專利名稱:屏蔽電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種適用于諸如便攜式AV設(shè)備和移動(dòng)電話等便攜式電子裝置的具有 柔軟性的屏蔽電纜。
背景技術(shù):
在消費(fèi)性電子產(chǎn)品領(lǐng)域中,存在以便攜式聲音再現(xiàn)設(shè)備為代表的AV設(shè)備等,并且 也存在使用同軸電纜通過耳機(jī)(包括頭戴式耳機(jī))收聽設(shè)備自身的聲音的情況。近年來,便攜式電視接收機(jī)也已得到發(fā)展,并且也存在通過耳機(jī)聽取其聲音的情 況。用于耳機(jī)的電纜由屏蔽電纜構(gòu)成,并且也用于傳輸接收天線等的高頻信號(hào)。這樣,就提出了利用耳機(jī)電纜作為天線的技術(shù)。使用這種電纜來發(fā)送音頻信號(hào)(低頻帶),并且例如在用于VHF和UHF的天線的情 況下,會(huì)存在因高頻信號(hào)下的大損耗而不適用的情形。并且,在用于高頻信號(hào)的稱為3C-2V或5C-2V的普通同軸電纜的情況下,盡管通過 優(yōu)化高頻設(shè)計(jì)可以使高頻傳輸特性變得很好,但問題在于,該電纜粗、重并且柔軟性或拉伸 性能低,并且活動(dòng)部分的耐用性很差。因此,申請(qǐng)人提出了一種屏蔽電纜,該電纜可用于像耳機(jī)電纜一樣的活動(dòng)部分并 且可以傳輸直流信號(hào)(參見日本未審查專利申請(qǐng)公開公報(bào)2006-164830號(hào))。由于可以使用普通的軟銅線作為屏蔽電纜的主要導(dǎo)體,并且可以使用通用的絲體 作為增強(qiáng)絲體,所以可以以低成本制成電纜。并且,通過利用硬度低但拉伸強(qiáng)度高的材料的絲體作為屏蔽電纜的增強(qiáng)絲體,能 夠通過提高拉伸強(qiáng)度而不降低彎曲性和柔軟性來防止出現(xiàn)導(dǎo)線斷裂,并且還能夠確保給定 的電特性。并且,作為使用同軸電纜的天線的一種示例,已提出所謂的套筒天線(例如,參 照日本未審查專利申請(qǐng)公開公報(bào)2003-249817號(hào)的圖1和日本未審查專利申請(qǐng)公開公報(bào) 2003-8333 號(hào)的圖 1)。在套筒天線的情況下,天線的結(jié)構(gòu)為,信號(hào)由同軸電纜傳輸并且天線元件設(shè)于同 軸電纜的前端。特別值得注意的是稱為套筒的地線GND的折疊結(jié)構(gòu)。套筒天線通過利用套筒的折疊結(jié)構(gòu)增大高頻阻抗來阻斷電纜的外殼所承載的電 流。但是,在日本未審查專利申請(qǐng)公開公報(bào)2006-164830號(hào)所披露的天線中,由于在 套筒天線的情況下,在天線適配于例如移動(dòng)電話等時(shí)沒有折疊結(jié)構(gòu),所以需要通過使設(shè)備地線GND和同軸電纜的地線GND起到天線的GND的作用來實(shí)現(xiàn)諧振。因而,在該天線中,恐怕諧振頻率隨著所連接的設(shè)備地線GND的長(zhǎng)度變化將會(huì)成 為問題。并且,由于設(shè)備地線GND也有助于天線的輻射,所以在例如通過人體把持而使用 移動(dòng)通信的情況下,因設(shè)備地線GND被握住,恐怕天線的增益會(huì)受影響。并且,在上述套筒天線中,同軸電纜僅用于信號(hào)傳輸功能,并且天線部分具有非常 復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。具體地,在日本未審查專利申請(qǐng)公開公報(bào)2003-249817號(hào)(圖1)所披露的套筒天 線中,套筒部分包括金屬片,從而柔軟性和設(shè)計(jì)性差,并且還存在尺寸較大、復(fù)雜和成本較 高的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種屏蔽電纜,該屏蔽電纜可以實(shí)現(xiàn)成本低并且設(shè)計(jì)性和柔軟性極 好的屏蔽天線電纜。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供一種屏蔽電纜,其包括從內(nèi)側(cè)起依次同軸設(shè)置的內(nèi)部 導(dǎo)體、第一絕緣體、第一外導(dǎo)體、第二絕緣體和第二外導(dǎo)體,并且所述屏蔽電纜的外圍被絕 緣套覆蓋。例如,所述內(nèi)部導(dǎo)體包括多條元導(dǎo)線和絲體,所述絲體由拉伸強(qiáng)度屬性比元導(dǎo)線 高的材料形成于所述多條元導(dǎo)線之外的部分中,并且所述第一外導(dǎo)體和所述第二外導(dǎo)體由 通過多條導(dǎo)電的元導(dǎo)線編織的編織屏蔽形成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,可實(shí)現(xiàn)成本低并且設(shè)計(jì)性和柔軟性極好的屏蔽天線電纜。
圖IA和圖IB是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)示例的第一圖;圖2A和圖2B是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)示例的第二圖;圖3是表示根據(jù)實(shí)施例的內(nèi)部導(dǎo)體的配置示例的第一圖;圖4是表示根據(jù)實(shí)施例的內(nèi)部導(dǎo)體的配置示例的第二圖;圖5是表示根據(jù)實(shí)施例的編織屏蔽的形成示例的圖;圖6A和圖6B是表示第一實(shí)施例的屏蔽電纜的各構(gòu)件的材料、外徑等的示例的 圖;圖7A 圖7C是表示屏蔽電纜(同軸電纜)的通過損耗測(cè)量系統(tǒng)的圖;圖8A 圖8D是表示內(nèi)部導(dǎo)體和第一外導(dǎo)體的通過損耗的圖;圖9A 圖9D是表示第一外導(dǎo)體和第二外導(dǎo)體的通過損耗的圖;圖IOA和圖IOB是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)示例的第一圖;圖IlA和圖IlB是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)示例的第二圖;圖12A和圖12B是圖IA和圖IB所示的屏蔽電纜的制造過程以及圖IOA和圖IOB 所示的屏蔽電纜的制造過程彼此對(duì)比的圖;圖13A 圖13C是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的天線裝置的配置示例的圖;圖14A 圖14C是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的天線裝置的配置示例的圖;圖15是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的天線裝置的另一配置示例的圖16A 圖16C是表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的天線裝置的配置示例的圖;圖17A和圖17B是表示采用了棒狀天線的移動(dòng)電話的圖;圖18A和圖18B是表示在采用棒狀天線的移動(dòng)電話閉合的情況下頻率和峰值增益 特性之間關(guān)系的圖;圖19A和圖19B是表示在采用棒狀天線的移動(dòng)電話打開的情況下頻率和峰值增益 特性之間關(guān)系的圖;圖20是表示在棒狀天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖; 圖21A和圖21B是表示在棒狀天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量結(jié)果的圖;圖22是表示在套筒天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖;圖23A和圖23B是表示在套筒天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量結(jié)果的圖;圖24A和圖24B是表示采用未折返的套筒天線的移動(dòng)電話的圖;圖25A和圖25B是表示采用未折返的套筒天線的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和 峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖26A和圖26B是表示在采用未折返的套筒天線的移動(dòng)電話打開的情況下頻率和 峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖27A和圖27B是表示在傳輸線的前端短路的情況下的功能的圖;圖28是表示在套筒部靠近于同軸傳輸電纜情況下存在的問題的圖;圖29A和圖29B是表示在折疊結(jié)構(gòu)由電線形成時(shí),折疊電纜沒有間隔足夠距離的 情況下存在的問題的圖;圖30A和圖30B是表示采用第三實(shí)施例的沒有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話的圖;圖31A和圖31B是表示采用第三實(shí)施例的沒有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖32A和圖32B是表示采用第三實(shí)施例的沒有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在打開的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖33A和圖33B是表示采用第四實(shí)施例的具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話的圖;圖34A和圖34B是表示采用第四實(shí)施例的具有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖35A和圖35B是表示采用第四實(shí)施例的具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在打開的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖36是表示采用了第五實(shí)施例的一部分電纜被去除的天線裝置的移動(dòng)電話的 圖;圖37是表示采用第五實(shí)施例的一部分電纜被去除的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合 的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖;圖38是表示偶極天線裝置被配置為未使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的三芯同軸結(jié)構(gòu) 的示例的圖;圖39是表示采用圖38的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖40是表示偶極天線裝置被配置為使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的三芯同軸結(jié)構(gòu)的 示例的圖;圖41是表示采用圖40的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖;圖42是表示圖40的天線裝置的變化例的圖;圖43是表示采用圖42的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖;圖44是表示圖42的天線裝置的變化例的圖;圖45是表示采用圖44的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性 之間關(guān)系的圖;圖46是表示基板的長(zhǎng)度從圖44的狀態(tài)改變的示例的圖;以及圖47是表示采用圖46的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式以下,結(jié)合
本發(fā)明的各實(shí)施例。并且,按以下順序進(jìn)行說明1.第一實(shí)施例(屏蔽電纜的第一結(jié)構(gòu)示例),2.第二實(shí)施例(屏蔽電纜的第二結(jié)構(gòu)示例),3.第三實(shí)施例(天線裝置的第一配置示例),4.第四實(shí)施例(天線裝置的第二配置示例),和5.第五實(shí)施例(天線裝置的第三配置示例)。1.第一實(shí)施例圖1A、圖1B、圖2A和圖2B是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)示例的圖。圖IA是表示第一實(shí)施例的屏蔽電纜在裸露狀態(tài)下各構(gòu)件的立體圖。圖IB是第一 實(shí)施例的屏蔽電纜的簡(jiǎn)化的橫剖面圖。圖2A是第一實(shí)施例的屏蔽電纜的簡(jiǎn)化的橫剖面圖,圖2B是表示第一實(shí)施例的屏 蔽電纜在裸露狀態(tài)下各構(gòu)件的側(cè)視圖。本實(shí)施例的屏蔽電纜10形成為同軸且雙層屏蔽電纜。換言之,本實(shí)施例的屏蔽電 纜10具有雙層同軸電纜結(jié)構(gòu)。[雙層屏蔽電纜的配置]屏蔽電纜10包括從內(nèi)側(cè)起依次同軸設(shè)置的內(nèi)部導(dǎo)體(有時(shí)也稱為中心導(dǎo)體)11、 第一絕緣體12、第一外導(dǎo)體13、第二絕緣體14和第二外導(dǎo)體15,并且屏蔽電纜10在外圍上 被絕緣套16覆蓋。即,在屏蔽電纜10中,內(nèi)部導(dǎo)體11被第一絕緣體12絕緣,并且第一外導(dǎo)體13同 軸地設(shè)于第一絕緣體12的外圍上。并且,在屏蔽電纜10中,第一外導(dǎo)體13被第二絕緣體 14絕緣,并且第二外導(dǎo)體15同軸地設(shè)于第二絕緣體14的外圍上。之后,屏蔽電纜10的整個(gè)外圍被絕緣套16覆蓋。內(nèi)部導(dǎo)體11和第一外導(dǎo)體13以及第一外導(dǎo)體13和第二外導(dǎo)體15具有高頻阻抗。
內(nèi)部導(dǎo)體11由一條或多條導(dǎo)線構(gòu)成。在圖1A、圖1B、圖2A和圖2B所示的示例中,內(nèi)部導(dǎo)體11由三條導(dǎo)線11_1、11_2 和11-3構(gòu)成。圖3和圖4是表示本實(shí)施例的內(nèi)部導(dǎo)體的配置示例的圖。如圖3和圖4所示,內(nèi)部導(dǎo)體11的各導(dǎo)線包括多條元導(dǎo)線111和絲體112,該絲體 112由拉伸強(qiáng)度屬性比元導(dǎo)線高的材料形成于多條元導(dǎo)線111之外的部分中。在內(nèi)部導(dǎo)體11中,設(shè)有多條例如涂覆有聚氨酯的導(dǎo)線,并且由例如由芳綸纖維 (aramid fiber)等具有較高拉伸強(qiáng)度屬性的材料形成的絲體112設(shè)于導(dǎo)線的中心部分以 應(yīng)對(duì)拉伸和彎曲。在圖4的示例中,多條聚氨酯導(dǎo)線被捆在一起并被涂覆。這樣,可防止多條聚氨酯 導(dǎo)線散開。聚氨酯導(dǎo)線的中心部分例如由銅線制成。聚氨酯涂層這樣形成,即例如導(dǎo)線11-1為紅色,導(dǎo)線11-2為綠色,導(dǎo)線11-3為透 明的。這些導(dǎo)線作為內(nèi)部導(dǎo)體例如設(shè)置為L(zhǎng)、R和G的多條形式以用于音頻信號(hào)傳輸。這樣,多個(gè)內(nèi)部導(dǎo)體11-1、11-2和11-3各自通過絕緣體(例如聚氨酯)被絕緣, 從而這些內(nèi)部導(dǎo)體能以直流形式傳輸多個(gè)信號(hào)。并且,通過螺旋地扭曲和布置多個(gè)內(nèi)部導(dǎo)體,由此就高頻而言將它們結(jié)合在一起, 這些內(nèi)部導(dǎo)體在較高頻率處可被看作是一個(gè)導(dǎo)體。并且,如上所述,可以使用具有高拉伸強(qiáng)度屬性和極好耐熱性的芳綸纖維作為絲 體112。由于芳綸纖維也可以用作內(nèi)部導(dǎo)體11的增強(qiáng)纖維,所以可實(shí)現(xiàn)所用材料的共用。此外,例如可以使用諸如凱夫拉爾(Kevlar)(杜邦(DuPont)的注冊(cè)商標(biāo))或特沃 綸(Twaron)(帝人(Teijin)的注冊(cè)商標(biāo))的商用纖維作為芳綸纖維。第一絕緣體12使第一外導(dǎo)體13與內(nèi)部導(dǎo)體11絕緣??梢允褂弥T如氯乙烯(vinyl chloride)、聚乙烯(PE)或聚丙烯的熱塑樹脂作為 第一絕緣體12。