(57)【要約】  可撓性で捻れ可能なテラヘルツ導波管アセンブリは、端部に導波管フランジコネクタを備えた可撓性導波管ケーブルを有する。この可撓性導波管ケーブルは、互いに接続された複数のチューブセグメントからなるセグメント化されたチューブを含む。このチューブは、チューブの中心に複数のスレッド（フィラメント）を用いて保持される誘電体導波管を取り囲む。個々のセグメントは、導波管ケーブルの屈曲および捻れを可能にすべく互いに対して傾動可能および／または枢動可能である。
2017518700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体導波管コア（４０）を取り囲むチューブ（１４）を含む、ギガヘルツまたはテラヘルツ周波数帯域用の可撓性導波管ケーブル（１１）であって、
前記誘電体導波管コア（４０）は、誘電体材料からなる複数のスレッド（４１，４２）を用いて前記チューブ（１４）内に保持されており、
前記チューブ（１４）は、互いに接続された複数のチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）を含むセグメント化されたチューブであり、
前記セグメント化されたチューブ（１４）は、一次波伝送機能は有さず、前記誘電体導波管コア（４０）の機械的支持および機械的保護としてのみ機能し、
信号伝送は、前記誘電体導波管コア（４０）によって行われることを特徴とする可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項２】
誘電体導波管コア（４０）を取り囲むチューブ（１４）を含む、ギガヘルツまたはテラヘルツ周波数帯域用の可撓性導波管ケーブル（１１）であって、
前記チューブ（１４）は、互いに接続された複数のチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）を含むセグメント化されたチューブであり、
前記セグメント化されたチューブ（１４）は、一次波伝送機能は有さず、前記誘電体導波管コア（４０）の機械的支持および機械的保護としてのみ機能し、
信号伝送は、前記誘電体導波管コア（４０）によって行われることを特徴とする可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項３】
前記誘電体導波管コア（４０）は、誘電体材料からなる複数のスレッド（４１，４２）または薄い保持板を用いて前記チューブ（１４）内に保持されている、請求項２に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項４】
少なくとも１つのチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）は、その他のチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）の湾曲した内側接合セクション（２３）と接続させるための湾曲した外側接合セクション（２１）を含んでいる、請求項１または２に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項５】
少なくとも１つの前記湾曲した外側接合セクション（２１）または少なくとも１つの前記湾曲した内側接合セクション（２３）は、球状セグメントの形態を有している、請求項４に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項６】
傾動の規模を制限するために、前記湾曲した内側接合セクション（２３）の外側に、前記湾曲した外側接合セクション（２１）の内側に設けられる内側突起（２６）と接合する、外側突起（２４）が設けられている、請求項４または５に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項７】
枢動の規模を制限するために、前記湾曲した外側接合セクション（２１）の内側に、第２の内側突起（２７）が設置可能であり、前記湾曲した内側接合セクション（２３）に、外側凹部（２５）が設置可能である、請求項４乃至６いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項８】
前記誘電体導波管コア（４０）を支持するために、少なくとも１つのスレッド（４１，４２）が前記チューブセグメント内に鋳造されている、請求項１、２または４乃至７のいずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項９】
前記誘電体導波管コア（４０）のための支持を提供すべく、少なくとも２つのスレッド（４１，４２）が、前記チューブ（１４）の中心近傍で交差している、請求項１、２または４乃至８のいずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項１０】
