(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と、前記誘電体層の一面側に設けられている導体箔からなる第１グランドと、前記誘電体層の他面側に設けられている導体箔からなる第２グランドと、前記誘電体層の内部に設けられている線状の導体箔からなる線路と、を備え、前記第１グランドが内側であって前記第２グランドが外側となるようにして折り曲げられている折り曲げ線路であって、
前記第２グランドには折り曲げ部において導体箔が存在しない欠損部が設けられていて、
前記線路の内の前記欠損部の内側に相当する線路部の長さは、λ／２（ただし、λは伝送する高周波の波長）の整数倍となる基準長さに、λ／２の整数倍以外の値である付加長さを加えた値に設定されていることを特徴とする折り曲げ線路。
【請求項２】
前記第１グランドの内の前記欠損部の内側に相当する部分には導体箔が設けられている請求項１に記載の折り曲げ線路。
【請求項３】
前記線路の折り曲げ部の曲率半径は、当該線路の厚さの５倍以上であり３０倍以下である請求項１又は２に記載の折り曲げ線路。
【請求項４】
前記欠損部には、前記誘電体層が円弧状に折り曲げられている円弧部分の外側に相当する円弧欠損部と、前記円弧部分と連続して直線状に延びている前記誘電体層の直線部分の外側に相当する直線欠損部と、が含まれる請求項１〜３のいずれか一項に記載の折り曲げ線路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り曲げ線路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばミリ波を利用したレーダや通信装置では、送受信アンテナとミリ波発振回路とを接続するために伝送線路が必要であり、このような伝送線路として、ストリップラインが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５に示すように、ストリップライン９７は、誘電体層９４と、誘電体層９４の一面側に設けられている第１グランド９３と、誘電体層９４の他面側に設けられている第２グランド９５と、誘電体層９４の内部に設けられている線路９０とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５１２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンテナ９９と発振回路９８とがストリップライン９７によって接続されている構成において、例えば、アンテナ９９が第１の仮想面９１に沿って設けられ、発振回路９８がこの第１の仮想面９１に直交する第２の仮想面９２に沿って設けられる場合、ストリップライン９７をその途中において折り曲げる必要がある。
【０００６】
このストリップライン９７において、第１グランド９３及び第２グランド９５は、誘電体層９４に積層して設けられている銅箔等の導体箔からなるため、ストリップライン９７を折り曲げると、外側の層（最外層）となる第２グランド９５は引っ張られて折り曲げ部９６において割れる可能性がある。第２グランド９５が折り曲げ部９６で割れると、その割れた部分が起点となって第２グランド９５が誘電体層９４から剥離するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、折り曲げ線路において、折り曲げにより発生する可能性のある損傷を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、誘電体層と、前記誘電体層の一面側に設けられている導体箔からなる第１グランドと、前記誘電体層の他面側に設けられている導体箔からなる第２グランドと、前記誘電体層の内部に設けられている線状の導体箔からなる線路とを備え、前記第１グランドが内側であって前記第２グランドが外側となるようにして折り曲げられている折り曲げ線路であって、前記第２グランドには折り曲げ部において導体箔が存在しない欠損部が設けられていいて、前記線路の内の前記欠損部の内側に相当する線路部の長さは、λ／２（ただし、λは伝送する高周波の波長）の整数倍となる基準長さに、λ／２の整数倍以外の値である付加長さを加えた値に設定されている。
【０００９】
本発明によれば、第２グランドが外側となるようにして折り曲げられても、この第２グランドには折り曲げ部において導体箔が存在しない欠損部が設けられていることから、第２グランドにおいて割れが生じるのを防止することができる。
【００１０】
また、第２グランドにおいて欠損部が存在することにより、折り曲げ線路におけるインピーダンスが不連続となり、不連続点で反射が生じる。そして、第２グランドに欠損部が設けられていることで、折り曲げ線路の長手方向に沿って二箇所で不連続点が存在する。
