特許 5958650 高周波伝送線路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5958650

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】高周波伝送線路

(51)【国際特許分類】

   H01P 3/08 20060101AFI20160719BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H01P3/08 200

   H01P3/08 300

   H05K3/46 Z

   H05K3/46 N

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-514809(P2015-514809)

(86)(22)【出願日】2014年4月21日

(86)【国際出願番号】JP2014061130

(87)【国際公開番号】WO2014178295

(87)【国際公開日】20141106

【審査請求日】2015年2月2日

(31)【優先権主張番号】特願2013-94942(P2013-94942)

(32)【優先日】2013年4月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池本 伸郎

(72)【発明者】

【氏名】馬場 貴博

(72)【発明者】

【氏名】松田 文絵

(72)【発明者】

【氏名】田村 渉

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１４４３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０７４１００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ ３／０８

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の基材を積層してなる積層素体と、
前記積層素体の一方主面側に配置される第１グランド導体と、
前記積層素体の他方主面側に配置される第２グランド導体と、
前記積層素体の内部において前記第１グランド導体と前記第２グランド導体との間に挟まれるように、かつ、前記第１グランド導体と第１の距離離れて配置され、第１の線幅である第１信号線路と、
前記積層素体の内部において前記第１グランド導体と前記第２グランド導体との間に挟まれるように、かつ、前記第１グランド導体と第２の距離離れて配置され、第２の線幅である第２信号線路と、を備え、
前記第１の線幅は、前記第２の線幅よりも広く、
前記第１の距離は、前記第２の距離よりも長く、
前記第２グランド導体に、前記第１信号線路に沿って複数の第１開口部が設けられ、前記第２信号線路に沿って複数の第２開口部が設けられ、
前記第１信号線路に対応する前記第１開口部の幅は、前記第２信号線路に対応する前記第２開口部の幅よりも広く、
前記第１信号線路に流される高周波信号の信号強度は、前記第２信号線路に流される高周波信号の信号強度より小さい
ことを特徴とする高周波伝送線路。

【請求項2】

前記第１グランド導体及び前記第２グランド導体は、層間接続導体を介して電気的に接続されており、
前記層間接続導体は、前記積層素体を平面視して、前記第１信号線路と前記第２信号線路に挟まれる領域に設けられている
請求項１に記載の高周波伝送線路。

【請求項3】

前記基材は可撓性を有する樹脂シートである
請求項１又は２記載の高周波伝送線路。

【請求項4】

前記第１信号線路及び前記第２信号線路は、それぞれ前記第１グランド導体よりも前記第２グランド導体側に寄って配置される
請求項１〜３のいずれかに記載の高周波伝送線路。

【請求項5】

前記第１信号線路は、ＧＰＳ用アンテナに接続されており、前記第２信号線路は、無線ＬＡＮ用アンテナまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用アンテナに接続されている、
請求項１〜４のいずれかに記載の高周波伝送線路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波信号を伝送する薄型のフラットケーブルなどの高周波伝送線路に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばＧＨｚ帯の高周波信号を伝送する薄型のフラットケーブルが電子機器に用いられている。フラットケーブルは、例えばトリプレート形状の高周波伝送線路であり、長尺状の誘電体素体の表面及び裏面にグランド導体が配置され、誘電体素体内部に信号線路が配置される。

【0003】

現在、電子機器は、例えばＧＰＳ通信、無線ＬＡＮ通信、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等を行うため、数多くの高周波信号（例えば７００ＭＨｚ以上）を扱う。そこで、特許文献１に示すフレキシブル基板（フラットケーブル）は、１本で複数の高周波信号を伝送する。

【0004】

特許文献１に示すフレキシブル基板は、信号線路間のクロストークを防止するために、２本の信号線路を離間して内部に備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１２３７４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

１本のフラットケーブルで伝送される複数の高周波信号は、それぞれ強度が大きく異なる場合がある。例えば、ＧＰＳ信号の高周波信号の強度は、無線ＬＡＮ通信の高周波信号の強度よりも格段に小さい。したがって、このような小さい強度の高周波信号を伝送するにあたっては信号線路の挿入損失を十分に小さくすることが望まれる。

【0007】

ＧＰＳ信号用の信号線路の挿入損失を小さくするために、信号線路の線幅を広くすると、２本の信号線路の間隔は狭まり、２本の信号線路間でクロストークが発生してしまう。一方、クロストークを抑えるために、２本の信号線路間の間隔を維持すると、フラットケーブル全体の幅は、ＧＰＳ信号用の信号線路の線幅の広がった分に応じて、広くせざるを得ない。また、ＧＰＳ信号用の信号線路の線幅を広げた場合、グランド導体と結合しやすくなり、当該信号線路及び当該グランド導体からなる伝送線路は、容量性が増加し、特性インピーダンスが低下してしまう。

【0008】

挿入損失を小さくするために信号線路の線幅を広くすることに代えて、信号線路の厚みを増やしても、容量性は、増加してしまう。すなわち、特性インピーダンスは、信号線路の厚みを増やすと、低下してしまう。低下した特性インピーダンスを上げるためには表面又は裏面のグランド導体をそれぞれ信号線路から遠ざける必要があり、フラットケーブル全体の厚みを厚くしなければならない。

