JP2006216267A

JP2006216267A - 両面導通複合テープを用いた同軸ケーブル

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Publication number: JP2006216267A
Application number: JP2005025471A
Authority: JP
Inventors: Masanori Daiho; 雅載大保; Fumio Suzuki; 文生鈴木
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】種々の同軸ケーブルの軽量化、および曲げによる特性劣化の軽減を図る。
【解決手段】両面導通複合テープ１は、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材３と、この複数の中間部材３の両面と前記各中間部材３の間の間欠領域ＩＦとに一体的に形成した導電層５と、で構成されている。また、上記の両面導通複合テープ１が同軸ケーブルを構成する外部導体の少なくとも一部に用いられることにより、電気的遮蔽効果の改善を図ることになる。
【選択図】図１

Description

この発明は、両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルに関し、特に様々な用途に使用できる同軸ケーブルについて、軽量化、および曲げによる特性劣化の軽減を図るようにする両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルである。

従来、高周波同軸ケーブルや、高周波通信ケーブルの外部導体あるいは外部導体の一部として、プラスチックテープ（絶縁層）と金属箔・膜・フィルム（導電層）とからなる複合テープを用いることが多く見られている。

従来の同軸ケーブルでは、減衰量を低減させるために、外部導体の編組と絶縁体の間に複合テープを縦添えする構造がある。すなわち、従来例の同軸ケーブル１０１としては、図６に示されているように例えば軟銅線からなる内部導体１０３と、ポリエチレン又は発泡ポリエチレンからなる絶縁体１０５と、複合テープとしての銅箔貼付プラスチックテープからなる第１外部導体１０７と、軟銅線編組からなる第２外部導体１０９と、ＰＶＣからなる外被１１１と、から構成されている。

図７を参照するに、従来の第１外部導体１０７に用いられる複合テープ１１３としては、プラスチックテープの絶縁層を含む複合テープの片面のみに導電層が構成されている片面複合テープがある。例えば、絶縁層としての例えば１０μｍ厚のポリエステルテープ１１５の片面に、導電層としての例えば９μｍ厚の銅箔１１７が設けられている。

また、図８を参照するに、従来の第１外部導体１０７に用いられる複合テープ１１９としては、プラスチックテープの絶縁層の両面に導電層が構成されている両面複合テープがある。例えば、絶縁層としての例えば１０μｍ厚のポリエステルテープ１１５の両面に、それぞれ導電層としての例えば９μｍ厚の銅箔１１７が設けられている。

もし、上記の同軸ケーブル１０１の第１外部導体１０７として単なる厚みのある金属テープが用いられる場合では、前記金属テープが細径の同軸ケーブルに縦添え或いは横巻きされると、しわが寄りやすく不適当であるので、上述したように、柔軟性を求めてプラスチックを含む複合テープが用いられているのである。

しかし、図７に示されているようにプラスチックを含む複合テープ１１３の片面のみに導電層としての銅箔１１７が構成されているだけでは、遮蔽効果、つまり電磁波がケーブル外部に洩れ出ることを抑制する効果が不十分であるので、ポリエステルテープ１１５の両面に銅箔１１７が設けられた両面複合テープ１１９が好ましい。

ところが、図８に示されているように、３層のサンドウィッチ構造から成る複合テープ１１９では表裏の銅箔１１７（導電層）が中間部のポリエステルテープ１１５（絶縁層）で分離されているので好ましくない。そこで、複合テープ１１９の表裏の銅箔１１７（導電層）の導通を取ることにより、高周波特性を改善することができる。

この点で改善を図った従来の複合テープとしては、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示されているように、複合テープ１２１，１２３に何らかの方法で多数の貫通孔１２５を形成させ、各貫通孔１２５の内周面に沿って導電層を形成することにより、複合テープ１２１，１２３の表裏の銅箔１１７（導電層）の導通を取っている。例えば、図９（Ｂ）の複合テープ１２１では、ポリエステルテープ１１５（絶縁層）の表裏に貫通する多数の貫通孔１２５を設けると共に前記ポリエステルテープ１１５の表裏面と前記多数の貫通孔１２５の内周面に銅箔１１７（導電層）として金属蒸着膜を蒸着している（例えば、特許文献１参照）。

