(57)【要約】【課題】ミリ波の２つの信号処理基板間の支持構造及び信号伝送方法を工夫して、ミリ波の信号に基づく電磁波を誘電体伝送路内に伝送できるようにすると共に、従来方式のような２つの信号処理基板間を接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるようにする。【解決手段】複数の回路基板を備えた電子機器において、回路基板を支持する支持部材を無線信号の伝送路として利用する。たとえば、ミリ波の信号を処理する第１のプリント基板１と、プリント基板１に対して信号結合され、ミリ波の信号を受信して信号処理する第２のプリント基板２と、プリント基板１，２との間に所定の誘電率を有して配設された導波管５１３を備え、導波管５１３が誘電体伝送路を構成すると共に導波管５１３がプリント基板１，２を支持するものである。この構成により、誘電体伝送路を構成する導波管５１３の一端から輻射したミリ波の信号に基づく電磁波を他端で受信できるようになる。【選択図】図１
2010103978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波の信号を処理する第１の信号処理基板と、
前記第１の信号処理基板に対して信号結合され、前記ミリ波の信号を受信して信号処理する第２の信号処理基板と、
前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板との間に配設された支持部材とを備え、
前記支持部材が誘電体伝送路を構成すると共に当該支持部材が前記第１の信号処理基板及び前記第２の信号処理基板を支持する
ミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項２】
前記第１の信号処理基板は、
入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する第１の信号生成部と、
前記第１の信号生成部によって生成された前記ミリ波の信号を前記支持部材に結合する第１の信号結合部とを有し、
前記誘電体伝送路を構成する支持部材を介在して配設される第２の信号処理基板は、
前記支持部材から前記ミリ波の信号を受信する第２の信号結合部と、
前記第２の信号結合部によって受信した前記ミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する第２の信号生成部とを有する
請求項１に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項３】
前記第１の信号処理基板は、
前記第１の信号生成部と前記第１の信号結合部との間に電気的に接続されてミリ波の信号を伝送する第１の伝送線路を有し、
前記第１の信号結合部は、
当該第１の信号処理基板に開口された所定形状の貫通穴によって形成される第１の導波管と、
前記第１の導波管内に入り込むように配置され、前記第１の伝送線路から構成されて前記ミリ波信号を電磁波に変換する第１の信号変換部とを有し、
前記誘電体伝送路を構成する支持部材の一端に、前記第１の信号変換部によって変換された電磁波を伝送すると共に、前記第１の導波管を取り囲む所定形状の貫通穴によって当該第１の信号処理基板と前記支持部材の一端とを固定し、
前記第２の信号処理基板は、
前記第２の信号生成部と前記第２の信号結合部との間に電気的に接続されてミリ波の信号を伝送する第２の伝送線路を有し、
前記第２の信号結合部は、
前記第２の信号処理基板に開口された所定形状の貫通穴によって形成される第２の導波管と、
前記第２の導波管内に入り込むように配置され、前記第２の伝送線路から構成されて前記支持部材内を伝搬した電磁波をミリ波の信号に変換する第２の信号変換部とを有し、
前記誘電体伝送路を構成する支持部材の他端に伝搬した電磁波を前記第２の信号変換部によってミリ波の信号に変換し、当該ミリ波の信号を前記第２の導波管を経由して前記第２の伝送線路へ伝送すると共に、前記第２の導波管を取り囲む所定形状の貫通穴によって当該第２の信号処理基板と前記支持部材の他端とを固定する
請求項２に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項４】
前記第１の信号結合部は、
前記第１の伝送線路から第１の導波管に放射される電磁波を反射すると共に、前記支持部材の一端を前記第１の信号処理基板に固定するための第１の固定手段を有し、
前記第２の信号結合部は、
前記支持部材の他端に伝搬した電磁波であって、前記第２の信号変換部によってミリ波の信号に変換されなかった電磁波を反射すると共に、前記支持部材の他端を前記第２の信号処理基板に固定するための第２の固定手段を有する
請求項３に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項５】
前記支持部材の一端を固定する第１の固定手段は、前記第１の伝送線路が第１の導波管を横切る部位に第１の隙間部を有し、
前記支持部材の他端を固定する第２の固定手段は、前記第２の伝送線路が第２の導波管を横切る部位に第２の隙間部を有する
請求項４に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項６】
前記支持部材には、
前記少なくとも、ガラスエポキシ系、アクリル系、ポリエチレン系の樹脂から成る誘電体素材が使用される
請求項１〜５の内の何れか一項に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項７】
前記第１の信号生成部には、
前記入力信号を変調する変調回路と、
前記変調回路によって変調された後の前記入力信号を周波数変換してミリ波の信号を生成する第１の周波数変換回路とが実装され、
前記第２の信号生成部には、
前記ミリ波の信号を周波数変換して出力信号を出力する第２の周波数変換回路と、
前記第２の周波数変換回路から出力される出力信号を復調する復調回路とが実装される
請求項２に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の信号生成部には、ミリ波の信号を増幅する増幅器が各々実装される
請求項７に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項９】
前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板とが所定の方向に組み合わされ、当該第１及び第２の信号処理基板が略平行な姿勢を保って連結するように前記支持部材が固定される
請求項１〜８の内の何れか一項に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項１０】
前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板とが並設され、当該第１及び第２の信号処理基板が略水平な状態を保って連結するように前記支持部材が固定される
請求項１〜８の内の何れか一項に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項１１】
前記誘電体伝送路を構成する支持部材が、
前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板との間に複数配設され、
各々の前記支持部材が第１及び第２の信号処理基板を支持する共に、各々の前記支持部材が前記ミリ波の信号を伝送する
請求項１〜１０の内の何れか一項に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項１２】
前記第１の信号処理基板は、
入力信号を信号処理して複数のミリ波の信号を生成する第１の信号生成部と、
前記第１の信号生成部によって生成された個々の前記ミリ波の信号を各々の前記支持部材に結合する複数の第１の信号結合部とを有し、
前記誘電体伝送路を構成する複数の支持部材を介在して配設される第２の信号処理基板は、
各々の前記支持部材から前記ミリ波の信号を受信する複数の第２の信号結合部と、前記第２の信号結合部によって受信した個々の前記ミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する第２の信号生成部とを有する
請求項１１に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項１３】
前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板との間に配設された第１の支持部材と異なる誘電体伝送路を構成する第２の支持部材を介して前記第１の信号処理基板の外側又は及び前記第２の信号処理基板の外側に１枚以上の第３の信号処理基板が配設され、
前記第２の支持部材が誘電体伝送路を構成し、ミリ波の信号を伝送すると共に当該第２の支持部材が第３の信号処理基板を支持する
請求項１に記載のミリ波誘電体内伝送装置。
【請求項１４】
ミリ波の信号を処理する第１の信号処理基板を形成する工程と、
前記第１の信号処理基板から前記ミリ波の信号を受信して信号処理する第２の信号処理基板を形成する工程と、
前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板との間に支持部材を配設し、当該支持部材で誘電体伝送路を形成すると共に、前記第２の信号処理基板上の前記支持部材で第１及び第２の信号処理基板を支持する工程と、
を有するミリ波誘電体内伝送装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の信号処理基板を形成する際に、
入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する第１の信号生成部と、前記第１の信号生成部によって生成された前記ミリ波の信号を前記支持部材に結合する第１の信号結合部とを所定の基板に配置し、
前記第２の信号処理基板を形成する際に、
前記支持部材から前記ミリ波の信号を受信する第２の信号結合部と、前記第２の信号結合部によって受信した前記ミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する第２の信号生成部とを所定の基板に配置する
請求項１４に記載のミリ波誘電体内伝送装置の製造方法。
【請求項１６】
伝送対象信号をより周波数の高い高周波信号に変換する第１の信号変換部を備えた第１の回路基板と、
前記信号変換部で生成された高周波信号に基づく無線信号を受信して前記伝送対象信号に変換する第２の信号変換部を備えた第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板の間に配設され、回路基板を支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記第１の回路基板側から前記第２の回路基板側へ前記無線信号を伝送する無線信号伝送路を構成する
無線伝送装置。
【請求項１７】
前記支持部材は、前記無線信号の外部放射を抑える遮蔽材が伝送路を囲むように設けられ、前記遮蔽材の内部の伝送路が中空の空洞導波路である
請求項１６に記載の無線伝送装置。
【請求項１８】
前記支持部材は、前記無線信号の外部放射を抑える遮蔽材が伝送路を囲むように設けられ、前記遮蔽材の内部の伝送路には誘電体素材が充填されている
請求項１６に記載の無線伝送装置。
【請求項１９】
前記第１の信号変換部で生成された高周波信号を前記無線信号にして前記支持部に結合させる第１の無線信号結合部が前記第１の回路基板上に配設されており、
前記無線信号にして前記支持部を介して伝送される前記無線信号に結合される第２の無線信号結合部が前記第２の回路基板上に配設されている
請求項１６〜１８の内の何れか一項に記載の無線伝送装置。
【請求項２０】
送信側の回路基板と受信側の回路基板の間に、各回路基板を支持するとともに前記送信側の回路基板から前記受信側の回路基板へ無線信号を伝送する無線信号伝送路をなすように構成された支持部材を配設し、
前記送信側の回路基板において伝送対象信号をより周波数の高い高周波信号に変換し、
前記高周波信号に基づく前記無線信号を前記支持部材を介して前記受信側の回路基板へ伝送し、
前記受信側の回路基板において、前記支持部材を介して受信した前記無線信号を前記伝送対象信号に変換する
無線伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波誘電体内伝送装置及びその製造方法、並びに、無線伝送装置および無線伝送方法に関する。たとえば、映画映像や、コンピュータ画像等を搬送する搬送周波数がマイクロ波帯や３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚのミリ波帯の信号を高速に伝送する仕組みに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、抵抗や、コンデンサ、半導体集積回路装置等の電子部品を実装し、電気的配線を行うための板状の部品としてプリント基板が使用されている。一般的に、電子機器を構成する際には、機器内部の物理的な構成上、又は、機能構成上の理由から複数枚のプリント基板同士が当該電子機器の筐体内で並設される。また、四隅に支持部材を設けてプリント基板を積み重ねた多段構造のものを当該筐体内に支持固定する方法が採られる場合が多い。
【０００３】
一方、近年の映像や画像等の情報量の膨大化に伴い、プリント基板間において、ミリ波等の高周波の信号を高速に伝送する装置が使用される場合が多くなってきた。この種の高速データ伝送装置には、ミリ波等の高周波の信号をエラーなく伝送することが要求される。
【０００４】
図２０は従来例に係る高速データ伝送装置９００の構成例を示す斜視図である。図２０に示す高速データ伝送装置９００は、プリント基板１，２間で高速にデータを伝送するために、基板四隅に固定材３を設けて２枚のプリント基板１，２を積み重ねた多段構造を有するものである。図２０において、高速データ伝送装置９００は、２枚のプリント基板１，２及び４本の通常支持用の固定材３を有しており、プリント基板１，２が基板四隅の固定材３によって平行に固定されている。その固定方法は、プリント基板１，２の四隅に、所定形状の貫通穴４を開口し、この四隅の貫通穴４に固定材３を取り付けて、プリント基板１，２を固定材３で挟むようになされる。