【0009】

そこで、この発明は、信号強度が異なる複数の高周波信号をそれぞれに伝送する複数の高周波信号線路を備えながらも、各高周波信号を低損失で伝送する、狭幅且つ薄型の高周波伝送線路を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る高周波伝送線路は、複数の基材を積層してなる積層素体と、前記積層素体の一方主面側に配置される第１グランド導体と、前記積層素体の他方主面側に配置される第２グランド導体と、前記積層素体の内部において前記第１グランド導体と前記第２グランド導体との間に挟まれるように、かつ、前記第１グランド導体と第１の距離離れて配置され、第１の線幅である第１信号線路と、前記積層素体の内部において前記第１グランド導体と前記第２グランド導体との間に挟まれるように、かつ、前記第１グランド導体と第２の距離離れて配置され、第２の線幅である第２信号線路と、を備える。

【0011】

そして、本発明に係る高周波伝送線路において、前記第１の線幅は、前記第２の線幅よりも広く、前記第１の距離は、前記第２の距離よりも長く、前記第２グランド導体に、前記第１信号線路に沿って複数の第１開口部が設けられ、前記第２信号線路に沿って複数の第２開口部が設けられることを特徴とする。

【0012】

本発明のフラットケーブルは、積層素体を備え、例えば上面側（一方主面側）に第１グランド導体を備え、下面側（他方主面側）に第２グランド導体を備える。

【0013】

そして、第１信号線路は、第２信号線路に比べて、より第２グランド導体の近くに配置される。すなわち、第１信号線路は、第２信号線路から離して配置されるため、線幅が広くなっても、第２信号線路とクロストークしにくくなる。

【0014】

第１信号線路は、線幅が第２信号線路の線幅より広いことから、第１信号線路と第２信号線路とがそれぞれ第１グランド導体から同じ距離離れて配置されると、第２信号線路よりも第１グランド導体に対する容量性結合が増加する。その結果、第１信号線路を含む伝送線路の特性インピーダンスは、第２信号線路を含む伝送線路の特性インピーダンスに比べて、小さくなってしまう。

【0015】

しかし、第１信号線路を第１グランド導体から遠ざければ、第１信号線路と第１グランド導体との容量性結合を小さくすることができ、特性インピーダンスを所望の値に近づけることができる。ただし、第１信号線路は、第２グランド導体に近づいてしまうため、第２グランド導体に対する容量性結合が増加してしまう。

【0016】

そこで、本発明の高周波伝送線路は、第２グランド導体に複数の第１開口部を設けることにより、第１信号線路と第２グランド導体との容量性結合を減少させる。

【0017】

以上のように、第１信号線路を含む伝送線路は、第１信号線路の線幅が広くなることによる容量性の増加を、第１グランド導体との距離と、複数の第１開口部とによる容量性の減少で相殺する。その結果、第１信号線路を含む伝送線路は、信号強度が小さい高周波信号を低損失で伝送できる。

【0018】

また、本発明の高周波伝送線路は、全体を幅広とする必要がなく、第１信号線路の挿入損失を小さくできる。

【0019】

さらに、第１信号線路及び第２信号線路をそれぞれ含む伝送線路は、それぞれ第１開口部及び第２開口部により容量性が減少するため、第２グランド導体に開口部が存在しない場合に比べて、それぞれ第１グランド導体と距離を短くすることが可能となる。その結果、本発明の高周波伝送線路は、全体の厚みを抑えることができる。

【0020】

また、本発明の高周波伝送線路は、下面側（第２グランド導体側）に複数の第１開口部及び複数の第２開口部を備えるため、下面側が上面側に比べて柔らかくなり、曲げやすい。

【0021】

前記幅方向の前記第１開口部の幅は、前記第２開口部の幅よりも広くしてもよい。

【0022】

第1信号線路の線幅は、第１開口部の幅が第２開口部の幅よりも広くした分に応じて、広くなっても、第1信号線路と第２グランド導体との容量性結合は変わらない。その結果、第１信号線路の挿入損失は、さらに小さくなる。

【0023】

前記第１グランド導体及び前記第２グランド導体は、層間接続導体を介して電気的に接続されており、前記層間接続導体は、前記積層素体を平面視して、前記第１信号線路と前記第２信号線路に挟まれる領域に設けられている態様も可能である。

【0024】

層間接続導体は、第１信号線路と第２信号線路間のクロストークの発生を抑える。

【0025】

前記基材は可撓性を有する樹脂シートであればよい。

【0026】

可撓性を有する樹脂シートは、例えばポリイミドや液晶ポリマ等からなる。その結果、高周波伝送線路は、さらに曲げやすくなり、配線引き回しを容易にする。

【0027】

前記第１信号線路及び前記第２信号線路は、それぞれ前記第1グランド導体よりも前記第２グランド導体側に寄って配置されてもよい。

【0028】

第１信号線路及び第２信号線路は、第１グランド導体から離された分に応じて、それぞれ線幅を広くしても、第１グランド導体に対する容量性結合が小さくなる。その結果、第１信号線路及び第２信号線路は、それぞれ挿入損失がさらに小さくなる。

【0029】

前記第１信号線路に流される高周波信号の信号強度は、前記第２信号線路に流される高周波信号の信号強度より小さくてもよい。

【0030】

また、前記第１信号線路は、ＧＰＳ用アンテナに接続されており、前記第２信号線路は、無線ＬＡＮ用アンテナまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用アンテナに接続されていてもよい。

【0031】

第１信号線路は、第２信号線路に比べて挿入損失が小さいため、例えば信号強度の小さいＧＰＳ通信の高周波信号を伝送できる。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、信号強度が異なる複数の高周波信号をそれぞれに伝送する、複数の高周波信号線路を内蔵する構成であっても、各高周波信号を低損失に伝送できる、高周波伝送線路を狭幅且つ薄型で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】実施形態１に係るフラットケーブル１の外観斜視図である。

【図2】実施形態１に係るフラットケーブル１の主伝送線路部１０の分解斜視図である。

【図3】実施形態１に係るフラットケーブル１の下面図、Ａ-Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。

