(57)【要約】相手方部材に容易に誘電体導波線路を接続可能であり、高周波信号の伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を形成し得るコネクタ付き誘電体導波線路を提供する。誘電体導波線路とコネクタとを備えるコネクタ付き誘電体導波線路であって、上記誘電体導波線路が、誘電体導波線路本体と誘電体導波線路端部とから構成され、上記誘電体導波線路端部の断面積が上記誘電体導波線路本体の断面積よりも小さいことを特徴とするコネクタ付き誘電体導波線路である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体導波線路とコネクタとを備えるコネクタ付き誘電体導波線路であって、
前記誘電体導波線路が、誘電体導波線路本体と誘電体導波線路端部とから構成され、前記誘電体導波線路端部の断面積が前記誘電体導波線路本体の断面積よりも小さい
ことを特徴とするコネクタ付き誘電体導波線路。
【請求項２】
前記コネクタが、
相手方部材に接続可能に構成され、前記誘電体導波線路本体を摺動可能に保持する接続部と、
前記接続部に進退可能に接続され、前記誘電体導波線路本体に固定された固定部と、
を備える請求項１記載のコネクタ付き誘電体導波線路。
【請求項３】
前記コネクタが、前記固定部を前記接続部に進退可能に接続するための位相調整用ねじを備える請求項２記載のコネクタ付き誘電体導波線路。
【請求項４】
前記コネクタが、嵌合孔を備えており、前記誘電体導波線路本体の一部が、前記嵌合孔に嵌合されている請求項１、２又は３記載のコネクタ付き誘電体導波線路。
【請求項５】
前記誘電体導波線路本体の径をＡとし、前記誘電体導波線路本体のうち、前記コネクタの前記嵌合孔に嵌合されている長さをＸとした場合に、関係式：Ｘ≧８×Ａを充足する請求項４記載のコネクタ付き誘電体導波線路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ付き誘電体導波線路に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波、ミリ波等の高周波信号を伝送するために、誘電体導波線路、導波管、同軸ケーブル等が使用されている。その中でもミリ波などの高周波領域の電磁波の伝送路として誘電体導波線路や導波管が使用される。誘電体導波線路は一般的に内層部と外層部からなり、それぞれの誘電率差を利用し、側面反射により電磁波を伝送する。また、外層部は、空気であってもよい。しかし、誘電率の安定化や、取扱い性の面から外層部は、発泡樹脂などの柔らかい低ｔａｎδ、低誘電率構造が一般的である。伝送路を実用化するに当たり、異種の伝送路を接続することが多く、誘電体導波線路から導波管や同軸ケーブルを接続したり、異なる形状の同軸ケーブルを接続したりする。このような異種伝送路の接続に当たり、接続部での反射損失を低減化させるため、両者のインピーダンスやモードの整合をとる必要がある。この整合をとるために、特殊な変換器を使用したり、特殊な構造を採用したりすることによって、インピーダンスやモードを変換整合させている。インピーダンスが急激に変化すると、高周波信号が反射して、伝送効率が損なわれる。【０００３】
特許文献１には、ファブリ・ペロー共振器の反射鏡に設けられた１つまたは２つの孔に、１本または２本の誘電体導波管を挿入した構造を有する誘電体導波路付き共振器において、反射鏡に設けられた孔から共振部に突き出すように挿入した誘電体導波路の先端を、円錐状などの先細り構造になるように成形しておくことが記載されている。【０００４】
特許文献２には、円形同軸線路と矩形同軸線路とを接続するための同軸導波管変換器が記載されており、該同軸導波管変換器が内導体と外導体とが一体化されているリッジ導波管を備えており、内導体を長さ方向にステップ状又はテーパ状に変化させることが記載されている。【０００５】
特許文献３には、導体平板間に、誘電体線路を設けた非放射性誘電体線路であって、前記誘電体線路に、少なくとも、所定の誘電率の材質からなる誘電体線路（線路１）と、前記線路１の材質より誘電率の低い材質からなる誘電体線路（線路２）とを有することを特徴とする非放射性誘電体線路が記載されている。【０００６】
非特許文献１には、断面形状が円形のポリエチレン線路の両端に円錐ホーンを設け、ＨＥ１１モードの伝送損失を測定したことが記載されている。【０００７】
特許文献４には、接合すべき誘電体導波路の部分の端部を、導波路の長手軸に直角な正確な横切断面にて切断する工程、フランジカップリングとアルミニウムの整合工具とを互いに結合する工程、クラッド層及びシールド層の一部を前記一端において誘電体導波路から剥離してコアーの長さ部分を露出させる工程、コアー及び整合工具の開口の対応する断面が相互に関して正確に半径方向に整合させる工程を含む誘電体導波路の２つの部分を接合する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１２３０７２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２２４３８号公報
【特許文献３】特開２００３−２０９４１２号公報
【特許文献４】特開平５−３１３０３５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】進藤秀一、大友功、「１００ＧＨｚ帯同軸形誘電体線路」、電子通信学会技術研究報告、１９７５年、第７５巻、第１８９号、ｐ．７５−８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、相手方部材に容易に誘電体導波線路を接続可能であり、高周波信号の伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を形成し得るコネクタ付き誘電体導波線路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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のコネクタ付き誘電体導波線路は、誘電体導波線路とコネクタとを備えるコネクタ付き誘電体導波線路であって、上記誘電体導波線路が、誘電体導波線路本体と誘電体導波線路端部とから構成され、上記誘電体導波線路端部の断面積が上記誘電体導波線路本体の断面積よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコネクタ付き誘電体導波線路は、中空金属管等の相手方部材に容易に誘電体導波線路を接続可能であり、相手方部材に接続することにより、高周波信号の伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を形成し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のコネクタ付き誘電体導波線路の一例を示す断面図である。
