JP7684917B2 - Dielectric waveguide connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、2個の誘電体導波路を互いに接続するための接続構造に関する。 The present invention relates to a connection structure for connecting two dielectric waveguides to each other.
マイクロ波(ミリ波と準ミリ波を含む)と呼ばれる高い周波数を持つ電磁波の伝送媒体として、金属導波管が知られている。金属導波管は、周囲を金属で囲まれた空洞によって電磁波の伝播を実現する。したがって、金属導波管の外部への電磁波の漏洩が極めて少なく、伝播損失が小さい。特に、ミリ波(30GHz~300GHz)の周波数帯において、伝送媒体である同軸線路と比較して伝播損失が非常に小さいので、金属導波管はミリ波帯の主要な伝送媒体として用いられている。しかし、金属導波管に特有の扱い難さも知られている。金属導波管では空洞が金属で囲まれているので、金属導波管を自由に曲げることが難しく、したがって、屋内のような狭隘環境において金属導波管を曲げて設置することが難しい。また、金属導波管は単位長さあたりの重量が大きく、したがって、金属導波管は長距離伝送に不向きである。 Metallic waveguides are known as a transmission medium for electromagnetic waves with high frequencies called microwaves (including millimeter waves and quasi-millimeter waves). Metallic waveguides realize the propagation of electromagnetic waves through a cavity surrounded by metal. Therefore, there is very little leakage of electromagnetic waves outside the metal waveguide, and the propagation loss is small. In particular, in the frequency band of millimeter waves (30 GHz to 300 GHz), the propagation loss is very small compared to the coaxial line, which is the transmission medium, so metal waveguides are used as the main transmission medium for the millimeter wave band. However, metal waveguides are also known to be difficult to handle. Since the cavity of a metal waveguide is surrounded by metal, it is difficult to bend the metal waveguide freely, and therefore it is difficult to bend and install the metal waveguide in a narrow environment such as indoors. In addition, the weight per unit length of a metal waveguide is large, and therefore the metal waveguide is not suitable for long-distance transmission.
このことから、金属を用いない有線伝送媒体として、誘電体導波路が近年、注目を集めている。誘電体導波路は誘電体で形成されており、コアおよびクラッドで構成される。コアはケーブルの如く、幅に比べて長さが著しく大きい外観形状を有している有体物である。クラッドは有体物であるとは限らず、例えば空気がクラッドとして機能する場合、誘電体導波路は有体物としてのクラッドを持たない。誘電体導波路ではコアの比誘電率がクラッドの比誘電率よりも大きい。したがって、全反射現象によってコアとコア近傍に電磁波を閉じ込め、これによって誘電体導波路の長手方向に電磁波が伝播するモード、つまり電磁波の伝播モードを形成することができる。クラッドとして、空気(比誘電率1)が用いられることが多い。 For this reason, dielectric waveguides have been attracting attention in recent years as a wired transmission medium that does not use metal. Dielectric waveguides are made of a dielectric material and consist of a core and a cladding. The core is a tangible object with an external shape that is significantly longer than its width, like a cable. The cladding is not necessarily a tangible object; for example, if air functions as a cladding, the dielectric waveguide does not have a cladding as a tangible object. In a dielectric waveguide, the relative dielectric constant of the core is greater than the relative dielectric constant of the cladding. Therefore, the electromagnetic wave is confined to the core and its vicinity by the total reflection phenomenon, which allows the formation of a mode in which the electromagnetic wave propagates in the longitudinal direction of the dielectric waveguide, that is, the propagation mode of the electromagnetic wave. Air (relative dielectric constant 1) is often used as the cladding.
誘電体導波路の断面(つまり、電磁波の伝播方向と直交する断面)のサイズは、伝播する電磁波の波長に比例する。ミリ波では誘電体導波路の断面サイズが小さいので、誘電体導波路は取り扱い易い伝送媒体である。例えば、28GHzの電磁波を伝播する誘電体導波路を比誘電率2.3のコアと空気のクラッドで構成する場合、誘電体導波路の断面(簡単のために長方形とする)は、3mm×6mm程度のサイズを持つまでに小型化される。誘電体導波路は金属よりも可撓性に優れた誘電体を用いているので、誘電体導波路は金属導波管よりも曲げやすく、また、単位長さあたりの重量も金属導波管に比べて小さい。したがって、金属導波管が持つ上述の問題を解消できる可能性がある。しかし、誘電体導波路は、伝送媒体として、いまだ普及するに至っていない。 The size of the cross section of the dielectric waveguide (i.e., the cross section perpendicular to the propagation direction of the electromagnetic wave) is proportional to the wavelength of the propagating electromagnetic wave. Since the cross section size of the dielectric waveguide is small for millimeter waves, the dielectric waveguide is an easy-to-handle transmission medium. For example, when a dielectric waveguide that propagates an electromagnetic wave of 28 GHz is composed of a core with a relative dielectric constant of 2.3 and an air clad, the cross section of the dielectric waveguide (rectangular for simplicity) is miniaturized to a size of about 3 mm x 6 mm. Since the dielectric waveguide uses a dielectric material that is more flexible than metal, the dielectric waveguide is easier to bend than a metal waveguide, and the weight per unit length is also smaller than that of a metal waveguide. Therefore, there is a possibility that the above-mentioned problems of the metal waveguide can be solved. However, the dielectric waveguide has not yet become widespread as a transmission medium.
誘電体導波路が普及しない原因の一つは、誘電体導波路を互いに接続する難しさである。異なる2個の誘電体導波路の一方の端面とその他方の端面を互いに突き合わせた場合、一方の端面と他方の端面の接続領域において電磁波の反射あるいは放射による接続損失が生じる。これは、一方の端面と他方の端面の間に意図せず生じる空隙、あるいは、2個の誘電体導波路の軸ずれに起因する。したがって、空隙も軸ずれもなく2個の誘電体導波路を互いに接続するには、2個の誘電体導波路を互いに接続するための接続構造が必要である。 One of the reasons why dielectric waveguides have not become widespread is the difficulty of connecting them to each other. When one end face of two different dielectric waveguides is butted against the other end face, connection loss occurs in the connection area between one end face and the other end face due to reflection or radiation of electromagnetic waves. This is caused by an unintentional gap that occurs between one end face and the other end face, or an axial misalignment of the two dielectric waveguides. Therefore, in order to connect two dielectric waveguides to each other without any gaps or axial misalignment, a connection structure for connecting the two dielectric waveguides to each other is required.
2個の誘電体導波路を互いに接続するための接続構造として、図1に示す接続構造800が知られている。この接続構造800は2個の金属導波管810,820を含み、一方の誘電体導波路910の一端に一方の金属導波管810が取り付けられ、他方の誘電体導波路920の一端に他方の金属導波管820が取り付けられており、一方の金属導波管810のフランジ810aと他方の金属導波管820のフランジ820aが互いにネジ830によってネジ止めされ、この結果、空隙も軸ずれもなく2個の金属導波管810,820が接続される。誘電体導波路910,920と金属導波管810,820との間の電磁波の伝播モードの変換は、誘電体導波路910,920の一端をテーパ形状に加工することによって達成される(非特許文献1参照)。この変換による電磁波の電力損失は一般に小さい。したがって、接続構造800は、2個の誘電体導波路910,920を低損失に互いに接続することできる。しかし、接続構造800には、次の問題がある。まず、金属導波管810,820を用いるので、接続構造800のサイズおよび重量がともに大きい。接続構造800のサイズは規格で規定されている。フランジ810a,820aの合わせ面の形状は、UG595フランジでは22mm角の正方形、UG381フランジでは28.5mm直径の円である。これらはいずれも前述のミリ波誘電体導波路の断面サイズの数倍程度の大きさを持つので、取扱容易性が損なわれる。さらに、誘電体導波路910,920のテーパ加工のために高い加工コストが必要である。また、金属導波管810,820のフランジ810a,820aの製造は精密な金属加工技術を要するので、接続構造800の製造コストは高い。
A
このような接続構造800の類似技術として、2個の光ファイバを互いに接続するための光ファイバコネクタが存在する(特許文献1,2,3参照)。しかし、誘電体導波路のための接続構造は、光ファイバコネクタと以下の点で異なる。
As a similar technology to this
誘電体導波路で使用が予定されている電磁波の周波数帯域はマイクロ波(概ね1~数百GHz)の帯域であるのに対して、光ファイバで使用が予定されている電磁波の周波数帯域は概ね192THzである。したがって、誘電体導波路のサイズは光ファイバのサイズと大きく異なる。光ファイバの場合、シングルモード条件を満足するコアのサイズは典型的には直径9μm程度であり、誘電体導波路の場合、コアのサイズは小さくても1mm程度である。光ファイバのコアのサイズは著しく小さく、人間が手で光ファイバのコアを取り扱うことは難しい。このことから、光ファイバでは、コアの周りに50~100μm程度の厚さを持つクラッドが配置され、さらに、通例、クラッドはビニール等で覆われる。つまり、光ファイバは、人間の手が触れることによる光ファイバ内を伝播する光に対する擾乱がほぼ無いという状況で運用される。しかし、誘電体導波路のコアのサイズは、1mm以上であり、したがって人間が手で取り扱える大きさである。仮に光ファイバの如くクラッドでコアを保護し、上述の光ファイバのコア・クラッドのサイズ比に倣うとすれば、クラッド厚さは10mm程度であり、断面サイズが比較的大きくなる。例えば、28GHz帯誘電体導波路が有体物としてのクラッドを持つ場合、コア径がおよそ7mmであるから、クラッド厚は70mmであり、誘電体導波路の径は147mmである。このような太い誘電体導波路は、柔軟に曲げることが難しく、またそのサイズゆえに重量も大きく、通信媒体としての使用は極めて難しい。結果として、誘電体導波路は、有体物としてのクラッドを具備せず、有体物としてのコアそのものであることが望ましい。この場合、光ファイバと顕著に異なる点は、誘電体導波路を伝播する電磁波の伝播モードが、誘電体導波路に対する外部からの擾乱(例えば、手で触れる、金属を近づける、誘電体を近づける等)に極めて敏感であるということである。したがって、接続構造の構成において、望ましくは、接続構造を構成する部品の電気的パラメータ(例えばクラッドのサイズ、誘電率等)に留意するべきである。この点に関して、光ファイバは、上述のとおり、厚いクラッドと被覆のおかけで外部からの擾乱に対して鈍感であるので、接続構造を構成する部品の電気的パラメータへの留意は不要である。実際、特許文献1,2,3は、接続構造の電気的特性への留意を開示していない。
The frequency band of electromagnetic waves planned to be used in dielectric waveguides is the microwave band (approximately 1 to several hundred GHz), while the frequency band of electromagnetic waves planned to be used in optical fibers is approximately 192 THz. Therefore, the size of a dielectric waveguide is significantly different from the size of an optical fiber. In the case of an optical fiber, the core size that satisfies the single mode condition is typically about 9 μm in diameter, while in the case of a dielectric waveguide, the core size is at most about 1 mm. The size of the core of an optical fiber is extremely small, and it is difficult for a human to handle the core of an optical fiber by hand. For this reason, in optical fibers, a clad with a thickness of about 50 to 100 μm is placed around the core, and further, the clad is usually covered with vinyl or the like. In other words, optical fibers are operated in a situation where there is almost no disturbance to the light propagating through the optical fiber due to touch by a human hand. However, the size of the core of a dielectric waveguide is 1 mm or more, and therefore is large enough to be handled by a human hand. If the core is protected by a clad like an optical fiber and the core-clad size ratio of the optical fiber is followed, the clad thickness is about 10 mm, and the cross-sectional size is relatively large. For example, if a 28 GHz band dielectric waveguide has a clad as a tangible object, the core diameter is about 7 mm, so the clad thickness is 70 mm and the diameter of the dielectric waveguide is 147 mm. Such a thick dielectric waveguide is difficult to bend flexibly, and is heavy due to its size, making it extremely difficult to use as a communication medium. As a result, it is desirable for the dielectric waveguide to be the core itself as a tangible object without a clad as a tangible object. In this case, a notable difference from an optical fiber is that the propagation mode of the electromagnetic wave propagating through the dielectric waveguide is extremely sensitive to external disturbances to the dielectric waveguide (for example, touching with a hand, bringing a metal close, bringing a dielectric close, etc.). Therefore, when configuring a connection structure, it is desirable to pay attention to the electrical parameters (e.g., cladding size, dielectric constant, etc.) of the components that make up the connection structure. In this regard, as described above, optical fibers are insensitive to external disturbances due to their thick cladding and coating, so there is no need to pay attention to the electrical parameters of the components that make up the connection structure. In fact,
既述のとおり、先行技術の接続構造は下記の2個の課題を有する。
(1)金属導波管を用いるので、接続構造のサイズと重量がともに大きい。
(2)誘電体導波路の一端のテーパ加工、および、金属導波管のフランジの形成が必要であり、接続構造の製作コストが高い。
As described above, the prior art connection structure has the following two problems.
