TW201011971A - Transmission medium - Google Patents
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- H01B11/00—Communication cables or conductors
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Description
201011971 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明,係有關於傳輸媒體,特別是有關於在訊號或 電力之傳輸時的相位延遲或是振幅衰減(電壓降下)爲極 少的傳輸媒體。 【先前技術】 Φ —般而言,當經由傳輸路徑來將訊號或電力作傳輸時 ,起因於傳輸路徑所具有之電阻成分或是電感成分,在受 訊側或受電側所受訊之訊號或電力,相對於送訊訊號(輸 入),係無法避免會有電壓降下(振幅衰減)或是相位延 遲而使傳輸特性劣化的事態。將此種相位延遲或是電壓之 降低抑制在最小限度,並以使傳輸特性成爲最佳化的方式 來設計傳輸路徑之構成一事,係成爲最大的課題。 特別是,在高頻訊號之傳輸時,由於存在於傳輸路徑 中之浮游電容或是電感、集膚效果(skin effect)或介電 損失等所致的損失、或是頻率分散等的影響,係會變大, 並使訊號劣化成爲顯著,而在長距離傳輸的情況時,在途 中而對訊號作放大之中繼器係成爲必要。 爲了對此種訊號劣化所致之問題作改善,於先前技術 中,設置有用以對於送訊側之送訊波形而預先考慮由於損 失所致之波形劣化並將其設爲對劣化量作了補償之波形的 等化器(Equalizer)之構成,係被實用化,但是’由於設 置等化器所致之成本上升、構成之複雜化,係成爲問題。 -5- 201011971 又,爲了對上述問題作對應,亦提案有:將訊號分離成訊 號劣化係爲顯著之高頻成分、和劣化爲少之低頻成分。例 如,藉由平面圖案呈現扁平之:?字形的波形劣化補償部, 來將送訊訊號分離爲低頻成分與高頻成分。亦即是,利用 高頻成分其對於電容之阻抗爲小一事,而形成利用有配線 間電容之高頻傳輸路徑,並藉由此高頻傳輸路徑來將高頻 成分作分離,另一方面,關於低頻成分,則係使用將該路 徑藉由3字形導體線路所構成了的低頻傳輸路徑來作分離 @ ,並藉由使低頻成分經過較高頻傳輸路徑而長度多出有特 定量之長度的低頻傳輸線路徑側,來在其與高頻傳輸路徑 之間形成傳輸之時間差,而使高頻成分較低頻成分而更快 地傳輸,藉由此,而對波形劣化作補償(將傳輸速度較低 頻成分爲更慢之高頻成分的延遲藉由距離差來作補償)。 藉由將此結果作合成,而對訊號波形劣化作補償。關於此 種構成之波形劣化補償傳輸路徑,係在專利文獻1中有所 揭示。 Θ 此種訊號劣化,在積體電路之配線中,亦爲相同,例 如,在以千兆赫以上之時脈頻率而動作之積體電路中,不 僅是配線之電感成分,作爲返回電流(return current)路 徑的接地之影響亦係變大,亦即是,在低頻區域中並不會 成爲問題之浮游電容或是電感,在高頻區域中係會成爲大 的問題,而返回電流係大大的依存於配線之頻率特性,而 並不一定會通過接地。其結果,在經由傳輸路徑而傳輸高 頻訊號時,傳輸特性係劣化,並在輸出端處產生更進一步 -6 - 201011971 之電壓準位的降低或是相位之延遲。 如此這般,在訊號傳輸路徑所傳輸之訊號品質,係會 受到傳輸路徑本身所具有之電阻成分、電容成分、電感成 分的影響,特別是在高頻傳輸時,此些成分之浮游成分係 會造成大的影響,因此,訊號之振幅衰減(電壓降下)、 相位延遲(延遲)係變得非常大,作爲傳輸特性之評價參 數的眼圖,係會嚴重的崩潰,而成爲訊號傳輸之最大的課 ❹ 題。 例如,在先前技術中,當經由2根的傳輸路徑,而將 原本並不存在相位之偏差的互爲相異之訊號,藉由相異之 傳輸特性來作傳輸的情況時,起因於傳輸路徑之傳輸頻率 特性的差異,在兩訊號中會產生相位差。爲了對此作補償 ,係將較快一方之訊號(相位延遲爲少之訊號)藉由延遲 器來使其延遲,而對兩訊號之相位差作補償。但是,此一 方法,係有必要特地將延遲時間爲少的訊號之相位與延遲 〇 爲大之訊號的相位作配合,而成爲與絕對性之訊號傳輸的 高速化之方向背道而馳的作法。 又,對於主要起因於傳輸路徑之電阻成分的振幅劣化 (電壓降下),係並不存在有對策,除了在傳輸路徑中來 藉由被內藏於中繼器中的放大器而將振幅放大之方法(此 係亦爲補償)以外,係並沒有更好的方法。此放大,係有 著亦將雜訊放大的可能性,而有著造成S/N比的降低之 虞。 總歸來說,在先前技術中,係僅採用爲了配合於較差 201011971 的特性而故意使較佳的特性惡化以作補償之消極的對策, 對於將經由傳輸路徑之傳輸時的訊號劣化作根本性的解決 一事,係爲不可能。 〔專利文獻1〕日本特開2004-297538號公報 【發明內容】 因此,本發明者,係提案有一種:在傳輸時之相位延 遲係爲極少,且振幅衰減(電壓下降)亦爲極少,而訊號 @ 劣化相較於先前技術係大幅地減少之傳輸媒體(日本特願 2006-67039(平成19年3月15日申請),以下,稱作先 前申請案)。 此先前申請案,係仍未被週知,如圖11中所示一般 ,將由導電材料所成之直線狀的第1與第2線#1、#2略 平行地分離配設,並將由導電材料所成之曲線狀的第3導 線#3’在第1與第2導線#1、#2上分別交互地從其中 一方向來糾纏,並沿著第1與第2導線#、#之長度方向 參 而捲繞。又,將由導電材料所成之曲線狀的第4導線#4 ’沿著第1與第2導線#1、#2,而以與第3導線#3之 形狀相反的形狀來在第1與第2導線#、#2上分別交互 地從其中一方向來作糾纏並捲繞。 亦即是,在此傳輸媒體之編織法中,若是對藉由點I 、Π、ΙΠ所被包圍之圖U中上側的三角形ta處之3根的 導線#1、#3、#4之重疊方式作觀察,則第4導線#4 係在點I處而從第1導線#1之上方來在交叉部Π處而通 -8 - 2010Π971 過第3導線#3之下方。以下,若是將此狀態表記爲#4: 1(導線1之上方)—Π (導線3之下方),則第3導線 #3之重疊方式,係成爲導線#3: Π (導線4之上方)— m(導線1之下方),第1導線#1之重疊方式,係成爲 導線#1:皿(導線3之上方)—1(導線4之下方),3 根的導線#1、#、#4,係分別交互相異地交叉並成爲對 稱。 