JP2009266592A - 高周波用同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】良好な伝送特性を維持しつつ軽量化及び低コスト化された高周波用同軸ケーブルを提供する。
【解決手段】
高周波用同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の外周に配設された絶縁層１３と、絶縁層１３の外周に銅ＰＥＴテープが配設された外部導体１４とを有する同軸ケーブルであって、外部導体１４は、その外周側が、樹脂糸２２により形成された押さえ巻き層１６によって保持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波用同軸ケーブルに関する。

高周波用同軸ケーブルとして、図６に示すように、中心導体６１上に絶縁体６２、外部導体６３、ジャケット６４を設け、外部導体６３をアルミ箔単体６５の巻付けと銅編組６６との複合で構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような高周波用同軸ケーブルでは、高周波帯域での伝送特性の改善が可能とされている。

特開平９−２９３４１８号公報

上記従来の高周波用同軸ケーブルは、アルミ箔単体６５を保持するために銅編組６６を用いている。銅編組は高周波用同軸ケーブルにおける質量及び材料コストの大きな割合を占めており、高周波用同軸ケーブルの軽量化及び低コスト化が困難であった。

本発明の目的は、高周波伝送における良好な伝送特性を維持しつつも軽量化及び低コスト化された高周波用同軸ケーブルを提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明に係る高周波用同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の外周に配設された絶縁層と、前記絶縁層の外周に金属層を含む金属テープが配設された外部導体とを有する高周波用同軸ケーブルであって、
前記外部導体は、その外周側が、主として樹脂により形成された押さえ巻き層によって保持されていることを特徴とする。

本発明に係る高周波用同軸ケーブルにおいて、前記押さえ巻き層は、複数本の樹脂糸または樹脂テープを編組してなることが好ましい。
または、前記押さえ巻き層は、複数本の樹脂糸または樹脂テープを横巻きしてなることが好ましい。

本発明に係る高周波用同軸ケーブルにおいて、前記押さえ巻き層は、その一部に導電性材料を含むことが好ましい。

本発明に係る高周波用同軸ケーブルにおいて、前記押さえ巻き層における前記導電性材料の含有割合が、１．７体積％以上５０体積％未満であることが好ましい。

本発明の高周波用同軸ケーブルによれば、銅等の金属材料と比較して比重が小さくかつ安価な樹脂により形成された押さえ巻き層によって外部導体の外周を保持した構造であるので、良好な伝送特性を維持しつつ軽量化及び低コスト化することができる。

以下、本発明に係る高周波用同軸ケーブルの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る高周波用同軸ケーブルの断面図である。
図１に示すように、高周波用同軸ケーブル１１は、径方向の断面内の中心に配置された中心導体１２と、中心導体１２の外周に配設された絶縁層１３と、絶縁層１３の外周に配設された外部導体１４と、外部導体１４の外周に配設された外被１５と、を有する。この高周波用同軸ケーブル１１は、例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）を構成するアンテナと本体とを繋ぐケーブルとして用いられる。

中心導体１２は、例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度の直径の軟銅線２１を複数本（本実施形態では７本）撚り合わせたもので、その撚り合わせた外径は、０．３〜１．１ｍｍ程度である。この中心導体１２を覆う絶縁層１３は、例えば、架橋発泡ポリエチレンからなるもので、その外径は、１．５〜３．０ｍｍ程度である。また、外被１５は、例えば、非移行ＰＶＣ（塩化ビニル）やＰＥ（ポリエチレン）からなるもので、その外径は、２．０〜４．０ｍｍ程度である。

この高周波用同軸ケーブル１１を構成する外部導体１４は、金属層を含む金属テープからなる。金属テープは金属箔と樹脂テープとからなる。金属テープは例えば、銅箔とＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを貼り合わせた銅ＰＥＴテープからなる。銅ＰＥＴテープは、ＰＥＴフィルムによって耐久性が高められており、製造中などに張力が作用しても切れにくくなっている。この外部導体１４は、銅ＰＥＴテープが、その銅箔を外側に向けて軸方向に沿って縦添えされて、絶縁層１３の外周面を覆っている。

外部導体１４の外周には、押さえ巻き層１６が設けられ、これにより外部導体１４が覆われて保持されている。押さえ巻き層１６は、０．０５〜０．２０ｍｍ程度の直径の樹脂糸２２を巻き付けてなるもので、樹脂糸２２としては、スフ（レーヨン）糸、ポリプロピレン糸、ナイロン糸、ＰＥＴ糸などの化学（合成）繊維が用いられる。
この押さえ巻き層１６は、数本（本実施形態では５本）の樹脂糸２２を１単位として配列した複数束（本実施形態では１２束）の繊維束２３を外部導体１４の外周に編組することにより形成されている。

この高周波用同軸ケーブル１１では、銅ＰＥＴテープからなる外部導体１４によって、５０ＭＨｚ以上の高周波信号の漏洩減衰が小さく抑えられる。なお、絶縁層１３の誘電率、内部導体１２の外径および絶縁層１３の外径で決まるインピーダンスは約５０Ωである。