【０００５】
プリント基板１上には、信号処理部５、コネクタ７及び電気配線８が設けられる。プリント基板１の電気配線８は、信号処理部５とコネクタ７との間を接続する。プリント基板２上には、信号処理部６、コネクタ７及び電気配線８が設けられる。プリント基板２の電気配線８は、そのコネクタ７と信号処理部６との間を接続する。高速データ伝送装置９００によれば、プリント基板１のコネクタ７と、プリント基板２のコネクタ７との間にはケーブル９が接続され、プリント基板１，２間で高速にデータを伝送するようになされる。
【０００６】
ところで、高速データ伝送装置９００等のコスト削減や、プリント基板１，２の配置の高効率を目的として、コネクタ７とケーブル９とを排除する試みが為されている。この種の高速データ伝送装置９００の改善対策に関連して、特許文献１には、データのやり取りを無線通信方式により行う電子機器が開示されている。
【０００７】
この電子機器によれば、機器構成ユニット及び無線通信部を備え、無線通信部は筐体内における機器構成ユニット間のデータのやり取りをＵＷＢ無線通信にて中継する。これを前提にして、筐体内に電波吸収体が設けられ、無線通信部を介した機器構成ユニット間の通信のノイズとなる電磁波を吸収するようになされる。このように電子機器を構成すると、電波吸収体が筐体内で電磁波を吸収するので、筐体内におけるマルチパスフェージングを抑制できるというものである。
【０００８】
また、特許文献２には、複数枚の回路基板を固定する固定部材とそれを利用したモジュールが開示されている。このモジュールによれば、光導波路が設けられた複数の固定部材を備え、固定部材は、その両端部で一の回路基板と、他の回路基板とで各々光結合が採られ、所定距離を隔てて複数枚の回路基板を固定する。これを前提にして、固定部材の光導波路を利用して、回路基板間において光信号を伝播するようになされる。このようにモジュールを構成すると、光信号を媒体にして回路基板間で情報を正確に伝送できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２２０２６４号公報（第３頁    図１）
【特許文献２】特許第４０７７８４７号          （第１１頁  図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、プリント基板上の信号処理速度の高速化が進む中で、従来例に係る高速データ伝送装置９００や、ミリ波帯の信号伝送技術等を応用して妨害の少ない高速なデータ伝送装置や、そのデータ伝送システムを構築しようとした場合に、次のような問題がある。
【００１１】
ｉ．図２０に示した高速データ伝送装置９００によれば、２つのプリント基板１，２間を電気的に接続するためのコネクタ７やケーブル９等を備えなければならない。しかも、筐体内にケーブル９を引き回すための領域を確保しなければならない。
【００１２】
ｉｉ．特許文献１に見られるような無線通信方式を利用した電子機器によれば、筐体が金属により遮蔽されている場合は、筐体内部の自由空間において電波が反射する。筐体内部の電波反射がマルチパス干渉の要因となって、データ伝送性能が劣化するという問題がある。因みに、マルチパス干渉を軽減するために、マルチキャリア変調方式を採用することも考えられるが、システム規模が増加したり、消費電力が増加するということが懸念される。
【００１３】
一方、無線通信部の無線電力の出力レベルを絞り、無線通信エリアを限定するという方法も考えられるが、プリント基板上において、無線通信部の配置が限定され、電子部品配置の自由度が制約されるという問題が起こりうる。
【００１４】
ｉｉｉ．また、特許文献２に見られるようなモジュールによれば、データ伝送方式として光を利用するため、固定部材の光導波路に光を送り込むための発光素子、レンズ、反射板、受光素子等を備えなければならない。また、光軸の位置決めや、その位置ズレ等に対する許容性の低さが、プリント基板間の高速データ通信システムの構成を困難にしている。従って、固定部材に光結合するための信号処理基板の構造が非常に複雑なものとなったり、システム規模が増大してコスト高と招くおそれがある。
【００１５】
そこで、本発明はこのような課題の少なくとも１つを解決できる仕組み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】
【００１６】
本発明に係る第１の態様（ミリ波誘電体内伝送装置）は、ミリ波の信号を処理する第１の信号処理基板と、前記第１の信号処理基板に対して信号結合され、前記ミリ波の信号を受信して信号処理する第２の信号処理基板と、前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板との間に配設された支持部材とを備えるものとする。そして、前記支持部材が誘電体伝送路を構成すると共に当該支持部材が第１の信号処理基板及び第２の信号処理基板を支持するように構成する。
【００１７】
つまり、本発明に係る第１の態様（ミリ波誘電体内伝送装置）は、ミリ波の信号を処理する第１の信号処理基板と、ミリ波の信号を受信して信号処理する第２の信号処理基板との間に配設された支持部材を備え、支持部材が誘電体伝送路を構成すると共に、当該支持部材で第１及び第２の信号処理基板を支持して、当該支持部材の本来の支持構造体を信号伝送経路として兼用できるようにすると共に、従来方式のような第１の信号処理基板と第２の信号処理基板とを接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるようにしたものである。
【００１８】
この仕組みによれば、誘電体伝送路を構成する支持部材の一端から輻射したミリ波の信号に基づく電磁波を他端で受信できるようになる。従って、支持部材の本来の支持構造体を信号伝送経路として兼用できるので、従来方式のような第１の信号処理基板と第２の信号処理基板とを接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるようになる。
【００１９】
本発明に係るミリ波誘電体内伝送装置の製造方法は、ミリ波の信号を処理する第１の信号処理基板を形成する工程と、前記第１の信号処理基板から前記ミリ波の信号を受信して信号処理する第２の信号処理基板を形成する工程と、前記第１の信号処理基板と第２の信号処理基板との間に所定の誘電率を有した支持部材を配設し、当該支持部材で誘電体伝送路を形成すると共に、前記第２の信号処理基板上の前記支持部材で第１の信号処理基板を支持する工程とを有するものである。
【００２０】
本発明に係るミリ波誘電体内伝送装置の製造方法によれば、支持部材が誘電体伝送路を構成すると共に、当該支持部材が第１及び第２の信号処理基板を支持するミリ波誘電体内伝送装置を製造できるようになる。
【００２１】
本発明に係る第２の態様（無線伝送装置および無線伝送方法）は、伝送対象信号をより周波数の高い（たとえばミリ波帯やマイクロ波帯の）高周波信号に変換する第１の信号変換部を備えた第１（送信側）の回路基板と、信号変換部で生成された高周波信号に基づく無線信号（電磁波）を受信して伝送対象信号に変換する第２の信号変換部を備えた第２（受信側）の回路基板と、第１の回路基板と第２の回路基板の間に配設され各回路基板を支持する支持部材とを備えたものとする。無線信号はミリ波帯のものに限らない。
【００２２】
ここで、本発明に係る第２の態様においては、支持部材が、第１の回路基板側から第２の回路基板側へ無線信号を伝送する無線信号伝送路を構成するようにする。つまり、複数の回路基板を備えた電子機器において、回路基板を支持する支持部材を無線信号の伝送路として利用すると言うことである。支持部材は、先ず、無線信号の外部放射を抑える遮蔽材が伝送路を囲むように設けられたものとする。
【００２３】
そして、支持部材は、第１の形態としては、遮蔽材の内部の伝送路が中空の空洞導波路でもよい。この場合の本発明に係る第２の態様は、本発明に係るミリ波誘電体内伝送装置との対比では、支持部材を誘電体伝送路として使用するのではなく、支持部材を中空構造にして中空導波路として使用する点に特徴がある。つまり、空洞導波管を適用した支持部材とし、支持部材内を基板間伝送に利用する構造である。
【００２４】
また、支持部材は、第２の形態としては、遮蔽材の内部の伝送路には誘電体素材が充填されているものでもよい。この場合の本発明に係る第２の態様は、本発明に係るミリ波誘電体内伝送装置との対比では、支持部材を誘電体伝送路として使用する点で共通する。しかし、無線信号はミリ波帯のものに限らないという点の相違がある。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、無線信号伝送路（誘電体伝送路を含む）を構成する支持部材の一端に信号結合された高周波信号（ミリ波の信号を含む）に基づく無線信号（電磁波）がその他端に伝送され、当該他端で信号結合される高周波信号（ミリ波の信号を含む）を受信できるようになる。従って、支持部材の本来の支持構造体を無線信号伝送路として兼用できるので、従来方式のような第１の信号処理基板と第２の信号処理基板とを接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるようになる。
【００２６】
支持部材内を無線信号の伝送路として利用するので、筐体内部の自由空間において電波が反射することに起因する問題（たとえばマルチパス干渉など）を解決できる。
【００２７】
支持部材内を無線信号の伝送路として利用するので、特許文献２の仕組みを適用した場合の問題（固定部材に光結合するための信号処理基板の構造が複雑になるなど）を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施例としての無線伝送装置５００の構成例を示す斜視図である。
【図２】アンテナ結合部１０１の構成例を示す平面図及びＸ１−Ｘ２矢視断面図である。
【図３】導波管５１３及び誘電体伝送路終端部３０の形状例を示す斜視図である。
【図４】無線伝送装置５００の構成例を示すブロック図である。
【図５】無線伝送装置５００の形成例（その１）を示す工程図である。
【図６】無線伝送装置５００の形成例（その２）を示す工程図である。
【図７】無線伝送装置５００の形成例（その３）を示す工程図である。
【図８】無線伝送装置５００のシミュレーションモデル例を示す斜視図である。
【図９】無線伝送装置５００のシミュレーション特性例を示すグラフ図である。
【図１０】第２の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置２００の構成例を示す斜視図である。
【図１１】第３の実施例としての多段構造型のミリ波誘電体内伝送装置３００の構成例を示す斜視図である。
【図１２】プリント基板１のアンテナ結合部１０９の構成例を示す断面図である。
【図１３】第４の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置４００の構成例を示す斜視図である。
【図１４】アンテナ結合部１０１と固定材１８との接合例を示す断面図である。
【図１５】固定材１８及び誘電体伝送路終端部３０の形状例を示す斜視図である。
【図１６】第５の実施例としての無線伝送装置５００の構成例を示す斜視図である。
【図１７】アンテナ結合部と導波管の詳細を説明する図である。
【図１８】第５の実施例のシミュレーション特性例を説明する図である。
【図１９】アンテナ構造（特にアンテナパターン）の変形例を説明する図である。
【図２０】従来例に係る高速データ伝送装置９００の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
説明は以下の順序で行なう。
１．第１の実施例（基板２枚を柱状の支持部材で積層、誘電体伝送路兼用の支持部材が基板四隅の内の一箇所）
２．第２の実施例（基板２枚を柱状の支持部材で積層、誘電体伝送路兼用の支持部材が四隅）
３．第３の実施例（基板３枚を柱状の支持部材で積層、誘電体伝送路兼用の支持部材が基板四隅の内の二箇所）
４．第４の実施例（基板２枚を並設、扁平Ｕ形状の固定材で基板を水平支持、誘電体伝送路兼用の固定材が一箇所）
５．第５の実施例（汎用構成：無線信号伝送路をなす支持部材として導波管を使用）
【００３１】
＜第１の実施例＞
図１は、第１の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置１００の構成例を示す斜視図である。図１に示すミリ波誘電体内伝送装置１００は、映画映像や、コンピュータ画像等のデータをミリ波の信号に変換して高速に伝送するミリ波映像データ伝送装置やミリ波映像データ伝送システム等に適用可能なものであり、ミリ波の信号を搬送する搬送周波数が３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚとなるものである。
【００３２】
ミリ波誘電体内伝送装置１００は、第１の信号処理基板（以下単にプリント基板１という）、第２の信号処理基板（以下単にプリント基板２という）、複数の通常支持用の固定材３及び、誘電体伝送路兼用の支持部材（以下単に固定材１３という）を有して構成され、プリント基板１，２間を固定材３，１３により支持する構造を採るものである。
【００３３】
プリント基板１は映画映像や、コンピュータ画像等のデータをミリ波の信号に変換する基板である。プリント基板１の大きさは、例えば、長さがＬで、幅がＷで、厚さがｔである。プリント基板１は、第１の信号処理部５、第１の信号生成部１０ａ、第１の伝送線路１１ａ及び第１のアンテナ結合部１０１を有して構成される。
【００３４】
信号処理部５は映画映像や、コンピュータ画像等のデータに所定の規格に基づく圧縮等の処理を施して電気信号（以下入力信号という）を出力する。信号処理部５は配線パターン等の電気配線８ａに接続される。電気配線８ａは信号生成部１０ａに接続される。信号生成部１０ａは、入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する。
【００３５】