(1) Because a metal waveguide is used, the size and weight of the connection structure are both large.
(2) It is necessary to tape one end of the dielectric waveguide and to form a flange on the metal waveguide, and therefore the manufacturing cost of the connection structure is high.
本発明は、これら2個の課題を同時に解決する、2個の誘電体導波路を互いに接続するための接続構造を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a connection structure for connecting two dielectric waveguides to each other that simultaneously solves these two problems.
ここで述べる技術事項は、特許請求の範囲に記載された発明を明示的にまたは黙示的に限定するためではなく、さらに、本発明によって利益を受ける者(例えば出願人と権利者である)以外の者によるそのような限定を容認する可能性の表明でもなく、単に、本発明の要点を容易に理解するために記載される。他の観点からの本発明の概要は、例えば、この特許出願の出願時の特許請求の範囲から理解できる。
本発明の接続構造は、異なる2個の誘電体導波路を互いに接続するための接続構造であり、第1コネクタと第2コネクタを含む。第1コネクタは誘電体で形成された第1端子と第1端子に取り付けられたカバーとバネを含み、第2コネクタは誘電体で形成された第2端子を含む。第1コネクタと第2コネクタは、カバーと第2端子がスナップフィット形式で互いに機械的接続することによって、互いに接続する。バネは第1端子とカバーの間に保持されており、カバーは、バネの弾性によって第1端子に沿って第1端子の長手方向に移動できる。第1コネクタと第2コネクタが互いに接続した状態において、第1端子の一端面と第2端子の一端面がバネの弾性によって互いに押し付けられる。
The technical matters described herein are not intended to explicitly or implicitly limit the invention described in the claims, nor to expressly or implicitly express the possibility of accepting such limitations by those who are not beneficiaries of the present invention (e.g., the applicant and the right holder), but are described simply to facilitate understanding of the gist of the present invention. The outline of the present invention from other perspectives can be understood, for example, from the claims at the time of filing of this patent application.
The connection structure of the present invention is a connection structure for connecting two different dielectric waveguides to each other, and includes a first connector and a second connector. The first connector includes a first terminal formed of a dielectric, a cover attached to the first terminal, and a spring, and the second connector includes a second terminal formed of a dielectric. The first connector and the second connector are connected to each other by mechanically connecting the cover and the second terminal to each other in a snap-fit manner. The spring is held between the first terminal and the cover, and the cover can move along the first terminal in the longitudinal direction of the first terminal by the elasticity of the spring. When the first connector and the second connector are connected to each other, one end face of the first terminal and one end face of the second terminal are pressed against each other by the elasticity of the spring.
本発明によると、接続構造の大部分は誘電体で形成されており、金属をほとんど使用していないので、小型且つ軽量の接続構造を実現でき、さらに、誘電体導波路の一端のテーパ加工、および、金属導波管のフランジの形成が不要であるから、接続構造の製作コストは小さい。 According to the present invention, most of the connection structure is made of dielectric material, and almost no metal is used, making it possible to realize a small and lightweight connection structure. Furthermore, since there is no need to taper one end of the dielectric waveguide or form a flange on the metal waveguide, the manufacturing cost of the connection structure is low.
図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。実施形態の接続構造は、可動式スナップフィット機構を用いた端面結合型接続構造である。以下、その概要と動作原理を説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The connection structure of the embodiment is an end face coupling type connection structure that uses a movable snap fit mechanism. The outline and operating principle of the structure will be described below.
<第1実施形態>
図2は第1実施形態の接続構造100の斜視図である。図3は図2に示す切断面における接続構造100の断面図である。接続構造100は、第1誘電体導波路910と第2誘電体導波路920を互いに接続するための接続構造であり、第1コネクタ110と第2コネクタ120を含む。第1実施形態では、第1コネクタ110は第1誘電体導波路910の一端に位置しており、第2コネクタ120は第2誘電体導波路920の一端に位置している。
First Embodiment
Fig. 2 is a perspective view of the
第1誘電体導波路910は、誘電体で形成された有体物であり、例えばケーブルの如く、幅に比べて長さが著しく大きい外観形状を有している(図2-5,8-12では、第1誘電体導波路910の端部近傍のみを図示している)。第1誘電体導波路910は、有体物としてのクラッドを具備せず、有体物としてのコアそのものである。電磁波は、第1誘電体導波路910の長手方向に伝播する。第1誘電体導波路910は、直線的な形状を持っていてもよいし、少し蛇行する形状、換言すれば、第1誘電体導波路910の低損失伝播に悪影響を及ぼさない程度の曲げを持つ形状を持っていてもよい。第1誘電体導波路910は、形状と大きさと材質が任意の位置で一定である一様構造を持っている。この例では、第1誘電体導波路910は、細長い中実直方体の形状を有する有体物であるが、これに限定されず、例えば細長い中実円柱あるいは細長い中実楕円柱の形状を有する有体物であってもよい。
The first
同様に、第2誘電体導波路920は、誘電体で形成された有体物であり、例えばケーブルの如く、幅に比べて長さが著しく大きい外観形状を有している(図2-5,8-12では、第2誘電体導波路920の端部近傍のみを図示している)。第2誘電体導波路920は、有体物としてのクラッドを具備せず、有体物としてのコアそのものである。電磁波は、第2誘電体導波路920の長手方向に伝播する。第2誘電体導波路920は、直線的な形状を持っていてもよいし、少し蛇行する形状、換言すれば、第2誘電体導波路920の低損失伝播に悪影響を及ぼさない程度の曲げを持つ形状を持っていてもよい。第2誘電体導波路920は、形状と大きさと材質が任意の位置で一定である一様構造を持っている。この例では、第2誘電体導波路920は、細長い中実直方体の形状を有する有体物であるが、これに限定されず、例えば細長い中実円柱あるいは細長い中実楕円柱の形状を有する有体物であってもよい。
Similarly, the second
第1誘電体導波路910の長手方向と直交する断面における第1誘電体導波路910の形状とサイズは、それぞれ、第2誘電体導波路920の長手方向と直交する断面における第2誘電体導波路920の形状とサイズと同じである。第2誘電体導波路920の比誘電率は、第1誘電体導波路910の比誘電率と同じか、ほぼ同じである。
The shape and size of the first
第1コネクタ110は、第1端子111と、誘電体で形成されたカバー113と、金属製のバネ115を含む。第1端子111は、誘電体で形成された第1コア111aと、誘電体で形成された第1クラッド111bと、誘電体で形成された2個の第1ガイド111cを含む。バネ115は、この例では、圧縮コイルバネである。
The
第1コア111aは、この例では中実直方体の形状を有する有体物である。第1コア111aは、第1コア111aの長手方向(ただし、第1コア111aの長手方向は、電磁波の伝播方向と平行である)において互いに平行な2個の端面と、第1コア111aの長手方向と直交する第1方向において互いに平行な2個の長辺側面と、第1コア111aの長手方向および第1方向の両方と直交する第2方向において互いに平行な2個の短辺側面の、計6面を持っている。長辺側面は、幅(つまり、第1方向の長さ)が端面の長方形の長辺の長さに等しい側面であり、短辺側面は、幅(つまり、第2方向の長さ)が端面の長方形の短辺の長さに等しい側面である。
In this example, the
第1コア111aは、その2個の端面の一方にて、第1誘電体導波路910の一端と接続している。第1コア111aの長手方向の中心軸は、第1誘電体導波路910の長手方向の中心軸と整合している。第1誘電体導波路910と第1コア111aは捩れの位置関係にない、つまり、第1誘電体導波路910は、第1方向において互いに平行な2個の側面と、第2方向において互いに平行な2個の側面を持っている。
The
第1コア111aが第1誘電体導波路910の一端と接続している場合、第1コア111aの比誘電率は、第1誘電体導波路910の比誘電率と同じであること、または、第1誘電体導波路910の比誘電率に近い値であることが望ましい。ここで「接続」は、第1コア111aと第1誘電体導波路910の間に一つ以上の中間要素が存在することを否定しない。このような中間要素として、第1コア111aを第1誘電体導波路910に密着させるために使用される接着剤または粘着剤を例示できる。接着剤または粘着剤の比誘電率は、第1誘電体導波路910の比誘電率と同じであること、または、第1誘電体導波路910の比誘電率に近い値であることが望ましい。
When the
第1コア111aは、この例に限らず、中実円柱あるいは中実楕円柱の形状を有する有体物であってもよい。第1コア111aは、この例に限らず、第1誘電体導波路910の一端であってもよい、つまり、第1コア111aは、第1誘電体導波路910から独立した構成要素ではなく、第1誘電体導波路910の一端に位置する第1誘電体導波路910の一部であってもよい。
The