そこで、前記線路の内の前記欠損部の内側に相当する線路部の長さは、λ／２（ただし、λは伝送する高周波の波長）の整数倍となる基準長さに、λ／２の整数倍以外の値である付加長さを加えた値に設定されている。
仮に、前記線路の内の前記欠損部の内側に相当する線路部の長さが、λ／２（ただし、λは伝送する高周波の波長）の整数倍となる基準長さに設定されている場合、第１の不連続点で生じる反射波と第２の不連続点で生じる反射波とが同位相となって、反射波が大きくなってしまう。そこで、前記線路部の長さを、前記基準長さに前記付加長さを加えた値とすれば、第１の不連続点で生じる反射波と第２の不連続点で生じる反射波との位相が相違し、反射波が大きくなるのを抑制することができる。
【００１１】
また、前記第１グランドの内の前記欠損部の内側に相当する部分には導体箔が設けられているのが好ましい。
これにより、線路を流れる電磁波の漏洩を抑制することができる。なお、前記折り曲げ線路において、第１グランドは、内側の層であるため圧縮力が作用することから、外側の層となる第２グランドとは異なって、割れる可能性は低い。
【００１２】
また、前記線路の折り曲げ部の曲率半径は、当該線路の厚さの５倍以上であり３０倍以下であるのが好ましい。
前記曲率半径が線路の厚さの５倍未満であると、曲げ応力により線路が破断するおそれがある。また、曲率半径が線路厚さの３０倍を超えると、折り曲げ部の範囲が広くなってその両側の直線領域が狭くなる。例えば、一方側の直線領域にアンテナ等を設ける場合、直線領域が狭くなると、アンテナを構成するのが困難となる場合がある。
【００１３】
また、前記欠損部には、前記誘電体層が円弧状に折り曲げられている円弧部分の外側に相当する円弧欠損部と、前記円弧部分と連続して直線状に延びている前記誘電体層の直線部分の外側に相当する直線欠損部とが含まれるのが好ましい。
この場合、第２グランドを構成する導体箔は折り曲げの影響を受けにくくなり、誘電体層から第２グランドが剥離し難くする作用を強めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、折り曲げ線路において、外側の層となる第２グランドに割れが生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の折り曲げ線路の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す折り曲げ線路のＶ矢視の断面図である。
【図３】他の形態を有する折り曲げ線路の側面図である。
【図４】通信装置に設置される回路基板の説明図である。
【図５】従来技術を説明するストリップラインの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の折り曲げ線路１は、例えばミリ波を利用したレーダや通信装置に用いられ、（送受信）アンテナと（ミリ波）発振回路とを接続するための伝送路を構成する。なお、以下に説明する折り曲げ線路１では、使用周波数帯を６０ＧＨｚとしている。
【００１７】
図１は、本発明の折り曲げ線路１の実施の一形態を示す側面図である。図２は、図１に示す折り曲げ線路１のＶ矢視の断面図である。この折り曲げ線路１は、ストリップラインからなり、高周波を伝送する伝送路を構成している。図１に示すストリップラインでは、左側を高周波の入力側としている。
【００１８】
具体的な構成を説明すると、折り曲げ線路１は、誘電体層１０と、誘電体層１０の一面１０ａ側に設けられている第１グランド１１と、誘電体層１０の他面１０ｂ側に設けられている第２グランド１２と、誘電体層１０の内部に設けられている線路１３とを備えている。
【００１９】
第１グランド１１及び第２グランド１２は、それぞれ誘電体層１０に積層して設けられている導体箔からなる。誘電体層１０は、第１グランド１１側の第一層２１と、第２グランド１２側の第二層２２とを有している。誘電体層１０は、ガラスエポキシ樹脂やフッ素樹脂等を含む誘電体からなる。線路１３は、第一層２１と第二層２２との合わせ面に設けられた線状の導体箔からなる。第１グランド１１、第２グランド１２及び線路１３を構成する各導体箔は、金属箔であり、本実施形態では銅箔である。
【００２０】
このように、折り曲げ線路１は三層の導体箔を有しており、第一層として、第１グランド１１が設けられ、第二層（中間層）として、線路１３が設けられ、第三層として、第２グランド１２が設けられた構成となっている。
【００２１】