φ 然而,在藉由點IV、π、ν所包圍的圖11中下側之 三角形tb處之3根的導線#1、#3、#2之重疊方式,係 成爲導線#3: IV (導線2之上方)ιΠ (導線4之上方 );導線#4: Π (導線3之下方V (導線2之下方 );導線#2:V (導線4之上方IV (導線3之下方 ),導線#3係在點IV以及Π之兩個場所處,成爲通過其 他之2根的導線#1、#2之上方(也可以說,導線#4係 在點Π以及V之兩個場所處,成爲通過其他之2根的導線 φ # 2、# 3之下方)。 然而,在此種先前申請案中,係發現了下述一般之新 的課題,亦即是:若是於該傳輸媒體處而施加例如在長度 方向上作拉張之外力,則其之全體的形狀係變形,產生電 磁場之三角形ta、tb亦變形,而成爲無法形成充分的空間 〇 亦即是,在點I以及m處,第1導線#4係以藉由第 1導線#4或是第3導線#3而被包挾的方式而被綁緊,又 ’第4、第3導線#4以及#3之相對於第1導線的上 -9- 201011971 下關係,由於係與在第4導線#4與第3導線#3之交叉 部Π處的上下關係相反,因此,綁緊力係爲強。然而’在 點rv以及V處,第3、第4導線#3、#4之相對於第2導 線#2的上下關係,由於係與在交叉部Π處之上下關係相 同,因此,第2導線#2之藉由第3、第4導線#3、#4 而被綁緊的力,係會變弱。 於圖12,展示其模樣。若是將在點I處之第1導線# 1從第4導線#4所受到的朝上以及朝下之力,分別設爲 @ flu、fid,並將在點IV處之第2導線#2從第3導線#3所 受到的朝上以及朝下之力,分別設爲fIV u、fIV d,則係成 爲fIu=fId>fIVu=fIVd。因此,當在此傳輸媒體處而從 外部被施加有力的情況時,在將第2導線#2作包挾之點 處,係會產生鬆弛,並成爲容易產生傳輸媒體全體之形狀 的崩潰。特別是,係發現了下述一般之新的課題:產生電 磁場之三角形ta、tb的空間,係成爲無法充分地保持,並 使得傳輸時之相位延遲與振幅衰減效果減少。 〇 本發明,係爲有鑑於此一新的發現而進行者,其目的 ,係在於提供一種:就算是負荷有外力,全體之形狀的變 形亦爲少,而能夠將傳輸時之相位延遲與振幅衰減效果提 升之傳輸媒體。 本發明,係爲一種傳輸媒體,其特徵爲,具備有:第 1、第2導線,其係被相互作分離配置且被略平行地並排 設置;和第3導線,其係在第1、第2導線的長度方向上 來形成在此些之第1、第2導線處而從其中一方向起來分 -10- 201011971 別交互地糾纏捲繞所成之複數的糾纏部;以及第4導線, 其係在第1、第2導線之長度方向上,分別形成在前述第 1、第2導線處而從其中一方向起來分別交互地糾纏捲繞 所成之複數的糾纏部,與在此些之第1、第2導線彼此的 內側處而與前述第3導線相交叉之複數的交叉部,前述第 3、第4導線之前述各糾纏部,係在前述第1、第2導線之 長度方向上分別被交互配置,前述第1、第2導線之其中 φ 一方與上述第3、第4導線間之各糾纏部的捲繞方向,係 分別爲同一方向,另一方面,此些第1、第2導線之各糾 纏部彼此的捲繞方向,係相互爲逆方向,在前述各交叉部 處之前述第3導線與第4導線的重疊方向,係於第1、第 2導線之長度方向上而交互成爲逆方向。 若藉由本發明,則能夠將訊號或電力之傳輸時的該訊 號或電力之相位延遲或者是振幅衰減(電壓降下)大幅度 地降低。又,就算是在傳輸媒體處負荷有長度方向之拉張 • 等的外力,亦能夠對其之全體的形狀之變化作抑制,因此 ,能夠對於前述相位延遲或振幅衰減之減低效果的下降作 抑制。 又,在前述發明中,較理想,前述第1〜第4導線, 係在由於此些中所流動之電流所致的電磁性相互作用會起 作用之範圍內而被作配設。 進而,在前述發明中,較理想,前述第3、第4形狀 態樣,係與前述第1、第2導線糾纏並被形成爲正弦波形 狀。 -11 - 201011971 進而,在前述發明中,較理想,前述第3、第4形狀 態樣,係與前述第1、第2導線糾纏並被形成爲山形狀。 進而’在前述發明中,較理想,前述第1〜第4導線 ’係在輸入端側與輸出端側處被作共通連接。 又’在前述發明中,較理想,前述第1、第2導線, 係在輸入端側與輸出端側處被作共通連接,前述第3、第 4導線,係在輸入端側與輸出端側處被作共通連接。 進而’在前述發明中,較理想,前述第1、第2導線 ❹ 之共通連接部係被接地,從前述第3、第4導線之被作了 共通連接的輸入側,係被輸入有訊號等之電力。 又,在前述發明中,較理想,前述第1、第2導線, 係在輸入端側與輸出端側處被作共通連接,前述第3、第 4導線,係被設爲獨立之導線。 進而,在前述發明中,較理想,前述第1、第2導線 ’係被作共通連接並接地,前述第3、第4導線,係爲獨 立之訊號導線。 Θ 【實施方式】 以下,針對本發明之實施形態,根據複數之添附圖面 而作說明。另外,在此些之複數的添附圖面中,對於相同 或是相當之部分,係附加有相同之符號。 圖1(A),係爲展示本發明之其中一種實施形態的 傳輸媒體1之一部份的平面模式圖,圖1(B),係爲同 傳輸媒體1的原理圖。 -12- 201011971 如圖1(A)中所示一般,傳輸媒體1,係具備有:身 爲空出有所需要之間隔W而被略平行地並排設置之直線 狀的第1、第2導線之第1、第2線#1、#2;和身爲在 此些之第1、第2線#1、#2之間而以略180度相異之相 位來分別以略8字狀而被捲繞,並使該捲繞在第丨、第2 導線#1、#2之長度方向上而反覆進行之第3、第4導線 的曲線# 3、# 4。 • 此些之各線#1〜#4,其導線表面係藉由絕緣膜而被 被覆。但是,就算是不藉由絕緣膜而作被覆,只要成爲相 互並不接觸的狀態即可。各線#1〜#4,係只要爲通常之 導電性線材即可,而可爲銅、鋁等,只要是導電材料,則 係不限定其種類。直線# 1、# 2之相隔距離W,例如係 爲略4 mm’第3、第4曲線#3、#4間之糾纏距離間隔s ’係爲略5mm。但是,此些尺寸,係可因應於傳輸媒體1 之用途等而適宜作選擇。 # 傳輸媒體1,在第3、第4曲線#3、#4的與第1、 第2線# 1、# 2間作糾纏之糾纏部、以及編織構造上,係 具備有下述之一大特徵。亦即是,關於圖1中所示一般之 山形狀或是正弦波形狀的第3、第4曲線#3、#4,在身 爲糾纏部之糾纏位置P1處,第3曲線#3係在圖中下方 之第2直線#2處,以從其之圖中前方(亦即是紙面上方 )側起來朝向後(亦即是紙面下方)側而繞回的方式而被 彎折並糾纏,在相鄰之糾纏位置P2處,則係以從圖中上 方之第1直線# 1的下側起來朝向上側而繞回的方式而被 -13- 201011971 作彎折並糾纏。 