JP2004257830A

JP2004257830A - 測定用アダプタ

Info

Publication number: JP2004257830A
Application number: JP2003047987A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kuwabara; 浩一桑原
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】差動インピーダンスとコモンインピーダンスの両方を計測器インピーダンスと同じにでき、差動モードのインピーダンス評価とコモンモードのインピーダンス評価を交換なしで行え、しかも、被測定物までの測定系での影響をなくして正確な測定が行えるようにすること。
【解決手段】測定対象のコネクタ付き伝送ケーブル１２０のコネクタ２１２を着脱可能に接続される製品用コネクタ１１を有し、製品用コネクタ１１の接続端子１３〜１９に測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の一端を直接に導通接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、測定用アダプタに関し、特に、コネクタ付き伝送ケーブル評価測定において、測定対象のコネクタ付き伝送ケーブルを計測器に接続するための測定用アダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コネクタ付き伝送ケーブルのＴＤＲ（Ｔｉｍｅ−ＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）等の評価測定においては、測定対象のコネクタ付き伝送ケーブルを計測器に接続するために、測定用テストカードが用いられる。
【０００３】
測定テストカードを用いて行うコネクタ付き伝送ケーブルの評価測定の機器接続構成を図４を用いて説明する。図４において、１００は測定テストカードを、１１０はＴＤＲ測定器を、１２０は測定対象のコネクタ付き伝送ケーブルを示している。
【０００４】
測定テストカード１００は、プリント回路基板１０１の一方の側にコネクタ付き伝送ケーブル１２０のコネクタ１２１を接続される製品用コネクタ１０２を取り付けられ、他方の側に測定器ケーブル用コネクタ、例えば、ＳＭＡ同軸コネクタ（ジャック）１０３を取り付けられている。
【０００５】
プリント回路基板１０１の上面には製品用コネクタ１０２とＳＭＡ同軸コネクタ１０３とを導通接続する信号線用導体１０４が所定パターンで形成され、プリント回路基板１０１の裏面がグランドになっている。信号線用導体１０４は、ストリップラインあるいはマイクロストリップラインで、インピーダンスを所定値、例えば、ＴＤＲ測定器の特性インピーダンスに整合するインピーダンス（５０ｏｈｍ）に設定されている。
【０００６】
ＳＭＡ同軸コネクタ１０３には測定器同軸ケーブル１３０の一端に取り付けられたＳＭＡ同軸コネクタ（プラグ）１３１が接続される。測定器同軸ケーブル１３０は他端のＳＭＡ同軸コネクタ（プラグ）１３２によってＴＤＲ測定器１１０に設けられている信号入力用のＳＭＡ同軸コネクタ（ジャック）１１１に接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
昨今の通信伝送技術は高速化、高周波化してきており、通信伝送路におけるインピーダンスのマッチングは重要な課題である。インピーダンスが不連続な箇所では、送信信号の反射が起こり、受信側へ十分な信号伝達が行われなくなり、一つの信号伝送路において、多重反射が生じると、正確な信号伝送が行われなくなる。
【０００８】
このようなことは、伝送ケーブル等の評価測定においても同様のトレンドである。特に、上述のような測定テストカードを用いる場合、測定テストカードにおけるインピーダンスのミスマッチングなどがあれば、正確な測定が行われなくなり、製品の評価自体が曖昧なものになる。そして、評価技術であるが故に、一般製品より厳しい正確さが追求される。
【０００９】
一般に、ネットワークアナライザやＴＤＲ測定器は、特性インピーダンスを５０ｏｈｍに設計されている。したがって、これら測定器を被測定物に接続する経路のインピーダンスをいかに５０ｏｈｍに保つかが、正確な測定を行う上で重要な課題になる。
【００１０】
また、最近の信号伝送では、ペアの伝送路で互いに逆位相の信号を伝送する差動伝送を行うことが多い。したがって、測定テストカードは、差動伝送におけるインピーダンス整合を考慮する必要がある。例えば、被測定物の差動インピーダンスが１００ｏｈｍのものを考えると、測定テストカードの差動インピーダンスも１００ｏｈｍにする必要がある。このため、測定テストカードを構成するプリント回路基板４上で、インピーダンスをいかに１００ｏｈｍに設定するかが課題になる。