【図２】本発明のコネクタ付き誘電体導波線路を変換器に接続した接続構造の一例を示す断面図である。
【図３】本発明のコネクタ付き誘電体導波線路の別の実施態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明のコネクタ付き誘電体導波線路について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すコネクタ付き誘電体導波線路１は、誘電体導波線路１１とコネクタ１２とを備えており、誘電体導波線路１１が、誘電体導波線路本体１１ａと誘電体導波線路端部１１ｂとから構成されている。誘電体導波線路１１は、コネクタ１２を備える部分を除き、外層部１７により被覆されている。
【００１６】
コネクタ付き誘電体導波線路１は、コネクタ１２を備えることから、相手方部材（図示せず）に容易に脱着可能である。
【００１７】
コネクタ付き誘電体導波線路１は、誘電体導波線路端部１１ｂの断面積が誘電体導波線路本体１１ａの断面積よりも小さい。従って、相手方部材（図示せず）として中空金属管と接続した場合に、誘電体導波線路と中空金属管とのインピーダンスの急激な変化を抑制することができ、伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を実現することが可能となる。
【００１８】
誘電体導波線路端部１１ｂの形状は、円錐状、円錐台状、角錐状又は角錐台状であってよいが、作製が容易であるのは円錐状である。
【００１９】
誘電体導波線路本体１１ａの断面積は、０．００８ｍｍ２（φ０．１ｍｍ：１．８ＴＨｚ）以上１８０００ｍｍ２（φ１５０ｍｍ：６００ＭＨｚ）以下であることが好ましい。さらに好ましくは０．２８ｍｍ２（φ０．６ｍｍ：３００ＧＨｚ）以上６４ｍｍ２（φ９ｍｍ：２０ＧＨｚ）以下である。
【００２０】
誘電体導波線路端部１１ｂの断面積は、高い伝送効率が得られることから、誘電体導波線路本体１１ａの断面積に対して１％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、さらには１０％以上が好ましい。また、９０％以下が好ましく、８０％以下がより好ましく、さらには７０％以下が好ましい。
【００２１】
誘電体導波線路端部１１ｂは、先端に向かって断面積が徐々に又は段階的に小さくなっていくことも、誘電率の急激な変化を抑制することができることから好ましい。誘電体導波線路端部１１ｂの断面積の低下率は、先端に向かって１ｍｍ当り０．１％以上が好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、さらには１％以上が好ましい。また、誘電体導波線路端部１１ｂの断面積の低下率は、先端に向かって１ｍｍ当り３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、さらには１０％以下が好ましい。
【００２２】
コネクタ付き誘電体導波線路１は、コネクタ１２が、接続部１２ａと固定部１２ｂとを備えている。接続部１２ａは、相手方部材に接続可能に構成され、誘電体導波線路本体１１ａを摺動可能に保持することができる。固定部１２ｂは、接続部１２ａに進退可能に接続されている。また、固定部１２ｂは、誘電体導波線路本体１１ａに固定されている。
【００２３】
携帯電話をはじめとする通信システムでは、位相管理が重要である。伝送路では、その入り口の位相と出口の位相の差を調整することがある。このために、物理長、電気長を変化させて位相調整を行う位相調整器や移相器などが使用される。
【００２４】
コネクタ付き誘電体導波線路１では、コネクタ１２において、接続部１２ａに固定部１２ｂを進退可能に接続し、これらの進退動作により、接続部１２ａに対する誘電体導波線路端部１１ｂの軸方向の位置を精密に調整することができ、位相を精密に調整できる。例えば、３０ＧＨｚのミリ波の位相を調整するためには、誘電体導波線路端部１１ｂの軸方向の位置を±５ｍｍの範囲で調整すればよい。従って、位相調整を行うために、位相調整器や移相器を使用する必要がない。
【００２５】
接続部１２ａは、一端に軸方向に伸びる中空の突出部１９と、他端に固定部１２ｂに接続される雄ねじ１３ａと、径方向に突出した係止部１４とを備えている。接続部１２ａは、嵌合孔１８を備えており、誘電体導波線路本体１１ａが嵌合されている。接続部１２ａは、誘電体導波線路１１ａを摺動可能に保持している。すなわち、接続部１２ａが誘電体導波線路１１に対して軸方向に移動でき、また、接続部１２ａが誘電体導波線路１１の周方向に回転できるようになっている。
【００２６】
固定部１２ｂは、一端に雌ねじ１３ｂを備えており、雄ねじ１３ａと螺合することにより、接続部１２ａと進退可能に接続されている。また、固定部１２ｂは、嵌合孔１８を備えており、誘電体導波線路本体１１ａが嵌合されている。また、固定部１２ｂの他端には、他端側ほど外径が小さくなるテーパ面１５が形成されている。テーパ面１５は、締め付け具１６が雌ねじ１３ｂの方向に押し込まれることにより、嵌合孔１８の内面を径が小さくなる方向に押圧し、固定部１２ｂを誘電体導波線路本体１１ａに固定し、固定部１２ｂの移動を規制する。
【００２７】
誘電体導波線路端部１１ｂの軸方向の位置を精密に調整するために、コネクタ１２は、固定部１２ｂを接続部１２ａに進退可能に接続するための位相調整用ねじ１３を備えることができる。図１に示すコネクタ付き誘電体導波線路１では、接続部１２ａに雄ねじ１３ａが刻設されており、固定部１２ｂに雌ねじ１３ｂが刻設されており、雄ねじ１３ａと雌ねじ１３ｂとで位相調整用ねじ１３が構成されている。雄ねじと雌ねじとを図１に示す構成とは逆に刻設してもよい。
【００２８】