進而,在相鄰之糾纏位置P3處’曲線#3係在直線 # 2處,以從其之上側來朝向下側而彎折的方式來作糾纏 ,在糾纏位置P4處,則係以從圖中上方之直線# 1的下 側起來朝向上側而彎折的方式來作糾纏’在糾纏位置p 5 處,曲線# 3係以從直線# 2的上側起來朝向下側而彎折 的方式來作糾纏,之後,係被進行有相同之糾纏方法、編 織方法。因此,此些之曲線#3的糾纏位置(糾纏部)P1 ❹ 〜P5,係在第1、第2線#1、#2之長度方向上被反覆進 行。 另一方面,在圖1中,關於曲線#4,在糾纏位置P1 處,係在圖中上方之直線#1處,以從其之下側起來朝向 上側而彎折的方式來作糾纏,在糾纏位置P2處,則係以 從直線# 2的上側起來朝向下側而彎折的方式來作糾纏。 進而,在相鄰之糾纏位置P3處,第4曲線# 4係以從直 線# 1之下側來朝向上側而彎折的方式來作糾纏,在糾纏 © 位置P4處,則係以從直線# 2的上側起來朝向下側而彎 折的方式來作糾纏,在糾纏位置P 5處,曲線# 4係以從 直線# 1的下側起來朝向上側而彎折的方式來作糾纏,之 後,係被進行有相同之糾纏方法、編織方法。因此,此些 之曲線#4的糾纏位置P1〜P5,係在第1、第2線#1、 #2之長度方向上被反覆進行。 而後,在此些之各糾纏位置P1〜P5處,於第1線#1 側處’第3、第4曲線#3、#4係以從第線#1之下側起 -14- 201011971 來朝向上側而繞入的方式而被彎折並糾纏。另一方面,於 第2線#2側處,第3、第4曲線#3、#4係以從第2線 #2之上側起來朝向下側而繞入的方式而被彎折並糾纏, 其之繞入方向(亦即是捲繞方向),在第1線#1與第2 線# 2處,係成爲相反方向。 亦即是,如圖1 (A)中所示一般,在圖中上方之第1 線#1的各糾纏部PO〜Pn處,曲線狀之第3、第4曲線# 3、#4,係從第1線#11之圖中紙面下(後方)側起而繞 入至紙面上(前方)側處,且被彎折爲直角等之所需要的 角度,而被作捲繞。 另一方面,在圖1(A)中,在下方之第2線#2的各 糾纏部P0〜Pn處,曲線狀之第3、第4曲線# 3、# 4係 從第2線#2之圖中紙面上(前方)側來朝向紙面下方( 後方)側而繞入,且以略直角等之所需要之角度而被彎折 並被作捲繞,該纏捲(捲繞)方向係成爲與第1線#1爲 φ 逆方向。故而,在第1、第2線#1、#2之相分離方向的 中間點處,當將與此些之第1、第2線#1、#2平行地前 進之省略圖示的水平中心線作爲對稱軸時,此些之第1、 第2線#1、#2的糾纏部P0〜Pn之捲繞方向係成爲非對 稱。 而後,在此些之各線#1〜#4的各糾纏部P0〜Pn之 長度方向各中間部處’係分別被形成有第3線#3與第4 線#4以直角等之所需要之角度而交叉的交叉部Cl、C2、 …、Cn。在此些之交叉部C1、C2.....Cn處,第3、第 -15- 201011971 4線#3、#4之其中一方,係通過另外一方之紙面上方( 前方)側,並以使其之上下的重疊方向在第1、第2線#1 、#2之長度方向上而依序成爲相反的方式來作交叉。 例如,在圖1(A)中左端之交叉部C1處,第4線# 4係通過第3線#3之上方側,在下一個的交叉點C2處, 第3線#3係通過第4線#4之上方側,在後續之交叉部 C3〜Cn處,通過上方側之線,係成爲第4線#4、第3線 # 3、…而依序被作逆轉。 · 如圖1(B)中所示一般,於同圖1(A)中,若是從 糾纏部P0側之輸入(in)起來朝向輸出(out)側而通電 電流i,則在藉由第1線#1與第3、第4曲線#3、#4 所分別包圍形成之略三角形狀的各空間ma、ma.....m a中,例如係分別被形成有N極之垂直變動磁場N。 又,在藉由第2線#2與第3、第4曲線#3、#4所 分別包圍形成之略三角形狀的各空間mb、mb.....mb中 ,例如係分別被形成有S極之垂直變動磁場S。此些之N ❹ 'S極的垂直變動磁場,係朝向第1、第2線#1、#2之 長度方向而依序移動。 故而,可以理解,在此傳輸媒體1中,藉由此些之垂 直變動磁場N、S,在各線#1〜#4中所流動之電流的電 子係被加速,亦即是具備有所謂的自勵式之電子加速作用 。亦即是,換言之,此傳輸媒體1,係爲自勵式電子加速 器。針對此點之理論性的說明,係於後再述。 圖2,係爲本發明之第2實施型態的傳輸媒體1A之 -16- 201011971 槪略止體圖。於此所展示之實施型態中,此傳輸媒體ΙΑ ,係將上述傳輸媒體}之4根的線#1〜#4之輸入側與輸 出側的各個作結合並作爲丨根的線來作使用。 又,亦可如圖3中所示之傳輸媒體1β 一般,將2根 的直線#1、#2彼此作結合,另—方面,將2根的曲線# 3、#4彼此作結合,並藉由此來作爲2根的線而使用。進 而’亦可如圖4中所示之傳輸媒體ic 一般,將4根的各 Φ 線#1〜#4分別獨立地作利用。又,亦可將4根的線#1 〜#4中之2根作結合,並將剩餘的2根作爲獨立線來使 用。例如’藉由將作了結合之2根的直線#1、#2作接地 ,並將剩餘的2根作爲立體聲訊號之l線與R線來使用, 能夠謀求音質之大幅度的改善。 又,在圖1(A)之傳輸媒體中,雖係將直線的第1、 第2線#1、#2’和曲線的第3、第4線#3、#4,以相 互接觸的狀態來作編織,但是,只要相互間之配置關係係 # 爲如同上述—般之構成,則便可達成本發明之效果。例如 ’亦可將第1、第2線#1、#2在高度方向上以特定之距 離(當產生有電磁場之相互作用時)而作分離配置,並於 其之間來將2根的曲線在垂直方向上作分離配置。於此情 況,亦同樣的,係需要將所有的線#1〜#4配設在會被電 磁性地結合之範圍內。 接著,對於使用具備有上述構成之本發明所致的傳輸 媒體而進行了訊號傳輸時之實驗、藉由測定所得到之結果 以及效果作說明。 -17- 201011971 此實驗,係爲對於將圖1之第1、第2的2根的直線 #1、#2之輸入側與輸出側的各個作連接、結合而作爲第 1線(往路)來利用,並將2根的第3、第4曲線#3、# 4作連接、結合而作爲第2線(返路)來利用了的情況時 ,其輸入訊號之在輸出側處的訊號準位之衰減(電壓下降 )與相位延遲作了測定者。 實驗以及測定,係在此種構成下,將使頻率在 10 OkzH〜20MHz的範圍而作了變化之輸入訊號,在本發明 ❹ 之傳輸媒體中作傳輸,並對於輸出側之以示波器而作了測 定的輸出訊號之相位延遲與訊號衰減狀況作了測定。又, 爲了作比較,針對先前技術之傳輸路徑,亦進行了相同之 實驗。 圖5,係爲在本實驗中所被使用了的測定裝置之槪略 圖。 