また、図９（Ｃ）の複合テープ１２３では、ポリエステルテープ１１５（絶縁層）の片面に金属箔１２７を設け、このポリエステルテープ１１５に、表裏に貫通する多数の貫通孔１２５を設けると共に、前記ポリエステルテープ１１５の表裏面と前記多数の貫通孔１２５の内周面に銅箔１１７（導電層）として金属蒸着膜を蒸着している（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−６８１５３号公報特開平９−２７６９５号公報

ところで、従来の特許文献１及び特許文献２の複合テープ１２１，１２３においては、導通孔１２５の内周面の金属蒸着膜のみでは、厚みが不十分であり複合テープ１２１，１２３の表裏の銅箔１１７（導電層）間の導通としては不十分である。

また、従来の同軸ケーブル１０１においては、図６に示されているように銅箔貼付プラスチックテープなどの複合テープ１１３，１１９からなる第１外部導体１０７が縦添えされている構造では、減衰量の初期特性は良好であるが、同軸ケーブル１０１に繰り返しの曲げが加えられると、複合テープ１１９の銅箔１１７にしわが入り、減衰量が増加してしまうという問題がある。しかし、もし、上記の第１外部導体１０７の複合テープ１１３，１１９をなくしてしまうと、導体損の増大により減衰量が大きくなってしまうという問題がある。

一方、上記の第１外部導体１０７としての複合テープ１１３，１１９を重ね巻きして銅箔１１７にしわが入らないようにしたとしても、縦添えとは異なり、重ね巻きであるために電流がケーブル長手方向に流れずに、減衰量が大きくなってしまうという問題点があった。

また、特許文献１及び特許文献２のように表裏に貫通する多数の貫通孔１２５を設けて両面導通せしめた複合テープ１２１，１２３を第１外部導体１０７として用いて重ね巻きした構造であっても、やはり上述した理由で貫通孔１２５による両面導通では不十分であるので減衰量が大きくなってしまうという問題点があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

この発明の両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルは、内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設け、この外部導体の外周に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とするものである。

この発明の両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルは、内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設け、この外部導体の外周に遮蔽層を設け、この遮蔽層の外周に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部、あるいは前記遮蔽層が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とするものである。

この発明の両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルは、内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とするものである。

この発明の両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルは、内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設け、この外部導体の外周に遮蔽層を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部、あるいは前記遮蔽層が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とするものである。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルによれば、外部導体として上記の両面導通複合テープを用いているので、重ね巻きしても縦添えと同等の減衰量特性が得られるため、曲げによる減衰量特性変化を低減させることができるため、減衰量周波数特性において初期特性と耐久性とに優れる同軸ケーブルを提供するができる。これは、絶縁体の外周に外部導体を設けた両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルであっても、あるいは絶縁体の外周に外部導体を設けると共に前記外部導体の外周に遮断層を設けた両面導通複合テープを用いた同軸ケーブルであっても、前記外部導体の少なくとも一部、あるいは遮断層として上記の両面導通複合テープを用いた場合に同様の効果がある。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、この実施の形態に係る両面導通複合テープ１は、複数の中間部材としての例えばテープ状のポリエステルテープ３がテープ長手方向（図１において上下方向）にのびて、テープ幅方向（図１において左右方向）に間欠的に並行して配列されており、この実施の形態では前記各ポリエステルテープ３は約１０μｍ厚である。さらに、前記複数の各ポリエステルテープ３の表裏の両面（図１（Ｂ）、（Ｃ）において上下面）と、前記各ポリエステルテープ３の間の間欠領域ＩＦと、に導電層としての例えば銅箔５が一体的に形成されている。なお、前記各ポリエステルテープ３は絶縁体として機能する。