位相調整用ねじ１３を使用する場合、固定部１２ｂは誘電体導波線路本体１１ａに固定されているので、接続部１２ａを回転させることにより、接続部１２ａに対する誘電体導波線路端部１１ｂの軸方向の位置を調整して、位相を調整できる。また、位置調整後、接続部１２ａ及び固定部１２ｂを固定するための固定具をさらに備えていてもよい。固定具は、例えば、接続部１２ａ及び固定部１２ｂを径方向外側から同時にねじ止めするような部材であってもよい。
【００２９】
コネクタ１２は、嵌合孔１８を備えており、誘電体導波線路本体１１ａの一部が嵌合孔１８に嵌合されている。ここで、嵌合とは、形状が合った物を嵌め合わせることを意味する。図１では、嵌合孔１８の径方向断面の形状と、誘電体導波線路本体１１ａの径方向断面の形状が同一であり、大きさもほぼ同一であることから、嵌合孔１８の内壁に誘電体導波線路本体１１ａが密接している。結果として、誘電体導波線路端部１１ｂの径方向への移動が規制され、接続時に誘電体導波線路端部１１ｂの径方向についての位置調整が不要であり、また、誘電体導波線路１１が引っ張られたり、曲げられたりしても、誘電体導波線路端部１１ｂの径方向の位置が移動しにくいので、反射損失をより一層抑制できる。
【００３０】
誘電体導波線路本体１１ａの一部が嵌合孔１８に嵌合されている態様においては、誘電体導波線路本体１１ａの径をＡとし、誘電体導波線路本体１１ａのうち、コネクタ１２の嵌合孔１８に嵌合されている長さをＸとした場合に、関係式：Ｘ≧８×Ａを充足することが好ましい。上記関係式を充足する場合、誘電体導波線路端部１１ｂの径方向への移動がより一層規制され、反射損失をより一層抑制できる。長さＸの上限は、コネクタ１２の嵌合孔１８の長さにより決まる。
【００３１】
図２を用いてコネクタ付き誘電体導波線路１を変換器に接続した接続構造を説明する。
【００３２】
図２は、上記接続構造の一例を示す断面図である。図２の接続構造は、コネクタ付き誘電体導波線路１と変換器２とから構成され、変換器２の中空金属管２１に、コネクタ付き誘電体導波線路１の突出部１９が挿入され、誘電体導波線路端部１１ｂが中空金属管内に配置されている。変換器２は、フランジ部２２を備えており、フランジ部２２を介して中空導波管（図示せず）等と接続することが可能である。図２に示すように、変換器２に係止突起２４を設け、コネクタ１２の係止部１４と係合させれば、コネクタ付き誘電体導波線路１の脱着が容易である。変換器に係止部を設け、コネクタに係止突起を設けてもよい。
【００３３】
図２に示す接続構造によれば、誘電体導波線路１１の誘電体導波線路端部１１ｂの断面積が誘電体導波線路本体１１ａの断面積よりも小さいことから、誘電体導波線路と中空金属管とのインピーダンスの急激な変化を抑制することができ、伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を実現できる。また、コネクタ１２を備えることから、変換器２の中空金属管２１にコネクタ付き誘電体導波線路１を容易に脱着可能である。
【００３４】
さらに、コネクタ１２において、接続部１２ａに固定部１２ｂが進退可能に接続されているので、中空金属管２１に誘電体導波線路１１を接続した後でも、コネクタ１２の接続部１２ａを固定部１２ｂに対して進退させることによって、接続部１２ａに対する誘電体導波線路端部１１ｂの軸方向の位置を精密に調整することができ、位相を精密に、かつ、極めて容易に調整できる。
【００３５】
さらに、誘電体導波線路本体１１ａの一部がコネクタ１２の嵌合孔１８に嵌合されており、誘電体導波線路端部１１ｂの径方向への移動が規制されていることから、接続時に誘電体導波線路端部１１ｂの径方向についての位置調整が不要であり、また、誘電体導波線路１１が引っ張られたり、曲げられたりしても、誘電体導波線路端部１１ｂの径方向の位置が移動しにくいので、反射損失をより一層抑制できる。関係式：Ｘ≧８×Ａを充足する場合は、反射損失を更により一層抑制できる。
【００３６】
コネクタ１２の嵌合孔１８の径と、中空金属管内の空洞２３の径とは、同一となるように構成されており、それぞれに、気体が充満している。この気体は、空気であってよい。コネクタ１２の嵌合孔１８の径と中空金属管内の空洞２３の径とを同一にするため、中空金属管２１の突出部１９が挿入される部分は、空洞２３の径が突出部１９の径方向の厚みだけ大きくなっている。
【００３７】
図２に示す接続構造では、コネクタ付き誘電体導波線路１を変換器２と接続しているが、変換器２に代えて、中空導波管、ホーンアンテナ等の中空部分を有する金属管にコネクタ付き誘電体導波線路１を接続することも可能である。
【００３８】
図３にコネクタ付き誘電体導波線路１の別の実施態様を示す。図３に示すように、接続部１２ａが曲がり部分を有することもできる。このような形状を有する場合でも、誘電体導波線路本体１１ａの一部が嵌合孔１８に嵌合されていれば、誘電体導波線路端部１１ｂの径方向の移動が規制されることから、より一層反射損失を抑制できる。この態様においても、関係式：Ｘ≧８×Ａを充足することが好ましい。
【００３９】
また、図２の接続構造では、変換器２の中空金属管２１に、コネクタ付き誘電体導波線路１の突出部１９が挿入されているが、突出部１９の嵌合孔１８に中空金属管２１が挿入されていてもよいし、突出部１９の端部と中空金属管２１の端部とが突き合わされるように配置されていてもよい。突出部１９の嵌合孔１８に中空金属管２１が挿入される場合は、中空金属管２１の端部が誘電体導波線路本体１１ａに接する位置まで挿入される。突出部１９の嵌合孔１８に中空金属管２１が挿入される部分は、嵌合孔１８の径が中空金属管２１の径方向の厚みだけ大きくなっている。このような構造にした場合であっても、係止突起及び係止部の位置を調整することにより、コネクタ付き誘電体導波線路１は変換器２に容易に接続できる。
【００４０】
誘電体導波線路１１は、ポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）、低密度ＰＴＦＥ、延伸ＰＴＦＥ、未焼成ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン／ヘキサプフルオロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、発泡ＦＥＰ、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体樹脂（ＰＦＡ）、発泡ＰＦＡ樹脂、ポリエチレン樹脂、発泡ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等により形成することが好ましい。
