JP4732490B2 - 平面均一伝送線路 - Google Patents

Description

本発明は、ストリップ伝送線路、絶縁体層および電磁波遮蔽層が積層型でなされ、平面化された均一伝送線路を形成することができるため、建物の室内外空間の床に用いられる床材に本発明に係る平面均一伝送線路を内蔵させて既存の電源ケーブル、伝送ケーブルの代わりに使用することができ、これにより日増しに複雑になる機器間の配線を簡単に構成することができるようにした平面均一伝送線路に関する。

従来の技術に係る図１の不均一平面伝送線路及びその製造方法(Non-uniform transmission line and method of fabricating the same)は、不均一平面伝送線路１と、これを平面化するために誘電体層４を中心として上部と下部に伝送線路３、５を形成し、前記伝送線路３、５の上部と下部に絶縁体層２、６を形成することにより、ツイストペアケーブルの特性である長距離特性を維持することができた（特許文献１）。

ところが、前記不均一平面伝送線路は、実際環境で誘電体層の上部と下部に形成されるツイストペアケーブルの構造的特性である不均一性及び不連続性による雑音損失によって信号伝送距離の短縮と伝送信号の損失が多くなるため、信号の伝送に制約が伴うという問題点が発生する。

また、前記不均一平面伝送線路は、低周波信号の伝送にのみ主に用いられるものであって、高周波信号の伝送に主に用いられる同軸ケーブルなどの伝送特性を得ることができないという問題点がある。
しかも、前記不均一平面伝送線路は、電磁波遮蔽に対する機能がないため、各種雑音に露出し易いという問題点がある。

従って、前記不均一平面伝送線路は、雑音信号に同一に露出して共通モード雑音排除に対する制約があって、伝送帯域における伝送損失が高く、同軸ケーブルによって単一信号を伝送する特性を持つ平面伝送線路を実現することが難しいという問題点と、伝送線路に必須的な電磁波遮蔽機能がないという問題点を抱えている。
米国特許第６，７７４，７４１号明細書

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたもので、その目的とするところは、ストリップ伝送線路、絶縁体層および電磁波遮蔽層が積層型でなされ、平面化された均一伝送線路が形成されるため、従来の技術のツイストペアケーブルおよび同軸ケーブルを代替することが可能な平面均一伝送線路を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記ストリップ伝送線路のストリップ線路が誘電体層を中心として上部と下部に形成されることによりインピーダンスを分散させるため、動作周波数帯域で低損失の伝送特性を得ることができるとともに前記平面均一伝送線路の全体大きさを小型化することができるうえ、電磁波遮蔽層によって電磁波遮蔽機能を持つ、平面均一伝送線路を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために複数のストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送するのと同時に前記信号を伝送するための複数のストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、前記第１ストリップ伝送線路の上部と前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される絶縁体層と、前記絶縁体層の上部と下部に形成される電磁波遮蔽層とを含んでなることを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路を提供する。

本発明は、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路に関するもので、高周波帯域で使用される同軸ケーブルと低周波帯域で使用されるツイストペアケーブルの伝送特性を全て満足させる平面均一伝送線路を実現することができ、良好な広帯域インピーダンス特性を持つ。

また、本発明は、二重に形成されたストリップ線路によって平面均一伝送線路の全体大きさが小型化され、電磁波遮蔽層が形成されているので、前記平面均一伝送線路から放射される電磁波および外部からの雑音も遮蔽することができるという効果がある。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路の好適な実施の形態について詳細に説明する。ところが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

図２は本発明の第１実施例に係る平面均一伝送線路１０の構成図、図３は図２による平面均一伝送線路１０の断面図である。図示の如く、図２は従来のツイストペアケーブルによって差動信号を伝送する特性を持つように誘電体層１５の共通断面上に２本のストリップ線路１１１、１１２を構成して平面化した伝送線路を示す。

図２のような第１実施例に係る平面均一伝送線路１０は、機能性高分子材質からなる誘電体層１０５の上部に、信号を伝送するために２本のストリップ線路１１１、１１２が形成されてなるストリップ伝送線路１００と、前記ストリップ伝送線路１００を絶縁するために前記ストリップ伝送線路１００の上部に形成される絶縁体層２００と、前記絶縁体層２００の上部と前記ストリップ伝送線路１００の下部に形成される電磁波遮蔽層３００とから構成される。

