JP2021073657A - 二芯平行ケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
前記一対の絶縁電線に接触して前記絶縁電線を一括被覆している被覆樹脂層と、
前記被覆樹脂層の外側に前記被覆樹脂層に接触して配置され、金属層を含むシールド層と、
を備え、
前記絶縁電線が互いに接触して撚られずに平行に並べられ、前記被覆樹脂層が樹脂が押し出されたものである。
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の実施形態に係る二芯平行ケーブルは、
(1) 導体の周囲に絶縁層を有する一対の絶縁電線と、
前記一対の絶縁電線に接触して前記絶縁電線を一括被覆している被覆樹脂層と、
前記被覆樹脂層の外側に前記被覆樹脂層に接触して配置され、金属層を含むシールド層と、
を備え、
前記絶縁電線が互いに接触して撚られずに平行に並べられ、前記被覆樹脂層が樹脂が押し出されたものである。
一対の絶縁電線が被覆樹脂層によって被覆されているので、絶縁電線同士がずれにくく、被覆樹脂層の外側に配置されたシールド層との位置関係が安定する。よって、二芯平行ケーブルのインピーダンスがケーブル長さ方向で変化しにくくなる。これにより、上記構成の二芯平行ケーブルは、差動信号の伝送において、差動モードの入力信号に対するコモンモードの出力量(Scd21)を小さくできる。
一対の絶縁電線が被覆樹脂層によって隙間なく被覆されているので、絶縁電線同士がさらにずれにくくなる。
前記第一樹脂は、前記第二樹脂よりも機械的強度が大きく、
前記第二樹脂は、前記第一樹脂よりも誘電率が小さい。
被覆樹脂層の樹脂は、機械的強度が大きいので内部の絶縁電線を保護し易くすることができる。また、絶縁電線の絶縁層は、誘電率が小さい樹脂であるので、絶縁電線の導体間の電気的特性を所望の値に調整し易くすることができる。また、絶縁電線の導体間の絶縁層を薄くすることができる。
ドレイン線を外部のグランド端子に接続することにより、二芯平行ケーブルのシールド層を容易に接地することができる。
シールド層が樹脂被覆層に密着できて、インピーダンスが安定する。
シールド層およびドレイン線の外側に絶縁性のジャケット層を設けることにより、シールド層の絶縁が可能になると共に、ケーブルの機械強度を高め、また、耐水性のあるケーブルとすることができる。
本発明の実施形態に係る二芯平行ケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1および図2に示すように、二芯平行ケーブル1は、互いに接触して撚られずに平行に並べられた一対の絶縁電線2と、一対の絶縁電線2を被覆している被覆樹脂層3とを備えている。被覆樹脂層3は絶縁電線2に接触している。
また、二芯平行ケーブル1は、被覆樹脂層3の外側にシールド層4と、シールド層4の外側に配置されているドレイン線5と、シールド層4およびドレイン線5の周囲に設けられたジャケット層6とを備えている。
信号導体21に用いられる上記導体の寸法は、AWG(American Wire Gauge)の規格において、例えばAWG38〜AWG22である。絶縁層22は、例えばポリエチレン(PE)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、フッ素樹脂等で形成されている。絶縁電線2の外径は、例えば0.3mm〜3.0mm程度であり、例えばAWG30の信号導体21を用いた場合は、0.9mm程度である。
シールド層4の厚さは、例えば10μm〜50μm程度であり、金属層4aの厚さは、例えば0.1μm〜20μm程度である。なお、シールド層4には、例えば両面が金属で構成される金属テープや樹脂テープの両面に金属テープが貼られたまたは蒸着された金属層付樹脂テープを用いるようにしてもよい。
シールド層4は、例えば、被覆樹脂層3の外側に縦添えで巻かれている。縦添え巻きされたシールド層4は、重ね目になる部分に接着剤が付いているのが好ましい。重なり部分が接着剤で固着され、巻かれた形状が維持される。また、シールド層4は、金属層4aが外側に配置されるように巻かれている。
また、充実押出成形を行うことにより、一対の絶縁電線2が被覆樹脂層3に隙間なく接した状態で密着するので、絶縁電線同士がさらにずれにくくなる。
図3および図4に示すように、二芯平行ケーブル11は、互いに接触して撚られずに平行に並べられた一対の絶縁電線2と、一対の絶縁電線2を被覆している被覆樹脂層13とを備えている。
また、二芯平行ケーブル11は、被覆樹脂層13の外側にシールド層4と、シールド層4の外側に配置されているドレイン線5と、シールド層4およびドレイン線5の周囲に設けられたジャケット層6とを備えている。
なお、上述した第一実施形態と同一番号を付した部分については、同じ構成であるため、繰り返しとなる説明は省略する。
また、第一実施形態と同様に、被覆樹脂層13を構成する樹脂と絶縁層22の樹脂とを同じ種類の樹脂としてもよい。
