(57)【要約】【課題】極めて優れた低挿入損失を有し、減衰量を増大させる信号漏れ等に対するシールド効果も大で、高周波信号に対する電気的特性を良好に維持しつつ、工具等を用いることなく、手で容易かつ自由に曲げ加工を行うことができ、曲げ加工の後は、その曲げ加工状態の形状維持性に優れ、この優れた形状維持性による容易な配線作業あるいは接続作業等を可能とする高周波用同軸ケーブルを提供することにある。【解決手段】中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記誘電体層は未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなり、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層と前記外部導体層との間に、増大したシールド効果及び形状維持性を付与する金属箔を設けたことを特徴とする同軸ケーブル。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記誘電体層は未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなり、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層と前記外部導体層との間に、増大したシールド効果及び形状維持性を付与する金属箔を設けたことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記金属箔は、その厚みが、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層の外径の１％〜５％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
前記金属箔は、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層と前記外部導体層との間において、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層の周囲に縦沿えに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
前記外部導体層は、編組であることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯域のような高周波信号が伝送される同軸ケーブルに関し、特に、可撓性を有すると共に低挿入損失等の良好な高周波特性を有し、さらに曲げ加工する際には、その曲げ加工状態を良好に維持することができる優れた形状維持性を備える同軸ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ波帯域のような高周波信号を伝送する、例えば、携帯電話の通信に必要な基地局に用いられる同軸ケーブルあるいは測定機器などの機器内配線に用いられる同軸ケーブルは、同軸ケーブルの高周波特性として、インピーダンスの安定、低減衰量と共に、ノイズ等に対して優れたシールド効果を有するものに加えて低挿入損失を有するものが望まれる。
【０００３】
これまで、優れたシールド効果を有する同軸ケーブルとして、中心導体の周囲にフッ素樹脂からなる誘電体を設け、この誘電体の周囲に外部導体として銅パイプを設けて形成したセミリジッド形式のセミリジッド同軸ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このセミリジッド同軸ケーブルは、誘電体が低誘電率のフッ素樹脂で形成されているために、ある程度の低挿入損失および低減衰量のような良好な高周波特性を有するものの、まだ充分ではなく、さらに配線組み立て時、あるいは所定位置にある機器端末部等への接続などのために、同軸ケーブルに曲げ加工を施す必要がある場合、外部導体として銅パイプが用いられているので、曲げ加工後の同軸ケーブルの形状維持性は優れ、その位置における配線作業あるいは接続作業等がし易くなるものの、曲げ加工に工具等の専用装置が必要となる問題がある。
【０００４】
これに対し、優れたシールド効果を有しつつも、やや可撓性を有する同軸ケーブルとして、中心導体の周囲にフッ素樹脂からなる誘電体が用いられ、この誘電体の周囲に、可撓性シールドとして、金属箔を設けると共に、この金属箔の周囲に設けられた編組内に溶融スズまたは半田等の溶融金属を含浸させて形成したセミフレキシブル形式のセミフレキシブル同軸ケーブルが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
