JP2002056727A

JP2002056727A - Ｌａｎ試験機器用の安定パッチコード

Info

Publication number: JP2002056727A
Application number: JP2001208378A
Authority: JP
Inventors: Charles C Hanna-Myrick; シー．ハナ・マイリックチャールズ
Original assignee: Greenlee Tools Inc
Current assignee: Greenlee Tools Inc
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2002-02-22
Also published as: CA2350440A1; BR0102772A; AU5397801A; US20020017393A1; EP1170756A3; EP1170756A2; MXPA01006793A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内の
リンクを正確に測定できる安定パッチコードを提供す
る。【解決手段】８本の同軸ケーブルを含んだケーブルで
あって、所望の１００Ωの差動インピーダンスを形成す
るために、５０Ω同軸ケーブルの対のシールドが端部
で、銅テープによって一緒に接続される。試験機器は、
「リターンロス」測定を安定に行うことができ、試験ケ
ーブルの試験機器上での減衰または挿入ロスは、この機
器の校正によって補正することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＡＮテスト機器
用の安定パッチコード、特にネットワーク試験用ケーブ
ルに関する。

【０００２】この出願は、２０００年７月７に出願され
た米国暫定特許出願シリアル番号６０／２１６，６１９
号並びに２００１年１月２５に出願された米国暫定特許
出願シリアル番号６０／２６４，１１１号の利益を主張
する。

【０００３】

【従来の技術】ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
のコンピュータ相互接続配線において益々増加するデー
タスループットに伴って、データ導体に対する要求は、
より逼迫したものとなっている。１つの要求は、「リタ
ーンロス（反射減衰量）」に関係している。信号がケー
ブル対で送られるときに、ケーブル、コネクタ、遷移点
等における不連続性が全て反射を引き起こす可能性があ
る。「リターンロス」は、これら不連続性の結果として
如何に多くの信号が反射されたかを示す尺度である。最
近の標準は、「リターンロス」を測定するための要求を
加えている。ＬＡＮのリンクを測定する間に、安定した
「リターンロス」を有していることは有利である。不幸
にして、試験機器のコードとして使用されるパッチケー
ブルの「リターンロス」は、試験機器と関連ケーブルの
移動と操作に伴って、相当に変化する可能性がある。

【０００４】これらの問題に対する他の解決法が試行さ
れている。例えば、これらの問題に打ち勝つ１つの試み
は、ワイヤの対を相互に「結合」または溶融するもので
ある。このように「結合された」対からなるケーブルが
試験されているが、ケーブルの動き、撚り（ツイスト）
および操作の結果として相当に変化するか、変更させら
れる「リターンロス」を生じているようである。ユーザ
の手の接近は、ワイヤの隣接する対の移動と同様に、ケ
ーブルが操作されるときにキャパシタンスを生じさせ、
そしてケーブルの「リターンロス」を変化させる。

【０００５】この問題に対する他の解決法は、十字形プ
ラスチックをワイヤ対の間のケーブル中央に配置するこ
とである。この十字形は、隣接するワイヤ対を効果的に
分離するように作用する。それにもかかわらず、ケーブ
ルの動き、撚りおよび操作は、依然として「リターンロ
ス」に影響を与える。

【０００６】この問題に対する更に他の解決法は、ワイ
ヤの各対が金属被覆されたマイラーシールドによって巻
かれているケーブルを使用することである。４対の巻か
れたワイヤからなるこのケーブル全体は、撚り合わされ
たひもによって巻かれている。他の解決法のどれよりも
安定してはいるが、それは所望の結果を与えない。例え
ば、ケーブルが撚られ過ぎると、「リターンロス」は突
然変化してしまう。また、時間が経つと、マイラー上の
金属皮膜が基材から剥がれ落ち、ケーブルの電気的特性
を変更してしまう傾向がある。