【００４１】
ＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）のみからなるホモＰＴＦＥであってもよいし、ＴＦＥと変性モノマーとからなる変性ＰＴＦＥであってもよい。上記変性モノマーとしては、ＴＦＥとの共重合可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）等のパーフルオロオレフィン；クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）等のクロロフルオロオレフィン；トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）等の水素含有オレフィン；パーフルオロアルキルエチレン；エチレン等が挙げられる。また用いる変性モノマーは１種であってもよいし、複数種であってもよい。
【００４２】
上記変性ＰＴＦＥにおいて、変性モノマー単位の量は、全単量単位の３質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましく、さらには、０．５質量％以下であることが好ましい。また、成形性や透明性の向上の点から、０．００１質量％以上であることが好ましい。上記変性モノマー単位とは、変性ＰＴＦＥの分子構造の一部であって変性モノマーに由来する部分を意味し、全単量単位とは、変性ＰＴＦＥの分子構造における全ての単量体に由来する部分を意味する。
【００４３】
上記ポリテトラフルオロエチレンは、標準比重（ＳＳＧ）が２．１３０以上２．２５０以下であってよく、２．１５０以上が好ましく、２．２３０以下が好ましく、非溶融加工性を有するものであってよく、フィブリル化性を有するものであってよい。上記標準比重は、ＡＳＴＭ  Ｄ−４８９５  １０．５に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に準拠した水置換法により測定する値である。
【００４４】
上記コネクタの材質は、相手方部材（図示せず）として中空金属管と接続した場合に、誘電体導波線路１１と中空金属管とのインピーダンスの急激な変化を抑制することができ、伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を実現することが容易となる材質が好ましく、例えば、銅、黄銅（真鍮）、アルミ、ステンレス、銀、鉄などの金属や、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、アクリロニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリスチレン、ポリオキシメチレンアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、液晶ポリマーなどの樹脂が挙げられる。上記金属及び樹脂は単独、または複数種類を組み合わせて用いてもよい。特に、接続部１２ａは、上記金属で形成することが好ましい。
【００４５】
コネクタ付き誘電体導波線路１において、誘電体導波線路１１が、誘電体導波線路本体１１ａと、誘電体導波線路本体１１ａよりも誘電率が低い誘電体導波線路端部１１ｂとから構成されており、誘電体導波線路本体１１ａと誘電体導波線路端部１１ｂとは同一の材料で継ぎ目なく一体に形成されていることが好ましい。この構成によれば、線路径が小さい場合であっても、加工及び接続が容易であり、高周波信号の伝送損失及び反射損失がより一層小さい接続構造を形成し得る。
【００４６】
また、コネクタ付き誘電体導波線路１において、誘電体導波線路１１が、誘電体導波線路本体１１ａと、誘電体導波線路本体１１ａよりも密度が低い誘電体導波線路端部１１ｂとを有しており、誘電体導波線路本体１１ａと誘電体導波線路端部１１ｂとは同一の材料で継ぎ目なく一体に形成されていることが好ましい。この構成によれば、線路径が小さい場合であっても、加工及び接続が容易であり、高周波信号の伝送損失及び反射損失がより一層小さい接続構造を形成し得る。
【００４７】
特許文献１及び２に記載の特殊な形状を採用する方法では、誘電体導波線路等の線路径が小さい場合、特殊な形状に加工することが容易ではないため、ミリ波やサブミリ波を伝送させる方法として採用が困難である。また、伝送効率の更なる向上も求められる。また、特許文献１に記載のように、先細り構造を有する誘電体導波管を挿入して変換部に固定させる方法では、誘電体導波管部分を曲げることで応力が加わり、先細り構造の先端の位置が変動するため、変換部において高周波信号の反射特性が変化を引き起こし、性能が安定しない。
【００４８】
また、特許文献３に記載の方法では、誘電率の高い材質の誘電体線路（線路１）を使用する場合に、直接、誘電率の高い材質の誘電体線路（線路１）に電磁波を入出力させるのではなく、誘電率の低い材質の誘電体線路（線路２）を介在させて電磁波を入出力させることにより、線路１に対する、電磁波の反射を抑制することができ、電磁波の入出力も容易になるとされている。しかし、材質の異なる２種類の誘電体線路を接合させる必要がある上、反射の小さい接合面を形成することも容易でない。
【００４９】
また、非特許文献１の方法では、ホーン型の治具を誘電体導波線路に取り付ける必要がある。
【００５０】
本発明のコネクタ付き誘電体導波線路を中空金属管と接続して使用する場合、誘電体導波線路が、誘電体導波線路本体と、該誘電体導波線路本体よりも誘電率又は密度が低い誘電体導波線路端部とを有していると、誘電体導波線路と中空金属管とのインピーダンスの急激な変化を抑制することができ、伝送損失及び反射損失が小さい接続構造を実現することが可能となる。
【００５１】
また、上記誘電体導波線路本体と上記誘電体導波線路端部とが同一の材料で継ぎ目なく一体に形成されていると、接合面を形成するための加工が不要であり、伝送効率にも優れる。誘電体導波線路を曲げてもその応力により接合面でのインピーダンスの変動を生じないため、誘電体導波線路を曲げても安定した特性を示すことができる。すなわち、誘電体導波線路本体１１ａと誘電体導波線路端部１１ｂとの誘電率又は密度が異なる場合であっても、両者を異なる材料を接合して形成するのではなく、同一の材料で形成で継ぎ目なく形成することが好ましい。この場合、図１に示すように、誘電体導波線路１１に接合面が存在しない。