優(yōu)選使用具有極好電特性和耐熱性的四氟乙烯與全氟代烷基乙烯基醚共聚物 (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, PFA)或者具有低介電 常數(shù)或介電損耗的交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯作為第一絕緣體12。第一外導(dǎo)體13圍繞第一絕緣體12的外圍,并且第一絕緣體12的介電常數(shù)被調(diào)整 為使得內(nèi)部導(dǎo)體11和第一外導(dǎo)體13的同軸結(jié)構(gòu)的特征阻抗變?yōu)?0 Ω或75 Ω。第二絕緣體14使第二外導(dǎo)體15與第一外導(dǎo)體13絕緣。類似于第一絕緣體12,優(yōu)選使用具有極好電特性和耐熱性的四氟乙烯與全氟代烷 基乙烯基醚共聚物(tetraf luoroethylene perf luoroalkyl vinylether copolymer, PFA) 或者具有低介電常數(shù)或介電損耗的交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯作為第二絕緣體14。第二外導(dǎo)體15圍繞第二絕緣體14的外圍,并且第二絕緣體14的介電常數(shù)被調(diào)整 為使得第一外導(dǎo)體13和第二外導(dǎo)體15的同軸結(jié)構(gòu)的特征阻抗變?yōu)?0 Ω或75 Ω。如上所述,優(yōu)選地,第一絕緣體12和第二絕緣體14由諸如聚乙烯或發(fā)泡聚乙烯等 就高頻而言具有低損耗的材料制成。在本實(shí)施例中,第一外導(dǎo)體13和第二外導(dǎo)體15由編織屏蔽形成,該編織屏蔽由多條導(dǎo)電性元導(dǎo)線編織而成,例如由多條裸露的軟銅線編織而成。此外,與伺服屏蔽相比,在編織屏蔽中,屏蔽中間隙的形成在彎曲時(shí)也很小,并且已知的是,編織屏蔽是一種具有適當(dāng)?shù)娜彳浶?、彎曲?qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度的靜電屏蔽方法。圖5是表示本實(shí)施例的編織屏蔽的形成示例的圖。在編織屏蔽20中,通常,幾根元導(dǎo)線21作為一組,組的個(gè)數(shù)稱為“打數(shù)”,一打中的 元導(dǎo)線的個(gè)數(shù)表示為“股數(shù)”,元導(dǎo)線的總數(shù)對(duì)應(yīng)于“股數(shù)” X “打數(shù)”。在超細(xì)屏蔽電纜的編織屏蔽中,通常,股數(shù)為2 10根元導(dǎo)線,打數(shù)設(shè)為10 30 組。在本實(shí)施例中,具有這種配置的編織屏蔽的元導(dǎo)線21之外的部分由具有較高拉伸強(qiáng)度 屬性材料的絲體22構(gòu)成。絲體22的外徑或粗度與構(gòu)成編織屏蔽20的元導(dǎo)線21大致相同,并且以與元導(dǎo)線21的交織相同的方式被編織成編織屏蔽20。在此情況下,例如,如果股數(shù)為4,則除了元導(dǎo)線21之外的一根由絲體22代替,從 而編織屏蔽20的總體的1/4為絲體22。此外,可使用比構(gòu)成編織屏蔽20的元導(dǎo)線21具有更高拉伸強(qiáng)度屬性的任何金屬 導(dǎo)線和非金屬導(dǎo)線的材料作為絲體22。并且,在例如使用合金線作為絲體22的情況下,將具有良好導(dǎo)電性的鍍層等沉積 在金屬線上以確保屏蔽特性也是可行的。并且,在諸如高拉伸強(qiáng)度纖維的非金屬線用作絲體22的情況下,同樣可行的是,例如使用通過在高拉伸強(qiáng)度纖維的表面上涂覆銅等所構(gòu)成的金屬纖維或者繞高拉伸強(qiáng)度 纖維絲纏繞矩形的長(zhǎng)銅箔帶所構(gòu)成的銅箔絲作為絲體。并且,在絕緣套16通過擠壓機(jī)模制形成的情況下,由于涉及到加熱,所以使用具 有耐熱性的絲體作為絲體22。這樣,在第一實(shí)施例中,利用裸露的軟銅線制成的屏蔽形成于第一絕緣體12和第 二絕緣體14周圍。如上所述,該屏蔽具有由裸露的軟銅線所編織成的結(jié)構(gòu)。通過編織,進(jìn)一步促進(jìn)了導(dǎo)體之間在高頻方面的耦合,并且即便是這些導(dǎo)體交織在一起,也可看作是一個(gè)導(dǎo)體,從而 可以進(jìn)一步降低高頻損耗。在伺服屏蔽的情況下,屏蔽性能必然隨繞線間距變化,并且隨著繞線數(shù)量的增加, 屏蔽性能提高,而柔軟性惡化。通過交織,獲得了這樣的結(jié)構(gòu),即盡管間隙被補(bǔ)充,但柔軟性幾乎不受影響。例如通過擠壓機(jī)對(duì)苯乙烯彈性體等樹脂進(jìn)行模壓,從而形成絕緣套16 (有時(shí)也稱 為外覆蓋層或外殼)。圖6A和圖6B是表示第一實(shí)施例的屏蔽電纜的各構(gòu)件的材料、外徑等的示例的圖。圖6A是表示屏蔽電纜的各構(gòu)件的材料、外徑等的表格。圖6B是表示屏蔽電纜的各構(gòu)件的外徑的尺寸的圖。在圖6A和6B中,內(nèi)部導(dǎo)體11的外徑Φ設(shè)為0. 25mm。第一絕緣體12的外徑Φ設(shè)為0. 61mm。在此情況下,第一絕緣體12的厚度約為0.36mm。第一絕緣體12的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 0. 14mm。
第一外導(dǎo)體13的外徑①設(shè)為0. 89mm。在此情況下,第一外導(dǎo)體13的厚度約為0. 28mm。第二絕緣體14的外徑①設(shè)為2. 0mm。 在此情況下,第二絕緣體14的厚度約為1. 11mm。第二絕緣體14的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 0. 56mm。第二外導(dǎo)體15的外徑①設(shè)為大約2. 27mm。在此情況下,第二外導(dǎo)體15的厚度為0. 27mm。絕緣套16的外徑①設(shè)為大約2. 6mm。在此情況下,絕緣套16的厚度為0. 33mm。絕緣套16的標(biāo)準(zhǔn)厚度為0. 17mm。以下,考慮第一實(shí)施例的屏蔽電纜10的與高頻阻抗相關(guān)的屏蔽電纜結(jié)構(gòu)。圖7A 圖7C是表示屏蔽電纜(同軸電纜)的通過損耗測(cè)量系統(tǒng)的圖。圖7A是表示通過損耗測(cè)量的對(duì)象的圖。圖7B是表示內(nèi)部導(dǎo)體和第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)的通過損耗測(cè)量系統(tǒng)的等效電 路的圖。圖7C是表示第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)和第二外導(dǎo)體(編織屏蔽2)的通過損耗 測(cè)量系統(tǒng)的等效電路的圖。圖8A 圖8D是表示內(nèi)部導(dǎo)體和第一外導(dǎo)體的通過損耗的圖。圖9A 圖9D是表示第一外導(dǎo)體和第二外導(dǎo)體的通過損耗的圖。在這些圖中,內(nèi)部導(dǎo)體11被稱為中心導(dǎo)體,第一外導(dǎo)體13被稱為同軸編織A,第二 外導(dǎo)體15被稱為同軸編織B。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)根據(jù)中心的內(nèi)部導(dǎo)體11與第一絕緣體12之間的高頻阻抗來確定。這里,如圖7B和圖8A 圖8D的示例如此設(shè)計(jì),即內(nèi)部(中心)導(dǎo)體11與第一外 導(dǎo)體(編織屏蔽1,同軸編織A) 13之間的阻抗為50 Q。測(cè)量100mm長(zhǎng)的同軸電纜的通過損耗。在內(nèi)部(中心)導(dǎo)體11的直徑①約為0. 6mm,并且第一絕緣體12的聚乙烯的介 電常數(shù)£1 為2(£r = 2)的情況下,通過使得第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1,同軸編織A)的直 徑約為0. 9mm,可得到50 Q的高頻阻抗。此外,通過利用發(fā)泡聚乙烯形成第一絕緣體12能夠減小介電常數(shù)、降低波長(zhǎng)縮短 效應(yīng)并減小介電損耗。并且,可改善絕緣體的柔軟度,從而提高柔軟性。之后,第二絕緣體14設(shè)于第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)周圍。接著,第二外導(dǎo)體(編織屏蔽2) 15設(shè)于第二絕緣體14周圍。相對(duì)于第二外導(dǎo)體(編織屏蔽2,同軸編織B),在考慮兩個(gè)導(dǎo)體即第一外導(dǎo)體(編 織屏蔽1) 13和第二外導(dǎo)體(編織屏蔽2) 15的情況下,如圖7C所示,可認(rèn)為是同軸結(jié)構(gòu)。如圖7C所示,通過將第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)13看作中心導(dǎo)體,并且將第二外導(dǎo) 體(編織屏蔽2) 15配置為用于該中心導(dǎo)體的屏蔽導(dǎo)線,可構(gòu)成同軸傳輸線。在此情況下,如圖9A 圖9D所示,當(dāng)中心導(dǎo)體(編織屏蔽1)的直徑設(shè)為00. 9mm 時(shí),通過利用電介質(zhì)(第二絕緣體14)使得屏蔽為0 2. 3mm,可獲得具有大約50 Q的特征阻 抗的同軸電纜的作用。