前記ストリップ伝送線路１００は、前記誘電体層１０５の上部に信号を伝送するために前記２本のストリップ線路１１１、１１２が形成された構造である。
前記誘電体層１０５は、０．１μｍ〜５０００μｍの範囲で一定の厚さを有し、比誘電率１〜１０の範囲で任意の比誘電率を有するポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミドおよびポリプロピレンのうちいずれか一つの材料で形成される。前記材料は柔軟な性質を持つので、全体的に前記平面均一伝送線路も柔軟な特性を持つ軟性構造である。
前記２本のストリップ線路としては、前記誘電体層１０５の上部に形成され、金属、ポリシリコン、セラミック、カーボンファイバー、伝導性インクおよび伝導性ペーストのいずれか一つからなる第１ストリップ線路１１１と第２ストリップ線路１１２が形成される。前記ストリップ伝送線路１００は、第１ストリップ線路１１１と第２ストリップ線路１１２を一組とし、複数形成できる。

前記第１および第２ストリップ線路１１１、１１２は、前記ストリップ伝送線路１００の長さに沿って一定の間隔で離隔して平行に並設される。前記平面均一伝送線路１０が撓んでも、前記第１および第２ストリップ線路１１１、１１２間の一定の離隔間隔は前記ストリップ伝送線路１００に沿って一定に維持される。
しかも、前記ストリップ伝送線路１００に第１マイナス／プラス差動信号が印加され、さらに詳しくは、前記第１マイナス差動信号は前記第１ストリップ線路１１１に印加され、前記第１プラス差動信号は前記第２ストリップ線路１１２に印加される。
前記絶縁体層２００は、前記ストリップ伝送線路１００の上部に形成され、前記第１及び第２ストリップ線路１１１、１１２を絶縁する被覆の役割を果たし、前記誘電体層１０５と同じ性質の材料のうちいずれか一つを用いても構わない。
前記電磁波遮蔽層３００は、前記ストリップ伝送線路１００が放射する電磁波および外部からの雑音も遮蔽する機能を有し、より詳しくは、前記絶縁体層２００の上部に形成される第１電磁波遮蔽層３１０と、前記ストリップ伝送線路１００の下部に形成される第２電磁波遮蔽層３２０とからなる。

ここで、前記第１電磁波遮蔽層３１０と第２電磁波遮蔽層３２０は、ポリチオフェンなどの伝導性高分子に高分子バインダー、増粘剤、分散剤、接着剤、潤滑剤および溶媒などを添加して伝導性高分子コーティング組成物を作った後、グラビア、オフセット、キスバー、ナイフ、メイヤバーまたはコーマー法を用いて０．１〜１０μｍの厚さにコーティングして５０〜２５０℃に放置し、約３０秒〜１時間乾燥させると、前記伝導性高分子コーティング組成物が揮発しながら透明な伝導性高分子コーティング層が前記絶縁体層２００の上部と前記ストリップ伝送線路１００の下部に形成されて前記第１電磁波遮蔽層３１０と第２電磁波遮蔽層３２０になる。

他の方法によれば、前記絶縁体層２００の上部と前記ストリップ伝送線路１００の下部に、伝導性高分子モノマー、酸化剤およびドーパントを混合して得た溶液を塗布した後、加熱して伝導性高分子コーティング層を形成した後、乾燥させると、前記第１電磁波遮蔽層３１０と第２電磁波遮蔽層３２０になる。

図４は本発明の第２実施例に係る平面均一伝送線路１０−１の構成図、図５は図４に係る平面均一伝送線路１０−１の断面図である。図示の如く、図４は従来と同様の同軸ケーブルによって単一信号を伝送する特性を持つように、誘電体層１０５−１の共通断面上に３本のストリップ線路１１１−１〜１１３−１を構成して平面化した伝送線路を示す。

図４のような第２実施例に係る平面均一伝送線路１０−１は、図２のストリップ伝送線路１００に単一信号を印加した構成であって、図２と重複する構成については同一の特性を持つようので、その詳細な説明は省略する。
したがって、図４に示すように、前記ストリップ伝送線路１００−１は、誘電体層１０５−１の上部に、信号を伝送するための３本のストリップ線路１１１−１〜１１３−１が形成されたものである。

前記３本のストリップ線路１１１−１〜１１３−１は、前記誘電体層１０５−１の上部に形成され、第１ストリップ線路１１１−１、第２ストリップ線路１１２−１および第３ストリップ線路１１３−１からなり、図２の２本のストリップ線路１１１、１１２と同じ性質の材料のうちいずれか一つを用いても構わない。
前記第１〜第３ストリップ線路１１１−１〜１１３−１は、前記ストリップ伝送線路１００−１の長さに沿って一定の間隔で離隔して平行に並設され、前記平面均一伝送線路１０−１が撓んでも、前記第１〜第３ストリップ伝送線路１１１−１〜１１３−１間の一定の離隔間隔は前記ストリップ伝送線路１００−１に沿って一定に維持される。

