JP2006260838A - 高周波同軸ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】外部の影響などにより屈曲の力が加わっても、複数の信号線対の配列が位置ずれせず、高周波領域での低損失な高周波同軸ケーブルを実現する。
【解決手段】高周波同軸ケーブル１は、ケーブル中心に配置した中心位置決め材３と、一対の信号線導体２１を個別に絶縁層２３で被覆した信号線２５を平行に保持してなる信号線対５を複数、前記中心位置決め材３の外周に同心円上で互いに隣接するように配列してなる第１の信号線対の配列層７Ａと、この第１の信号線対の配列層７Ａの外周を同心円上で被せるように配置した第１の外側位置決め材９Ａと、この第１の外側位置決め材９Ａの外周に同心円上で互いに隣接するように配列した複数の信号線対５からなる第２の信号線対の配列層７Ｂと、この第２の信号線対の配列層７Ｂの外周を被覆した外側被覆層１１と、で構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、高周波同軸ケーブルに関し、特に広域な周波数領域で、コンピュータサーバ間で大容量で瞬時に送信しても、受信及び送信が瞬時又は同時にスムーズに行う場合に使用される通信機能をもつ同軸ケーブルの分野における高周波同軸ケーブルに関する。

従来、広域な周波数領域で使用される通信機能をもつ同軸ケーブルの分野においては、コンピュータサーバ間の大容量化に伴い、通信速度の高速化と、メタル用ケーブル領域として光ケーブルに近づくために、高周波で、低損失で、長尺化とを可能な高速伝送ケーブルが要求されている。メタル用ケーブル領域における従来の技術では、１〜２ＧＨｚ領域での高周波同軸ケーブルが市販されている。しかし、今後は、１０ＧＨｚ帯域の領域まで使用できる高周波同軸ケーブルが必要となってくる。

図５を参照するに、従来のこの種の技術では、コンピュータサーバ間に使用される高速で伝送される高周波同軸ケーブル１０１においては、複数の信号線対１０３（ツインナクスコア）を集合したケーブル構造がある。すなわち、シールド構造の信号線対１０３で製造された受信、発信の２本で対をなす信号線対１０３（同軸コア、ツインナクスコア）を多数集合した高周波同軸ケーブル１０１が使用される場合がある。

すなわち、従来の高周波同軸ケーブル１０１は、ケーブルを円形に保つためにケーブルのほぼ中心に設けた介在体１０５と、この介在体１０５の周りに配列した複数の信号線対１０３と、これらの信号線対１０３を平行にあるいは捩って束ねた状態で被覆する外側被覆層１０７と、で構成されている。

なお、前記外側被覆層１０７は、内側より順に、不織布１０９と、遮蔽用のＡｌテープ１１１と、編組シールド１１３と、樹脂でシースした外被１１５と、で構成されている。

また、図６を併せて参照するに、上記の信号線対１０３は、信号線である２本の太径の信号線導体１１７を個別に絶縁層１１９で被覆してなる２本の信号線１２１と、１本の細径のドレン線１２３と、これらを被覆する信号線対被覆層１２５と、で構成されている。

なお、前記信号線対被覆層１２５は、上記の２本の信号線１２１と１本の細径のドレン線１２３とを平行に束ねて全体を被覆するＡｌとＰＥＴとからなる信号線対用のＡｌペットテープで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２８２２１１号公報

ところで、従来の高周波同軸ケーブル１０１においては、高周波帯域（１〜２ＧＨｚ）では誘電率損失（減衰率）がケーブル長でも１０ｍ以内のものしかなく、今後の要求に対して、すなわち１０ＧＨｚ帯域の領域まで使用できる高周波同軸ケーブル１０１としてはほど遠いものであった。