誘電体層１０に第１グランド１１、第２グランド１２及び線路１３となる導体箔を形成する段階では、全体は直線形状（非折り曲げ形状）であるが、誘電体層１０に各導体箔を形成した後に、その一部が折り曲げられて折り曲げ線路１と成る。この折り曲げ線路１では、第１グランド１１が内側であって第２グランド１２が外側となるようにして折り曲げられている。なお、このように直線状線路を折り曲げ線路１とするためには、第１グランド１１側に、所定寸法のＲ形状を有する金型（図示せず）を接触させ、このＲ形状に沿って直線状線路を塑性変形させて折り曲げることで行われる。
【００２２】
本実施形態の折り曲げ線路１では、その長手方向の一方側部分に対して他方側部分が９０°に折り曲げられている。また、折り曲げ線路１の折り曲げ部３０は、円弧形状を成すようにして折り曲げられている。つまり、第１グランド１１の折り曲げ部３１、線路１３の折り曲げ部３３、第一層２１の折り曲げ部３４、及び、第二層２２の折り曲げ部３５それぞれが、円弧形状を成すようにして折り曲げられている。
【００２３】
そして、この折り曲げ線路１の折り曲げ部３０において、第２グランド１２には、導体箔が存在しない欠損部（スリット）７が設けられている。この欠損部７は、誘電体層１０に第２グランド１２となる導体箔を形成する段階で設けられる。つまり、折り曲げ線路１となる前の直線状線路の状態で、折り曲げる位置が定められており、この位置に欠損部７が所定の寸法で形成されるようにして、第２グランド１２を構成する導体箔が誘電体層１０（第二層２２）に設けられる。
【００２４】
最外層を構成する第２グランド１２には欠損部７が設けられているのに対して、最内層を構成する第１グランド１１では、折り曲げ部３１に導体箔が設けられている。つまり、第１グランド１１の内の、第２グランド１２の欠損部７の内側に相当する部分には導体箔が設けられている。なお、本明細書の折り曲げ線路１において「内側」とは、円弧形状に折り曲げられている折り曲げ部３０の円弧の中心Ｐ側である。
【００２５】
そして、線路１３の内の前記欠損部７の内側に相当する線路部１７の長さＬａは、基準長さ「Ｌｂ」に、付加長さ「Ｌｃ」を加えた値に設定されている（Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ）。前記基準長さ「Ｌｂ」は、λ／２（ただし、λは伝送する高周波の波長）の整数倍となる値である。例えば、前記波長λが３．１１［ｍｍ］である場合、整数＝１とすると、基準長さ「Ｌｂ」は１．５５５［ｍｍ］である。そして、前記付加長さ「Ｌｃ」は、λ／２の整数倍以外の任意の値とすることができ、例えば、λ／４とすることができる。前記波長λが３．１１［ｍｍ］であって、付加長さ「Ｌｃ」をλ／４とする場合、付加長さ「Ｌｃ」は０．７７７５［ｍｍ］となる。以上より、前記波長λが３．１１［ｍｍ］である場合、線路１３の内の欠損部７の内側に相当する線路部１７の長さＬａは、２．３３２５［ｍｍ］となる。
【００２６】
第２グランド１２の欠損部７の技術的な意義について説明する。仮に第２グランド１２に欠損部７が設けられておらず導体箔が存在している場合、この第２グランド１２が外側となるようにして折り曲げられると、第２グランド１２は引っ張られて割れが生じるおそれがある。しかし、本実施形態の折り曲げ線路１では、折り曲げ部３０において、第２グランド１２には導体箔が存在しない欠損部７が設けられている。このため、第２グランド１２が外側となるようにして折り曲げられても、第２グランド１２において割れが生じるのを防止することができる。
【００２７】
なお、第１グランド１１の内の欠損部７の内側に相当する部分には、導体箔が設けられており、これにより、線路１３を流れる電磁波の漏洩を抑制している。また、この折り曲げ線路１において、第１グランド１１は、内側の層であるため圧縮力が作用することから、外側の層となる第２グランド１２とは異なって、割れる可能性は低い。つまり、欠損部７は最外層のみでよい。
【００２８】
以上のように、第２グランド１２には割れ防止のために欠損部７が存在しているが、この欠損部７により、折り曲げ線路１におけるインピーダンスが不連続となり、不連続点で反射が生じる。また、第２グランド１２に一つの欠損部７が設けられていることで、折り曲げ線路１の長手方向に沿って二箇所（Ａ１，Ａ２）で不連続点が生じる。なお、図１において、二箇所（Ａ１，Ａ２）で生じる反射波を破線で示している。
そこで、本実施形態では、線路１３の内の欠損部７の内側に相当する線路部１７の長さＬａが、前記のとおり、λ／２の整数倍となる基準長さ「Ｌｂ」に、付加長さ「Ｌｃ」を加えた値に設定されている（Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ）。なお、この長さＬａは、線路１３における二つの不連続点Ａ１，Ａ２間の距離に相当する。
【００２９】
