JP2003224403A - 摺動形伝送路 - Google Patents

摺動形伝送路

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JP2003224403A
JP2003224403A JP2002020235A JP2002020235A JP2003224403A JP 2003224403 A JP2003224403 A JP 2003224403A JP 2002020235 A JP2002020235 A JP 2002020235A JP 2002020235 A JP2002020235 A JP 2002020235A JP 2003224403 A JP2003224403 A JP 2003224403A
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JP
Japan
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transmission line
plating
side transmission
sliding
gold
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English (en)
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Hidekazu Kitajima
英和 北嶋
Katsuo Fujii
勝夫 藤井
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Anritsu Corp
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Anritsu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送損失が低く、耐久性を向上できること。 【解決手段】 外部導体5,6と、中心導体7,8が同
軸形状とされ、固定側伝送路2に対し、可動側伝送路3
が移動して伝送長を可変させる。外部導体5の内面5a
と外部導体6の摺接面6a、中心導体7の摺接面7aと
中心導体8の外面8aの各摺接箇所Aは、母材上に順に
銅メッキ、金メッキ、ロジウムメッキまたはパラジウム
メッキを施す。表面をロジウムメッキまたはパラジウム
メッキとすることにより、伝送損失を低く抑えつつ、表
面を硬くでき、摺動時の摩耗粉の発生を防止して耐久性
を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動により伝送長
を可変できる摺動形伝送路に係り、特に、摺動時の摩耗
粉等の発生を防止し長寿命化できる摺動形伝送路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】摺動形伝送路は、連続可変遅延器等に設
けられ、位相を変化させ、対応して遅延量を可変出来る
ようになっている。この摺動形伝送路は、固定側の伝送
路に対し可動側の伝送路が移動して伝送長を可変させる
ものである。固定側伝送路、及び可動側伝送路には、そ
れぞれ外部導体と、中心導体が形成されており、外部導
体同士、中心導体同士が摺接しながら移動可能である。
【0003】図6は、従来の摺動形伝送路を示す側断面
図である。図示の構成は、外部導体、及び中心導体の摺
接部分の表面状態である。この摺動形伝送路50は、銅
(Cu)系の黄銅、リン青銅等の母材51にCuメッキ
52を薄く形成し、その上に金(Au)−コバルト(C
o)メッキ53を施してなる。表面のAuは柔らかく摩
擦に弱いため微量のCoを加えて硬さをやや向上させて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この摺動形伝送路50
では、伝送損失は良好であるが、Au−Coメッキ53
のCo成分で硬さがやや向上する程度で耐摩耗性は基本
的に弱く、摺動により摩耗粉が発生する恐れがある。摩
耗粉が発生すると、伝送路に凝着して安定した摺動が行
えなくなり、同軸型の伝送路の場合、中心導体と外部導
体との間で溜まり、これら中心導体と外部導体がショー
トする問題があった。同時にインピーダンスが乱れるた
め伝送特性が悪化する問題があった。