さらに、従来の高周波同軸ケーブル１０１は、実際には複数の信号線対１０３が図５に示されているような配列とは異なり、きれいに並んでおらず、各信号線対１０３の向きが種々の方向に向いている。そのために、外側被覆層１０７の内部の空間内で外部からの影響により、高周波同軸ケーブル１０１に例えば屈曲などの外力（曲げ力）が与えられると、各信号線対１０３の長さが異なってくると共に、前記曲げ力のために充分な機能を果たさなくなり、特にインピーダンスが低下するなどのように電気特性に悪影響があるという問題点があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

この発明の高周波同軸ケーブルは、ケーブル中心に配置した中心位置決め材と、
一対の信号線導体を個別に絶縁層で被覆した信号線を平行に保持してなる信号線対を前記中心位置決め材の外周に同心円上で互いに隣接するように複数配列してなる信号線対の配列層と、
この信号線対の配列層の外周を同心円上で被せるように配置した外側位置決め材と、
この外側位置決め材の外周に同心円上で互いに隣接するように配列した複数の信号線対からなる信号線対の配列層と、
この信号線対の配列層の外周を被覆した外側被覆層と、
で構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明の高周波同軸ケーブルは、前記高周波同軸ケーブルにおいて、前記中心位置決め材と外被との間には、複数の前記信号線対の配列層と、複数の前記外側位置決め材と、をケーブル中心側から外側へ向けて交互に配置することが好ましい。

また、この発明の高周波同軸ケーブルは、前記高周波同軸ケーブルにおいて、前記中心位置決め材及び外側位置決め材が、可撓性を有する樹脂からなることが好ましい。

また、この発明の高周波同軸ケーブルは、前記高周波同軸ケーブルにおいて、前記可撓性を有する樹脂が、発泡性樹脂からなるクッション材であることが好ましい。

また、この発明の高周波同軸ケーブルは、前記高周波同軸ケーブルにおいて、前記外側位置決め材が複数に分割されていることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、中心位置決め材及び外側位置決め材が、集合される複数の信号線対を整列するだけでなく、複数の信号線対と一体構造となっているので、ケーブル自体のテンションメンバーの役割も兼ねるため、強度的にも優れたケーブルにできる。

また、ケーブルに何らかの外力が加わって屈曲される時は、信号線対が中心位置決め材及び外側位置決め材との接触面でケーブルの軸方向に滑るので、各信号線対に対して無理な外力がかかりにくい良好なケーブル構造ができ、伝送ケーブルの引き回しに有利である。

また、複数の各信号線対が中心位置決め材及び外側位置決め材で常時保護されているので、電気的特性を劣化させないという効果を有している。また、外部の影響などにより屈曲の力が加わっても、複数の信号線対の配列が位置ずれしないために、電気的抵抗が少なく、さらに高周波、高電圧の伝送特性に優れる性質を持っており、高周波領域での低損失な高速伝送ケーブルを実現できる。

また、複数の各信号線対がきれいに配列されて撚られて、均一な構造でケーブル集合されているため、どの部分をとっても同様な電気特性を維持でき、他の伝送ケーブルに比べ長手方向に均一な特性をもつ点で優れるケーブル構造にできる。その結果、複数の各信号線対の位置決めが簡単にできるので、所望の信号線対を容易に選択して取り出し易いため作業性が良く、加えて伝送ケーブルの加工性が良好であるので製造コストを安価にできる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照するに、この実施の形態に係る高周波同軸ケーブル１は、ケーブルをほぼ円形に保つためにケーブルのほぼ中心に設けて発泡材クッション構造とした中心位置決め材３と、この中心位置決め材３の外周に同心円上で互いに隣接するように配列した複数の信号線対５（ツインナクスコア）からなる信号線対の配列層７としての例えば第１の信号線対の配列層７Ａと、この第１の信号線対の配列層７Ａを平行にあるいは捩って束ねた状態で、その外周を同心円上で被せるように配置した外側位置決め材９としての例えば第１の外側位置決め材９Ａと、この第１の外側位置決め材９Ａの外周に同心円上で互いに隣接するように配列した複数の信号線対５からなる信号線対の配列層７としての例えば第２の信号線対の配列層７Ｂと、この第２の信号線対の配列層７Ｂの外周を被覆した外側被覆層１１と、で構成されている。

