(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と内部とを仕切っている絶縁性板状体の縁部に装着可能な伝送線路接続具であって、
弾性を有する導電性の薄板により枠状に形成されているシールド部と、弾性を有する導電性の薄板により形成され、前記シールド部のほぼ中央に位置するよう保持されている線路部とで構成されるコプレーナ線路からなり、前記板状体を挟持可能に屈曲されている挟持部が中央部に形成されており、該挟持部に対してほぼ直交すると共に、前記板状体の平面に対してほぼ平行になるように、前記挟持部の両端部が屈曲されていることを特徴とする伝送線路接続具。
【請求項２】
外部と内部とを仕切っている絶縁性の板状体の縁部に装着可能な伝送線路接続具であって、
弾性を有する導電性の薄板により枠状に形成されているシールド部と、弾性を有する導電性の薄板により形成され、前記シールド部のほぼ中央に位置するよう保持されている線路部とで構成されるコプレーナ線路からなり、前記板状体を挟持可能に屈曲されている挟持部が中央部に形成されており、該挟持部および前記板状体に対してほぼ直交するように、前記挟持部の両端部が屈曲されていることを特徴とする伝送線路接続具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流から数ＧＨｚの高周波が伝播されている伝送線路間を接続する伝送線路接続具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
米国においては、衛星からラジオ放送を行う衛星ラジオ放送が既に開始されている。我が国においても同様の衛星ラジオ放送が開始されようとしている。この衛星ラジオ放送は衛星デジタル放送とされており、例えば、Ｓバンド（２．６ＧＨｚ）を使用して携帯電話機や車等の移動体、および、オフィスや家庭等を受信対象として放送されようとしている。衛星デジタル放送では、音声、データ、画像がマルチチャンネルにより送信され、衛星ラジオ受信機はカーナビやカーオーディオと一体化することができると共に、ＰＤＡや携帯電話機と一体化できるようにされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
衛星ラジオ放送を受信する衛星ラジオ受信機を車両に設置した場合においては、衛星から送信される微弱な電波を受信するために、衛星ラジオ放送を受信する衛星ラジオアンテナを車両のルーフ等の外部に設置する必要がある。また、衛星ラジオ受信機は車両の内部に設置される。この場合、車体外に設置した衛星ラジオアンテナで受信した受信信号を、同軸ケーブルにより車体内に設置した衛星ラジオ受信機に導くようにしている。この際に、同軸ケーブルを車体外から車体内に導入する必要があるが、デザイン上の問題から車体に同軸ケーブル引き込み用の孔を設けることは一般に行われておらず、トラックリッドの隙間やドアの隙間を利用して同軸ケーブルを車体外から車体内に導入するようにしている。
しかしながら、トラックリッドの隙間やドアの隙間を利用して同軸ケーブルを車体外から車体内に導入すると、その部分において水漏れを生じる等の問題点があった。
【０００４】
また、車両におけるフロントガラスやリアガラスの外面と内面とに電磁結合手段あるいは静電結合手段を設けて、この結合手段を利用して衛星ラジオアンテナで受信した受信信号を車体内に導入することが考えられる。しかしながら、衛星ラジオアンテナにおいては、増幅器や周波数変換器が内蔵されていることから直流電源が必要となるが、電磁結合手段あるいは静電結合手段では直流電源を伝送することができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、水漏れ等を生じないと共に直流電源を伝送することのできる伝送線路接続具を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の伝送線路接続具は、外部と内部とを仕切っている絶縁性板状体の縁部に装着可能な伝送線路接続具であって、弾性を有する導電性の薄板により枠状に形成されているシールド部と、弾性を有する導電性の薄板により形成され、前記シールド部のほぼ中央に位置するよう保持されている線路部とで構成されるコプレーナ線路からなり、前記板状体を挟持可能に屈曲されている挟持部が中央部に形成されており、該挟持部に対してほぼ直交すると共に、前記板状体の平面に対してほぼ平行になるように、前記挟持部の両端部が屈曲されている。