このセミフレキシブル同軸ケーブルは、金属箔によりシールドに対する絶縁体の相対移動を制限すると共に、溶融金属により金属箔と編組とを結合して、セミフレキシブル性を有するものであるが、このセミフレキシブル同軸ケーブルにおいても、誘電体が低誘電率のフッ素樹脂で形成されているために、ある程度の低挿入損失および低減衰量のような良好な高周波特性を期待することができるものの、まだ充分ではなく、さらに、このセミフレキシブル同軸ケーブルに曲げ加工を施す必要がある場合、このセミフレキシブル同軸ケーブルは、セミリジッド同軸ケーブルよりもやや可撓性を有し、曲げ加工後の同軸ケーブルの形状維持性も優れ、その位置における配線作業あるいは接続作業等がし易くなるものの、手で容易かつ自由に曲げ加工を行うには、溶融金属による金属箔と編組との結合により、なお剛性が強すぎるという問題がある。
【０００６】
なお、可撓性を有する同軸ケーブルとして、中心導体の周囲にフッ素樹脂からなる誘電体を設け、この誘電体の周囲に編組あるいは横巻の外部導体を設け、この外部導体の周囲に外被を順次設けてなる可撓性を有する同軸ケーブルも市販されて多用されており、このような同軸ケーブルでは、上記したと同様に、誘電体が低誘電率のフッ素樹脂で形成されているために、ある程度の低挿入損失および低減衰量のような良好な高周波特性を有するものの、まだ充分ではなく、さらに、同軸ケーブルに曲げ加工を施す必要がある場合、手で容易かつ自由に曲げ加工を行うことができるが、この同軸ケーブルの可撓性と合わせ持つバネ性により、同軸ケーブルに曲げ加工を行っても、同軸ケーブルが元の形状状態に復帰しようとし、その曲げ状態の形状を維持する形状維持性は、良好ではないという問題がある。また、このような同軸ケーブルでは、外部導体が編組あるいは横巻なので、マイクロ波帯域のような高周波信号に対するシールド効果は充分ではなかった。
【特許文献１】特開平８−３１２４２号公報
【特許文献２】特開平６−２６７３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、極めて優れた低挿入損失を有し、減衰量を増大させる信号漏れ等に対するシールド効果も大で、高周波信号に対する電気的特性を良好に維持しつつ、工具等を用いることなく、手で容易かつ自由に曲げ加工を行うことができ、曲げ加工の後は、その曲げ加工状態の形状維持性に優れ、この優れた形状維持性による容易な配線作業あるいは接続作業等を可能とする高周波用同軸ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、本発明に係わる同軸ケーブルによって達成される。すなわち、要約すれば、本発明は、中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記誘電体層は未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなり、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層と前記外部導体層との間に、増大したシールド効果及び形状維持性を付与する金属箔を設けたことを特徴とする同軸ケーブルである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の同軸ケーブルによれば、中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記誘電体層は未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなり、前記未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層と前記外部導体層との間に、増大したシールド効果及び形状維持性を付与する金属箔を設けたことを特徴とする同軸ケーブルとしたので、この同軸ケーブル１０は、その誘電体の比誘電率及び誘電正接が焼成したポリテトラフルオロエチレンのそれらに比べて極めて低い。その結果、極めて優れた低挿入損失を有すると共に減衰量を増大させる信号漏れ等に対するシールド効果が大で、高周波信号に対する電気的特性を良好に維持しつつ、さらに、中心導体と相俟って形状維持性を付与する金属箔により、誘電体層および外被の形状維持性抵抗部材に打ち勝って、工具等を用いることなく、手で容易かつ自由に同軸ケーブルの曲げ加工を行って曲げ加工後の形状状態を良好に維持、保持することができる。