信号生成部１０ａは伝送線路１１ａの一端に接続される。伝送線路１１ａは、信号生成部１０ａとアンテナ結合部１０１との間に電気的に接続されてミリ波の信号を伝送する。この例では、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを構成するミリ波の信号を電気的に伝送する。伝送線路１１ａには、プリント基板１上において、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の方式が適用される。
【００３６】
伝送線路１１ａの他端にはアンテナ結合部１０１が結合（配置）される。アンテナ結合部１０１は、信号生成部１０ａから伝送線路１１ａを介して伝送されてくるミリ波の信号を固定材１３の一端に結合する。この例で、アンテナ結合部１０１は、ミリ波の信号を電磁波に変換して、誘電体伝送路を構成する固定材１３内に当該電磁波を輻射する。アンテナ結合部１０１は、双方向データ伝送時には、信号生成部１０ａに接続された伝送線路１１ａと、誘電体伝送路を構成する固定材１３との間でミリ波の映像データ等を伝達する。
【００３７】
固定材１３は、プリント基板１とプリント基板２との間に所定の誘電率を有して配設されている。固定材１３には、少なくとも、ガラスエポキシ系、アクリル系、ポリエチレン系の樹脂から成る誘電体素材が使用される。この例では３個の固定材３が１個の固定材１３と共にプリント基板１，２のそれぞれの四隅に分担して配設される。固定材１３は通常支持用の固定材３の配設位置以外のプリント基板１，２の隅部位に配設されている。
【００３８】
固定材１３は、誘電体伝送路を構成すると共に他の３つの固定材３と共にプリント基板１及びプリント基板２を支持する。この支持機能によれば、プリント基板２がプリント基板１を捧げて支持する場合、及び、プリント基板１がプリント基板２を吊り下げて支持する場合を含むものである。
【００３９】
また、この支持機構では、プリント基板１とプリント基板２とが所定の方向に組み合わされ、プリント基板１及びプリント基板２が略平行な姿勢を保って、例えば、プリント基板１及びプリント基板２を垂直方向に連結するように、固定材３，１３が固定される。このようにミリ波誘電体内伝送装置１００を構成すると、プリント基板１及びプリント基板２を固定材３，１３を介して垂直方向に棚状に積み重ねて固定できるようになる。なお、固定材３は例えば円柱状に成形した樹脂棒部材が使用される。もちろん、固定材１３以外の固定材３には所定形状を有した金属棒部材を使用してもよい。
【００４０】
上述の誘電体伝送路を構成する固定材１３や、通常支持用の固定材３の他端にはプリント基板２が支持される。プリント基板２はプリント基板１に対して信号結合され、ミリ波の信号を受信して信号処理する。プリント基板２の大きさは、プリント基板１と、ほぼ同様な大きさを有している。
【００４１】
プリント基板２は、第２のアンテナ結合部１０２、第２の伝送線路１１ｂ、第２の信号生成部１０ｂ及び第２の信号処理部６を有して構成される。アンテナ結合部１０２は誘電体伝送路を構成する固定材１３と信号結合され、固定材１３から電磁波を受信してミリ波の信号を出力する。この例でアンテナ結合部１０２は、固定材１３の誘電体伝送路を伝搬してくる電磁波をミリ波の信号に変換する。なお、アンテナ結合部１０２は、基板面に対してアンテナ結合部１０１と対称な構造となっている。
【００４２】
固定材１３の他端には伝送線路１１ｂの一端が結合（配置）される。伝送線路１１ｂは、信号生成部１０ｂとアンテナ結合部１０２との間に電気的に接続され、アンテナ結合部１０２より出力されるミリ波の信号を信号生成部１０ｂへ伝送する。この例で、伝送線路１１ｂは、プリント基板２の背面に配置される。また、プリント基板２の背面の伝送線路１１ｂと、プリント基板２の表面の信号生成部１０ｂとは、コンタクトホール１２（ビアホール）を介して配線される。アンテナ結合部１０２は、双方向データ伝送時には、信号生成部１０ｂに接続された伝送線路１１ｂと、誘電体伝送路を構成する固定材１３との間でミリ波の映像データ等を伝達する。
【００４３】
伝送線路１１ｂの他端には信号生成部１０ｂが接続される。信号生成部１０ｂは、アンテナ結合部１０２によって受信したミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する。信号生成部１０ｂは配線パターン等の電気配線８ｂに接続される。電気配線８ｂは信号処理部６に接続される。信号処理部６は信号生成部１０ｂから得られる出力信号を所定の規格に基づく伸張等の処理を施して映画映像や、コンピュータ画像等のデータを得るようになされる。
【００４４】
このようにミリ波誘電体内伝送装置１００を構成すると、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端から受信したミリ波の信号に基づく電磁波を他端に伝送できるようになり、プリント基板１とプリント基板２との間でミリ波通信処理をできるようになる。なお、この例では下りミリ波のデータ伝送路を構成する場合について説明したが、プリント基板１の送信機能をプリント基板２に配置し、プリント基板２の受信機能をプリント基板１に配置することで、アンテナ結合部１０１，１０２及び誘電体伝送路を構成する固定材１３を介して、データの送受信を行うことができる。
【００４５】
下りミリ波のデータ伝送路は、信号処理部５→信号生成部１０ａ→伝送線路１１ａ→アンテナ結合部１０１→固定材１３→アンテナ結合部１０２→伝送線路１１ｂ→信号生成部１０ｂ→信号処理部６を経由してミリ波の信号を媒体としたデータ伝送が実現される。上りミリ波のデータ伝送路は、信号処理部６→信号生成部１０ｂ→伝送線路１１ｂ→アンテナ結合部１０２→固定材１３→アンテナ結合部１０１→伝送線路１１ａ→信号生成部１０ａ→信号処理部５を経由してミリ波の信号を媒体としたデータ伝送が実現される。
【００４６】
図２は、アンテナ結合部１０１の構成例を示す平面図（図２（Ａ））及びＸ１−Ｘ２矢視断面図（図２（Ｂ））である。この実施例において、アンテナ結合部１０１に接続される伝送線路１１ａにはマイクロストリップラインが適用される。
【００４７】
図２（Ａ）に示すアンテナ結合部１０１はプリント基板１に備えられ、第１の導波管２３ａ、所定形状の貫通穴２６及び第１の信号変換部３６を有して構成される。導波管２３ａは円筒状を有しているが、マイクロストリップラインを避けるために、上部が馬蹄形状（Ｃ形状）を有している。導波管２３ａは、伝送線路１１ａにより電気的に伝送されたミリ波の信号を電磁波に変換し、誘電体伝送路に伝送する。
【００４８】
貫通穴２６は、図２（Ｂ）に示す誘電体伝送路を構成する固定材１３をプリント基板１に対して固定するための開口部である。この実施例で貫通穴２６は、図２（Ａ）に示すように、導波管２３ａの上部と同様の馬蹄形状を有している。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）において、二点鎖線に示す部分は、第１の固定手段の一例を構成する誘電体伝送路終端部３０であり、固定材１３の端部をプリント基板１に固定するようになる（図３参照）。
【００４９】
プリント基板１は図２（Ｂ）に示す絶縁層１ａを有している。絶縁層１ａの上部にはグランド（接地）を構成する導電層２０が設けられ、その下部にもグランドを構成する導電層２５が設けられる。導電層２０の上部には絶縁性の伝送線路層２１が積層され、この伝送線路層２１の上部には導電性の線路２２が積層されている。線路２２は導波管２３ａ内に挿入される。伝送線路１１ａ（マイクロストリップライン）は、伝送線路層２１及び線路２２によって構成される。例えば、導電層２０上の伝送線路層２１において、図２（Ａ）に示すような所定の線路幅で線路２２をパターニングすることによって、マイクロストリップラインを形成する。以下で所定の線路幅を線路２２の線幅Ｗ１という。この導電層２０上でパターニングされた伝送線路層２１及び線路２２の厚みを総称して、以下で単に膜厚ｔ１という。
【００５０】
導電層２０，２５の各々の端部は、円筒状の導体部２４で短絡（導通）され、この導体部２４が導波管２３ａを構成している。下部が円筒状を有し、かつ、上部が馬蹄形状を有する導波管２３ａは、プリント基板１の表面と裏面との間でグランド用の導電層２０，２５を短絡する円筒状の導体部２４によって与えられる。導体部２４の内側には、プリント基板１を構成する誘電体が満たされ、誘電体伝送路が構成されている。ここに誘電体が満たされた導波管２３ａの下側面を導波管面Ｉといい、誘電体が満たされた導波管２３ａの直径をＤ１とする。
【００５１】
導波管２３ａは、例えば、次のようにして形成される。先ず、プリント基板１を形成するための元の基板の１つの隅に直径Ｄ１の開口部を開口する。そして、開口部の内壁に導電部材を施して導体化し、導体化により得られた導体部２４で導電層２０，２５と電気的に接合する。その後、プリント基板１を構成する誘電体が満たされる。なお、導体部２４の内側は導波管形成時の空洞部のままでも良い。
【００５２】
信号変換部３６は、導波管２３ａ内に入り込む（挿入する）ように配置された線路２２から構成される。この例では、導波管２３ａを基準にして、導波管２３ａの内側の線路２２が信号変換部３６を構成し、導波管２３ａの外側の線路２２が伝送線路１１ａを構成する。信号変換部３６は導波管２３ａ内でミリ波信号を電磁波に変換する。信号変換部３６は、導波管２３ａ内において、導波管２３ａの中心位置から線路２２の端部に至る距離Ｄ３を有している。導波管２３ａの中心位置から左側（紙面で）に線路２２が突出するようになされる。
【００５３】
この例で、導波管２３ａの周囲のプリント基板１には、図２（Ａ）に示すような貫通穴２６が開口され、この貫通穴２６には固定材１３の端部を組み込むようになされる。アンテナ結合部１０１によれば、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端に、信号変換部３６によって変換された電磁波を伝送すると共に、導波管２３ａを取り囲む貫通穴２６によって当該プリント基板１と固定材１３の一端とを固定するようになされる。
【００５４】
図３は、固定材１３及び誘電体伝送路終端部３０の形状例を示す斜視図である。この例では、固定材１３の端部の形状が、図２（Ａ）に示した貫通穴２６に沿って貫通できる先端Ｃ型構造を成している。貫通穴２６を貫通された固定材１３の端部は、図３に示す誘電体伝送路終端部３０と接合されることで、プリント基板１と固定材１３とを固定するようになされる。
【００５５】
図３に示す固定材１３の端部は円筒状を有し、その一部に切り欠き部３７を有して先端Ｃ型構造を成している。切り欠き部３７は、導波管２３ａを横切る部位を画定する。ここに切り欠き部３７を有した固定材１３の端部上面側を誘電体面ＩＩＩという。この例で、導波管２３ａの導波管面Ｉと、固定材１３の誘電体面ＩＩＩとが当接するような接面構造を採っている。固定材１３の端部の円筒状部位の外周面は雄ネジ構造３１を有している。
【００５６】
この固定材１３の円筒状の端部には、第１の固定手段を構成する誘電体伝送路終端部３０が取り付けられる。誘電体伝送路終端部３０は天井付きの蓋状体（キャップやハット等の形状）を有しており、固定材１３の上端部に螺合して取り付けられ、伝送線路１１ａから導波管２３ａに放射される電磁波を反射すると共に、固定材１３の一端をプリント基板１に固定する。この例で誘電体伝送路終端部３０の蓋状体の内側上面を天井面ＩＩとしたとき、当該誘電体伝送路終端部３０の内壁全面が金属によって構成され、又は、樹脂に金属メッキされており、導波管２３ａ内の線路２２から放射された電磁波が天井面ＩＩによって反射される構造となっている。
【００５７】
この例で、誘電体伝送路終端部３０の内側面には、図３に示した固定材１３の雄ネジ構造３１に対応した雌ネジ構造３２が設けられている。固定材１３の雄ネジ構造３１に、誘電体伝送路終端部３０の雌ネジ構造３２が嵌合される。例えば、固定材１３の雄ネジ構造３１に沿って、誘電体伝送路終端部３０の雌ネジ構造３２を周回させることで、図２に示したプリント基板１を固定材１３によって固定するようになされる。
【００５８】
更に、誘電体伝送路終端部３０を固定材１３に嵌合した際のプリント基板１と天井面ＩＩとが成す距離をＤ２としたとき、空気中のミリ波の信号の波長λの４分の１に距離Ｄ２を設定し、電磁波が強められるように距離Ｄ２を調整することによって、効率良くミリ波の信号を電磁波に変換できるようになっている。
【００５９】
固定材１３の一端を固定する誘電体伝送路終端部３０は、図２に示した線路２２が導波管２３ａを横切る切り欠き部３７に対応した第１の隙間部３３を有している。隙間部３３は、馬蹄形状の導波管２３ａの一端と他端との間に所定の幅を設けることで設定される。以下で所定の幅を隙間部３３の開口幅Ｗ２という。開口幅Ｗ２の隙間部３３は、プリント基板１と固定材１３との接合時に、導体部２４と線路２２とが接触しないようにするために設けられる。なお、アンテナ結合部１０２についても、アンテナ結合部１０１と同様に構成される（図５参照）。
【００６０】
このようにミリ波誘電体内伝送装置１００を構成すると、誘電体伝送路を構成する固定材１３内にミリ波の信号に基づく電磁波を封じ込めることができる。また、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端でミリ波の信号を電磁波に変換できるようになり、固定材１３の他端で、電磁波をミリ波の信号に変換できるようになる。
【００６１】
続いて、ミリ波誘電体内伝送装置１００の回路構成例について説明する。図４は、ミリ波誘電体内伝送装置１００の構成例を示すブロック図である。図４に示すミリ波誘電体内伝送装置１００は下りミリ波のデータ伝送路の一例を構成し、搬送周波数が３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚのミリ波の信号を高速に伝送する画像処理装置等に適用可能なミリ波映像データ伝送装置である。
【００６２】
ミリ波誘電体内伝送装置１００は、信号入力用の端子２０１、信号生成部１０ａ及び結合回路２０５を実装したプリント基板１と、プリント基板１に接合された固定材１３と、結合回路２０７、信号生成部１０ｂ及び信号出力用の端子２１１を実装したプリント基板２とを有して構成される。結合回路２０５は、図１〜図３で示した伝送線路１１ａ及びアンテナ結合部１０１から構成され、結合回路２０７は、同図で示した伝送線路１１ｂ及びアンテナ結合部１０２から構成される。信号生成部１０ａ及び信号生成部１０ｂはＣＭＯＳ−ＩＣ装置から構成される。