第1クラッド111bは、第1コア111aを取り囲んでおり、且つ、第1コア111aに密着している。この例では、第1クラッド111bは、中空直方体の形状を有する有体物であり、第1コア111aがなければその長手方向(ただし、第1クラッド111bの長手方向は、第1コア111aの長手方向と平行である)に伸びる直方体状の貫通孔を持っている。具体的には、第1クラッド111bは四角筒状に配置された4個の矩形平板状の側壁を持っており、当該4個の側壁のうち相対的に大きい2個の側壁は第1クラッド111bの長手方向と直交する第3方向において互いに平行な2個の大側壁であり、当該4個の側壁のうち相対的に小さい2個の側壁は第1クラッド111bの長手方向および第3方向の両方と直交する第4方向において互いに平行な2個の小側壁である(通例、第1方向と第3方向は互いに平行であり、第2方向と第4方向は互いに平行である)。したがって、第1クラッド111bは、第1クラッド111bの長手方向において互いに平行な枠形状の2個の端面を有している。第1クラッド111bの長手方向において貫通孔の中心軸は第1クラッド111bの中心軸に一致しており、第1クラッド111bの長手方向と直交する断面において、貫通孔の四辺は、それぞれ、第1クラッド111bの外周の長方形の四辺と平行である。第1クラッド111bの貫通孔に第1コア111aがフィットしている。第1クラッド111bは、この例に限らず、第1コア111aが例えば中実円柱の形状を有する有体物である場合には、中空円筒の形状を有する有体物である。
The
第1端子111は、第1端子111の長手方向つまり第1コア111aの長手方向における第1端子111の一端に、第1コア111aと第1クラッド111bが露出している第1端子面111sを持っている。この例では、第1コア111aの2個の端面の他方と第1クラッド111bの2個の端面の一方が、第1コア111aの長手方向と直交する一平面に位置し、第1端子面111sを構成している。
The
2個の第1ガイド111cは、互いに同じ形状を持っており、具体的には第1コア111aの長手方向に伸びる矩形平板の形状を持っており、一方の第1ガイド111cは第1クラッド111bの2個の大側壁の一方に固定されており、他方の第1ガイド111cは第1クラッド111bの2個の大側壁の他方に固定されている。第1ガイド111cの長手方向(ただし、第1ガイド111cの長手方向は第1コア111aの長手方向と平行である)における第1ガイド111cの一端は、第1端子面111sに達している。第1ガイド111cは、第1ガイド111cの一端に、第1ガイド111cから垂直に突出している第1凸部111c1を持っている。さらに、第1ガイド111cは、第1ガイド111cの中央部に、第1ガイド111cから垂直に突出している第2凸部111c2を持っている。
The two
バネ115は、この例では、四角形バネであり、第1端子111の外周に取り付けられており、具体的には、第1凸部111c1と第2凸部111c2の間に位置している。第1凸部111c1の高さは、バネ115が第1端子111から脱落することを防ぐに足りる高さである。
In this example, the
カバー113は、1個の本体部113aと2個の腕部113bを含む。本体部113aは、中空直方体の形状を有しており、カバー113の長手方向(ただし、カバー113の長手方向は、電磁波の伝播方向と平行である)に伸びる直方体状の内部空間を持っている。具体的には、本体部113aは矩形平板状の1個の底部と当該底部の四辺に立つ矩形平板状の4個の側壁で構成されており、当該4個の側壁のうち相対的に大きい2個の側壁はカバー113の長手方向と直交する第5方向において互いに平行な2個の大側壁であり、当該4個の側壁のうち相対的に小さい2個の側壁はカバー113の長手方向および第5方向の両方と直交する第6方向において互いに平行な2個の小側壁である(通例、第1方向と第5方向は互いに平行であり、第2方向と第6方向は互いに平行である)。本体部113aの底部は、直方体状の貫通孔を持っている。4個の側壁で囲まれている本体部113aの内部空間は、本体部113aの底部の貫通孔と通じている。カバー113の長手方向において貫通孔の中心軸は本体部113aの中心軸に一致しており、カバー113の長手方向と直交する断面において、貫通孔の四辺は、それぞれ、本体部113aの外周の長方形の四辺と平行である。
The
2個の腕部113bの一方は、本体部113aの2個の大側壁の一方の、カバー113の長手方向における一端から、カバー113の長手方向に伸びており、2個の腕部113bの他方は、本体部113aの2個の大側壁の他方の、カバー113の長手方向における一端から、カバー113の長手方向に伸びている。1個の本体部113aと2個の腕部113bは、この例では一体に形成されている。2個の腕部113bは、互いに同じ形状を持っており、具体的にはカバー113の長手方向に伸びる矩形平板の形状を持っている。腕部113bは、腕部113bの一端の近傍に、腕部113bから垂直に内向きに突出している第1凸部113b1を持っている。
One of the two
カバー113の内面、具体的には、本体部113aの大側壁の内面に、カバー113の長手方向に直線状に伸びる溝113gが形成されている。溝113gは、本体部113aの底部から腕部113bに達している。溝113gの底面と腕部113bの内面は同じ平面に位置している。本体部113aは、本体部113aの底部の近傍に位置する溝113gに、溝溝113gの底面から垂直に内向きに突出している第2凸部113a1を持っている。
A
カバー113は、第1端子111に取り付けられている(図3参照)。カバー113の第1端子111への取り付けは、第1端子111が取り付けられた第1誘電体導波路910の他端を、カバー113の2個の腕部113bの間と本体部113aの底部の貫通孔に、この順番で、通すことによってなされる。この過程で、第1ガイド111cの第2凸部111c2はカバー113の第1凸部113b1と第2凸部113a1を乗り越え、第1ガイド111cの第1凸部111c1はカバー113の第1凸部113b1を乗り越える。第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の第2凸部113a1を乗り越えると、カバー113の第2凸部113a1は、バネ115と第1ガイド111cの第2凸部111c2の間に入り込む。
The
第1端子111にカバー113が取り付けられている状態において、図3に示すように、第1誘電体導波路910に接続している第1端子111の端部はカバー113の底部の貫通孔に位置しており、第1ガイド111cの第1凸部111c1および第2凸部111c2はカバー113の溝113gに入り込んでおり、第2凸部111c2はカバー113の底部とカバー113の第2凸部113a1との間に位置しており、第1凸部111c1はカバー113の第2凸部113a1とカバー113の第1凸部113b1との間に位置している。さらに、第1端子111にカバー113が取り付けられている状態において、図3に示すように、バネ115は第1端子111とカバー113の間に保持されており、具体的には、バネ115は第1ガイド111cの第1凸部111c1とカバー113の第2凸部113a1の間に位置する。第1ガイド111cの第1凸部111c1の上面はカバー113の溝113gに接しており、カバー113の第2凸部113a1の上面は第1ガイド111cに接している。
When the
第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の第2凸部113a1と接触している状態において(図3参照)、バネ115の一端は第1ガイド111cの第1凸部111c1に接触しており、バネ115の他端はカバー113の第2凸部113a1に接触しており、バネ115の全長は、バネ115の自由長さ(無負荷時の圧縮コイルバネの長さ)よりも短く、且つ、バネ115の密着長さ(荷重をかけて素線を圧縮コイルバネの長さ方向に密着させたときの圧縮コイルバネの長さ)よりも長い。
When the second convex portion 111c2 of the
したがって、第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の第2凸部113a1と接触している状態(図3参照)では、バネ115は第1ガイド111cの第1凸部111c1とカバー113の第2凸部113a1によって圧縮荷重を受けており、カバー113は、バネ115から、カバー113の第2凸部113a1が第1ガイド111cの第1凸部111c1から離れる向きに力を受けるが、第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の第2凸部113a1と接触しているので、カバー113は動かない。つまり、カバー113は、第1ガイド111cに沿って第1端子111の長手方向に移動できる範囲が制限されており、第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の第2凸部113a1と接触している状態で第1端子111に対して位置決めされている。
Therefore, when the second convex portion 111c2 of the
第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の第2凸部113a1と接触している状態において、バネ115の全長は、バネ115の密着長さよりも長いので、カバー113に力をかけると、カバー113の第2凸部113a1が第1ガイド111cの第1凸部111c1に近づく向きにカバー113をスライドできる。バネ115が圧縮されバネ115の全長が密着長さに達すると、或いは、第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の本体部113aの底部に接触すると、カバー113のスライドが停止する。カバー113をかける力を解除すると、バネ115の弾性によって、カバー113は第1ガイド111に沿って第1誘電体導波路910の長手方向にスライドし、図3に示す状態、つまり上述の位置決め状態に戻る。
When the second convex portion 111c2 of the
このように、第1ガイド111cとカバー113は、カバー113が第1ガイド111cに沿って第1端子111の長手方向に移動できる範囲を制限する制限機構と、バネ115を第1端子111とカバー113の間に保持し、且つ、カバー113がバネ115の弾性によって第1ガイド111に沿って第1端子111の長手方向に移動できるバネ保持機構を有している。しかし、制限機構は必須ではなく、第1ガイド111cとカバー113が制限機構を有さない場合、第1ガイド111cの第2凸部111c2およびカバー113の第2凸部113a1は不要である。
In this way, the
第2コネクタ120は、第2端子121を含む。第2端子121は、誘電体で形成された第2コア121aと、誘電体で形成された第1クラッド121bと、誘電体で形成された第1ガイド121cを含む。
The
第2コア121aは、この例では中実直方体の形状を有する有体物である。第2コア121aは、第2コア121aの長手方向(ただし、第2コア121aの長手方向は、電磁波の伝播方向と平行である)において互いに平行な2個の端面と、第2コア121aの長手方向と直交する上記第1方向において互いに平行な2個の長辺側面と、第2コア121aの長手方向および第1方向の両方と直交する上記第2方向において互いに平行な2個の短辺側面の、計6面を持っている。長辺側面は、幅(つまり、第1方向の長さ)が端面の長方形の長辺の長さに等しい側面であり、短辺側面は、幅(つまり、第2方向の長さ)が端面の長方形の短辺の長さに等しい側面である。
In this example, the
第2コア121aは、その2個の端面の一方にて、第2誘電体導波路920の一端と接続している。第2コア121aの長手方向の中心軸は、第2誘電体導波路920の長手方向の中心軸と整合している。第2誘電体導波路920と第2コア121aは捩れの位置関係にない、つまり、第2誘電体導波路920は、第1方向において互いに平行な2個の側面と、第2方向において互いに平行な2個の側面を持っている。
The
第2コア121aが第2誘電体導波路920の一端と接続している場合、第2コア121aの比誘電率は、第2誘電体導波路920の比誘電率と同じであること、または、第2誘電体導波路920の比誘電率に近い値であることが望ましい。ここで「接続」は、第2コア121aと第2誘電体導波路920の間に一つ以上の中間要素が存在することを否定しない。このような中間要素として、第2コア121aを第2誘電体導波路920に密着させるために使用される接着剤または粘着剤を例示できる。接着剤または粘着剤の比誘電率は、第2誘電体導波路920の比誘電率と同じであること、または、第2誘電体導波路920の比誘電率に近い値であることが望ましい。
When the
第2コア121aは、この例に限らず、中実円柱あるいは中実楕円柱の形状を有する有体物であってもよい。第2コア121aは、この例に限らず、第2誘電体導波路920の一端であってもよい、つまり、第2コア121aは、第2誘電体導波路920から独立した構成要素ではなく、第2誘電体導波路920の一端に位置する第2誘電体導波路920の一部であってもよい。
The
第2コア121aの比誘電率は、第1コア111aの比誘電率と同じか、ほぼ同じである。
