JP6815848B2 - Electromagnetic wave transmission cable - Google Patents

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本発明は、電磁波伝送ケーブルに関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave transmission cable.

樹脂等の誘電体で作られた中空導波管は、同軸ケーブル等の金属ケーブルや金属導波管に比べると軽量で且つフレキシブル性（柔軟性、曲げやすさ）が高く、さらに伝送損失も少なく伝送効率が良いため、主にミリ波（３０〜３００ＧＨｚ）からＴＨｚ帯（０．１〜１００ＴＨｚ）の電磁波を伝送するケーブルとして有効である。このような中空導波管として、伝送損失をさらに抑えるべくコア径（コア部分の径）の長さの範囲を定めた導波管が提案されている（例えば、特許文献１）。 Hollow waveguides made of dielectrics such as resin are lighter and more flexible (flexibility, bendability) than metal cables such as coaxial cables and metal waveguides, and have less transmission loss. Since the transmission efficiency is good, it is effective as a cable that mainly transmits electromagnetic waves in the millimeter wave (30 to 300 GHz) to the THz band (0.1 to 100 THz). As such a hollow waveguide, a waveguide in which the range of the core diameter (diameter of the core portion) is defined in order to further suppress the transmission loss has been proposed (for example, Patent Document 1).

また、中空導波管の導波路は、フレキシブル性（柔軟性、曲げやすさ）を考慮して、中空の誘電体層により構成されることが望ましい。このような樹脂等の誘電体からなるクラッド層及び乾燥空気や真空等からなるコアを有する導波管において、コア及びクラッド層の屈折率を考慮して、クラッド層の厚さをコア径の半分よりも薄くした導波管が提案されている（特許文献２）。 Further, it is desirable that the waveguide of the hollow waveguide is composed of a hollow dielectric layer in consideration of flexibility (flexibility, flexibility). In a waveguide having a clad layer made of a dielectric such as a resin and a core made of dry air or vacuum, the thickness of the clad layer is set to half the core diameter in consideration of the refractive index of the core and the clad layer. A waveguide made thinner than the above has been proposed (Patent Document 2).

米国特許７４０９１３２号公報U.S. Pat. No. 7,409,132 米国特許出願公開第２０１０／０１３５６２６号公報U.S. Patent Application Publication No. 2010/01355626

電磁波伝送ケーブルには、導波管を所定の位置に支持する支持部や、導波管同士を接続するコネクタ部が設けられている。このような支持部やコネクタ部では、位置ズレ防止の観点から、誘電体層の表面は金属スリーブや金具等の金属により被覆される。誘電体層の外側表面に部分的に金属が接していると、当該部分において金属との境界条件が発生し、それ以外の部分とは異なる伝送状態となる。特に金属との接触部分では伝送状態が悪化し、伝送損失が大きくなってしまう。 The electromagnetic wave transmission cable is provided with a support portion for supporting the waveguide at a predetermined position and a connector portion for connecting the waveguides. In such a support portion and a connector portion, the surface of the dielectric layer is covered with a metal such as a metal sleeve or a metal fitting from the viewpoint of preventing misalignment. When the metal is partially in contact with the outer surface of the dielectric layer, a boundary condition with the metal is generated at the portion, and the transmission state is different from that of the other portions. In particular, the transmission state deteriorates in the contact portion with the metal, and the transmission loss becomes large.

伝送損失を防ぐには、金属と接している部分の長さを短くする等の対処方法が考えられるが、接している部分が完全になくなるわけではないため、本質的な解決とはならない。このため、誘電体層の厚さを金属との境界条件を考慮した厚さとすることが望ましい。 In order to prevent transmission loss, it is possible to take measures such as shortening the length of the part in contact with the metal, but this is not an essential solution because the part in contact with the metal is not completely eliminated. Therefore, it is desirable that the thickness of the dielectric layer is set in consideration of the boundary condition with the metal.

上記した従来技術では、径の長さや層の厚さを定めるにあたり、支持部やコネクタ部における金属との接触による伝送状態の変化が考慮されていないという問題があった。また、誘電体層全体を金属との接触部分に合わせた厚さとすると、導波路全体での損失が大きくなる、誘電体層の厚さが薄すぎてその他の部分では導波路としての剛性が不足する等、使用に適さない場合が往々にしてあるという問題があった。 In the above-mentioned conventional technique, there is a problem that changes in the transmission state due to contact with metal in the support portion and the connector portion are not taken into consideration in determining the length of the diameter and the thickness of the layer. Further, if the entire dielectric layer has a thickness that matches the contact portion with the metal, the loss in the entire waveguide becomes large, the thickness of the dielectric layer is too thin, and the rigidity as the waveguide is insufficient in other portions. There was a problem that it was often unsuitable for use.