【０００７】
また、上記目的を達成することのできる本発明の他の伝送線路接続具は、外部と内部とを仕切っている絶縁性の板状体の縁部に装着可能な伝送線路接続具であって、弾性を有する導電性の薄板により枠状に形成されているシールド部と、弾性を有する導電性の薄板により形成され、前記シールド部のほぼ中央に位置するよう保持されている線路部とで構成されるコプレーナ線路からなり、前記板状体を挟持可能に屈曲されている挟持部が中央部に形成されており、該挟持部および前記板状体に対してほぼ直交するように、前記挟持部の両端部が屈曲されている。
【０００９】
このような本発明によれば、外部と内部とを仕切っている絶縁性の板状体、例えば車両のフロントガラスやリアガラスの縁部に装着可能とされているので、伝送線路接続具を装着しても水漏れ等を防止することができる。また、伝送線路接続具はコプレーナ線路から構成されていることから、数ＧＨｚの信号を低い伝送ロスで伝送できると共に、直流電源を伝送することができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の伝送線路接続具の構成を図１に示す。
図１に示す本発明の伝送線路接続具１は、数ＧＨｚの周波数帯域を伝送可能な伝送線路接続具１とされている。伝送線路接続具１は、枠状に形成されているシールド部２と、そのほぼ中央に配置されている線路部３とを備えるコプレーナ線路から構成されている。シールド部２および線路部３とは導電性の薄板、例えば銅板、真鍮板、リン青銅板等の薄板を加工して形成されており、線路部３の両端部が絶縁性の保持部４ａ、４ｂによりシールド部２に保持されている。これにより、線路部３とシールド部２との間隔は全長にわたり一定間隔を保持するようになる。シールド部２と線路部３とからなるコプレーナ線路は中央部において断面コ字状に屈曲されて、挟持部６が形成されている。この挟持部６の間隙は、車両のフロントガラスやリアガラスの縁部を挟持することができる間隔とされている。
【００１１】
また、シールド部２と線路部３とからなるコプレーナ線路の一端部５ａと他端部５ｂとは、挟持部６に対してほぼ直交するように屈曲されている。この場合、一端部５ａと他端部５ｂとはほぼ平行に配置されるようになり、図示するように延伸方向がそれぞれ逆方向を向くように屈曲されている。一端部５ａには、第１の同軸ケーブルが接続されると共に、他端部５ｂには第２の同軸ケーブルが接続されて、第１の同軸ケーブルと第２の同軸ケーブルとは伝送線路接続具１により接続されるようになる。この場合、伝送線路接続具１の形状が図示する形状とされていることから、第１の同軸ケーブルと第２の同軸ケーブルはコ字状の挟持部６に対してほぼ直交する方向、すなわち、伝送線路接続具１の取り付けられるガラス等の縁部に平行して延伸するようになる。このため、これらの同軸ケーブルが邪魔にならないと共に視界を妨げることもない。さらに、伝送線路接続具１はコプレーナ線路により構成されていることから、数ＧＨｚの信号を低い伝送ロスで伝送することができるようになる。さらに、コプレーナ線路はその特性上直流を通すことができることから、衛星ラジオアンテナ等の直流電源を必要なアンテナに直流電源を供給することができる。
【００１２】
次に、本発明の第１の実施の形態の伝送線路接続具１を車両のフロントガラスやリアガラスである窓ガラス１０に装着した状態を図２に示す。
図２に示すように、伝送線路接続具１は窓ガラス１０の縁部を挟持するように取り付けられている。この場合、伝送線路接続具１における挟持部６が窓ガラス１０の縁部を挟持していることから、挟持部６の上側および一端部５ａは窓ガラス１０の一面上に配置され、挟持部６の下側および他端部５ｂは窓ガラス１０の他面上に配置されるようになる。ここで、窓ガラス１０が車両のリアガラスとされて、窓ガラス１０の一面が車体の外側に位置していると共に、窓ガラス１０の他面が車体の内側に位置しているものとする。すると、図示していないが一端部５ａにはルーフに設けられている衛星ラジオアンテナ等から導出されている第１の同軸ケーブルが接続され、他端部５ｂには車内に設置されている衛星ラジオ受信機等に接続されている第２の同軸ケーブルが接続されることになる。これにより、車両の外部に設置したアンテナにおける信号を、車両の内部に設置されている通信機に導くことができるようになる。
【００１３】