【図4】実施形態１に係るフラットケーブル１で配線した電子機器３００の配線図の一部である。

【図5】フラットケーブル１で内部を配線した電子機器３００の平面断面図及びＣ−Ｃ断面図である。

【図6】実施形態２に係るフラットケーブル２の下面図である。

【図7】実施形態３に係るフラットケーブル３の下面図である。

【図8】実施形態４に係るフラットケーブル４の下面図である。

【図9】実施形態５に係るフラットケーブル５の概観斜視図、下面図、及びＤ−Ｄ断面図である。

【図10】実施形態６に係るフラットケーブル６の主伝送線路部１０Ｅの下面図、Ｅ-Ｅ断面図、及びＦ−Ｆ断面図である。

【図11】それぞれ実施形態７に係るフラットケーブル７の主伝送線路部１０Ｆの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

実施形態１に係る高周波伝送線路であるフラットケーブル１について、図１乃至図４を用いて説明する。

【0035】

図１は、実施形態１に係るフラットケーブル１の外観斜視図である。図１において、フラットケーブル１の厚み方向の一方の端面を上面（一方主面）とし、厚み方向と逆方向の端面を下面（他方主面）とする。

【0036】

フラットケーブル１は、図１に示すように、紙面左右に長い。以下、フラットケーブル１の長い方向を長手方向と称する。フラットケーブル１は、引出伝送線路部２０Ａ、引出伝送線路部２０Ｂ、主伝送線路部１０、引出伝送線路部２１Ａ、及び引出伝送線路部２１Ｂからなる。引出伝送線路部２０Ａ及び引出伝送線路部２０Ｂは、主伝送線路部１０の長手方向の一方の端部にそれぞれ配置されている。引出伝送線路部２１Ａ及び引出伝送線路部２１Ｂは、主伝送線路部１０の長手方向の他方の端部にそれぞれ配置されている。

【0037】

主伝送線路部１０は、フラットケーブル１の長手方向に沿って長い形状である。主伝送線路部１０は、厚み方向に順に、レジスト膜１０２、補助グランド導体１２０、誘電体素体１００、基準グランド導体１１０、及びレジスト膜１０１が積層されてなる。すなわち、基準グランド導体１１０及び補助グランド導体１２０は、それぞれレジスト膜１０１及びレジスト膜１０２に覆われ保護されている。

【0038】

基準グランド導体１１０は、フラットケーブル１の伝送線路の特性インピーダンスの設計の基準となるグランド導体である。フラットケーブル１の伝送線路の特性インピーダンスを所望の値（例えば５０Ω）に設定する場合には、基準グランド導体１１０単独で特性インピーダンスが所望の値よりもやや高めになるように基準グランド導体１１の寸法及び配置は設計される。補助グランド導体１２０はフラットケーブル１の伝送線路の特性インピーダンスの最終的な調整を行うためのグランド導体である。具体的には、基準グランド導体１１０によって高めに設定された特性インピーダンスを所望の値（例えば５０Ω）に調整するために、補助グランド導体１２０の寸法及び配置は設計される。誘電体素体１００は、可撓性を有した絶縁性素材（例えばポリイミド又は液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂）からなる樹脂シートが複数積層されてなる。基準グランド導体１１０及び補助グランド導体１２０は、導電性材料（例えば銅（Ｃｕ）からなる金属箔）からなる。なお、基準グランド導体１１０及び補助グランド導体１２０は、両方が誘電体素体１００の上面および下面にそれぞれ配置される必要はなく、少なくともいずれかが誘電体素体１００内に内蔵されていても構わない。

【0039】

引出伝送線路部２０Ａ、引出伝送線路部２０Ｂ、引出伝送線路部２１Ａ、及び引出伝送線路部２１Ｂは、主伝送線路部１０と同様に、上面に基準グランド導体１１０を備え、下面に補助グランド導体１２０を備える。引出伝送線路部２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，及び２１Ｂにおいても、誘電体素体１００は、基準グランド導体１１０と補助グランド導体１２０とに挟まれている。

【0040】

コネクタ３０Ａ１は、引出伝送線路部２０Ａの上面に配置され、コネクタ３０Ｂ１は、引出伝送線路部２０Ｂの上面に配置されている。コネクタ３０Ａ２は、引出伝送線路部２１Ａの上面に配置され、コネクタ３０Ｂ２は、引出伝送線路部２１Ｂの上面に配置されている。コネクタ３０Ａ１、コネクタ３０Ａ２、コネクタ３０Ｂ１、コネクタ３０Ｂ２はそれぞれ同軸型のコネクタである。

【0041】

コネクタ３０Ａ１及びコネクタ３０Ａ２のそれぞれの導体部分は、それぞれ不図示の内部配線により信号線路１３０、基準グランド導体１１０及び補助グランド導体１２０（図２を参照。）に電気的に接続される。コネクタ３０Ｂ１及びコネクタ３０Ｂ２のそれぞれの導体部分は、それぞれ不図示の内部配線により信号線路１４０、基準グランド導体１１０及び補助グランド導体１２０（図２を参照。）に電気的に接続される。

【0042】

次に、図２は、実施形態１に係るフラットケーブル１の主伝送線路部１０の分解斜視図である。図３（Ａ）は、主伝送線路部１０の下面図である。図３（Ｂ）は、主伝送線路部１０のＡ−Ａ断面図である。図３（Ｃ）は、主伝送線路部１０のＢ−Ｂ断面図である。図２において、誘電体素体１００、及びレジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。図３（Ａ）において、レジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。