最后,通過將作為絕緣體的由彈性體制成的外殼布置于第二外導(dǎo)體(編織屏蔽2) 周圍,制成了電纜。如上所述,本實(shí)施例的屏蔽電纜10包括從內(nèi)側(cè)起依次同軸設(shè)置的內(nèi)部導(dǎo)體11、第 一絕緣體12、第一外導(dǎo)體13、第二絕緣體14和第二外導(dǎo)體15,并且屏蔽電纜10在外圍處被 絕緣套16覆蓋。內(nèi)部導(dǎo)體11包括多條元導(dǎo)線111以及絲體112,該絲體112由拉伸強(qiáng)度屬性比元 導(dǎo)線高的材料形成于元導(dǎo)線111之外的部分中。第一外導(dǎo)體13和第二外導(dǎo)體15由編織屏蔽形成,該屏蔽由多條導(dǎo)電元導(dǎo)線編織。因此,根據(jù)本實(shí)施例的屏蔽電纜,可獲得以下效果。S卩,可以以低成本制得本實(shí)施例的屏蔽電纜。并且,該屏蔽電纜可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)性能的改善和柔軟性的改善(電纜的彎曲和拉伸 以及結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化)。而且,本實(shí)施例的屏蔽電纜可以實(shí)現(xiàn)價(jià)格低、設(shè)計(jì)性能和柔軟性極好的屏蔽天線 電纜,并且還可實(shí)現(xiàn)高頻特性的改善。此外,以下將詳細(xì)說明本實(shí)施例的屏蔽電纜用作屏蔽天線電纜的情況。2.第二實(shí)施例圖10A、圖10B、圖11A和圖11B是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)示例 的圖。圖10A是表示第二實(shí)施例的屏蔽電纜在裸露狀態(tài)下各構(gòu)件的立體圖。圖10B是第 二實(shí)施例的屏蔽電纜的簡(jiǎn)化的橫剖面圖。圖11A是第二實(shí)施例的屏蔽電纜的簡(jiǎn)化的橫剖面圖。圖11B是表示第二實(shí)施例的 屏蔽電纜在裸露狀態(tài)下各構(gòu)件的側(cè)視圖。第二實(shí)施例的屏蔽電纜10A與第一實(shí)施例的屏蔽電纜10之間的區(qū)別如下S卩,第二實(shí)施例的屏蔽電纜10A被配置為第二絕緣體14和第一外導(dǎo)體13的耦合 狀態(tài)等于或粗于第二絕緣體14和第二外導(dǎo)體15的耦合狀態(tài)。在圖10A、圖10B、圖11A和圖11B所示的屏蔽電纜10A中,密封膜17設(shè)于第二絕 緣體14和第一外導(dǎo)體13之間。在第二絕緣體14和第一外導(dǎo)體13之間設(shè)置密封膜17的原因如下圖1A、圖1B、圖2A和圖2B中所示的屏蔽電纜10通過同軸地設(shè)置內(nèi)部導(dǎo)體11、第 一絕緣體12、第一外導(dǎo)體13、第二絕緣體14和第二外導(dǎo)體15可以實(shí)現(xiàn)雙層屏蔽結(jié)構(gòu),并且 其制造過程與圖12A中所示的相同。第一步ST1是扭曲內(nèi)部導(dǎo)體11的步驟。第二步ST2是第一絕緣體12的擠壓成形步驟。第三步ST3是交織第一外導(dǎo)體(編織屏蔽)13的步驟。第四步ST4是第二絕緣體14的擠壓成形步驟。第五步ST5是交織第二外導(dǎo)體(編織屏蔽)15的步驟。第六步ST6是絕緣套16的擠壓成形步驟。 在上述制造過程中,在第四步ST4中,在溫度升至約250。C時(shí)進(jìn)行第二絕緣體14的 擠壓成形步驟。
如上所述,在第二絕緣體14由聚乙烯構(gòu)成的情況下,恐怕會(huì)出現(xiàn)以下的問題g卩,由于聚乙烯(PE)的熔點(diǎn)為110°C,所以在第二絕緣體14通過擠壓成形在第一 外導(dǎo)體(編織屏蔽1)13周圍形成的情況下,會(huì)出現(xiàn)融化的樹脂滲入編織的交織部分中的情 況,從而粘附強(qiáng)度過度增大。在出現(xiàn)這種情況時(shí),用于進(jìn)行編織屏蔽的末端處理(例如焊接處理)的電線的抽 出工作變得困難。因此,在第二實(shí)施例中,如圖12B所示,在第三步ST3的交織第一外導(dǎo)體(編織屏 蔽)13之后,設(shè)置在第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)13上纏繞密封膜的步驟作為第七步ST7。之后,進(jìn)行第四步ST4的第二絕緣體14的擠壓成形的步驟。這樣,通過在第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1) 13上纏繞密封膜17以防止樹脂滲入編織 中,該密封膜起到防止樹脂流入編織屏蔽中的作用,從而末端加工變得容易。通過在第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1) 13上纏繞密封膜17,能夠可靠地防止樹脂流入編 織屏蔽中。但是,并非必須設(shè)置密封膜17。例如,在熔點(diǎn)為264°C的PET用作第二絕緣體14的情況下,在第四步ST4的第二絕 緣體14的擠壓成形中,第二絕緣體14即使在溫度升至約250°C時(shí)也不會(huì)熔化。并且,即使通過使用聚乙烯作為第一絕緣體12時(shí)樹脂流到第一外導(dǎo)體13,并且即 使利用PET防止樹脂的流動(dòng),對(duì)末端加工的影響也很小。在此情況下,即使不設(shè)置密封膜17,也可進(jìn)行這樣的配置,即第二絕緣體14和第 一外導(dǎo)體13的耦合狀態(tài)等于或粗于第二絕緣體14和第二外導(dǎo)體15的耦合狀態(tài)。根據(jù)第二實(shí)施例,除了第一實(shí)施例的上述效果之外,可防止樹脂流入編織屏蔽中, 從而優(yōu)點(diǎn)在于末端加工變得更容易。以下,說明采用了第一實(shí)施例的屏蔽電纜10和第二實(shí)施例的屏蔽電纜10A的天線 裝置的配置示例。下面,考慮采用本實(shí)施例的屏蔽電纜的天線裝置的特性,其中包括與普通 的棒狀天線、偶極天線等的比較。首先,采用了第一實(shí)施例的屏蔽電纜10和第二實(shí)施例的屏蔽電纜10A的天線裝置 的三個(gè)配置示例分別作為第三實(shí)施例、第四實(shí)施例和第五實(shí)施例進(jìn)行說明。3.第三實(shí)施例圖13A 圖13C是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的天線裝置的配置示例的圖。圖13A是表示第三實(shí)施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)原理的圖。圖13B是表示第三實(shí)施例的天線裝置的等效電路的圖。圖13C是表示第三實(shí)施例的天線裝置的具體配置示例的圖。在天線裝置30中,基本上,第一實(shí)施例的屏蔽電纜10和第二實(shí)施例的屏蔽電纜 10A用作天線的屏蔽天線電纜10B。因而,在圖13A 圖13C所示的屏蔽天線電纜10B中,與屏蔽電纜10和10A相同 的組成部分以相同的附圖標(biāo)記表示。在天線裝置30中,屏蔽天線電纜10B在一個(gè)端部具有第一連接部40并且在另一 端部具有第二連接部50。并且,天線裝置30具有天線元件60,該天線元件60通過第二連接部50與屏蔽天