しかも、前記ストリップ伝送線路１００−１に単一信号が印加される。より詳しくは、前記第１ストリップ線路１１１−１は接地線路であり、前記第２ストリップ線路１１２−１には前記単一信号が印加され、前記第３ストリップ線路１１３−１は接地線路であるため、ＣＰＷ(Coplanar Waveguide)構造になる。また、前記ストリップ伝送線路１００−１は、第１ストリップ線路１１１−１、第２ストリップ線路１１２−１および第３ストリップ線路１１３−１を一組とし、複数形成できる。
前述したように、残りの構成は図２と同一の構成および特性を持つので、その詳細な説明は省略する。

図６は本発明の第３実施例に係る平面均一伝送線路４０の構成図、図７は図６による平面均一伝送線路４０の断面図であって、図２と同様に、ツイストペアケーブルによって差動信号を伝送する特性を持つ平面均一伝送線路１０にストリップ線路を二重に構成した平面均一伝送線路４０を示す。
したがって、平面均一伝送線路４０は、図６に示すように、機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために複数本のストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路４２０と、前記誘電体層の下部に、信号を伝送するために複数本のストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路４３０と、前記第１ストリップ伝送線路４２０の上部と第２ストリップ伝送線路４３０の下部に形成される絶縁体層５００と、前記絶縁体層５００の上部と下部に形成される電磁波遮蔽層６００とから構成される。

前記第１ストリップ伝送線路４２０は、前記誘電体層４０５の上部に、信号を伝送するために５本のストリップ線路４２１〜４２５が形成されてなる構造である。
より詳しくは、前記第１ストリップ伝送線路４２０は、第１ストリップ線路４２１、第２ストリップ線路４２２、第３ストリップ線路４２３、第４ストリップ線路４２４および第５ストリップ線路４２５から構成される。
前記第２ストリップ伝送線路４３０は、前記誘電体層４０５の下部に、信号を伝送するために５本のストリップ線路４３１〜４３５が形成されてなる構造である。
より詳しくは、前記第２ストリップ伝送線路４３０は、第１ストリップ線路４３１、第２ストリップ線路４３２、第３ストリップ線路４３３、第４ストリップ線路４３４および第５ストリップ線路４３５から構成される。

したがって、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０は、前記誘電体層４０５を中心として上部と下部に形成されるため、前記平面均一伝送線路４０の全体大きさの小型化および広帯域インピーダンス特性を得ることができる。
また、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０をなす複数本のストリップ線路４２１〜４２５、４３１〜４３５それぞれは、一定の幅と厚さを有し、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０の長さに沿って一定の間隔で互いに離隔して平行に並設される。これと同時に、前記平面均一伝送線路４０が撓んでも、前記複数本のストリップ線路４２１〜４２５、４３１〜４３５間の一定の離隔間隔は前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０に沿って一定に維持される。

前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０には、第１マイナス／プラス差動信号と第２マイナス／プラス差動信号が同時に印加される。より詳しくは、前記第１ストリップ伝送線路４２０の第１ストリップ線路４２１と前記第２ストリップ伝送線路４３０の第１ストリップ線路４３１には前記第１マイナス差動信号が同時に印加され、前記第１ストリップ伝送線路４２０の第２ストリップ線路４２２と前記第２ストリップ伝送線路４３０の第２ストリップ伝送線路４３２には第１プラス差動信号が同時に印加され、前記第１ストリップ伝送線路４２０の第３ストリップ線路４２３と前記第２ストリップ伝送線路４３０の第３ストリップ線路４３３は接地線路である。また、前記第１ストリップ伝送線路４２０の第４ストリップ線路４２４と前記第２ストリップ伝送線路４３０の第４ストリップ線路４３４には第２マイナス差動信号が同時に印加され、前記第１ストリップ伝送線路４２０の第５ストリップ線路４２５と前記第２ストリップ伝送線路４３０の第５ストリップ線路４３５には第２プラス差動信号が同時に印加される。

前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０を構成する複数本のストリップ線路４２１〜４２５、４３１〜４３５は、金属、ポリシリコン、セラミック、カーボンファイバー、伝導性インクおよび伝導性ペーストのいずれか一つで形成される。