本発明が解決しようとする課題としては、導波管全体としての伝送損失及び剛性を維持しつつ金属との接触部分における伝送損失を低減することができないという問題が一例として挙げられる。 As an example of the problem to be solved by the present invention, it is not possible to reduce the transmission loss at the contact portion with the metal while maintaining the transmission loss and rigidity of the waveguide as a whole.

請求項１に記載の発明は、電磁波を伝送する伝送ケーブルであって、筒状に形成された中空の誘電体層からなる中空導波管と、前記中空導波管の長手方向に部分的に設けられ、前記中空導波管の一部分の外周を囲むように前記誘電体層の表面を被覆する金属材料と、を有し、前記中空導波管は、前記金属材料を前記長手方向に貫くものであって、且つ前記金属材料に被覆された金属被覆部と被覆されていない非被覆部とから構成され、前記金属被覆部における内径が前記非被覆部における内径よりも大きいことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a transmission cable for transmitting electromagnetic waves, in which a hollow waveguide composed of a hollow dielectric layer formed in a tubular shape and a hollow waveguide partially formed in the longitudinal direction of the hollow waveguide. The hollow waveguide has a metal material that covers the surface of the dielectric layer so as to surround the outer periphery of a part of the hollow waveguide, and the hollow waveguide penetrates the metal material in the longitudinal direction. a is, is and consists of a the non-coating portion not coated with the metal coating portion coated on a metal material, an inner diameter of the metallization being greater than the inner diameter of the unsheathed portion.

実施例１の電磁波伝送ケーブルの断面図である。It is sectional drawing of the electromagnetic wave transmission cable of Example 1. FIG. 実施例２の電磁波伝送ケーブルの断面図である。It is sectional drawing of the electromagnetic wave transmission cable of Example 2. FIG. 電磁波伝送ケーブルの中空導波管がコネクタ部及び支持部において金属スリーブに被覆される例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example which the hollow waveguide of an electromagnetic wave transmission cable is covered with a metal sleeve in a connector part and a support part.

以下、本発明の実施例であるについて、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description and the accompanying drawings in each of the following examples, substantially the same or equivalent parts are designated by the same reference numerals.

図１は、本発明の電磁波伝送ケーブル１００の断面図である。電磁波伝送ケーブル１００は、ミリ波からテラヘルツ波までの電磁波（３０〜１０００００ＧＨｚ）を伝送する伝送ケーブルであり、導波路が筒状に形成された中空の誘電体層からなる中空導波管１０から構成されている。また、電磁波伝送ケーブル１００は、他の電磁波伝送ケーブルとの接続が行われるコネクタ部において、中空導波管１０を被覆し且つ保持する金属スリーブ１３を有する。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave transmission cable 100 of the present invention. The electromagnetic wave transmission cable 100 is a transmission cable that transmits an electromagnetic wave (30 to 100,000 GHz) from millimeter waves to terahertz waves, and is composed of a hollow waveguide 10 made of a hollow dielectric layer in which a waveguide is formed in a tubular shape. Has been done. Further, the electromagnetic wave transmission cable 100 has a metal sleeve 13 that covers and holds the hollow waveguide 10 in a connector portion that is connected to another electromagnetic wave transmission cable.

中空導波管１０は、誘電体層１１及び中空領域１２から構成されている。中空領域１２は、電磁波が伝送される導波路となる部分である。 The hollow waveguide 10 is composed of a dielectric layer 11 and a hollow region 12. The hollow region 12 is a portion that serves as a waveguide for transmitting electromagnetic waves.

誘電体層１１は、中心軸ＣＡを中心として中空領域１２を囲むように筒状に形成されている。すなわち、誘電体層１１は、中心軸ＣＡを中心とした回転対称の形状を有する。誘電体層１１は、樹脂等の誘電体から構成されている。 The dielectric layer 11 is formed in a tubular shape so as to surround the hollow region 12 with the central axis CA as the center. That is, the dielectric layer 11 has a rotationally symmetric shape centered on the central axis CA. The dielectric layer 11 is made of a dielectric such as a resin.