11線電纜IOB的另一端部相連。屏蔽天線電纜IOB是與電子裝置相連的電纜,并且屏蔽天線電纜IOB的整體或一部分用做接收無線電或電視信號(hào)的天線。并且,如上所述,屏蔽天線電纜IOB包括從內(nèi)側(cè)起依次同軸設(shè)置的內(nèi)部導(dǎo)體11、第 一絕緣體12、第一外導(dǎo)體13、第二絕緣體14和第二外導(dǎo)體15,并且屏蔽天線電纜IOB在外 圍處被絕緣套16覆蓋。S卩,在屏蔽電纜10中,內(nèi)部導(dǎo)體11通過第一絕緣體12被絕緣,并且第一外導(dǎo)體13 同軸地設(shè)于第一絕緣體12的外圍上。而且,在屏蔽電纜10中,第一外導(dǎo)體13通過第二絕 緣體14被絕緣,并且第二外導(dǎo)體15設(shè)于第二絕緣體14的外圍上。在屏蔽電纜10中,其整個(gè)外圍被絕緣套16覆蓋。那么,內(nèi)部導(dǎo)體11與第一外導(dǎo)體13以及第一外導(dǎo)體13與第二外導(dǎo)體15具有高 頻阻抗。第一連接部40形成為連接器,其在屏蔽天線電纜IOB的一端與電子裝置的接收機(jī) (調(diào)諧器)70的端子71相連。第一連接部40形成為,例如當(dāng)該連接部與接收機(jī)70的端子71相連時(shí),內(nèi)部導(dǎo)體 11被供電并且第一外導(dǎo)體13與接收機(jī)70的地線GND相連。S卩,在圖13A 圖13C所示的示例中,在第一連接部40中,內(nèi)部導(dǎo)體11與電子裝 置的接收機(jī)70的供電電路相連,并且電纜的第一外導(dǎo)體13與接收機(jī)70的地線GND相連, 從而屏蔽天線電纜IOB起到不平衡的傳輸路徑的作用。第二連接部50具有連接基板(印刷基板)51,并且將屏蔽天線電纜IOB的另一端 與天線元件60相連。在第二連接部50中,屏蔽天線電纜IOB的第一外導(dǎo)體13與天線元件60相連,并 且內(nèi)部導(dǎo)體11與第二外導(dǎo)體15相連。第一連接部40和第二連接部50通過模壓形成,或者作為殼體形成。如上所述,天線裝置30被設(shè)計(jì)為,相對(duì)于雙層屏蔽電纜10B,傳輸線形成于內(nèi)部導(dǎo) 體11和第一外導(dǎo)體13之間,并且阻抗例如為50 Ω。并且,同軸結(jié)構(gòu)類似地形成于雙層屏蔽電纜IOB的第一外導(dǎo)體13和第二外導(dǎo)體15 之間。通過調(diào)節(jié)第一外導(dǎo)體13和第二外導(dǎo)體15之間的長(zhǎng)度,可以容易地控制同軸電纜 的阻抗。那么,通過利用本實(shí)施例的同軸結(jié)構(gòu),可配置成利用同軸電纜的高頻陷波。如后文詳述,根據(jù)第三實(shí)施例,由于第一實(shí)施例的屏蔽電纜10和第二實(shí)施例的 IOA用作天線的屏蔽天線電纜10Β,所以能夠配置成不受設(shè)備側(cè)影響的天線裝置。并且,只通過電纜的末端處理,就可配置套筒部,從而套筒部可配置為不使用金屬 片,或者套筒元件作為一個(gè)獨(dú)立的部件。因而,可以很簡(jiǎn)單且低價(jià)地配置套筒部,并且只根 據(jù)電纜的粗度和平衡間隔設(shè)計(jì)套筒部。并且,由于不必將天線形成為像偶極天線一樣的T形,所以元件的配置也變得簡(jiǎn) 單,并且天線可用作線性天線。4.第四實(shí)施例
圖14A 圖14C是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的天線裝置的配置示例的圖。圖14A是表示第四實(shí)施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)原理的圖。圖14B是表示第四實(shí)施例的天線裝置的等效電路的圖。圖14C是表示第四實(shí)施例的天線裝置的具體配置示例的圖。第四實(shí)施例的天線裝置30A與上述的第三實(shí)施例的天線裝置30的區(qū)別在于第二 連接部50A,屏蔽天線電纜IOB的另一端通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(balim)52與天線元件 60相連。具體地,屏蔽天線電纜IOB的內(nèi)部導(dǎo)體11和第一外導(dǎo)體13與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換 器52相連。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52的一端與屏蔽天線電纜IOB的第二外導(dǎo)體15相連,平 衡_不平衡轉(zhuǎn)換器52的另一端與天線元件60相連。第一外導(dǎo)體13通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52與天線元件60相連,內(nèi)部導(dǎo)體11通 過平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器52與第二外導(dǎo)體15相連。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52安裝在印刷基板(連接基板)51上,并且電纜與印刷基板 51的平面相連,從而可完成作為天線裝置的布線。這樣,該安裝結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。此外,平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器元件不局限于1 1結(jié)構(gòu),例如1 4結(jié)構(gòu)也是可以的。如后文詳述,根據(jù)第四實(shí)施例,由于除了第三實(shí)施例的配置之外還采用了平 衡_不平衡轉(zhuǎn)換器52,所以能夠配置成不受設(shè)備側(cè)進(jìn)一步影響的天線裝置。此外,如圖15所示,也可以在平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52和內(nèi)部導(dǎo)體11之間設(shè)置放 大器53。在此情況下,與天線元件60相連的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52的一個(gè)端子與放大器 53的輸入端相連,并且放大器53的輸出端與內(nèi)部導(dǎo)體11相連。并且,第一外導(dǎo)體13與地線GND相連。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52的另一端子的一端與地線GND相連,另一端與第二外導(dǎo)體 15相連。這樣,通過設(shè)置放大器53,可實(shí)現(xiàn)接收機(jī)靈敏度的改善。5.第五實(shí)施例圖16A 圖16C是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的天線裝置的配置示例的圖。圖16A是表示第五實(shí)施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)原理的圖。圖16B是表示第五實(shí)施例的天線裝置的等效電路的圖。圖16C是表示第五實(shí)施例的天線裝置的具體配置示例的圖。第五實(shí)施例的天線裝置30B與上述第四實(shí)施例的天線裝置30A的區(qū)別在于,屏蔽 天線電纜IOC在其縱向上的一部分處具有去除部80,在該去除部80中絕緣套16和第二外 導(dǎo)體15被去除。這里,屏蔽天線電纜IOC的縱向上的部分是與電纜的另一端相距(η λ V2的位置, 其中λ為波長(zhǎng)。在圖16Α 圖16C中,天線元件60為(1/4) λ,并且去除部80形成于與平衡-不 平衡轉(zhuǎn)換器52的另一端部相距(1/4) λ的位置處。具體地,去除部80形成于與另一端相距160mm的位置處。
根據(jù)第五實(shí)施例,包括第四實(shí)施例的效果在內(nèi),還能夠調(diào)節(jié)天線裝置的頻率。[天線裝置的特性]