【0005】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、伝送損失が低く、耐久性を向上できる
摺動形伝送路の提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の摺動形伝送路は、DC〜80GHzの周波
数範囲でいずれか一つの周波数を有する電気信号が流れ
る固定側伝送路(2)に対し可動側伝送路(3)が摺動
して伝送路の伝送長を可変可能な摺動側伝送路におい
て、前記固定側伝送路と、前記可動側伝送路が摺動する
箇所には、銅メッキ(11)、金メッキ(12)を順に
表面メッキ処理を施し、前記銅メッキの厚みと前記金メ
ッキの厚みの合わせた厚みが2〜10μmとなることを
特徴とする。
【0007】また、本発明は、DC〜80GHzの周波
数範囲でいずれか一つの周波数を有する電気信号が流れ
る固定側伝送路(2)に対し可動側伝送路(3)が摺動
して伝送路の伝送長を可変可能な摺動側伝送路におい
て、前記固定側伝送路と、前記可動側伝送路が摺動する
箇所には、銅メッキ(11)、金メッキ(12)を順に
表面メッキ処理を施し、前記金メッキの表面メッキ処理
の上にロジウムメッキまたはパラジウムメッキ(13)
の表面メッキ処理を施してなり、前記銅メッキの厚みと
前記金メッキの厚みの合わせた厚みが2〜10μmとな
ることを特徴とする。
【0008】また、前記固定側伝送路と、可動側伝送路
は、それぞれ外部導体(5,6)と、該外部導体に同軸
な中心導体(7,8)を備えた同軸型とされ、前記外部
導体同士の摺接箇所(A)、及び前記中心導体同士の摺
接箇所(A)に、それぞれ前記表面メッキ処理が施され
た構成にできる。
【0009】また、前記銅メッキ(11)の層厚を2〜
10μm程度に形成した構成にできる。
【0010】また、前記摺接箇所(A)の一方の表面
は、ロジウムメッキまたはパラジウムメッキ(13)と
し、他方の表面は金メッキ(12)としても良い。
【0011】摺接箇所Aの表面をロジウムメッキあるい
はパラジウムメッキ13とすることにより、伝送損失を
低く抑えつつ、表面を硬くでき耐久性を向上させること
ができるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の摺動形伝送路の
構成を示す分解斜視図である。この図には、同軸型伝送
路の例が示されている。
【0013】同軸型伝送路1は、固定される固定側伝送
路2と、固定側伝送路2に連結され、固定側伝送路2の
内部で軸方向に沿って移動可能な可動側伝送路3で構成
されている。可動側伝送路3は、例えばシリンダやモー
タ等の直動機構で摺動される。この摺動により、伝送路
長を可変でき、電気信号の位相の可変、電気的遅延量の
可変等を行う遅延器等に用いられる。扱う周波数帯域
は、現在、〜40GHz程度となっている。
【0014】これら固定側伝送路2、可動側伝送路3
は、それぞれ中空な外部導体5,6と、中空な中心導体
7及びムクの中心導体8を有する。外部導体5,6内部
で中心導体7,8を一定な距離を有して配置することに
より、一定の特性インピーダンスを保持する同軸型伝送
路1を構成している。なお、中心導体7,8は、それぞ
れ外部導体5,6内部で絶縁性の支持部材(不図示)に
より同軸位置に保持されている。
【0015】図2は、同軸型伝送路1の部分拡大側断面
図である。固定側伝送路2の外部導体5の内径と、可動
側伝送路3の外部導体6の外径がほぼ一致する。具体的
には、固定側伝送路2の外部導体5の内面5aに、可動
側伝送路3の外部導体6の摺接部6aが摺接する。摺接
部6aは、可動側伝送路3の端部にて外部導体6から突
出形成されてなる。
【0016】可動側伝送路3の外部導体6の端部には、
摺接部6a部分に所定角度毎に複数(例えば90度間隔
で計4箇所)の切欠部6bが形成されている。これによ
り、外部導体6の摺接部6aがすり割り状で拡径可能と
なり、固定側伝送路2の外部導体5の内面5aに密に摺
接できるようになっている。
【0017】また、固定側伝送路2の中心導体7の内径
は、可動側伝送路3の中心導体8の外径より大きく形成
されており、端部が傾斜状に窄められた摺接部7aとさ
れている。具体的には、固定側伝送路2の中心導体7の
摺接部7aに、可動側伝送路3の中心導体8の外面8a
が摺接する。
【0018】固定側伝送路2の中心導体7の摺接部7a
