JP2005197130A - 同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりもシールド効果が高く、車載用のＡＭ受信装置のアンテナと受信機本体とを接続するためのアンテナ給電線として用いた場合に、ワイヤハーネスと一緒に束ねることもできる同軸ケーブルを提供する。
【解決手段】 中心導体２の外周に設けられた第１絶縁体３の外周に第１のシールド層を構成する第１外部導体４を設け、該第１外部導体４の外周に設けられた第２絶縁体５の外周に第２のシールド層を構成する第２外部導体６を設け、該第２外部導体６の外周に設けられた第３絶縁体７の外周に第３のシールド層を構成する第３外部導体８を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、同軸ケーブルに関し、特に車載用のＡＭ受信装置のアンテナと受信機本体とを接続するためのアンテナ給電線として用いるのに好適な同軸ケーブルに関する。

従来、同軸ケーブルとしては、中心導体の外周に設けられた絶縁体の外周にシールド層を１層設けた１層シールド構造の同軸ケーブルや、中心導体の外周に設けられた第１絶縁体の外周に第１のシールド層を設け、該第１のシールド層の外周に設けられた第２絶縁体の外周に第２のシールド層を設けた２層シールド構造の同軸ケーブルなどが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

このような同軸ケーブルは、例えば、車載用のＡＭ受信装置においてアンテナと受信機本体とを接続するためのアンテナ給電線等として用いられている。

前記アンテナ給電線を車両に配索する場合、従来においてはアンテナ給電線をワイヤーハーネスから分離させ、別経路を作って配索を行っている。その理由は、車載用のＡＭ受信装置はアンテナ入力インピーダンスが高いことから、そのアンテナ給電線はノイズを拾い易く、ワイヤーハーネスと一緒に配索されると、車両で発生した各種のスイッチングノイズがワイヤーハーネスを経由してアンテナ給電線に乗ってしまうからである。
特開２００１−２８３６５２号公報 特開２００３−５９３４９号公報

しかしながら、上記のようにアンテナ給電線をワイヤーハーネスと別経路で配索することは、ワイヤーハーネスを組み立てる上で効率が悪く、また、別経路を選んで設計を行うので設計に手数が掛かることから、アンテナ給電線とワイヤーハーネスとを一緒に束ねて同一経路で配索することが望ましい。

アンテナ給電線をワイヤハーネスと一緒に束ねることとした場合、アンテナ給電線に用いる同軸ケーブルとして、従来の同軸ケーブルよりもシールド効果の高いものを用いる必要がある。

ところで、従来の同軸ケーブルよりもシールド効果の高い同軸ケーブルを得るにあたり、その前提としてシールド効果を数値で客観的に評価するための評価手段が必要となる。しかしながら、従来においては、このような評価手段が存在していなかった。

そこで、本発明者は、車載用のＡＭ受信装置におけるアンテナ給電線として用いられる同軸ケーブルのシールド効果を数値で客観的に評価することができる評価回路系を新たに見出し、このような評価回路系に基づいて本発明に係るシールド効果の高い同軸ケーブルを完成するに至った。

すなわち、本発明の目的は、従来よりもシールド効果が高く、車載用のＡＭ受信装置のアンテナと受信機本体とを接続するためのアンテナ給電線として用いた場合に、ワイヤハーネスと一緒に束ねることもできる同軸ケーブルを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、中心導体の外周に設けられた第１絶縁体の外周に第１のシールド層を構成する第１外部導体を設け、該第１外部導体の外周に設けられた第２絶縁体の外周に第２のシールド層を構成する第２外部導体を設け、該第２外部導体の外周に設けられた第３絶縁体の外周に第３のシールド層を構成する第３外部導体を設けたことを特徴とする。

このような請求項１に記載の発明に係る同軸ケーブルは、前記第１、第２、第３のシールド層を有し、３層シールド構造となっている。

従来、１層シールド構造の同軸ケーブルと２層シールド構造の同軸ケーブルとがあり、シールド層が１層多い後者の方がシールド効果が優れているものと感覚的に把握されていた。しかしながら、従来においては、車載用のＡＭ受信装置におけるアンテナ給電線のシールド効果を数値で客観的に評価する評価手段が存在しておらず、シールド効果の良し悪しは感覚的に把握されているに過ぎなかったため、シールド層が増えれば増えるほどシールド効果が高まるかどうかは定かではなく、２層シールド構造の同軸ケーブルと３層シールド構造の同軸ケーブルは、シールド効果の点で変わらないのではないかと考えられていた。