中空領域１２は、電磁波が伝送される導波路となる部分であり、中空導波管１０の内径（すなわち、誘電体層１１からなる誘電体チューブの内径）に沿って、中心軸ＣＡを中心とした回転対称の形状に設けられている。 The hollow region 12 is a portion that serves as a waveguide for transmitting electromagnetic waves, and is centered on the central axis CA along the inner diameter of the hollow waveguide 10 (that is, the inner diameter of the dielectric tube made of the dielectric layer 11). It is provided in a rotationally symmetric shape.

中空導波管１０は、金属スリーブ１３により被覆されている部分と金属スリーブ１３により被覆されていない部分とで、誘電体層１１が異なる厚さ（膜厚）となるように形成されている。すなわち、誘電体層１１は、金属スリーブ１３により被覆されている部分と被覆されていない部分との境界ラインであるラインＢ１を境に、異なる厚さを有する。 The hollow waveguide 10 is formed so that the dielectric layer 11 has a different thickness (film thickness) between the portion covered with the metal sleeve 13 and the portion not covered with the metal sleeve 13. That is, the dielectric layer 11 has a different thickness with the line B1, which is the boundary line between the portion covered by the metal sleeve 13 and the portion not covered by the metal sleeve 13, as a boundary line.

具体的には、誘電体層１１は、金属スリーブ１３により被覆されている部分では厚さｄ１を有し、被覆されていない部分では厚さｄ２（ｄ２＞ｄ１）を有する。すなわち、誘電体層１１は、金属スリーブ１３により被覆されている部分における厚さ（膜厚）が金属スリーブ１３により被覆されている部分における厚さ（膜厚）よりも薄い形状を有する。 Specifically, the dielectric layer 11 has a thickness d1 in the portion covered by the metal sleeve 13 and a thickness d2 (d2> d1) in the portion not coated. That is, the dielectric layer 11 has a shape in which the thickness (film thickness) of the portion covered with the metal sleeve 13 is thinner than the thickness (film thickness) of the portion covered with the metal sleeve 13.

また、中空導波管１０は、金属スリーブ１３により被覆されている部分では内径ｗ１を有し、被覆されていない部分では内径ｗ２（ｗ２＜ｗ１）を有する。すなわち、中空導波管１０は、金属スリーブ１３により被覆されている部分では内径が大きく、金属スリーブ１３により被覆されていない部分では内径が小さくなるように形成されている。すなわち、金属スリーブ１３により被覆されている部分では中空領域１２の幅（中空導波管１０の中心軸ＣＡに垂直な方向における幅）が大きく、金属スリーブ１３により被覆されていない部分では中空領域１２の幅が小さい。 Further, the hollow waveguide 10 has an inner diameter w1 in the portion covered by the metal sleeve 13 and an inner diameter w2 (w2 <w1) in the portion not coated. That is, the hollow waveguide 10 is formed so that the inner diameter is large in the portion covered by the metal sleeve 13 and the inner diameter is small in the portion not covered by the metal sleeve 13. That is, the width of the hollow region 12 (the width in the direction perpendicular to the central axis CA of the hollow waveguide 10) is large in the portion covered by the metal sleeve 13, and the hollow region 12 is in the portion not covered by the metal sleeve 13. The width of is small.

また、中空導波管１０の金属スリーブ１３により被覆されている部分と金属スリーブ１３により被覆されていない部分とは同軸（中心軸が共通、同一）である。また、中空導波管１０の金属スリーブ１３により被覆されている部分の外径は、金属スリーブ１３により被覆されていない部分の外径と等しい。 Further, the portion of the hollow waveguide 10 covered by the metal sleeve 13 and the portion not covered by the metal sleeve 13 are coaxial (the central axis is common and the same). Further, the outer diameter of the portion of the hollow waveguide 10 covered by the metal sleeve 13 is equal to the outer diameter of the portion not covered by the metal sleeve 13.

金属スリーブ１３は、中空導波管１０の長手方向の所定距離に亘って設けられ、中空導波管１０の中心軸ＣＡを中心として中空導波管１０の外周を囲むように誘電体層１１の外側表面（すなわち、中空領域１２とは反対側の表面）を被覆している。また、金属スリーブ１３は、中心軸ＣＡを中心とした回転対称の断面形状を有する。 The metal sleeve 13 is provided over a predetermined distance in the longitudinal direction of the hollow waveguide 10, and the dielectric layer 11 surrounds the outer periphery of the hollow waveguide 10 with the central axis CA of the hollow waveguide 10 as the center. It covers the outer surface (ie, the surface opposite the hollow region 12). Further, the metal sleeve 13 has a rotationally symmetric cross-sectional shape about the central axis CA.

