JPH02214202A - ストリップラインケーブル - 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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、マイクロ波を伝送するためのストリップラ
インケーブルに係り、とくに、帯状の誘電体の対向する
両面に信号線用導体とアース用導体とを夫々配設したス
トリップラインケーブルに関する。

〔従来の技術〕

近年、ストリップライン線路は、同軸線路と比べても遜
色ない伝送損失特性を有し、小形、軽量であること等か
ら、マイクロ波伝送の一手段として脚光を浴びているが
、その−例としては、例えば本出願人による特公昭６３
−１３５６３号記載のものがある。

この公報記載のストリップラインケーブルは、延伸多孔
質ポリテトラフルオルエチレン（以下、多孔質ＰＴＦＥ
という）でなる帯状誘電体の対向する両面に、少な（と
も−組の導体を長手方向に配設するとともに、誘電体の
各導体を配設した面を非多孔質のプラスチック材料で層
状に覆った構造となっている。つまり、誘電率、誘電損
失の小さい多孔質ＰＴＦＥを使用することで、良好なマ
イクロ波伝送特性を確保するとともに、非多孔質のプラ
スチック材料で覆ったことにより、そのプラスチック層
を硬質の形状安定層として機能させ、多孔質ＰＴＦＥの
材質上の柔軟性を補強して形状を一定に保っている。

〔発明が解決しようとす°る課題〕

しかしながら、上述した従来のストリップラインケーブ
ルは、信号伝送を専門に担うために開発されたものであ
り、小形軽量を意図して誘電体厚さを薄く（例えば０．
１２７ｍｍ）　Ｌ、でいるから、この薄い分だけ特性イ
ンピーダンスが小さく、これにより信号の減衰量が比較
的大きいという状況にあった。

然らば、誘電体厚さを厚くして減衰量を小さくするとい
う構造も容易に想定されるが、そのような厚いケーブル
を従来のプレス加工装置で製造すると、製造装置との兼
ね合いから加工長さに制限（例えば１ｍ前後）があると
ともに、長手方向の微細な凹凸により特性インピーダン
スが不均一になってしまうという不都合があった。さら
に、単純に誘電体厚さを厚くしただけでは、リール巻き
などの長尺物加工が困難になるとともに、多孔質ＰＴＦ
Ｅの柔軟性に依って導電体間の一定距離の確保ができな
くなって、結局、前述の特性インピーダンスの不均一を
招来してしまうものであった。

一方、近年のストリップライン線路にあっては、任意の
長手方向位置において、非接触で線路との間の信号送受
を行いたいとする要請がある。つまり、受信時には、各
導体間を信号が伝達する際の外部に漏れる電磁波を利用
するもので、線路に近接させた受信センサが漏れた電磁
波を感知するようにし、送信時には、送信部をケーブル
に近接させ、送信部から放射させた電磁波との相互作用
によって導体に信号を送り込むものである。

しかし、上述した要請に対して、前記従来のストリップ
ラインケーブルをそのまま適用することは困難であった
。というのは、前記従来のストリップラインケーブルは
、前述のように誘電体厚さが薄いから、信号の減衰量が
大きく、線路外部を通って導体間を往来する電界成分が
少ないためである。

本発明は、このような状況に着目してなされたもので、
減衰量が小さく、且つ、長手方向の特性インピーダンス
が均一であり、信号伝送のみならず非接触の信号送受を
も可能にするとともに、従来の可撓性も保持できるよう
にすることを、その解決しようとする課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明では、延伸多孔質ポ
リテトラフルオルエチレンより成る、細長い帯状の誘電
体の対向する両面に、一対の導体を夫々配設し、前記誘
電体の内部又は該誘電体と前記導体との間に、非多孔質
プラスチック材料より成る補強層を介装させている。と
くに、前記−対の導体は、プラスチック材料より成る被
覆層に覆われた構造とし、前記一対の導体の内、少なく
とも信号線用の導体を覆う被覆層は、延伸多孔質ポリテ
トラフルオルエチレンより成る被覆層とすれば好ましい
。

〔作用〕

本発明では、電磁波は、一対の導体（一方は信号線用導
体、他方はアース用導体）の間で、例えばＴＥＭモード
をとりながらラインの長手方向に伝播する。このとき、
両導体間の誘電体は多孔質ＰＴＦＥで形成されているの
で、誘電率及び誘電損失が小さく且つそれらの周波数依
存性が小さいため、良好な伝送特性となる。一方、誘電
体を比較的厚くして特性インピーダンスを増大させ、減
衰量を小さくしたような場合でも、補強層が非多孔質プ
ラスチック材料で形成され適度に固いため、誘電体の過
度の柔軟性を補強して両導体間の距離を一定に保持でき
、したがって、減衰量の低減及び特性インピーダンスの
均一化を両立させることができる。さらに、誘電体の厚
さを減衰量に見合う適度な値にすることにより、可撓性
も保持できる。