本発明者は、車載用のＡＭ受信装置におけるアンテナ給電線のシールド効果を数値で客観的に評価することができる評価回路系を新たに見出し（後に詳述）、この評価回路系に基づいて、従来の１層シールド構造の同軸ケーブル、２層シールド構造の同軸ケーブル、及び３層シールド構造の上記本発明に係る同軸ケーブルについてシールド効果を測定したところ、本発明に係る同軸ケーブルが最もシールド効果が優れており、そのシールド効果はワイヤハーネスと一緒に束ねてもノイズ障害を減少させることができるものであることを確認した。上記請求項１に記載の発明はこのようなことに鑑みてなされたものである。

上記請求項１に記載の発明によれば、従来よりもシールド効果の高い同軸ケーブルを得ることができ、そのシールド効果は、車載用のＡＭ受信装置のアンテナと受信機本体とを接続するためのアンテナ給電線として用いてワイヤハーネスと一緒に束ねてもノイズ障害を減少させることができるものである。したがって、このようなシールド効果の高い同軸ケーブルは、前記アンテナ給電線として用いて、これをワイヤハーネスと一緒に束ねて同一経路で車両に配索することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例について詳細に説明する。
図１は本発明に係る同軸ケーブルの実施の形態の一例を示す図である。

図において、符号１は本例の同軸ケーブルを示しており、この同軸ケーブル１は、例えば、車載用のＡＭ受信装置のアンテナと受信機本体とを接続するためのアンテナ給電線として用いられる。

この同軸ケーブル１は、中心導体２の外周に設けられた第１絶縁体３の外周に前記第１のシールド層を構成する第１外部導体４が設けられており、この第１外部導体４の外周に設けられた第２絶縁体５の外周に第２のシールド層を構成する第２外部導体６が設けられている。さらに、この第２外部導体６の外周に設けられた第３絶縁体７の外周に第３のシールド層を構成する第３外部導体８が設けられている。すなわち、同軸ケーブル１は、第１外部導体４、第２外部導体６、第３外部導体８により、第１、第２、第３のシールド層が構成された３層シールド構造の同軸ケーブルである。

前記中心導体２は、例えば軟銅線などで形成され、前記第１絶縁体３、第２絶縁体５、第３絶縁体７は、例えばポリエチレンなどで形成されている。また、前記第１外部導体４、第２外部導体６、第３外部導体８は、例えば中空状の銅編組線などで形成されている。

このように構成された同軸ケーブル１は、中心導体２、第１絶縁体３、第１外部導体４、第２絶縁体５、第２外部導体６、第３絶縁体７を有し、第１、第２のシールド層を有して構成された２層シールド構造の同軸ケーブルに、第３のシールド層を形成することにより得ることができる。すなわち、予め前記２層シールド構造の同軸ケーブルがある場合に、前記第３絶縁体７上に、前記第３外部導体８を形成する中空状の銅編組線を被せて第３のシールド層を形成することにより、同軸ケーブル１を得ることができる。勿論、同軸ケーブル１は、公知の同軸ケーブルの製造方法と同様にして、順次中心導体２、第１絶縁体３、第１外部導体４、第２絶縁体５、第２外部導体６、第３絶縁体７、第３外部導体８を形成して得ても良い。

なお、第３外部導体８の上に絶縁シースを必要とする場合には、第３外部導体８上に合成樹脂製の熱収縮チューブを被せた後、これを熱収縮させることによって第３外部導体８上に絶縁シースを形成してもよい。又、押し出し成型により絶縁シースを形成しても良い。さらに低ノイズの同軸ケーブルが必要な場合には、外部導体の層数を増やし、例えば４層シールド或いは５層シールドの同軸ケーブルとしてもよい。

次に、以上説明した本例の同軸ケーブル１のシールド効果について、シールド層を１層有する従来の１層シールド構造の同軸ケーブル、シールド層を２層有する従来の２層シールド構造の同軸ケーブルのシールド効果と比較しつつ説明する。