前記誘電体導波管コア（４０）は、隣接する複数のチューブセグメントの複数のスレッドを通って編み込まれている、請求項８記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記チューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）は、誘電損失材料を含み、または誘電損失材料によって塗布若しくはコーティングされるように覆われている、請求項１乃至１０いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記チューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）は、導電性材料および／または金属を含み、および／または、導電性材料および／または金属によって覆われている、請求項１乃至１０いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）を含み、第１の端部および第２の端部を備え、第１の導波管コネクタが前記第１の端部にあり、第２の導波管コネクタが前記第２の端部にあることを特徴とする可撓性導波管アセンブリ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ周波数帯域で使用することができ、可撓性でかつ所定の範囲まで複数回に亘って屈曲可能でかつ捻れ可能な導波管に関している。これは、誘電体導波管に基づいている。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
テラヘルツ帯域の電磁波を誘導するために、ほとんどの場合、導波管が使用される。そのような導波管は、十分に高い伝送品質を提供するが、しかしながらそれらは曲げることができない剛性構造を有している。特に試験的セットアップに使用される場合、信号入出力の機械的な許容誤差のために、時折適合化させることが必要になる場合がある。ケーブルが同軸ケーブルのように、より低い周波数で使用可能な場合、装置間の配線は、ケーブルが様々なニーズに柔軟に適合化できるように非常に簡素となる。さらに多関節管路を使用することができるが、それらは比較的高価である。
【０００３】
独国特許発明第３２３４６９９号明細書（ＤＥ３２３４６９９Ｃ２）には、波形チューブからなるミリ波用可撓性導波管が開示されている。このチューブは、少なくとも、大きな半径および小さな角度で曲げることが可能である。但しこのチューブを、サブミリ波帯を含み得るテラヘルツ帯域の周波数に適合化させることは、チューブを非常に高価で脆いものにさせてしまう。
【０００４】
独国特許出願公開第３２４４７４６号明細書（ＤＥ３２４４７４６Ａ１）には、誘電体導波管を用いたミリ波用可撓性導波管が開示されている。ここでの誘電体導波管は、可撓性を増加させるために波形の外輪郭を有している。そのような導波管は、比較的小さな半径でも曲げられる。ここでの欠点は、この導波管が比較的高い損失を有し、比較的高いレベルでの電磁放射を生じさせることにある。
【０００５】
その他の誘電体導波管による解決手段は、独国特許出願公開第２１１５３８０号明細書（ＤＥ２１１５３８０）に開示されている。この誘電体導波管は、その端部においてその長さに亘り柱状部によって支持されている。この誘電体導波管は曲げることはできるが、しかしながらそれには比較的複雑な支持手段が要求され、任意の他の対象から離間し続ける必要がある。
【０００６】
欧州特許第０３０４１４１号明細書（ＥＰ０３０４１４１Ｂ１）には、ケーブルに組み込まれた誘電体導波管が開示されている。このケーブルは曲げることができ、それ以外にもケーブルのように扱うことができる。ここでの欠点は、誘電体コアの周囲に複数の層を備えた比較的複雑なその構造にある。これらの付加的な層は、より高い周波数で不所望な損失を引き起こす。またその複雑な構造のために、比較的高価である。
【０００７】
その他のケーブルに基づく誘電体導波管は、米国特許第６５７３８１３号明細書（ＵＳ６５７３８１３Ｂ１）に開示されている。このケーブルも非常に複雑で高価である。
【０００８】
誘電体内部導体と金属化された外部導体とを有する同軸導波管ケーブルは、欧州特許出願公開第２３６３９１３号明細書（ＥＰ２３６３９１３Ａ１）に開示されている。この内部導体は、環状のディスクかまたは中央の襟状部から外方へ放射状に延在する複数のアームを含んだベイスペーサによって支持されている。
【０００９】
中国特許出願公開第１０２４７８４１０号明細書（ＣＮ１０２４７８４１０Ａ）には、光ファイバセンサが開示されている。この光ファイバは、チューブ内に保持されており、このチューブが変形すると曲げられるかまたは拡張される。そのためチューブの変形が、光ファイバの減衰量を変える。
【００１０】
米国特許第５２１５３３８号明細書（ＵＳ５２１５３３８Ａ）には、ケーブル、ホースなどのための可撓性の支持シースが開示されている。これは、外部絶縁体を含むケーブル全体が通される内孔を有している。
【００１１】
英国特許出願公開第４８９００７号明細書（ＧＢ４８９００７Ａ）には、中心導体を保持するための螺旋状の支持構造部を有する同軸ケーブルが開示されている。
【００１２】
米国特許出願公開第３３６５５３４号明細書（ＵＳ３３６５５３４）には、誘電体ストランドによって保持された内部導体を有する同軸ケーブルが開示されている。
【００１３】
欧州特許出願公開第０３１８１９８号明細書（ＥＰ０３１８１９８Ａ１）には、クラッディングによって取り囲まれたコアを有する誘電体ケーブルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】独国特許発明第３２３４６９９号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第３２４４７４６号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第２１１５３８０号明細書
【特許文献４】欧州特許第０３０４１４１号明細書