この実施の形態では、図１（Ｂ）では前記導電層としての例えば約５μｍ厚の銅箔５が複数のポリエステルテープ３の表裏の両面側から全体に亘って貼着されており、上記の両側の銅箔５が前記各間欠領域ＩＦで導通するように一体的に貼着されている。また、図１（Ｃ）では前記導電層は、例えば約１０μｍ厚の複数のテープ状の銅箔５Ａが長手方向にのびて、前記各間欠領域ＩＦに埋設されるように並行して配列されており、さらに例えば約５μｍ厚の銅箔５Ｂが複数のポリエステルテープ３の表裏の両面と前記間欠領域ＩＦに埋設された銅箔５Ａの両面とに全体に亘って一体的に貼着されている。

なお、この発明の実施の形態に係る両面導通複合テープ１の断面構造としては、上記の図１（Ｂ），（Ｃ）の構造に限定されず、その他の構造であっても構わない。また、中間部材や導電層の材質や厚さなども上記の例に限定されず、その他の形態であっても構わない。

また、上記の両面導通複合テープ１の全表面積Ｓｏは、テープ幅方向の寸法Ｗとテープ長手方向の寸法Ｌとの積（Ｓｏ＝Ｗ×Ｌ）となり、これは中間部材としてのポリエステルテープ３に位置する導電層（誘電体部）の合計の表面積Ｓｃと、各中間部材としてのポリエステルテープ３の間の間欠領域ＩＦに位置する導電層（導体部）の合計の表面積Ｓｄと、の和（Ｓｏ＝Ｓｃ＋Ｓｄ）となる。

そこで、この実施の形態では、上記の中間部材としてのポリエステルテープ３の合計の表面積Ｓｃが両面導通複合テープ１の全表面積Ｓｏの１％以上で且つ９９％以下であれば、各中間部材としてのポリエステルテープ３の表裏の導電層（誘電体部）は中間部材としてのポリエステルテープ３の間の間欠領域ＩＦに位置する導電層（導体部）により十分に導通が取られるので、良好な減衰量特性を満足するものである。

以上のように、この実施の形態の両面導通複合テープ１は、複合テープの表裏の導電層の導通が各中間部材としてのポリエステルテープ３の間欠領域ＩＦで確実に行われるように接触面積を大きく取っているので、複合テープの機械的柔軟性を向上でき、つまり細径同軸ケーブルの減衰量特性を損なうことなく縦添えでもあるいは横巻きでも取り付けることができ、さらに電気的遮蔽効果の改善を図ることができる。したがって、この両面導通複合テープ１が同軸ケーブルに用いられることにより、同軸ケーブルの減衰量が増加するという事態を防止できる。つまり同軸ケーブルの減衰量特性の向上を図ることができる。

次に、この発明の実施の形態の両面導通複合テープ１を用いた同軸ケーブルについて図面を参照して説明する。

図２及び図３を参照するに、この実施の形態に係る同軸ケーブル７は、例えばφ１．４ｍｍの軟銅線からなる内部導体９と、この内部導体９の外周に設けた例えば外径４．８ｍｍのポリエチレン（ＰＥ）からなる絶縁体１１と、この絶縁体１１の外周に設けた両面導通複合テープ１からなる第１外部導体１３と、この第１外部導体１３の外周に設けた素線径が例えば０．１４ｍｍφで且つ７持×２４打の軟銅線編組からなる第２外部導体１５と、この第２外部導体１５の外周に設けた例えば外径７．６ｍｍのＰＶＣからなる外被１７と、から構成されている。

なお、上記の第１外部導体１３は、前述した実施の形態の両面導通複合テープ１が用いられている。すなわち、図１（Ｂ）において複数の中間部材が例えば約１０μｍ厚のポリエステルテープ３で、導電層が例えば約５μｍ厚の銅箔５で構成されており、詳しくは前述した通りである。そして、前記両面導通複合テープ１が絶縁体１１の外周に例えば１／４オーバラップでらせん巻き（重ね巻き）されている。

また、上記の第２外部導体１５は遮断層として機能するものであり、上述した実施の形態では軟銅線編組が用いられているが、この実施の形態の両面導通複合テープ１を用いても構わない。