【００１１】
また、被測定物接続側のコネクタと測定器接続側のコネクタとで配列ピッチが異なるため、測定テストカードの基板上で導体（ライン）のピッチ変更が必ず必要になる。この状態で、差動伝送で必要なインピーダンス（１００ｏｈｍ）に保つために、ラインそれぞれが持つインピーダンスと、ラインそれぞれの結合によるインピーダンスを操作することが必要になってくる。
【００１２】
具体的には、基板のライン同士が近づくと、互いの影響が大きくなるため、自己のインピーダンスを高くする必要が生じる。これとは反対に、ライン同士が離れた部分では、影響が少なくするので、自己のインピーダンスは５０ｏｈｍ近くまで低下する。つまり、ストリップラインやマイクロストリップラインを用いた場合、相互結合分を考えた設計になるため、非常に難しいものになる。
【００１３】
また、従来の測定テストカードでは、基板のラインそれぞれに、相互誘導、相互結合が生じることにより、被測定物の測定が正確に行われているかどうかがわからない。
【００１４】
また、最近では、シリアルＡＴＡなどのように、差動モードのインピーダンスのみならず、二つの信号線に同位相の信号を加えるコモンモードのインピーダンス評価を課している規格もある。測定テストカードのプリント回路基板が１００ｏｈｍのインピーダンスを実現できていても、差動モードでの相互結合分を考慮してインピーダンスを設定している以上、コモンモードでのインピーダンスについては、計測器とのマッチングが取れていない。
【００１５】
このため、シリアルＡＴＡなどで課されているコモンモードのインピーダンスは、正確に測定できないことが分かっている。したがって、プリント回路基板を用いた従来の測定テストカードでは、計測器インピーダンスとのマッチングにおいて、差動インピーダンスとコモンインピーダンスの両方を同時に満たすものができない。
【００１６】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、差動インピーダンスとコモンインピーダンスの両方を計測器インピーダンスと同じにでき、差動モードのインピーダンス評価とコモンモードのインピーダンス評価を交換なしで行え、しかも、被測定物までの測定系での影響をなくして正確な測定が行えるようにする測定用アダプタを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による測定用アダプタは、測定対象のコネクタ付き伝送ケーブルのコネクタを着脱可能に接続される製品用コネクタを有し、前記製品用コネクタの接続端子に測定器接続用同軸ケーブルの一端が直接に導通接続されている。
【００１８】
この発明による測定用アダプタによれば、測定器より被測定物まで、同軸構造になり、測定器より被測定物まで、差動とコモンの双方のインピーダンスを測定器と同じインピーダンスに維持できる。
【００１９】
これにより、測定系における影響をなくして被測定物における相互作用のみを測定器で正確に測定することが可能になる。
【００２０】
この発明による測定用アダプタは、前記製品用コネクタの接続端子に測定器接続用同軸ケーブルの一端がはんだ付け、あるいは溶接によって導通接続されている。これにより、製品用コネクタの接続端子に測定器接続用同軸ケーブルの一端が直接に導通接続される。
【００２１】
また、この発明による測定用アダプタは、前記測定器接続用同軸ケーブルの他端に、計測器との接続用の同軸コネクタ（プラグ）が取り付けられている。
【００２２】
これにより、測定器接続用同軸ケーブルの他端を同軸コネクタ（プラグ）によって計測器に設けられている信号入力用の同軸コネクタ（ジャック）に着脱可能に的確に接続することができる。
【００２３】
また、この発明による測定用アダプタは、複数本の測定器接続用同軸ケーブルの各々の中心導体を各々個別に接続される接続端子と、複数本の測定器接続用同軸ケーブルの各々の外側導体を各々接続される接続端子とを有している。
【００２４】
この発明による測定用アダプタによれば、複数個の信号線を並列に有するコネクタ付き伝送ケーブルに適用でき、被測定物接続側のコネクタの配列ピッチと測定器の信号入力用の同軸コネクタ（ジャック）の配列との相違は、測定器接続用同軸ケーブルの曲げにより吸収（解消）できる。
【００２５】
また、この発明による測定用アダプタは、前記製品用コネクタの接続端子は整列配置され、前記複数本の測定器接続用同軸ケーブルの一端側を前記接続端子の整列配置位置に整合させる整合部材を有する。