部分には、所定角度毎に複数(例えば180度間隔で計
2箇所)の切欠部7bが形成されている。これにより、
中心導体7の摺接部7aがすり割り状で縮径可能とな
り、可動側伝送路3の中心導体8の外面8aに密に摺接
できるようになっている。
【0019】図3は、固定側伝送路2及び可動側伝送路
3の表面状態を示す拡大図である。固定側伝送路2、及
び可動側伝送路3にそれぞれ設けられる外部導体5,6
と、中心導体7,8の摺接箇所A(図2中○で記載した
箇所)には、図示の表面加工が施される。摺接箇所Aと
は、外部導体5の内面5aと、外部導体6の摺接部6
a、及び中心導体7の摺接部7aと、中心導体8の外面
8aである。
【0020】具体的には、外部導体5,6、中心導体
7,8をそれぞれメッキ加工する。図示のように、外部
導体5,6と、中心導体7,8は、銅(Cu)系の黄
銅、リン青銅等の母材10でそれぞれ加工形成される。
この母材10上に、まず、銅(Cu)メッキ11を施
す。この上に金(Au)メッキ12を施す。この上にロ
ジウム(Rh)メッキ13を施す。なお、メッキ処理
時、外部導体5,6、中心導体7,8は、それぞれ内
面、外面共に同様のメッキ加工が施されることになる。
【0021】メッキの層厚は、たとえば銅(Cu)メッ
キ11は、通常の金メッキ等の下地メッキとして使用す
る場合は、通常0.5μm程度であるのに対して、本実
施形態では4μm等比較的厚く形成すると、図4に示す
ように損失を少なくすることができる。
【0022】図4は、メッキの厚さ別の伝送損失を示す
図である。金(Au)とロジウム(Rh)の伝送特性、
銅(Cu)層厚の違いについてそれぞれ示されている。
グラフ1は、Cu:4μm、Au:0.3μm、グラフ
2は、Cu:4μm、Au:0.1μm、Rh:0.2
μm、グラフ3は、Cu:0.5μm、Au:0.5μ
m(従来)である。
【0023】また、銅(Cu)メッキ11の厚みと金
(Au)メッキの厚みを合わせた厚みを2〜10μm程
度とすると、同じように損失を少なくすることができ
る。示されたグラフには、40GHzまでのデータしか
ないが、80GHzまで同等のことが言える。
【0024】金(Au)メッキ12は、0.1μm等、
ロジウム(Rh)メッキ13を施すために極薄く形成し
てもよい。また、銀(Ag)メッキやニッケル(Ni)
メッキのように、強酸性であるロジウムメッキの処理液
に耐えて、導電率が比較的良好な金属であれば、金メッ
キの代わりにできる。ロジウム(Rh)メッキ13は、
厚いほど伝送線路の耐久性は増すが、伝送損失が増して
しまうので、0.2μm程度で薄く形成することによ
り、伝送損失を金(Au)メッキと同等に抑えることが
できる。
【0025】上記のように、外部導体5,6と、中心導
体7,8の摺接箇所を表面加工することにより、外部導
体5の内面5aと外部導体6の摺接部6aの摺接箇所、
及び、中心導体7の摺接部7aと中心導体8の外面8a
は、いずれもロジウム(Rh)メッキ13であるため、
表面の硬さを大幅に向上させることができるようにな
る。これにより、伝送損失を抑えつつ、摺接箇所を低摩
擦にでき、摩耗粉の発生を防止して高耐久性の摺動形伝
送路を形成できるようになる。
【0026】上記の実施形態では、摺接箇所の表面を互
いにロジウム(Rh)メッキ13とする構成とした。こ
れに限らず、摺接箇所の一方をロジウム(Rh)メッキ
13とし、他方を、ロジウムメッキを施さずに図5に示
す金(Au)メッキ12としてもよい。この場合、金
(Au)メッキ12には、微量のコバルト(Co)を含
み硬さを向上させても良い。
【0027】具体的には、外部導体5,6の一方、例え
ば外部導体5側の表面をロジウム(Rh)メッキ13と
し、他方の外部導体6側の摺接部6aを金(Au)メッ
キ12とする。また、中心導体7,8も同様に、例え
ば、中心導体7の摺接部7aの表面をロジウム(Rh)
メッキ13とし、他方の中心導体8側の外面8aを金
(Au)メッキ12とする。これにより、摺接箇所Aを
異種金属同士の接触とし、摩耗粉の発生を少なくでき、
ブラックパウダー等の発生を防止できるようになる。少
なくともロジウム同士よりこの効果が得られる。また、
ロジウムメッキの代わりに金の2倍程度の硬度(ロジウ
ムは5倍程度)を持つパラジウムメッキとしても耐久性
はやや劣るが伝送損失は同等に抑えることができる。
【0028】摺接箇所Aにおける表面状態の組み合わせ