本測定裝置,係在至少包含有本發明所致之傳輸媒體 的傳輸媒體(在本實施例中,傳輸路徑本身係藉由本發明 G 所致之傳輸媒體所構成)之輸入側處,連接發訊訊號源10 ,並在輸出側處,連接用以對輸出訊號之相位延遲與衰減 狀況作監測的測定器(於本例中,係爲示波器)20。在輸 出側之示波器20處,係被連接有50 Ω之阻抗整合用(終 端用)的電阻。 若是更具體地對於在實驗中所使用之測定裝置與傳輸 路徑作說明,則係將圖1中所示之傳輸媒體1的第1、第 2直線# 1、# 2之輸入側與輸出側分別作連接,並構成第 -18- 201011971 1傳輸線#11(參考圖3),並將第1傳輸線#11作接地 ,而設爲接地,且將第2傳輸線#22作爲訊號線,而輸入 從震盪源10而來之震盪訊號。從震盪源10所產生之震盪 訊號’係爲正弦波訊號與方形波訊號,且頻率係爲可變。 於此,所使用之本發明的傳輸媒體1的長度,例如係 爲2 9m,而電感係爲725mH,電阻値係爲3.3 Ω。另外, 藉由4根的線所構成之傳輸媒體,係亦可捲繞在捲線軸( 參 磁性體之芯)上,經由實驗,可確認到,就算是此情況中 ,亦能夠得到與以下所說明者爲相同之效果。 又,對於作爲傳輸媒體而將從先前技術起便被一般性 地使用之被覆電線作爲傳輸媒體來使用時之實驗、測定結 果,亦同時作展示。 作爲圖5之測定裝置的震盪器1〇,係使用Tektronix 公司製之AFG3102,作爲示波器,係使用TEXIO公司製 之DSC-95 06,作爲探針,則係使用關西通信電線公司製 # 之RG-58A/U,Xm。又,作爲先前技術之傳輸路徑的線路 ,係使用被捲繞在芯上之長度29m的電線(線徑(芯線) 0.35ιηιηφ、線外徑(亦包含絕緣被覆)〇.4ιηιηΦ )而電感 値爲725mH、電阻値爲3.3Ω者,作爲本發明之傳輸媒體 ,係使用同樣的被捲繞在芯上之長度2 9m的線(直線详1 、#2與曲線#3、#4係均爲線徑(芯線)0.3 5 mm φ、線 外徑(亦包含絕緣被覆)0.4mm φ),且曲線#3、#4之 電感値爲738mH、電阻値爲4.0Ω,直線#1、#2之電感 値爲741 mH、電阻値爲3.2 Ω者。 -19- 201011971 作爲測定條件,藉由震盪器1 0所產生之訊號,係爲 頻率100kHz、相位〇.〇°、電壓l.OVpp之方形波訊號,和 頻率1MHz、相位0_0°、電壓l.OVpp之正弦波訊號。 一般而言,高頻訊號之傳輸路徑,由於係由浮游電感 與浮游電容、還有電阻成份一般之等價性的分佈常數電路 所構成,因此,在傳輸時,係必定會產生有相位之延遲或 是振幅之衰減(電壓下降),並產生如同前述一般之訊號 波形的劣化。 0 相對於此,若使用本傳輸媒體1,則在實驗上,亦確 認到了 :此相位延遲或是振幅衰減,相較於先前技術之傳 輸纜線等的傳輸路徑,係縮小了數十倍。 亦即是,在圖6(A)與圖6(B)中,係展示有當從 震盪器10而將100kHz之正弦波訊號輸入至本發明所致之 傳輸媒體與先前技術之傳輸媒體(電線)中時,在輸出側 之示波器所觀測到的波形圖。 於圖6(A)中,係展示有:當使用本發明所致之傳 © 輸媒體(傳輸路徑)時,在輸入了正弦波訊號時,藉由輸 出側之示波器20所測定了的將橫軸設爲時間軸之輸入波 形(虛線in )與輸出波形(實線out )。在此實驗中’係 觀測到了 1 76ns之相位延遲。 另一方面,於圖6(B)中,係展示有:當使用先前 技術之傳輸路徑時,在輸入了正弦波訊號時’藉由輸出側 之示波器20所測定了的將橫軸設爲時間軸之輸入波形( 虛線in )與輸出波形(實線out)。在此實驗中’係觀測 -20- 201011971 到了 2.36// s( 2360ns)之相位延遲。 若依據此實驗結果,則相對於先前技術之傳輸路徑的 相位延遲係爲2360ns,若使用本實施型態所致之傳輸媒體 ’則相位延遲係爲1 76ns,相較於先前技術’係能夠抑制 在1 / 1 0以下的値。 於圖7(A)中,係展示有:當使用本發明所致之傳 輸媒體(傳輸路徑)時,在輸入了方形波訊號時’藉由輸 φ 出側之示波器20所測定了的將橫軸設爲時間軸之輸入波 形(虛線in )與輸出波形(實線〇ut )。在此實驗中’係 觀測到了 8ns之相位延遲。 另一方面,於圖7(B)中,係展示有:當使用先前 技術之傳輸路徑時,在輸入了方形波訊號時’藉由輸出側 之示波器20所測定了的將橫軸設爲時間軸之輸入波形( 虛線U)與輸出波形(實線out)。在此實驗中,係觀測 到了 58ns之相位延遲。 # 若依據此實驗結果,則相對於先前技術之傳輸路徑的 相位延遲係爲58ns,若使用本實施型態所致之傳輸媒體, 則相位延遲係爲8ns,相較於先前技術’係能夠抑制在1 / 7以下的値。 此實驗結果,係令人感到驚訝’特別是,若是考慮到 在高頻帶域中傳輸媒體係爲等價性的分佈常數電路一事, 則此實驗結果係爲在通常常識中所無法想像到者。但是, 現實上,若是使用本發明之傳輸媒體’則係得到了此種的 結果。可以想見,如同上述一般’其主要之原因,係在於 -21 - 201011971 在具備有特徵性構成之4根的線#1〜#4中所流動之電流 所致之電磁的相互作用。 接下來,根據圖(A) 、( B ),圖9(A) 、( B ), 來對於此種本發明之作用效果的數理學性之理論考察作說 明。 圖8(A),係爲對圖1(A)中所示之傳輸媒體1的 在2維平面上之電流h'h、〗3等的分布作展示之模式圖 ,(B)係爲對同傳輸媒體1之電磁場等的分佈作展示之 @ 模式圖。 圖9(A),係爲對在圖8(B)中所示之數理學性理 論模式的理論方程式(〇)之數理學性理論模式作展示的 模式圖,同(B)係爲同(A)之部分擴大圖。 首先,對於在圖8、圖9中所示之傳輸媒體1的數理 學性理論模式之設定作假定。 在此理論模式中,可以想見,與某一三角渦(亦即是 圖1(A)中,將產生垂直變動磁場之空間ma、mb作包圍 〇 的三角形之線中所流動之渦電流)相鄰接之在中央之2個 的眼(交叉部C1〜Cn)之端點間所產生的起電力,係藉 由該三角渦之垂直磁場和相鄰接之2個的三角渦所作出之 垂直磁場而被作誘導(參考圖8(B))。而後,沿著眼 之中央線,於空間中係產生阻抗’並藉由起電力,而流動 電流(參考圖9)。由下述之說明,可以清楚得知,藉由 此,傳輸媒體係具備有衰減以及延遲爲極少的傳輸特性。 以下,假定電流係全部爲有頻率之交流,並將記號如 -22- 201011971 同下述一般的作定義。 I:從某一眼起而流向另一眼之電流。 △ In:在第η個的眼之中央的空間中所流動之電流的 1/ 2。