【００５２】
誘電体導波線路端部１１ｂの長さをＬ、誘電体導波線路本体１１ａの直径をＤとした場合、Ｌ及びＤは、次の条件を満たすことが好ましい。
・Ｄが０．５ｍｍ未満のとき、Ｌ／Ｄ＝２０
・Ｄが０．５ｍｍ以上、１ｍｍ未満の範囲にあるとき、Ｌ／Ｄ＝１０
・Ｄが１ｍｍ以上、１０ｍｍ未満の範囲にあるとき、Ｌ／Ｄ＝５かつＬの最大値をＬ＝１０ｍｍとする。
・Ｄが１０ｍｍ以上のとき、Ｌ＝１０ｍｍとする。
【００５３】
コネクタ付き誘電体導波線路１において、誘電体導波線路本体１１ａの誘電率が１．８０以上２．３０以下であり、誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率が２．２０以下であることが好ましい。コネクタ付き誘電体導波線路１は、誘電体導波線路本体１１ａの誘電率が２．０５以上２．３０以下であり、誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率が２．２０以下であることがより好ましい。
【００５４】
誘電体導波線路本体１１ａの誘電率は、１．８０以上２．３０以下であることが好ましく、１．９０以上であることがより好ましく、２．０５以上であることがさらに好ましい。
【００５５】
誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率は、高い伝送効率が得られることから、２．２０以下であることが好ましく、２．１０以下であることがより好ましく、さらには２．００以下であることが好ましい。
【００５６】
誘電体導波線路端部１１ｂは、先端に向かって誘電率が徐々に又は段階的に低くなっていくことも、誘電率の急激な変化を抑制することができることから好ましい。誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率が先端に向かって低くなっている場合は、誘電体導波線路端部１１ｂの先端部の誘電率が上記範囲であることが好ましい。誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率の低下率は、先端に向かって１ｍｍ当り０．００５％以上であることが好ましく、０．０１％以上がより好ましく、２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。
【００５７】
誘電体導波線路端部１１ｂの密度が誘電体導波線路本体１１ａの密度よりも低いことも好ましい。このような密度の差を設けることにより、誘電率の急激な変化を容易に抑制することができ、反射損失を抑制でき、高い伝送効率が得られる。
【００５８】
誘電体導波線路本体１１ａの密度が１．９０ｇ／ｃｍ３以上２．４０ｇ／ｃｍ３以下であり、誘電体導波線路端部１１ｂの密度が誘電体導波線路本体１１ａの密度に対して９０％以下であることが好ましい。
【００５９】
誘電体導波線路本体１１ａの密度は、１．９０ｇ／ｃｍ３以上２．４０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。上記密度は、１．９５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましい。誘電体導波線路本体１１ａの密度は、２．２５ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。
一般的に、樹脂線において、密度が小さいほど誘電率が小さくなることが知られている。上記密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０７に準拠した液中秤量法にて測定する値である。
【００６０】
誘電体導波線路端部１１ｂの密度は、高い伝送効率が得られることから、できるだけ低いことが好ましく、誘電体導波線路本体１１ａの密度に対して９０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、さらには４０％以下が好ましい。誘電体導波線路端部１１ｂの強度の観点から、誘電体導波線路本体１１ａの密度に対して１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましい。
【００６１】
誘電体導波線路端部１１ｂは、誘電率の急激な変化を抑制するため、先端に向かって密度が徐々に又は段階的に低くなっていくことが好ましい。誘電体導波線路端部１１ｂの密度が先端に向かって低くなっている場合は、誘電体導波線路端部１１ｂの先端部の密度が上記範囲であることが好ましい。誘電体導波線路端部１１ｂの密度の低下率は、先端に向かって１ｍｍ当り０．０５％以上が好ましく、０．１％以上がより好ましく、さらには０．５％以上が好ましい。また、誘電体導波線路端部１１ｂの密度の低下率は、誘電体導波線路端部１１ｂの強度の観点から、先端に向かって１ｍｍ当り３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、さらには１０％以下が好ましい。
【００６２】
誘電体導波線路本体１１ａは、硬度が９５以上であることが好ましい。上記硬度は、９７以上であることがより好ましく、９８以上であることが更に好ましく、９９以上であることが特に好ましい。上限は、特に限定されないが、９９．９であってよい。誘電体導波線路本体１１ａの上記硬度が上記範囲内であると、高い誘電率を有すると同時に、低い誘電正接を有する誘電体導波線路を容易に実現することができる。また、上記誘電体導波線路は破損しにくく、閉塞や折れを生じにくい。
上記硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３に規定されていたスプリング式硬さにより測定する。
上記硬度は誘電体導波線路の強度、及び、屈曲安定性への寄与が大きく、より硬度が高い方が、強度が高く、かつ屈曲時の誘電率変動、誘電正接の増加が抑制できる。
【００６３】