例を次に挙げる。 1)一方がロジウム(Rh)−他方もロジウム(Rh) 2)一方がロジウム(Rh)−他方が金(Au) 3)一方がロジウム(Rh)−他方が金(Au)+コバ
ルト(Co) 4)一方がロジウム(Rh)−他方がパラジウム
【0029】上記実施の形態では、伝送路として同軸型
の構成を例に説明したが、これに限らず、摺動箇所を有
する伝送路、例えばスラブライン、スイッチ等の接点に
適用して同様の作用効果を得ることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、摺接箇所の表面を硬く
でき、伝送損失を抑えつつ、耐久性を向上できるように
なる。特に、同軸型伝送路は固定側伝送路に対し可動側
伝送路が移動するため、摺接箇所で摩耗粉が発生しやす
いが、ロジウムメッキを施すことでこれを防止して耐久
性の優れた高周波伝送路を得ることができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の摺動形伝送路の構成例を示す斜視図。
【図2】同摺動形伝送路の構成を示す側断面図。
【図3】伝送路の表面状態を示す断面図。
【図4】伝送路の表面状態を示す断面図。
【図5】メッキの厚さ別の伝送損失を示す図。
【図6】従来の高周波伝送路の表面状態を示す断面図。
【符号の説明】
1…同軸型伝送路、2…固定側伝送路、3…可動側伝送
路、5,6…外部導体、5a…内面、6a…摺接部、6
b…切欠部、7,8…中心導体、7a…摺接部、8a…
外面、10…母材、11…銅メッキ、12…金メッキ、
13…ロジウムメッキ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DC〜80GHzの周波数範囲でいずれ
    か一つの周波数を有する電気信号が流れる固定側伝送路
    (2)に対し可動側伝送路(3)が摺動して伝送路の伝
    送長を可変可能な摺動側伝送路において、 前記固定側伝送路と、前記可動側伝送路が摺動する箇所
    には、銅メッキ(11)、金メッキ(12)を順に表面
    メッキ処理を施し、 前記銅メッキの厚みと前記金メッキの厚みの合わせた厚
    みが2〜10μmとなることを特徴とする摺動形伝送
    路。
  2. 【請求項2】 DC〜80GHzの周波数範囲でいずれ
    か一つの周波数を有する電気信号が流れる固定側伝送路
    (2)に対し可動側伝送路(3)が摺動して伝送路の伝
    送長を可変可能な摺動側伝送路において、 前記固定側伝送路と、前記可動側伝送路が摺動する箇所
    には、銅メッキ(11)、金メッキ(12)を順に表面
    メッキ処理を施し、前記金メッキの表面メッキ処理の上
    にロジウムメッキまたはパラジウムメッキ(13)の表
    面メッキ処理を施してなり、 前記銅メッキの厚みと前記金メッキの厚みの合わせた厚
    みが2〜10μmとなることを特徴とする摺動形伝送
    路。
  3. 【請求項3】 前記固定側伝送路と、可動側伝送路は、
    それぞれ外部導体(5,6)と、該外部導体に同軸な中
    心導体(7,8)を備えた同軸型とされ、 前記外部導体同士の摺接箇所(A)、及び前記中心導体
    同士の摺接箇所(A)に、それぞれ前記表面メッキ処理
    が施された請求項1、2のいずれかに記載の摺動形伝送
    路。
  4. 【請求項4】 前記銅メッキ(11)の層厚を2〜10
    μm程度に形成した請求項1〜3のいずれかに記載の摺
    動形伝送路。
  5. 【請求項5】 前記摺接箇所(A)の一方の表面は、ロ
    ジウムメッキまたはパラジウムメッキ(13)とし、他
    方の表面は金メッキ(12)とした請求項1〜4のいず
    れかに記載の摺動形伝送路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010187271A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Japan Radio Co Ltd ロータリージョイント
CN103138035A (zh) * 2012-12-12 2013-06-05 西北核技术研究所 长度在线可调刚性同轴脉冲传输线

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