金属スリーブ１３により被覆されている部分における誘電体層１１の厚さｄ１は、誘電体層１１及び金属スリーブ１３の境界条件を考慮して、電磁波を伝送損失の少ないＨＥ１１モードでの伝送に適した厚さとなるように選択されている。具体的には、当該部分における誘電体層１１の厚さｄ１は、以下の式を満たすように設定されている。 The thickness d1 of the dielectric layer 11 in the portion covered by the metal sleeve 13 is suitable for transmitting electromagnetic waves in the HE11 mode with little transmission loss in consideration of the boundary conditions between the dielectric layer 11 and the metal sleeve 13. It is selected to be thick. Specifically, the thickness d1 of the dielectric layer 11 in the portion is set so as to satisfy the following equation.

ｄ１＝π／４／ｋ／√（ｎ2−１） （ｋ；波数ベクトル，ｎ；誘電体の屈折率）
従って、例えば電磁波が３００ＧＨｚ、誘電体層１１を構成する誘電体の屈折率がｎ＝１．５である場合、金属スリーブ１３により被覆されている部分における誘電体層１１の厚さｄ１＝１００μｍ程度となる。 d1 = π / 4 / k / √ (n 2 -1) (k; wavevector, n; the refractive index of dielectric)
Therefore, for example, when the electromagnetic wave is 300 GHz and the refractive index of the dielectric constituting the dielectric layer 11 is n = 1.5, the thickness d1 of the dielectric layer 11 in the portion covered by the metal sleeve 13 is about 100 μm. It becomes.

一方、金属スリーブ１３により被覆されていない部分における厚さｄ２は、上記式にかかわらず、電磁波の伝送がＨＥ１１モードでの伝送に適した厚さとなるように、ｄ１とは異なる値に設定されている。例えば、中空導波管１０自体の外径が１ｍｍであるとすると、金属スリーブ１３により被覆されていない部分における誘電体層１１の厚さｄ２は、１５０〜３００μｍ（すなわち、中空導波管１０の内径は７００〜４００μｍ）に設定されている。 On the other hand, the thickness d2 in the portion not covered by the metal sleeve 13 is set to a value different from d1 so that the transmission of electromagnetic waves becomes a thickness suitable for transmission in HE11 mode regardless of the above equation. There is. For example, assuming that the outer diameter of the hollow waveguide 10 itself is 1 mm, the thickness d2 of the dielectric layer 11 in the portion not covered by the metal sleeve 13 is 150 to 300 μm (that is, the hollow waveguide 10). The inner diameter is set to 700 to 400 μm).

なお、金属スリーブ１３により被覆されていない部分において、中空導波管１０の内径（すなわち、誘電体層１１からなる誘電体チューブの内径）は、伝送損失の少ないＨＥ１１モードへの固定を強めるため、伝送する電磁波の波長より小さく設定することが望ましい。一方、中空の領域が減少すると、誘電体による伝送損失が大きくなってしまうため、当該部分における中空導波管１０の内径は、伝送する電磁波の半波長よりも長く設定することが望ましい。従って、金属スリーブ１３により被覆されていない部分における中空導波管１０の内径は、伝送する電磁波の半波長以上且つ波長以下となるように設定されている。 In the portion not covered by the metal sleeve 13, the inner diameter of the hollow waveguide 10 (that is, the inner diameter of the dielectric tube made of the dielectric layer 11) strengthens the fixation to the HE11 mode with less transmission loss. It is desirable to set it smaller than the wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted. On the other hand, if the hollow region decreases, the transmission loss due to the dielectric increases. Therefore, it is desirable that the inner diameter of the hollow waveguide 10 in the portion is set longer than the half wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted. Therefore, the inner diameter of the hollow waveguide 10 in the portion not covered by the metal sleeve 13 is set to be not less than half the wavelength of the transmitted electromagnetic wave and not more than the wavelength.

また、中空導波管１０の外径は、伝送する電磁波の波長相当（電磁波の波長×誘電体層１１の屈折率）よりも大きいことが望ましい。一方、ＨＥ１１モードでの伝送を主とするためには、中空導波管１０の外径はあまり大きくないことが望ましく、具体的には伝送する電磁波の波長相当の倍以下であることが望ましい。従って、中空導波管１０の外径は、伝送する電磁波の波長相当以上且つ波長相当の倍以下となるように設定されている。 Further, it is desirable that the outer diameter of the hollow waveguide 10 is larger than the wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted (wavelength of the electromagnetic wave × refractive index of the dielectric layer 11). On the other hand, in order to mainly transmit in the HE11 mode, it is desirable that the outer diameter of the hollow waveguide 10 is not so large, and specifically, it is desirable that it is not more than twice the wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted. Therefore, the outer diameter of the hollow waveguide 10 is set to be equal to or more than the wavelength of the transmitted electromagnetic wave and not more than twice the wavelength.