【0043】

補助グランド導体１２０は、図２に示すように、長尺導体１２１、長尺導体１２２、長尺導体１２３、複数のブリッジ導体１２４、及び複数のブリッジ導体１２５からなる。

【0044】

長尺導体１２１、長尺導体１２２、及び長尺導体１２３は、それぞれ長手方向に長い平板形状である。長尺導体１２１、長尺導体１２２、及び長尺導体１２３は、幅方向に沿って順にそれぞれ配置される。複数のブリッジ導体１２４及び複数のブリッジ導体１２５は、それぞれ幅方向に長い平板形状である。

【0045】

複数のブリッジ導体１２４は、長尺導体１２２と長尺導体１２３とで梯子形状となるように、長手方向に所定間隔をおいてそれぞれ配置される。複数の開口部１２６は、それぞれ長尺導体１２２、長尺導体１２３及び２つのブリッジ導体１２４とで囲まれて形成されている。

【0046】

複数のブリッジ導体１２５は、長尺導体１２１と長尺導体１２２とで梯子形状となるように、長手方向に所定間隔をおいてそれぞれ配置される。複数の開口部１２７は、それぞれ長尺導体１２１、長尺導体１２２及び２つのブリッジ導体１２５とで囲まれて形成されている。

【0047】

誘電体素体１００は、図２、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、内部に信号線路１３０、信号線路１４０、及び複数の層間接続導体１５０を備える。

【0048】

信号線路１３０及び信号線路１４０は、それぞれ長手方向に長い平膜形状である。信号線路１３０及び信号線路１４０は、それぞれ導電性材料（例えば銅（Ｃｕ）からなる金属箔）からなる。

【0049】

信号線路１３０の線幅Ｗｓ１は、図３（Ａ）に示すように、信号線路１４０の線幅Ｗｓ２より広い。この形状により、信号線路１３０は、信号線路１４０よりも直流抵抗が低い。信号線路１３０と信号線路１４０とは、図３（Ａ）に示すように、フラットケーブル１を平面視して、長尺導体１２２を挟むように離間してそれぞれ配置されている。信号線路１３０及び信号線路１４０は、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、厚み方向に異なる位置にそれぞれ配置されている。具体的には、信号線路１３０は、基準グランド導体１１０から距離Ｔ１離れている。信号線路１４０は、基準グランド導体１１０から距離Ｔ２（ただし、距離Ｔ１＞距離Ｔ２）離れている。信号線路１３０と信号線路１４０とを厚み方向に異なる位置にそれぞれ配置することにより、信号線路１３０と信号線路１４０との間隔をより広げることができる。

【0050】

このような配置により、フラットケーブル１は、全体の幅を広げなくても、信号線路１３０と信号線路１４０との間隔を離して、クロストークの発生を防止できる。

【0051】

また、信号線路１３０及び信号線路１４０は、それぞれ基準グランド導体１１０よりも補助グランド導体１２０側に寄っている。すなわち、距離Ｔ１及び距離Ｔ２は、基準グランド導体１１０と補助グランド導体１２０との距離の１／２よりそれぞれ長い。

【0052】

複数の開口部１２６は、図３（Ａ）に示すように、信号線路１３０に沿ってそれぞれ配置されている。複数の開口部１２７は、信号線路１４０に沿ってそれぞれ配置されている。

【0053】

開口部１２６の幅Ｗ１は、信号線路１３０の線幅Ｗｓ１より広い。開口部１２７の幅Ｗ２は、信号線路１４０の線幅Ｗｓ２より広い。

【0054】

開口部１２６は、開口部１２７よりも大きい。具体的には、幅Ｗ１は、幅Ｗ２より広い。長さＬ１は、長さＬ２より長い。長さＬ１は、信号線路１３０を流れる高周波信号の波長の１／２未満（例えば数ｍｍ〜数ｃｍ）であり、さらに好ましくは当該波長の１／４未満である。長さＬ２も、信号線路１４０を流れる高周波信号の波長の１／２未満であり、さらに好ましくは当該波長の１／４未満である。開口部の長さが信号線路１３０（信号線路１４０）を流れる高周波信号の波長の１／２以上であると、開口部から当該高周波信号の不要輻射が発生する虞があるが、上述の開口部１２６（開口部１２７）の寸法により、信号線路１３０（信号線路１４０）を流れる高周波信号の不要輻射は発生しにくい。ただし、長さＬ１を長さＬ２より長くする必要はなく、長さＬ１及び長さＬ２は、それぞれ高周波信号の波長の１／２未満であればよい。

【0055】

信号線路１３０と補助グランド導体１２０との容量性結合は、開口部１２６の大きさを変えることにより、変化する。その結果、信号線路１３０を含む伝送線路の特性インピーダンスは、開口部１２６の大きさを変えることにより、調節可能となる。具体的には、信号線路１３０を含む伝送線路の特性インピーダンスは、開口部１２６の大きさ（長さＬ１及び幅Ｗ１）が大きくなると、大きくなる。

【0056】

次に、信号線路１３０及び信号線路１４０のそれぞれの位置と、開口部１２６及び開口部１２７のそれぞれの大きさとの関係について説明する。

【0057】

上述のように、信号線路１３０は、線幅Ｗｓ１が信号線路１４０の線幅Ｗｓ２よりも広いため、厚み方向に信号線路１４０と同じ位置に配置されると、信号線路１４０よりも基準グランド導体１１０に対する容量性結合が増加する。その結果、信号線路１３０と信号線路１４０とが厚み方向に同じ位置にあれば、信号線路１４０を含む伝送線路の特性インピーダンスを例えば５０Ωと設計した場合、信号線路１３０を含む伝送線路の特性インピーダンスは、５０Ωよりも低くなってしまう。