【００２６】
また、この発明による測定用アダプタによれば、測定器接続用同軸ケーブルの製品用コネクタに対する接続端が整合部材によって製品用コネクタの接続端子の整列配置位置に整合し、それらの接続が整列状態で正しく行われる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図１〜図３はこの発明による測定用アダプタの一つの実施の形態を示している。この発明による測定用アダプタ１０は、測定対象のコネクタ付き伝送ケーブル１２０のコネクタ１２１を着脱可能に接続される製品用コネクタ１１を有する。
【００２９】
製品用コネクタ１１は、電気絶縁材製のコネクタ本体１２に、複数個、この実施形態では、７個の接続端子１３〜１９を一列に所定の配列ピッチをもって整列配置されている。７個の接続端子１３〜１９は、各々、図１にて右側がコネクタ１２１との接続部になっており、左側が測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の接続部になっている。
【００３０】
測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４は、外部導体２１Ａ〜２４Ａが銅管によるセミリジット構造のもの、通常の編組同軸の何れであってもよく、測定器１１０のインピーダンスと同じであれば、材質は特に問わない。ただし、測定系は、低損失であることを要求されるから、フッ素樹脂系の同軸ケーブルがよい。また、この実施形態では、測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４は、全て外部導体２１Ａ〜２４Ａが銅管によるセミリジット構造のもので、外部導体２１Ａ〜２４Ａ、絶縁体２１Ｂ〜２４Ｂ、中心導体２１Ｃ〜２４Ｃによる同軸構造になっている。
【００３１】
製品用コネクタ１１の接続端子１３〜１９のうち、接続端子１３、１６、１９は、接続端子１３には測定器接続用同軸ケーブル２１の外部導体２１Ａの一端側がはんだ付け部２５によって直接に導通接続されている。
【００３２】
同様に、接続端子１６にははんだ付け部２６、２７によって測定器接続用同軸ケーブル２２の外部導体２２Ａの一端側と測定器接続用同軸ケーブル２３の外部導体２３Ａの一端側とが共に直接に導通接続され、接続端子１９にははんだ付け部２８によって測定器接続用同軸ケーブル２４の外部導体２４Ａの一端側が直接に導通接続されている。
【００３３】
測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の一端側には各々の中心導体２１Ｃ〜２４Ｃが所定長さ外部に露出している。
【００３４】
中心導体２１Ｃ、２２Ｃは接続端子１４、１５に各々個別にはんだ付け部２９、３０によって直接に導通接続され、また、中心導体２３Ｃ、２４Ｃは接続端子１７、１８に各々個別にはんだ付け部３１、３２によって直接に導通接続されている。なお、これらの導通接続はねはんだ付け以外に、高周波溶接、レーザ溶接等により行うこともできる。
【００３５】
製品用コネクタ１１の同軸ケーブル接続側には整合部材３３が設けられている。整合部材３３は接続端子１３、１６、１９の先端に機械的に結合され、製品用コネクタ１１と連結されている。整合部材３３には測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の各々の一端側が貫通しており、位置合わせ状態で貫通している。
【００３６】
これにより、測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の一端側が接続端子１３〜１９の整列配置位置に整合し、それらの接続が整列状態で正しく行われるようになる。また、この実施形態では、接続端子１３、１６、１９によって整合部材３３が製品用コネクタ１１と連結されているので、測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の接続端子１３〜１９に対する接続強度を高める補強作用も得られる。
【００３７】
測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の各々の他端には、計測器１１０の信号入力用のＳＭＡ同軸コネクタ（ジャック）１１１に着脱可能に接続されるＳＭＡ同軸コネクタ（プラグ）３４〜３７が接続されている。
【００３８】