このように、本実施形態に係る高周波用同軸ケーブル１１によれば、外部導体１４の外周を樹脂糸２２の編組による押さえ巻き層１６によって保持している。これにより、端末処理等で外被１５を除去しても、縦添えした銅ＰＥＴテープをばらけさせることがない。また、樹脂の押さえ巻き層１６は銅などの金属材料と比較して比重が小さく、しかも安価であるため、軽量化及び低コスト化することができる。また、高周波領域においては、外部導体を金属テープと銅編組とで構成しても高周波電流は金属テープの部分を流れ、銅編組ではほとんど流れない。金属テープの厚さを０．０１ｍｍとすると、５０ＭＨｚ以上でほぼすべての電流がテープ内を流れ、外部導体の一部を銅編組で構成する必要がない。したがって、本実施形態の高周波同軸ケーブルは、押さえ巻き層１６が樹脂であっても外部導体１４の銅ＰＥＴテープにより５０ＭＨｚ以上の高周波領域の伝送の減数量減衰量が小さく、伝送特性が良好である。
例えば、絶縁層１３の外径が１．５ｍｍで外被１５の外径が３．０ｍｍの高周波用同軸ケーブル１１では、外部導体１４を全体質量の約４２％を占める銅線の編組によって保持した従来構造の場合と比較して、必要な伝送特性を得つつ、質量を約３５％、原材料費を約３０％削減することができる。

次に、上記実施形態の高周波用同軸ケーブル１１の各種の変形例について、異なる構造部分を中心に説明する。
図２に示す高周波用同軸ケーブル１１ａは、押さえ巻き層１６ａを構成する一部の繊維束２３ａにおける樹脂糸２２の数本（本実施形態では２本）を、０．１０ｍｍ程度の直径の導電性材料である錫メッキ軟銅線からなるグランド線２４としたものである。また、図３に示す高周波用同軸ケーブル１１ｂは、押さえ巻き層１６ｂを構成する繊維束２３の一つに代えて、グランド線２４からなる銅線束２５を含めて編組したものである。
そして、このように、押さえ巻き層１６ａ，１６ｂに導電性材料のグランド線２４を含ませることにより、端末処理時等にグランド線２４をコネクタの接地ピンに接続することによって高周波用同軸ケーブル１１ａ，１１ｂの外部導体を容易に接地可能とすることができる。

図４に示す高周波用同軸ケーブル１１ｃは、外部導体１４の外周に、複数本（本実施形態では４２本）の樹脂糸２２を螺旋状に横巻きして押さえ巻き層１６ｃとしたものである。このように、本発明では繊維束２３を編組せずに樹脂糸２２を横巻きして押さえ巻き層１６ｃを形成しても良い。なお、この場合も、この横巻きした樹脂糸２２のうちの数本を、グランド線２４としても良い。

図５に示す高周波用同軸ケーブル１１ｄは、外部導体１４の外周に、例えば、０．５ｍｍの幅寸法を有する複数本（１２本）のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープからなる樹脂テープ２６を外部導体１４の外周に編組することにより押さえ巻き層１６ｄを形成したものである。このように、本発明では樹脂糸２２を用いず、樹脂テープ２６を編組して押さえ巻き層１６ｄを形成しても良い。なお、この場合、複数の樹脂テープ２６の何れかに代えて銅ＰＥＴテープ（導電性材料）などの金属テープを用い、この金属テープをグランド線として用いても良い。

なお、押さえ巻き層１６におけるグランドとなる導電性材料の含有割合は、１．７体積％以上５０体積％未満であることが好ましく、これにより、十分に軽量化を図りつつグランド性能も満足することができる。
また、上記高周波用同軸ケーブル１１，１１ａ〜ｄは、ＥＴＣ用に限らず、ＧＰＳ（Global Positioning System）、衛星ラジオまたは地上波デジタルテレビなどのケーブルとしても用いることができる。

本発明に係る高周波用同軸ケーブルの実施形態例の断面図である。 図１の変形例でありグランド線を有する高周波用同軸ケーブルの断面図である。 図１の変形例でありグランド線を有する高周波用同軸ケーブルの断面図である。 図１の変形例であり樹脂糸を横巻きした高周波用同軸ケーブルの断面図である。 図１の変形例であり樹脂テープを用いた高周波用同軸ケーブルの断面図である。 従来の高周波用同軸ケーブルの一例を示す断面図である。

符号の説明

１１：高周波用同軸ケーブル、１２：中心導体、１３：絶縁層、１４：外部導体、１６：押さえ巻き層、２２：樹脂糸、２４：グランド線（導電性材料）、２６：樹脂テープ

Claims (5)

1. 中心導体と、前記中心導体の外周に配設された絶縁層と、前記絶縁層の外周に金属層を含む金属テープが配設された外部導体とを有する高周波用同軸ケーブルであって、
   前記外部導体は、その外周側が、主として樹脂により形成された押さえ巻き層によって保持されていることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
2. 請求項１に記載の高周波用同軸ケーブルであって、
   前記押さえ巻き層は、複数本の樹脂糸または樹脂テープを編組してなることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
3. 請求項１に記載の高周波用同軸ケーブルであって、
   前記押さえ巻き層は、複数本の樹脂糸または樹脂テープを横巻きしてなることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の高周波用同軸ケーブルであって、
   前記押さえ巻き層は、その一部に導電性材料を含むことを特徴とする高周波用同軸ケーブル。
5. 請求項４に記載の高周波用同軸ケーブルであって、
   前記押さえ巻き層における前記導電性材料の含有割合が、１．７体積％以上５０体積％未満であることを特徴とする高周波用同軸ケーブル。

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