前記誘電体層４０５は、０．１μｍ〜５０００μｍの範囲で一定の厚さを有し且つ比誘電率１〜１０の範囲で任意の比誘電率を有するポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミドおよびポリプロピレンのいずれか一つの機能性高分子材質で形成される。前記材料は柔軟な性質を持つので、全体的に前記平面均一伝送線路４０も柔軟な特性を持つ軟性構造である。
前記絶縁体層５００は、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０を絶縁する被覆の役割を果たすものであって、前記第１ストリップ伝送線路４２０の上部に形成される第１絶縁体層５１０と、前記第２ストリップ線路４３０の下部に形成される第２絶縁体層５２０とからなり、前記誘電体層４０５と同じ性質の材料のうちいずれか一つを用いても構わない。
前記電磁波遮蔽層６００は、前記絶縁体層５００の上部と下部に形成され、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０から放射される電磁波および外部からの雑音も遮蔽する機能を持つ。
より詳しくは、前記電磁波遮蔽層６００は、前記第１絶縁体層５１０の上部に形成される第１電磁波遮蔽層６１０と、前記第２絶縁体層５２０の下部に形成される第２電磁波遮蔽層６２０とからなる。

ここで、前記第１電磁波遮蔽層６１０と前記第２電磁波遮蔽層６２０は、ポリチオフェンなどの伝導性高分子に高分子バインダー、増粘剤、分散剤、接着剤、潤滑剤および溶媒などを添加して伝導性高分子コーティング組成物を作った後、グラビア、オフセット、キスバー、ナイフ、メイヤバーまたはコーマー法を用いて０．１〜１０μｍの厚さにコーティングして５０〜２５０℃に放置し、約３０秒〜１時間乾燥させると、前記伝導性高分子コーティング組成物が揮発しながら透明な伝導性高分子コーティング層が前記第１絶縁体層５１０の上部と第２絶縁体層５２０の下部に形成されて前記第１電磁波遮蔽層６１０と前記第２電磁波遮蔽層６２０になる。

別の方法によれば、前記第１絶縁体層５１０の上部と前記第２絶縁体層５２０の下部に、伝導性高分子モノマー、酸化剤およびドーパントを混合して得た溶液を塗布した後、加熱して伝導性高分子コーティング層を形成した後、乾燥させると、前記第１電磁波遮蔽層６１０と前記第２電磁波遮蔽層６２０になる。

次に、本発明に対する理解を助けるために、図６を参照して各部分の詳細仕様をより詳しく考察する。
前記誘電体層４０５は、８の比誘電率、０．０５ｍｍの厚さおよび５０ｍｍの幅を有し、ポリエチレンの機能性高分子材質からなる。
前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０を構成する複数本のストリップ線路４２１〜４２５、４３１〜４３５の材質は銅であり、前記複数本のストリップ線路４２１〜４２５、４３１〜４３５それぞれは０．０１ｍｍの厚さおよび８ｍｍの幅を有し、前記複数本のストリップ線路間の間隔は１ｍｍである。
前記絶縁体層５００は、０．０５ｍｍの厚さおよび５０ｍｍの幅を有し、ポリエチレンの機能性高分子材質からなる。

前記電磁波遮蔽層６００は、厚さ５μｍ以下の超薄膜からなり、表面抵抗０．０１〜１０Ｅ１Ω／ｃｍの伝導性高分子材質で出来ている。
ここで、前述した仕様は、本発明に対する理解を助けるために実施例を挙げて設計された平面均一伝送線路の仕様なので、それに限定されない。後述する図１２と図１３の平面均一伝送線路の特性はいずれも、図６で説明した仕様に設計された平面均一伝送線路４０を用いて分析および測定した平面均一伝送線路の特性である。

図８は本発明の第４実施例に係る平面均一伝送線路４０−１の構成図、図９は図８による平面均一伝送線路４０−１の断面図であって、図４と同様に、同軸ケーブルによって単一信号を伝送する特性の平面均一伝送線路１０−１にストリップ線路を二重に構成した平面均一伝送線路４０−１を示す。
図８のような第４実施例に係る平面均一伝送線路４０−１は、図６に示した第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０に２つの単一信号を同時に印加する構成であって、図６と重複する構成に対しては同一の特性を持つので、その詳細な説明は省略する。
したがって、図８に示すように、第１ストリップ伝送線路４２０−１と第２ストリップ伝送線路４３０−１は、誘電体層４０５−１の上部と下部に信号を伝送するための１０本のストリップ線路４２１−１〜４２５−１、４３１−１〜４３５−１が形成されたものである。

