洩伝溝線路も、図１７中の（ａ）（ｂ）に示すように、中心導体１０１と、この中心導体１０１を被覆した絶縁体１０２と、この絶縁体１０２の周囲に配置された外部導体１０３と、この外部導体１０３を被覆した外被１０４とを備えた同軸ケーブルとして構成される。
【００１０】
この漏洩伝送線路の外部導体１０３は、金属線１０６を絶縁体１０２の上に編み込んで構成されている。編組密度は、絶縁体１０２を覆う金属線１０６の面積を絶縁体１０２の表面積で割ることによって計算される。この漏洩伝送線路では、編組密度を低くして、外部導体１０３をなす金属線１０６間に適当な隙間１０７が存在するように編組密度を選んでいる。
【００１１】
また、特許文献１に記載されている信号伝達装置は、装置近傍でのみ通信を可能とするものである。この信号伝達装置は、図１８中の（ａ）（ｂ）に示すように、メッシュ状の第１導体部２０１とこれに平行な平板状の第２導体部２０２を備えている。第１導体部２０１と第２導体部２０２とに挟まれる領域２０３には、電磁波エネルギーが外部から供給される。メッシュ状の第１導体部２０１から電磁エネルギーが滲み出す領域２０４が生ずるので、このシート状の信号伝達装置の第１導体部２０１側の上面の滲み出る領域２０４に無線通信装置のアンテナ部を近接させると、信号伝達装置と無線通信装置との間で通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−８２１７８号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】「ＬＣＸ通信システム」（岸本利彦、佐々木伸共著）コロナ社初版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、前述のように、金属編組で構成した外部導体１０３の編組密度を少なくして金属線１０６間に隙間１０７を設けた同軸ケーブルにおいては、近傍領域及び遠方領域における結合損失の差を十分に大きくすることができず、無線通信を近傍に限定することが困難である。
【００１５】
また、前述したような信号伝達装置においては、メッシュ状の複雑な形状の第１導体２０１、平板状の第２導体２０２、第１導体と第２導体とを平行に対向させる平板及びこれらを全体を取り囲むシースが必要となり、加工費と材料費のコストが高額であり、製作が煩雑であった。また、コネクタ取り付け加工費も高額である。
【００１６】
さらに、通信エリアが平面状であればそのまま敷き詰めればよいが、通信エリアが曲がった形状の領域である場合には、その通信エリアの形状に合わせた形状の第１導体２０１及び第２導体２０２を製作しなければならならず、煩雑であった。
【００１７】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、製造が容易、かつ、安価であって、漏洩伝送線路の近傍の限られた空間内だけの通信を可能とすることができる通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る通信システムは、以下の構成のいずれか一つを有するものである。
【００１９】
〔構成１〕
中心導体とこの中心導体を被覆した絶縁体とこの絶縁体の周囲に金属線を編み込んだ編組を外部導体とする漏洩伝送線路と、漏洩伝送線路の外部導体に電磁結合した金属片とを備え、漏洩伝送線路及び金属片は、漏洩金属体として、構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、漏洩金属体から、この漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、この漏洩金属体を介しての通信が可能であることを特徴とするものである。
【００２０】
〔構成２〕
構成１を有する通信システムにおいて、漏洩伝送線路における外部導体の編組密度は、２０％乃至８０％であることを特徴とするものである。
【００２１】
〔構成３〕
構成１を有する通信システムにおいて、金属片は、長さ及び幅がともに伝送される電磁波の波長の半分以下であることを特徴とするものである。
【００２２】
〔構成４〕
構成１を有する通信システムにおいて、金属片は、漏洩伝送線路に直交する方向の長さが伝送される電磁波の波長の半分にほぼ等しく、漏洩伝送線路に平行な方向の幅が伝送される電磁波の波長の半分以下であることを特徴とするものである。
【００２３】
〔構成５〕
構成１を有する通信システムにおいて、金属片は、１辺の長さが伝送される電磁波の波長のほぼ半分である正方形であることを特徴とするものである。
【００２４】
〔構成６〕
構成１乃至構成５のいずれか一を有する通信システムにおいて、金属片は、漏洩伝送線路に沿って、複数個配列されていることを特徴とするものである。
【００２５】
〔構成７〕
構成１乃至構成６のいずれか一を有する通信システムにおいて、構造体は、机であることを特徴とするものである。
【００２６】
〔構成８〕
構成７を有する通信システムにおいて、漏洩金属体は、机の天板の上部、内部、下部に設けられた溝内、または、天板上に設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る通信システムにおいては、漏洩伝送線路と、この漏洩伝送線路の外部導体に電磁結合した金属片とを備え、漏洩伝送線路及び金属片は、漏洩金属体として構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、漏洩金属体から、この漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、この漏洩金属体を介しての通信が可能である。