以上のように、本実施例の電磁波伝送ケーブル１００では、金属スリーブ１３に被覆された部分と被覆されていない部分とで誘電体層１１の厚さが異なる。金属スリーブ１３に被覆された部分については、誘電体及び金属の境界条件を考慮して厚さが設定されており、それ以外の部分については、誘電体のみの伝送条件を考慮して厚さが設定されている。 As described above, in the electromagnetic wave transmission cable 100 of this embodiment, the thickness of the dielectric layer 11 differs between the portion covered with the metal sleeve 13 and the portion not covered with the metal sleeve 13. The thickness of the portion covered with the metal sleeve 13 is set in consideration of the boundary conditions between the dielectric and the metal, and the thickness of the other portion is set in consideration of the transmission condition of only the dielectric. It is set.

この構成によれば、中空導波管全体としての伝送損失及び剛性を維持しつつ、金属と接触する部分における伝送損失を低減することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to reduce the transmission loss at the portion in contact with the metal while maintaining the transmission loss and rigidity of the hollow waveguide as a whole.

図２（ａ）は、本発明の実施例２における電磁波伝送ケーブル２００の、中空導波管２０及び金属スリーブ２３の断面を示す図である。 FIG. 2A is a diagram showing a cross section of the hollow waveguide 20 and the metal sleeve 23 of the electromagnetic wave transmission cable 200 according to the second embodiment of the present invention.

本実施例の中空導波管２０は、誘電体層２１の厚さがｄ１からｄ２に変化する変化点が、金属スリーブ２３に被覆された部分と被覆されていない部分との境界であるラインＢ１ではなく、ラインＢ１よりも金属スリーブ２３に対して内側（すなわち金属スリーブ２３に被覆された部分の内部側）に位置するラインＢ２である点において、実施例１の中空導波管１０と異なる。 In the hollow waveguide 20 of the present embodiment, the change point at which the thickness of the dielectric layer 21 changes from d1 to d2 is the boundary between the portion covered with the metal sleeve 23 and the portion not covered with the metal sleeve 23. It differs from the hollow waveguide 10 of the first embodiment in that the line B2 is located inside the metal sleeve 23 with respect to the line B1 (that is, the inner side of the portion covered with the metal sleeve 23).

また、中空導波管２０は、内径がｗ１からｗ２に変化する変化点が、金属スリーブ２３に被覆された部分と被覆されていない部分との境界であるラインＢ１ではなく、ラインＢ１よりも金属スリーブ２３に対して内側（すなわち金属スリーブ２３に被覆された部分の内部側）に位置するラインＢ２である点において、実施例１の中空導波管１０と異なる。 Further, in the hollow waveguide 20, the change point at which the inner diameter changes from w1 to w2 is not the line B1 which is the boundary between the portion covered with the metal sleeve 23 and the portion not covered with the metal sleeve 23, but is more metal than the line B1. It differs from the hollow waveguide 10 of the first embodiment in that it is a line B2 located inside the sleeve 23 (that is, the inner side of the portion covered with the metal sleeve 23).

すなわち、中空導波管２０は、金属スリーブ２３に被覆された部分において、管の内径が金属スリーブ２３に被覆されていない部分における菅の内径よりも大きく且つ誘電体層２１の厚さが金属スリーブ２３に被覆されていない部分における誘電体層２１の厚さよりも小さい第１の領域Ａ１と、管の内径が金属スリーブ２３に被覆されていない部分における菅の内径と等しく且つ金属スリーブ２３に被覆されていない部分における誘電体層２１の厚さと等しい第２の領域Ａ２と、を有する。 That is, in the hollow waveguide 20, in the portion covered with the metal sleeve 23, the inner diameter of the tube is larger than the inner diameter of the tube in the portion not covered with the metal sleeve 23, and the thickness of the dielectric layer 21 is the metal sleeve. The first region A1, which is smaller than the thickness of the dielectric layer 21 in the portion not covered by 23, and the inner diameter of the pipe are equal to the inner diameter of the tube in the portion not covered by the metal sleeve 23 and are covered by the metal sleeve 23. It has a second region A2, which is equal to the thickness of the dielectric layer 21 in the non-existing portion.