【特許文献５】米国特許第６５７３８１３号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第２３６３９１３号明細書
【特許文献７】中国特許出願公開第１０２４７８４１０号明細書
【特許文献８】米国特許第５２１５３３８号明細書
【特許文献９】英国特許出願公開第４８９００７号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第３３６５５３４号明細書
【特許文献１１】欧州特許出願公開第０３１８１９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
発明の概要
本発明が解決しようとする課題は、ギガヘルツまたはテラヘルツ周波数帯域に使用でき、可撓性で、それ故に好ましくは屈曲可能でかつ捻れ可能である、ＲＦ信号用の導波管を比較的低コストで提供することにある。取り扱いは、ケーブルに匹敵させるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題の解決手段は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明のさらなる改善に関係している。
【００１７】
ここでのテラヘルツ周波数帯域は、０．１ＴＨｚ乃至１０ＴＨｚの周波数帯域とみなされる。この周波数帯域は、本発明のための好適な周波数帯域ではあるが、本発明はまた、それよりも高いおよび／または低い周波数でも動作するであろうことは明らかである。
【００１８】
好ましい実施形態では、可撓性導波管アセンブリは、可撓性導波管ケーブルと、少なくとも１つの導波管フランジコネクタを含む。好ましくは、可撓性導波管ケーブルは、その第１の端部に第１の導波管フランジコネクタを有し、その第２の端部に第２の導波管フランジコネクタを有する２つの端部を含んでいる。それらは、可撓性導波管ケーブルの端部における同軸コネクタのようなその他のコネクタであってもよい。それらはまた、可撓性導波管ケーブルの異なる端部における異なるタイプのコネクタであってもよい。
【００１９】
可撓性導波管ケーブルは、少なくとも誘電体導波管コアを含み、この誘電体導波管コアは、チューブ内に含有および／または封入されている。基本的にこのチューブは、外被であってもよい。好ましくはこのチューブは、セグメント化されたチューブを形成する複数のチューブセグメントを含む。任意の他の種類のチューブを用いてもよいことは明らかであるが、さらなる実施形態は、最も好ましい実施形態として、このようなセグメント化されたチューブに関連して開示される。好ましくは、隣接するチューブセグメント間の少なくとも１つの接続は、傾動可能および／または枢動可能である。さらに好ましくは、誘電体導波管コアは、チューブ内、最も好ましくはチューブセグメント内で、スレッドまたはフィラメントまたはストリングス（ここではスレッドと称する）によって保持されている。同軸システムとは異なり、セグメント化されたチューブは、直接波伝送機能を有していない。誘電体導波管コアの機械的な支持と機械的な保護としてのみ使用される。
【００２０】
ＲＦ信号の送信は、誘電体導波管コアによってのみ行われる。この導波管は、好ましくは、ＴＥＭ波を誘導する同軸ケーブルやＴＥ波若しくはＴＭ波を誘導するための金属導波管のようなものではない。その代わりに好ましくは、誘電体導波管コアは、６つの全ての場の成分を有するハイブリッド波を伝送する。
【００２１】
それらは誘電体導波管コアの直近の近接場であり得る。誘電体導波管コアは、好ましくは空気よりも高い誘電率を有する誘電体材料からなる。最も好ましくは、誘電体導波管コアは、低誘電損失を有する材料を含む。さらに好ましくは、誘電体導波管コアの材料は、損失、反射および放射を低減するために比較的均質である。最も好ましくは、誘電体導波管コアは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、または高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の少なくとも１つを含む。誘電体導波管コアは、異なる断面を有していてもよい。好ましくは、長方形、楕円形または円形の断面を有する。導波管コアのサイズは、好ましくはギガヘルツ乃至テラヘルツの帯域であり得るＲＦ信号の周波数に適合化される。ＲＦ信号用の誘電体導波管は、コア周りに付加的なクラッドを有する光ファイバとは異なる。さらに、使用される伝送モードが異なっている。
【００２２】
誘電体導波管コアは、金属部分やその他の誘電体導波管コアのような導電体本体が、誘電体導波管コアの近接となる場合には、より大きな減衰の放射か若しくはより大きな減衰を示し得る。２つの誘電体導波管コアの密な接近は、クロスカップリングを引き起こし得る。これらの悪影響は、誘電体導波管コアの屈曲や捻れに伴って増加する。それ故セグメント化されたチューブの他の目的は、誘電体導波管コアと他の要素との間で少なくとも最小距離を保つことにある。好ましくはセグメント化されたチューブは、最も好ましくは個々のチューブセグメントは、絶縁材料を含む。好ましくはセグメント化されたチューブは、最も好ましくはチューブセグメントは、プラスチック材料を含む。さらに好ましくはこのプラスチック材料自体が、誘電体導波管コアによって任意に放射された信号に対する誘電損失をアサートにする損失材料である。また代替的にチューブセグメントは、誘電損失材料によって塗布若しくはコーティングされるように覆われるか含まれるような誘電損失材料を有していてもよい。そのような誘電損失材料は、炭素であってもよい。他の実施形態では、少なくとも１つのチューブセグメントは、導電性材料および／または金属を含む。そのようなチューブセグメントは、真鍮製であってもよいし、金属コーティングを備えた塑性体を有していてもよい。そのような金属化された若しくは金属製のチューブセグメントとそれらからなるチューブは、何らかの遮蔽作用を有し得るが、但し電磁波若しくはＲＦ信号の伝導には関与しない。