以下,考慮采用了本實(shí)施例的屏蔽電纜的天線裝置的特性等,其中包括與普通的 棒狀天線、偶極天線等的比較。首先,說明與棒狀天線等相比而言本實(shí)施例的屏蔽電纜用于天線裝置時(shí)的特點(diǎn)。圖17A和圖17B是表示采用棒狀天線的移動(dòng)電話的圖。圖17A示出了移動(dòng)電話的主體閉合時(shí)的情況,圖17B示出了移動(dòng)電話的主體打開 時(shí)的情況。移動(dòng)電話200被配置為能夠打開和閉合第一殼體201和第二殼體202。圖17A和圖17B所示的示例是使用130mm的棒狀天線210的示例。圖18A和圖18B是表示采用棒狀天線的移動(dòng)電話閉合時(shí)頻率和峰值增益特性之間 關(guān)系的圖。圖18A示出了自由空間的特性,圖18B示出了移動(dòng)電話放在人體上時(shí)的特性。圖19A和圖19B是表示采用棒狀天線的移動(dòng)電話打開時(shí)頻率和峰值增益特性之間 關(guān)系的圖。圖19A示出了自由空間的特性,圖19B示出了移動(dòng)電話放在人體上時(shí)的特性。在圖18A、圖18B、圖19A和圖19B中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性, 由“B ”所表示的曲線示出了垂直極化的特性。移動(dòng)電話等中所使用的天線是以圖17A和圖17B所示的棒狀天線210為代表的 1/4單極系統(tǒng)的天線。該天線是用作通過利用棒狀天線和設(shè)備地線GND進(jìn)行諧振的天線。在棒狀天線 210的情況下,帶寬和增益極好,從而沒有問題。但是,在該示例的情況下,如圖18A、圖18B、圖19A和圖19B所示,假設(shè)是移動(dòng)電話 200時(shí),天線具有針對(duì)UHF帶寬的諧振頻率適合的尺寸,從而是最優(yōu)的。但是,由于設(shè)備的地 線GND用作天線,所以也存在特性受設(shè)備的地線GND的尺寸影響的問題。并且,在設(shè)備的噪聲大的情況下,存在由于自輻射噪聲的接收所致的靈敏度惡化 的問題。圖20是表示在棒狀天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖。圖21A和圖21B是在棒狀天線系統(tǒng)的情況下表示噪聲測(cè)量結(jié)果的圖。圖21A示出 了關(guān)機(jī)時(shí)的噪聲測(cè)量結(jié)果,圖21B示出了開機(jī)時(shí)的噪聲測(cè)量結(jié)果。噪聲測(cè)量系統(tǒng)300具有頻譜分析儀310。如圖21A和圖21B所示,在棒狀天線系統(tǒng)的情況下,接收機(jī)通過天線接收自輻射噪聲。如果進(jìn)行設(shè)備噪聲測(cè)量并且優(yōu)化設(shè)備地線GND,則棒狀天線是很好的天線。但是, 可以發(fā)現(xiàn),該天線也是必須進(jìn)行設(shè)備側(cè)測(cè)量的天線。相反,作為盡可能地降低設(shè)備的影響的天線,存在套筒天線。在套筒天線的情況下,通過利用同軸導(dǎo)線使天線的供電點(diǎn)P不接觸主體,可以實(shí) 現(xiàn)設(shè)備噪聲源遠(yuǎn)離天線的結(jié)構(gòu),從而能夠通過C/N的改善來改善接收性能。圖22是表示在套筒天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖。圖23A和圖23B是表示在套筒天線系統(tǒng)的情況下噪聲測(cè)量結(jié)果的圖。圖23A示出 了關(guān)機(jī)時(shí)的噪聲測(cè)量結(jié)果,圖23B示出了開機(jī)時(shí)的噪聲測(cè)量結(jié)果。
從圖23A和圖23B可以看出,與普通的棒狀天線相比,通過采用套筒天線230,噪聲 可改善7dB。如背景技術(shù)部分所述,在套筒天線的情況下,天線具有通過同軸電纜傳輸信號(hào)的 結(jié)構(gòu),并且天線設(shè)于同軸電纜的前端處。特別值得注意的是稱為套筒的地線GND的折疊結(jié) 構(gòu)。這通過利用套筒的折疊結(jié)構(gòu)增大高頻阻抗而阻斷了電纜的外殼所載的電流。該套 筒結(jié)構(gòu)使裝置復(fù)雜,由此導(dǎo)致成本增加。圖24A和圖24B是表示采用未折返的套筒天線的移動(dòng)電話的圖。圖24A示出了移 動(dòng)電話的主體閉合時(shí)的情況,圖24B示出了移動(dòng)電話的主體打開時(shí)的情況。移動(dòng)電話200被配置為能夠打開和閉合第一殼體201和第二殼 體202。圖24A和圖24B所示的示例是使用未折返的150mm的3芯同軸套筒天線230的示 例。圖25A和圖25B是表示在采用未折返的套筒天線的移動(dòng)電話閉合的情況下頻率和 峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖25A示出了自由空間的特性,圖25B示出了移動(dòng)電話放在 人體上時(shí)的特性。圖26A和圖26B是表示在采用未折返的套筒天線的移動(dòng)電話打開的情況下頻率和 峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖26A示出了自由空間的特性,圖26B示出了移動(dòng)電話放在 人體上時(shí)的特性。在圖25A、圖25B、圖26A和圖26B中,由“A”所表示的曲線表示水平極化的特性, 由“B ”所表示的曲線示出了垂直極化的特性。該示例示出了天線通過同軸電纜被抽出的結(jié)構(gòu),由此遠(yuǎn)離接收機(jī),并且在該示例 中,天線適合于在UHF帶寬中最優(yōu)的情形。在套筒天線230的情況下,由于沒有折疊結(jié)構(gòu),通過使設(shè)備地線GND和同軸電纜的 地線GND起到天線的地線GND的作用來進(jìn)行諧振。因而,問題在于諧振頻率根據(jù)所連接的設(shè)備地線GND的長(zhǎng)度變化。并且,由于接收 機(jī)地線GND也有助于天線的輻射,所以在例如通過人體把持使用移動(dòng)通信的情況下,因接 收機(jī)地線GND被握住,會(huì)存在天線的增益受影響的問題。為了降低電纜和設(shè)備地線GND的影響,同時(shí)降低來自設(shè)備的噪聲,必須設(shè)置折疊 的地線GND。盡管可給出各種折疊結(jié)構(gòu),但所有結(jié)構(gòu)都尺寸大、復(fù)雜并且很難以低成本實(shí)現(xiàn)且 難以流行。這與套筒的功能有關(guān)。在配置套筒天線時(shí),需要在同軸導(dǎo)線和套筒部之間留出一定距離。這是因?yàn)樵谛盘?hào)傳輸路徑中,特征阻抗與信號(hào)傳輸距離有關(guān)。并且,這是因?yàn)?,如圖27A和圖27B所示,在傳輸線240的前端短路的情況下,阻抗 在距端口 PTl的傳輸距離的1/4 λ處變?yōu)闊o窮大⑴,從而起到阻斷電流的陷阱的作用。但 是,在就高頻而言沒有進(jìn)行充分隔絕時(shí)構(gòu)成折疊部的情況下,這意味著沒起作用。如圖28所示,在套筒部靠近同軸傳輸電纜的情況下發(fā)生高頻耦合,從而該部分沒 有起到折疊結(jié)構(gòu)的作用。
因而,在如圖29A和圖29B所示的折疊結(jié)構(gòu)由電線形成的情況下,當(dāng)在折疊電纜中 沒有留出足夠距離時(shí),認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生與傳輸線的耦合,從而沒有充分起作用。因而,在本實(shí)施例中,如圖1A、圖1B、圖10A、圖IOB以及圖13A 圖16C所示,通過 使用具有雙層屏蔽結(jié)構(gòu)的屏蔽電纜10、10AU0B和10C,可以解決這些問題。