誘電体導波線路本体１１ａは、２．４５ＧＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ）が１．２０×１０−４以下であることが好ましい。上記誘電正接（ｔａｎδ）は、１．００×１０−４以下であることがより好ましく、０．９５×１０−４以下であることが更に好ましい。上記誘電正接（ｔａｎδ）の下限は、特に限定されないが、０．１０×１０−４であってよく、０．８０×１０−４であってよい。
上記誘電正接は、株式会社関東電子応用開発製空洞共振器を使用して、２．４５ＧＨｚで測定する。誘電正接が低いほど、伝送効率に優れた誘電体導波線路となる。
【００６４】
誘電体導波線路１１は、方形でも円形でも楕円形でもよいが、方形よりも円形の誘電体導波線路の作製が容易であることから、円形とすることがより好ましい。
【００６５】
誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率が、誘電体導波線路本体１１ａの誘電率よりも低く、更に、嵌合孔１８内の気体の誘電率が誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率よりも低いことが好ましい。すなわち、誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率を、誘電体導波線路本体１１ａよりも低く、かつ、気体の誘電率よりも高くすることにより、誘電率の急激な変化を抑制することができ、反射損失を抑制でき、高い伝送効率が得られる。
【００６６】
誘電体導波線路端部１１ｂの密度が誘電体導波線路本体１１ａの密度よりも低いことも好ましい。
一般的に、樹脂線において、密度が小さいほど誘電率が小さくなることが知られており、本発明においては、誘電体導波線路端部１１ｂの密度を誘電体導波線路本体１１ａの密度よりも低くすることにより、誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率を低下させ、嵌合孔１８の気体との界面での反射損失を低減化させられる。上記密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０７に準拠した液中秤量法にて測定する値である。
【００６７】
誘電体導波線路１１及び嵌合孔１８の断面形状は、方形でも円形でも楕円形でもよいが、上記の理由で形状を同一とすることが好ましい。また、方形よりも円形の誘電体導波線路の作製が容易であることから、いずれも円形とすることがより好ましい。
【００６８】
誘電体導波線路本体１１ａは、長さが１ｍｍ以上１９９ｍｍ以下であることが好ましい。また、誘電体導波線路端部１１ｂの長さを、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすると、小型化できるとともに、誘電率の急激な変化を抑制しやすいことから好ましい。
【００６９】
誘電体導波線路本体１１ａの直径は、通常、本体の誘電率にもよるが、３０ＧＨｚで６ｍｍ程度、６０ＧＨｚで３ｍｍ程度である。
【００７０】
外層部１７は、誘電体導波線路１１と同様のＰＴＦＥにより形成されるものであってもよい。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの炭化水素系樹脂により形成されるものであってもよく、これらの樹脂の発泡体により形成されるものでもよい。
【００７１】
外層部１７の内径は、０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってよく、０．６ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。外層部１７の外径は、０．５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が好ましい。
【００７２】
次に、誘電体導波線路１１をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）により形成する方法について説明する。誘電体導波線路１１は、樹脂線の末端を長手方向に延伸して得ることができる。
【００７３】
上記樹脂線は、公知の成形方法でＰＴＦＥを成形して得ることができる。具体的には、ＰＴＦＥの粉末を押出助剤と混合した後、予備成形機で予備成形体に成形し、上記予備成形体をペースト押出成形して、ＰＴＦＥ線を得ることができる。
【００７４】
また、上記ペースト押出成形は予備成形しなくても実施可能である。具体的には、ＰＴＦＥの粉体を押出助剤と混合した後、ペースト押出機のシリンダーに直接投入し、ペースト押出成形することによりＰＴＦＥ線を得ることができる。
【００７５】
得られた樹脂線の末端を長手方向に延伸することによって、誘電体導波線路端部１１ｂの断面積が誘電体導波線路本体１１ａの断面積よりも小さい誘電体導波線路１１を得ることができる。この際、延伸させたい部分のみを加熱すると、所望の誘電体導波線路端部１１ｂを作製することが容易である。延伸の倍率は１．２倍以上５倍以下であってよい。
【００７６】
樹脂線の末端を長手方向に延伸して得る方法により、誘電体導波線路端部１１ｂの誘電率又は密度が誘電体導波線路本体１１ａの誘電率又は密度よりも小さいことを特徴とする誘電体導波線路１１を製造することもできる。
【００７７】
延伸は、樹脂線の末端をプライヤー等の工具により挟持して、長手方向に引っ張ることにより実施できる。挟持した部分が延伸されていない場合は、この部分を切断することによって、先端に向かって誘電率又は密度が徐々に又は段階的に低くなっており、先端に向かって断面積が徐々に又は段階的に小さくなっている円錐台状の誘電体導波線路端部を容易に形成することができる。
【００７８】
誘電体導波線路１１は、ポリテトラフルオロエチレンからなる樹脂線を得る工程（２）、該樹脂線の端部を加熱する工程（４）、及び、加熱した該端部を長手方向に延伸して誘電体導波線路を得る工程（５）を含むことを特徴とする製造方法により特に好適に製造できる。
【００７９】
以下、各工程について説明する。
【００８０】
上記製造方法は、工程（２）の前に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粉末を押出助剤と混合しＰＴＦＥからなる予備成形体を成形する工程（１）を含むことが好ましい。
【００８１】