【０００７】一般には、これらの問題に対する前述した
解決法のいずれもが、測定される必要のあるリンクを正
確に測定するために十分な安定性を与えていない。

【０００８】図１および２に、ＲＪ４５コネクタ１０が
示されている。このようなコネクタ１０は、コンピュー
タネットワーク化に共通であって、８本のワイヤを含ん
だケーブル１２と、プラスチック製のハウジングまたは
プラグ１４内の８つの端子とからなる。より具体的に
は、８本のワイヤは、プラグ１４の端部に露出したピン
１６に終端している。このワイヤ（および対応するピン
１６）は、１番から８番まで番号付けされている。プラ
グ１４は、対応するレセプタクル内に挿入可能であっ
て、コネクタ１０上のピン１６を、レセプタクル内の対
応するピンに導電的に接触させる。ＲＪ４５コネクタの
構造および動作の全体は、従来から良く知られている。

【０００９】「リターンロス」を変化させること以外の
問題は、殆どのケーブル、例えばＲＪ４５コネクタで終
端するケーブルが４対の撚りワイヤからなり、ケーブル
内のクロストーク（即ち、ケーブル内の異なるワイヤ対
の間のクロストーク）を最小化するために、各対はケー
ブル内で異なるレートで撚られているという事実に関係
している。さらには、４対の撚りワイヤはその後、ケー
ブルの長手方向に沿って、通常は比較的緩やかに、撚ら
れる。このケーブルがＲＪ４５コネクタへと切断される
ときに（即ち、ケーブルが切断されて、それがＲＪ４５
コネクタと係合されるときに）、ケーブル全体は、ＲＪ
４５コネクタ１０のピン１，２および７，８に接続され
るワイヤ対が、プラグ１４内のそれぞれの穴１８内に直
接入ってそれぞれのピン１６で終端するように、位置決
め、即ち回転されなければならない。換言すれば、クロ
ストークを回避するためには、ワイヤ１と２の間、およ
びワイヤ７と８の間に、クロスオーバがあるべきではな
い。

【００１０】ワイヤがケーブル１２内で撚られているの
で、ケーブル１２が例えばＲＪ４５コネクタへの接続用
に切断されるときに、ワイヤ対は、任意の数の異なった
向き（オリエンテーション）になり得ることは明らかで
ある。この向きとは無関係に、ワイヤは、プラグ１４の
端部でピン１６と対応するために、１，２，３，４，
５，６，７，８の順序で、ＲＪ４５コネクタと係合され
なければならない。図３は、各向きが相対的に有利であ
る４通りの可能なワイヤの向きを示している。より具体
的には、ＲＪ４５コネクタ１０内における各ワイヤのピ
ン１６での終端（即ち、各ワイヤのプラグ１４の穴１８
内への挿入）は、ワイヤの向きの結果として比較的容易
に達成される。図３（後述する図５でも同様）では、各
ワイヤ対の回りの円が、合わさって撚られるワイヤであ
ることを示している。明らかに、切断後のケーブルの端
部を見ると、ワイヤは合わさって螺旋的に変化させられ
るであろう。

【００１１】ワイヤは、１，２，３，４，５，６，７，
８の順序でＲＪ４５コネクタと係合されなくてはならな
いので、図３に示された各向きの対のシーケンス（配
列）は、図４に示されているそれぞれ左から右への矢印
によって表されるようになる。これにより、図３の最も
左の向きについては、対のシーケンスは、左、上、下そ
して右の順となる。このことは、図４に示された最も左
の矢印によって表されている。ここでは、矢印は左から
始まり、そして上を、次に下を、最後に右を目指してい
る。

【００１２】図３は、各向きが有利である４通りの可能
なワイヤの向きを示しているが、他のワイヤの向きも有
利ではないが可能である。図５は、各ワイヤの他のワイ
ヤに対する位置に起因して、各向きが図３のものほどに
は有利ではない４通りの可能なワイヤの向きを示してい
る。図５に示されたワイヤの向きのそれぞれにおいて、
４つのワイヤ対は全て、ワイヤをＲＪ４５コネクタ１０
のプラグ１４内に挿入するために（図１参照）、半ター
ンだけ撚られるか、あるいは、撚り戻される必要があ
る。この結果、退化した、安定したクロストークが生ず
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内のリンク
を正確に測定できる安定パッチケーブルを提供すること
にある。