なお、伝送線路接続具１および第１の同軸ケーブルや第２の同軸ケーブルを、窓ガラス１０を水密に車体に保持しているガラス保持部に収納したり、ガラス保持部に沿って配置することが好適とされ、この場合は、デザイン上の問題も解消されるようになる。また、伝送線路接続具１をリン青銅等の弾性材で形成するようにすると、その弾性により伝送線路接続具１を窓ガラス１０の縁部に固着することができるようになる。さらに、伝送線路接続具１におけるシールド部２と線路部３との間隔や線路幅は、伝送する信号の周波数帯域および窓ガラス１０の比誘電率に応じて決定される。
【００１４】
次に、本発明の第２の実施の形態の伝送線路接続具の構成を図３に示す。
図３に示す本発明の伝送線路接続具２０は、数ＧＨｚの周波数帯域を伝送可能な伝送線路接続具２０とされている。伝送線路接続具２０は、枠状に形成されているシールド部１２と、そのほぼ中央に配置されている線路部１３とを備えるコプレーナ線路から構成されている。シールド部１２および線路部１３とは導電性の薄板、例えば銅板、真鍮板、リン青銅板等の薄板を加工して形成されており、線路部１３の両端部が絶縁性の保持部１４ａ、１４ｂによりシールド部１２に保持されている。これにより、線路部１３とシールド部１２との間隔は全長にわたり一定間隔を保持するようになる。シールド部１２と線路部１３とからなるコプレーナ線路は中央部において断面コ字状に屈曲されて、挟持部１６が形成されている。この挟持部１６の間隙は、車両のフロントガラスやリアガラスの縁部を挟持することができる間隔とされている。
【００１５】
また、シールド部１２と線路部１３とからなるコプレーナ線路の一端部１５ａと他端部１５ｂとは、図示するように挟持部１６に対してほぼ直交するように屈曲されている。この場合、一端部１５ａと他端部１５ｂとはほぼ一面上に配置されるようになり、図示するようにそれぞれ逆方向に突出するように屈曲されている。一端部１５ａには、第１の同軸ケーブルが接続され、他端部１５ｂには第２の同軸ケーブルが接続され、第１の同軸ケーブルと第２の同軸ケーブルとは伝送線路接続具２０により接続されるようになる。この場合、第１の同軸ケーブルと第２の同軸ケーブルはコ字状の挟持部１６に対してほぼ直交する方向、すなわち、伝送線路接続具２０の取り付けられるガラス等に対してほぼ直交して延伸するようになる。さらに、伝送線路接続具２０はコプレーナ線路により構成されていることから、数ＧＨｚの信号を伝送ロスなく伝送することができるようになる。さらに、コプレーナ線路はその特性上直流を通すことができることから、衛星ラジオアンテナ等の直流電源を必要なアンテナに直流電源を供給することができるようになる。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施の形態の伝送線路接続具２０を車両のフロントガラスやリアガラスである窓ガラス１０に装着した状態を図４に示す。
図４に示すように、伝送線路接続具２０は窓ガラス１０の縁部を挟持するように取り付けられている。この場合、伝送線路接続具２０における挟持部１６が窓ガラス１０の縁部を挟持しており、一端部１５ａは窓ガラス１０の一面から突出するよう配置され、他端部１５ｂは窓ガラス１０の他面から突出するよう配置されるようになる。ここで、窓ガラス１０が車両のリアガラスとされて、窓ガラス１０の一面が車体の外側に位置していると共に、窓ガラス１０の他面が車体の内側に位置しているものとする。すると、一端部１５ａにはルーフに設けられている衛星ラジオアンテナ等から導出されている第１の同軸ケーブル１７が接続され、他端部１５ｂには車内に設置されている衛星ラジオ受信機等に接続されている第２の同軸ケーブル１８が接続されるようになる。この場合、第１の同軸ケーブル１７のシールド線１７ａがシールド部１２にハンダ付けされ、芯線１７ｂが線路部１３の一端にハンダ付けされる。また、第２の同軸ケーブル１８のシールド線１８ａがシールド部１２にハンダ付けされ、芯線１８ｂが線路部１３の一端にハンダ付けされる。これにより、車両の外部に設置したアンテナにおける信号を、車両の内部に設置されている通信機に導くことができるようになる。
【００１７】
なお、伝送線路接続具２０をリン青銅等の弾性材で形成するようにすると、その弾性により伝送線路接続具２０を窓ガラス１０の縁部に固着することができるようになる。さらに、伝送線路接続具２０におけるシールド部１２と線路部１３との間隔や線路幅は、伝送する信号の周波数帯域および窓ガラス１０の比誘電率に応じて決定される。