【0058】

しかしながら、実施形態１に示すように、基準グランド導体１１０に対する信号線路１３０の距離を基準グランド導体１１０に対する信号線路１４０の距離よりも長くすれば、信号線路１３０を含む伝送線路の特性インピーダンスを高くして、所望の値（例えば５０Ω）に近づけることができる。ただし、信号線路１３０は、補助グランド導体１２０に近づくため、信号線路１３０と補助グランド導体１２０との容量性結合が増加してしまう。

【0059】

そこで、上述のように開口部１２６を複数形成することにより、信号線路１３０と補助グランド導体１２０との容量性結合を減少させることができる。その結果、信号線路１３０は、線幅Ｗｓ１を広くすることによる容量性結合の増加を、基準グランド導体１１０からの距離Ｔ１と、複数の開口部１２６の形状とによる容量性結合の減少により、相殺する。これにより、信号線路１３０を含む伝送線路についても、所望の値の特性インピーダンスを実現できる。

【0060】

ただし、本発明は、開口部１２６の幅Ｗ１を、開口部１２７の幅Ｗ２より広くすることは必須ではなく、信号線路１３０を含む伝送線路の容量性結合の増加を、相殺するように、信号線路１３０を基準グランド導体１１０から遠ざけるだけであってもよい。

【0061】

以上のように、実施形態１のフラットケーブル１を用いれば、直流抵抗値の異なる信号線路１３０及び信号線路１４０をクロストークを防止しながら共に内蔵し、しかも、信号線路１３０を含む伝送線路の特性インピーダンスと、信号線路１４０を含む伝送線路の特性インピーダンスとをそれぞれ所望の値にすることができる。この際、信号線路１３０及び信号線路１４０から基準グランド導体１１０及び補助グランド導体１２０をそれぞれ遠ざけて特性インピーダンスを上げなくてもよく、すなわち、フラットケーブル１の厚みを厚くすることなく、特性インピーダンスを所望の値にすることができる。また、信号線路１３０と信号線路１４０との間に発生するクロストークを防止するために、信号線路１３０と信号線路１４０とをフラットケーブル１の幅方向にそれぞれ遠ざけて配置する必要がなく、すなわち、フラットケーブル１は、幅も狭いままでクロストークを防止できる。

【0062】

また、フラットケーブル１は、補助グランド導体１２０が複数の開口部１２６及び複数の開口部１２７を備え、かつ誘電体素体１００が可撓性のある素材からなり、しかも厚みも厚くなりすぎないため、曲げやすく、配線引き回しを容易にする。

【0063】

次に、層間接続導体１５０は、例えばスズ（Ｓｎ）や銀（Ａｇ）を含む導電性材料からなる。層間接続導体１５０は、厚み方向に誘電体素体１００を貫通し、基準グランド導体１１０と補助グランド導体１２０とを電気的に接続する。層間接続導体１５０の下端（下面側）は、長尺導体１２２と、ブリッジ導体１２４又はブリッジ導体１２５との接続部分で補助グランド導体１２０に接続される。なお、層間接続導体１５０は、長尺導体１２１又は長尺導体１２３に接続される態様であっても構わない。

【0064】

層間接続導体１５０は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、信号線路１３０と信号線路１４０との間に配置されることにより、信号線路１３０と信号線路１４０との間でクロストークが発生することを防ぐことができ、また安定したグランド電位を得ることができる。

【0065】

次に、実施形態１に係るフラットケーブル１の使用例について説明する。図４は、実施形態１に係るフラットケーブル１で配線した電子機器３００の配線図の一部である。図５（Ａ）は、フラットケーブル１で内部を配線した電子機器３００の平面断面図である。図５（Ｂ）は、電子機器３００のＣ−Ｃ断面図である。

【0066】

フラットケーブル１は、図４に示すように、１本で、ＧＰＳ通信アンテナ２００で受信したＧＰＳ信号と、無線ＬＡＮ通信アンテナ２０１で受信した無線ＬＡＮ信号とを伝送する。

【0067】

ＧＰＳ通信アンテナ２００は、不図示のＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ通信アンテナ２００によって受信されたＧＰＳ信号は、フラットケーブル１のコネクタ３０Ａ１に向けて出力される。すると、当該ＧＰＳ信号は、信号線路１３０と基準グランド導体１１０と補助グランド導体１２０とからなる伝送線路及びコネクタ３０Ａ２を介してＧＰＳ信号処理回路２０２に伝送される。

【0068】

無線ＬＡＮ通信アンテナ２０１は、無線ＬＡＮ信号を送受信する。無線ＬＡＮ通信アンテナ２０１によって受信された無線ＬＡＮ信号は、フラットケーブル１のコネクタ３０Ｂ１に向けて出力される。すると、当該無線ＬＡＮ信号は、信号線路１４０と基準グランド導体１１０と補助グランド導体１２０とからなる伝送線路及びコネクタ３０Ｂ２を介して、無線ＬＡＮ信号処理回路２０３に伝送される。

【0069】

電子機器３００は、薄型の機器筐体３０４を備える。アンテナ回路基板３０１、メイン回路基板３０２、及びバッテリーパック３０３は、それぞれ機器筐体３０４内に納められている。

【0070】

アンテナ回路基板３０１とメイン回路基板３０２とは、間にバッテリーパック３０３を挟んで、それぞれ離れて配置されている。ＧＰＳ通信アンテナ２００及び無線ＬＡＮ通信アンテナ２０１は、それぞれアンテナ回路基板３０１に搭載されている。ＧＰＳ信号及び無線ＬＡＮ信号は、フラットケーブル１を介してそれぞれメイン回路基板３０２に伝送され、メイン回路基板３０２に搭載された複数のＩＣ４０１で処理される。