The dielectric constant of the
第2クラッド121bは、第2コア121aを取り囲んでおり、且つ、第2コア121aに密着している。この例では、第2クラッド121bは、中空直方体の形状を有する有体物であり、第2コア121aがなければその長手方向(ただし、第2クラッド121bの長手方向は、第2コア121aの長手方向と平行である)に伸びる直方体状の貫通孔を持っている。具体的には、第2クラッド121bは四角筒状に配置された4個の矩形平板状の側壁を持っており、当該4個の側壁のうち相対的に大きい2個の側壁は第2クラッド121bの長手方向と直交する上記第3方向において互いに平行な2個の大側壁であり、当該4個の側壁のうち相対的に小さい2個の側壁は第2クラッド121bの長手方向および第3方向の両方と直交する上記第4方向において互いに平行な2個の小側壁である。したがって、第2クラッド121bは、第2クラッド121bの長手方向において互いに平行な枠形状の2個の端面を有している。第2クラッド121bの長手方向において貫通孔の中心軸は第2クラッド121bの中心軸に一致しており、第2クラッド121bの長手方向と直交する断面において、貫通孔の四辺は、それぞれ、第2クラッド121bの外周の長方形の四辺と平行である。第2クラッド121bの貫通孔に第2コア121aがフィットしている。第2クラッド121bは、この例に限らず、第2コア121aが例えば中実円柱の形状を有する有体物である場合には、中空円筒の形状を有する有体物である。
The
第2クラッド121bの比誘電率は、第1クラッド111bの比誘電率と同じか、ほぼ同じである。
The dielectric constant of the
第2端子121は、第2端子121の長手方向つまり第2コア121aの長手方向における第2端子121の一端に、第2コア121aと第2クラッド121bが露出している第2端子面121sを持っている。この例では、第2コア121aの2個の端面の他方と第2クラッド121bの2個の端面の一方が、第2コア121aの長手方向と直交する一平面に位置し、第2端子面121sを構成している。
The
2個の第2ガイド121cは、互いに同じ形状を持っており、具体的には第2コア121aの長手方向に伸びる矩形平板の形状を持っており、一方の第2ガイド121cは第2クラッド121bの2個の大側壁の一方に固定されており、他方の第2ガイド121cは第2クラッド121bの2個の大側壁の他方に固定されている。第2ガイド121cの長手方向(ただし、第2ガイド121cの長手方向は第2コア121aの長手方向と平行である)における第2ガイド121cの一端は、第2端子面121sに達している。第2ガイド121cは、第2ガイド121cの他端の近傍に、凹部121c1を持っている。
The two
第2端子面121sの形状およびサイズは、それぞれ、第1端子面111sの形状およびサイズと同じである。さらに、第2端子121の長手方向(つまり、第2コア121aの長手方向)と直交する方向における第2端子121の端部(面取り部分を除く)の高さ(図3の縦方向の長さ)は、第1端子111の長手方向(つまり、第1コア111aの長手方向)と直交する方向における第1端子111の端部の高さ(つまり、一方の第1ガイド111cの第1凸部111c1の上面と他方の第1ガイド111cの第1凸部111c1の上面の間の距離)と等しい。
The shape and size of the second
次に、第1コネクタ110と第2コネクタ120の接続について説明する。第1端子111の第1端子面111sと第2端子121の第2端子面121sが互いに対面する状態で、第2端子121をカバー113の2個の腕部113bの間に押し込む。第2端子121の端部、具体的には第2ガイド121cの面取り部分がカバー113の第1凸部113b1に当たり、これによって、可撓性を有する2個の腕部113bの一端の間隔が広がる。カバー113が第2ガイド121cの溝121cgに沿って移動すると、第1端子111の第1端子面111sと第1凸部111c1が、それぞれ、第2端子121の第2端子面121sと第2ガイド121cに接触する。カバー113が第2ガイド121cに沿ってさらに移動すると、バネ115は圧縮され、バネ115の全長が密着長さに達する前に、或いは、第1ガイド111cの第2凸部111c2がカバー113の本体部113aの底部に接触する前に、カバー113の第1凸部113b1が、腕部113bの弾性によって、つまりスナップフィット形式で第2ガイド121cの凹部121c1に係合する。カバー113の第1凸部113b1が第2ガイド121cの凹部121c1に係合することによって、第2端子121がカバー113から外れることが防止されるとともに、第1コネクタ110と第2コネクタ120は互いに接続する(図4参照)。
Next, the connection between the
カバー113の第1凸部113b1が第2ガイド121cの凹部121c1に係合した状態において、バネ115の弾性によって、第1端子111の第1端子面111sと第1凸部111c1は、それぞれ、カバー113から抜け止めされた第2端子121の第2端子面121sと第2ガイド121cに押し付けられている。このように、カバー113と第2ガイド121cは、スナップフィット形式で互いに機械的接続するスナップフィット機構を有しており、第2ガイド121cに沿って移動したカバー113と第2ガイド121cとがスナップフィット形式で互いに機械的接続することによって、第1コネクタ110と第2コネクタ120は互いに接続する。第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続した状態において、第1端子111の第1端子面111sと第2端子121の第2端子面121sがバネ115の弾性によって互いに押し付けられている。
When the first protrusion 113b1 of the
第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続している状態において、第1コア111aの長手方向の中心軸は、第2コア121aの長手方向の中心軸と整合しており、さらに、第1クラッド111bの枠形状の端面も、第2クラッド121bの枠形状の端面と整合している。
When the
第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続している状態において、第1端子111の第1端子面111sと第2端子121の第2端子面121sが互いに押し付けられていることによって、電磁波が低損失に伝播する。つまり、接続構造100において、電磁波は、主として、互いに接続したコア部(第1コア111aと第2コア121a)および互いに接続したクラッド部(第1クラッド111bと第2クラッド121b)を伝播する。通例、クラッド部の比誘電率はコア部の比誘電率よりも小さい。したがって、接続構造100を伝播する電磁波の大部分がコア部に集中し、その残部がエバネッセント波としてクラッド部に漏れ出した伝播モードが実現する。接続構造100はガイド部(第1ガイド111cと第2ガイド121c)での電磁波の伝播を意図していないので、ガイド部の比誘電率はコア部の比誘電率よりも小さいことが望ましく、クラッド部の比誘電率と同じか小さいことが望ましい。同じ理由で、カバー113の比誘電率も、コア部の比誘電率よりも小さいことが望ましく、クラッド部の比誘電率と同じか小さいことが望ましい。
When the
コア部のサイズおよびクラッド部のサイズは、誘電体導波路(以下、特に断りの無い限り、第1誘電体導波路と第2誘電体導波路に共通する事項については、両者を区別せず、単に誘電体導波路と呼称する)とコア部の間の反射損失が小さくなる条件で決定される。誘電体導波路の比誘電率とコア部の比誘電率が同じであるかほぼ同じであるので、コア部のサイズは誘電体導波路のサイズと概ね同じであることが望ましい。クラッド部のサイズは、クラッド部に漏れ出たエバネッセント波の成分がガイド部とバネ115から受ける影響が十分に小さくなるように選ばれるが、そのためには、クラッド部のサイズは、最大でもコア部の半分程度のサイズであればよい。例えば、ガイド部とカバー113の厚さはそれぞれ1mm程度である。したがって、第1端子111の高さ(図3の縦方向の長さ)は、高々、誘電体導波路のサイズの2倍+数ミリ程度である。誘電体導波路として28GHz帯で設計された比誘電率2.3、断面3mm×6mmのコア単体を使用するとすれば、第1端子111のサイズは最大でも14mm程度であり、フランジ付金属導波管のそれよりも十分に小さい。誘電体導波路を伝播する電磁波の周波数を上げるほど断面サイズはより小さくなるので、接続構造100のサイズも小さくなる。さらに、接続構造100の長手方向のサイズは、概ね第1端子111の長手方向のサイズと第2端子121の長手方向のサイズで決定されるので、合計10mm程度のサイズとなる。フランジ付金属導波管によると、フランジ固定用ネジの長さが5mm程度であり、誘電体導波路のテーパ長が5mm~20mm程度であることを考慮すると、接続構造100の全長はフランジ付金属導波管の全長よりも短い。したがって、接続構造100は、フランジ付金属導波管と比較して小型化および軽量化されている。さらに、接続構造100では、誘電体導波路部のテーパ加工の必要がなく、フランジ加工も必要ないので、フランジ付金属導波管と比べて製作コストも小さい。
The size of the core and the cladding are determined under the condition that the reflection loss between the dielectric waveguide (hereinafter, unless otherwise specified, the first dielectric waveguide and the second dielectric waveguide are not distinguished from each other and are simply referred to as the dielectric waveguide) and the core is small. Since the relative dielectric constant of the dielectric waveguide and the relative dielectric constant of the core are the same or almost the same, it is desirable that the size of the core is approximately the same as the size of the dielectric waveguide. The size of the cladding is selected so that the influence of the guide part and the
上述の接続構造100の具体的な構成例とその設計方法を説明する。この構成例は、28GHz帯誘電体導波路への適用例である。図5に、設計パラメータを示す。誘電体導波路として、3mm×6mmの矩形断面を持つ比誘電率2.3のコア単体を使用した。比誘電率と断面サイズは一例であって、所望周波数(この例では28GHz)の電磁波が伝播できる形状であれば(つまり誘電体導波路の低域カットオフ周波数が28GHz以上であれば)、誘電体導波路のサイズを任意に選択できる。ただし、一般に、誘電体導波路を伝播可能なモード間の干渉を低減するために、モード数がなるべく少なくなるように設計することが多い。この例では、誘電体導波路は、28GHzにおける伝播モードが1個のシングルモード条件を満たすべく設計されている。接続構造100のコア部の比誘電率は、誘電体導波路のそれと同じであり、つまり2.3である。また、クラッド部の比誘電率は1.5である。コア部幅(W_core)とクラッド部幅(W_clad)は、接続構造100の通過特性に大きな影響を与えるパラメータであり、誘電体導波路と接続構造100との境界で生じる反射と放射が小さくなるように値を選ぶことが望ましい。これらパラメータの決定法について説明する。バネ115は簡単のために理想導体とし、素線の直径は0.5mm、バネ115の長手方向の長さは2mmである。バネ115とクラッド部は簡単のため互いに接している(つまり、間隔0で配置される)とした。ガイド部およびカバー113について、それらの接続構造100の特性への影響が小さいので、簡単のために、比誘電率を1とした。また、接続構造100の全長(第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続している状態での長手方向の長さ)を15mmとした。
A specific example of the configuration of the above-mentioned