【００６３】
信号入力用の端子２０１に接続された信号生成部１０ａは、入力信号Ｓｉｎを信号処理してミリ波の信号Ｓを生成するため、例えば、変調回路２０２、第１の周波数変換回路２０３及び増幅器２０４を有して構成される。信号入力用の端子２０１には変調回路２０２が接続され、入力信号Ｓｉｎを変調するようになされる。変調回路２０２には例えば位相変調回路が使用される。
【００６４】
変調回路２０２には周波数変換回路２０３が接続され、変調回路２０２によって変調された後の入力信号Ｓｉｎを周波数変換してミリ波の信号Ｓを生成する。ここにミリ波の信号Ｓとは、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲のある周波数の信号をいう。周波数変換回路２０３には、増幅器２０４が接続され、周波数変換後のミリ波の信号Ｓを増幅するようになされる。
【００６５】
増幅器２０４には伝送線路１１ａ及びアンテナ結合部１０１を構成する結合回路２０５が接続され、信号生成部１０ａによって生成されたミリ波の信号Ｓを所定の誘電率εを有する固定材１３の一端に送信する。結合回路２０５には、図１〜図３で説明した導波管２３ａが設けられ、誘電率εの固定材１３に結合される。結合回路２０５は、比帯域（＝信号帯域／動作中心周波数）が１０％〜２０％程度であれば、共振構造等を利用しても容易に実現できる場合が多い。この実施例で誘電率εを有した損失のある固定材１３内にはミリ波の電磁波Ｓ’が伝搬するようになる。固定材１３は損失が大きいため反射も減衰する。
【００６６】
固定材１３にはアンテナ結合部１０２の一例を構成する結合回路２０７が結合され、固定材１３の他端から電磁波Ｓ’を受信してミリ波の信号Ｓに変換する。結合回路２０７には図示しない導波管２３ｂが設けられる。導波管２３ｂは、図１〜図３で説明したような導波管２３ａと同じ構造を有しており、誘電率εの固定材１３の他端に結合される。導波管２３ａや、２３ｂの他にミリ波の信号Ｓの波長λに基づく所定の長さ、例えば、６００μｍ程度を有したアンテナ部材で構成してもよい。アンテナ部材には、プローブアンテナ（ダイポール等）、ループアンテナ、小型アパーチャ結合素子（スロットアンテナ等）が使用される。
【００６７】
結合回路２０７には信号生成部１０ｂが接続され、結合回路２０７によって受信したミリ波の信号Ｓを信号処理して出力信号Ｓｏｕｔを生成するため、例えば、増幅器２０８、第２の周波数変換回路２０９及び復調回路２１０を有して構成される。結合回路２０７には増幅器２０８が接続され、受信後のミリ波の信号Ｓを増幅するようになされる。
【００６８】
増幅器２０８には、周波数変換回路２０９が接続され、増幅後のミリ波の信号Ｓを周波数変換して周波数変換後の出力信号Ｓｏｕｔを出力する。周波数変換回路２０９には復調回路２１０が接続され、周波数変換後の出力信号Ｓｏｕｔを復調するようになされる。
【００６９】
上述のような入力信号Ｓｉｎを周波数変換してデータ伝送するという手法は、放送や無線通信で一般的に用いられている。これらの用途では、（１）どこまで通信できるか（熱雑音に対してのＳ／Ｎの問題）、（２）反射、マルチパスにどう対応するか、（３）妨害や他チャンネルとの干渉をどう抑えるかなどの問題に対応できるような比較的複雑な送信器や受信器等が用いられている。
【００７０】
第１の実施例で使用する信号生成部１０ａ及び信号生成部１０ｂは、放送や無線通信で一般的に用いられる複雑な送信器や受信器等の使用周波数に比べて、より高い周波数帯のミリ波帯で使用され、波長λが短いため、周波数の再利用がし易く、近傍で多くのデバイス間での通信をするのに適したものである。この実施例では、下りミリ波のデータ伝送路の一例について説明したが、双方向データ伝送路を構成する場合は、図４に示したミリ波誘電体内伝送装置１００の送信系に受信系を設け、その受信系に送信系を各々設けて上りミリ波のデータ伝送路を構成し、双方を時分割に動作させればよい。
【００７１】
続いて、図５〜図７を参照して、ミリ波誘電体内伝送装置１００の形成例について説明する。図５〜図７は、ミリ波誘電体内伝送装置１００の形成例（その１〜３）を示す工程図である。第１の実施例のミリ波誘電体内伝送装置１００を製造する場合を前提とする。
【００７２】
まず、図５において、ミリ波の信号を処理するプリント基板１を形成するために基板１’を準備する。基板１’には、例えば、図２（Ｂ）に示したような絶縁層１ａ、導電層２０，２５を有した両面銅箔基板等を使用するとよい。基板１’の大きさは、例えば、長さがＬで、幅がＷで、厚さがｔである（図１参照）。
【００７３】
基板１’には、電気配線８ａ、伝送線路１１ａ、導波管２３ａ及び４個の貫通穴２６等を形成する。伝送線路１１ａ及び導波管２３ａはアンテナ結合部１０１を構成する。基板１’の絶縁層１ａの表裏の導電層２０，２５はグランドパターンとして使用する。そして、基板１’の１つの隅に導波管２３ａを形成する。この実施例では、他の３つの隅には導波管２３ａは形成しないでよい。他の実施例では、他の３つの隅にも導波管２３ａを形成する場合がある。
【００７４】
導波管２３ａは、基板１’の１つの隅に直径Ｄ１の開口部を開口する。そして、開口部の内壁に導電部材を施して導体化し、導体化により得られた導体部２４で導電層２０，２５と電気的に接合する。導体部２４は次のように形成される。例えば、プリント基板１の表面及び裏面のグランド（接地）を構成する導電層２０，２５を接続するための直径Ｄ１の開口部を形成する。開口部は、導波管２３ａを構成する円周に沿って形成される。その後、当該開口部を導体化することで、導体部用のコンタクトホール（ビアホール）が形成される。導波管形成時、コンタクトホールは空洞部となされているが、その後、プリント基板１を構成する誘電体が満たされる。なお、導体部２４の内側は導波管形成時の空洞部のままでも良い。
【００７５】
導波管２３ａが形成できたら、導電層２０の全面に、所定の誘電率の絶縁性の膜を形成することにより、膜厚ｔ１の伝送線路層２１を形成する。これと共に導波管２３ａに内部に絶縁性の膜を充填して埋め戻す。絶縁性の膜には、プリント基板１を構成する誘電体が使用され、この誘電体を導体部２４に満たすことで、誘電体伝送路が形成される。誘電体が満たされた導波管２３ａの下側面は導波管面Ｉとなる（図２（Ｂ）参照）。
【００７６】
その後、絶縁性の膜上の全面に導電性の膜を形成し、当該導電性の膜をパターニングして、例えば、１０本の電気配線８ａと、マイクロストリップラインとなる線幅Ｗ１の１本の伝送線路１１ａとを形成する。伝送線路１１ａは伝送線路層２１の上方に線幅Ｗ１の線路２２を形成することで得られる。その際に、伝送線路１１ａの先端を導波管２３ａ内に挿入するように配置し、その導波管２３ａの中心位置から距離Ｄ３だけ長くなるように伝送線路１１ａ（線路２２）をパターニングする。このパターニングによって、導波管２３ａ内に入り込む（挿入する）ように配置された線路２２から構成される信号変換部３６を形成できるようになる。導波管２３ａ内で信号変換部３６がミリ波信号を電磁波に変換するようになる。
【００７７】
その後、基板１’の四隅に１個の馬蹄形状の貫通穴２６と、３個の馬蹄形状の貫通穴２６’とを開口する。例えば、先端Ｃ形状の加工刃を有したプレス装置を使用して貫通穴２６、２６’を開口するようになされる。貫通穴２６は固定材１３の嵌合に用いられ、貫通穴２６’は他の３個の固定材３の嵌合に用いられる。
【００７８】
基板１’には、伝送線路１１ａ及びアンテナ結合部１０１の他に、信号処理部５及び信号生成部１０ａを実装する。信号処理部５には、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを圧縮するような信号処理用のＩＣ装置が使用される。信号生成部１０ａには、入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する信号生成用のＩＣ装置が使用される。この例では、信号処理部５及び信号生成部１０ａを基板１’の所定の位置にボンディングすることで、信号処理部５と信号生成部１０ａとを１０本の電気配線８ａにより接続される。これにより、映画映像や、コンピュータ画像等のデータをミリ波の信号に変換するプリント基板１が得られる。
【００７９】
次に、図６において、プリント基板１からミリ波の信号を受信して信号処理するプリント基板２を形成するために基板２’を準備する。基板２’には、例えば、図２（Ｂ）に示したような絶縁層１ａ、導電層２０，２５を有した両面銅箔基板等を使用するとよい。基板２’の大きさも、長さがＬで、幅がＷで、厚さがｔである（図１参照）。
【００８０】
基板２’には、電気配線８ｂ、伝送線路１１ｂ、導波管２３ｂ及び４個の貫通穴２６等を形成する。伝送線路１１ｂ及び導波管２３ｂはアンテナ結合部１０１を構成する。基板２’の絶縁層１ｂの表裏の導電層２０，２５はグランドパターンとして使用する。そして、基板２’の１つの隅に導波管２３ｂを形成する。この例で、他の３つの隅には導波管２３ｂは形成しないでよい。この導波管２３ｂと共に表裏の伝送線路１１ｂを接続するコンタクトホール１２を形成する。
【００８１】
導波管２３ｂは、基板２’の１つの隅に直径Ｄ１の開口部を開口する。そして、開口部の内壁に導電部材を施して導体化し、導体化により得られた導体部２４で導電層２０，２５と電気的に接合する。導体部２４は第１のプリント基板１と同様にして形成される。
【００８２】
コンタクトホール１２は、基板２’の所定の位置に所定の直径の開口部を開口する。そして、開口部の内壁に導電部材を施して導体化し、導体化により得られたコンタクトホール１２で表裏の伝送線路１１ｂを接続できるようになる。
【００８３】
導波管２３ｂ及びコンタクトホール１２が形成できたら、コンタクトホール１２の形成位置を除く導電層２０の全面に、所定の誘電率の絶縁性の膜を形成することにより、膜厚ｔ１の伝送線路層２１を形成する。これと共に導波管２３ｂに内部に絶縁性の膜を充填して埋め戻す。絶縁性の膜には、プリント基板２を構成する誘電体が使用され、この誘電体を導体部２４に満たすことで、誘電体伝送路が形成される。誘電体が満たされた導波管２３ｂの下側面は導波管面Ｉとなる（図２（Ｂ）参照）。
【００８４】
その後、絶縁性の膜上の全面に導電性の膜を形成し、当該導電性の膜をパターニングして、１０本の電気配線８ｂと、当該プリント基板２の表面側のマイクロストリップラインとなる線幅Ｗ１の１本の伝送線路１１ｂとを形成する。伝送線路１１ｂは伝送線路層２１の上方に線幅Ｗ１の線路２２を形成することで得られる。表面側の伝送線路１１ｂは、基板２’の表面のコンタクトホール１２に接続する。
【００８５】
更に、裏面のコンタクトホール１２の形成位置を除く導電層２５の全面に、所定の誘電率の絶縁性の膜を形成することにより、当該プリント基板２の裏面側の膜厚ｔ１の伝送線路層２１を形成する。絶縁性の膜には、プリント基板２を構成する誘電体が使用される。その際に、裏面側の伝送線路１１ｂも、伝送線路層２１の上方に線幅Ｗ１の線路２２を形成することで得られる。裏面側の伝送線路１１ｂは、基板２’の裏面のコンタクトホール１２に接続する。これにより、表面側の伝送線路１１ｂが基板２’の表面からコンタクトホール１２を経由して基板２’の裏面に至り、裏面側の伝送線路１１ｂに接続される。
【００８６】
また、裏面側の伝送線路１１ｂの先端を導波管２３ｂ内に挿入するように配置し、その導波管２３ｂの中心位置から距離Ｄ３だけ長くなるように伝送線路１１ｂ（線路２２）をパターニングする。このパターニングによって、導波管２３ｂ内に入り込む（挿入する）ように配置された線路２２から構成される信号変換部３６を形成できるようになる。導波管２３ｂ内で信号変換部３６が電磁波をミリ波信号に変換するようになる。
【００８７】
その後、基板２’の四隅に１個の馬蹄形状の貫通穴２６と、３個の馬蹄形状の貫通穴２６’とを第１のプリント基板１と同様にして開口する。貫通穴２６は固定材１３の嵌合に用いられ、貫通穴２６’は他の３個の固定材３の嵌合に用いられる。基板２’には、伝送線路１１ｂ及びアンテナ結合部１０１の他に、信号処理部６及び信号生成部１０ｂを実装する。
【００８８】
信号処理部６には、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを伸長するような信号処理用のＩＣ装置が使用される。信号生成部１０ｂには、ミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する信号生成用のＩＣ装置が使用される。この例では、信号処理部６及び信号生成部１０ｂを基板２’の所定の位置にボンディングすることで、信号処理部６と信号生成部１０ｂとを１０本の電気配線８ｂにより接続される。これにより、プリント基板１から伝送されてきたミリ波の信号を映画映像や、コンピュータ画像等のデータに変換するプリント基板２が得られる。
【００８９】
上述のプリント基板１及びプリント基板２が準備できたら、図７に示すプリント基板１とプリント基板２との間に所定の誘電率を有した固定材１３を配設し、当該固定材１３で誘電体伝送路を形成すると共にプリント基板１及びプリント基板２を支持する。固定材３及び固定材１３には、その両端にＣ形状の切り欠き部３７を有するように、例えば、所定の誘電率の樹脂を射出金型成形したものを使用する。
【００９０】
誘電体伝送路終端部３０及び固定材終端止め部３０’には、図３で説明した形状に、例えば、所定の誘電率の樹脂を射出金型成形したものに金属メッキを施したものを使用する。もちろん、金属棒を蓋体状に加工し、その後、その内面側に雌ネジ加工を施したものを使用してもよい。
【００９１】
この例では、プリント基板２上の３本の固定材３及び１本の固定材１３を、プリント基板２下の３個の固定材終端部止め部３０’及び誘電体伝送路終端部３０と、プリント基板１上の３個の固定材終端部止め部３０’及び誘電体伝送路終端部３０とで係合する。
【００９２】
例えば、３個の固定材３をプリント基板２の３個の貫通穴２６’に表面側から嵌合し、その裏面側で、３個の固定材終端部止め部３０’で各々を固定する。更に、１個の固定材１３をプリント基板２の１個のアンテナ結合部１０２を構成する貫通穴２６に表面側から嵌合し、その裏面側で、１個の誘電体伝送路終端部３０で固定する。これにより、４個の固定材３，１３をプリント基板２に取り付けることができる。