その結果、この優れた同軸ケーブルの形状維持性によって、従来のバネ性のある同軸ケーブルのように曲げ加工を行っても元の形状状態に復帰しようとすることもなく、所望位置における配線作業あるいは接続作業等を容易にすることができ、配線作業あるいは接続作業等の労力の低減をはかることができる。なお、誘電体の比誘電率が低いので、誘電体径が同じ場合には、中心導体を太くでき、セミリジッド同軸ケーブルあるいはセミフレキシブル同軸ケーブルよりも低挿入損失化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による同軸ケーブルを、その好ましい実施の形態に基づき、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明による同軸ケーブルの好ましい実施の形態の概略斜視図であり、図２は、図１に示す同軸ケーブルの曲げ加工の形状維持性を測定する測定方法の説明図であり、図３は、図１に示す同軸ケーブルの曲げ加工後の形状維持性を測定する測定方法の説明図であり、図４は、本発明による実施例の同軸ケーブルと比較例の同軸ケーブルの挿入損失比較を示す図である。なお、図は、本発明の好ましい実施の形態を説明するためだけに用いたもので、各部分の尺度は考慮されていないことを理解すべきである。
【００１１】
図１を参照すると、本発明による同軸ケーブル１０が示されており、この同軸ケーブル１０は、例えば、銀メッキ軟銅線、銀メッキ銅被鋼線等の単線あるいは撚り線からなる中心導体１の周囲に、比誘電率の低い、ふっ素樹脂である未焼成のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる誘電体層２が、押出し成形などにより被覆されてコア３が形成されている。
【００１２】
このコア３の周囲には、同軸ケーブル１０のシールド効果を増大させると共に、形状維持性を付与するために、誘電体層２の外径すなわちコア径の１％〜５％の範囲、より好ましくは１％〜３％の範囲の厚みを有する銅箔あるいはアルミニウム箔等からなる金属箔４が、コア３の長手方向に沿って、縦添形態（所謂、シガレット巻）で設けられている。この金属箔４のシガレット巻は、誘電体層２の外周すなわちコア３外周を充分に覆うように、幅が、例えば、誘電体層２の外周の約１．１倍乃至１．９倍の長さを有して、オーバーラップして巻回される。
【００１３】
ここで、金属箔４の厚みを誘電体層２の外径すなわちコア径の１％〜５％の範囲としたのは、金属箔４の厚みが誘電体層２の外径の１％以下としたのでは、同軸ケーブル１０の形状維持性が充分ではなく、従来のバネ性を持ち可撓性を有する同軸ケーブルと形状維持性の点で大きな差異が認められないからであり、また、５％以上としたのでは、同軸ケーブル１０の剛性が強くなりすぎ、手で容易かつ自由に同軸ケーブルに曲げ加工を行うことが困難となり、従来のやや可撓性のあるセミフレキシブル同軸ケーブルとの差異が認められないからである。
【００１４】
この金属箔４の周囲には、外部導体層５として、銀メッキ軟銅線、銀メッキ銅被鋼線等のような導体素線からなる編組層あるいは横巻層が形成される。これらの金属箔４と外部導体層５によりシールド層としての導体層６が形成される。外部導体層５は、金属箔４のシールド効果に加えて、より一層のシールド効果を同軸ケーブル１０にもたらすと共に、金属箔４のシガレット巻を、ばらけさせることなく、確実に保持する機能を果たす。
【００１５】
この導体層６の周囲には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の溶融樹脂、あるいはテトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（PFA）あるいはテトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体（FEP）などの溶融ふっ素樹脂等からなる外被７が、押出し成形等により被覆される。この外被７は、柔軟性のある柔らかい樹脂を用いることが好ましい。
【００１６】