図5に示す構成において、誘電体導波路では、比誘電率2.3のコアが低比誘電率の空気クラッド(比誘電率1)で囲まれているので、その比屈折率差は大きく、伝播モードはコア内に強く閉じこもった(すなわち、エバネッセント波の漏れ出しが小さい)形態を取る。接続構造100では、コア部の比誘電率は誘電体導波路の比誘電率と同じであり、クラッド部の比誘電率が1.5であるので、誘電体導波路に比べると、比屈折率差が小さい。したがって、コア部のサイズが誘電体導波路のサイズと同じである場合、接続構造100内を伝播するモードは、クラッド部に電磁界がある程度広がった(すなわち、エバネッセント波の漏れ出しが大きい)形態を取る。したがって、接続構造100における伝播モードのスポットサイズは、誘電体導波路における伝播モードのスポットサイズよりも大きい。異なるスポットサイズの伝播モードを互いに接続すると、反射損失および放射損失が発生することが知られている。このため、図3~5に示すように、接続構造100のコア部のサイズを、誘電体導波路のサイズよりも少し大きくすることが考えられる。このことによって、接続構造100内を伝播するモードはコア部の存在をより強く感じるので、クラッド部に漏れ出すエバネッセント波の量が小さくなり、接続構造100内を伝播するモードのスポットサイズを誘電体導波路における伝播モードのスポットサイズとほぼ一致させることができる。以下の計算で、このことを示す。
In the configuration shown in FIG. 5, in the dielectric waveguide, the core with a dielectric constant of 2.3 is surrounded by an air cladding with a low dielectric constant (dielectric constant of 1), so the relative refractive index difference is large and the propagation mode is tightly confined within the core (i.e., the leakage of evanescent waves is small). In the
簡単のためにW_cladを十分に大きい値である10mmに固定して、W_coreを2mmから6mmまで1mmステップで変化させたときの接続構造100の通過特性(S21)を図6に示す。コア部のサイズが誘電体導波路のサイズと同じ3mmの場合に、その損失は28-40GHzにおいて0.2dB程度である。これは十分に小さい値であると考えられるが、コア部のサイズを4mmにすることによって、損失を0.1dB程度まで小さくできる。また、コア径を2mmまで小さく、あるいは、6mmまで大きくしてしまうと、損失が増えてしまう。このことから、コア部のサイズに応じて接続構造100のスポットサイズが変化し、誘電体導波路と整合する値(この場合は4mm)が存在することがわかる。
For simplicity, W_clad is fixed at a sufficiently large value of 10 mm, and FIG. 6 shows the transmission characteristics (S21) of the
次に、クラッド部のサイズの決定法について説明する。接続構造100はできる限り小型であることが望ましいので、クラッド部のサイズは可能な限り小さいほうがよい。しかし、それがあまりに小さいと、金属であるバネ115の電磁界への影響によって接続構造100を伝播する電磁波が散乱され、結果として接続構造100の損失が増大してしまう。したがって、接続構造100へのバネ115の影響が無視できる値のうち、できるだけ小さいクラッド部のサイズを選べばよい。図7に、コア部のサイズが4mmの場合に、クラッド部のサイズを0.5mmから5mmまで0.5mmステップで変化させたときの接続構造100の通過特性を示す。クラッド部のサイズが0.5mmのようにあまりにも小さい場合には、バネ115の影響によって、接続構造100の損失が大きくなっていることがわかる。クラッド部のサイズを大きくするに応じて損失が低減され、図6に示す場合と同じく0.1dB程度の低損失特性を実現できていることがわかる。これは、クラッド部のサイズの拡大に伴ってバネ115の影響が小さくなるからである。また、クラッド部のサイズが3mmの場合と5mmの場合では、損失はほとんど変化していない。これは、3mm以上のクラッド部のサイズによると、バネ115が、電磁波が伝播する経路から十分に遠くにあるとみなせることを意味する。したがって、この場合、クラッド部のサイズは3mmでよい。
Next, a method for determining the size of the cladding portion will be described. It is desirable that the
以上の例において、接続構造100の高さ(図7の縦方向のサイズ)は、コア部のサイズを4mm、クラッド部のサイズを3mm×2、ガイド部とカバー113を合わせて高々4mm程度とすれば、14mmとなる。これは、標準的なフランジ付金属導波管のサイズのおよそ半分の値であり、フランジ付金属導波管と比較して大幅に小型化できていることがわかる。また、接続構造100は金属導波管を用いていないので、当然、軽量でもある。
In the above example, the height of the connection structure 100 (the vertical size in FIG. 7) is 14 mm, assuming that the core portion is 4 mm in size, the cladding portion is 3 mm x 2, and the guide portion and cover 113 are a total of at most 4 mm. This is roughly half the size of a standard flanged metal waveguide, and it can be seen that it is significantly smaller than a flanged metal waveguide. Furthermore, since the
この構成例は、誘電体導波路の断面サイズが3mm×6mm、設計周波数帯が28GHz帯の例であるが、他の条件においても同じ議論が成立するので、接続構造100の損失が小さくなるコア部およびクラッド部のそれぞれのサイズを上述のプロセスで決定すればよい。また、図6と図7からわかるように、コア部およびクラッド部のそれぞれのサイズを誘電体導波路のそれらのサイズと異ならせずとも十分に小さい損失が得られる場合がある。このような場合には、コア部およびクラッド部のそれぞれのサイズが誘電体導波路のそれらのサイズと異なる必要はない。
This configuration example is an example in which the cross-sectional size of the dielectric waveguide is 3 mm x 6 mm and the design frequency band is 28 GHz, but the same argument applies under other conditions, so the sizes of the core and clad portions that reduce the loss of the
<第2実施形態>
第2実施形態として、コア部および/またはクラッド部の材料の改良を説明する。第1実施形態と第2実施形態との相違点のみを説明する。その他の技術事項については第1実施形態の説明を参照されたい。
Second Embodiment
As the second embodiment, an improvement in the material of the core and/or clad will be described. Only the differences between the first and second embodiments will be described. For other technical matters, please refer to the description of the first embodiment.
一般に、誘電体の比誘電率が小さいほど高周波損失が小さい傾向にあるので、電磁波の主たる伝播部であるコア部の材料としてできるだけ小さい比誘電率の誘電体を使用することが望ましい。さらに、クラッド部の比誘電率はコア部の比誘電率よりも小さいことが要求される。しかし、現実には、ミリ波帯においてこのような小さい比誘電率を持つ材料を選定することが難しい場合がある。この観点から、第2実施形態では、図8に示すように、第1クラッド111bと第2クラッド121bのそれぞれが発泡体である。この例に限らず、第1コア111aと第2コア121aのそれぞれが発泡体であってもよいし、または、第1コア111aと第2コア121aと第1クラッド111bと第2クラッド121bのそれぞれが発泡体であってもよい。
In general, the smaller the dielectric constant of a dielectric, the smaller the high-frequency loss tends to be. Therefore, it is desirable to use a dielectric with as small a dielectric constant as possible as the material of the core portion, which is the main propagation portion of the electromagnetic wave. Furthermore, the dielectric constant of the cladding portion is required to be smaller than that of the core portion. However, in reality, it may be difficult to select a material with such a small dielectric constant in the millimeter wave band. From this perspective, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, the
発泡体は、例えば常温において固体である単一誘電体材料の中に所定の密度で気泡(気泡の比誘電率は1である)を含む。好ましくは、発泡体において気泡はできるだけ均一に分布している。発泡体の比誘電率は、おおむね、誘電体材料の比誘電率に、発泡体の体積(誘電体体積と気泡体積との和)に対する誘電体体積の割合を掛け合わせた値である。したがって、比誘電率が1よりも大きい誘電体で発泡体と非発泡体を製造した場合、一般に、発泡体の比誘電率は非発泡体の比誘電率よりも小さい。例えば、比誘電率2の誘電体材料を用いて製造された、全体積の25%が気泡である発泡体の比誘電率は1.5である。つまり、比誘電率a(a>1)の誘電体材料を用いて比誘電率b(1<b<a)のコア部および/またはクラッド部を実現できる。 A foam contains bubbles (whose relative dielectric constant is 1) at a certain density in a single dielectric material that is solid at room temperature, for example. Preferably, the bubbles are distributed as uniformly as possible in the foam. The relative dielectric constant of the foam is roughly the product of the relative dielectric constant of the dielectric material multiplied by the ratio of the dielectric volume to the volume of the foam (the sum of the dielectric volume and the bubble volume). Therefore, when a foam and a non-foam are manufactured using a dielectric material with a relative dielectric constant greater than 1, the relative dielectric constant of the foam is generally smaller than that of the non-foam. For example, a foam manufactured using a dielectric material with a relative dielectric constant of 2, in which 25% of the total volume is bubbles, has a relative dielectric constant of 1.5. In other words, a core and/or cladding with a relative dielectric constant of b (1<b<a) can be realized using a dielectric material with a relative dielectric constant of a (a>1).