ここで、仮に、前記線路部１７の長さＬａが、λ／２の整数倍となる基準長さ「Ｌｂ」に設定されている場合（Ｌａ＝Ｌｂ）、第１の不連続点Ａ１で生じる反射波と第２の不連続点Ａ２で生じる反射波とが同位相となって、反射波が大きくなってしまう。反射波が大きい場合、反射波が入射波と干渉して定在波（共振）が発生したり、リンギング（信号歪）が発生したりする。その他として、反射波が大きい場合、電磁両立性の観点からも共振周波数でノイズが増大して好ましくなく、また、伝送線路における共振は、デジタル信号の波形を正しく伝えるうえで好ましくない。
【００３０】
そこで、本実施形態では、前記線路部１７の長さＬａを、前記基準長さ「Ｌｂ」に、付加長さ「Ｌｃ」を加えた値とすることで（Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ）、第１の不連続点Ａ１で生じる反射波と第２の不連続点Ａ２で生じる反射波との位相を相違させ、反射波が大きくなるのを抑制している。
【００３１】
欠損部７の形態について更に説明する。図１に示す形態では、第２グランド１２の内の円弧状に湾曲するはずの部分を、そのまま欠損部７としている。つまり、欠損部７は、誘電体層１０が円弧状に折り曲げられている円弧部分の外側に相当する部分（円弧欠損部２５）からなる。
【００３２】
ここで、この折り曲げ線路１において、図１に示すように、円弧状に湾曲している範囲をθ［°］、第１グランド１１の内側面１１ａにおける曲率半径をＲ［ｍｍ］、第１グランド１１の厚さをｔ１［ｍｍ］、誘電体層１０の内の第一層２１の厚さをｔ２［ｍｍ］とすると、線路１３の内の欠損部７の内側に相当する線路部１７の長さＬａは、次の式（１）で表現される。
Ｌａ＝（θ／３６０）×２π（Ｒ＋ｔ１＋ｔ２）  ・・・（１）
【００３３】
そして、この線路部１７の長さＬａが、前記基準長さ「Ｌｂ」に、前記付加長さ「Ｌｃ」を加えた値に設定されている（Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ）。
【００３４】
〔折り曲げ線路１の他の形態〕
図３は、他の形態を有する折り曲げ線路１の側面図である。図３に示す折り曲げ線路１と図１に示す折り曲げ線路１とを比較すると、欠損部７の形態が異なるが、その他については同じであり、同じ点については、説明を省略する。
図３に示す形態において、第２グランド１２の欠損部７には、誘電体層１０が円弧状に折り曲げられている円弧部分１５の外側に相当する円弧欠損部２５の他に、この円弧部分１５と連続して直線状に延びている誘電体層１０の直線部分１６ａ,１６ｂの外側に相当する直線欠損部２６ａ,２６ｂが含まれる。
【００３５】
このように、第２グランド１２に設けられる欠損部７に、誘電体層１０の直線部分１６ａ,１６ｂの外側に相当する直線欠損部２６ａ,２６ｂが含まれることで、この欠損部７を挾む両側の第２グランド１２の端部２８ａ，２８ｂが、折り曲げによる円弧部分１５（折り曲げ部３０）から離れる形態となる。この結果、第２グランド１２を構成する導体箔は折り曲げの影響を受けにくくなり、誘電体層１０から第２グランド１２が剥離し難くする作用を強めることができる。
【００３６】
ここで、折り曲げ線路１において、図３に示すように、円弧状に湾曲している範囲をθ［°］、第１グランド１１の内側面１１ａにおける曲率半径をＲ［ｍｍ］、第１グランド１１の厚さをｔ１［ｍｍ］、誘電体層１０の内の第一層２１の厚さをｔ２［ｍｍ］とし、一方の直線欠損部２６ａの長さをＬ１［ｍｍ］とし、他方の直線欠損部２６ｂの長さをＬ２［ｍｍ］とすると、線路１３の内の欠損部７の内側に相当する線路部１７の長さＬａは、次の式（２）で表現される。
Ｌａ＝（θ／３６０）×２π（Ｒ＋ｔ１＋ｔ２）＋（Ｌ１＋Ｌ２）  ・・・（２）
【００３７】
そして、この線路部１７の長さＬａが、前記基準長さ「Ｌｂ」に、前記付加長さ「Ｌｃ」を加えた値に設定されている（Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ）。
【００３８】
〔折り曲げ線路１を含む回路基板２について〕
図４は、高周波を用いた無線通信機能を有する通信装置に設置される回路基板２の説明図である。この回路基板２は、アンテナ３、発振回路４及び折り曲げ線路１を備えており、アンテナ３と発振回路４とが折り曲げ線路１によって電気的に接続されている。そして、この折り曲げ線路１が図１又は図３に示すストリップラインからなる。そして、この回路基板２が、通信装置のハウジング５内に設置されている。図４では、ハウジング５を二点鎖線で示している。
【００３９】
アンテナ３が第１基板部４１に設けられており、発振回路４が第２基板部４２に設けられている。第１基板部４１は、ハウジング５の第１の平面５１に沿って設けられており、第２基板部４２は、ハウジング５の第２の平面５２に沿って設けられており、これら第１の平面５１と第２の平面５２とは直交する関係にある。