なお、第１の信号線対の配列層７Ａには、例えば合計８つの信号線対５が配列されており、第２の信号線対の配列層７Ｂには、例えば合計１６の信号線対５が配列されている。

なお、前記外側被覆層１１は、内側より順に、不織布１３と、遮蔽用のＡｌテープ１５と、編組シールド１７と、樹脂でシースした外被１９と、で構成されている。

また、図２を併せて参照するに、上記の信号線対５は、受信、発信の信号線である２本で対をなす太径の信号線導体２１を個別に絶縁層２３で被覆してなる２本の信号線２５と、１本の細径のドレン線２７と、これらを被覆する信号線対被覆層２９と、で構成されている。

なお、前記絶縁層２３は、可撓性を有する樹脂、例えば空隙率である発泡度が５０％前後である発泡性樹脂からなる発泡クッション材で構成されている。

また、前記信号線対被覆層２９は、上記の２本の信号線２５と１本の細径のドレン線２７とを平行に束ねて全体を被覆するＡｌとＰＥＴとからなる信号線対用のＡｌペットテープで構成されている。

なお、前記中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａは、この実施の形態では、上述した各信号線対５の絶縁層２３と同じ材質、すなわち可撓性を有する樹脂、例えば空隙率である発泡度が５０％前後である発泡性樹脂からなる発泡クッション材で構成されており、各信号線対５といつも密着した状態で、各信号線対５の配列の位置が変わらないように保持している。

また、前記中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａと、各信号線対５との接触面は、互いが滑り合えるように中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａの表面の摩擦係数を小さくして滑らかな光沢状態となっている。これによって、各信号線対５にかかる外的要因による影響を緩和させる効果があるので、信号線対５自体に無理な歪み力が与えられないように保護される。なお、信号線対５に加わる歪み力は、電気特性を劣化させる要因となるものである。

なお、前記中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａは、上記の可撓性を有する樹脂に限定されず、一般的な樹脂のような比較的剛体であっても構わないが、各信号線対５にかかる外的要因による影響を緩和させる効果という点では、可撓性を有する樹脂とする方が良い。

また、前記第１の外側位置決め材９Ａは、この実施の形態では例えば８個の複数に分割されて配列されているが、分割される数は限定されず、あるいは分割されずに一体構造であっても構わない。

また、上記のように例えば８個に分割された第１の外側位置決め材９Ａは、この実施の形態では図１に示されているように、ケーブルの長手方向に直交する面においてケーブル中心側の面と外側の面が円弧状の平滑面であるが、他の形態としては、図３に示されているように、信号線対５が第１の外側位置決め材９Ａと密着できるようにするために、信号線対５と接触する面に信号線対５の外周形状に合った凹み部３１を設けることが望ましい。なお、図３では２つの信号線対５を当接できるように２つの凹み部３１が設けられている。

また、複数の信号線対５を整配列するために集合撚りされる場合は、前記中心位置決め材３が、図４に示されているように、信号線対５が中心位置決め材３と密着できるようにするために、信号線対５と接触する面に信号線対５の外周形状に合った例えば８つの凹み部３１を設け、この例えば８つの凹み部３１が長手方向に向けて前記集合撚りピッチに合った螺旋形状に構成されても良い。さらに、図３に示される分割された第１の外側位置決め材９Ａも、前記集合撚りピッチに合った螺旋形状に構成することができる。

また、前述した実施の形態では、前記中心位置決め材３と外被１９との間には、第１及び第２の信号線対の配列層７Ａ，７Ｂと、第１の外側位置決め材９Ａが、交互に配置されているが、これに限定されず、複数の信号線対の配列層７と、複数の外側位置決め材９と、がケーブル中心側から外側へ向けて交互に配置されるように構成することができる。