また、各導体を覆う被覆層を設ければ導体が保護される
。さらに、被覆層を多孔質ＰＴＦＥとずれば、他のプラ
スチック材料（例えばポリエチレン）を使用する場合に
比べ、誘電損失が小さく、伝送特性が良好である。

〔実施例〕

（第１実施例） 次に、この発明の第１実施例を第１図、第２図に基づき
説明する。

第１図は、ケーブルとして実施された不平衡形のストリ
ップラインケーブル（本実施例における長手方向の幅は
１０ｍｍ）を示す。

同図に示すストリップラインケーブルは、その上下方向
の中心部に多孔質ＰＴＦＥ　（比誘電率は１．３程度）
から成る、厚さ０．８ｍｍの比較的厚い誘電体２を有し
、この誘電体２の同図における上面に、非多孔質プラス
チック材料から成る、薄い板状の補強層４が形成されて
いる。この補強層４は、本実施例では厚さ０．２＋ａｍ
のポリイミド樹脂（比誘電率は３．４程度）で構成され
ているため、硬質の板状部材として機能する。つまり、
多孔質ＰＴＦＥで形成されていることに依る誘電体２の
過度の柔軟性が規制され、誘電体部分としての形状が安
定する。

また、補強層４の上面には、銀めっき平角軟銅線（厚さ
０．１　ｍｍ、幅は１．５ｍｍ）から成る信号線用導体
６が、その長手方向中心部に固着されており、一方、誘
電体２の下面には、圧延銅箔（厚さは０゜０３５ｍａ＋
、幅は１０ｍｍ）から成るアース用導体８が固着されて
いる。さらに、信号線用導体６．補強層４の上面及びア
ース用導体８の下面には、多孔質ＰＴＦＥから成る被覆
層（厚さは０．１ｍｍ）１ＯＵ、ＩＯＬが夫々被着され
ている。

上述の積層構造は、予め準備されたテープ状の各部材を
、適宜な順序及び組み合わせでヒートローラ内を通過さ
せることにより、溶着により一体的に形成されるもので
ある。

次に、第１実施例の作用効果を説明する。

各導体６．８間に介在する絶縁体部分の合成誘電率は、
補強層４の誘電率が大きいために、誘電体２自体の誘電
率（ζ１．３）よりも若干増大するが、ポリエチレン等
の非多孔質プラスチック材料よりも格段に低い値を保持
している。

そこで、ラインに送り込まれたマイクロ波は、その電界
成分がある瞬間では第１図中の実線矢印の如く、信号線
用導体６とアース用導体８との間に分布し、磁界成分が
同図中の点線矢印の如く電界成分に直交する方向に分布
するという所定モードをとりながら、ラインの長手方向
に伝播する。

このとき、誘電体２及び補強層４部分の合成誘電率及び
誘電損失が非多孔質プラスチック材料に比べて小さいた
め、マイクロ波の減衰量が小さ（、伝搬速度も速いなど
、良好な伝送特性が得られる。

また、誘電体２が柔軟性を有するため、全体としても適
度な可撓性を保持している。

また、前述の如く、補強層４によって誘電体２の形状が
安定することにより、導体６，８間の上下方向距離が長
手方向に対して殆ど一定に保持される。つまり、導体６
，８間の距離によって決まる特性インピーダンスＺ０が
長手方向にもほぼ一定に保持される。このことを確認す
るため、本第１実施例の積層構造におけるＴ　Ｄ　Ｒ（
ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　：時
間領域反射率）波形を観測したところ、第２図に示す如
（、はぼ一定の反射係数、即ち、はぼ一定の特性インピ
ーダンスＺ、　　（＝５６オーム）であるという結果が
得られた。なお、第２図中の最初の波形の乱れは過渡現
象によるものである。

さらに、従来のものに比べて、誘電体２の厚さを厚くし
ているので、上述のように一定に保持できる特性インピ
ーダンスの値を高くできるから、この面からも信号減衰
量を小さ（抑えることができる。因みに、この第１実施
例における反射減衰量は、周波数０．１〜１．１１：Ｇ
七〕の間で、平均２Ｂ　（ｄＢ）程度であり、挿入損失
は、同周波数域で１〜３（ｄＢ１５ｍ３程度であり、良
好な特性が得られた。

一方、誘電体２の厚さを厚くするほど減衰量が低下し、
導体６，８間でライン外部を介して往来する電界成分も
多くなるから、マイクロ波送受信機の送受部をストリッ
プラインケーブルの導体６に接近させることにより、非
接触で、しかもラインの長手方向の任意に位置で信号送
受を行うことができる。