前記第１ストリップ伝送線路４２０−１は、前記誘電体層４０５−１の上部に形成され、第１ストリップ線路４２１−１、第２ストリップ線路４２２−１、第３ストリップ線路４２３−１、第４ストリップ線路４２４−１および第５ストリップ線路４２５−１からなる。
前記第２ストリップ伝送線路４３０−１は、前記誘電体層４０５−１の下部に形成され、第１ストリップ４３１−１、第２ストリップ線路４３２−１、第３ストリップ線路４３３−１、第４ストリップ線路４３４−１および第５ストリップ線路４３５−１からなる。
したがって、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１は、前記誘電体層４０５−１を中心として上部と下部に形成されるため、前記平面均一伝送線路４０−１の全体大きさの小型化および広帯域インピーダンス特性を得ることができる。
また、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１を成す複数本のストリップ線路４２１−１〜４２５−１、４３１−１〜４３５−１それぞれは、一定の幅と厚さを有し、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１の長さに沿って一定の間隔で互いに離隔して平行に並設される。これと共に、前記平面均一伝送線路４０−１が撓んでも、前記複数本のストリップ線路４２１−１〜４２５−１、４３１−１〜４３５−１間の一定の離隔間隔は前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１に沿って一定に維持される。

前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１には、第１単一信号と第２単一信号が同時に印加される。より詳しくは、前記第１ストリップ伝送線路４２０−１の第１ストリップ線路４２１−１と前記第２ストリップ伝送線路４３０−１の第１ストリップ線路４３１−１は接地線路であり、前記第１ストリップ伝送線路４２０−１の第２ストリップ線路４２２−１と前記第２ストリップ伝送線路４３０−１の第２ストリップ線路４３２−１には第１単一信号が同時に印加され、前記第１ストリップ伝送線路４２０−１の第３ストリップ線路４２３−１と前記第２ストリップ伝送線路４３０−１の第３ストリップ線路４３３−１は接地線路である。また、前記第１ストリップ伝送線路４２０−１の第４ストリップ線路４２４−１と前記第２ストリップ伝送線路４３０−１の第４ストリップ線路４３４−１には第２単一信号が同時に印加され、前記第１ストリップ伝送線路４２０−１の第５ストリップ線路４２５−１と前記第２ストリップ伝送線路４３０−１の第５ストリップ線路４３５−１は接地線路である。

前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１は、図６の前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０、４３０と同じ性質の材料のうちいずれか一つを用いても構わない。
前述したように、残りの構成は図６と同一の構成および特性を持つので、その詳細な説明は省略する。

また、本発明に対する理解を助けるために、図８を参照して各部分の詳細仕様をより詳しく考察する。
前記誘電体層４０５−１は、８の比誘電率、０．０５ｍｍの厚さおよび５０ｍｍの幅を有し、ポリエチレンの機能性高分子材質からなる。
前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１を構成する複数本のストリップ線路４２１−１〜４２５−１、４３１−１〜４３５−１それぞれは、銅材質からなり、０．０１ｍｍの厚さおよび８ｍｍの幅を有する。前記複数本のストリップ線路４２１−１〜４２５−１、４３１−１〜４３５−１間の間隔は１ｍｍである。
前記絶縁体層５００−１は、０．０５ｍｍの厚さおよび５０ｍｍの幅を有し、ポリエチレンの機能性高分子材質からなる。
前記電磁波遮蔽層６００−１は、厚さ５μｍ以下の超薄膜からなり、表面抵抗０．０１〜１０Ｅ１Ω／ｃｍの伝導性高分子材質で出来ている。

ここで、前述した仕様は、本発明に対する理解を助けるために実施例を挙げて設計された平面均一伝送線路の仕様なので、それに限定されない。後述する図１４と図１５の平面均一伝送線路特性はいずれも、図８で説明した仕様に設計された平面均一伝送線路４０−１を用いて分析および測定した平面均一伝送線路の特性である。
図１０は本発明の第５実施例に係る平面均一伝送線路４０−２の構成図、図１１は図１０による平面均一伝送線路４０−２の断面図であって、図８に示した第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１に３つの単一信号が印加される構成であり、図８と重複する構成については同一の特性を持つので、その詳細な説明は省略する。
したがって、平面均一伝送線路４０−２は、図１０に示すように、誘電体層４０５−２の上部に形成される第１ストリップ伝送線路４２０−２と、前記誘電体層４０５−２の下部に形成される第２ストリップ伝送線路４３０−２とからなる。

より詳しくは、前記第１ストリップ伝送線路４２０−２は、第１ストリップ線路４２１−２、第２ストリップ線路４２２−２、第３ストリップ線路４２３−２、第４ストリップ線路４２４−２および第５ストリップ線路４２５−２からなり、前記第２ストリップ伝送線路４３０−２は、第１ストリップ線路４３１−２、第２ストリップ線路４３２−２、第３ストリップ線路４３３−２、第４ストリップ線路４３４−２および第５ストリップ線路４３５−２からなる。