【００９３】
また、プリント基板２上の３個の固定材３をプリント基板１の３個の貫通穴２６’に裏面側から嵌合し、その表面側で、３個の固定材終端部止め部３０’で各々を固定する。更に、１個の固定材１３をプリント基板１の１個のアンテナ結合部１０１を構成する貫通穴２６に裏面側から嵌合し、その表面側で、１個の誘電体伝送路終端部３０で固定する。これにより、プリント基板２上の４個の固定材３，１３をプリント基板１に取り付けることができ、ミリ波誘電体内伝送装置１００が完成する。
【００９４】
このようにプリント基板２上の３つの固定材３と１個の固定材１３でプリント基板１を支持するようにミリ波誘電体内伝送装置１００を形成すると、固定材１３が誘電体伝送路を構成すると共に、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端から受信したミリ波の信号に基づく電磁波を他端に伝送可能なミリ波誘電体内伝送装置１００を製造できるようになった。
【００９５】
続いて、一般的なプラスティック素材から成る固定材１３をミリ波誘電体内伝送装置１００に適用した場合について、その通過特性（損失の大小）及び反射特性をＣＳＴ社ＭＷ−ＳＴＵＤＩＯによるシミュレーションに基づいて説明する。図８はミリ波誘電体内伝送装置１００のシミュレーションモデル例を示す斜視図である。固定材１３としては、一般的なプラスティック素材を想定しているが、プラスティック素材には、ガラスエポキシ系、アクリル系及びポリエチレン系の樹脂材料が含まれる。
【００９６】
なお、導電層２０及び伝送線路層２１を除く、プリント基板１の絶縁層１ａ、導電層２０、導電層２５に関しては、特性に大きな影響を与えないものとしてシミュレーションモデルから省略している。固定材１３、プリント基板２及び誘電体伝送路終端部３０は、便宜上、透視（スケルトン）表示している。
【００９７】
図８に示すミリ波誘電体内伝送装置１００のシミュレーションモデル例によれば、アンテナ結合部１０１とアンテナ結合部１０２とが固定材１３により接続されて構成される。アンテナ結合部１０１には、図１及び図３に示した導波管２３ａ及び信号変換部３６を有したモデルが使用される。信号変換部３６は、固定材１３内でミリ波の信号を電磁波に変換して輻射する。導波管２３ａは、プリント基板２に開口された貫通穴２６の内側に馬蹄形状を有したモデルが使用される。
【００９８】
固定材１３は導波管２３ａの外周部に開口された貫通穴２６に組み込まれ、当該プリント基板１と固定材１３の一端とを誘電体伝送路終端部３０を介して固定するようにモデル化される。固定材１３の一端を固定する誘電体伝送路終端部３０は、伝送線路１１ａが導波管２３ａを横切る部位に隙間部３３を有したモデルが使用される。このような隙間部３３を設けると、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端と伝送線路１１ａとの接触を避けること、及び、その固定材１３の他端と伝送線路１１ａとの接触を避けることが可能となる。
【００９９】
アンテナ結合部１０１は、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端で、ミリ波の信号を電磁波に変換して固定材１３に輻射するようにシミュレーションされる。例えば、アンテナ結合部１０１は誘電体伝送路終端部３０を有しており、信号変換部３６によってミリ波の信号に変換され電磁波であって、固定材１３の一端に供給されなかった電磁波を反射すると共に、固定材１３の一端をプリント基板１に固定するようになされる。
【０１００】
アンテナ結合部１０２には、第２の導波管２３ｂ及び第２の信号変換部３６を有したものが適用される。アンテナ結合部１０２の信号変換部３６は、固定材１３内を伝搬してきた電磁波をミリ波の信号に変換する。導波管２３ｂは、プリント基板２に開口された貫通穴２６の内側に馬蹄形状を有して形成される（図２参照）。
【０１０１】
アンテナ結合部１０２は、誘電体伝送路を構成する固定材１３の他端に伝搬した電磁波を信号変換部３６によってミリ波の信号に変換し、当該ミリ波の信号を導波管２３ｂを経由して伝送線路１１ｂへ伝送すると共に、導波管２３ｂを形成する貫通穴２６によって当該プリント基板２と固定材１３の他端とを固定するようなシミュレーションモデルである。
【０１０２】
例えば、アンテナ結合部１０２は第２の固定手段の一例を構成する誘電体伝送路終端部３０を有しており、固定材１３の他端に伝搬した電磁波であって、信号変換部３６によってミリ波の信号に変換されなかった電磁波を反射すると共に、固定材１３の他端をプリント基板２に固定するようになされる。
【０１０３】
固定材１３の他端を固定する誘電体伝送路終端部３０は、伝送線路１１ｂが導波管２３ｂを横切る部位に図示しない第２の隙間部を有している（図２（Ｂ）参照）。このような隙間部を設けると、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端と伝送線路１１ｂとの接触を避けること、及び、その固定材１３の他端と伝送線路１１ｂとの接触を避けることが可能となる。これにより、ミリ波誘電体内伝送装置１００のシミュレーションモデルを構成する。
【０１０４】
続いて、図８に示したミリ波誘電体内伝送装置１００のシミュレーションモデルに与えるパラメータについて説明する。そのシミュレーション時のパラメータは次の通りである。プリント基板１やプリント基板２の厚み（以下単に基板の厚みｔという）は１．０ｍｍである。導波管２３ａの直径Ｄ１は２．５ｍｍである。伝送線路層２１等の膜厚ｔ１は０．１ｍｍである。プリント基板１と天井面ＩＩとの距離Ｄ２は１．２５ｍｍである。隙間部３３の開口幅Ｗ２は０．８ｍｍである。線路２２の線幅Ｗ１は０．２ｍｍである。導波管２３ａの中心位置から線路２２の端部に至る距離Ｄ３は０．９ｍｍである。プリント基板１とプリント基板２との離隔距離を基板間距離Ｄ４とすると、基板間距離Ｄ４は２０ｍｍである。
【０１０５】
固定材１３の直径をＤ５とすると、直径Ｄ５は４．０ｍｍである。プリント基板１やプリント基板２の比誘電率εｒは３．５である。プリント基板１やプリント基板２の誘電正接ｔａｎδは０．００５である。δは誘電体の損失角である。固定材１３の比誘電率εｒは３．０である。固定材１３の誘電正接ｔａｎδは０．００３である。上述のシミュレーション時のパラメータ値をまとめると表１のようになる。
【０１０６】
【表１】
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【０１０７】
図９は、ミリ波誘電体内伝送装置１００のシミュレーション特性例を示すグラフ図である。図９に示すシミュレーション特性例によれば、図８に示したプリント基板１の線路２２や、プリント基板２の線路２２上に与えられる各ポート３０１間の通過特性例及び反射特性例を示している。
【０１０８】
図９において、縦軸は通過特性Ｓ（２，１）ｄＢと反射特性Ｓ（１，１）ｄＢである。横軸は搬送周波数（ＧＨｚ）であり、目盛りは５ＧＨｚ単位である。図中、Ｉａは通過特性例を示すものであって、伝送線路１１ａ，１１ｂをマイクロストリップラインにより構成し、アンテナ結合部１０１を導波管２３ａにより構成し、アンテナ結合部１０２を導波管２３ｂにより構成した場合の固定材１３の通過特性例及び反射特性例を示す周波数特性図である。
【０１０９】
固定材１３の通過特性Ｓ（２，１）ｄＢは、誘電正接がｔａｎδ＝０．００５のプリント基板１の伝送線路１１ａから、誘電正接がｔａｎδ＝０．００３の固定材１３を介して、同誘電正接ｔａｎδ＝０．００５のプリント基板２の伝送線路１１ｂへ伝送されるミリ波の信号Ｓの通過特性である。通過特性Ｓ（２，１）ｄＢは、搬送周波数を５０ＧＨｚから７０ＧＨｚに至り、１ＧＨｚずつ増加した場合である。このシミュレーション結果によれば、ミリ波の信号Ｓに基づく映像データは、ポート３０１間において、搬送周波数が５８．７ＧＨｚの場合に通過損失が約７．４ｄＢである。
【０１１０】
また、図中、ＩＩａは固定材１３の反射特性例を示すものであって、固定材１３の反射特性Ｓ（１，１）ｄＢは、誘電正接がｔａｎδ＝０．００５のプリント基板１の伝送線路１１ａから、誘電正接がｔａｎδ＝０．００３の固定材１３を介して、同誘電正接ｔａｎδ＝０．００５のプリント基板２の伝送線路１１ｂへ伝送されるミリ波の信号Ｓの反射特性である。
【０１１１】
反射特性Ｓ（１，１）ｄＢは、搬送周波数を５０ＧＨｚから７０ＧＨｚに至り、１ＧＨｚずつ増加した場合である。このシミュレーション結果によれば、反射損失は−１５ｄＢ以下を実現している。また、搬送周波数が５５．０ＧＨｚ〜６２．５ＧＨｚの範囲で、反射損失が−１０ｄＢ以下となっている。
【０１１２】
このような損失の大きい固定材１３では、搬送周波数が増加するに従って、伝送損失が増加し、反射波は減衰して行くので、反射波による定在波の悪影響も低減できるようになる。この例では、周波数変換回路２０３，２０９で入力信号Ｓｉｎをミリ波の信号Ｓへ周波数変換することで、（信号帯域）／（中心周波数）の比を小さくできるようになるので、ミリ波の信号送信用の信号生成部１０ａ及び、ミリ波の信号受信用の信号生成部１０ｂも構成し易くなる。
【０１１３】
このように第１の実施例のミリ波誘電体内伝送装置１００及びその製造方法によれば、信号生成部１０ａ及びアンテナ結合部１０１を有して、ミリ波の信号Ｓを処理するプリント基板１と、アンテナ結合部１０２及び信号生成部１０ｂを有してミリ波の信号Ｓを受信し信号処理するプリント基板２との間に所定の誘電率を有して配設された固定材１３を備え、固定材１３が誘電体伝送路を構成すると共に、当該固定材１３が、他の３個の固定材３と共にプリント基板１及びプリント基板２を支持するものである。
【０１１４】
この構造によって、誘電体伝送路を構成する固定材１３の一端から輻射したミリ波の信号Ｓに基づく電磁波Ｓ’を他端で受信できるようになる。従って、固定材１３の本来の支持構造体を信号伝送経路として兼用できるので、従来方式のようなプリント基板１とプリント基板２とを接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるようになった。しかも、プリント基板１，２間の支持と、高速データ伝送とが同一の支持部材である固定材１３によって行われる。固定材１３における高速データ伝送は、ミリ波（電磁波）により行われるため、誘電体伝送路を構成する固定材１３は単一の素材で済む。従って、光導波路のように精度を要求するような加工は不要となる。
【０１１５】
また、アンテナ結合部１０１におけるプリント基板１と固定材１３との固定に際しては、光伝送方式の適用時に要求されるような、データ伝送を安定して行うための位置合わせの厳密性が要求されない。ミリ波誘電体内伝送装置１００によれば、簡単かつ安価な構成で、プリント基板１，２間の支持、および高速データ伝送を実現できることから、振動やずれ等に対するデータ伝送の信頼性を高くすることができる。
【０１１６】
＜第２の実施例＞
図１０は、第２の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置２００の構成例を示す斜視図である。この例では、プリント基板１，２等の四隅（複数）に配置された固定材１３１〜１３４でミリ波の信号Ｓを並列（パラレル）に伝送するようになされる（バス構成）。
【０１１７】
図１０に示すミリ波誘電体内伝送装置２００は、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを複数のミリ波の信号Ｓに変換して高速に伝送するミリ波映像データ伝送装置やミリ波映像データ伝送システム等に適用可能なものであり、ミリ波の信号を搬送する搬送周波数が３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚとなるものである。
【０１１８】
この例では、第１の実施例で説明した誘電体伝送路を構成する固定材１３が、プリント基板１とプリント基板２との間に４個配設される。以下、４個の固定材を固定材１３１〜１３４という。各々の固定材１３１〜１３４がプリント基板１及びプリント基板２を支持する共に、各々の固定材１３１〜１３４がミリ波の信号Ｓを伝送する。固定材１３１〜１３４は、プリント基板１とプリント基板２との間に所定の誘電率を有して配設されている。
【０１１９】
固定材１３１〜１３４には、少なくとも、ガラスエポキシ系、アクリル系、ポリエチレン系の樹脂から成る誘電体素材が使用される。このようにミリ波誘電体内伝送装置２００を構成すると、第１の実施例に比べてミリ波の信号Ｓに基づく映像データの伝送容量を４倍に増加させることができる。
【０１２０】
プリント基板１は、信号処理部５、信号生成部１０ｃ、４系統のアンテナ結合部１０１，１０３，１０５，１０７、４本の伝送線路１１１，１１３，１１５，１１７を実装して構成される。信号処理部５は第１の実施例と同様にして、映画映像や、コンピュータ画像等のデータに所定の規格に基づく圧縮等の処理を施して電気信号（以下入力信号という）を出力する。
【０１２１】
信号処理部５は配線パターン等の電気配線８ａに接続される。電気配線８ａは信号生成部１０ｃに接続される。信号生成部１０ｃは第１の実施例と異なり、入力信号を信号処理して複数（この例では４系統）のミリ波の信号を生成する。信号生成部１０ｃには、例えば、第１の実施例で説明した信号生成部１０ａを４系統並設して構成される。
【０１２２】
この例で、信号生成部１０ｃから４本の伝送線路１１１，１１３，１１５，１１７が引き出される。伝送線路１１１，１１３，１１５，１１７にはプリント基板１上において、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の方式が適用される。
【０１２３】
伝送線路１１１はプリント基板１の第１の隅部（コーナ）に配設される。伝送線路１１１は、信号生成部１０ｃで第１系統を構成する信号生成部１０ａとアンテナ結合部１０１との間に接合される。アンテナ結合部１０１には固定材１３１が接続される。アンテナ結合部１０１は、信号生成部１０ｃから伝送線路１１１を介して伝送されてくるミリ波の信号を固定材１３１の一端に結合する。この例でも、アンテナ結合部１０１は、ミリ波の信号を電磁波に変換して、誘電体伝送路を構成する固定材１３１内に当該電磁波を輻射する。