図２（ｂ）は、本実施例の変形例である電磁波伝送ケーブル３００の、中空導波管３０及び金属スリーブ３３の断面を示す図である。 FIG. 2B is a diagram showing a cross section of the hollow waveguide 30 and the metal sleeve 33 of the electromagnetic wave transmission cable 300 which is a modification of this embodiment.

中空導波管３０は、誘電体層３１が第２の領域Ａ２において、誘電体層３１の厚さがｄ１からｄ２へと連続的に変化するテーパー部ＴＰを有する点で、図２（ａ）の中空導波管２０と異なる。 FIG. 2A shows that the hollow waveguide 30 has a tapered portion TP in which the thickness of the dielectric layer 31 continuously changes from d1 to d2 in the second region A2. It is different from the hollow waveguide 20 of.

図２（ａ）及び（ｂ）に示す中空導波管２０及び３０において、金属スリーブ２３及び３３により被覆され且つラインＢ２よりも内側の部分における厚さｄ１は、実施例１と同様、誘電体層２１及び３１と金属スリーブ２３及び３３との境界条件を考慮して、電磁波を伝送損失の少ないＨＥ１１モードでの伝送に適した厚さとなるように選択されている。具体的には、金属部分における厚さｄ１は、以下の式を満たすように設定されている。 In the hollow waveguides 20 and 30 shown in FIGS. 2A and 2B, the thickness d1 in the portion covered with the metal sleeves 23 and 33 and inside the line B2 is a dielectric material as in the first embodiment. Considering the boundary conditions between the layers 21 and 31 and the metal sleeves 23 and 33, the thickness of the electromagnetic wave is selected so as to be suitable for transmission in the HE11 mode with low transmission loss. Specifically, the thickness d1 of the metal portion is set so as to satisfy the following equation.

ｄ１＝π／４／ｋ／√（ｎ2−１） （ｋ；波数ベクトル，ｎ；誘電体の屈折率）
従って、例えば電磁波が３００ＧＨｚ、誘電体層２１及び３１を構成する誘電体の屈折率がｎ＝１．５である場合、誘電体層２１及び３１の厚さｄ１＝１００μｍ程度となる。 d1 = π / 4 / k / √ (n 2 -1) (k; wavevector, n; the refractive index of dielectric)
Therefore, for example, when the electromagnetic wave is 300 GHz and the refractive index of the dielectrics constituting the dielectric layers 21 and 31 is n = 1.5, the thickness d1 of the dielectric layers 21 and 31 is about 100 μm.

また、金属スリーブ２３及び３３により被覆され且つラインＢ２よりも外側の部分及び金属スリーブ２３及び３３により被覆されていない部分における厚さｄ２は、上記式にかかわらず、電磁波の伝送がＨＥ１１モードでの伝送に適した厚さとなるように、ｄ１とは異なる値に設定されている。例えば、中空導波管２０及び３０の外径が１ｍｍであるとすると、金属スリーブ２３及び３３により被覆され且つラインＢ２よりも外側の部分及び金属スリーブ２３及び３３により被覆されていない部分における誘電体層２１及び３１の厚さｄ２は、１５０〜３００μｍ（すなわち、中空導波管２０及び３０の内径は７００〜４００μｍ）に設定されている。 Further, regardless of the above equation, the thickness d2 in the portion covered with the metal sleeves 23 and 33 and outside the line B2 and the portion not covered with the metal sleeves 23 and 33 is such that the transmission of electromagnetic waves is in HE11 mode. It is set to a value different from d1 so that the thickness is suitable for transmission. For example, assuming that the hollow waveguides 20 and 30 have an outer diameter of 1 mm, the dielectric material in the portion covered with the metal sleeves 23 and 33 and outside the line B2 and the portion not covered with the metal sleeves 23 and 33. The thickness d2 of the layers 21 and 31 is set to 150 to 300 μm (that is, the inner diameters of the hollow waveguides 20 and 30 are 700 to 400 μm).