【００１４】本発明の他の目的は、コードが操作されて
いる時の、測定されるリンクの「リターンロス」の変化
および変更に対して抵抗力があるパッチケーブルを提供
することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、低減された安定した
クロストークを達成するために、製造されたケーブルの
端部から接点（例えば、ＲＪ４５コネクタのピン）まで
のワイヤを被覆する一貫した手法を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】簡単に言えば、そして前
述した目的の少なくとも１つに従えば、本発明の１つの
実施例は、８本の同軸ケーブルを含んだケーブルを提供
する。同軸ワイヤのそれぞれは、中心導体を有する。こ
の中心導体は、内側中心に配置されて、チューブ状の外
部導体から絶縁されている。このチューブ状の外部導体
は、絶縁被覆によって覆われている。好ましくは、同軸
ケーブルのそれぞれは５０Ωであり、そして所望の１０
０Ωの差動インピーダンスを形成するために、５０Ω同
軸ケーブルの対のシールドが、銅テープによって端部で
相互に接続される。ケーブルのインピーダンスは、内部
導体の直径と対応する誘電体によって設定されるので、
このインピーダンスは、隣接する対の接近、あるいは手
または他の導電性表面の接近とは無関係である。このよ
うなケーブルの安定性は、典型的なケーブルに対して、
それなりに改善されている。また、プラグに入るとき
に、導電体が常に同じ様に方向付けされる。これに対し
て、ＲＪ４５コネクタに入る従来のケーブルは、一端が
他端と異なる向きを有することになる。また、８本の同
軸ケーブルから構成され、互いに適切に接続されたケー
ブルは、ケーブルを操作し、移動し、湾曲させ、撚りな
がら「リターンロス」を測定するときに、より安定して
いることが判明している。個々の導体は、繰り返し、安
定してプラグ内に組み立てられ、１つのアセンブリから
次のアセンブリへ、より一貫した結果を与える。

【００１７】試験機器は、このケーブルに接続されたと
きに、測定されるケーブル器具一式に接続するために、
相互間が適切に接続された８本の同軸導体からなる試験
ケーブルを使用する「リターンロス」測定を含む測定を
安定に行うことができる。試験ケーブルの試験機器上で
の減衰および挿入ロスは、この機器の校正によって埋め
合わされることができる。

【００１８】従来のケーブルを使用する他の特徴は、ワ
イヤ対１および２と、４および５と、７および８とが、
隣接するピンに接続され、それ故に、これらワイヤの対
は、ＲＪ４５コネクタを通り抜けるように、広がること
はない。しかしながら、ピン３および６に接続されたワ
イヤ対は、ピン４および５の側部に広がる。このこと
は、２つの問題を引き起こす。一方の問題は、ピン３に
対するワイヤまたはピン６に対するワイヤのいずれか一
方が、ピン４および５に対するワイヤをクロスオーバし
なければならない点である。如何にしてこのことがなさ
れるかの製造上の変形は、プラグ内のクロストークを変
形させる。このことが生じる他方の問題は、ワイヤと関
連したピンとが広がって離れ、信号がコネクタを通過す
るときに、インピーダンスを上昇させる点である。この
インピーダンス上昇は、３−６対の「リターンロス」を
相当に劣化させる。

【００１９】この発明の構成および作用の組織および手
法は、他の目的および利点と共に、添付の図面に関連し
てなされる以下の説明を参照することによって最もよく
理解される。図面では、同様の参照番号で同様の要素を
識別している。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明は、異なる形態の実施例
に受け入れ可能であるが、その一実施例が図面に示さ
れ、ここで詳細に説明される。但し、この説明は、発明
の原理の例示であって、この発明をここに図示され、説
明されるものに限定することを意図したものではない点
が理解されるべきである。

【００２１】本発明の一実施例は、ケーブルと、その製
造方法を提供する。このケーブルは、このケーブルの操
作および移動が、測定されるリンクの見かけ上の「リタ
ーンロス」を実質的に変化または変更しないようにする
安定した電気的特性を有する。