【０１２４】
固定材１３１は、誘電体伝送路を構成すると共に他の３つの固定材１３２〜１３４と共にプリント基板１及びプリント基板２を支持する。この支持機能によれば、第１の実施例と同様にして、プリント基板２がプリント基板１を捧げて支持する場合、及び、プリント基板１がプリント基板２を吊り下げて支持する場合を含むものである。
【０１２５】
また、伝送線路１１３はプリント基板１の第２の隅部に配設される。伝送線路１１３は、第２系統のアンテナ結合部１０３に接合される。伝送線路１１３は、信号生成部１０ｃで第２系統を構成する信号生成部１０ａとアンテナ結合部１０３との間に接合される。アンテナ結合部１０３には固定材１３２が接続される。アンテナ結合部１０３は、信号生成部１０ｃから伝送線路１１３を介して伝送されてくるミリ波の信号を固定材１３２の一端に結合する。
【０１２６】
この例でも、アンテナ結合部１０３は、ミリ波の信号を電磁波に変換して、誘電体伝送路を構成する固定材１３２内に当該電磁波を輻射する。固定材１３２は、誘電体伝送路を構成すると共に他の３つの固定材１３１，１３３，１３４と共にプリント基板１及びプリント基板２を支持する。
【０１２７】
更に、伝送線路１１５はプリント基板１の第３の隅部に配設される。伝送線路１１５は、第３系統のアンテナ結合部１０５に接合される。伝送線路１１５は、信号生成部１０ｃで第３系統を構成する信号生成部１０ａとアンテナ結合部１０５との間に接合される。アンテナ結合部１０５には固定材１３３が接続される。アンテナ結合部１０５は、信号生成部１０ｃから伝送線路１１５を介して伝送されてくるミリ波の信号を固定材１３３の一端に結合する。
【０１２８】
この例でも、アンテナ結合部１０５は、ミリ波の信号を電磁波に変換して、誘電体伝送路を構成する固定材１３３内に当該電磁波を輻射する。固定材１３３は、誘電体伝送路を構成すると共に他の３つの固定材１３１，１３２，１３４と共にプリント基板１及びプリント基板２を支持する。
【０１２９】
また、伝送線路１１７はプリント基板１の第４の隅部に配設される。伝送線路１１７は、第４系統のアンテナ結合部１０７に接合される。伝送線路１１７は、信号生成部１０ｃで第４系統を構成する信号生成部１０ａとアンテナ結合部１０７との間に接合される。アンテナ結合部１０７には固定材１３４が接続される。アンテナ結合部１０７は、信号生成部１０ｃから伝送線路１１７を介して伝送されてくるミリ波の信号を固定材１３４の一端に結合する。
【０１３０】
この例でも、アンテナ結合部１０７は、ミリ波の信号を電磁波に変換して、誘電体伝送路を構成する固定材１３４内に当該電磁波を輻射する。固定材１３４は、誘電体伝送路を構成すると共に他の３つの固定材１３１〜１３３と共にプリント基板１及びプリント基板２を支持する。
【０１３１】
一方、４系統のミリ波の信号を受信して信号処理するプリント基板２は、４系統のアンテナ結合部１０２，１０４，１０６，１０８、４本の伝送線路１１２，１１４，１１６，１１８、信号生成部１０ｄ及び信号処理部６を実装して構成される。この例で、４系統のアンテナ結合部１０２，１０４，１０６，１０８から引き出された４本の伝送線路１１２，１１４，１１６，１１８は信号生成部１０ｄに接続される。伝送線路１１２，１１４，１１６，１１８にはプリント基板２の表裏において、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の方式が適用される。
【０１３２】
上述の固定材１３１の他端は、プリント基板２の第１の隅部に設けられたアンテナ結合部１０２に接合される。アンテナ結合部１０２は、固定材１３１から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１２を通じて信号生成部１０ｄに出力される。固定材１３２の他端は、プリント基板２の第２の隅部に設けられたアンテナ結合部１０４に接合される。アンテナ結合部１０４は、固定材１３２から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１４を通じて信号生成部１０ｄに出力される。
【０１３３】
また、固定材１３３の他端は、プリント基板２の第３の隅部に設けられたアンテナ結合部１０６に接合される。アンテナ結合部１０６は、固定材１３３から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１６を通じて信号生成部１０ｄに出力される。固定材１３４の他端はプリント基板２の第４の隅部に設けられたアンテナ結合部１０８に接合される。アンテナ結合部１０８は、固定材１３４から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１８を通じて信号生成部１０ｄに出力される。
【０１３４】
信号生成部１０ｄは、第１の実施例と異なり、４系統のアンテナ結合部１０２，１０４，１０６，１０８によって受信した個々のミリ波の信号を４本の伝送線路１１２，１１４，１１６，１１８を介して入力し、伝送線路１１２，１１４，１１６，１１８を介して入力された４系統のミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する。信号生成部１０ｄには、例えば、第１の実施例で説明した信号生成部１０ｂを４系統並設して構成される。
【０１３５】
信号生成部１０ｄには、配線パターン等の電気配線８ｂを介して信号処理部６が接続される。信号処理部６は信号生成部１０ｄから得られる出力信号を所定の規格に基づく伸張等の処理を施して映画映像や、コンピュータ画像等のデータを得るようになされる。これらにより、ミリ波誘電体内伝送装置２００を構成する。なお、ミリ波誘電体内伝送装置２００の形成例については、図５〜図７に示したミリ波誘電体内伝送装置１００の形成例（その１〜３）において、符号を読み替えて適用できるので、その説明を省略する。
【０１３６】
このように、第２の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置２００によれば、プリント基板１，２の四隅に、固定材１３１〜１３４から構成された４系統の信号伝送路を設けている。上述した下りミリ波のデータ伝送路において、プリント基板１の信号処理部５→信号生成部１０ｃ→伝送線路１１１→アンテナ結合部１０１→固定材１３１→アンテナ結合部１０２→伝送線路１１２→信号生成部１０ｄ→信号処理部６を経由してミリ波の信号を媒体とした第１のデータ伝送が実現される。
【０１３７】
同様にして、プリント基板１の信号処理部５→信号生成部１０ｃ→伝送線路１１３→アンテナ結合部１０３→固定材１３２→アンテナ結合部１０４→伝送線路１１４→信号生成部１０ｄ→信号処理部６を経由してミリ波の信号を媒体とした第２のデータ伝送が実現される。プリント基板１の信号処理部５→信号生成部１０ｃ→伝送線路１１５→アンテナ結合部１０５→固定材１３３→アンテナ結合部１０６→伝送線路１１６→信号生成部１０ｄ→信号処理部６を経由してミリ波の信号を媒体とした第３のデータ伝送が実現される。
【０１３８】
プリント基板１の信号処理部５→信号生成部１０ｃ→伝送線路１１７→アンテナ結合部１０７→固定材１３４→アンテナ結合部１０８→伝送線路１１８→信号生成部１０ｄ→信号処理部６を経由してミリ波の信号を媒体とした第４のデータ伝送が実現される。上述の第１〜第４のデータ伝送が実現できるので、ミリ波の信号に基づく映像データ等の伝送容量を第１の実施例に比べて４倍に増加できるようになった。
【０１３９】
＜第３の実施例＞
図１１は、第３の実施例としての多段構造型のミリ波誘電体内伝送装置３００の構成例を示す斜視図である。この例では、第１の実施例で説明したミリ波誘電体内伝送装置１００（基本構成）に対して、プリント基板１の上部に第３のプリント基板１４が固定され、当該プリント基板１４上の信号処理部１５と、プリント基板１下のプリント基板２上の信号処理部６との間で、誘電体伝送路を構成する固定材１６を介在したデータ伝送を実現できるようにした。
【０１４０】
図１１に示す多段構造型のミリ波誘電体内伝送装置３００は、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを複数のミリ波の信号Ｓに変換して高速に伝送するミリ波映像データ伝送装置やミリ波映像データ伝送システム等に適用可能なものであり、ミリ波の信号を搬送する搬送周波数が３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚとなるものである。
【０１４１】
この例では、プリント基板１の上方（外側）に１枚の第３の信号処理基板（以下、プリント基板１４という）が配設される。プリント基板１４は、プリント基板１とプリント基板２との間に配設された第１の固定材１３と異なる第２の固定材としての固定材１６が誘電体伝送路を構成する。固定材１６は、ミリ波の信号を伝送すると共に、当該固定材１６が他の固定材３，１７等と協働してプリント基板１上のプリント基板１４を支持する。
【０１４２】
プリント基板１４は映画映像や、コンピュータ画像等のデータをミリ波の信号に変換する基板である。プリント基板１４の大きさは、第１の実施例と同様にして、長さがＬで、幅がＷで、厚さがｔである。プリント基板１４は、例えば、信号処理部１５、信号生成部１０ａ、伝送線路１１３及びアンテナ結合部１０３を有して構成される。
【０１４３】
信号処理部１５は映画映像や、コンピュータ画像等のデータに所定の規格に基づく圧縮等の処理を施して電気信号（以下入力信号という）を出力する。信号処理部１５は配線パターン等の電気配線８ｃに接続される。電気配線８ｃは信号生成部１０ａに接続される。信号生成部１０ａは、入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する。
【０１４４】
信号生成部１０ａは伝送線路１１３の一端に接続される。伝送線路１１３は、信号生成部１０ａとアンテナ結合部１０３との間に電気的に接続されてミリ波の信号を伝送する。この例では、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを構成するミリ波の信号を電気的に伝送する。伝送線路１１３には、プリント基板１４上において、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の方式が適用される。
【０１４５】
伝送線路１１３の他端にはアンテナ結合部１０３が結合（配置）される。アンテナ結合部１０３は、信号生成部１０ａから伝送線路１１３を介して伝送されてくるミリ波の信号を固定材１６の一端に結合する。この例で、アンテナ結合部１０３は、ミリ波の信号を電磁波に変換して、誘電体伝送路を構成する固定材１６内に当該電磁波を輻射する。アンテナ結合部１０３は、双方向データ伝送時には、信号生成部１０ａに接続された伝送線路１１ａと、誘電体伝送路を構成する固定材１６との間でミリ波の映像データ等を伝達する。
【０１４６】
固定材１６は、プリント基板１４とプリント基板２との間に所定の誘電率を有して配設されている。固定材１６には、少なくとも、ガラスエポキシ系、アクリル系、ポリエチレン系の樹脂から成る誘電体素材が使用される。この例では、２個の固定材３及び１個の固定材１７が１個の固定材１６と共にプリント基板１，１４のそれぞれの四隅に分担して配設される。固定材１６は通常支持用の固定材３，１７の配設位置以外のプリント基板１，１４の隅部位に配設されている。
【０１４７】
固定材１６は、誘電体伝送路を構成する固定材１３と共に、他の固定材３，１７と共にプリント基板１、プリント基板２及びプリント基板１４を支持する。この支持機能によれば、プリント基板２がプリント基板１及びプリント基板１４を捧げて支持する場合、及び、プリント基板１４がプリント基板１及びプリント基板２を吊り下げて支持する場合を含むものである。
【０１４８】
この支持機構では、プリント基板１４とプリント基板１とプリント基板２とが所定の方向に組み合わされ、プリント基板１４、プリント基板１及びプリント基板２が略平行な姿勢を保って、例えば、プリント基板１４、プリント基板１及びプリント基板２を垂直方向に連結するように、固定材３，１３，１６，１７が固定される。
【０１４９】
このようにミリ波誘電体内伝送装置３００を構成すると、プリント基板１４、プリント基板１及びプリント基板２を固定材３，１３，１６，１７を介して垂直方向に棚状に積み重ねて固定できるようになる。なお、固定材３，１３，１６，１７には、例えば、円柱状に成形され、先端に雄ネジ構造を有する樹脂棒部材が使用される。もちろん、固定材１３，１６以外の固定材３，１７には所定形状を有した金属棒部材を使用してもよい。
【０１５０】
上述のプリント基板１４からミリ波の信号に基づく電磁波を受信するプリント基板２は、２系統のアンテナ結合部１０２，１０４、２本の伝送線路１１２，１１４、信号生成部１０ｅ及び信号処理部６を実装して構成され、プリント基板１からミリ波の信号に基づく電磁波を受信して、合計２系統のミリ波の信号を受信して信号処理する。この例で、２系統のアンテナ結合部１０２，１０４から引き出された２本の伝送線路１１２，１１４は信号生成部１０ｅに接続される。伝送線路１１２，１１４にはプリント基板２の表裏において、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の方式が適用される。
【０１５１】
上述の固定材１３の他端は、プリント基板２の第１の隅部に設けられたアンテナ結合部１０２に接合される。アンテナ結合部１０２は、プリント基板１に接続された固定材１３から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１２を通じて信号生成部１０ｅに出力される。固定材１６の他端は、プリント基板２の第２の隅部に設けられたアンテナ結合部１０４に接合される。アンテナ結合部１０４は、固定材１６から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１４を通じて信号生成部１０ｅに出力される。
【０１５２】
信号生成部１０ｅは、第１及び第２の実施例と異なり、２系統のアンテナ結合部１０２，１０４によって受信した個々のミリ波の信号を２本の伝送線路１１２，１１４を介して入力し、伝送線路１１２，１１４を介して入力された２系統のミリ波の信号を信号処理して出力信号を生成する。信号生成部１０ｅには、例えば、第１の実施例で説明した信号生成部１０ｂを２系統並設して構成される。