【００２３】
本発明によって解決されるその他の課題は、セグメント化されたチューブ内で誘電体導波管コアを保持することである。いくつかの試験では、セグメント化されたチューブの中心に正確に誘電体導波管コアを保持することは必ずしも必要ではないことが示された。それに代えてほぼ中央に保持することで十分となる。それ故、セグメント化されたチューブが曲げられるか若しくは捻られる間に誘電体導波管コアが少しだけその位置を変えることが許容される。このことが、誘電体導波管コアの伝送特性に重大な影響を与えることはない。共通のチューブ内に複数の誘電体導波管コアを有する一実施形態では、これらの誘電体導波管コアは、お互いのおよびチューブ壁部までの、最大距離を保つように配置されるべきである。一方、セグメント化されたチューブ内の誘電体導波管コアは、誘電体導波管コアとの最小接触を保持することが望ましい。この保持手段は、誘電体導波管コアとの最小接触面を有している必要がある。この問題は、誘電体導波管コアを複数のスレッド（フィラメント）によって保持することで解決される。好ましくは、スレッドは、主に引張力に耐えることができる薄くて可撓性のある部材である。スレッドは、従来技術から公知のようなスタッド、アームまたはディスクよりも著しく小さい断面を有することができ、それ故、誘電体導波管コアの近傍に誘電体材料はもたらされない。好ましくは、これらのスレッドは、チューブの中心軸線に対してほぼ直角方向の平面内で、セグメント化されたチューブを横断している。好ましくは、これらのスレッドは、ナイロン（登録商標）のような材料であってもよいプラスチック材料であり、誘電体導波管コアの厚さに比べて小さい直径を有する。好ましくはこれらのスレッドは、これらのスレッドと、当該スレッドに接触する誘電体導波管コアとの間の接触領域を最小化できる円形の断面を有する。最も好ましくは、誘電体導波管コアの中心軸線に対してほぼ直角方向の同一平面内に少なくとも２つのスレッドが存在し、好ましくはスレッド間で９０度の角度を形成する。好ましくはこれらのスレッドは、セグメント化されたチューブの中心軸線の近傍でその軸線との交差を形成する。好ましくは誘電体導波管コアは、チューブの中心に保持される。
【００２４】
一実施形態では、それらは誘電体導波管コアの保持のために誘電体導波管コアがその中に収まる間隙を形成する２対のスレッドであってもよい。代替的な実施形態では、誘電体導波管コアは、セグメント化されたチューブの中心軸線方向で間隔をおいて離間されている複数のスレッド対の交差部を通って編み込まれ得る。
【００２５】
他の実施形態では、それらは、セグメント化されたチューブの中心軸線に対してほぼ直角方向の薄い保持板または保持膜であってもよい。それらは好ましくは、誘電体材料を含む。
【００２６】
セグメント化されたチューブは、誘電体導波管コアの誘導および保護が可能である。これらのセグメントは、互いに傾動可能および枢動可能であるため、チューブは、屈曲および／または捻り可能である。好ましくは、少なくとも１つのチューブセグメントは、他のチューブセグメントの湾曲した内側接合セクションと接続するための湾曲した外側接合セクションを有している。最も好ましくは、少なくとも１つのチューブセグメントは、湾曲した外側接合セクションと湾曲した内側接合セクションを有している。これらのセクションは接続セクションによって接続されてもよい。第１のチューブセグメントは、第２のチューブセグメントの湾曲した内側接合セクションに重なる、第１のチューブセグメントの湾曲した外側接合セクションによって第２のチューブセグメントに保持される。好ましくは湾曲した外側接合セクションと、湾曲した内側接合セクションが、相互に整合する球状セグメントの形態を有する。セグメント化されたチューブの組立てのために、好ましくは、第１のチューブセグメントは、第２のチューブセグメントの湾曲した内側接合セクションに重なる、第１のチューブセグメントの湾曲した外側接合セクションによってプッシュ留めおよび／またはスナップ留めされる。傾動若しくは枢動の規模を制限するために、凹凸が設けられてもよい。好ましくは、湾曲した内側接合セクションの外側に、外側突起が存在し、この外側突起は、好ましくは突出したリムを形成する。この突起には、湾曲した外側接合セクションの内側に設けられた内側突起を接合させることが可能である。傾動は、第１のチューブセグメントの外側突起が、第２のチューブセグメントの内側突起と接触するようになる角度においてのみ可能である。枢動の規模を制限するために、第２の内側突起を、湾曲した外側接合セクションの内側に設け、外側凹部をチューブセグメントの湾曲した内側接合セクションに設けてもよい。この外側凹部には、第２の内側突起が接合される。この第２の内側突起は、外側凹部の幅に等しいかまたはそれ以下の幅を有している。幅がほぼ同一であるならば、枢動は不可能である。外側凹部は、第２の内側突起に比べてより大であり、枢動の規模はより大である。基本的に、凹部は突起の代わりに使用可能であり、その一方で突起は、凹部の代わりに使用されている。