Jn:在第η與第(η+1)個之間的三角形之渦電流。 此時,請注意到,此設定係滿足克希何夫電流定律。 進而,如下述一般: m 〔數式1〕 Λ(β>): —個的眼之中央的空間之阻抗的2倍 C:三角形之二等邊與底邊之間的線間容量 i?:三角形之二等邊的一邊之線的電阻 r = C · i?:三角渦之循環電路的CR時間常數 Λ):相對於中央之二等邊的各邊之長度的三角形之底邊的長度之比 ρ = 2 + /?0,σ = 2 + σ0 φ §1.傳輸媒體上之電磁場(參考圖8(Α) 、(Β)) 對圖8(A) 、(Β)之設定作假定。 在傳輸媒體上所產生之電磁場,藉由電磁學,可以得 知係成爲下述一般。在傳輸媒體之各個的三角渦(圖(Β )中,藉由粗黑線所包圍之區域)中,藉由畢歐沙瓦定律 ,係產生有強的垂直變動磁場。進而,此垂直變動磁場, 係藉由電磁誘導之法則,而產生沿著傳輸媒體之中心線的 方向之電場。 因此,在此理論模式中,係如同下述一般地作考慮。 被誘導至相接於三角渦之2個的眼之端點間(圖8(b) -23- 201011971 中,2點鍊線箭頭)的起電力,係成爲 〔數式2〕 γ 3 _Vs(a+/2+〇w3) 進而,被誘導至相接於旁鄰之三角渦之2個的眼之端 點間(圖8 ( B )中,3點鍊線箭頭)的起電力,係成爲 φ 〔數式3〕 〜 d ~L\ +/2 +σ〇 -/3) 於此,係假設Λ、/2、/3(圖8(B)中,粗黑線箭頭)之相互的比,係接近於1’ σ0係爲由傳輸媒體之形狀所訂定之常數’電抗‘ζ,係爲由形狀與大小所訂定之常數。 〔數式4〕 此時,請注意到,^與^之比Γ/ζ,係僅經由傅输媒體之形狀而被決定,而並不依存於大小。 並且,下式係成立: \<LJL,<2 (左側之^等’係代表,在圖8(B)中,由於3點觸係較2點讎而距離三角渦更遠, 爲又’右邊之不等式’係代表,細8、圆9中,由於3點鍊線之一半係與2點鍊線之一半相一致, 因此ξ係爲/2以上’且由於在與2點鍊線並不—致之3點鍊線的—半中所產生的起電力,亦並非爲〇, 因此,係成爲i。/2<Α。) §2.傳輸媒體之理論方程式(參考圖9) 以下,對圖9(A)之設定作假定。 -24- 201011971 〔數式5〕 在此理論中,成爲^^。< < 1的情況,係假設僅限於ω〇< < «的情況。 於此,<a0係假設爲滿足ω0< < τ]之頻率値。 於此,係設爲η = 〇,1 Ν - 4。 對第(η + 2 )個與第(η + 3 )個的2個的眼之中央的起電力作注意(圖8(B)、2點鍊線箭頭)、 ⑼ 及⑻(δ/„+2(,) + δ/„+3(〇) = -1 · |- mt) + Δ/β+2 (Ο + J„+2 (〇) + (/(〇 + Δ/„+3 (ί) + Jn+2 {t)) + (σ0 -(Ι + ΑΙν+ J„+2 m ot -Ij —((/(Ο + AI„+1 (0 + J„+1 (〇) + (/ + Δ/β+2 (0 + y„+1 (0) + (σ0)(/ + Δ/,, (r) + Jn+1 (/)))
-Z ~ ((/(/) + Δ7„+3 (0 + J„+3 (/)) + (7 + Δ/„+4 (/) + J„+3 (0) + (σ0)(/ + AIn (t) + J„+3 (〇))
Ot (於圖8(B)中,第一項係爲粗黑線箭頭之三角渦所致的作用,第二項係爲下側之3點鍊線箭頭之三角渦所致的 作用,第三項係爲上側之3點鍊線箭頭之三角渦所致的作用。) 〔數式6〕 將上式作變形: R(0)-(AIn+1(t) + AIn+,(t)) = -Σ~(σ· I{t) + Δ/η+2 (Ο + ΑΙη+3 (〇 + (σ0) · ΑΙΝ (〇 + σ · Jn+2 (/)) οΤ -1~(2·σ· m + Δ/„+1 (Ο + Λ/„+2 (Ο + 2 · (σ0 )Α1Ν (〇 οΤ + Δ/„+3 W + Δ/„+4 (Ο + σ ·人+1 (〇 + σ ·人+3 (ί)) 〔數式7〕 進而對此式作變形,相對於η= Ο,1,.·.,Ν-4, Ο) {r{(0) + r. 1). (Δ/η+2(〇 + Δ/η+3 (〇) + Ζι ~(ΑΙη+ι(Ο + ΑΙη+2(Ο + ΑΙη+3(t) + ΑΙη+4(t)) =-(L ~)·(σ· /(〇 + (σ0) Μν (〇 + σ · Jn+2 (〇)
Ot ~)·{σ·I{t) + 2-{a0)·ΑΙΝ(〇 + σ· JM+1 (〇 + σ· Α/η+3(〇)) -25- 201011971 〔數式8〕 接著,相對於η = - 1,0,1,···,N— 3,在圖9(A)之粗黑線的三角渦之循環電路(參考圖9(B)) 中適用克希何夫電壓定律, ~ |((Λ+2(0 + Λ+3 (〇) + (Λ+2 (0 _ ^Λ+1 )))dt +M„^2{t) + Jn^2{t)) + R (/(〇 + Δ/„+3 (0 + Jn+2 (0) + (p0 R) (/(〇 + Mn (0 + J„+2 (f))) = 0 ' ^|((λ+2(〇-λ+3 (〇)+(·/ n+2 (0 - Λ+1 m ^R~ am+δ/λ+2 (0+jn+2 (〇) + (/(〇 + AI„+3 (t) + Jn+2 (0) + p0 · (/(〇 + Δ/,, (0 + J„+2 (〇)) = 0 故而,注意到 (人+2 W -人+3 W) + (人+2 W _ 人+1 (0) + Γ · ^· ((7W + ^+2 (0 + 人+2 ⑼ + (/(〇 + Δ/„+3 (0 + Jn+2 (0) + p〇 · (7(0 + Mn (0 + J„+2 m = 0 〔數式9〕 故而,對 (2) - 2 · Jn+2 (t) + Jn+l (t) + J„+3 (0 =t ~ (p · I(t) + AIn+2 (t) + Δ/„+3 (t) + p0-AIN(t) + p- Jn+2 (〇) ot 之數式作變形,並將電流全部設爲交流,相對於n = 〇,l,...,N—4, (3) {R{ai) + j ·ω·Ζ0)· (Δ/π+2 (0 + ΑΙη+3 {t)) + j ω·Ζι (Δ/„+1 (t) + Aln+2 (t) + Δ/„+3 (ί) + Δ/η+4 (t)) ® =-〇 · ω Ζ〇) · (σ · Ι(〇 + (σ0) · Δ/^(〇 + σ J„+2(〇) -〇'· <» · ^) · (σ · /(〇 + 2 · (σ0) · Δ/^, (/) + σ · Jn+1 (ί) + σ· Jn+3 (〇) 進而,相對於η = - 1,0,1,…,Ν - 3,係得到 (4) _ 2 · Λ+2 (0+(Λ+ι (0 + Λ+3 (0) = ]·ω·τ{ρ· I{t) + ρ Jn+2 (〇 + Δ/„+2 (〇 + Δ/π+3 (ί) + ρ0·ΑΙΝ (〇) 將此(3),(4) (η = 0,1,.._,Ν—4),稱作傳輸媒體之理論方程式。 -26- 201011971 〔數式ι〇〕 如下述一般,設爲