次に、表１に示されているように、この実施の形態の両面導通複合テープ１を用いて重ね巻きした同軸ケーブル７（図２の本願例）と、図８の従来例の両面複合テープ１１９を用いて縦添えした同軸ケーブル１９（図６の従来例の同軸ケーブル１０１と同じ）と、図８の従来例の両面複合テープ１１９を用いて重ね巻きした同軸ケーブル２１（比較例）とを製作し、各同軸ケーブル７、１９、２１における減衰量周波数特性と、曲げ回数による減衰量の変化とを試験した。

表１に示されているように、各同軸ケーブル７、１９、２１は、第１外部導体のみが異なるもので、他は同様である。したがって、本願例の同軸ケーブル７の第１外部導体１３による作用、効果を明確にすることができる。

ちなみに、本願例の同軸ケーブル７で用いる第１外部導体１３は、図１（Ｂ）に示されているように複数の中間部材が例えば１０μｍ厚のポリエステルテープ３で、導電層が例えば約５μｍ厚の銅箔５で構成される両面導通複合テープ１であり、絶縁体１１の外周に例えば１／４オーバラップでらせん巻き（重ね巻き）されている。

また、従来例の同軸ケーブル１９で用いる第１外部導体１０７は、図８に示されている構成であり、例えば２５μｍ厚のポリエステルテープ１１５の両面に例えば９μｍ厚の銅箔を設けた表裏導通なしの両面銅箔貼付ポリエステルテープの複合テープ１１９であり、絶縁体１０５の外周に縦添えされている。

また、比較例の同軸ケーブル２１で用いる第１外部導体は、図８に示されている構成であり、例えば２５μｍ厚のポリエステルテープの両面に例えば９μｍ厚の銅箔を設けているが表裏面導通なしの両面銅箔貼付ポリエステルテープの複合テープ１１９であり、絶縁体の外周に例えば１／４オーバラップでらせん巻き（重ね巻き）されている。

図４を参照するに、上記の各同軸ケーブル７、１９、２１における減衰量の周波数特性を試験したところ、本願例の同軸ケーブル７では、第１外部導体１３がらせん巻き構造であっても、従来例の同軸ケーブル１９の縦添え構造とほとんど同等の減衰量周波数特性を有していることが確認される。しかし、比較例の同軸ケーブル２１では、第１外部導体が導通なしの両面銅箔テープ１１９であるために導通がないので減衰量に大きな周期性が生じてしまっている。

次に、上記の本願例の同軸ケーブル７と従来例の同軸ケーブル１９における曲げ試験を行ったところ、図５に示されているような結果を得た。

このときの曲げ試験方法は、試料長が約４ｍの同軸ケーブルにて曲げ半径Ｒが４０ｍｍのマンドレルに１周半（５４０°）を巻き付け、次にその反対方向に１周半（−５４０°）を巻き付け、これを１回としたときの曲げ回数と減衰量の変化（減衰量初期値を１００としたときの相対値）が示されている。

従来例の縦添え構造の同軸ケーブル１９が４０回以降に減衰量の増加を生じているのに対して、本願例の構造の同軸ケーブル７では曲げ１００回でも減衰量の増加が１２％以下に抑えられていることが確認される。

以上のことから、この発明の実施の形態の同軸ケーブル７は、金属箔貼付プラスチックテープを縦添えした従来例の同軸ケーブル１９と同等の減衰量周波数特性を有しながら、従来例の同軸ケーブル１９よりも、曲げによる減衰量特性変化を低減させることができる。換言すれば、減衰量周波数特性において初期特性と耐久性とに優れる同軸ケーブル７を提供できると共に、この発明の実施の形態の両面導通複合テープ１が上記の優れた特性を有する同軸ケーブル７を提供し得るものであることが分かる。

なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。

例えば、この発明の実施の形態の同軸ケーブル７は、他の全ての同軸ケーブルにも適用可能であり、外部導体の構造が少なくとも１つから多重構造でも適用は可能である。また、様々な用途に適用可能である。