また、実施例１と同様、金属スリーブ２３及び３３により被覆され且つラインＢ２よりも外側の部分及び金属スリーブ２３及び３３により被覆されていない部分における中空導波管２０及び３０の内径（すなわち、誘電体層２１及び３１からなる誘電体チューブの内径）は、伝送する電磁波の波長より小さく半波長よりも長くなるように設定されている。また、中空導波管２０及び３０の外径についても、実施例１と同様、伝送する電磁波の波長相当（波長×誘電体層２１及び３１の屈折率）よりも大きく、波長相当の倍以下となるように設定されている。 Further, as in the first embodiment, the inner diameters (that is, dielectric) of the hollow waveguides 20 and 30 in the portion covered with the metal sleeves 23 and 33 and outside the line B2 and the portion not covered with the metal sleeves 23 and 33. The inner diameter of the dielectric tube composed of the body layers 21 and 31) is set to be smaller than the wavelength of the transmitted electromagnetic wave and longer than the half wavelength. Further, the outer diameters of the hollow waveguides 20 and 30 are also larger than the wavelength equivalent of the transmitted electromagnetic wave (wavelength × refractive index of the dielectric layers 21 and 31) and not more than twice the wavelength equivalent, as in the first embodiment. It is set to be.

以上のように、図２（ａ）及び（ｂ）の中空導波管２０及び３０は、金属スリーブ２３及び３３により被覆された部分と被覆されていない部分との境界であるラインＢ１ではなく、金属スリーブ２３及び３３により被覆された部分の内部側に誘電体層２１及び３１の厚さが変化する部分を有する。このため、実施例１の中空導波管１０と比較して、ラインＢ１の付近における変形（例えば、導波管が曲げられる等）に強い。 As described above, the hollow waveguides 20 and 30 of FIGS. 2A and 2B are not the line B1 which is the boundary between the portion covered by the metal sleeves 23 and 33 and the portion not covered by the metal sleeves 23 and 33. The inner side of the portion covered with the metal sleeves 23 and 33 has a portion where the thickness of the dielectric layers 21 and 31 changes. Therefore, as compared with the hollow waveguide 10 of Example 1, it is more resistant to deformation (for example, the waveguide is bent) in the vicinity of the line B1.

なお、第２の領域Ａ２では、第１の領域Ａ１や金属スリーブ２３及び３３により被覆されていない箇所と比べて部分的に伝送損失が大きいものの、当該領域は短距離であるため、導波管全体の伝送損失への影響は軽微である。 In the second region A2, although the transmission loss is partially larger than that in the first region A1 and the portions not covered by the metal sleeves 23 and 33, the region is a short distance, so that the waveguide is The effect on the overall transmission loss is minor.

従って、本実施例の中空導波管によれば、金属との接触部分における伝送損失を低減しつつ、変形に対する耐性を保つことができる。 Therefore, according to the hollow waveguide of the present embodiment, it is possible to maintain resistance to deformation while reducing transmission loss at the contact portion with the metal.

なお、本発明の実施形態は、上記実施例で示したものに限られない。例えば、上記実施例では、中空導波管が金属スリーブ１３（２３、３３）により被覆されている場合を例として説明したが、これに限られず、導波管を被覆するような形状の金属の金具等によって保持されていてもよい。 The embodiment of the present invention is not limited to that shown in the above examples. For example, in the above embodiment, the case where the hollow waveguide is covered with the metal sleeves 13 (23, 33) has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and a metal having a shape that covers the waveguide is used. It may be held by metal fittings or the like.

また、上記実施例では、電磁波伝送ケーブル１００（２００、３００）が、他の電磁波伝送ケーブルとの接続が行われるコネクタ部において金属スリーブ１３（２３、３３）を有する例について説明した。しかし、金属スリーブが設けられる部分はこれに限られず、図３に示すように、コネクタ部の他、電磁波伝送ケーブルを所定の高さに支持するための支持部に金属スリーブが設けられていても良い。 Further, in the above embodiment, an example in which the electromagnetic wave transmission cable 100 (200, 300) has a metal sleeve 13 (23, 33) at a connector portion to be connected to another electromagnetic wave transmission cable has been described. However, the portion where the metal sleeve is provided is not limited to this, and as shown in FIG. 3, even if the metal sleeve is provided in the support portion for supporting the electromagnetic wave transmission cable at a predetermined height in addition to the connector portion. good.