【００２８】
この通信システムにおいては、構造が簡素であり、製造が容易、かつ、安価でありながら、限られた空間内だけの通信が可能であり、セキュリティの保護を図ることができる。
【００２９】
すなわち、本発明は、製造が容易、かつ、安価であって、漏洩伝送線路の近傍の限られた空間内だけの通信を可能とすることができる通信システムを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】漏洩伝送線路の近傍での電磁界の強さの変化状態を確認するための実験系を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図２】図１に示した実験系において金属片がない状態で得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図３】本発明に係る通信システムの第２の実験例の構成を示す平面図である。
【図４】図３に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図５】本発明に係る通信システムの第３の実験例の構成を示す平面図である。
【図６】図５に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図７】本発明に係る通信システムの第１の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図８】図７に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図９】本発明に係る通信システムの第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図１０】図９に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフ（ａ）及びその拡大図（ｂ）である。
【図１１】本発明に係る通信システムの第３の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図１２】図１１に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの要部の構成を示す断面図である。
【図１５】第４の実施の形態における漏洩伝送線路の設置状態の他の例を示す断面図である。
【図１６】従来の漏洩同軸ケーブルの構成を示す断面図及び側面図である。
【図１７】従来の漏洩伝送線路の構成を示す断面図及び側面図である。
【図１８】従来の信号伝達装置の構成を示す断面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
本発明に係る通信システムは、アンテナの一種である漏洩伝送線路から、この漏洩伝送線路により伝送される波長の１倍程度未満の距離の領域内において漏洩伝送線路を介しての通信が可能となっており、限られた空間内だけの通信を行うことを目的とした通信システムである。
【００３３】
この通信システムにおいては、漏洩伝送線路として、図１７に示した同軸ケーブルの外部導体の編組密度を低減させたものを使用する。漏洩伝送線路として、中心導体１０１として外径１ｍｍの銅線、その上に厚さ２ｍｍの絶縁体１０２で覆い、その上に外部導体１０３として直径０．１ｍｍの銅線を編組密度が６０％となるように編み込んだものを用いた。銅線の編組密度は、２０％乃至８０％であることが望ましい。この漏洩伝送線路は、後述する各実験例及び各実施の形態において用いている。
【００３４】
〔第１の実験例〕
図１は、漏洩伝送線路の近傍での電磁界の強さの変化状態を確認するための実験系を示す側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【００３５】
この通信システムに用いる漏洩伝送線路からの電磁波の放射強度を調査するため、図１に示す実験系を用いて、漏洩伝送線路２の周囲の結合損失（Ｌｃ）の分布を測定した。
【００３６】
漏洩伝送線路２を、木製の机１上に設置した発泡スチロール板３上に水平に配置した。漏洩伝送線路２には、一端側のコネクタ５を介して、入力電力（Pin）を供給する。漏洩伝送線路２の他端側には、終端抵抗６を取付けておく。漏洩伝送線路２の周囲に半波長ダイポールアンテナ７を配置して、図１中にに示す座標（ｘ、ｙ、ｚ）にしたがって移動させ、Ｚ方向電界Ｅｚを測定し、結合損失（Ｌｃ）を求めた。測定周波数は、２．４ＧＨｚ（波長１２５ｍｍ）とした。
【００３７】
なお、後述する各実験例及び各実施の形態においては、漏洩伝送線路２と発泡スチロール板３との間に、金属片４を設置する。
【００３８】
結合損失（Ｌｃ）は、以下の〔式１〕により計算されるので、半波長ダイポールアンテナ７からの出力（Pout）を測定すれば、結合損失（Ｌｃ）が算出され、漏洩伝送線路２からの電磁波の放射がどの程度であるかがわかる。
Ｌｃ＝−１０・Log（Pout／Pin）・・・・・・・・〔式１〕
（ただし、Ｌｃは、結合損失（ｄＢ）、Pinは、漏洩伝送線路２ヘの入力電力（Ｗ）、Poutは、漏洩伝送線路２の周辺に置いた半波長ダイポールアンテナ７からの出力（Ｗ）である。）
【００３９】