なお、Scd21は、ポート1(一方の信号導体21)からポート2(他方の信号導体21)における作動モードからコモンモードへの変換量のことであり、ミックスモードSパラメータの1つである。
また、Sdd21は、ポート1(一方の信号導体21)およびポート2(他方の信号導体21)の両端が差動モードの場合(通常の平衡伝送で使うとき)の出力量である。
実施例1の二芯平行ケーブル1の構成は、図1,図2に示した第一実施形態の構成であり、下記のように設定した。
AWG28(導体断面積0.089mm2)の信号導体21を有する直径0.96mmの絶縁電線2を二本平行に並べたものとした。絶縁電線2の絶縁層22の厚さおよび被覆樹脂層3の厚さは、二芯平行ケーブル1の特性インピーダンスが100Ωとなる厚さとした。
銅の金属層4aが設けられたシールド層4を、金属層4aが外側に配置されるようにして、被覆樹脂層3の周囲に縦添え巻きした。ドレイン線5を縦添えしてシールド層4の外側に配置した。シールド層4およびドレイン線5の外側に絶縁テープを螺旋状に巻き、ジャケット層6とした。
上記構成の二芯平行ケーブル1に対して、1GHzから20GHzの高周波信号を伝送するシミュレーションを実施し、Scd21およびSdd21を求めた。
実施例2の二芯平行ケーブル1Aは、実施例1の二芯平行ケーブル1に対して、信号導体間の距離を40%近づけた構成(図5に示す形態)としたものである。
絶縁電線2Aの信号導体21Aは、実施例1と同サイズである。絶縁層22Aの厚さおよび被覆樹脂層3Aの厚さは、二芯平行ケーブル1Aの特性インピーダンスが100Ωとなる厚さとした。他の構成は実施例1と同様の構成とした。
上記構成の二芯平行ケーブル1Aに対して、1GHzから20GHzの高周波信号を伝送するシミュレーションを実施し、Scd21およびSdd21を求めた。
図6に示すように、比較例の二芯平行ケーブル31は、被覆樹脂層を有していない構成である。このため、絶縁電線32の絶縁層322の周囲に直接シールド層34が縦添えで巻かれている(なお、34aは金属層)。ドレイン線5およびジャケット層6の構成は実施例1と同様である。絶縁電線32の信号導体321は、実施例1と同サイズである。
上記構成の二芯平行ケーブル31に対して、1GHzから20GHzの高周波信号を伝送するシミュレーションを実施し、Scd21およびSdd21を求めた。
図7に示すように、Scd21は、実施例1,2が比較例よりも良好な結果を得た。Scd21について、比較例よりも実施例1および実施例2が好ましい。
また、二芯平行ケーブル1Aのように、信号導体同士を近づけると、信号導体間の電磁界的な結合(カップリング)が強くなり、図7および図8に示すように、Scd21およびSdd21についてより伝送特性を良くすることができる。
2 絶縁電線
3、13 被覆樹脂層
4 シールド層
4a 金属層
5 ドレイン線
6 ジャケット層
21 信号導体(導体)
22 絶縁層
Claims (5)
- 導体の周囲に絶縁層を有する一対の絶縁電線と、
前記一対の絶縁電線に接触して前記絶縁電線を一括被覆している被覆樹脂層と、
前記被覆樹脂層の外側に前記被覆樹脂層に接触して配置され、金属層を含むシールド層と、
前記シールド層の金属層と電気的に接触する一対のドレイン線と、
を備え、
前記絶縁電線が互いに接触して平行に並べられ、
前記一対の絶縁電線間と前記被覆樹脂層との間に隙間が設けられており、
前記被覆樹脂層の外周の断面形状は、前記被覆樹脂層の外側の方向に膨らんだ二つの円弧部と、前記二つの円弧部の間をつなぐ直線部とで構成された形状であり、
前記一対のドレイン線は、前記一対の絶縁電線と接触せずに前記金属層の外側に設けられ、かつ、前記二つの円弧部のそれぞれの外周の位置で前記金属層に接触する、
二芯平行ケーブル。 - 前記シールド層は、前記被覆樹脂層の外側に縦添えで巻かれており、
前記シールド層の重なり部分は、断面視における前記一対の絶縁電線の中心を結ぶ直線に垂直かつ前記一対の絶縁電線間の中央を通る直線上に設けられる、
請求項1に記載の二芯平行ケーブル。 - 前記被覆樹脂層を構成する第一樹脂は、前記絶縁電線の前記絶縁層を構成する第二樹脂よりも機械的強度が大きく、
前記第二樹脂は、前記第一樹脂よりも誘電率が小さい、
請求項1または請求項2に記載の二芯平行ケーブル。 - 前記シールド層および前記ドレイン線の外側に設けられた絶縁性のジャケット層を有する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の二芯平行ケーブル。 - 前記一対のドレイン線は、断面視における前記二芯平行ケーブルの中心について点対称な位置に設けられている、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の二芯平行ケーブル。
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