先ず、シールド効果を測定するためのシールド効果測定装置について説明する。図２は本例の同軸ケーブル１、１層シールド構造の同軸ケーブル、２層シールド構造の同軸ケーブルについて、これらの同軸ケーブルを車載用のＡＭ受信装置におけるアンテナ給電線として用いた場合のシールド効果を測定するためのシールド効果測定装置を示す図である。

図に示すシールド効果測定装置１０は、同軸ケーブルを車載用のＡＭ受信装置におけるアンテナ給電線として用いた場合の回路、すなわち実車載の回路と等価の回路を有するものである。

このシールド効果測定装置１０は、シールドルーム１１を有しており、シールドルーム１１内には導電性の金属プレートで形成されたグランドプレーン１２が設けられている。このグランドプレーン１２上には、測定対象となる同軸ケーブル１３が設けられている。具体的には、この測定対象となる同軸ケーブル１３は、グランドプレーン１２上に載置された厚さ５ｃｍの高絶縁型発泡プラスチック（例えばスタイロフォームなど）１４の上に設けられている。すなわち、測定対象となる同軸ケーブル１３は、この高絶縁型発泡プラスチック１４を介してグランドプレーン１２から５ｃｍの高さの位置に設けられている。

前記測定対象となる同軸ケーブル１３には、一端側に擬似レシーバ１５が接続され他端側に擬似アンテナ１６が接続されている。前記擬似レシーバ１５は、アクティブプローブ（アジレント社製 ４１８００Ａ）１７と３００Ωの抵抗１８とを有して構成されており、グランドプレーン１２に接地されている。また、前記擬似アンテナ１６は、シールドボックス１９内に設けられた１５ｐＦのコンデンサ２０と３０Ωの抵抗２１とを有して構成されており、グランドプレーン１２に接地されている。なお、符号２２は擬似アンテナ１６に接続された５０Ωの終端抵抗を示している。

前記擬似レシーバ１５には、ケーブル２３及びＲＦプリアンプ（アンリツ社製 ＭＨ６４８Ａ）２４を介してスペクトルアナライザー（ＨＰ社製 ８５９１ＥＭ）２５が接続されている。スペクトルアナライザー２５の設定は、ＲＢＷ（分解能帯域幅）が９ｋＨｚ、ＶＢＷ（映像帯域幅）が３０ｋＨｚ、Ｓｗｅｅｐ Ｔｉｍｅが約３３ｍｓとなっている。

前記グランドプレーン１２上の前記高絶縁型発泡プラスチック１４の上には、ワイヤハーネスを想定して自動車用薄肉低圧電線２６が設けられている。この自動車用薄肉低圧電線２６は、符号２７で示される併走区間において前記測定対象となる同軸ケーブル１３と並走させるようにして設けられている。併走区間２７の併走距離は１００ｃｍとなっている。また、この併走区間２７における測定対象となる同軸ケーブル１３と自動車用薄肉低圧電線２６との併走間隔は、車両への配索時にワイヤハーネスとアンテナ給電線とを一緒に束ねた場合を想定して０ｃｍとなっている。

自動車用薄肉低圧電線２６の両端部は接地されており、一端には５０Ωの終端抵抗２８が接続されている。また、この自動車用薄肉低圧電線２６の他端には、パワーメータ（アジレント社製 Ｅ４４１９）２９が接続されている。そして、このパワーメータ２９には、ケーブル３０、ＲＦ−ＰＡアンプ（広帯域電力増幅器）３１を介して信号発生器（ＨＰ社製 ８６４４Ａ）３２が接続されており、信号発生器３２からの信号が前記自動車用薄肉低圧電線２６に供給されるようになっている。

パワーメータ２９は、信号発生器３２からの信号の電力を計測するものである。このパワーメータ２９には双方向性結合器（不図示）が設けられており、この双方向性結合器を使って進行波電力と反射電力を分離するようになっている。