このとき、導体６．８の保護膜として被着させている被
覆層１０Ｕ、ＩＯＬが、比誘電率の小さい多孔質ＰＴＦ
Ｅで形成されているため、この被覆層１０Ｕ、ＩＯＬに
非多孔質プラスチック材料を使用する場合に比べて、導
体６の上面側から放射、入射する電界成分の減衰を少な
くできる。これにより、外部を迂回する電界成分をより
多くでき、前述した非接触の信号送受が容易になってい
る。

（第２実施例） 次に、本発明の第２実施例を第３図により説明する。こ
こで、第１実施例と同一構成については同一符号を用い
て、その説明を簡単化又は省略する。

この第２実施例は、第３図に示すように、誘電体２を上
下に分割し、その上下の誘電体２Ｕ、２Ｌの間に補強層
４を介装させたもので、その他は第１実施例を同一に構
成されている。

したがって、この第２実施例によれば、第１実施例と同
等の作用効果が得られる他、とくに、補強層４が誘電体
２をその中央部で支えている分だけ、誘電体２の形状安
定効果が大きくなり、導体６．８間の距離がより安定に
保持されて、特性インピーダンスが長手方向に、より精
度良く均一になる。また、その結果として、誘電体２を
より厚くすることができるので、減衰量をより低下させ
ることができるという相乗効果がある。このように、本
第２実施例の構造は、誘電体２の厚さを厚くして、前述
したラインとの非接触の信号送受を行うときに、より有
利なものである。

なお、前記各実施例においては、導体６．８に被着させ
る被覆層１０Ｕ、ＩＯＬを多孔質ＰＴＦＥで夫々形成す
るとしたが、本発明は必ずしもこれに限定されるもので
はなく、必要に応じて、比誘電率は若干低下するものの
、例えばポリエチレンなどの非多孔質プラスチック材料
を用いることも可能であり、そのような場合には、形状
安定効果がより増加するという利点がある。また、構造
の簡単化の面からは、被覆層１０Ｕ、ＩＯＬを外す構成
も可能である。

また、前記各実施例では、ストリップラインをケーブル
として製造するとしたが、これは、例えばアース用導体
８を基板導体とする基板組込み形の高周波伝送線路に適
用するものであってもよい。

さらに、本発明における誘電体２及び補強層４などの寸
法、形状は前述したものに限定されることなく、他の寸
法であってもよいし、例えば信号用導体６の断面は丸形
であってもよい。また、当然に、補強層４の挿入位置は
、前述した各実施例のものに限定されることなく、誘電
体２中の上下方向に任意に位置であってもよいし、誘電
体２と下側のアース用導体８との間であってもよい。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、信号伝送用の導体
間に介在させる誘電体を多孔質ＰＴＦＥで形成し、この
誘電体中に又は誘電体に当接する位置に、非多孔質プラ
スチック材料で成る補強層を挿入したため、主たる材料
である多孔質ＰＴＦＥの誘電率及び誘電損失が小さく且
つそれらの周波数依存性が小さいことにより良好な伝送
特性を保持でき、一方で、誘電体を比較的厚くして特性
インピーダンスを増大させ、減衰量を小さくしたような
場合でも、補強層が硬いため、この補強層が誘電体の過
度の柔軟性を補強するから、両導体間の距離を長手方向
に一定に保持でき、したがって、減衰量の減少及び特性
インピーダンスの均一化を両立させることができ、さら
に、誘電体の厚さを減衰量に見合う適度な値にすること
により、可撓性も保持できる。

そこで、上述の如く、誘電体の厚さを厚（した状態（即
ち、低減衰量で均一な特性インピーダンスの状態）では
、ラインの外部を介して導体間を往来する電界成分が多
くなるため、これによって、ラインの長手方向の任意な
位置で、ラインとの非接触の信号送受を行うことができ
る。

また、各導体を覆う被覆層を設けることにより、その被
覆層で導体を確実に保護でき、さらに、被覆層が多孔質
ＰＴＦＥで成るときは、他のプラスチック材料を使用す
る場合に比べ、外部を介して伝達する電界成分がより多
（なり、ラインとの非接触の信号送受がより容易になる
とともに、伝送特性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るストリップラインケーブルの第
１実施例を示す幅方向の断面図、第２図は第１図の構造
に対するＴＤＲ波形図、第３図はこの発明に係るストリ
ップラインケーブルの第２実施例を示す幅方向の断面図
である。 図中、２は誘電体、４は補強層、６，８は信号線用、ア
ース用導体、ＩＯＵ、ＩＯＬは被覆層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）延伸多孔質ポリテトラフルオルエチレンより成る
   、細長い帯状の誘電体の対向する両面に、一対の導体を
   夫々配設し、前記誘電体の内部又は該誘電体と前記導体
   との間に、非多孔質プラスチック材料より成る補強層を
   介装させたことを特徴とするストリップラインケーブル
   。