【００２７】
さらに好ましくは、少なくとも１つのチューブセグメントは、誘電体導波管コアを保持するための少なくとも１つの手段を有している。好ましくはこの手段は、少なくとも１つの第１のスレッドおよび第２のスレッドを含む。さらに好ましくは、これらの第１および第２のスレッドは、セグメント化されたチューブの中心セクションに近い交点との交差を形成するためにほぼ直角に配置されている。誘電体導波管コアは、セグメント化されたチューブの中心に近いこれらのスレッドによって保持されてもよい。
【００２８】
好ましい実施形態では、セグメント化されたチューブの少なくとも１つの端部、好ましくは両方の端部に、導波管フランジコネクタが接続されている。そのような導波管フランジコネクタは、好ましくはチューブセグメントに整合するように適合化された第１のチューブアダプタを含む。このチューブアダプタには、好ましくは誘電体導波管コアを接合させるための少なくとも１つの接合コンポーネントが取り付けられている。さらに好ましくは、これらの接合コンポーネントも、誘電体導波管コアの機械的な固定を提供しており、それにより誘電体導波管コアは、例えば可撓性導波管ケーブルが小さな半径で曲げられている場合に、接合コンポーネントから引き出すことができなくなる。さらに接合コンポーネントは、誘電体導波管コアを中空金属導波管に適合化させてもよい。このことは、誘電体導波管コアの先細端部によって行われ得る。
【００２９】
以下では本発明を、図面に関連する一実施形態に基づき、基本的な発明構想を限定することのない一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】可撓性導波管アセンブリを示した図。
【図２】可撓性導波管アセンブリを直線状に示した図。
【図３】可撓性導波管アセンブリの断面図。
【図４】一緒に結合されたいくつかのチューブセグメントを示した図。
【図５】セグメント化されたチューブの中心軸線に対して直角方向の断面図。
【図６】セグメント化されたチューブの斜視図。
【図７】チューブセグメントの第１図。
【図８】チューブセグメントの第２図。
【図９】チューブセグメントの断面図。
【図１０】傾動したチューブセグメントを示した図。
【図１１】ａ乃至ｄは、保持スレッドの第１の実施形態を示した図。
【図１２】ａ乃至ｂは、交差ワイヤによる別タイプの支持形態を示した図。
【図１３】ａ乃至ｂは、非交差スレッドを有する別の実施形態を示した図。
【図１４】３つのスレッドを示した図。
【図１５】図１３ａ，図１３ｂの組み合わせを示した図。
【図１６】導波管フランジコネクタのさらなる詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１には、可撓性導波管アセンブリ１０が示されている。この可撓性導波管アセンブリは、その第１の端部に第１の導波管フランジコネクタ１２を有し、その第２の端部に第２の導波管フランジコネクタ１３を有している可撓性導波管ケーブル１１を含む。図示の実施形態では、この可撓性導波管アセンブリは、ループ状に曲げられ、さらに捻られている。
【００３２】
図２には、図１の可撓性導波管アセンブリ１０が、曲げられておらずかつ捻られてもいない直線状の形態で示されている。ここでのこのアセンブリは、図１の実施形態とは異なる数のチューブセグメントを有する。可撓性の設計構造のために、結果として広範囲の長さをもたらす任意の数のチューブセグメントが選択可能である。
【００３３】
図３には、図２の導波管アセンブリの断面図が示されている。このアセンブリ１０の中心においては、誘電体導波管コアの長さに亘る軸線の近似により、誘電体導波管コア軸線が規定される誘電体導波管コア４０が存在している。可撓性導波管ケーブル１１は、複数のチューブセグメント２０ａ乃至２０ｐを含む。これらが直線状に配列されるならば、それらは、セグメント化されたチューブ中心軸線を有するセグメント化されたチューブを形成する。セグメント化されたチューブの左側端部は、第１のチューブアダプタ３５を含む第１の導波管フランジコネクタ１２に接続されており、この第１のチューブアダプタは、好ましくは、チューブセグメントの湾曲した内側接合セクションに整合するように適合化されている。セグメント化されたチューブの右側には、第２のチューブアダプタ３６を含む第２の導波管フランジコネクタ１３が接続されており、この第２のチューブアダプタは、好ましくはチューブセグメントの湾曲した外側接合セクションに適合化されている。これらの第１および第２のチューブアダプタには、好ましくは誘電体導波管コアの接合のための接合コンポーネント３３，３４が取り付けられている。さらに好ましくは、これらの接合コンポーネントは、誘電体導波管コアの機械的な固定を提供し、それにより誘電体導波管コアは、例えば可撓性導波管ケーブルが小さく半径方向に曲げられた場合でも、接合コンポーネントから引き出せないようになる。さらに接合コンポーネントは、誘電体導波管コアを中空金属導波管に適合させ得る。これは、誘電体導波管コアの先細端部によって行うことが可能である。接合コンポーネントへの接続は、導波管フランジ３１と組み合わされた中空金属導波管３２のような任意の接続手段であってもよい。
【００３４】