【0071】

バッテリーパック３０３と機器筐体３０４との隙間は、機器によっては極狭い。その場合、一般的な同軸ケーブルは、当該隙間を通れない。しかし、フラットケーブル１は、薄型であるため、当該隙間を通ることができる。

【0072】

ＧＰＳ信号と無線ＬＡＮ信号とは、それぞれ１ＧＨｚ超の周波数からなる高周波信号である。ＧＰＳ信号の強度は、無線ＬＡＮ信号の強度に比べて極小さい。しかし、フラットケーブル１は、上述の構成を備えることにより、信号線路１３０の挿入損失が信号線路１４０の挿入損失より小さいため、信号強度が小さいＧＰＳ信号であってもＧＰＳ信号処理回路２０２に伝送することができる。

【0073】

ただし、フラットケーブル１は、ＧＰＳ信号と無線ＬＡＮ信号の組み合わせに限らず、強度の異なる２つの高周波信号（例えば７００ＭＨｚ以上の信号）を伝送できる。例えば、無線ＬＡＮ信号は、ＧＰＳ信号より強度の大きいＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号であってもよい。

【0074】

また、引出伝送線路部２０Ｂ及び引出伝送線路部２１Ｂは、図５（Ｂ）に示すように、それぞれフラットケーブル１の長手方向に対して直交する方向に長い。フラットケーブル１は、このような形状により、チップ部品４００又はＩＣ４０１の位置を避けてコネクタ３０Ａ２、及び３０Ｂ２を配置できる。

【0075】

次に、図６は、実施形態２に係るフラットケーブル２の下面図である。図６において、レジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。フラットケーブル２は、補助グランド導体１２０の長尺導体１２２が長尺導体１２２Ａと長尺導体１２２Ｂとに分かれている点において、フラットケーブル１と相違する。重複する構成の説明は省略する。

【0076】

すなわち、開口部１２６Ａは、長尺導体１２２Ｂと長尺導体１２３と２本のブリッジ導体１２４とで囲まれる。開口部１２７Ａは、長尺導体１２１と長尺導体１２２Ａと２本のブリッジ導体１２５とで囲まれる。

【0077】

以上のように、信号線路１３０と信号線路１４０とに対向する補助グランド導体１２０を電気的に分けることにより、信号線路１３０と信号線路１４０とは、補助グランド導体１２０を介して結合しにくくなる。

【0078】

次に、図７は、実施形態３に係るフラットケーブル３の下面図である。図７において、レジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。フラットケーブル３は、信号線路１３０Ｂ及び信号線路１４０Ｂのそれぞれの幅が周期的に広がったり狭まったりしている点においてフラットケーブル１と相違する。重複する構成の説明は省略する。

【0079】

信号線路１３０Ｂは、長手方向に交互に配置された太幅部１３１と細幅部１３２とを有する。信号線路１３０Ｂは、太幅部１３１から細幅部１３２に向かって徐々に幅が狭まっている。

【0080】

信号線路１４０Ｂは、長手方向に交互に配置された太幅部１４１と細幅部１４２とを有する。信号線路１４０Ｂは、太幅部１４１から細幅部１４２に向かって徐々に幅が狭まっている。

【0081】

信号線路１３０及び信号線路１４０は、それぞれ太幅部１３１及び太幅部１４１でブリッジ導体１２４及びブリッジ導体１２５と交差していない。すなわち、信号線路１３０及び信号線路１４０のそれぞれの線幅は、容量性結合が増加しにくい位置で広がっている。その結果、フラットケーブル３は、特性インピーダンスを所望の値に維持しつつ、信号線路１３０及び信号線路１４０のそれぞれの直流抵抗を低減することができる。

【0082】

また、信号線路１３０及び信号線路１４０は、それぞれの細幅部１３２及び細幅部１４２で徐々に幅が狭くなっているため、反射損失の増加を抑えることができる。

【0083】

信号線路１３０Ｂは、ブリッジ導体１２４と交差する部分で容量性結合が増加する。しかし、信号線路１３０Ｂは、図７に示すように、線幅が狭い細幅部１３２でブリッジ導体１２４と交差するため、容量性結合の増加を抑えることできる。

【0084】

信号線路１４０Ｂは、ブリッジ導体１２５と交差する部分で容量性結合が増加する。しかし、信号線路１４０Ｂは、図７に示すように、線幅が狭い細幅部１４２でブリッジ導体１２５と交差するため、容量性結合の増加を抑えることできる。

【0085】

フラットケーブル３は、反射損失の増加を押さえつつ、補助グランド導体１２０に対する容量性結合が増加することによる特性インピーダンスの低下を防止できる。

【0086】

ブリッジ導体１２４とブリッジ導体１２５とは、図７に示すように、長手方向の位置がずれている。すなわち、開口部１２６の中央位置と開口部１２７の中央位置とは、長手方向にずれている。開口部１２６の中央位置と開口部１２７の中央位置とは、それぞれ電界強度及び磁界強度が最も大きくなる位置だが、それぞれずれているため、信号線路１３０Ｂと信号線路１４０Ｂとの間でクロストークが発生しにくい。

【0087】

なお、ブリッジ導体１２４の配置間隔Ｘ１は、ブリッジ導体１２５の配置間隔Ｘ２に等しいが、ブリッジ導体１２４とブリッジ導体１２５との位置がずれていれば、等しくなくてもよい。