以上のようなシールド効果測定装置１０を用いての測定対象となる同軸ケーブルのシールド効果の測定を行う場合、測定対象となる同軸ケーブル１３を擬似レシーバ１５と擬似アンテナ１６に接続する。そして、このようにして測定対象となる同軸ケーブル１３を測定装置１０にセットした後、信号発生器３２から１００ｄＢμＶの高周波信号を発生させる。この信号発生器３２から発生した高周波信号は、ＲＦ−ＰＡアンプ３１で２０ｄＢ増幅され、ケーブル３０を介してパワーメータ２９に入力され、さらに自動車用薄肉低圧電線２６に供給される。そして、自動車用薄肉低圧電線２６からは前記信号発生器３２から発生した高周波信号が放射され、この高周波信号が自動車用薄肉低圧電線２６と併走する測定対象となる同軸ケーブル１３で受信されることになる。この測定対象となる同軸ケーブル１３で受信された高周波信号は、擬似レシーバ１５に入力され、さらにケーブル２３を介してＲＦ−プリアンプ２４に入力されて３０ｄＢ増幅されスペクトルアナライザー２５に入力される。そして、スペクトルアナライザー２５で周波数分析が行われ、出力電圧が測定される。

次に、このような方法で行われた測定の結果について図３及び図４に基づいて説明する。
図３は各測定対象についてのスペクトルアナライザーの測定値（出力電圧）を示す図であり、図４は、測定結果から得られた各測定対象についてのシールド量を示す図である。

図において、符号４０は本例の同軸ケーブル１についての測定結果を示すグラフ、符号４１は２層シールド構造の同軸ケーブル（１．５Ｃ−２Ｖ 高周波同軸コード ＪＩＳ Ｃ３５０１の１層シールド構造の同軸ケーブルの外周に、外部導体とビニルシースを施したもの）についての測定結果を示すグラフ、符号４２は１層シールド構造の同軸ケーブル（１．５Ｃ−２Ｖ 高周波同軸コード ＪＩＳ Ｃ３５０１）についての測定結果を示すグラフである。

ここで、図４に示すシールド量の測定結果は、スペクトルアナライザー２５によって測定された図３に示す出力電圧を元に算出された出力電力と、パワーメータ２９に入力された進行波電力とから電力減衰量を算出し、これをシールド量に換算して得られたものである。

測定結果を見ると、本例の同軸ケーブル１は、最もシールド効果（シールド量）が優れており、１層シールド構造の同軸ケーブルよりも、２０ｄＢ多いシールド量となっておりノイズ障害を１０分の１に減らせることが分かる。一般的にワイヤハーネスとアンテナ給電線とを一緒に束ねる場合、１層シールド構造の同軸ケーブルよりも２０ｄＢ多いシールド量、すなわち１０倍のシールド効果が必要とされており、本例の同軸ケーブル１はこれを満たすことが分かった。

以上により、本例の同軸ケーブル１によれば、従来よりもシールド効果が高く、そのシールド効果は車載用のＡＭ受信機のアンテナ給電線としてワイヤハーネスと一緒に束ねてもノイズ障害を減少させることができるものである。従って、このような本例の同軸ケーブル１は、車載用のＡＭ受信機のアンテナ給電線として用い、これをワイヤハーネスと一緒に束ねて同一経路で車両に配索することが可能になる。

本発明に係る同軸ケーブルの実施の形態の一例を示す図。 同軸ケーブルを車載用のＡＭ受信装置におけるアンテナ給電線として用いた場合のシールド効果を測定するためのシールド効果測定装置を示す図。 各測定対象についてのスペクトルアナライザーの測定値（出力電圧）を示す図。 測定結果から得られた各測定対象についてのシールド量を示す図。

符号の説明

１ 同軸ケーブル
２ 中心導体
３ 第１絶縁体
４ 第１外部導体
５ 第２絶縁体
６ 第２外部導体
７ 第３絶縁体
８ 第３外部導体

Claims (1)

1. 中心導体の外周に設けられた第１絶縁体の外周に第１のシールド層を構成する第１外部導体を設け、該第１外部導体の外周に設けられた第２絶縁体の外周に第２のシールド層を構成する第２外部導体を設け、該第２外部導体の外周に設けられた第３絶縁体の外周に第３のシールド層を構成する第３外部導体を設けた
   ことを特徴とする同軸ケーブル。

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