図４には、共に連結されたいくつかのチューブセグメント２０が示されている。ここにはチューブセグメントに取り付けられた第２のスレッド４２と、誘電体導波管コア４０を保持するための（この断面図には示されていない）第１のスレッドとが存在している。この特定の配置構成のために、誘電体導波管コアはスムーズに湾曲することができる。これらのチューブセグメントは、他のチューブセグメントの湾曲した内側接合セクションへの湾曲した外側接合セクションのスナッピングによって相互に接続可能である。このことは、結果として形状結合をもたらし得る。この実施形態は、１つの湾曲した外側接合面と１つの湾曲した内側接合面とを有するチューブセグメントを示しているが、本発明はまた、１つの湾曲した外側接合面と１つの湾曲した内側接合面が接続されている限り、２つの湾曲した外側接合面若しくは２つの湾曲した内側接合面を有するチューブセグメントを扱うことも可能である。さらにこの図では、第１の導波管位置４８および第２の導波管位置４９が示されている。この図において左方から右方へチューブ軸線に沿って見ると、第１の位置４８は、第１のチューブセグメントにおける交差スレッドによって形成された左上の象限であってもよく、一方、第２の位置４９は、第２のチューブセグメントにおける交差スレッドによって形成された右下の象限であってもよい。この実施形態では、これらのスレッドは、チューブセグメントの端部にはないが、代わりに球状に湾曲した外側接合セクションの中心にある。代替的な実施形態では、これらのスレッドは、チューブセグメントの任意の位置にあり得る。
【００３５】
図５には、セグメント化されたチューブの中心軸線に対して直角方向の断面図が示されている。ここでは第１のスレッド４１と第２のスレッド４２が、セグメント化されたチューブの中心近傍で誘電体導波管コア４０を保持しているのが見てとれる。
【００３６】
図６には、セグメント化されたチューブの斜視図が示されている。ここでは複数の第１のスレッド４１および第２のスレッド４２を見ることができる。さらにここでは誘電体導波管コア４０が、どのように第１および第２のスレッド対の配列を通って編み込まれているかを見ることができる。
【００３７】
図７には、チューブセグメントの第１図が示されている。このチューブセグメントは、湾曲した外側接合セクション２１、接続セクション２２および湾曲した内側接合セクション２３を有している。好ましくは湾曲した内側接合セクション２３は、湾曲した内側接合セクション２３の周囲に突出するリムを形成する外側突起２４を有している。この突起２４には、さらにノッチのような外側凹部２５が存在していてもよい。さらに第１のスレッド４１および第２のスレッド４２が、ほぼ９０度の角度で交差する交差形状を有していることを見ることができる。
【００３８】
図８には、図７の先行図の反対側からのチューブセグメントの第２図が示されている。ここでは湾曲した外側接合セクション２１内の内側突起２６を見ることができる。さらに隣接するチューブセグメントの枢動または回動を制限するために、外側凹部２５との接合のための第２の内側突起２７が存在する。内側突起２６は、外側突起２４と接合され、隣接するチューブセグメント間の傾動角度を制限することができる。
【００３９】
図９には、先行図によって示されたチューブセグメントの断面図が示されている。
【００４０】
図１０には、傾動したチューブセグメントが示されている。ここでは、例えばチューブセグメント２０ｃは、チューブセグメント２０ｂに対して傾動している。なお、この例の中で示されているセグメントだけが傾動可能ではないことは明らかである。他の全てのセグメントも、湾曲した導波管ケーブルを得るために傾動させることができる。さらにチューブセグメントは、例えばチューブセグメントの中心軸線周りの枢動運動を表す矢印２９で示されるように枢動することができる（小さな角度での回動）。より大きな角度を得るために、好ましくは複数の、最も好ましくは全てのチューブセグメントが枢動可能である。これは、ケーブルの捻れを可能にする。特に、可撓性導波管アセンブリが導波管コネクタを有する場合、これらの導波管コネクタは、所定の角度の枢動の下でしか取り付けることができないので、捻れは重要な特徴である。異なる枢動角度は、捻れ可能な可撓性導波管ケーブルによって補償されなければならない。
【００４１】
以下の図では、保持スレッドの実施形態が示されている。ここでは、スレッドという用語は、誘電体および非導電性材料を含むフィラメント状の構造部に用いられる。スレッドは、チューブセグメント本体の孔部によって保持されてもよい。代替的実施形態では、スレッドは鋳造または成形されてもよい。例えば、チューブセグメント内に挿入することができる第１のスレッド４１および第２のスレッド４２の鋳造された交差部が存在していてもよい。さらに、スレッドの少なくとも１つは、チューブセグメントと一体成形されていてもよい。
【００４２】