【００２２】絶縁ワイヤから成るワイヤの対を撚り、ま
た時として結合し、さらに４つの対を一緒に撚ることに
よって１本のケーブルを形成することによって、従来の
ＬＡＮケーブルは作られるている。この４つの対を覆う
ように、スリーブが配置される。誘電体の厚さは、ワイ
ヤの各対の差動インピーダンスが１００Ωに近づくよう
に、ワイヤ径と共に調整される。金属トレイ、ワイヤ、
手のような隣接する導電体は、ケーブルの差動インピー
ダンスを低下させる。８本のワイヤを使用する代わり
に、本発明の一実施例は、８本の同軸ケーブルを使用す
る。５０Ω同軸ケーブルの対のシールドは、互いに端部
で接続され、所望の１００Ωの差動インピーダンスを形
成する。ケーブルのインピーダンスは、内部導体の直径
と対応する誘電体によって設定されるので、このインピ
ーダンスは、隣接する対の接近、手や他の導電性表面の
接近とは無関係である。このようなケーブルの安定性
は、従来技術に比べてそれなりに改良されている。

【００２３】本発明の方法の成功と、その結果得られる
装置は、撚り合わされたシールドの接続をケーブル対の
両端で非常に短く保つことに依存している。図６を参照
すると、一連の８本の同軸ワイヤ（２０，２２，２４，
２６，２８，３０，３２，３４）が示されている。図７
に示されているように、同軸ワイヤのそれぞれは、中心
導体２１を有する。この中心導体は、内側中心に配置さ
れて、チューブ状の外部導体２５から（絶縁体２３を介
して）絶縁されている。この外部導体は、絶縁被覆２７
によって覆われている。これらのワイヤは、１本の同軸
ケーブル３６を形成する。図６，８，９に示すように、
ケーブル１および２（２０，２２）が対となり、ケーブ
ル３，４，５および６（２４，２６，２８，３０）が対
となり、ケーブル７および８（３２，３４）が対となる
ことが好ましい。

【００２４】この代わりに、ピン１および２と、ピン３
および６と、ピン４および５と、ピン７および８が、そ
れぞれ対を形成するように、ペアリングすることもでき
る。それにもかかわらず、４対のワイヤが１つの外側ス
リーブ２９で被覆されることによって、１本のケーブル
３１（図８参照）を形成することが好ましい。このスリ
ーブ２９は、本発明の所望の目的に干渉することのない
適切な素材の他の形態用に、拡張された撚り合わされた
素材であってもよい。

【００２５】ワイヤがＲＪ４５コネクタのようなプラグ
に接続されるときに、内部導体２１を露出するために、
外部導体２５またはシールドは、後方に引き戻されなけ
ればならない。このシールドがワイヤの対（例えば、２
０，２２）から除去されるときに、「覆われていない
（オープンの）」中心導体（２１）は、プラグ１４内に
挿入するために、非常に短く仕上げられているべきであ
る。これは、導体が３５０ＭＨｚまで使用されるためで
ある。どのような導体でも、シールドを越えたり、その
外側に延びると、所望の１００Ωよりも高いインピーダ
ンスを持つことになる。

【００２６】上述したように、５０Ωの同軸ワイヤの対
は、より安定で、シールドまたは各同軸に対する外部の
導体の接近に殆ど関係のない各ワイヤのインピーダンス
の力によって、所望とされる安定性を与える。コネクタ
の端部における各対のシールドが銅テープのショートリ
ンクによって互いに接続されていると、即ち図６に示す
ように、同軸１および２が銅テープ３３により、同軸
３，４，５および６が銅テープ３５により、そして同軸
７および８が銅テープ３７によって、それぞれ接続され
ていると、同軸ケーブルの組み合わせられた対は、１０
０Ωのインピーダンスを与える。このインピーダンスの
値は、ケーブルの近傍にあるものとは無関係である。シ
ールドの端部を相互に接続するショートワイヤは、直列
インダクタンスを加えるので、高周波性能を劣化させ
る。それ故、シールドの端部を相互に接続するこれらの
接続部は、できるだけ短いことが肝要である。銅箔が好
ましい。図９を参照すると、ショートワイヤ３８，４
０，４２，４４が銅箔３３，３５および３７に取り付け
られている。使用時には、ショートワイヤ３８，４０，
４２，４４は、試験機器のアース（グラウンド）に結び
つけられる。