<第3実施形態>
第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続している状態において、第1コア111aの中心軸と第2コアa121aの中心軸の不整合は、互いに密着する第1端子面111sと第2端子面121sとの境界(以下、接合面と呼称する)における反射あるいは放射の原因になる。第3実施形態として、第1コア111aの長手方向の中心軸および第1クラッド111bの枠形状の端面が、それぞれ、第2コア121aの長手方向の中心軸および第2クラッド121bの枠形状の端面と精度良く整合するための改良構造を説明する。第1実施形態と第3実施形態との相違点のみを説明する。その他の技術事項については第1実施形態の説明を参照されたい。
Third Embodiment
When the
第3実施形態では、図9と図10に示すように、第1ガイド111cの長手方向における第1ガイド111cの一端は第1端子面111sの前方に位置しており、第2ガイド121cの長手方向における第2ガイド121cの一端は第2端子面121sの後方に位置している。したがって、第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続するときに、2個の第1ガイド111cによって第1端子面111sと第2端子面121sが互いに向けて案内される。第1コネクタ110と第2コネクタ120が互いに接続している状態において、接合面が、接続構造100の長手方向と直交する方向において2個の第1ガイド111cによって挟まれており、したがって、接続構造100の長手方向と直交する面内でのずれが生じ難い。第3実施形態によると、接合面における反射あるいは放射が抑制され、低損失な接続構造100を実現できる。
In the third embodiment, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, one end of the
図9と図10に示す構成に限定されず、第1ガイド111cの長手方向における第1ガイド111cの一端は第1端子面111sの後方に位置しており、第2ガイド121cの長手方向における第2ガイド121cの一端は第2端子面121sの前方に位置していてもよい。
Not limited to the configuration shown in Figures 9 and 10, one end of the
<第4実施形態>
誘電体導波路を伝播する電磁波と接続構造100で反射した電磁波は定在波を形成し、接続構造100を含む電磁波の伝播経路の伝播特性に不要なリップル等が発生する。接続構造100で反射した電磁波は、伝播経路の伝播特性を著しく劣化させる要因となる。第4実施形態として、接続構造100における電磁波の反射を低減する改良構造を説明する。第1実施形態と第4実施形態との相違点のみを説明する。その他の技術事項については第1実施形態の説明を参照されたい。
Fourth Embodiment
The electromagnetic waves propagating through the dielectric waveguide and the electromagnetic waves reflected by the
第4実施形態では、図11と図12に示すように、接合面が誘電体導波路を伝播する電磁波の伝播方向と直交しておらず、接合面で反射した電磁波のクラッド部に対する入射角が臨界角よりも大きい(要するに、第1端子111を伝播する電磁波の伝播方向と第1端子面111sは直交しておらず、第1端子面111sで反射した電磁波の第1クラッド111bに対する入射角が臨界角よりも大きいと言えば十分である)。仮に接合面で反射が生じたとしても、反射波のクラッド侵入角が誘電体導波路において伝播可能なクラッド侵入角(つまり、臨界角)よりも大きいので、反射波は誘電体導波路を伝播することができず、放射される。第4実施形態によると、接続構造100の通過損失を改善することはできないものの、接続構造100の接合面で反射した電磁波が誘電体導波路を伝播する電磁波と干渉することを防ぐことができる。
In the fourth embodiment, as shown in Figs. 11 and 12, the joint surface is not perpendicular to the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the dielectric waveguide, and the angle of incidence of the electromagnetic wave reflected at the joint surface with respect to the cladding is greater than the critical angle (in short, it is sufficient to say that the propagation direction of the electromagnetic wave propagating through the
上述の各種の実施形態に開示された技術的特徴は互いに排他的であるとは限らない。技術的観点から矛盾の無い限り、或る実施形態の技術的特徴を他の実施形態の技術的特徴に適用してもよい。特に、上述の実施形態によると、任意の2以上の実施形態に開示された技術的特徴を持つ実施形態も許容される。 The technical features disclosed in the various embodiments described above are not necessarily mutually exclusive. Technical features of one embodiment may be applied to technical features of other embodiments, provided there is no contradiction from a technical point of view. In particular, according to the embodiments described above, embodiments having technical features disclosed in any two or more embodiments are also permissible.
<実施形態の応用例とその変形例>
(第1例)
第1実施形態の応用例として、上述の第1コネクタ110と上述の第2コネクタ120に加えて第3コネクタと第4コネクタをさらに含む接続構造を説明する。図13と図14に例示する接続構造では、第3コネクタは、この例に限定されないが、第1コネクタ110と同じ構造を持っており、第4コネクタは、この例に限定されないが、第2コネクタ120と同じ構造を持っている。この理由から、コネクタを識別するための枝番号を用いて、第1コネクタに符号110-1を割り当て、第2コネクタに符号120-2を割り当て、第3コネクタに符号110-3を割り当て、第4コネクタに符号120-4を割り当てる。第3コネクタ110-3については、第1実施形態における第1コネクタ110の説明を参照されたい。第4コネクタ120-4については、第1実施形態における第2コネクタ120の説明を参照されたい。各コネクタ110-1,120-2,110-3,120-4の構成要素の名称および符号として、それぞれ、第1実施形態の説明において使用された名称、および、第1実施形態の説明において使用された符号に上記枝番号を付した符号を使用する。例えば、第1コネクタ110-1に含まれる「第1コア」は「第1コア111a-1」であり、第3コネクタ110-3に含まれる「第1コア」は「第1コア111a-3」である。
<Applications and Modifications of the Embodiments>
(First Example)
As an application example of the first embodiment, a connection structure including a third connector and a fourth connector in addition to the
第1例では、第1コネクタ110-1の第1コア111a-1は、第1実施形態と異なり、その2個の端面の一方にて、つまり、第1端子111-1の他端において、第1誘電体導波路910とも第2誘電体導波路920とも異なる第3誘電体導波路930の一端と接続しており、第3コネクタ110-3の第1コア111a-3は、その2個の端面の一方にて、つまり、第1端子111-3の他端において、第3誘電体導波路930の他端と接続している。第3誘電体導波路930の構造は第1誘電体導波路910あるいは第2誘電体導波路920と同じであるから、第1実施形態の説明を参照されたい。第2コネクタ120-2の第2コア121a-2は、第2端子121-2の他端において、第2誘電体導波路920の一端と接続しており、第4コネクタ120-4の第2コア121a-4は、第2端子121-4の他端において、第1誘電体導波路910の一端と接続している。第1コネクタ110-1は第2コネクタ120-2と接続し、第3コネクタ110-3は第4コネクタ120-4と接続する。
In the first example, unlike the first embodiment, the
(第2例)
第2例では、図15と図16に示すように、第1例と異なり、第3誘電体導波路930は不要であり、第1コネクタ110-1の第1コア111a-1は第3コネクタ110-3の第1コア111a-3と接続している。第2例では、第1コネクタ110-1の第1クラッド111b-1が第3コネクタ110-3の第1クラッド111b-3と接続していることが望ましい。図17と図18に示すように、第1コネクタ110-1の第1ガイド111c-1が第3コネクタ110-3の第1ガイド111c-3と接続してもよい。
(Second Example)
In the second example, as shown in Figures 15 and 16, unlike the first example, the third
(第3例)
第3例では、図19と図20に示すように、第1例および第2例と異なり、第2コネクタ120-2の第2コア121a-2は第4コネクタ120-4の第2コア121a-4と一体に形成されており、第2コネクタ120-2の第2クラッド121b-2は第4コネクタ120-4の第2クラッド121b-4と一体に形成されており、第2コネクタ120-2の第2ガイド121c-2は第4コネクタ120-4の第2ガイド121c-4と一体に形成されていている。この例では、第2コネクタ120-2と第4コネクタ120-4は、別個の有体物ではなく、1個の有体物における構成単位であり、この観点から、第4コネクタ120-4の第2コア121a-4は第2コネクタ120-2の第2コア121a-2そのものであると言うことができ、第4コネクタ120-4の第2クラッド121b-4は第2コネクタ120-2の第2クラッド121b-2そのものであると言うことができ、第4コネクタ120-4の第2ガイド121c-4は第2コネクタ120-2の第2ガイド121c-2そのものであると言うことができる。もちろん、この例に限らず、別個の有体物である第2コネクタ120-2と第4コネクタ120-4が互いに連結した構造、すなわち、第2コネクタ120-2の第2コア121a-2が第4コネクタ120-4の第2コア121a-4と接続しており、且つ、第2コネクタ120-2の第2クラッド121b-2が第4コネクタ120-4の第2クラッド121b-4と接続しており、且つ、第2コネクタ120-2の第2ガイド121c-2が第4コネクタ120-4の第2ガイド121c-4と接続している構造であってもよい(図19の一点鎖線は接続境界を示している)。第1コネクタ110-1は第2コネクタ120-2と接続し、第3コネクタ110-3は第4コネクタ120-4と接続する。
(Third Example)
In the third example, as shown in Figures 19 and 20, unlike the first and second examples, the
あるいは、図21と図22に示すように、第2コネクタ120-2の第2コア121a-2は、その2個の端面の一方にて、つまり、第2端子121-2の他端において、第1誘電体導波路910とも第2誘電体導波路920とも異なる第3誘電体導波路930の一端と接続しており、第4コネクタ120-4の第2コア121a-4は、その2個の端面の一方にて、つまり、第2端子121-4の他端において、第3誘電体導波路930の他端と接続していてもよい。図21と図22に示す例において、第2コネクタ120-2の第2コア121a-2と第4コネクタ120-4の第2コア121a-4と第3誘電体導波路930が一体に形成されていてもよい。この場合、第2コネクタ120-2の第2コア121a-2と第4コネクタ120-4の第2コア121a-4と第3誘電体導波路930は、別個の有体物ではなく、1個の有体物における構成単位であり、この観点から、第4コネクタ120-4の第2コア121a-4は第2コネクタ120-2の第2コア121a-2そのものであると言うことができ、さらに、第3誘電体導波路930は第2コネクタ120-2の第2コア121a-2そのものであると言うことができる。
21 and 22, the
図13~図22に示す各例によると、誘電体導波路(第1誘電体導波路910、第2誘電体導波路920、第3誘電体導波路930)の両端に同じタイプのコネクタが設けられているので、接続の際にコネクタのタイプの違いを気に掛ける必要が無く、よって使い勝手が良い。
In the examples shown in Figures 13 to 22, the same type of connector is provided on both ends of the dielectric waveguide (first
技術的観点から矛盾の無い限り、上述の任意の実施形態の技術的特徴を上述の各種の応用例に適用してもよい。 The technical features of any of the above-described embodiments may be applied to the various application examples described above, provided there is no technical contradiction.
<補遺>
例示的な実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者は本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行い、その要素を均等物で置き換えることができることを理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定のシステム、デバイス、またはそのコンポーネントを本発明の教示に適合させるために、多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むものとする。
<Addendum>
While the invention has been described with reference to exemplary embodiments, those skilled in the art will recognize that various changes can be made and elements thereof substituted with equivalents without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications can be made to adapt a particular system, device, or component thereof to the teachings of the invention without departing from the essential scope of the invention. Therefore, it is intended that the invention not be limited to the particular embodiment disclosed for carrying out this invention, but that the invention will include all embodiments falling within the scope of the appended claims.