図２は、図１に示した実験系において金属片４がなく漏洩伝送線路単独の状態で得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００４０】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図２に示すように、漏洩伝送線路２からの距離ｙが２０ｍｍの地点では７８ｄＢと小さく（電磁波強度が強く）、距離が増加するにしたがって増加し（電磁波強度は弱まり）、距離ｙが１２５ｍｍの地点では、８９ｄＢだった。さらに、距離が増加し、距離ｙが１２５０ｍｍの地点では、９５ｄＢだった。なお、本測定系の外来ノイズレベルは９８ｄＢ程度であった。
【００４１】
近傍領域を１波長の１２５ｍｍとし、遠方領域を１０波長の１２５０ｍｍと定義する。この測定結果より、近傍領域ｙ＝１２５ｍｍでの結合損失（Ｌｃ）は８９ｄＢ、遠方領域のｙ＝１２５０ｍｍでは９５ｄＢであり、その差はわずかに６ｄＢだった。無線通信の可能領域を近傍領域に限定するためには、近傍領域と遠方領域との結合損失（Ｌｃ）の差が１５ｄＢ以上あることが望ましい。したがって、この漏洩伝送線路２では、無線通信を近傍に限定する応用には使用できない。
【００４２】
〔第２の実験例〕
図３は、本発明に係る通信システムの第２の実験例の構成を示す平面図である。
【００４３】
この実験例では、近傍領域での電磁波強度を強める目的で、図３に示すように、漏洩伝送線路２の外部導体１０３に複数の金属片４を接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。これは、外部導体１０３からの漏洩電磁波が金属片４に電磁結合して、波源強度範囲が外部導体１０３の部分だけではなく金属片４の部分にも拡大できる効果がある。
【００４４】
金属片４としては、幅５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板１５枚を、等間隔１０ｍｍで配列させて、外部導体１０３に接触させた。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００４５】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００４６】
図４は、図３に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００４７】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図４に示すように、金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点では８２ｄＢ、遠方領域のである距離ｙが１２５０ｍｍの地点では９５ｄＢであり、その差は１３ｄＢであった。無線通信の可能領域を近傍領域に限定するための目標値１５ｄＢには不足だった。
【００４８】
したがって、この金属片４及び漏洩伝送線路２では、無線通信を近傍に限定することは困難である。
【００４９】
〔第３の実験例〕
図５は、本発明に係る通信システムの第３の実験例の構成を示す平面図である。
【００５０】
この実験例では、通信が可能となる近傍領域でのｘ、ｚ方向の範囲を拡大させるために、外部導体１０３に接触させる金属片４の大きさ及び枚数を変更した。
【００５１】
金属片４としては、図５に示すように、１辺が２５０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板を使用した。１辺を２５０ｍｍの正方形とした理由は、正方形状の金属板に電磁的な共振を発生させるために高次共振となる２波長分とした。
【００５２】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００５３】
図６は、図５に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００５４】
測定の結果、図６に示すように、結合損失（Ｌｃ）の小さい位置が金属片４の端部であるｚ＝±１２５ｍｍの地点に集中してしまっていることがわかる。したがって、通信可能な領域を均一に得ることができないので、この金属片４と漏洩伝送線路２との組み合わせによっては、無線通信を近傍に限定することは困難である。
【００５５】
〔第１の実施の形態〕
図７は、本発明に係る通信システムの第１の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００５６】
この実施の形態では、通信が可能となる近傍領域での電磁波強度を強める目的で、外部導体１０３に複数の金属片４を接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００５７】
金属片４としては、図７に示すように、幅（漏洩伝送線路２に平行な方向）が５ｍｍ、長さ（漏洩伝送線路２に直交する方向）が６２．５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板１５枚を等間隔１５ｍｍで配列させて、外部導体１０３に接触させた。長さを６２．５ｍｍとした理由は、電磁的な共振を発生させるために第１次共振である半波長分とした。
【００５８】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００５９】