首先,在天線裝置30、30A和30B中,在通過同軸電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)那闆r下,通過 使內(nèi)部導(dǎo)體11和第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)13用作同軸電纜,可進(jìn)行信號(hào)傳輸。之后,本實(shí)施例的屏蔽電纜10、10AU0B和IOC具有通過使用第二外導(dǎo)體(編織屏 蔽2) 15提供折疊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在具有前述折疊結(jié)構(gòu)的套筒天線的情況下,在構(gòu)造折疊部時(shí),有通過利用金屬片 構(gòu)成折疊部的示例,或者通過對(duì)叫做5C-2V的普通高頻同軸電纜的屏蔽部進(jìn)行末端處理并 折返該部分來構(gòu)成折疊部的情況。但是,所有這些結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)都存在問題。相反,通過使用本實(shí)施例的屏蔽電纜10、10AU0B和10C,可容易地實(shí)現(xiàn)折疊結(jié)構(gòu)。并且,有一種具有雙層屏蔽的電纜,其包括由編織屏蔽或伺服屏蔽制成的第一層 以及由例如鋁箔的導(dǎo)電性密封制成的第二層。但是,即使該電纜用于折疊結(jié)構(gòu)中,雙層屏蔽 被高頻耦合,從而未實(shí)現(xiàn)折疊結(jié)構(gòu)。相反,如同本實(shí)施例的屏蔽電纜10、10AU0B和10C,通過使同軸結(jié)構(gòu)為雙層的,第 一次獲得利用同軸電纜的高頻特性的結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)樘淄驳恼郫B結(jié)構(gòu)利用了這樣的特性,即同軸電纜的前端短路時(shí),阻抗在 (1/4) λ的長(zhǎng)度處變?yōu)闊o窮大。這意味著,考慮到阻抗,通過使第一外導(dǎo)體(編織屏蔽1)13和第二外導(dǎo)體(編織 屏蔽2) 15為同軸結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)取決于傳輸路徑中的波長(zhǎng)的特性。圖30Α和圖30Β是表示采用第三實(shí)施例的沒有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話的圖。圖30Α示出了移動(dòng)電話的主體閉合時(shí)的情況,圖30Β示出了移動(dòng)電話的主 體打開時(shí)的情況。移動(dòng)電話200被配置為能夠打開和閉合第一殼體201和第二殼體202。圖30Α和圖30Β所示的示例是使用沒有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的210mm的天線裝置 30的示例。圖31A和圖31B是表示采用第三實(shí)施例的沒有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖31A示出了自由空間的特 性,圖31B示出了移動(dòng)電話放在人體上時(shí)的特性。圖32A和圖32B是表示采用第三實(shí)施例的沒有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在打開的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖32A示出了自由空間的特 性,圖32B示出了移動(dòng)電話放在人體上時(shí)的特性。在圖31A、圖31B、圖32A和圖32B中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性, 由“B ”所表示的曲線示出了垂直極化的特性。在第三實(shí)施例的沒有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置30中,由設(shè)備的地線GND 部分地產(chǎn)生零點(diǎn)。但是,如圖31A、圖31B、圖32A和圖32B所示,可以看出,起套筒作用的 520MHz附近的增益幾乎不受影響。
圖33A和圖33B是表示采用第四實(shí)施例的具有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話的圖。圖33A示出了移動(dòng)電話的主體閉合時(shí)的情況,圖33B示出了移動(dòng)電話的主 體打開時(shí)的情況。移動(dòng)電話200被配置為能夠打開和閉合第一殼體201和第二殼體202。圖33A和圖33B所示的示例是使用具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的210mm的天線裝置 30A的示例。圖34A和圖34B是表示采用第四實(shí)施例的具有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的 移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖34A示出了自由空間的特 性,圖34B示出了移動(dòng)電話放在人體上時(shí)的特性。圖35A和35B是表示采用第四實(shí)施例的具有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的天線裝置的移 動(dòng)電話在打開的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖35A示出了自由空間的特 性,圖35B示出了移動(dòng)電話放在人體上時(shí)的特性。在圖34A、圖34B、圖35A和圖35B中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性, 由“B ”所表示的曲線示出了垂直極化的特性。在第四實(shí)施例的天線裝置30A中,通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器52使電纜的內(nèi)部導(dǎo)體 11與第二外導(dǎo)體(編織屏蔽2) 15相連來實(shí)現(xiàn)套筒天線。通過該結(jié)構(gòu),如圖34A、圖34B、圖35A和圖35B所示,可以實(shí)現(xiàn)不依賴于設(shè)備的地 線GND并且降低了配備在人體上時(shí)的影響的天線。S卩,第四實(shí)施例的天線裝置30A使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器,同時(shí)使用雙層屏蔽,從 而可配置成不進(jìn)一步受設(shè)備影響的天線。圖36是表示采用了第五實(shí)施例的天線裝置的移動(dòng)電話的圖,其中,電纜的一部分 被去除。圖36示出了移動(dòng)電話的主體閉合時(shí)的情況。圖36所示的示例是使用具有平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的210mm的天線裝置30B的示 例。圖37是表示在采用第五實(shí)施例電纜的一部分被去除的天線裝置的移動(dòng)電話閉合 的情況下頻率和峰值增益特性之間關(guān)系的圖。圖37示出了自由空間的特性。在圖37中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性,由“B”所表示的曲線示 出了垂直極化的特性。在第五實(shí)施例的天線裝置30B中,即使是在電纜長(zhǎng)的情況下,也只是通過去除雙 層屏蔽的絕緣套16和第二外導(dǎo)體15來調(diào)節(jié)諧振頻率,從而可配置成線性偶極天線。如圖37所示,可以看出,可以通過去除距另一端160mm位置處的絕緣套16和第二 外導(dǎo)體15來調(diào)節(jié)天線的頻率。[存在或不存在平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的特性的分析]以下,結(jié)合偶極系統(tǒng)的天線說明存在或不存在平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的特性。圖38是表示偶極天線裝置被配置為未使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的三芯同軸結(jié)構(gòu) 的示例的圖。圖39是表示采用圖38的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖。圖39示出了自由空間的特性。在圖39中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性,由“B”所表示的曲線示 出了垂直極化的特性。