=^Μη = \,2,···,Ν,αηάΥ„ =^forn = 〇X2,--,N ,並取得其與上述之理論方程式的號碼差了 1個者間之差, 相對於η = 0,1,…,N-5,而得到下式。 〔數式11〕
(5) (R(i〇) + j ·ω·Σ0)(Χ„+4 + Χη+2) + j (〇-Lx{Χη+5 + ^η+\) =-7'ωΖ0<τ(7„+3 - Υη+2) - ]ωϊχσ(Υ„+/ί - Υη+3 + Υη+2 - 7η+1) 〔數式12〕 又,相對於η=- 1,〇,1,..·,Ν-4,下式係成立: (6) 2(f„+3-y„+2)-(y„+2-r„+l +r„+4-rn+3) =j^t(X„+4 -X„+2 +p(F„+3 -Y„+1)) 對於(5)而針對Xn+5來求解,相對於n = 〇,1,···,N—5, ⑺ Χη+5 =夂+1 + (-> + _/·琴)(总+4-心)
Lx -Zj -σ·-γ- (Yn+3 - Yn+2)-σ· (Υη+Α - Υη+3 + Υη+2 - Υη+1)
A 將(6)設爲η + 1 ’並針對r„+5來求解,相對於η = — 2 ’ 一 1,0,1,·,Ν— 5,可得到 W U _匕+3) + 匕+2 _·/··ω·7(尤”+5 _义《+3) 將此(7)、(8)稱爲傳輸媒體之理論差分方程式。 -27- 201011971 〔數式13〕 又,若是設爲n=l,2,...,則 yn=K~ Υη-Χ >χη=χη~ Χη-2 + ~ ΆΡ > Ά)^ ' Λ-1 請注意到,傳輸媒體之理論差分方程式,係可寫爲如同下述一般:相對於η = 0,2,4,..., (9) ^«+5 = ~Xn^ +(-^- + 7- ^ ~)^„+4 ~ay~yn^ Ζ, ω _ L Lx /ιλ、 . L0 R(〇))、 . Κ(ω) (1 〇) Xn+6 = _ΧΜ+4 +(--^ + 7--ψ-) · Χη+5 - 1σ· ~y— · Λ+4 _ σ(Χ+3 + 凡+5 ) ij ω · L' Lx (11) Λ+5 =(2-;·«·Γ·(/7-σ))·^+4 -^η+3-ΐ·ω·τ·χη^
(12) 凡+6 = Γ ® · χ„+5 -少„+4 + (2 - /?. _/ω · γ) ·凡+5 〔數式14〕 於此-若是設爲: (13) f{zx,z2,zz,z^^x,w2,yv^,M>^a,b,c,s,t) =Zj + (-a + j·i)(z4 -z2)-b-a-(w3 -w2)-b-{w^ -wi+w2-wl) 則,(7)係成爲 (14) X5 =/(不,υ3,υ,Κ,;Γ4,|^σ,Α^^,τ·ω)
Lx ω· L'
〔數式15〕 進而'若是設爲 (15) g(zl,z2,z3,z4,wl,w2,wi,w^,a,b,c,s,t) = (3-j-t-c)(wi-w3) + w2 ,則(8)係成爲 (16) Υ5 =8(Χι,Χ2,Χ3,Χ„Υι,Υ2,Υ3,Υ„^,σ,ρ,^-,τ·ω)
Lx ω· L' -28- 201011971 〔數式1 6〕 使用此式,設爲 ν = (Χι,Χ2,Χ3)ΧΑ,Υ},Υ2,Υ3,Υ4)ί, Ψ(Χ5,Χ6,Χ7,Χ„Υ5Μ^ ,並使用8次行列,而可寫成
W = Α(^-,σ,ρ,^^-,τ·ω)·ν Lx W'LX 因此,遞迴式,係可»爲 (17) X” =(_,σ,Α 黑,r.W㈣]1)„+4[㈣… ❹ 一【一)]·α+3|” 4] 。又,亦應注意到,若是使用(9),(10),(11),(12),則可使用4次行列來作計算。 §3.理論方程式之特性行列 〔數式17〕 (1)行列冰|1^,/7,^^.外係具備有並不依存於頻率之固有値似及其之固有向量
Zj W'LX (1,0,1,0,0,0,0,0),,(0,1,0,1,0,0,0,0)ί,(0,0,0,0,UUV。 〔數式18〕 請注意到,初始之固有向量’係藉由(⑺式,而賦予在奇數時得到相同値,並在偶數時得到0的解’ 第2個的固有向量,係藉由(18)式’而賦予在偶數時得到相同値,並在奇數時得到0的解。 以及,固有値0與其之固有向量。 (-σΑΟΛΙΑΟ’Ο), 又,Α^,σ,ρΑΟ),除此之外,係具備有固有値1,1、和喊〆》 厶1 但是,當。<^<聰,係爲Η=ι,《* 1’而當2時、α係爲實數。 Α 厶1 -29- 201011971 〔數式19〕 證明:關於不依存於頻率之固有値,係可直接容易地作確認。 藉由具體的計算,下式係成立: J(a,6,c,0,0)= 1 a 0 ~a 氺 * 幸 * -a \-a2 a a2 * * 木 * a2 a3 - a \-a2 -a3 +a 氺 氺 氺 氺 -a3 +a -a4 +2a2 a3 -a a4 -2a2 +1 氺 氺 氺 * 0 0 0 0 0 1 -3 3 0 0 0 0 0 3 —8 6 0 0 0 0 0 6 -15 10 0 0 0 0 0 10 -24 15 〔數式20〕 A(a,b,c,〇,〇)之固有多項式,係爲 \t-Et -A{a,b,c,0fi)\ = t(t-\Y{t2 +Aa2 +2)t + \) =-1)5 (卜《〇 ⑷X,- α,⑷) 但是, a0 (a) = (1 / 2)(a4 -4a2+2) + (1/ 2)^-^4-(a4 -4a2 +2)2, a, (a) = (1 /2)(a4 - 4a2 +2)-(1/ 2)yTl^4-(a4 -4a2 +2)2 〔數式21〕 故而,除了上述之固有暄l,U〇以外,係具備固有値l,l,a。⑷,⑷。 請注意,此時,〇r〇⑷· ⑷=1係成立。 於此,若是注意到4-(a4 -4a2 +2)2 = a2 (a2 -2)2(4-a2), 則可以得知,當a 2 2時,《。(a), a, (a)係爲實數。 當a<2時,若是注意到((a4 - 4a2 + 2)/2)2 +(^4 - ((a4 - 4a2 + 2)2 /2)2 =1 -則係成爲|a0⑷卜&⑷卜1。 故而,若是設爲a = a。(a),貝[J係成爲cT1 = ⑷,題意係成立。 -30- 201011971 〔數式22〕 故而,當<U _ < 1時,亦即是,當頻率爲 ω·Σ} (18) ω0<<ω< < γ'1 時,可考慮爲 —^y-,τ-ω) = Α(-γ-,σ,ρ,0,0) Ζ, ί» ·Ζ, Zj 。因此,除了不依存於頻率之固有値1,1,1,0以外, 係成爲存在有接近於1之2個的固有値,和接近於ACT1之2個的固有値。