図８は、図７に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００６０】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図８に示すように、金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点で８０ｄＢ、遠方領域である距離ｙが１２５０ｍｍの地点で９５ｄＢであり、その差は１５ｄＢだった。したがって、この金属片４及び漏洩伝送線路２によって、無線通信を近傍に限定することができる。
【００６１】
〔第２の実施の形態〕
図９は、本発明に係る通信システムの第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００６２】
この実施の形態では、近傍領域での電磁波強度を強める目的で、外部導体に金属片４を接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００６３】
金属片４としては、図９に示すように、１辺が６２．５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅板を外部導体１０３に接触させた。１辺を６２．５ｍｍの正方形とした理由は、正方形状の金属板に電磁的な共振を発生させるために第１次共振となる半波長分とした。
【００６４】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００６５】
図１０は、図９に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフ（ａ）及びその拡大図（ｂ）である。
【００６６】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点では７４ｄＢ、遠方領域である距離ｙが１２５０ｍｍの地点では９３ｄＢであり、その差は１９ｄＢだった。したがって、この金属片４及び漏洩伝送線路２により無線通信を近傍に限定することができる。また、近傍領域と遠方領域とでの結合損失（Ｌｃ）の差が複数の金属片４を用いた場合より大きいことから、無線通信を近傍に限定するのに有効である。
【００６７】
〔第３の実施の形態〕
図１１は、本発明に係る通信システムの第３の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００６８】
この実施の形態では、漏洩伝送線路２の長さ方向（Ｚ方向）の通信可能範囲を拡大するために、図１１に示すように、第２の実施の形態における金属片４を１００ｍｍ間隔で５枚配列させ、導体１０３に接触させ、漏洩伝送線路２と金属片４とを一体とした漏洩金属体とした。なお、ここでは金属片４を外部導体１０３に直接接触させたが、適当な電磁結合が得られれば、薄い絶縁体が介在していてもよい。
【００６９】
図１に示したと同様の測定系により漏洩伝送線路２及び金属片４の周囲の結合損失（Ｌｃ）を測定した。
【００７０】
図１２は、図１１に示した通信システムにおいて得られた漏洩伝送線路からの結合損失の分布を示すグラフである。
【００７１】
測定の結果、結合損失（Ｌｃ）は、図１２に示すように、５個の金属片４の前方の近傍領域である距離ｙが１２５ｍｍの地点では７４ｄＢ〜７６ｄＢ、遠方領域である距離ｙが１２５０ｍｍの地点では９３ｄＢであり、その差は１７ｄＢ〜１９ｄＢだった。したがって、この５個の金属片４及び漏洩伝送線路２によって、無線通信を近傍に限定することができる。
【００７２】
なお、金属片４の間隔は、必要な通信範囲により自由に変更が可能である。
【００７３】
〔第４の実施の形態〕
図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの構成を示す斜視図である。
【００７４】
この通信システムにおいては、図１３に示すように、構造体となる木製の机１に漏洩伝送線路２及び金属片４を取り付けている。机１の寸法は、例えば、幅０．７ｍ、長さ１ｍ、高さは０．７ｍである。漏洩伝送線路２は、中心導体として外径１ｍｍの銅線を用い、その上を厚さ２ｍｍの絶縁体で覆い、その上に外部導体として直径０．１ｍｍの銅線を編組密度が６０％となるように編み込んだものを用いて、その上をシースで覆い、全体の外径は７ｍｍに構成されたものである。
【００７５】
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの要部の構成を示す断面図である。
【００７６】
机１の天板１ａの幅方向の中央部には、図１３及び図１４に示すように、深さ８ｍｍ、幅７．５ｍｍの溝３が設けられており、この溝３内に漏洩伝送線路２及び金属片４が嵌め込まれている。そして、溝３の上から、厚さ１ｍｍのプラスチックシート８で覆っている。なお、金属片４は、溝３の両側にはみ出していてもよい。
【００７７】
図１５は、第４の実施の形態における漏洩伝送線路の設置状態の他の例を示す断面図である。
【００７８】
漏洩伝送線路２及び金属片４は、図１５中の（ａ）に示すように、天板１ａの上部に設けた溝３内に組み込んでもよいし、図１５中の（ｂ）に示すように、天板１ａの裏側に設けた溝３ａ内に組み込んでもよいし、あるいは、図１５中の（ｃ）に示すように、天板１ａの内部に穿設した穴３ｂ内に組み込んでもよい。
【００７９】