【００１８】
次に、本発明の第１および第２の実施の形態にかかる伝送線路接続具の電気的特性を示す。ただし、本発明の第１および第２の実施の形態にかかる伝送線路接続具の電気的特性はほぼ同様の特性となるので、本発明の第１の実施の形態にかかる伝送線路接続具１の通過ロスの周波数特性を示すグラフを図５に、その入力インピーダンス特性および出力インピーダンス特性を示すスミスチャートを図６に、その定在波比（ＳＷＲ）の周波数特性を示すグラフを図７に示す。この際の伝送線路接続具１における線路部３の線路幅は約１ｍｍ、シールド部２との間隔も約１ｍｍとされ、伝送線路接続具１が装着されている窓ガラス１０の比誘電率εrは約１０とされている。
【００１９】
図５を参照すると、２．３２ＧＨｚ〜２．３５ＧＨｚの周波数帯域において通過ロスはほとんどなく良好な特性とされていることがわかる。また、図６を参照すると、２．３２ＧＨｚ〜２．３５ＧＨｚの周波数帯域において入力インピーダンスおよび出力インピーダンスは、ほぼ正規化されたインピーダンス「１．０」とされて良好なインピーダンスとされていることがわかる。さらに、図７を参照すると、２．３２ＧＨｚ〜２．３５ＧＨｚの周波数帯域においてＳＷＲは１．２以下とされて良好なＳＷＲとなっていることがわかる。
【００２０】
以上の説明においては、本発明にかかる伝送線路接続具は車両に適用するものとしたが、これに限るものではなく一般の住宅やマンション等において、外部に設置したアンテナと内部に設置した通信機器とを窓ガラス等の板状の絶縁体を介して接続する場合に適用することができる。また、コプレーナ線路により伝送線路接続具を構成するようにしたが、マイクロストリップラインにより伝送線路接続具を構成するようにしてもよい。さらに、本発明にかかる伝送線路接続具１，２０において一端部と他端部とをそれぞれ樹脂モールドし、その裏側に窓ガラス１０に接着するための両面テープ等の接着手段を設けるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
上記したように本発明の伝送線路接続具は、外部と内部とを仕切っている絶縁性の板状体、例えば車両のフロントガラスやリアガラスの縁部に装着可能とされているので、伝送線路接続具を装着しても水漏れ等を防止することができる。また、伝送線路接続具はコプレーナ線路から構成されていることから、数ＧＨｚの信号を低い伝送ロスで伝送できると共に、直流電源を伝送することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の伝送線路接続具の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の伝送線路接続具を窓ガラスに装着した状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の伝送線路接続具の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の伝送線路接続具を窓ガラスに装着した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の伝送線路接続具における通過ロスの周波数特性を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態の伝送線路接続具における入力インピーダンス特性および出力インピーダンスを特性を示すスミスチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の伝送線路接続具におけるＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
１  伝送線路接続具、２  シールド部、３  線路部、４ａ，４ｂ  保持部、５ａ一端部、５ｂ  他端部、６  挟持部、１０  窓ガラス、１２  シールド部、１３  線路部、１４ａ，１４ｂ  保持部、１５ａ  一端部、１５ｂ  他端部、１６挟持部、１７  同軸ケーブル、１７ａ  シールド線、１７ｂ  芯線、１８  同軸ケーブル、１８ａ  シールド線、１８ｂ  芯線、２０  伝送線路接続具
【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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