さらに、「第1」、「第2」などの用語の使用は、それがもしあれば、順序や重要性を示すものではなく、「第1」、「第2」などの用語は要素を区別するために使用される。本明細書で使用される用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定することを意図するものでは決してない。用語「含む」とその語形変化は、本明細書および/または添付の請求の範囲で使用される場合、言及された特徴、ステップ、操作、要素、および/またはコンポーネントの存在を明らかにするが、一つ以上の他の特徴、ステップ、操作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除しない。「および/または」という用語は、それがもしあれば、関連するリストされた要素の一つ以上のありとあらゆる組み合わせを含む。請求の範囲および明細書において、特に明記しない限り、「接続」、「結合」、「接合」、「連結」、またはそれらの同義語、およびそのすべての語形は、例えば互いに「接続」または「結合」されているか互いに「連結」している2個の間の一つ以上の中間要素の存在を必ずしも否定しない。請求の範囲および明細書において、「任意」という用語は、それがもしあれば、特に明記しない限り、全称記号∀と同じ意味を表す用語として理解されるべきである。 Furthermore, the use of terms such as "first", "second", etc., if any, does not indicate a sequence or importance, and terms such as "first", "second", etc. are used to distinguish elements. The terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the invention in any way. The term "comprises" and its conjugations, when used in this specification and/or the appended claims, discloses the presence of the mentioned features, steps, operations, elements, and/or components, but does not preclude the presence or addition of one or more other features, steps, operations, elements, components, and/or groups thereof. The term "and/or" includes any and all combinations of one or more of the associated listed elements, if any. In the claims and the specification, unless otherwise stated, the terms "connected", "coupled", "joined", "connected", or synonyms thereof, and all forms thereof, do not necessarily negate the presence of one or more intermediate elements between two elements that are, for example, "connected" or "coupled" to each other or "connected" to each other. In the claims and the specification, the term "optional", if any, unless otherwise stated, should be understood as a term that represents the same meaning as the universal symbol ∀.
特に断りが無い限り、本明細書で使用されるすべての用語(技術用語および科学用語を含む)は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。さらに、一般的に使用される辞書で定義されている用語などの用語は、関連技術および本開示の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、明示的に定義されていない限り、理想的にまたは過度に形式的に解釈されるものではない。 Unless otherwise specified, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by those skilled in the art to which this invention belongs. Furthermore, terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art and this disclosure, and should not be interpreted ideally or overly formally unless explicitly defined.
本発明の説明において、多くの技法およびステップが開示されていることが理解されるであろう。これらのそれぞれには個別の利点があり、それぞれ他の開示された技法の一つ以上、または場合によってはすべてと組み合わせて使用することもできる。したがって、煩雑になることを避けるため、本明細書では、個々の技法またはステップのあらゆる可能な組み合わせを説明することを控える。それでも、明細書および請求項は、そのような組み合わせが完全に本発明および請求項の範囲内であることを理解して読まれるべきである。 It will be understood that in describing the present invention, many techniques and steps are disclosed. Each of these has separate advantages and each can be used in combination with one or more, or in some cases all, of the other disclosed techniques. Thus, to avoid cluttering, this specification refrains from describing every possible combination of individual techniques or steps. Nevertheless, the specification and claims should be read with the understanding that such combinations are fully within the scope of the present invention and claims.
以下の請求項において手段またはステップと結合したすべての機能的要素の対応する構造、材料、行為、および同等物は、それらがあるとすれば、他の要素と組み合わせて機能を実行するための構造、材料、または行為を含むことを意図する。 The corresponding structures, materials, acts, and equivalents of all functional elements combined with means or steps in the following claims are intended to include the structures, materials, or acts, if any, that perform the function in combination with other elements.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更と変形が許される。選択され且つ説明された実施形態は、本発明の原理およびその実際的応用を解説するためのものである。本発明は様々な変更あるいは変形を伴って様々な実施形態として使用され、様々な変更あるいは変形は期待される用途に応じて決定される。そのような変更および変形のすべては、添付の請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれることが意図されており、公平、適法および公正に与えられる広さに従って解釈される場合、同じ保護が与えられることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. Various modifications and variations are permitted within the scope of the present invention. The selected and described embodiments are intended to illustrate the principles of the present invention and its practical application. The present invention can be used in various embodiments with various modifications and variations, which are determined according to the expected use. All such modifications and variations are intended to be included within the scope of the present invention as defined by the appended claims, and are intended to be accorded the same protection when interpreted in accordance with the breadth that is fairly, legally and equitably afforded.
Claims (9)
第1コネクタと第2コネクタとを含み、
上記第1コネクタは、誘電体で形成された第1コアと誘電体で形成された第1クラッドと誘電体で形成された第1ガイドを含む第1端子と、誘電体で形成されたカバーと、バネを含み、
上記第2コネクタは、誘電体で形成された第2コアと誘電体で形成された第2クラッドと誘電体で形成された第2ガイドを含む第2端子を含み、
上記第1クラッドは、上記第1コアを取り囲み且つ上記第1コアに密着しており、
上記第1ガイドは、上記第1クラッドに固定されており、
上記バネは、上記第1端子に取り付けられており、
上記カバーは、上記第1端子に取り付けられており、
上記第1端子は、上記第1端子の長手方向における上記第1端子の一端に、上記第1コアと上記第1クラッドが露出している第1端子面を持っており、
上記第1ガイドと上記カバーは、上記バネを上記第1端子と上記カバーの間に保持し、且つ、上記カバーが上記バネの弾性によって上記第1ガイドに沿って上記第1端子の上記長手方向に移動できるバネ保持機構を有しており、
上記第2クラッドは、上記第2コアを取り囲み且つ上記第2コアに密着しており、
上記第2ガイドは、上記第2クラッドに固定されており、
上記第2端子は、上記第2端子の長手方向における上記第2端子の一端に、上記第2コアと上記第2クラッドが露出している第2端子面を持っており、
上記カバーと上記第2ガイドは、スナップフィット形式で互いに機械的接続するスナップフィット機構を有しており、
上記第2ガイドに沿って移動した上記カバーと上記第2ガイドとがスナップフィット形式で互いに機械的接続することによって、上記第1コネクタと上記第2コネクタは互いに接続し、
上記第1コネクタと上記第2コネクタが互いに接続した状態において、上記第1端子の上記第1端子面と上記第2端子の上記第2端子面が上記バネの弾性によって互いに押し付けられる
誘電体導波路の接続構造。 A connection structure for connecting two different dielectric waveguides to each other, comprising:
A first connector and a second connector are included.
The first connector includes a first terminal including a first core formed of a dielectric, a first clad formed of a dielectric, and a first guide formed of a dielectric, a cover formed of a dielectric, and a spring,
the second connector includes a second terminal including a second core formed of a dielectric, a second clad formed of a dielectric, and a second guide formed of a dielectric;
the first clad surrounds the first core and is in close contact with the first core,
the first guide is fixed to the first clad,
the spring is attached to the first terminal;
the cover is attached to the first terminal,
the first terminal has a first terminal surface at one end of the first terminal in a longitudinal direction of the first terminal, where the first core and the first clad are exposed,
the first guide and the cover have a spring holding mechanism that holds the spring between the first terminal and the cover and allows the cover to move in the longitudinal direction of the first terminal along the first guide by the elasticity of the spring;
the second clad surrounds the second core and is in close contact with the second core,
the second guide is fixed to the second clad;
the second terminal has a second terminal surface at one end of the second terminal in a longitudinal direction of the second terminal, where the second core and the second clad are exposed,
the cover and the second guide have a snap-fit mechanism for mechanically connecting to each other in a snap-fit manner;
the cover and the second guide move along the second guide and are mechanically connected to each other in a snap-fit manner, whereby the first connector and the second connector are connected to each other;
A dielectric waveguide connection structure in which, when the first connector and the second connector are connected to each other, the first terminal surface of the first terminal and the second terminal surface of the second terminal are pressed against each other by the elasticity of the spring.
上記異なる2個の誘電体導波路は、第1誘電体導波路と第2誘電体導波路であり、
上記第1コアは、上記第1端子の他端において、上記第1誘電体導波路の一端と接続しており、または、上記第1コアは上記第1誘電体導波路の一端であり、
上記第2コアは、上記第2端子の他端において、上記第2誘電体導波路の一端と接続しており、または、上記第2コアは上記第2誘電体導波路の一端である
ことを特徴とする接続構造。 2. The connection structure according to claim 1,
the two different dielectric waveguides are a first dielectric waveguide and a second dielectric waveguide,
the first core is connected to one end of the first dielectric waveguide at the other end of the first terminal, or the first core is one end of the first dielectric waveguide;
A connection structure, characterized in that the second core is connected to one end of the second dielectric waveguide at the other end of the second terminal, or the second core is one end of the second dielectric waveguide.
上記第1端子は、上記第1誘電体導波路を伝播する電磁波の伝播モードのスポットサイズと上記第1端子を伝播する電磁波の伝播モードのスポットサイズが互いに一致するサイズを有しており、
上記第2端子は、上記第2誘電体導波路を伝播する電磁波の伝播モードのスポットサイズと上記第2端子を伝播する電磁波の伝播モードのスポットサイズが互いに一致するサイズを有している
ことを特徴とする接続構造。 The connection structure according to claim 2,
the first terminal has a size such that a spot size of a propagation mode of an electromagnetic wave propagating through the first dielectric waveguide and a spot size of a propagation mode of an electromagnetic wave propagating through the first terminal are equal to each other;
A connection structure characterized in that the second terminal has a size such that a spot size of a propagation mode of an electromagnetic wave propagating through the second dielectric waveguide and a spot size of a propagation mode of an electromagnetic wave propagating through the second terminal are equal to each other.
上記第1コアと上記第2コアのそれぞれは発泡体である、
または、
上記第1クラッドと上記第2クラッドのそれぞれは発泡体である、
または、
上記第1コアと上記第2コアと上記第1クラッドと上記第2クラッドのそれぞれは発泡体である
ことを特徴とする接続構造。 In the connection structure according to any one of claims 1 to 2,
Each of the first core and the second core is a foam.
or
Each of the first cladding and the second cladding is a foam.
or
A connection structure, wherein the first core, the second core, the first clad and the second clad are each made of a foam.
上記接続構造は、上記第1コネクタと上記第2コネクタが互いに接続するときに、上記第1端子面と上記第2端子面を互いに向けて案内するガイドを含み、
上記ガイドは、少なくとも上記第1ガイドと上記第2ガイドのいずれかである
ことを特徴とする接続構造。 In the connection structure according to any one of claims 1 to 4,
the connection structure includes a guide that guides the first terminal surface and the second terminal surface toward each other when the first connector and the second connector are connected to each other;
A connection structure, wherein the guide is at least one of the first guide and the second guide.
上記第1端子を伝播する電磁波の伝播方向と上記第1端子面は直交しておらず、
上記第1端子面で反射した電磁波の上記第1クラッドに対する入射角が臨界角よりも大きい
ことを特徴とする接続構造。 In the connection structure according to any one of claims 1 to 5,
a propagation direction of an electromagnetic wave propagating through the first terminal is not perpendicular to a surface of the first terminal,
A connection structure, characterized in that an incident angle of an electromagnetic wave reflected by said first terminal surface with respect to said first cladding is larger than a critical angle.
上記第1ガイドと上記カバーは、上記カバーが上記第1ガイドに沿って上記第1端子の上記長手方向に移動できる範囲を制限する制限機構を有している
ことを特徴とする接続構造。 In the connection structure according to any one of claims 1 to 6,
A connection structure, wherein the first guide and the cover have a limiting mechanism that limits a range within which the cover can move along the first guide in the longitudinal direction of the first terminal.