本発明に係る通信システムは、外部導体を金属線編組とした一般に大量に販売されている同軸ケーブルである漏洩伝送線路２と、形状が単純な金属片４とからなっているので、製造は容易であり、また、極めて安価である。また、コネクタについても、同軸ケーブル用の汎用コネクタをそのまま使用することができるので、安価に入手できる。したがって、本発明に係る通信システムは、極めて安価に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、漏洩伝送線路を使用した通信システムに適用され、特に、近傍での通信が可能な漏洩伝送線路を組み込んだ構造体を使用した通信システムに適用される。
【符号の説明】
【００８１】
１ 机
２ 漏洩伝送線路
３ 溝
４ 金属片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体と、この中心導体を被覆した絶縁体と、この絶縁体の周囲に金属線を編み込んだ編組を外部導体とする漏洩伝送線路と、
前記漏洩伝送線路の外部導体に電磁結合した金属片と
を備え、
前記漏洩伝送線路及び金属片は、漏洩金属体として、構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、
前記漏洩金属体から、この漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、この漏洩金属体を介しての通信が可能である
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記漏洩伝送線路における外部導体の編組密度は、２０％乃至８０％である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記金属片は、長さ及び幅がともに伝送される電磁波の波長の半分以下である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記金属片は、前記漏洩伝送線路に直交する方向の長さが伝送される電磁波の波長の半分にほぼ等しく、漏洩伝送線路に平行な方向の幅が伝送される電磁波の波長の半分以下である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
前記金属片は、１辺の長さが伝送される電磁波の波長のほぼ半分である正方形である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項６】
前記金属片は、前記漏洩伝送線路に沿って、複数個配列されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の通信システム。
【請求項７】
前記構造体は、机である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の通信システム。
【請求項８】
前記漏洩金属体は、前記机の天板の上部、内部、下部に設けられた溝内、または、天板上に設置されている
ことを特徴とする請求項７記載の通信システム。
【請求項１】
中心導体と、この中心導体を被覆した絶縁体と、この絶縁体の周囲に金属線を編み込んだ編組を外部導体とする漏洩伝送線路と、
前記漏洩伝送線路の外部導体に電磁結合した金属片と
を備え、
前記漏洩伝送線路及び金属片は、漏洩金属体として、構造体に組み込まれ、または、構造体上に設置され、
前記漏洩金属体から、この漏洩金属体により伝送される電磁波の波長の１倍未満の距離の範囲内において、この漏洩金属体を介しての通信が可能である
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記漏洩伝送線路における外部導体の編組密度は、２０％乃至８０％である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記金属片は、長さ及び幅がともに伝送される電磁波の波長の半分以下である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記金属片は、前記漏洩伝送線路に直交する方向の長さが伝送される電磁波の波長の半分にほぼ等しく、漏洩伝送線路に平行な方向の幅が伝送される電磁波の波長の半分以下である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
前記金属片は、１辺の長さが伝送される電磁波の波長のほぼ半分である正方形である
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項６】
前記金属片は、前記漏洩伝送線路に沿って、複数個配列されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の通信システム。
【請求項７】
前記構造体は、机である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の通信システム。
【請求項８】
前記漏洩金属体は、前記机の天板の上部、内部、下部に設けられた溝内、または、天板上に設置されている
ことを特徴とする請求項７記載の通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−６０４８７（Ｐ２０１２−６０４８７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２７６０（Ｐ２０１０−２０２７６０）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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