また、この発明の実施の形態の両面導通複合テープ１である金属箔貼付プラスチックテープは、アルミ、銅に限らず、あらゆる金属箔でも同様な効果がある。また、金属箔に銀や錫めっきを施した構造にも適用できる。

また、従来例の同軸ケーブル１９の縦添え構造では、銅箔貼付プラスチックテープの外周に設けた第２外部導体１５の軟銅線編組は銅箔貼付プラスチックテープを固定させる機能も有しているが、本願例の同軸ケーブル７の構造では銅箔貼付プラスチックテープを重ね巻きしているので第２外部導体１５がなくても独自に固定される。

さらに、本願例の同軸ケーブル７の構造では銅箔貼付プラスチックテープ（第１外部導体）の外周の軟銅線編組（第２外部導体）がなくても減衰量特性が同等であるので、軟銅線編組をなくすことによりケーブル外径の細径化が可能である。例えば、図２の同軸ケーブル７で例えばは約１ｍｍの細径化が可能である。

また、内部導体９には、前述した実施の形態の軟銅線の他に、錫めっきや銀めっきを施したものでも、あるいは銅合金を用いたものでも構わない。また、絶縁体１１には、前述した実施の形態のポリエチレンの他に、充実及び発泡架橋ポリエチレン、発泡ポリエチレン、充実及び発泡ポリプロピレン、ＰＴＦＥやＰＦＡやＦＥＰなどのフッ素樹脂（発泡も含む）でも構わない。また、外被１７もＰＶＣだけでなく多種の樹脂でも構わない。また、外皮の存在しない構造でもよい。

また、第２外部導体１５については、両面を導通させた金属箔貼付テープ（両面導通複合テープ１）を第２外部導体１５の一部として使用していれば多重構造でも構わない。

（Ａ）はこの発明の実施の形態の両面導通複合テープの平面図で、（Ｂ）は（Ａ）のテープ幅方向の縦断面図で、（Ｃ）は（Ｂ）とは異なる他の実施の形態で（Ａ）のテープ幅方向の縦断面図である。この発明の実施の形態の同軸ケーブルの断面図である。図２の縦断面図である。各種の同軸ケーブルの初期の減衰量周波数特性を示すグラフ図である。各種の同軸ケーブルの２２００ＭＨｚにおける曲げ回数による減衰量の変化を示すグラフ図である。従来の同軸ケーブルの断面図である。従来の複合テープの断面図である。従来の他の複合テープの断面図である。（Ａ）は従来の別の複合テープの平面図で、（Ｂ）は（Ａ）のテープ幅方向の縦断面図で、（Ｃ）は（Ｂ）とは異なる他の例で（Ａ）のテープ幅方向の縦断面図である。

符号の説明

１両面導通複合テープ
３ポリエステルテープ（中間部材）
５，５Ａ，５Ｂ銅箔（導電層）
７同軸ケーブル（この実施の形態の）
９内部導体
１１絶縁体
１３第１外部導体
１５第２外部導体（遮断層）
１７外被
１９同軸ケーブル（従来例の同軸ケーブル１０１と同じ）
２１同軸ケーブル（比較例）
ＩＦ間欠領域

Claims

内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設け、この外部導体の外周に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とする両面導通複合テープを用いた同軸ケーブル。
内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設け、この外部導体の外周に遮蔽層を設け、この遮蔽層の外周に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部、あるいは前記遮蔽層が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とする両面導通複合テープを用いた同軸ケーブル。
内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とする両面導通複合テープを用いた同軸ケーブル。
内部導体の外周に絶縁体を設け、この絶縁体の外周に外部導体を設け、この外部導体の外周に遮蔽層を設けてなる同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体の少なくとも一部、あるいは前記遮蔽層が、テープ幅方向に間欠的に並行して配置した複数の中間部材と、この複数の中間部材の両面と前記各中間部材の間の間欠領域とに一体的に形成した導電層と、からなる両面導通複合テープで構成されていることを特徴とする両面導通複合テープを用いた同軸ケーブル。