如圖38所示,示出了偶極天線元件250被水平設(shè)置,而作為設(shè)備主體的移動(dòng)電話 200被垂直設(shè)置的示例。在此情況下,如圖39所示,盡管只通過偶極天線接收的極化波只是水平極化波, 但也部分地接收到垂直極化波(參照MHz附近)。 這表明接收到由同軸電纜所承載的無線電波。 因而,這意味著在未設(shè)有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的情況下,由于電纜的長(zhǎng)度和設(shè)備 的尺寸的影響,在一部分頻率處特性得以改善,相反,在另一部分頻率處,恐怕消除增益 (cancel gain)會(huì)被降低。圖40是表示偶極天線裝置被配置為使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器的三芯同軸結(jié)構(gòu)的 示例的圖。圖41是表示采用圖40的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖。圖41示出了自由空間的特性。在圖41中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性,由“B”所表示的曲線示 出了垂直極化的特性。在圖40中,這樣配置天線,即準(zhǔn)備500MHz頻率的1/4 λ的兩個(gè)元件(130mm)以實(shí) 現(xiàn)470MHz 770MHz的UHF頻帶處的諧振,并且通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器260進(jìn)行平衡-非 平衡轉(zhuǎn)換。理論上可以實(shí)現(xiàn)不接收垂直極化波、頻帶很寬且增益極好的天線。并且,由于天線通過同軸電纜從設(shè)備抽出,所以可以說該天線是不接收裝置的噪 聲并且在噪聲方面極好的天線。因而,使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器260需要構(gòu)造不依賴于電纜的天線。圖42是表示圖40的天線裝置的變化例的圖。圖43是表示采用圖42的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖。圖43示出了自由空間的特性。在圖43中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性,由“B”所表示的曲線示 出了垂直極化的特性。圖42的天線裝置是天線的元件252被折疊成沿電纜延伸的示例。該元件252設(shè) 置為平行于同軸電纜230,但距離同軸電纜230大約Icm的距離。并且在此情況下,天線裝置在增益方面極好并且起到偶極的作用。[折疊結(jié)構(gòu)的分析]圖44是表示圖42的天線裝置的變化例的圖。圖45是表示采用圖44的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖。圖45示出了自由空間的特性。在圖45中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性,由“B”所表示的曲線示 出了垂直極化的特性。圖44的天線裝置是元件252設(shè)為靠近于同軸電纜230并且就直流電來說處于絕 緣狀態(tài)的示例。在此情況下,如圖45所示,可以看出特性明顯變化并且500MHz頻帶的增益變化。這是因?yàn)樘炀€元件的長(zhǎng)度在同軸電纜230和設(shè)備基板的合成長(zhǎng)度上延伸。
圖46表示基板的長(zhǎng)度從圖44的狀態(tài)改變的示例的圖。圖47是表示采用圖46的天線裝置的移動(dòng)電話在閉合的情況下頻率和峰值增益特 性之間關(guān)系的圖。圖47示出了自由空間的特性。在圖47中,由“A”所表示的曲線示出了水平極化的特性,由“B”所表示的曲線示 出了垂直極化的特性。圖46是基板的長(zhǎng)度變?yōu)?00mmX 50mm的示例。 如圖47所示,可以說通過基板長(zhǎng)度的改變,天線的增益變化極大,并且基板和一 部分天線耦合,從而天線的特性改變。S卩,可以說如果電纜距基板的距離不足夠大,則難以保證特性。相反,如前述結(jié)合圖33A 圖35B的說明,第四實(shí)施例的具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器 的天線裝置30A不取決于設(shè)備(移動(dòng)電話)的主體的地線GND并且具有改善的天線增益。并且,如前述與圖30A 圖32B相關(guān)的說明,在第三實(shí)施例的沒有平衡-不平衡轉(zhuǎn) 換器的天線裝置30中,盡管存在部分產(chǎn)生零點(diǎn)(null)的情況,但即使是在沒有平衡-不平 衡轉(zhuǎn)換器的情況下,同軸陷阱起作用的500MHz頻帶也不存在問題。因而,在通過使用本實(shí)施例的雙層屏蔽電纜,而不需要設(shè)置平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器 來配置天線裝置的情況下,可獲得極好的特性。但是,通過使用平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器,能夠 配置成不進(jìn)一步受設(shè)備影響的天線。并且,如圖13A 圖16C所示,只通過電纜的末端處理,就可以配置套筒部分,從而 套筒部分可以配置為不利用金屬片,或者套筒元件作為一個(gè)獨(dú)立的部件。因此,可以很簡(jiǎn)單 且低成本地配置天線裝置,并且可以只根據(jù)電纜的粗度和平衡_不平衡轉(zhuǎn)換器間隔設(shè)計(jì)天 線裝置。并且,由于不需要將天線形成為像偶極天線一樣的T形,所以部件的配置也變得 簡(jiǎn)單,并且該天線可用作線性天線。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi),可根據(jù)設(shè)計(jì) 需要和其它因素可進(jìn)行各種修改、組合、子組合和改變。
權(quán)利要求
一種屏蔽電纜,其包括從內(nèi)側(cè)起依次同軸設(shè)置的內(nèi)部導(dǎo)體、第一絕緣體、第一外導(dǎo)體、第二絕緣體和第二外導(dǎo)體,并且所述屏蔽電纜的外圍被絕緣套覆蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的屏蔽電纜,其中,所述內(nèi)部導(dǎo)體包括多條元導(dǎo)線和絲體,所述絲 體由拉伸強(qiáng)度屬性比所述元導(dǎo)線高的材料形成于所述多條元導(dǎo)線之外的部分中。
3.如權(quán)利要求2所述的屏蔽電纜,其中,具有所述拉伸強(qiáng)度屬性的材料的所述絲體由 芳綸纖維制成。
4.如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的屏蔽電纜,其中,所述第一外導(dǎo)體和所述第二外 導(dǎo)體中的至少一個(gè)由通過多條導(dǎo)電的元導(dǎo)線編織而成的編織屏蔽形成。
5.如權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的屏蔽電纜,其中,所述內(nèi)部導(dǎo)體和所述第一外導(dǎo) 體以及所述第一外導(dǎo)體和所述第二外導(dǎo)體具有高頻阻抗。
6.如權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的屏蔽電纜,其中,所述第二絕緣體和所述第一外 導(dǎo)體的耦合狀態(tài)比所述第二絕緣體和所述第二外導(dǎo)體的耦合狀態(tài)粗。
7.如權(quán)利要求6所述的屏蔽電纜,其中,在所述第二絕緣體和所述第一外導(dǎo)體之間設(shè) 有密封膜。
8.如權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的屏蔽電纜,其中,所述內(nèi)部導(dǎo)體形成為至少一條 并且被絕緣材料所絕緣。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種屏蔽電纜,其包括從內(nèi)側(cè)起依次同軸設(shè)置的內(nèi)部導(dǎo)體、第一絕緣體、第一外導(dǎo)體、第二絕緣體和第二外導(dǎo)體,并且其外圍被絕緣套覆蓋。該屏蔽電纜可以實(shí)現(xiàn)成本低并且設(shè)計(jì)性和柔軟性極好的屏蔽天線電纜。
文檔編號(hào)H01B5/10GK101840748SQ201010122090
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
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