さらに、第3コネクタと第4コネクタとを含み、
上記第3コネクタは、誘電体で形成された第3コアと誘電体で形成された第3クラッドと誘電体で形成された第3ガイドを含む第3端子と、誘電体で形成されたカバーと、バネを含み、
上記第4コネクタは、誘電体で形成された第4コアと誘電体で形成された第4クラッドと誘電体で形成された第4ガイドを含む第4端子を含み、
上記第3クラッドは、上記第3コアを取り囲み且つ上記第3コアに密着しており、
上記第3ガイドは、上記第3クラッドに固定されており、
上記第3コネクタの上記バネは、上記第3端子に取り付けられており、
上記第3コネクタの上記カバーは、上記第3端子に取り付けられており、
上記第3端子は、上記第3端子の長手方向における上記第3端子の一端に、上記第3コアと上記第3クラッドが露出している第3端子面を持っており、
上記第3ガイドと上記第3コネクタの上記カバーは、上記第3コネクタの上記バネを上記第3端子と上記第3コネクタの上記カバーの間に保持し、且つ、上記第3コネクタの上記カバーが上記第3コネクタの上記バネの弾性によって上記第3ガイドに沿って上記第3端子の上記長手方向に移動できるバネ保持機構を有しており、
上記第4クラッドは、上記第4コアを取り囲み且つ上記第4コアに密着しており、
上記第4ガイドは、上記第4クラッドに固定されており、
上記第4端子は、上記第4端子の長手方向における上記第4端子の一端に、上記第4コアと上記第4クラッドが露出している第4端子面を持っており、
上記第3コネクタの上記カバーと上記第4ガイドは、スナップフィット形式で互いに機械的接続するスナップフィット機構を有しており、
上記第4ガイドに沿って移動した上記第3コネクタの上記カバーと上記第4ガイドとがスナップフィット形式で互いに機械的接続することによって、上記第3コネクタと上記第4コネクタは互いに接続し、
上記第3コネクタと上記第4コネクタが互いに接続した状態において、上記第3端子の上記第3端子面と上記第4端子の上記第4端子面が上記バネの弾性によって互いに押し付けられており、
上記異なる2個の誘電体導波路は、第1誘電体導波路と第2誘電体導波路であり、
上記第1コアと上記第3コアは互いに接続しており、または、上記第1コアは、上記第1端子の他端において、上記第1誘電体導波路と上記第2誘電体導波路とは異なる第3誘電体導波路の一端と接続しており、上記第3コアは、上記第3端子の他端において、上記第3誘電体導波路の他端と接続しており、
上記第2コアは、上記第2端子の他端において、上記第2誘電体導波路の一端と接続しており、または、上記第2コアは上記第2誘電体導波路の一端であり、
上記第4コアは、上記第4端子の他端において、上記第1誘電体導波路の一端と接続しており、または、上記第4コアは上記第1誘電体導波路の一端である
ことを特徴とする接続構造。 2. The connection structure according to claim 1,
Further, the connector includes a third connector and a fourth connector.
the third connector includes a third terminal including a third core formed of a dielectric, a third clad formed of a dielectric, and a third guide formed of a dielectric, a cover formed of a dielectric, and a spring;
the fourth connector includes a fourth terminal including a fourth core formed of a dielectric, a fourth clad formed of a dielectric, and a fourth guide formed of a dielectric;
the third clad surrounds the third core and is in close contact with the third core,
the third guide is fixed to the third cladding,
the spring of the third connector is attached to the third terminal;
the cover of the third connector is attached to the third terminal,
the third terminal has a third terminal surface at one end of the third terminal in a longitudinal direction of the third terminal, where the third core and the third clad are exposed,
the third guide and the cover of the third connector have a spring holding mechanism that holds the spring of the third connector between the third terminal and the cover of the third connector, and that allows the cover of the third connector to move in the longitudinal direction of the third terminal along the third guide by the elasticity of the spring of the third connector,
the fourth clad surrounds the fourth core and is in close contact with the fourth core,
the fourth guide is fixed to the fourth clad,
the fourth terminal has a fourth terminal surface at one end of the fourth terminal in a longitudinal direction of the fourth terminal, where the fourth core and the fourth clad are exposed,
the cover and the fourth guide of the third connector have a snap-fit mechanism for mechanically connecting to each other in a snap-fit manner;
the cover of the third connector moved along the fourth guide and the fourth guide are mechanically connected to each other in a snap-fit manner, whereby the third connector and the fourth connector are connected to each other;
when the third connector and the fourth connector are connected to each other, the third terminal surface of the third terminal and the fourth terminal surface of the fourth terminal are pressed against each other by the elasticity of the spring,
the two different dielectric waveguides are a first dielectric waveguide and a second dielectric waveguide,
the first core and the third core are connected to each other, or the first core is connected, at the other end of the first terminal, to one end of a third dielectric waveguide different from the first dielectric waveguide and the second dielectric waveguide, and the third core is connected, at the other end of the third terminal, to the other end of the third dielectric waveguide;
the second core is connected to one end of the second dielectric waveguide at the other end of the second terminal, or the second core is one end of the second dielectric waveguide;
A connection structure, characterized in that the fourth core is connected to one end of the first dielectric waveguide at the other end of the fourth terminal, or the fourth core is one end of the first dielectric waveguide.
さらに、第3コネクタと第4コネクタとを含み、
上記第3コネクタは、誘電体で形成された第3コアと誘電体で形成された第3クラッドと誘電体で形成された第3ガイドを含む第3端子と、誘電体で形成されたカバーと、バネを含み、
上記第4コネクタは、誘電体で形成された第4コアと誘電体で形成された第4クラッドと誘電体で形成された第4ガイドを含む第4端子を含み、
上記第3クラッドは、上記第3コアを取り囲み且つ上記第3コアに密着しており、
上記第3ガイドは、上記第3クラッドに固定されており、
上記第3コネクタの上記バネは、上記第3端子に取り付けられており、
上記第3コネクタの上記カバーは、上記第3端子に取り付けられており、
上記第3端子は、上記第3端子の長手方向における上記第3端子の一端に、上記第3コアと上記第3クラッドが露出している第3端子面を持っており、
上記第3ガイドと上記第3コネクタの上記カバーは、上記第3コネクタの上記バネを上記第3端子と上記第3コネクタの上記カバーの間に保持し、且つ、上記第3コネクタの上記カバーが上記第3コネクタの上記バネの弾性によって上記第3ガイドに沿って上記第3端子の上記長手方向に移動できるバネ保持機構を有しており、
上記第4クラッドは、上記第4コアを取り囲み且つ上記第4コアに密着しており、
上記第4ガイドは、上記第4クラッドに固定されており、
上記第4端子は、上記第4端子の長手方向における上記第4端子の一端に、上記第4コアと上記第4クラッドが露出している第4端子面を持っており、
上記第3コネクタの上記カバーと上記第4ガイドは、スナップフィット形式で互いに機械的接続するスナップフィット機構を有しており、
上記第4ガイドに沿って移動した上記第3コネクタの上記カバーと上記第4ガイドとがスナップフィット形式で互いに機械的接続することによって、上記第3コネクタと上記第4コネクタは互いに接続し、
上記第3コネクタと上記第4コネクタが互いに接続した状態において、上記第3端子の上記第3端子面と上記第4端子の上記第4端子面が上記バネの弾性によって互いに押し付けられており、
上記異なる2個の誘電体導波路は、第1誘電体導波路と第2誘電体導波路であり、
上記第2コアと上記第4コアは互いに接続しており、または、上記第4コアは上記第2コアであり、または、上記第2コアは、上記第2端子の他端において、上記第1誘電体導波路と上記第2誘電体導波路とは異なる第3誘電体導波路の一端と接続しており、上記第4コアは、上記第4端子の他端において、上記第3誘電体導波路の他端と接続しており、
上記第1コアは、上記第1端子の他端において、上記第1誘電体導波路の一端と接続しており、または、上記第1コアは上記第1誘電体導波路の一端であり、
上記第3コアは、上記第3端子の他端において、上記第2誘電体導波路の一端と接続しており、または、上記第3コアは上記第2誘電体導波路の一端である
ことを特徴とする接続構造。 2. The connection structure according to claim 1,
Further, the connector includes a third connector and a fourth connector.
the third connector includes a third terminal including a third core formed of a dielectric, a third clad formed of a dielectric, and a third guide formed of a dielectric, a cover formed of a dielectric, and a spring;
the fourth connector includes a fourth terminal including a fourth core formed of a dielectric, a fourth clad formed of a dielectric, and a fourth guide formed of a dielectric;
the third clad surrounds the third core and is in close contact with the third core,
the third guide is fixed to the third cladding,
the spring of the third connector is attached to the third terminal;
the cover of the third connector is attached to the third terminal,
the third terminal has a third terminal surface at one end of the third terminal in a longitudinal direction of the third terminal, where the third core and the third clad are exposed,
the third guide and the cover of the third connector have a spring holding mechanism that holds the spring of the third connector between the third terminal and the cover of the third connector, and that allows the cover of the third connector to move in the longitudinal direction of the third terminal along the third guide by the elasticity of the spring of the third connector,
the fourth clad surrounds the fourth core and is in close contact with the fourth core,
the fourth guide is fixed to the fourth clad,
the fourth terminal has a fourth terminal surface at one end of the fourth terminal in a longitudinal direction of the fourth terminal, where the fourth core and the fourth clad are exposed,
the cover and the fourth guide of the third connector have a snap-fit mechanism for mechanically connecting to each other in a snap-fit manner;
the cover of the third connector moved along the fourth guide and the fourth guide are mechanically connected to each other in a snap-fit manner, whereby the third connector and the fourth connector are connected to each other;
when the third connector and the fourth connector are connected to each other, the third terminal surface of the third terminal and the fourth terminal surface of the fourth terminal are pressed against each other by the elasticity of the spring,
the two different dielectric waveguides are a first dielectric waveguide and a second dielectric waveguide,
the second core and the fourth core are connected to each other, or the fourth core is the second core, or the second core is connected to one end of a third dielectric waveguide different from the first dielectric waveguide and the second dielectric waveguide at the other end of the second terminal, and the fourth core is connected to the other end of the third dielectric waveguide at the other end of the fourth terminal,
the first core is connected to one end of the first dielectric waveguide at the other end of the first terminal, or the first core is one end of the first dielectric waveguide;
A connection structure, characterized in that the third core is connected to one end of the second dielectric waveguide at the other end of the third terminal, or the third core is one end of the second dielectric waveguide.
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| JP2018518894A (en) | 2015-05-14 | 2018-07-12 | エイ・ティ・アンド・ティ インテレクチュアル プロパティ アイ,エル.ピー. | Waveguide having non-conductive material and method for use therewith |
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