【００２７】従来技術と比較すると、本発明の利点は、
ユーザによるケーブルの操作がそれに関連した測定値を
変更しない点である。換言すれば、本発明の装置は、ユ
ーザの手がそれに接近しても、反応を示さないというこ
とである。また、８本導体の同軸ケーブルからケーブル
が構成されるときに、そのケーブルは、曲げられても、
撚られても、非常に少ない変化しか示さない。

【００２８】同軸ワイヤ対を使用することの他の利点
は、導体がプラグに挿入されるときに常に同じ向きとな
る点である。これに対して、従来技術のケーブルは、一
端と他端で異なる向きとなる。また、従来技術の装置で
は、対の順序がケーブル内で如何にあるべきかの仕様が
ない。例えば、従来のケーブルについては、ワイヤ対は
どのような向きにでもなる（図３，４および５を参
照）。プラグへの取り付けに異なる構成が必要とされる
場合は、これらの対はプラグの回りを移動されなければ
ならず、これが近端漏話（ＮＥＸＴ）と遠端漏話（ＦＥ
ＸＴ）双方のクロストーク（漏話）を変化させることに
なる。

【００２９】ワイヤに対するいくつかの試験は、約１Ω
と等価の「リターンロス」の変化でワイヤを曲げること
が可能であることを示している。このことは、本発明に
関係した「リターンロス」が従来の他のケーブルに対し
て予測されるものの約１０％であるという点で重要な情
報である。また、初期インピーダンスは、１００Ωに極
めて近いものであった。

【００３０】両端で相互接続されるシールドにおいて、
５０Ω同軸ケーブルの対が使用されるときに、所望とす
る１００Ωの差動インピーダンスとなる。各同軸ケーブ
ルがシールドされるので、同軸ケーブルのインピーダン
スは、同軸シールド外部の導体の接近とは実質的に無関
係となる。これは、手や金属表面を含む。８本の同軸ケ
ーブルからなり、適切に接続されたケーブルは、ケーブ
ルを操作し、移動し、曲げ、撚りながら、「リターンロ
ス」を測定するときに一層安定している。個々の導体
は、繰り返し、安定してプラグ内に組み立てることがで
き、１つのアセンブリから次のアセンブルへと、より一
貫した結果を与えることができる。試験機器は、測定さ
れるケーブル器具一式に接続するために、相互間が適切
に接続された８本の同軸導体からなる試験ケーブルを使
用するときに、「リターンロス」測定を含む測定を安定
に行うことができる。試験ケーブルの試験機器上での減
衰または挿入ロスは、従来のケーブルより多いものの、
この機器の校正によって埋め合わされることができる。

【００３１】同軸ケーブル対の共通モード（同相成分）
インピーダンスは、約２５Ωである。従来のケーブルの
共通モードインピーダンスは、約７５〜１００Ωであ
る。必要であれば、各対の共通モードインピーダンスを
上昇するために、フェライトコアを各対の回りに配置す
ることができる。

【００３２】本発明の一実施例が図示され、説明された
が、当業者が添付の請求範囲の精神および範囲を離れる
ことなしに、本発明を種々に修正できることが予測され
る。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ロー
カルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内のリンクを正確に
測定できる安定パッチケーブルを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＲＪ４５コネクタの拡大正面図であ
る。