このようにして作製された低比誘電率の誘電体を有する同軸ケーブル１０は、全体として可撓性を有しており、例えば高周波用として、インピーダンスが５０オームで、使用周波数帯が１ギガヘルツ（ＧＨｚ）から１８．５ギガヘルツ（ＧＨｚ）のような範囲で好適に用いられる同軸ケーブルであって、この同軸ケーブル１０は、未焼成ポリテトラフルオロエチレンからなる誘電体層を備え、極めて優れた低挿入損失を有すると共に増大したシールド効果を与える金属箔４および外部導体層５により、減衰量を増大させる信号漏れ等に対するシールド効果が大で、高周波信号に対する電気的特性を良好に維持しつつ、また、その形状維持性は、形状維持性を付与する金属箔４を備えているので、工具等を用いることなく、しかも従来のセミフレキシブル同軸ケーブルと異なり、手で容易かつ自由に同軸ケーブル１０の曲げ加工を行うことができ、その結果、曲げ加工後の同軸ケーブル１０の形状状態を良好に維持することができる。したがって、この同軸ケーブルの優れた形状維持性によって、従来のバネ性のある同軸ケーブルのように曲げ加工を行っても元の形状状態に復帰しようとすることもなく、所望位置における配線作業あるいは接続作業等を容易にすることができ、配線作業あるいは接続作業等の労力の低減をはかることができる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
実施例１として、米国のMIL規格M１７／１３３―RG４０５（UT85）に準拠して本発明による同軸ケーブルを作成した。すなわち、銀メッキ軟銅線の単線からなる径が０．６０ｍｍの中心導体１の周囲に、誘電体層２として、未焼成のＰＴＦＥを押出し成形などにより被覆形成して、径が１．７３ｍｍとなるコア３を形成した。このコア３の周囲に、厚さ０．０３５ｍｍ、幅６．７ｍｍの軟銅箔４を、コア３外周を充分に覆うように、コア３の長手方向に沿って、シガレット巻で１．２３倍にオーバーラップして巻回した。この軟銅箔４の周囲には、素線径０．０８ｍｍの錫めっき軟銅線を持数４、打数１６として編組した外部導体層５（外径２．１９ｍｍ）を形成し、この外部導体層５の周囲に、FEPを外被７として押出し成形などにより被覆形成し、外径２．４９ｍｍ、インピーダンス５０オーム、使用周波数１８．５ＧＨｚ用の同軸ケーブル１０を作製した。
【００１８】
（比較例1）
比較例１として、米国のMIL規格M１７／１３３―RG４０５（UT85）に準拠したセミフレキシブル型の同軸ケーブルを作成した。すなわち、銀メッキ銅被鋼線の単線からなる径が０．５１ｍｍの中心導体１の周囲に、誘電体層２として、ＰＴＦＥを押出し成形などにより被覆形成して焼成し、径が１．５９ｍｍとなるコア３を形成した。このコア３の周囲に、素線径０．０８ｍｍの軟銅線を持数４、打数１６として編組した外部導体層５を形成し、この外部導体層５に錫コートを施し、外径２．１０ｍｍとし、これの周囲にFEPを外被７として押出し成形などにより被覆形成し、外径２．７ｍｍ、インピーダンス５０オーム、使用周波数１８．５ＧＨｚ用の同軸ケーブル１０を作製した。
【００１９】
（比較例２）
比較例２として、米国のMIL規格M１７／１３３―RG４０５（UT85）に準拠したセミリジッド型の同軸ケーブルを作成した。すなわち、銀メッキ銅被鋼線の単線からなる径が０．５１ｍｍの中心導体１の周囲に、誘電体層２として、ＰＴＦＥを押出し成形などにより被覆形成して焼成し、径が１．６８ｍｍとなるコア３を形成した。このコア３の周囲に、銅管を被覆し、管引き落としにより外部導体層５を形成し、外径２．１０ｍｍ、インピーダンス５０オーム、使用周波数１８．５ＧＨｚ用の同軸ケーブル１０を作製した。
【００２０】
（実施例２）
実施例２として、米国のMIL規格M１７／１３０―RG４０２（UT１４１）に準拠して本発明による同軸ケーブルを作成した。すなわち、銀メッキ軟銅線の単線からなる径が１．０ｍｍの中心導体１の周囲に、誘電体層２として、未焼成のＰＴＦＥを押出し成形などにより被覆形成して、径が２．９９ｍｍとなるコア３を形成した。このコア３の周囲に、厚さ０．０４ｍｍ、幅１２ｍｍの軟銅箔４を、コア３外周を充分に覆うように、コア３の長手方向に沿って、シガレット巻で１．２５倍にオーバーラップして巻回した。この軟銅箔４の周囲には、素線径０．１０２ｍｍの錫めっき軟銅線を持数６、打数１６として編組した外部導体層５（外径３．５７ｍｍ）を形成し、この外部導体層５の周囲に、FEPを外被７として押出し成形などにより被覆形成し、外径３．９７ｍｍ、インピーダンス５０オーム、使用周波数１８．５ＧＨｚ用の同軸ケーブル１０を作製した。
【００２１】
（比較例３）