１０，２０，３０ 中空導波管
１１，２１，３１ 誘電体層
１２ 中空領域
１３，２３，３３ 金属スリーブ
１００，２００，３００ 電磁波伝送ケーブル
ＣＡ 中心軸
Ａ１ 第１の領域
Ａ２ 第２の領域
ＴＰ テーパー部 10, 20, 30 Hollow waveguide 11,21,31 Dielectric layer 12 Hollow region 13,23,33 Metal sleeve 100,200,300 Electromagnetic wave transmission cable CA Central axis A1 First region A2 Second region TP taper Department

Claims (9)

電磁波を伝送する伝送ケーブルであって、
筒状に形成された中空の誘電体層からなる中空導波管と、
前記中空導波管の長手方向に部分的に設けられ、前記中空導波管の一部分の外周を囲むように前記誘電体層の表面を被覆する金属材料と、
を有し、
前記中空導波管は、前記金属材料を前記長手方向に貫くものであって、且つ前記金属材料に被覆された金属被覆部と被覆されていない非被覆部とから構成され、前記金属被覆部における内径が前記非被覆部における内径よりも大きいことを特徴とする電磁波伝送ケーブル。 A transmission cable that transmits electromagnetic waves
A hollow waveguide composed of a hollow dielectric layer formed in a tubular shape,
A metal material partially provided in the longitudinal direction of the hollow waveguide and covering the surface of the dielectric layer so as to surround a part of the hollow waveguide.
Have,
The hollow waveguide is formed of a metal-coated portion that penetrates the metal material in the longitudinal direction and is coated with the metal material and an uncoated portion that is not coated, and is formed in the metal-coated portion. An electromagnetic wave transmission cable characterized in that the inner diameter is larger than the inner diameter of the uncoated portion. 前記中空導波管は、前記金属被覆部における前記誘電体層の厚さが前記非被覆部における前記誘電体層の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電磁波伝送ケーブル。 The electromagnetic wave transmission cable according to claim 1, wherein the hollow waveguide has a thickness of the dielectric layer in the metal coating portion smaller than the thickness of the dielectric layer in the uncoated portion. 前記中空導波管は、
前記金属被覆部及び前記非被覆部において同軸であり、
前記金属被覆部における外径と前記非被覆部における外径とが同一である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波伝送ケーブル。 The hollow waveguide
Coaxial in the metal-coated portion and the uncoated portion,
The outer diameter of the metal-coated portion and the outer diameter of the uncoated portion are the same.
The electromagnetic wave transmission cable according to claim 1 or 2. 前記中空導波管は、前記金属被覆部において、前記金属被覆部における内径が前記非被覆部における内径よりも大きい第１の領域と、前記金属被覆部における内径が前記非被覆部における内径と等しい第２の領域と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の電磁波伝送ケーブル。 In the hollow waveguide, in the metal-coated portion, the inner diameter of the metal-coated portion is larger than the inner diameter of the uncoated portion, and the inner diameter of the metal-coated portion is equal to the inner diameter of the uncoated portion. The electromagnetic wave transmission cable according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second region. 前記中空導波管は、前記第１の領域における前記誘電体層の厚さが前記非被覆部における前記誘電体層の厚さよりも小さく、前記第２の領域における誘電体層の厚さが前記非被覆部における誘電体層の厚さと等しいことを特徴とする請求項４に記載の電磁波伝送ケーブル。 In the hollow waveguide, the thickness of the dielectric layer in the first region is smaller than the thickness of the dielectric layer in the uncoated portion, and the thickness of the dielectric layer in the second region is said. The electromagnetic wave transmission cable according to claim 4, wherein the thickness is equal to the thickness of the dielectric layer in the uncoated portion. 前記中空導波管は、前記金属被覆部と前記非被覆部との境界付近において、前記誘電体層の厚さが連続的に変化するように形成されたテーパー領域を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の電磁波伝送ケーブル。 The hollow waveguide has a tapered region formed so that the thickness of the dielectric layer changes continuously in the vicinity of the boundary between the metal-coated portion and the uncoated portion. Item 2. The electromagnetic wave transmission cable according to any one of Items 1 to 5. 前記電磁波は、周波数が３０〜１０００００ＧＨｚであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の電磁波伝送ケーブル。 The electromagnetic wave transmission cable according to any one of claims 1 to 6, wherein the electromagnetic wave has a frequency of 30 to 100,000 GHz. 前記誘電体層の厚さは、前記電磁波の伝送がＨＥ１１モードでの伝送に適した値となるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の電磁波伝送ケーブル。 The electromagnetic wave transmission according to any one of claims 1 to 7, wherein the thickness of the dielectric layer is set so that the transmission of the electromagnetic wave is set to a value suitable for transmission in the HE11 mode. cable. 前記誘電体層の厚さは、前記金属被覆部において、前記金属材料と前記誘電体層との境界条件に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の電磁波伝送ケーブル。 The one according to any one of claims 1 to 8, wherein the thickness of the dielectric layer is set in the metal coating portion based on the boundary condition between the metal material and the dielectric layer. Electromagnetic wave transmission cable.
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