図１１ａ乃至１１ｄには、保持スレッドの第１の実施形態が示されている。これらの円は、図５に示した図と同様に、チューブの中心軸線に沿った図を概略的に示している。好ましくはこれらの円の各々は、チューブセグメントをそのスレッドの配置構成と共に示している。同じチューブセグメントに複数のスレッドを取り付けることができることは明らかであり、例えば以下に示すようなこれらの円のうちの２つ以上が同じチューブセグメントにおいて実現されることも結果としてあり得る。代替的に、各第２、第３のチューブセグメント毎に、あるいはより高次の数のチューブセグメント毎にスレッドが存在していてもよい。図１１ａによれば、この図では垂直であり得る、誘電体導波管コア４０をその右方に誘導しているスレッド４２を有した第１のチューブセグメントが存在している。次のチューブセグメントは、図１１ｂに示すように、好ましくは先行のスレッドに対して直角をなすスレッド４１を有していてもよく、この実施形態では誘電体導波管コア４０をその頂部で支持している。図１１ｃに示すように、第３のチューブセグメントは再び垂直なスレッド４２を有し得るものであり、ここでは誘電体導波管コア４０をその左方側に支持している。最後に、図１１ｄに示すような別の水平なスレッド４１があり、このスレッドは誘電体導波管コア４０をその底部で支持している。スレッドの向きは、チューブの向きに対して相対的であることは明らかである。このことは、チューブが回動すると、スレッドの向きがチューブと共に回動することを意味する。誘電体導波管コアをスレッドによって保持する基本的な概念は、誘電体導波管コアをその異なる側でスレッドによって交互に支持することによるものである。これは、誘電体導波管コアが所定の剛性、例えばＨＤＰＥから製造された場合に有する剛性を有する場合に良好に機能する。この種の支持は、チューブ内への誘電体導波管コアの設置を非常に簡単にし得る。誘電体導波管コアとスレッドとの間の接触数が少なく、かつ接触面積も小さいために、これらは信号伝送にほとんど影響を与えない。最後に、誘電体導波管コアは、チューブがこの動きに追従するように傾動および／または枢動されるとき、ある程度まで動くことが可能である。この図に示される実施形態では、２つの異なる種類のチューブセグメント、すなわち一方は水平スレッドを有し、他方は垂直スレッドを有するものが使用されてもよい。代替的にチューブセグメントは、約９０度回転させて取り付けてもよい。
【００４３】
図１２ａおよび図１２ｂには、先行の図に類似した別の種類の支持が示されており、但しここでは交差形ワイヤが使用されている。図１２ａでは、好ましくは交差部を有する２つのスレッド４１および４２が存在している。図１２ａに示すように、誘電体導波管コア４０は、この例では右上側となる交差部の一方の側で支持されている。図１２ｂによれば、次のチューブセクションは、この例では左下側となるそれとは反対側で、誘電体導波管コア４０を支持している、スレッド４１，４２の交差部を有する。先行の図に示された実施形態とは対照的に、この実施形態は、各セグメントに同じタイプのスレッドを使用し、結果として誘電体導波管コアのより堅固な支持をもたらしている。この実施形態では、これらのスレッドは、チューブセグメントの中心で交差している。他の実施形態では、スレッドの交差は、チューブの中心からずらされ、それによって、誘電体導波管コアがチューブセグメントの中心に保持される。
【００４４】
図１３ａでは、ほぼ垂直な方向でほぼ並行した２つの非交差スレッド４１，４２が、誘電体導波管コア４０を水平方向に保持している。この誘電体導波管コアは、垂直方向でわずかに摺動が可能である。それを垂直方向に保持するために、図１３ｂによれば、さらに２つのほぼ並行した非交差スレッド４１，４２が設けられている。
【００４５】
図１４には、チューブセグメントによって約１２０度の角度差に保持された３つのスレッド４１，４２，４３が示されている。代替的な実施形態では、チューブセグメントによって約９０度の角度差に保持された４つのスレッドが存在していてもよい。
【００４６】
図１５には、図１３ａと図１３ｂの組み合わせが、第１のスレッド４１，第２のスレッド４２，第３のスレッド４３および第４のスレッド４４を使用することによって、単１のチューブセグメントで示されている。これは、結果として誘電体導波管コア４０の非常に堅固な支持をもたらす。
【００４７】
図１６には、導波管フランジコネクタがより詳細に示されている。接合コンポーネント３３，３４は、フランジ３１によって誘電体導波管コア４０に接続される左側の中空金属導波管からの連続的なインピーダンス整合のための傾斜を形成している。さらに、誘電体導波管コアは、その端部３８が先細である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    可撓性導波管アセンブリ
１１    可撓性導波管ケーブル
１２    第１の導波管フランジコネクタ
１３    第２の導波管フランジコネクタ
１４    セグメント化されたチューブ
２０ａ−ｐ  チューブセグメント
２１    湾曲した外側接合セクション
２２    接続セクション
２３    湾曲した内側接合セクション
２４    外側突起
２５    外側凹部
２６    内側突起
２７    第２の内側突起
２９    枢動方向  
３１    導波管フランジ
３２    中空金属導波管
３３，３４  接合コンポーネント
３５    第１のチューブアダプタ
３６    第２のチューブアダプタ
３７    スロープ
３８    誘電体導波管コアの先細端部
４０    誘電体導波管コア
４１    第１のスレッド
４２    第２のスレッド
４３    第３のスレッド
４４    第４のスレッド
４８    第１の誘電体導波管位置
４９    第２の誘電体導波管位置
【図１】
2017518700.tif 000003
【図２】
2017518700.tif 000004
【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】
2017518700.tif 000009
【図８】
2017518700.tif 000010
【図９】
2017518700.tif 000011