〔數式23〕 Λ 、- (2)於此,假定1<芸<2。 A 進而,對於充分大的m,係存在有對於某一頻率ω而並不依存之常數CC r_1中,對於所有的|Γ|< <1,下式係成立: ,σ, ρ, ω. L' ,τ·ω)η·ν Φ 〔數式24〕 證明:在1<S<2之條件下,當^〈〈iyCCr-1時,也^,<7,/7,3^义《)/?1,由於8個的固有値, Lx L' ω · L' 係僅有接近1之7個的固有値與〇固有値,因此,藉由行列之擾動理論, 係存在有對於某一頻率ω而並不依存之常數C , Α^,σ,ρ,^-,τ-ωΤ -V ^C-\V\ 係成立。 §4.輸入輸出特性 爲了求取出眼數N之傳輸媒體的輸入輸出特性,係必 -31 - 201011971 須要對於傳輸媒體之理論方程式系(3) 、(4)求解。此 理論方程式系,係與理論差分方程式系(7) 、 (8)和 n = N— 4之(3)以及n=N-3之(4)爲同値。 〔數式25〕 於此-對於終端邊界條件’以使 厂=(7/^-3,^W-2,义"-1,,4-4,^W-3,心-2,心-1 ) V0 = ^0 滿足η = N —4之⑶、和η =N—3之(4)、以及η = N—5,N—6之(8)的方式來作賦予。 而後,使用理論差分方程式,而能夠歸納性地求取出η爲小之 故而 > 於此’係對終端邊界値剛求解 > 並求取輸入輸出特性° (相較於此,入端邊界値問題係難以作處理)。 〔數式26〕 以下,從傳輸媒體之方向的相反方向起來附加號碼, 並對於眼數N之傳輸媒體的輸入輸出比 / + Δ/】+ c/〇 1 + Χλ + Υ0 I + AIn+Jn l + XN+YN ,根據端邊界値條件來作考慮。 〔數式27〕 首先,對於終端邊界値條件 V ^(Χ},Χ2,Χ3,Χ4,Υ„Υ2,Υ3,Υ4Υ,v0 =Ya ,以使其滿足η = - 2,- 1之(8似及後述的(19)與(20)(由η = Ν — 4之⑶與η = Ν—3之⑷所導出) 的方式來作賦予。 -32- 201011971 〔數式28〕 (19) X4 =-(^,+X2+X3)-
Kc〇)_A )(X2 +X3)
Ln —^r- · (¢7 + (<j — 2) * + ¢7 · ) — (¢7 + 2(cr — 2) + c * (ί^ ~ί" ))
A (20) = ~~Yq + 2 · + j * co' + /9 · + JTj + -^2 P * ) 〔數式29〕 φ 請注意到,此時,如同在§1中所示一般,1 < ¥ < 2。 L' 於此,假定頻率ω係滿足(18)。 此時,在某一广(的e %處,對於滿足 |F(iy) + F»|«l,|v0(iy)-v;(iy)|«l 之終端邊界條件作考察。 數式30〕 首先,藉由假定, Z, ω L0 ,τ·ω) ΚΛΜ)/4] ν'(ω) = Υ\ώ) 藉由§ 3之(2),設爲m =〔(# -1)/4〕,而成爲 > 冰>,σ,·的,)/4] · (Γ⑻-Κ㈣)
Zj ω-L。 -33- 201011971 〔數式31〕 故而’係得到 Α(^-, σ, p,, τ · ω)Ι(Λ,-1)/4] · {V{m) - ¥(ω)) «1 A 〇>L0 。因此,可得到&与}ν故而’%与1係成立, 而可以得知係幾乎沒有衰減或是。 結論:當頻率爲(18)時,亦即是當ω〇<<ω<< τ」時’在終端邊界條件係充分接近於非衰減非延遲解之 @ 終端邊界條件時,衰減與延遲係爲極少。進而,此時之解 所取之値係充分地接近於非衰減非延遲解所取之値。故而 ,在此意義下,由於非衰減非延遲解係具備有安定性,因 此’係成爲能夠作爲實際之物理現象而出現。另一方面, 當頻率並非爲(18)時,非衰減非延遲解只要從終端邊界 條件而有少許的移動’便會成爲衰減爲大的解,在此意義 下’係並不具備有如同上述一般之安定性,而在物理上並 不存在’解係僅被限定於衰減延遲爲大者。 〇 圖10(A) ’係爲展示圖1(A)中所示之本發明的 傳輸媒體1之一部份的擴大圖,(B)係爲同圖(A)之立 體圖。 如圖1〇(Α)中所示—般,傳輸媒體1,係具備有以 下之特徵:糾纏於第1、第2線#1、#2之第3、第4線 #3、#4的編織方法’係較藉由圖11、圖I〗所展示之先 前申請案中的傳輸媒體之編織方法而更具有對稱性。 亦即是,此傳輸媒體1,係如同圖i〇(a)中所示一 -34- 201011971 般,具備有藉由圖中之點r、π,、m’所包圍之上側的三 角形部t a、和藉由點IV,、π,、v,所包圍的圖中下側之三 角形部tb。上側之三角形部ta,係藉由第1線#丨和第3 、第4線# 3、# 4所包圍。此些之三角形部ta、tb,係如 同上述一般而爲流動有渦電流之三角渦,並爲垂直變動磁 場的產生場所,從在上側與下側處而相鄰之三角形部ta、 tb的頂點(交叉部Cl〜Cn),係產生強力的電磁波。 φ 此上側之三角形部ta處的第1、第3、第4線#1、 #3、#4彼此之重疊狀態,係成爲:第4線#4係在點工, 處而從第1線#1之下側來朝向上側而繞入,且在其之上 側處而以略直角來彎折,並朝向第2線#2之上側的點v, 而略直線地伸長,但是,在前面之點Π’處,係通過第3 線#3之下方。若是將此狀態例如以#4:1’(#1之上) βΠ’(#3之下)的方式來作表現’則第3線#3,係成 爲#3: ϋ,(#4之上瓜’(#1之下)。又,第!線 Φ #1,係成爲#1:11,(#4之下)—111’(#3之下)。 而,在圖中下側之三角形部tb處的第2、第3、第4 線#2、#3、#4彼此之重疊狀態’第3線#3,係成爲# 3:IV’(#1之下)->11’(#3之上)。第4線#4’係成 爲#4: H,(#3之下)—V,(#2之上)。第2線#2, 係成爲#2:1¥,(#3之上)—乂’(#3之下)。 故而,在此些之上下的三角形部ta、tb處,各線 〜#4亦係分別交互地交叉’而其之重疊方式’係成爲對 稱性。又,作爲傳輸媒體全體’從上下左右表背面方向來 -35- 201011971 看,亦係具有對稱性。 如此這般,藉由在三角形部ta、tb處之各線#ι〜#4 的重疊方法係爲具有對稱性一事,在三角形部ta、tb之各 線#1〜#4的交叉點(Γ〜V’)處之上下關係,係成爲 具有對稱性。