ＰＴＦＥの粉末は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）のみからなるホモＰＴＦＥ、ＴＦＥと変性モノマーとからなる変性ＰＴＦＥ、またはこれらの混合物から製造される。上記変性モノマーとしては、ＴＦＥとの共重合可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）等のパーフルオロオレフィン；クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）等のクロロフルオロオレフィン；トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）等の水素含有オレフィン；パーフルオロアルキルエチレン；エチレン等が挙げられる。また用いる変性モノマーは１種であってもよいし、複数種であってもよい。
【００８２】
上記変性ＰＴＦＥにおいて、変性モノマー単位の量は、全単量単位の３質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましく、さらには、０．５質量％以下であることが好ましい。また、成形性や透明性の向上の点から、０．００１質量％以上であることが好ましい。
【００８３】
上記ＰＴＦＥは、標準比重（ＳＳＧ）が２．１３０以上２．２５０以下であってよく、２．１５０以上が好ましく、２．２３０以下が好ましく、非溶融加工性を有するものであってよく、フィブリル化性を有するものであってよい。上記標準比重は、ＡＳＴＭ  Ｄ−４８９５  １０．５に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に準拠した水置換法により測定する値である。
【００８４】
上記ＰＴＦＥの粉末と押出助剤と混合して１２時間程度室温にて熟成させた後得られる押出助剤混合粉体を予備成形機に入れ、１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下、より好ましくは１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下で１分間以上１２０分間以下で予備成形することによりＰＴＦＥからなる予備成形体を得ることができる。
上記押出助剤としては、炭化水素油等が挙げられる。
上記押出助剤の量は、ＰＴＦＥの粉末１００質量部に対して１０質量部以上４０質量部以下が好ましく、１５質量部以上３０質量部以下がより好ましい。
【００８５】
工程（２）
この工程は、ＰＴＦＥからなる樹脂線を得る工程である。
工程（１）においてＰＴＦＥからなる予備成形体を成形する場合、工程（２）において当該予備成形体をペースト押出機にて押出して樹脂線を得ることができる。
また、工程（２）の前にＰＴＦＥからなる予備成形体を成形しない場合、ＰＴＦＥの粉体を押出助剤と混合した後、ペースト押出機のシリンダーに直接投入し、ペースト押出成形して樹脂線を得ることができる。
樹脂線が押出助剤を含む場合、樹脂線を８０℃以上２５０℃以下にて、０．１時間以上６時間以下加熱して押出助剤を蒸散させることが好ましい。
上記樹脂線の断面の形状は、方形でも円形でも楕円形でもよいが、方形よりも円形の樹脂線の作製が容易であることから、円形とすることが好ましい。上記樹脂線の直径は、０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってよく、好ましくは、０．６ｍｍ以上９ｍｍ以下である。
【００８６】
本発明の製造方法は、工程（２）で得られた樹脂線を加熱する工程（３）を含んでいてもよい。
具体的な加熱条件は、上記樹脂線の断面の形状及び大きさにより適宜変更する。例えば、上記樹脂線を３２６〜３４５℃で１０秒〜２時間加熱することが好ましい。加熱温度は、３３０℃以上であることがより好ましく、３８０℃以下であることがより好ましい。加熱時間は、１時間以上３時間以下であることがより好ましい。
【００８７】
上記温度で所定時間加熱することにより、上記樹脂線が含んでいた空気が外部に放出されるため、高い誘電率を有する誘電体導波線路を得ることができると推測される。また、樹脂線を完全には焼成しないので、低い誘電正接を有する誘電体導波線路を得ることができると推測される。また、上記温度で所定時間加熱することにより、樹脂線の硬度が向上し、強度が増す利点がある。
【００８８】
上記の加熱は、ソルトバス、サンドバス、熱風循環式電気炉等を使用して行うことができるが、加熱条件の制御が容易である点で、ソルトバスを使用して行うことが好ましい。また、加熱時間が上記範囲内で短くなる点でも有利である。上記ソルトバスを使用した加熱は、例えば特開２００２−１５７９３０号公報に記載の被覆ケーブルの製造装置を使用して行うことができる。
【００８９】
工程（４）
この工程は、工程（２）で得られた樹脂線の端部を加熱する工程である。また、この工程は、工程（３）で得られた樹脂線の端部を加熱する工程であってもよい。
工程（４）において、樹脂線の端部を加熱することにより、所望の誘電体導波線路端部を作製することが容易になる。
工程（４）においては、特に限定されるものではないが、例えば上記樹脂線の先端から０．８ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の部分を加熱することが好ましく、２０ｍｍ以下の部分を加熱することがより好ましい。
工程（４）における加熱温度は、１００℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましく、２５０℃以上が更に好ましい。工程（４）における加熱温度は４５０℃以下が好ましく、４００℃以下がより好ましく、３８０℃以下が更に好ましい。
【００９０】
工程（５）
この工程は、工程（４）で得られた加熱した端部を長手方向に延伸して誘電体導波線路を得る工程である。
延伸は、工程（４）で得られた加熱した端部をプライヤー等の工具により挟持して、長手方向に引っ張ることにより実施できる。挟持した部分が延伸されていない場合は、この部分を切断することによって、先端に向かって誘電率又は密度が徐々に又は段階的に低くなっており、先端に向かって断面積が徐々に又は段階的に小さくなっている円錐台状の誘電体導波線路端部を容易に形成することができる。
延伸倍率は、１．２倍以上が好ましく、１．５倍以上がより好ましい。延伸倍率は、１０倍以下が好ましく、５倍以下がより好ましい。