また、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−２、４３０−２は、前記誘電体層４０５−２を中心として上部と下部に形成されるため、前記平面均一伝送線路４０−２の全体大きさの小型化および広帯域インピーダンス特性を得ることができる。
しかも、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−２、４３０−２を成す複数本のストリップ線路４２１−２〜４２５−２、４３１−２〜４３５−２それぞれは、一定の幅と厚さを有し、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−２、４３０−２の長さに応じて一定の間隔で互いに離隔して平行に並設される。これと共に、前記平面均一伝送線路４０−２が撓んでも、前記複数本のストリップ線路４２１−２〜４２５−２、４３１−２〜４３５−２間の一定の離隔間隔は、前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−２、４３０−２に沿って一定に維持される。

前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−２、４３０−２には、第１単一信号、第２単位信号および第３単一信号が同時に印加される。より詳しくは、前記第１ストリップ伝送線路４２０−２の第１ストリップ線路４２１−２と前記第２ストリップ伝送線路４３０−２の第１ストリップ線路４３１−２には第１単一信号が同時に印加され、前記第１ストリップ伝送線路４２０−２の第２ストリップ線路４２２−２と前記第２ストリップ伝送線路４３０−２の第２ストリップ線路４３２−２は接地線路であり、前記第１ストリップ伝送線路４２０−２の第３ストリップ線路４２３−２と前記第２ストリップ伝送線路４３０−２の第３ストリップ線路４３３−２には第２単一信号が同時に印加される。また、前記第１ストリップ伝送線路４２０−２の第４ストリップ線路４２４−２と前記第２ストリップ伝送線路４３０−２の第４ストリップ線路４３４−２は接地線路であり、前記第１ストリップ伝送線路４２０−２の第５ストリップ線路４２５−２と前記第２ストリップ伝送線路４３０−２の第５ストリップ線路４３５−２には第３単一信号が同時に印加される。
前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−２、４３０−２は、図８の前記第１および第２ストリップ伝送線路４２０−１、４３０−１と同じ性質の材料のうちいずれか一つを用いても構わない。

図１２は本発明の図６に係る差動インピーダンスの特性図である。第３実施例で前述したように、図１２および図１３は図６の各部分の詳細仕様に設計された平面均一伝送線路４０を用いて分析及び測定した特性図である。
図６に示したような第３実施例に係る平面均一伝送線路４０に対して０〜１ＧＨｚの周波数帯域でインピーダンスを測定した結果を示す。
測定した平面均一伝送線路４０のインピーダンスは、通常１００Ωの差動インピーダンス伝送線路のインピーダンス誤差範囲である１０％以内に入るので、本発明に係る平面均一伝送線路は、高周波帯域で得難い広帯域インピーダンス同一特性を得ることができる。

図１３は本発明の図６による挿入損失と反射係数の特性図であって、図６に示したような第３実施例に係る平面均一伝送線路４０に対して０〜１ＧＨｚの周波数帯域で反射係数と挿入損失を測定した結果を示す。
ここで、前記第１、第２、第４および第５ストリップ線路４２１、４２２、４２４、４２５、４３１、４３２、４３４、４３５の長さが２００ｍｍのとき、１００ＭＨｚ周波数での挿入損失は０．０２ｄＢであり、通常、ＵＴＰ(Unshielded Twist Pair)ケーブルの伝送規格の場合、１００ＭＨｚ周波数での挿入損失が２２ｄＢ／１００ｍと規定されており、本発明の平面均一伝送線路の長さが１００ｍのとき、挿入損失は１０ｄＢ程度である。このことから、挿入損失が大幅向上することが分かる。

図１４は本発明の図８による単一インピーダンスの特性図である。第４実施例で前述したように、図１４および図１５は図８の各部分の詳細仕様に設計された平面均一伝送線路４０−１を用いて分析および測定した特性図である。
図８に示したような第４実施例に係る平面均一伝送線路４０−１に対して０〜１ＧＨｚの周波数帯域でインピーダンスを測定した結果を示す。
したがって、通常、ＨＤＴＶが動作する周波数帯域５４ＭＨｚ〜８００ＭＨｚの周波数で信号伝送を行うための７５Ω同軸ケーブルの場合、全帯域にわたって均一なインピーダンス特性を持っていれば伝送特性を保障するので、本発明に係る平面均一伝送線路は広帯域インピーダンス同一特性を得ることができる。