【０１５３】
信号生成部１０ｅには、配線パターン等の電気配線８ｂを介して信号処理部６が接続される。信号処理部６は信号生成部１０ｅから得られる出力信号を所定の規格に基づく伸張等の処理を施して映画映像や、コンピュータ画像等のデータを得るようになされる。
【０１５４】
上述のプリント基板１４の下方には、第１の実施例で説明したようなプリント基板１が配設されている。プリント基板１は、信号処理部５、信号生成部１０ａ及び伝送線路１１ａが実装されて構成されているが、伝送線路１１ａがアンテナ結合部１０９に接合される点で構造が異なっている。
【０１５５】
図１２は、プリント基板１のアンテナ結合部１０９の構成例を示す断面図である。図１２に示すアンテナ結合部１０９によれば、図２及び図３で説明した固定材１３の終端部に  取り付けられた誘電体伝送路終端部３０の構成に対して、異なった構造の誘電体伝送路終端部３４が取り付けられる。誘電体伝送路終端部３４は、上部の雌ネジ構造３５及び下部の雌ネジ構造３２を有して上部の固定材１７と下部の固定材１３とを連結する部品連結機能を備える。誘電体伝送路終端部３４には、誘電体伝送路終端部３０の素材が使用され、その製造方法も同様である。
【０１５６】
この例では、固定材１７の端部には雄ネジ構造３８が施され、当該雄ネジ構造３８に対応して形成された誘電体伝送路終端部３４の上部の雌ネジ構造３５と、当該固定材１７の雄ネジ構造３８とでネジ止め連結される。誘電体伝送路終端部３４の下部の雌ネジ構造３２については、誘電体伝送路終端部３０の構成及び機能と同様となるためその説明を省略する（図２（Ｂ）参照）。
【０１５７】
なお、プリント基板１における誘電体伝送路を構成する固定材１６同士の連結については、プリント基板１に形成された貫通穴４を介して汎用的なネジ構造により固定するようになされる。もちろん、誘電体伝送路終端部３４の部品連結機能を適用してもよい。これらにより、ミリ波誘電体内伝送装置３００を構成する。
【０１５８】
このミリ波誘電体内伝送装置３００の固定材１６及び１７の組み立てを除く形成例については、図５〜図７に示したミリ波誘電体内伝送装置１００の形成例（その１〜３）において、符号を読み替えて適用できるので、その説明を省略する。
【０１５９】
このように、第３の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置３００によれば、プリント基板１の上方（外側）にプリント基板１４が配設される。プリント基板１４は、プリント基板１とプリント基板２との間に配設された固定材１３と、異なる固定材１６が誘電体伝送路を構成する。固定材１６は、ミリ波の信号を伝送すると共に、当該固定材１６が他の固定材３，１７等と協働してプリント基板１上のプリント基板１４を支持する。
【０１６０】
従って、誘電体伝送路を構成する固定材１３及び固定材１６を介して複数の信号処理基板間でミリ波の信号を送受信しながら、ミリ波の信号を処理できるようになる。例えば、下りミリ波のデータ伝送路において、プリント基板１の信号処理部５→信号生成部１０ａ→伝送線路１１ａ→アンテナ結合部１０２→固定材１３→アンテナ結合部１０２→伝送線路１１２→信号生成部１０ｂ→信号処理部６を経由して、ミリ波の信号を媒体とした第１系統のデータ伝送が実現される。
【０１６１】
また、プリント基板１４の信号処理部１５→信号生成部１０ａ→伝送線路１１３→アンテナ結合部１０３→固定材１６→アンテナ結合部１０４→伝送線路１１４→信号生成部１０ｂ→信号処理部６を経由して、ミリ波の信号を媒体とした第２系統のデータ伝送が実現される。しかも、筐体の形状に適した３次元構造を構成することが可能になる。これにより、３段構成のプリント基板１，２，１４間で相互的なデータ伝送を実行することが可能となる。
【０１６２】
＜第４の実施例＞
図１３は、第４の実施例としてのミリ波誘電体内伝送装置４００の構成例を示す斜視図である。この実施例では、２つのプリント基板１，２間に誘電体伝送路を構成する固定材１８と通常支持用の固定材１９とを備え、固定材１８及び１９でプリント基板１，２を水平に支持するようにした。
【０１６３】
図１３に示すミリ波誘電体内伝送装置４００は、映画映像や、コンピュータ画像等のデータを複数のミリ波の信号Ｓに変換して高速に伝送するミリ波映像データ伝送装置やミリ波映像データ伝送システム等に適用可能なものであり、ミリ波の信号を搬送する搬送周波数が３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚとなるものである。
【０１６４】
ミリ波誘電体内伝送装置４００は、扁平Ｕ形状の固定材１８，１９を有しており、プリント基板１とプリント基板２とが並設され、当該プリント基板１及びプリント基板２との間に固定材１８，１９が取り付けられ、略水平な状態を保ってプリント基板１，２を連結支持固定するようになされる。固定材１８は扁平Ｕ形状を成し、プリント基板１とプリント基板２との間に所定の誘電率を有して配設されている。固定材１８には、少なくとも、ガラスエポキシ系、アクリル系、ポリエチレン系の樹脂から成る誘電体素材が使用される。
【０１６５】
この例では、所定の高さを有した４個の固定材３及び１個の固定材１９が１個の固定材１８と共にプリント基板１，２の上部２隅、下部２隅、左右の連結部に分担して配設される。固定材１８は通常支持用の固定材３，１９の配設位置以外のプリント基板１，２の連結部位に配設されている。この例で固定材１８はプリント基板１，２の連結部位の左側に配設されている。
【０１６６】
固定材１９は、プリント基板１，２の連結部位の右側に配設されている。固定材１９は、固定材１８と同様な形状を有しているが、導波管２３ａ等を有していない。つまり、プリント基板１の第４の隅部とプリント基板２の第３の隅部にはアンテナ結合部１０１が設けられていない。プリント基板１，２の上部２隅及び下部２隅の４個の固定材３は貫通穴４を介して汎用的なネジ構造により固定するようになされる。
【０１６７】
また、扁平Ｕ形状の固定材１８，１９によって連結されるプリント基板１は、信号処理部５、信号生成部１０ａ及び伝送線路１１ａが実装されて構成され、伝送線路１１ａがアンテナ結合部１０１に接合される。これらの部材の機能及び形成方法は、第１の実施例で説明しているので、その説明を省略する。上述の固定材１８の一端は、プリント基板１の第１の隅部に設けられたアンテナ結合部１０１に接合される。プリント基板１のアンテナ結合部１０１は、ミリ波の信号を電磁波に変換して固定材１８内に輻射する。
【０１６８】
上述のプリント基板１からミリ波の信号に基づく電磁波を受信するプリント基板２は、アンテナ結合部１０１、伝送線路１１ｂ、信号生成部１０ｂ及び信号処理部６を実装して構成され、プリント基板１からミリ波の信号に基づく電磁波を受信して、ミリ波の信号を受信して信号処理する。伝送線路１１ａ，１１ｂには、プリント基板１，２の表面において、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の方式が適用される。
【０１６９】
固定材１８の他端は、プリント基板２の第２の隅部に設けられたアンテナ結合部１０１に接合される。プリント基板２のアンテナ結合部１０１は、固定材１８から電磁波を受信してミリ波の信号に変換する。ミリ波の信号は伝送線路１１ｂを通じて信号生成部１０ｂに出力される。なお、信号生成部１０ｂ及び信号処理部６の機能については、第１の実施例で説明しているので、その説明を省略する。
【０１７０】
図１４は、アンテナ結合部１０１と固定材１８との接合例を示す断面図である。この実施例において、アンテナ結合部１０１に接続される伝送線路１１ａにはマイクロストリップラインが適用される。図１４に示すアンテナ結合部１０１はプリント基板１やプリント基板２等に備えられ、導波管２３ａ、貫通穴２６及び信号変換部３６を有して構成される。
【０１７１】
導波管２３ａ及び貫通穴２６の形状は第１の実施例で説明した通りである。プリント基板１の側の導波管２３ａは、伝送線路１１ａにより電気的に伝送されたミリ波の信号を電  磁波に変換し、誘電体伝送路に伝送する。固定材１８の端部は、誘電体伝送路終端部３０でプリント基板１に固定するようになされる。なお、第１の実施例で説明した同じ符号のものは同じ機能を有し、その形成方法及び寸法等は、第１の実施例で説明しているので、その説明を省略する。
【０１７２】
図１５は、固定材１８及び誘電体伝送路終端部３０の形状例を示す斜視図である。この例では、固定材１８の端部の形状が、図１４に示した貫通穴２６に沿って貫通できる先端Ｃ型構造を成している。貫通穴２６を貫通された固定材１８の端部は、図１５に示す誘電体伝送路終端部３０と接合されることで、プリント基板１と固定材１８とを固定するようになされる。プリント基板２と固定材１８とについても同様に固定される。
【０１７３】
この例で、アンテナ結合部１０１における固定材１８の先端形状も、図３で示した固定材１３の先端形状と同等の構造を採るが、固定材１８の誘電体伝送路は、固定材１３のような円筒型の形状から、直方体型の形状に変更されている。固定材１８の両先端部は、Ｌ状に折り曲げられた扁平Ｕ形状を有している。なお、誘電体伝送路終端部３０の構成及びその取り付け方法については、固定材１８の雄ネジ構造３１に対応した雌ネジ構造３２で固定する等、第１の実施例で説明しているのでその説明を省略する。
【０１７４】
この例でも、誘電体伝送路終端部３０を固定材１８に嵌合した際のプリント基板１と天井面ＩＩとが成す距離をＤ２としたとき、空気中のミリ波の信号の波長λの４分の１に距離Ｄ２を設定し、電磁波が強められるように距離Ｄ２を調整することによって、効率良くミリ波の信号を電磁波に変換できるようになっている。
【０１７５】
この例では、第１の実施例のように電磁波を垂直方向ではなく、扁平Ｕ形状の誘電体伝送路内を水平方向に伝搬させる構造を採ることから、信号変換部３６の直下に反射器を設けてもよい。反射器は電磁波を固定材１８に輻射する方向又は電磁波が進行する水平方向に対して４５°に設定し、電磁波を全反射させて伝搬方向を９０°曲げるようにするとよい。
【０１７６】
このようにミリ波誘電体内伝送装置４００を構成すると、誘電体伝送路を構成する固定材１８内にミリ波の信号に基づく電磁波を封じ込めることができる。また、誘電体伝送路を構成する固定材１８の一端でミリ波の信号を電磁波に変換できるようになり、固定材１８の他端で、電磁波をミリ波の信号に変換できるようになる。なお、ミリ波誘電体内伝送装置４００の固定材１８及び１９の組み立てを除く形成例については、図５〜図７に示したミリ波誘電体内伝送装置１００の形成例（その１〜３）において、その説明をした通りである。
【０１７７】
このように第４の実施例としてミリ波誘電体内伝送装置４００によれば、２つのプリント基板１，２間に誘電体伝送路を構成する扁平Ｕ形状の固定材１８と通常支持用の固定材１９とを備え、固定材１８及び１９でプリント基板１，２を連結支持固定するようにした。
【０１７８】
従って、プリント基板１及びプリント基板２を固定材１８，１９を介して水平方向（二次元平面的）に拡張できるようになる。しかも、誘電体伝送路を構成する固定材１８の一端から輻射したミリ波の信号Ｓに基づく電磁波を他端で受信できるようになる。これにより、従来方式のようなプリント基板１とプリント基板２とを接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるようになった。しかも、プリント基板１，２間の支持と、高速データ伝送とが同一の機材である固定材１８によって行われる。固定材１８における高速データ伝送は、ミリ波（電磁波）により行われるため、誘電体伝送路を構成する固定材１８は単一の素材で済む。従って、光導波路のように精度を要求するような加工は不要となる。
【０１７９】
また、アンテナ結合部１０１におけるプリント基板１と固定材１８との固定に際しては、光伝送方式の適用時に要求されるような、データ伝送を安定して行うための位置合わせの厳密性が要求されない。ミリ波誘電体内伝送装置４００によれば、簡単かつ安価な構成で、プリント基板１，２間の支持、および高速データ伝送を実現できることから、振動やずれ等に対するデータ伝送の信頼性を高くすることができる。
【０１８０】
＜第５の実施例＞
図１６〜図１９は、第５の実施例を説明する図である。ここで、図１６は、第５の実施例としての無線伝送装置５００の構成例を示す斜視図である。図１７は、第５の実施例におけるアンテナ結合部と導波管の詳細を説明する図である。図１８は、第５の実施例のシミュレーション特性例を説明する図である。図１９は、アンテナ構造（特にアンテナパターン）の変形例を説明する図である。
【０１８１】
第５の実施例は、伝送対象信号（ベースバンド信号）をより周波数の高い高周波信号に変換するに当たり、その周波数帯をミリ波帯に限定しない無線伝送の仕組みのものである。たとえば、ミリ波帯に限らずマイクロ波帯での適用も考えられる。また、第５の実施例は、送信側や受信側の回路基板を支持する支持部材としては、誘電体素材で構成されたのものに限定しない無線伝送の仕組みのものである。図１６では第１の実施例に対する変形例で示すが、第５の実施例の手法は、第２〜第４の実施例に対しても適用可能である。以下、第１の実施例との相違点を中心に説明する。
【０１８２】
[全体構成]
図１６に示すように、無線伝送装置５００は、第１の実施例のミリ波誘電体内伝送装置１００における誘電体伝送路兼用の支持部材の一例である固定材１３を、無線信号伝送路兼用の支持部材の一例である導波管５１３に置き換えている。また、アンテナ結合部１０１をアンテナ結合部５０１に、アンテナ結合部１０２をアンテナ結合部５０２に、それぞれ置き換えている。アンテナ結合部５０１，５０２は、プリント基板１，２上に配設された誘電体基板５１０と、誘電体基板５１０に形成されたアンテナパターン（後述する）などで構成されている。
【０１８３】
アンテナ結合部５０１とアンテナ結合部５０２は、プリント基板１，２の対向面に対して対称な構造となるように、それぞれの誘電体基板５１０が、プリント基板１，２上のプリント基板１とプリント基板２が対向する側の面上に配置されている。
【０１８４】