延伸速度は、１％／秒以上が好ましく、１０％／秒以上がより好ましく、２０％／秒以上が更に好ましい。延伸速度は、１０００％／秒以下が好ましく、８００％／秒以下がより好ましく、５００％／秒以下が更に好ましい。
【００９１】
本発明の製造方法は、工程（５）で得られた誘電体導波線路を外層部に挿入する工程（６）を含んでもよい。
上記外層部がＰＴＦＥにより形成される場合、例えば、以下の方法で製造できる。
ＰＴＦＥの粉体に押出助剤を混合して、１時間以上２４時間以下、常温で熟成した後、得られる押出助剤混合粉体を、予備成形機に入れて、１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下で３０分程度加圧し、円柱状のＰＴＦＥからなる予備成形体を得ることができる。上記ＰＴＦＥからなる予備成形体を、ペースト押出機にて押出成形を行い、中空円筒状の成形体を得る。この成形体が押出助剤を含む場合、この成形体を８０℃以上２５０℃以下にて、０．１時間以上６時間以下加熱して押出助剤を蒸散させることが好ましい。この成形体を２５０℃以上３２０℃以下、より好ましくは２８０℃以上３００℃以下で１．２倍以上５倍以下、より好ましくは１．５倍以上３倍以下に延伸することで中空円筒状の外層部を得ることができる。
【００９２】
なお、誘電体導波線路をポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等により形成した場合であっても、樹脂線の末端を長手方向に延伸することにより、誘電体導波線路端部の断面積が誘電体導波線路本体の断面積よりも小さい誘電体導波線路を容易に形成することができる。
【実施例】
【００９３】
つぎに本発明を製造例及び参考例をあげて説明するが、本発明はかかる製造例及び参考例のみに限定されるものではない。【００９４】
製造例１
（樹脂線）
ＰＴＦＥファインパウダー（ＳＳＧ：２．１７５）１００質量部に押出助剤としてエクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧを２０．５質量部混合して、１２時間常温で熟成させて押出助剤混合粉体を得た後、この押出助剤混合粉体を予備成形機に投入し、３ＭＰａで３０分加圧することで円柱状の予備成形体を得た。
この予備成形体をペースト押出機を用いてペースト押出し、２００℃にて１時間加熱して押出助剤を蒸散させて、直径３．３ｍｍの樹脂線を得た。
この樹脂線を、全長が６６０ｍｍとなるように切断した。【００９５】
（誘電体導波線路）
得られた樹脂線を、３３０℃にて７０分熱処理した。次いで樹脂線の先端から２０ｍｍ以下の部分（端部）を２６０℃で加熱し、先端から５ｍｍ以下の部分を挟持して端部を長手方向に延伸倍率２倍、延伸速度２００％／ｓｅｃで延伸することで端部を４０ｍｍに延伸した。延伸後、延伸時に挟持した先端から１０ｍｍ以下の部分を切断し、誘電体導波線路１１を得た。誘電体導波線路端部１１ｂは、延伸により、先端に向かって長手方向に沿って径が小さくなる。ここで、誘電体導波線路端部１１ｂの長手方向の長さは、１０ｍｍである。【００９６】
（外層部）
ＰＴＦＥファインパウダーに押出助剤としてエクソンモービル社製ＩｓｏｐａｒＧを混合して、１２時間常温で熟成させて押出助剤混合粉体を得た後、この押出助剤混合粉体を予備成形機に投入し、３ＭＰａで３０分間加圧することで円柱状の予備成形体を得た。
この予備成形体をペースト押出機を用いてペースト押出し、２００℃にて１時間加熱して押出助剤を蒸散させて、外径１０ｍｍ、内径３．６ｍｍの成形体を成形した。この成形体を３００℃で２倍に延伸することで外径９．５ｍｍ、内径３．６ｍｍの外層部１７を得た。
外層部１７に誘電体導波線路１１を挿入することで、外層部１７を備える誘電体導波線路１１を得た。【００９７】
（コネクタ）
製造例１で得られた誘電体導波線路１１にコネクタ１２を取り付け、コネクタ付き誘電体導波線路１を得た。コネクタ１２を取り付ける部分の外層部１７は予め誘電体導波線路１１から取り除いた。【００９８】
参考例１
コネクタ１２は、嵌合孔１８を備えており、誘電体導波線路本体１１ａが嵌合されている。誘電体導波線路本体１１ａのうち、コネクタ１２の嵌合孔１８に嵌合している長さＸ（誘電体導波線路１１ａの誘電体導波線路端部１１ｂ側の端部から、コネクタ１２の固定部１２ｂと外層部１７とが接する位置まで）を２６．４ｍｍ、すなわち誘電体導波線路本体１１ａの直径の８倍とした。誘電体導波線路本体１１ａのコネクタ１２の固定部１２ｂ側の端部から外層部１７側に１００ｍｍ離れた位置において、誘電体導波線路１１に対しコネクタ１２から外層部１７の方向に０．１Ｎの力を加えた。誘電体導波線路本体１１ａの外層部１７とコネクタ１２とが接する位置において、誘電体導波線路本体１１ａを長手方向から４５度曲げ、曲げる前後の反射特性を比較した。７５−９０ＧＨｚの範囲の反射損失値をネットワークアナライザー（ヒューレットパッカード社製８５１０Ｃ）で測定したところ、下記のようになった。
曲げる前    −１５．５ｄＢ
曲げた後    −１５．５ｄＢ
また、誘電体導波線路端部１１ｂの先端の位置は、曲げる前後で変化はなかった。【００９９】
参考例２
誘電体導波線路本体１１ａのうち、コネクタ１２の嵌合孔１８に嵌合している長さＸを１６．５、すなわち誘電体導波線路本体１１ａの直径の５倍としたこと以外、参考例１と同様にして、反射損失値を比較した。参考例１と比較して、曲げた後の反射損失は大きくなった。
曲げる前    −１５．５ｄＢ
曲げた後    −９．３ｄＢ
また、誘電体導波線路端部１１ｂの先端の位置は、曲げる前後で０．５ｍｍ移動した。
【符号の説明】
【０１００】
１  コネクタ付き誘電体導波線路
１１  誘電体導波線路
１１ａ  誘電体導波線路本体
１１ｂ  誘電体導波線路端部
１２  コネクタ
１２ａ  接続部
１２ｂ  固定部
１３  位相調整用ねじ
１３ａ  雄ねじ
１３ｂ  雌ねじ
１４  係止部
１５  テーパ面
１６  締め付け具
１７  外層部
１８  嵌合孔
１９  突出部
２  変換器
２１  中空金属管
２２  フランジ部
２３  中空金属管内の空洞
２４  係止突起
【図１】
2018216636.tif 000003
【図２】
2018216636.tif 000004
【図３】
2018216636.tif 000005
【国際調査報告】
2018216636.tif 000006
2018216636.tif 000007