図１５は本発明の図８による挿入損失と反射係数の特性図であって、図８に示したような第３実施例に係る平面均一伝送線路４０−１に対して０〜１ＧＨｚの周波数帯域で反射係数と挿入損失を測定した結果を示す。
ここで、通常、ＨＤＴＶが動作する周波数帯域５４ＭＨｚ〜８００ＭＨｚの周波数で信号伝送を行うための７５Ω同軸ケーブルの場合、同軸ケーブルの種類によって異なるが、一般に用いられるＬ−４ＣＦＢケーブルは、１００ｍ当りの挿入損失は２５ｄＢ以下、反射係数は１５ｄＢ以上なので、本発明の平面均一伝送線路の長さが１００ｍのとき、挿入損失は２５ｄＢ以下、反射係数は１５ｄＢ程度であって、良好な特性を得ることができる。

以上、本発明について詳細に説明したが、その過程で言及した実施例は例示的なものに過ぎず、限定的なものではないことを明きからにし、本発明は特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想または分野から外れない範囲内で、均等に対処できる程度の構成要素変更は本発明の範囲に属する。

従来の不均一平面伝送線路に対する構成図である。 本発明の第１実施例に係る平面均一伝送線路の構成図である。 図２に係る平面均一伝送線路の断面図である。 本発明の第２実施例に係る平面均一伝送線路の構成図である。 図４に係る平面均一伝送線路の断面図である。 本発明の第３実施例に係る平面均一伝送線路の構成図である。 図６に係る平面均一伝送線路の断面図である。 本発明の第４実施例に係る平面均一伝送線路の構成図である。 図８に係る平面均一伝送線路の断面図である。 本発明の第５実施例に係る平面均一伝送線路の構成図である。 図１０による平面均一伝送線路の断面図である。 本発明の図６による差動インピーダンスの特性図である。 本発明の図６による挿入損失と反射係数の特性図である。 本発明の図８による単一インピーダンスの特性図である。 本発明の図８による挿入損失と反射係数の特性図である。

符号の説明

１０、１０−１、４０、４０−１、４０−２ 平面均一伝送線路
１００、１００−１ ストリップ伝送線路
１０５、１０５−１、４０５、４０５−１、４０５−２ 誘電体層
４２０、４２０−１、４２０−２ 第１ストリップ伝送線路
４３０、４３０−１、４３０−２ 第２ストリップ伝送線路
１１１、１１１−１、４２１、４３１、４２１−１、４３１−１、４２１−２、４３１−２ 第１ストリップ線路
１１２、１１２−１、４２２、４３２、４２２−１、４３２−１、４２２−２、４３２−２ 第２ストリップ線路
１１３−１、４２３、４３３、４２３−１、４３３−１、４２３−２、４３３−２ 第３ストリップ線路
４２４、４３４、４２４−１、４３４−１、４２４−２、４３４−２ 第４ストリップ線路
４２５、４３５、４２５−１、４３５−１、４２５−２、４３５−２ 第５ストリップ線路
２００、２００−１、５００、５００−１、５００−２ 絶縁体層
５１０、５１０−１、５２０−１ 第１絶縁体層
５２０、５２０−１、５２０−２ 第２絶縁体層
３００、３００−１、６００、６００−１、６００−２ 電磁波遮蔽層
３１０、３１０−１、６１０、６１０−１、６１０−２ 第１電磁波遮蔽層
３２０、３２０−１、６２０、６２０−１、６２０−２ 第２電磁波遮蔽層

Claims (27)

1. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために複数のストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
   前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送するのと同時に前記信号を伝送するための複数のストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
   前記第１ストリップ伝送線路の上部と前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される絶縁体層と、
   前記絶縁体層の上部と下部に形成される電磁波遮蔽層とを含んでなることを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
2. 前記第１ストリップ伝送線路と前記第２ストリップ伝送線路には、差動信号が同時に印加されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
3. 前記第１ストリップ伝送線路は、第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路からなることを特徴とする、請求項２に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
4. 前記第１ストリップ伝送線路を形成する前記第１〜第５ストリップ線路は、前記第１〜第５ストリップ線路間の一定の離隔間隔が前記ストリップ伝送線路の長さに沿って変わりなく維持されることを特徴とする、請求項３に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
5. 前記第２ストリップ伝送線路は、前記第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、前記第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および前記第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路からなることを特徴とする、請求項３に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
6. 前記第２ストリップ伝送線路を形成する前記第１〜第５ストリップ線路は、前記第１〜第５ストリップ線路間の一定の離隔間隔が前記ストリップ伝送線路の長さに沿って変わりなく維持されることを特徴とする、請求項５に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
7. 前記第１ストリップ伝送線路と前記第２ストリップ伝送線路には、２つの単一信号が同時に印加されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
8. 前記第１ストリップ伝送線路は、接地線路としての第１ストリップ線路、第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路からなることを特徴とする、請求項７に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
9. 前記第１ストリップ伝送線路を形成する第１〜第５ストリップ線路は、前記第１〜第５ストリップ線路間の一定の離隔間隔が前記ストリップ伝送線路の長さに沿って変わりなく維持されることを特徴とする、請求項８に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
10. 前記第２ストリップ伝送線路は、接地線路としての第１ストリップ線路、第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路からなることを特徴とする、請求項７に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
11. 前記第２ストリップ伝送線路を形成する第１〜第５ストリップ線路は、前記第１〜第５ストリップ線路間の一定の離隔間隔が前記ストリップ伝送線路の長さに沿って変わりなく維持されることを特徴とする、請求項１０に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
12. 前記第１ストリップ伝送線路と前記第２ストリップ伝送線路には、３つの単一信号が同時に印加されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
13. 前記第１ストリップ伝送線路は、第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および第３単一信号が印加される第５ストリップ線路からなることを特徴とする、請求項１２に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
14. 前記第１ストリップ伝送線路を形成する第１〜第５ストリップ線路は、前記第１〜第５ストリップ線路間の一定の離隔間隔が前記ストリップ伝送線路の長さに沿って変わりなく維持されることを特徴とする、請求項１３に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
15. 前記第２ストリップ伝送線路は、前記第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および前記第３単一信号が印加される第５ストリップ線路からなることを特徴とする、請求項１３に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
16. 前記第２ストリップ伝送線路を形成する第１〜第５ストリップ線路は、前記第１〜第５ストリップ線路間の一定の離隔間隔が前記ストリップ伝送線路の長さに沿って変わりなく維持されることを特徴とする、請求項１５に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
17. 前記絶縁体層は、前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層とからなることを特徴とする、請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
18. 前記電磁波遮蔽層は、前記第１絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、前記第２絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とからなることを特徴とする、請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
19. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、前記第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、前記第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および前記第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、
    前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層と、
    前記第１絶縁体層の上部と前記第２絶縁体層の下部に形成される電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
20. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、前記第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、前記第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および前記第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部と前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される絶縁体層と、
    前記絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、
    前記絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
21. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、前記第１マイナス差動信号が印加される第１ストリップ線路、前記第１プラス差動信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２マイナス差動信号が印加される第４ストリップ線路、および前記第２プラス差動信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、
    前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層と、
    前記第１絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、
    前記第２絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
22. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、接地線路としての第１ストリップ線路、第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、接地線路としての第１ストリップ線路、前記第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地信号としての第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、
    前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層と、
    前記第１絶縁体層の上部と前記第２絶縁体層の下部に形成される電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
23. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、接地線路としての第１ストリップ線路、第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、接地線路としての第１ストリップ線路、前記第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部と前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される絶縁体層と、
    前記絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、
    前記絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
24. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、接地線路としての第１ストリップ線路、第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、接地線路としての第１ストリップ線路、前記第１単一信号が印加される第２ストリップ線路、接地線路としての第３ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第４ストリップ線路、および接地線路としての第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、
    前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層と、
    前記第１絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、
    前記第２絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
25. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および第３単一信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、前記第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および前記第３単一信号が印加される第５ストリップ線路が形成された第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、
    前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層と、
    前記第１絶縁体層の上部と前記第２絶縁体層の下部に形成される電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
26. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および第３単一信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、前記第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および前記第３単一信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部と前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される絶縁体層と、
    前記絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、
    前記絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。
27. 機能性高分子材質からなる誘電体層の上部に、信号を伝送するために、第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および第３単一信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第１ストリップ伝送線路と、
    前記誘電体層の下部に、前記信号を前記第１ストリップ伝送線路により伝送すると同時に、前記信号を伝送するために、前記第１単一信号が印加される第１ストリップ線路、接地線路としての第２ストリップ線路、前記第２単一信号が印加される第３ストリップ線路、接地線路としての第４ストリップ線路、および前記第３単一信号が印加される第５ストリップ線路が形成されてなる第２ストリップ伝送線路と、
    前記第１ストリップ伝送線路の上部に形成される第１絶縁体層と、
    前記第２ストリップ伝送線路の下部に形成される第２絶縁体層と、
    前記第１絶縁体層の上部に形成される第１電磁波遮蔽層と、
    前記第２絶縁体層の下部に形成される第２電磁波遮蔽層とを含むことを特徴とする、電磁波遮蔽機能を持つ平面均一伝送線路。