この構造により、複数個の信号線を並列に有するコネクタ付き伝送ケーブル１２０に適用でき、被測定物接続側のコネクタの配列ピッチ（製品用コネクタ１１の接続端子配列ピッチ）と測定器１１１に設けられている信号入力用の同軸コネクタ（ジャック）１１１の配列との相違は、図１に示されているような測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４の各々曲げにより吸収（解消）できる。
【００３９】
上述の構成による測定用アダプタ１００によれば、測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４が使用され、測定器１１０から被測定物接続用のコネクタ、すなわち、製品用コネクタ１１まで、全て測定器接続用同軸ケーブル２１〜２４であるので、測定器１１０から製品用コネクタ１１までのそれぞれの特性インピーダンスが５０ｏｈｍで、且つそれぞれに独立している（アイソレーションが取れている）。
【００４０】
測定器１１０は、一つの端子（同軸コネクタ１１１）を５０ｏｈｍに設計されているので、差動インピーダンスは１００ｏｈｍ、コモンインピーダンスは２５ｏｈｍになる。このことに対し、測定用アダプタ１００における同軸部分での差動のインピーダンスとコモンのインピーダンスは、それぞれ、１００ｏｈｍ、２５ｏｈｍになる。
【００４１】
これにより、測定器１１０の接続チャンネル間の互いの影響をなくすことができる。また、インピーダンスのマッチングが取れているので、接続点での信号の反射がなく、極めて正確な測定を実現することができるようになる。
【００４２】
上述の構成による測定用アダプタ１００の効果は、以下の通りである。
（１）被測定物接続用コネクタである製品用コネクタ１１より先（測定器側）が全て同軸構造であることにより、被測定物以外のところにおける相互作用をなくすことができ、正確な測定が可能になる。
【００４３】
（２）被測定物接続用コネクタである製品用コネクタ１１より先（測定器側）が全て同軸構造であることにより、被測定物接続用コネクタ上、換言すれば、テストカード上での相互作用がなく、被測定物の正確な測定が可能になる。
【００４４】
（３）被測定物接続用コネクタである製品用コネクタ１１より先（測定器側）が全て同軸構造であることにより、差動インピーダンス、コモンインピーダンスとも測定器のインピーダンスと同じにすることができ、正確なインピーダンスマッチングを実現できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による測定用アダプタによれば、製品用コネクタより測定器側が全て同軸構造であることにより、差動インピーダンスとコモンインピーダンスの両方を計測器インピーダンスと同じにでき、差動モードのインピーダンス評価とコモンモードのインピーダンス評価を交換なしでおこなうことができ、しかも、被測定物までの測定系での影響をなくして正確な測定が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による測定用アダプタの一つの実施形態を示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図４】測定用テストカードの従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０測定用アダプタ
１１製品用コネクタ
１３〜１９接続端子
２１〜２４同軸ケーブル
２１Ａ〜２４Ａ外部導体
２１Ｂ〜２４Ｂ絶縁体
２１Ｃ〜２４Ｃ中心導体
２５〜３２はんだ付け部
３３整合部材
３４〜３７ＳＭＡ同軸コネクタ（プラグ）
１２０コネクタ付き伝送ケーブル
１２１のコネクタ
１１０計測器
１１１ＳＭＡ同軸コネクタ（ジャック）

Claims

測定対象のコネクタ付き伝送ケーブルのコネクタを着脱可能に接続される製品用コネクタを有し、前記製品用コネクタの接続端子に測定器接続用同軸ケーブルの一端が直接に導通接続されている測定用アダプタ。
前記製品用コネクタの接続端子に測定器接続用同軸ケーブルの一端がはんだ付け、あるいは溶接によって導通接続されている請求項１記載の測定用アダプタ。
前記測定器接続用同軸ケーブルの他端に、計測器との接続用の同軸コネクタが取り付けられている請求項１または２記載の測定用アダプタ。
前記製品用コネクタは、複数本の測定器接続用同軸ケーブルの各々の中心導体を各々個別に接続される接続端子と、複数本の測定器接続用同軸ケーブルの各々の外側導体を各々接続される接続端子とを有している請求項１〜３の何れか１項記載の測定用アダプタ。
前記製品用コネクタの接続端子は整列配置され、前記複数本の測定器接続用同軸ケーブルの一端側を前記接続端子の整列配置位置に整合させる整合部材を有する請求項１〜４の何れか１項記載の測定用アダプタ。