たとえば、プリント基板１においては、アンテナ結合部５０１は無線信号伝送路を構成する導波管５１３と信号結合され、導波管５１３を介して電磁波を送受信する。プリント基板１のプリント基板２と対向する側の面（背面）上に配置された誘電体基板５１０_1には、伝送線路１１ａの一端が結合（配置）される。この例では、伝送線路１１ａは、プリント基板１の背面に配置され、このプリント基板１の背面の伝送線路１１ａと、プリント基板１の表面の信号生成部１０ａとは、コンタクトホール１２（ビアホール）を介して配線される。
【０１８５】
一方、プリント基板２においては、アンテナ結合部５０２は無線信号伝送路を構成する導波管５１３と信号結合され、導波管５１３を介して電磁波を送受信する。プリント基板２のプリント基板１と対向する側の面（表面）上に配置された誘電体基板５１０_2には、伝送線路１１ｂの一端が結合（配置）される。この例では、伝送線路１１ｂは、プリント基板１の表面に配置され、このプリント基板２の表面の伝送線路１１ｂと、プリント基板２の表面の信号生成部１０ｂとが接続される。
【０１８６】
導波管５１３は、プリント基板１とプリント基板２との間の、通常支持用の固定材３の配設位置以外の隅部位に配設されている。波管５１３は、後述するアンテナパターンを囲む形で、たとえば誘電体基板５１０と接着されることで、それらの相対位置が固定される。導波管５１３は、図では、円柱状で示しているが、これは一例に過ぎず、その断面形状は円に限らず四角や他の角形や楕円形などでもよい。導波管５１３は、無線信号伝送路を構成すると共に他の３つの固定材３と共にプリント基板１とプリント基板２を支持する。
【０１８７】
導波管５１３内は、中空（つまり内部に空気が存在する）でもよい。つまり、導波管５１３は、無線信号伝送路（たとえばミリ波信号伝送路）を構成し、かつ、無線信号（電波）の外部放射を抑える遮蔽材（たとえば金属材料）が伝送路を囲むように設けられ、遮蔽材の内部の伝送路が中空（空洞）の中空導波路（中空導波管）にしてもよい。
【０１８８】
また、導波管５１３内は、誘電体素材を詰めることも考えられる。誘電体素材を詰めることで、導波管内の多重反射を抑制することができるし、導波管の断面サイズ（管径）を小さくすることもできる。たとえば、導波管５１３が円形導波管であるとした場合、詰め込む誘電体の比誘電率をεとすると、その導波管径は中空の場合に対して約１／√ε倍に小型化できる。また、送（受）信ポートの不整合による反射成分が導波管内で多重反射して、送（受）信ポートに悪影響を与えることがある。ここで、導波管内が空気の場合、通過損失が殆どないので、多重反射しても電力レベルが減衰せず悪影響が大きい。これに対して、損失のある誘電体を詰め込むと、反射波の電力レベルが減衰していくので悪影響が抑えられる。
【０１８９】
導波管５１３は誘電体素材を詰める場合であっても、好ましくはその周縁部材を遮蔽材（たとえば金属材料）にすることが望ましい。要するに、電磁波の信号を伝送する信号伝送路は、空気（いわゆる自由空間）であってもよいが、好ましくは、電磁波を伝送路中に閉じ込めつつ電磁波を伝送させる構造を持つものがよい。なお、誘電体素材を詰め込んで誘電体挿入の導波管５１３を作る場合は、金属素材の筒状部材内に誘電体を詰め込むことも考えられるし、誘電体素材の外周を覆うように金属素材の薄膜を被覆する表面処理（金属メッキと称する）を施すことも考えられる。誘電体素材の外周に金属メッキを施す構造では、小型化に加えて、金属材の筐体内に誘電体を詰め込む場合よりも軽量化ができる。一方、金属材の筒状部材内を誘電体素材で詰める構造では金属メッキの場合よりも強度を増すことができる。
【０１９０】
[電磁波結合構造]
図１７には、アンテナ結合部５０１，５０２と導波管５１３で構成される電磁波結合構造の詳細が示されている。図１７（１）は全体図であり、図１７（２）はその側断面図である。図１７（３）はプリント基板１，２と誘電体基板５１０に着目した断面図である。図１７（４）はアンテナパターンを説明する図である。
【０１９１】
電磁波結合構造は、プリント基板１側のアンテナ結合部５０１の一部をなす誘電体基板５１０_1とプリント基板２側のアンテナ結合部５０２の一部をなす誘電体基板５１０_2と、両者の間に介在し電波が伝播する伝送路（導波路）を構成する導波管５１３を備える。
【０１９２】
図１６にて説明したように、誘電体基板５１０_1はプリント基板１の背面上に配置され、誘電体基板５１０_2はプリント基板２の表面上に配置されている。プリント基板１，２には、図示を割愛した信号生成部１０と電気的に接続された線路の一例である伝送線路１１ａ，１１ｂ（マイクロストリップ線路）を含むアンテナ結合部５０１，５０２（伝送路結合部）が設けられる。たとえば、導波管５１３側の両先端には導波管５１３に電磁波を供給するまたは受け取るアンテナ結合部５０１，５０２が設けられる。
【０１９３】
アンテナ結合部５０１，５０２は、図１７（３）に示すように、先ず、プリント基板１，２上にグランド導体として機能する薄い導体層５２１が形成され、その上層に誘電体層として厚さｄ５１の誘電体基板５１０が配置されている。誘電体基板５１０の表面には伝送線路１１（１１ａ，１１ｂ）と接続される幅ｗ５２の導体線路５２２が形成されている。導体線路５２２の先端には電磁波を放射するアンテナ構造が結合される。導体層５２１、誘電体基板５１０、および導体線路５２２で、マイクロストリップライン５２０が構成されるようになっている。
【０１９４】
導体線路５２２の先端に設けられるアンテナ構造は、導波管５１３内に構成される信号伝送路（導体線路５２２）との結合部における構造をいい、マイクロ波帯やミリ波帯の電気信号を信号伝送路に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。たとえば、アンテナ構造には、アンテナ端子、マイクロストリップ線路、アンテナを含み構成される。
【０１９５】
第５の実施例では、アンテナ構造のアンテナとしては、図１７（４）に示すように、方形のパッチパターン（アンテナパターン）で構成されたパッチアンテナ５３０Ｂを使用している。導体線路５２２とパッチアンテナ５３０Ｂとの結合部には、給電点を調整するための切欠き構造５３２が形成されている。
【０１９６】
導波管５１３は、導体線路５２２と接触しないように間隙部５１５（間隙部）が形成されている。空洞導波管１３は、径の中心がパッチアンテナ５３０Ｂの中心と一致するように、プリント基板１，２間に配置される。そして、波管５１３は、パッチアンテナ５３０Ｂを囲む形で、誘電体基板５１０と接着剤で固定される。誘電体基板５１０の２層目が導体グランド（導体層５２１）となっており終端されるようになっている。
【０１９７】
このような構成において、ミリ波信号は、たとえば、アンテナ結合部５０１側のマイクロストリップライン５２０_1から一方のパッチアンテナ５３０Ｂ_1に給電され、導波管５１３と結合し管内を伝わる。そして、アンテナ結合部５０２側の他方のパッチアンテナ５３０Ｂ_2と結合し、マイクロストリップライン５２０_2に伝送される。逆の伝送の場合は、アンテナ結合部５０２側のマイクロストリップライン５２０_2からパッチアンテナ５３０Ｂ_2に給電され、導波管５１３と結合し管内を伝わる。そして、アンテナ結合部５０１側のパッチアンテナ５３０Ｂ_1と結合し、マイクロストリップライン５２０_1に伝送される。
【０１９８】
[シミュレーション]
導波管５１３を無線伝送装置５００に適用した場合について、その通過特性（損失の大小）及び反射特性をＡＥＴ社ＭＷ−ＳＴＵＤＩＯによるシミュレーションにより得られるＳパラメータに基づいて説明する。
【０１９９】
無線伝送装置５００のシミュレーションモデルに与えるパラメータについては表１のよにする。たとえば、パッチアンテナ５３０Ｂは、略正方形であり、その一辺ｄ５０は１．３ｍｍである。誘電体基板５１０の厚さｄ５１は０．１ｍｍである。導体線路５２２は、幅ｗ５２が０．２ｍｍであり、厚さｄ５２が０．０２ｍｍである。導波管５１３は、空洞導波管であって、直径ｄ５３が３．４５ｍｍであり、長さＬ５３（つまり基板間距離）が５ｍｍである。誘電体基板５１０は、比誘電率が３．４であり、誘電正接ｔａｎδは０．０１である。表１には示さないが、プリント基板１，２は、第１の実施例と同様に、厚みが１．０ｍｍであり、比誘電率は３．５であり、誘電正接ｔａｎδは０．００５である。
【０２００】
【表２】
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【０２０１】
図１８には、無線伝送装置５００のシミュレーション特性例（通過特性Ｓ（２，１）と反射特性Ｓ（１，１））が示されており、第１の実施例の図９と対応するものである。
【０２０２】
通過特性Ｓ（２，１）ｄＢのシミュレーション結果によれば、ミリ波の信号Ｓに基づく映像データは、搬送周波数が６０ＧＨｚ近辺にて通過損失が数ｄＢ（約２ｄＢ程度）である。
【０２０３】
反射特性Ｓ（１，１）ｄＢのシミュレーション結果によれば、搬送周波数が５７．７ＧＨｚ〜６１．１ＧＨｚの範囲で、反射損失が−１０ｄＢ以下を実現できている。
【０２０４】
このように、第５の実施例の無線伝送装置５００においては、プリント基板１，２の支持部材の少なくとも一部を無線信号伝送路として利用しており、基本的な考え方は、第１〜第４の実施例と相違がない。アンテナ構造としてパッチアンテナ５３０Ｂを使用し、また導波管５１３として中空導波管を使用する場合でも、シミュレーション結果から分かるように、ミリ波の無線伝送を不都合なく行なうことができている。
【０２０５】
導波管５１３の本来の支持構造体を無線信号伝送経路として兼用できるので、従来方式のようなプリント基板１とプリント基板２とを接続する通信ケーブルやコネクタ等を削除できるなど、第１〜第４の実施例と同様の効果を享受できる。
【０２０６】
［アンテナ構造の変形例］
図１９には、第５の実施例の無線伝送装置５００に使用されるアンテナ構造（アンテナパターン）の変形例が示されている。アンテナパターンは、図１６（４）に示したようなパッチアンテナ５３０Ｂをなす方形パターンに限定されない。誘電体基板５１０の表面に形成されている５０Ωの導体線路５２２に対して、予め決められた形状の導体パターンを持つアンテナパターンを誘電体基板５１０の表面に形成することでアンテナ構造が構成されるようにすればよい。
【０２０７】
図１９（１）に示す第１例は、導体線路５２２の端部をそのまま使用するマイクロストリップアンテナ５３０Ａである。この場合、共振構造を使用してアンテナとして機能させる。換言すると、マイクロストリップ線路をアンテナとしたものと言える。
【０２０８】
図１９（２）に示す第２例は、図１６（４）に示したものと同じで、マイクロストリップアンテナ５３０Ａよりも電波の放射効率を向上させるべく、マイクロストリップアンテナ５３０Ａの線路部分（ストリップ部分）の横幅を広げた構造である。図示を割愛しているが、導体線路５２２とパッチアンテナ５３０Ｂとの結合部には給電点を調整するための切欠き構造５３２が形成されることもある。なお、ここで示している例は、パッチの形状が四角形（方形）であるが、これに限らず、円形やその他の形状にしてもよい。
【０２０９】
図１９（３）に示す第３例は、平面型の逆Ｆアンテナ５３０Ｃである。給電線路５３０Ｃａが導体線路５２２と接続され、短絡線路５３０Ｃｂは誘電体基板５１０の下部の表面に形成される導体層５２１でなるグランドプレーンと接続される。
【０２１０】
図１９（４）に示す第４例は、差動アンテナ５３０Ｄであり、位相器５３０Ｄａとダイポールアンテナ５３０Ｄｂの組合せで構成されている。位相器５３０Ｄａは、線路長の異なる位相器５３０Ｄａ_1，５３０Ｄａ_2を具備する。位相器５３０Ｄａ_1，５３０Ｄａ_2の接続点が導体線路５２２と接続される。位相器５３０Ｄａ_1の他端がダイポールアンテナ５３０Ｄｂの一方のエレメント５３０Ｄｂ_1と接続され、位相器５３０Ｄａ_2の他端がダイポールアンテナ５３０Ｄｂの他方のエレメント５３０Ｄｂ_2と接続される。差動アンテナ５３０Ｄは、位相器５３０Ｄａ_1，５３０Ｄａ_2の線路長の相違により各他端での位相差が１８０度となるようにされている。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
前述の各実施形態は、映画映像や、コンピュータ画像等を搬送する搬送周波数が３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚのミリ波の信号を高速に伝送するミリ波誘電体内伝送装置、ミリ波誘電体内伝送方法及びミリ波誘電体内伝送システム等に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０２１２】
１…プリント基板（第１の信号処理基板）、２…プリント基板（第２の信号処理基板）、３，１７，１９…固定材、４，２６…貫通穴、５，６，１５…信号処理部、８ａ，８ｂ，８ｃ…電気配線、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ…信号生成部、１１ａ，１１ｂ，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８…伝送線路、１２…コンタクトホール（ビアホール）、１３，１６，１８…誘電体伝送路を構成する固定材、２０…導体層、２１…伝送線路層、２２…線路、２３ａ，２３ｂ…導波管、２４…導体部、２５…導体層、３０，３４…誘電体伝送路終端部、３０’…固定材終端止め部、３１，３５…雄ネジ構造、３２，３７…雌ネジ構造、３３…隙間部、１０１〜１０９…アンテナ結合部、１００，２００，３００，４００…ミリ波誘電体内伝送装置、２０１…信号入力用の端子、２０２…変調回路、２０３…周波数変換回路、２０４…増幅器、２０５，２０７…結合回路、２０８…増幅器、２０９…周波数変換回路、２１０…復調回路、２１１…信号出力用の端子、５００…無線伝送装置、５０１，５０２…アンテナ結合部、５１３…導波管（無線信号伝送路をなす支持部材）、５１０…誘電体基板、５２０…マイクロストリップライン、５３０Ｂ…パッチアンテナ
【図１】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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