【0088】

次に、図８は、実施形態４に係るフラットケーブル４の下面図である。図８において、レジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。フラットケーブル４は、細幅部１３２Ｃ及び細幅部１４２Ｃが長尺導体１２２からそれぞれ離れて配置されている点、及びブリッジ導体１２４Ｃ及びブリッジ導体１２５Ｃのそれぞれの長手方向の長さが、長尺導体１２２に接続する部分で長くなっている点において、フラットケーブル３と相違する。重複する構成の説明は省略する。

【0089】

ブリッジ導体１２４Ｃの長手方向の長さは、図８に示すように、細幅部１３２Ｃと重複する位置では変わらないが、長尺導体１２２に近づくにつれて徐々に長くなっている。細幅部１３２Ｃは、図８に示すように、長尺導体１２２から離れて、長尺導体１２３側に寄って配置されている。細幅部１３２Ｃの配置により、ブリッジ導体１２４Ｃと長尺導体１２２との接続部分は、さらに細幅部１３２Ｃから離れる。その結果、ブリッジ導体１２４Ｃと長尺導体１２２との接続部分で層間接続導体１５０Ｃを配置するために導体の面積を増やしても、当該接続部分は、容量性結合の増加に最も影響しにくい位置に存在するため、細幅部１３２Ｃとブリッジ導体１２４Ｃとの容量性結合は増加しにくい。

【0090】

ブリッジ導体１２５Ｃについても、ブリッジ導体１２４Ｃと同様に、最も容量性結合が増加しにくい位置で導体の面積を増やしている。

【0091】

その結果、長尺導体１２２とブリッジ導体１２４Ｃ又はブリッジ導体１２５Ｃとの接続部分は、面積が広がり、より径の大きい層間接続導体１５０Ｃに接続可能となる。

【0092】

なお、信号線路１３０Ｃは、長手方向に交互に配置された太幅部１３１と細幅部１３２Ｃとを有する。信号線路１３０Ｃは、太幅部１３１から細幅部１３２Ｃに向かって徐々に線幅が狭まっている。そして、信号線路１４０Ｃは、長手方向に交互に配置された太幅部１４１と細幅部１４２Ｃとを有する。信号線路１４０Ｃは、太幅部１４１から細幅部１４２Ｃに向かって徐々に線幅が狭まっている。これにより、フラットケーブル４は、フラットケーブル３と同様の効果も得ることができる。

【0093】

次に、実施形態５に係るフラットケーブル５について説明する。図９（Ａ）は、フラットケーブル５の外観斜視図である。図９（Ｂ）は、フラットケーブル５の下面図である。図９（Ｃ）は、Ｄ−Ｄ断面図である。図９（Ｂ）において、レジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。

【0094】

フラットケーブル５は、主に、細幅部１３２Ｄ及び細幅部１４２Ｄがブリッジ導体１２８に対向する位置で交差している点において、フラットケーブル３と相違する。重複する構成の説明は省略する。

【0095】

図９（Ａ）に示すように、コネクタ３０Ａ２は、引出伝送線路部２１Ｂ上に搭載され、コネクタ３０Ｂ２は、引出伝送線路部２１Ａ上に搭載されている。

【0096】

細幅部１３２Ｄ及び細幅部１４２Ｄは、ブリッジ導体１２８と対向する位置で交差する。長尺導体１２１Ｄ、長尺導体１２２Ｄ、長尺導体１２３Ｄ、ブリッジ導体１２４Ｄ、及びブリッジ導体１２５Ｄは、コネクタ３０Ａ２及びコネクタ３０Ｂ２側で交差した信号線路１３０Ｄ及び信号線路１４０Ｄに沿うように、図９（Ａ）の紙面上で上下反転してそれぞれ配置されている。この形状により、電子機器３００のＧＰＳ信号処理回路２０２と無線ＬＡＮ信号処理回路２０３との配置が入れ替わっても、フラットケーブル５は、アンテナ回路基板３０１とメイン回路基板３０２とに接続することができる。

【0097】

細幅部１３２Ｄと細幅部１４２Ｄとは、交差する部分で近づくが、略直交して交差するため、それぞれクロストークしにくい。

【0098】

また、細幅部１３２Ｄは、ブリッジ導体１２８の中央に近づくにつれて徐々に線幅が狭くなっている。細幅部１４２Ｄも、ブリッジ導体１２８の中央に近づくにつれて徐々に線幅が狭くなっている。その結果、細幅部１３２Ｄ及び細幅部１４２Ｄは、この形状により、それぞれブリッジ導体１２８との容量性結合の増加を抑えることができる。

【0099】

また、層間接続導体１５０Ｄは、細幅部１３２Ｄと細幅部１４２Ｄとが交差する部分近くに配置されている。その結果、当該部分で電界強度が小さくなり、細幅部１３２Ｄと細幅部１４２Ｄとは、結合しにくくなる。

【0100】

次に、実施形態６に係るフラットケーブル６について説明する。図１０（Ａ）は、フラットケーブル６の主伝送線路部１０Ｅの下面図である。図１０（Ｂ）は、Ｅ−Ｅ断面図である。図１０（Ｃ）は、Ｆ−Ｆ断面図である。図１０（Ａ）において、レジスト膜１０１，１０２の図示は省略する。

【0101】

フラットケーブル６は、誘電体素体１００の内部において、信号線路１３０及び信号線路１４０の間に第２補助グランド導体１２０Ｅを備える点において、フラットケーブル１と相違する。重複する構成の説明は省略する。

【0102】

第２補助グランド導体１２０Ｅは、図１０（Ａ）及び図１０（Ｃ）に示すように、長手方向に長い平膜形状である。第２補助グランド導体１２０Ｅは、導電性材料（例えば銅（Ｃｕ）からなる金属箔）からなる。