【００４０】
そして、アンテナ３を有する第１基板部４１、発振回路４を有する第２基板部４２、及び、折り曲げ線路１を含む回路基板２を、ハウジング５に収容するために、第１基板部４１は、第１の平面５１に沿って所要の範囲（第２基板部４２が設けられる範囲よりも狭い範囲）内に設けられる。つまり、第２基板部４２から第１基板部４１の端部４１ａまでの寸法（幅寸法）Ｄは、制限された値の範囲内とする必要がある。
この場合において、折り曲げ線路１の円弧状となっている領域における接線長ＴＬ（タンジェントレングス）が長くなると、第１基板部４１を設けるための領域が狭くなってしまう。
【００４１】
そこで、本実施形態の折り曲げ線路１では、線路１３の折り曲げ部３３の曲率半径（Ｒ＋ｔ１＋ｔ２：図１、図３参照）を、この線路１３の厚さｔ３の３０倍以下に設定している。
この曲率半径（Ｒ＋ｔ１＋ｔ２）が線路１３の厚さｔ３の３０倍を超えるように折り曲げ線路１を大きく曲げると、折り曲げ部３０の範囲が広くなってしまい（図４に示す接線長ＴＬが大きくなってしまい）、この場合、折り曲げ線路１の一方側の直線領域、つまり、第１基板部４１を設けるための領域が狭くなり、所定の大きさを要するアンテナ３をハウジング５内に設置することが困難となる。
【００４２】
これに対して本実施形態によれば、折り曲げ線路１の円弧状となっている領域（折り曲げ３０）における接線長ＴＬを短くすることができ、アンテナ３を有する第１基板部４１を、ハウジング５の所定位置に配置することが可能となる。
【００４３】
また、線路１３の折り曲げ部３３の曲率半径（Ｒ＋ｔ１＋ｔ２）を、この線路１３の厚さｔ３の５倍以上に設定している。
線路１３の折り曲げ部３３の曲率半径が線路１３の厚さｔ３の５倍未満であると、曲げ応力により線路１３が破断するおそれがある。
【００４４】
前記各形態（図１、図３）の折り曲げ線路１の仕様について説明する。折り曲げ線路１の全厚さ（第１グランド１１の内側面１１ａから第２グランド１２の外側面１２ｂまでの厚さ方向の寸法）は、８０μｍ以上、１０００μｍ以下とすることができる。各層における導体箔の厚さは、１８μｍとすることができ、誘電体層１０の内の第一層１０ａと第二層１０ｂとの厚さは同じとすることができる。なお、誘電体層１０の比誘電率を２．６としている。また、第１グランド１１の内側面１１ａにおける曲率半径ｒは、０．１ｍｍとすることができる。
【００４５】
以上より、本実施形態の折り曲げ線路１によれば（図４参照）、第１基板部４１と第２基板部４２とを電気的に接合することができ、更に、これら基板部４１，４２が直交する面に沿って設けられる回路基板２を構成することができる。
そして、ストリップラインを構成する折り曲げ線路１では（図１、図３参照）、折り曲げ部３０において、最外層となる第２グランド１２に欠損部７が設けられていることで、割れが生じるのを防止することができる。また、このような欠損部７が設けられることで、前記のとおり、折り曲げ線路１におけるインピーダンスが不連続となり、二箇所の不連続点で反射が生じるが、線路１３の内の欠損部７の内側に相当する線路部１７の長さＬａを、λ／２の整数倍となる基準長さ「Ｌｂ」に、付加長さ「Ｌｃ」を加えた値に設定することで（Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ）、第１の不連続点Ａ１,Ａ２で生じる反射波が同位相となって大きくなるのを防ぎ、透過特性を改善することが可能となる。
【００４６】
本発明の折り曲げ線路１は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、折り曲げ線路１をミリ波帯（６０ＧＨｚ）で使用できるものとして説明したが、電波帯（周波数帯）としては、ミリ波以外であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１：折り曲げ線路      ７：欠損部      １０：誘電体層
１０ａ：一面      １０ｂ：他面      １１：第１グランド
１２：第２グランド      １３：線路      １５：円弧部分
１６ａ,１６ｂ：直線部分      １７：線路部      ２５：円弧欠損部
２６ａ,２６ｂ：直線欠損部      ３０：（折り曲げ線路の）折り曲げ部
Ｌａ：線路部の長さ
【図１】
0006383630.tif 000002
【図２】
0006383630.tif 000003
【図３】
0006383630.tif 000004
【図４】
0006383630.tif 000005
【図５】
0006383630.tif 000006