【図２】従来のＲＪ４５コネクタの拡大側面図であ
る。

【図３】ケーブル内での４つの可能なワイヤの向きを
示す図である。

【図４】図３で示されたワイヤの向きの対配列を表す
矢印を示す。

【図５】図３と同様ではあるが、ＲＪ４５コネクタに
ケーブルを接続することについてそれほど有利ではな
い、４つの異なるワイヤの向きを示す図である。

【図６】本発明の一実施例によるパッチケーブルの一
端を示す図である（このケーブルは２つの端部を有する
が、他端は示されているものと同様に効果的に見え
る）。

【図７】図６に示されたケーブルの立側面図であり、
ワイヤはＲＪ４５コネクタ、例えば図１および２に示さ
れるコネクタ内に位置決めされる向きに向けられる。

【図８】図６および７に示されたケーブル内の同軸ケ
ーブルの可能な向きの、ケーブル切断後の端面図であ
る。

【図９】図６〜８に示されたケーブルの模式図であ
り、同軸ケーブル対の端部を互いに接続するワイヤを、
試験機器の端部にある試験機器のアースに終端抵抗を通
して接続されたワイヤ対に接続されたワイヤと共に示
す。

【符号の説明】

２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４：同
軸ワイヤ（ケーブル）、２１：中心導体、２３：絶縁体、２５：外部導体、２７：絶縁被覆、２９：スリーブ、３１：ケーブル、３３，３５，３７：銅箔テープ（金属ストリップ）、３６：同軸ケーブル、３８，４０，４２，４４：ワイヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スリーブと、このスリーブ内に配設され
た複数の同軸ケーブルと、複数の金属ストリップとを備
えるネットワーク試験用ケーブルであって、各同軸ケーブルは、中心導体と、チューブ状外部導体
と、絶縁被覆とを有し、前記中心導体は、内側にあって、前記チューブ状外部導
体から絶縁され、前記チューブ状外部導体は、前記絶縁被覆によって被覆
され、前記金属ストリップのそれぞれは、所望のインピーダン
スを与えるために、複数の同軸ケーブルの少なくとも一
部の回りに巻かれていることを特徴とするネットワーク
試験用ケーブル。
【請求項２】各同軸ケーブルは、前記中心導体と前記
チューブ状外部導体との間に配置された絶縁体を更に有
する請求項１に記載のネットワーク試験用ケーブル。
【請求項３】８本の５０Ω同軸ケーブルを有する請求
項１に記載のネットワーク試験用ケーブル。
【請求項４】３本の銅箔ストリップを更に備え、第１の銅箔ストリップは、２本の同軸ケーブルの回りに
巻かれ、第２の銅箔ストリップは、２本の同軸ケーブルの回りに
巻かれ、第３の銅箔ストリップは、４本の同軸ケーブルの回りに
巻かれている請求項１に記載のネットワーク試験用ケー
ブル。
【請求項５】前記同軸ケーブルのそれぞれは、５０Ω
のインピーダンスを有する請求項１に記載のネットワー
ク試験用ケーブル。
【請求項６】前記金属ストリップのそれぞれは、銅箔
ストリップである請求項１に記載のネットワーク試験用
ケーブル。
【請求項７】前記金属ストリップに接続されるワイヤ
を有する請求項１に記載のネットワーク試験用ケーブ
ル。
【請求項８】それぞれが５０Ωのインピーダンスを有
する８本の５０Ω同軸ケーブルと、３本の銅箔ストリップとを備え、第１の銅箔ストリップは、２本の同軸ケーブルの回りに
巻かれ、第２の銅箔ストリップは、２本の同軸ケーブルの回りに
巻かれ、第３の銅箔ストリップは、４本の同軸ケーブルの回りに
巻かれている請求項１に記載のネットワーク試験用ケー
ブル。
【請求項９】スリーブと、このスリーブ内に配設され
た８本の５０Ω同軸ケーブルと、３本の銅箔ストリップ
とを備えるネットワーク試験用ケーブルであって、各同軸ケーブルは、中心導体と、絶縁体と、チューブ状
外部導体と、絶縁被覆とを有し、前記中心導体は、内側にあって、前記チューブ状外部導
体から絶縁され、前記絶縁体は、前記中心導体と前記チューブ状外部導体
との間に配置され、前記チューブ状外部導体は、前記絶縁被覆によって被覆
され、第１の銅箔ストリップは、２本の同軸ケーブルの回りに
巻かれ、第２の銅箔ストリップは、２本の同軸ケーブルの回りに
巻かれ、第３の銅箔ストリップは、４本の同軸ケーブルの回りに
巻かれていることを特徴とするネットワーク試験用ケー
ブル。