【図１０】
2017518700.tif 000012
【図１１ａ】
2017518700.tif 000013
【図１１ｂ】
2017518700.tif 000014
【図１１ｃ】
2017518700.tif 000015
【図１１ｄ】
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【図１２ａ】
2017518700.tif 000017
【図１２ｂ】
2017518700.tif 000018
【図１３ａ】
2017518700.tif 000019
【図１３ｂ】
2017518700.tif 000020
【図１４】
2017518700.tif 000021
【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月27日(2016.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体導波管コア（４０）を取り囲むチューブ（１４）を含む、テラヘルツ周波数帯域用の可撓性導波管ケーブル（１１）であって、
前記誘電体導波管コア（４０）は、誘電体材料からなる複数のスレッド（４１，４２）を用いて前記チューブ（１４）内に保持されており、
前記可撓性導波管ケーブルは、
前記チューブ（１４）が、一次波伝送機能は有さず、前記誘電体導波管コア（４０）の機械的支持および機械的保護としてのみ機能し、信号伝送は、前記誘電体導波管コア（４０）によって行われるように構成されている、可撓性導波管ケーブル（１１）において、
前記複数のスレッド（４１，４２）が、前記チューブ（１４）の中心軸線に対して直角に当該チューブを横切り、
前記チューブ（１４）は、互いに接続された複数のチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）を含むセグメント化されたチューブであることを特徴とする、可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項２】
少なくとも１つのチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）は、その他のチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）の湾曲した内側接合セクション（２３）と接続させるための湾曲した外側接合セクション（２１）を含んでいる、請求項１記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項３】
少なくとも１つの湾曲した外側接合セクション（２１）または少なくとも１つの湾曲した内側接合セクション（２３）は、球状セグメントの形態を有している、請求項２に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項４】
傾動の規模を制限するために、前記湾曲した内側接合セクション（２３）の外側に、前記湾曲した外側接合セクション（２１）の内側に設けられる内側突起（２６）と接合する、外側突起（２４）が設けられている、請求項２または３に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項５】
枢動の規模を制限するために、前記湾曲した外側接合セクション（２１）の内側に、第２の内側突起（２７）が設置可能であり、前記湾曲した内側接合セクション（２３）に、外側凹部（２５）が設置可能である、請求項２乃至４いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項６】
前記誘電体導波管コア（４０）を支持するために、少なくとも１つのスレッド（４１，４２）が前記チューブセグメント内に鋳造されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項７】
前記誘電体導波管コア（４０）のための支持を提供すべく、少なくとも２つのスレッド（４１，４２）が、前記チューブ（１４）の中心近傍で交差している、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項８】
前記誘電体導波管コア（４０）は、隣接する複数のチューブセグメントの複数のスレッドを通って編み込まれている、請求項６記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）は、誘電損失材料を含み、または誘電損失材料によって塗布若しくはコーティングされるように覆われている、請求項１乃至８いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのチューブセグメント（２０ａ乃至２０ｐ）は、導電性材料および／または金属を含み、および／または、導電性材料および／または金属によって覆われている、請求項１乃至８いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれか１項に記載の可撓性導波管ケーブル（１１）を含み、第１の端部および第２の端部を備え、第１の導波管コネクタが前記第１の端部にあり、第２の導波管コネクタが前記第２の端部にあることを特徴とする可撓性導波管アセンブリ（１０）。
【国際調査報告】
2017518700.tif 000024
2017518700.tif 000025
2017518700.tif 000026