比較例３として、米国のMIL規格M１７／１３０―RG４０２（UT１４１）に準拠したセミフレキシブル型の同軸ケーブルを作成した。すなわち、銀メッキ銅被鋼線の単線からなる径が０．９１ｍｍの中心導体１の周囲に、誘電体層２として、ＰＴＦＥを押出し成形などにより被覆形成して焼成し、径が２．８６ｍｍとなるコア３を形成した。このコア３の周囲に、素線径０．１０２ｍｍの軟銅線を持数４、打数２４として編組した外部導体層５を形成し、この外部導体層５に錫コートを施し、外径３．４５ｍｍとし、これの周囲にFEPを外被７として押出し成形などにより被覆形成し、外径４．１ｍｍ、インピーダンス５０オーム、使用周波数１８．５ＧＨｚ用の同軸ケーブル１０を作製した。
【００２２】
（比較例４）
比較例４として、米国のMIL規格M１７／１３０―RG４０２（UT１４１）に準拠したセミリジッド型の同軸ケーブルを作成した。すなわち、銀メッキ銅被鋼線の単線からなる径が０．９１ｍｍの中心導体１の周囲に、誘電体層２として、ＰＴＦＥを押出し成形などにより被覆形成して焼成し、径が２．９８ｍｍとなるコア３を形成した。このコア３の周囲に、銅管を被覆し、管引き落としにより外部導体層５を形成し、外径３．６０ｍｍ、インピーダンス５０オーム、使用周波数１８．５ＧＨｚ用の同軸ケーブル１０を作製した。
【００２３】
このようにして作製した実施例の同軸ケーブルおよび比較例の同軸ケーブルの挿入損失について、（アンリツ）社製の（ネットワークアナライザ）を用いて測定し、その結果を図４に示す。
この図４からわかるように、米国のMIL規格M１７／１３０―RG４０２（UT85）のグループでは、本発明による実施例１の同軸ケーブルの挿入損失が、比較例１のセミフレキシブル型の同軸ケーブルおよび比較例２のセミリジッド型の同軸ケーブルのそれに比して、小さいことがわかる。同様に、米国のMIL規格M１７／１３０―RG４０２（UT１４１）のグループでは、本発明による実施例２の同軸ケーブルの挿入損失が、比較例３のセミフレキシブル型の同軸ケーブルおよび比較例４のセミリジッド型の同軸ケーブルのそれに比して、小さいことがわかる。
【００２４】
次に、実施例の同軸ケーブルおよび比較例の同軸ケーブルの形状維持性を、図２および図３に示すような方法にて調べた。
すなわち、図２に示すように、本発明による実施例１および実施例２の同軸ケーブル１０を半径（Ｒ）１８ｍｍのマンドレル２０に巻き付けて、マンドレル２０を介した上側および下側のそれぞれの同軸ケーブル１０ａおよび１０ｂがほぼ平行になるように、同軸ケーブル１０ａおよび１０ｂの両端側に力を加えて１８０度曲げる。この曲げの後、図３に示すように、同軸ケーブル１０ａおよび１０ｂの両端を自由端にして、下側の同軸ケーブル１０ｂと上側の同軸ケーブル１０ａとが成す角度θを測定したところ、本発明の同軸ケーブル１０の角度θは、約１５度であり、形状維持性に優れていると言われる約１５度を得た。
【００２５】
比較例２および比較例４のセミリジッド型の同軸ケーブルの曲げ加工を行う場合には、その剛性のために工具等の専用装置が必要不可欠であって問題があるのに対し、比較例１および比較例３のセミフレキシブル型の同軸ケーブルの形状維持性を、上述したと同様の方法で測定した結果、比較例１および比較例３のセミフレキシブル同軸ケーブルの角度θは、形状維持性が良好とされる約１５度であり、本発明の同軸ケーブルの形状維持性とほぼ同様であるものの、マンドレル２０への曲げには、剛性があり、手で曲げを行うには困難がともなった。
【００２６】
なお、本発明による実施例１および実施例２の同軸ケーブルおよび比較例１および比較例２の同軸ケーブルのシールド効果の測定をネットワークアナライザ（アジレント社製）を用いて行った結果、両者に特別な差異は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による同軸ケーブルの好ましい実施の形態の概略斜視図である。
【図２】図１に示す同軸ケーブルの曲げ加工の形状維持性を測定する測定方法の説明図である。
【図３】図１に示す同軸ケーブルの曲げ加工後の形状維持性を測定する測定方法の説明図である。
【図４】本発明による実施例の同軸ケーブルと比較例の同軸ケーブルの挿入損失比較を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：中心導体、      ２：誘電体層、      ３：コア、      ４：金属箔、
５：外部導体層、      ６：導体層、      ７：外被、
１０：同軸ケーブル、      ２０：マンドレル。
【図１】
2007179985.tif 000003
【図２】
2007179985.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007179985.tif 000006