故而,在I’、m,、IV’、v,之各點處,係以 使第1、第2線#1、#2藉由第1、第2線#1、#2而被 包挾的方式而被均等地收緊。 亦即是,如同圖10(B)中所示一般,若是將在點I’ 0 處之第1線#1從第4線#4所受到的朝上以及朝下之力 ,分別設爲Fru、Frd,並將在點IV’處之第2線#2從第3 線# 3所受到的朝上以及朝下之力,分別設爲b,u、f>v,d ,則係成爲Fru= Frd> fw,u= fw,d。故而,就算是在從外 部而被施加有力的情況時,在各交叉點處形狀亦係被保持 ,而難以產生傳輸媒體全體之形狀的崩潰。 因此,若藉由此傳輸媒體1,則就算是負荷有外力, 亦能夠對於產生垂直變動磁場之三角形狀部ta、tb之變形 Θ 量作抑制,故而,能夠對於身爲傳輸媒體1之效果的訊號 或是電力之傳輸延遲與振幅(電壓)衰減作抑制。另外, 本發明之傳輸媒體,係亦可適用在將電力作送配電之電力 纜線中。 〔產業上之利用可能性〕 若藉由本發明,則能夠將訊號或是電力之傳輸延遲與 振幅(電壓)之衰減降低。 -36- 201011971 . 【圖式簡單說明】 〔圖1〕 (A)係爲展示本發明之其中一種實施形態 的傳輸媒體之一部份的平面圖,(B)係爲(a)的原理圖 〇 〔圖2〕展示本發明之其他實施例的簡單化後之構成 ’並爲將4根的導線之輸入側與輸出側分別作結合並作爲 1根的導線來使用之實施例的槪略平面圖。 φ 〔圖3〕展示本發明之另外之其他實施例的簡單化後 之構成’並爲將2根的直線導線彼此作結合,且將2根的 曲線導線彼此作結合,並作爲2根的導線來使用之實施例 的槪略平面圖。 〔圖4〕展示本發明之其他實施例的簡單化後之構成 ,並爲將4根的各導線作獨立使用之實施例的槪略平面圖 〇 〔圖5〕在用以對本發明之效果作實證之實驗、測定 • 中所使用的測定裝置之槪略構成圖。 〔圖6〕 (A)係爲當在本發明所致之傳輸媒體中輸 入了正弦波訊號時,於輸出側之藉由示波器所觀測到了的 波形圖,(B)係爲同樣的在先前技術之傳輸路徑中的波 形圖。 〔圖7〕 (A)係爲當在本發明所致之傳輸媒體中輸 入了方形波訊號時’於輸出側& _ $示 '波器所觀 '測到了的 波形圖,(B)係爲同樣@#失:ttiS術;Z傳鞴莖Φ的波 形圖。 -37- 201011971 ' 〔圖8〕 (A)係爲藉由—次平面來對圖1(a)中所 示之傳輸媒體的電磁場之分布作展示的模式圖,(B)係 爲同(A)之數理學性的理論模式圖。 〔圖9〕 (A)係爲對在圖8(B)中所示之數理學性 理論模式的理論方程式(〇)之設定例作展示的模式圖, (B)係爲對在圖8(A)中所示之數理學性理論模式的理 論方程式(2)之設定例的一部份作展示之模式圖。
〔圖1〇〕 (A)係爲對當在圖1(A)中所示之傳輸 媒體處被負荷有外力時的應力等作展示之該傳輸媒體的一 部份擴大平面圖,(B)係爲對於在同(A)中所示之應力 作展示的該傳輸媒體之一部分擴大立體圖。 〔圖11〕本發明之先前申請案的傳輸媒體之一部份擴 大平面圖。 〔圖12〕圖11中所示之傳輸媒體的一部份擴大立體 圖。
【主要元件符號說明】 1 :傳輸媒體 1A :傳輸媒體 1B :傳輸媒體 1C :傳輸媒體 # 1 :第1線 # 2 :第2線 # 3 :第3曲線 -38- 201011971 # 4 :第4曲線 # 1 1 :第1傳輸線 # 12 :第2傳輸線 1 〇 :發訊訊號源 20 :示波器 P0〜Pn:糾纏位置 C1〜Cn :交叉部 Φ m a :三角形之各空間 mb ··三角形之各空間 N :垂直變動磁場 S :垂直變動磁場 i : 電流 ❹ -39
Claims (1)
- 201011971 七、申請專利範面: 1. 一種傳輸媒體,其特徵爲,具備有: 第1、第2導線,其係被相互作分離配置且被略平行 地並排設置;和 第3導線,其係在第1、第2導線的長度方向上來形 成在此些之第1、第2導線處而從其中一方向起來分別交 互地糾纏捲繞所成之複數的糾纏部;以及 第4導線,其係在第1、第2導線之長度方向上,分 ❹ 別形成在前述第1、第2導線處而從其中一方向起來分別 交互地糾纏捲繞所成之複數的糾纏部,與在此些之第1、 第2導線彼此的內側處而與前述第3導線相交叉之複數的 交叉部, 前述第3、第4導線之前述各糾纏部,係在前述第1 、第2導線之長度方向上分別被交互配置,前述第1、第 2導線之其中一方與上述第3、第4導線間之各糾纏部的 捲繞方向,係分別爲同一方向,另一方面,此些第1、第 © 2導線之各糾纏部彼此的捲繞方向,係相互爲逆方向,在 前述各交叉部處之前述第3導線與第4導線的重疊方向, 係於第1、第2導線之長度方向上而交互成爲逆方向。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之傳輸媒體,其中 ,前述第1〜第4導線,係被配設在於該些中所流動之電 流所致的電磁性交互作用的作用範圍內。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之傳輸媒 體,其中,前述第3、第4形狀態樣,係與前述第1、第2 -40- 201011971 導線糾纏並被形成爲正弦波形狀。 4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之傳輸媒 體’其中’前述第3、第4形狀態樣,係與前述第1'第2 導線糾纏並被形成爲山形狀。 5. 如申請專利範圍第1〜4項中之任一項所記載之傳 輸媒體’其中,前述第1〜第4導線,係在輸入端側與輸 出端側處被作共通連接。 參 6 ·如申請專利範圍第1〜4項中之任一項所記載之傳 輸媒體’其中’前述第1、第2導線,係在輸入端側與輸 出端側處被作共通連接,前述第3、第4導線,係在輸入 端側與輸出端側處被作共通連接。 1 ·如申請專利範圍第6項所記載之傳輸媒體,其中 ’前述第1、第2導線之共通連接部係被接地,從前述第 3、第4導線之被作了共通連接的輸入側,係被輸入有訊 號等之電力。 0 8·如申請專利範圍第1〜4項中之任一項所記載之傳 輸媒體’其中,前述第1、第2導線,係在輸入端側與輸 出端側處被作共通連接,前述第3、第4導線,係被設爲 獨立之導線。 9.如申請專利範圍第8項所記載之傳輸媒體,其中 ’前述第1、第2導線係被共通連接並被接地,前述第3 、第4導線係爲獨立之訊號導線。 -41 -
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