【0103】

第２補助グランド導体１２０Ｅは、図１０（Ａ）の下面図に示すように、フラットケーブル６を平面視して信号線路１３０及び信号線路１４０の間に配置されている。換言すれば、第２補助グランド導体１２０Ｅは、フラットケーブル６を平面視して、信号線路１３０及び信号線路１４０に重なっていない。第２補助グランド導体１２０Ｅは、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、厚み方向に、基準グランド導体１１０から距離Ｔ３離れて配置されている。距離Ｔ３は、距離Ｔ１より短く、かつ距離Ｔ２より長い。すなわち、第２補助グランド導体１２０Ｅは、厚み方向において、信号線路１３０及び信号線路１４０の間に配置されている。

【0104】

複数の層間接続導体１５０は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、それぞれ第２補助グランド導体１２０Ｅに接続されている。これにより、基準グランド導体１１０、補助グランド導体１２０、及び第２補助グランド導体１２０Ｅは、複数の層間接続導体１５０を介して電気的に接続されている。

【0105】

以上のように、フラットケーブル６は、第２補助グランド導体１２０Ｅがフラットケーブル６を平面視して信号線路１３０及び信号線路１４０の間に配置されることにより、信号線路１３０及び信号線路１４０間のクロストーク発生を防止できる。また、第２補助グランド導体１２０Ｅがフラットケーブル６の厚み方向においても信号線路１３０及び信号線路１４０の間に配置されることにより、信号線路１３０及び信号線路１４０間のクロストーク発生をさらに防止できる。

【0106】

また、フラットケーブル６は、平面視して信号線路１３０及び信号線路１４０に重ならないように第２補助グランド導体１２０Ｅが配置されているため、第２補助グランド導体１２０Ｅと、信号線路１３０及び信号線路１４０との容量性結合の増加を最小限に抑えることができ、特性インピーダンスを所望値にしやすくすることができる。

【0107】

次に、実施形態７に係るフラットケーブル７について説明する。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれフラットケーブル７の主伝送線路部１０Ｆの断面図である。図１１（Ａ）の断面図は、図１０（Ｂ）の断面図に対応し、図１１（Ｃ）の断面図は、図１０（Ｃ）の断面図に対応する。

【0108】

フラットケーブル７は、厚み方向において第２補助グランド導体１２０Ｆ１及び第２補助グランド導体１２０Ｆ２が第２補助グランド導体１２０Ｅを挟むように配置されている点において、フラットケーブル６と相違する。すなわち、フラットケーブル７は、積層体素体１００の内部に、複数の第２補助グランド導体１２０Ｅ，１２０Ｆ１，１２０Ｆ２を備えるものである。重複する構成の説明は省略する。

【0109】

第２補助グランド導体１２０Ｆ１，１２０Ｆ２は、それぞれ長手方向に長い平膜形状である。第２補助グランド導体１２０Ｆ１，１２０Ｆ２は、それぞれ導電性材料（例えば銅（Ｃｕ）からなる金属箔）からなる。

【0110】

第２補助グランド導体１２０Ｆ１，１２０Ｆ２は、それぞれフラットケーブル７を平面視して信号線路１３０及び信号線路１４０の間に配置されている。第２補助グランド導体１２０Ｆ１は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、厚み方向において信号線路１４０と同じ位置に配置されている。第２補助グランド導体１２０Ｆ２は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、厚み方向において信号線路１３０と同じ位置に配置されている。ただし、第２補助グランド導体１２０Ｆ１（１２０Ｆ２）は、厚み方向において信号線路１４０（信号線路１３０）と同じ位置に配置されなくてもよく、第２補助グランド導体１２０Ｆ２（１２０Ｆ１）とで第２補助グランド導体１２０Ｅを挟むように配置されればよい。

【0111】

複数の層間接続導体１５０は、図１１（Ａ）に示すように、それぞれ第２補助グランド導体１２０Ｆ２、第２補助グランド導体１２０Ｅ、及び第２補助グランド導体１２０Ｆ１を厚み方向に順に接続している。

【0112】

フラットケーブル７は、フラットケーブル６に対して、第２補助グランド導体１２０Ｆ１，１２０Ｆ２が第２補助グランド導体１２０Ｅの近傍に配置されるため、信号線路１３０及び信号線路１４０間のクロストーク発生をさらに防止できる。

【符号の説明】

【0113】

１、２、３、４、５、６、７…フラットケーブル
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ…主伝送線路部
２０Ａ、２０Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ…引出伝送線路部
３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ｂ１、３０Ｂ２…コネクタ
１００…誘電体素体
１０１、１０２…レジスト膜
１１０…基準グランド導体
１２０…補助グランド導体
１２０Ｅ、１２０Ｆ１、１２０Ｆ２…第２補助グランド導体
１２１、１２１Ｄ…長尺導体
１２２、１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｄ…長尺導体
１２３、１２３Ｄ…長尺導体
１２４、１２４Ｃ、１２４Ｄ、１２５、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２８…ブリッジ導体
１２６、１２６Ａ…開口部
１２７、１２７Ａ…開口部
１３０、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ…信号線路
１４０，１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ…信号線路
１３１、１４１…太幅部
１３２、１３２Ｃ、１３２Ｄ…細幅部
１４２、１４２Ｃ、１４２Ｄ…細幅部
１５０、１５０Ｃ、１５０Ｄ…層間接続導体
２００…ＧＰＳ通信アンテナ
２０１…ＬＡＮ通信アンテナ
２０２…ＧＰＳ信号処理回路
２０３…ＬＡＮ信号処理回路
３００…電子機器
３０１…アンテナ回路基板
３０２…メイン回路基板
３０３…バッテリーパック
３０４…機器筐体
４００…チップ部品
４０１…ＩＣ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】