例えば、中心位置決め材３から外側の外被１９に向けて順に、第１の信号線対の配列層７Ａと、第１の外側位置決め材９Ａと、第２の信号線対の配列層７Ｂと、第２の外側位置決め材９Ｂと、第３の信号線対の配列層７Ｃと、・・・第（ｎ−１）の外側位置決め材９と、第ｎの信号線対の配列層７と、が交互に配置されるように構成されても構わない。

上記構成により、この実施の形態の高周波同軸ケーブル１は、中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａが、上述したように集合される複数の信号線対５を整列するだけでなく、集合された複数の信号線対５と一体構造となっているので、高周波同軸ケーブル１自体のテンションメンバー（抗張力体）の役割も兼用することになるので、強度的にも優れたケーブル構造である。

しかも、高周波同軸ケーブル１に何らかの外力が加わって高周波同軸ケーブル１が屈曲される時には、中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａが可撓性を有しており、さらに接触面が滑らかとなっているために信号線対５が中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａとの接触面でケーブルの軸方向に滑るので、各信号線対５に対して無理な外力がかかりにくい可撓性の良好なケーブル構造ができる。したがって、高周波同軸ケーブル１の引き回しに有利である。

また、この実施の形態の高周波同軸ケーブル１は、複数の各信号線対５が中心位置決め材３及び第１の外側位置決め材９Ａで常時保護されているので、電気的特性を劣化させないという効果を有している。また、外部の影響などにより屈曲の力が加わっても、複数の信号線対５の配列が位置ずれしないために、電気的抵抗が少なく、さらに高周波、高電圧の伝送特性に優れる性質を持っており、高周波領域での低損失な高速の高周波同軸ケーブル１を実現することができる。

また、複数の各信号線対５がきれいに配列されて撚られて、均一な構造でケーブル集合されているため、どの部分をとっても同様な電気特性を維持でき、この種の他の高周波同軸ケーブルに比べ長手方向に均一な特性をもつ点で優れているケーブル構造となる。その結果、複数の各信号線対５の位置決めが簡単にできるので、所望の信号線対５を選択できるので取り出しやすく、作業性が良好であり、それに加えて高周波同軸ケーブル１の加工性が良好であり、製造コストが安価である。

この発明の実施の形態の高周波同軸ケーブルの断面図である。 図１で用いられている信号線対の拡大断面図である。 この発明の他の実施の形態における分割された外側位置決め材の部分的な斜視図である。 この発明の実施の形態における分割された中心位置決め材の部分的な斜視図である。 従来の高周波同軸ケーブルの断面図である。 図５で用いられている信号線対の拡大断面図である。

符号の説明

１ 同軸ケーブル
３ 中心位置決め材
５ 信号線対
７ 信号線対の配列層
７Ａ 第１の信号線対の配列層
７Ｂ 第２の信号線対の配列層
７Ｃ 第３の信号線対の配列層
９ 外側位置決め材
９Ａ 第１の外側位置決め材
９Ｂ 第２の外側位置決め材
１１ 外側被覆層
１３ 不織布
１５ Ａｌテープ
１７ 編組シールド
１９ 外被
２１ 信号線導体
２３ 絶縁層
２５ 信号線
２７ ドレン線
２９ 信号線対被覆層
３１ 凹み部

Claims (5)

1. ケーブル中心に配置した中心位置決め材と、
   一対の信号線導体を個別に絶縁層で被覆した信号線を平行に保持してなる信号線対を前記中心位置決め材の外周に同心円上で互いに隣接するように複数配列してなる信号線対の配列層と、
   この信号線対の配列層の外周を同心円上で被せるように配置した外側位置決め材と、
   この外側位置決め材の外周に同心円上で互いに隣接するように配列した複数の信号線対からなる信号線対の配列層と、
   この信号線対の配列層の外周を被覆した外側被覆層と、
   で構成されていることを特徴とする高周波同軸ケーブル。
2. 前記中心位置決め材と外被との間には、複数の前記信号線対の配列層と、複数の前記外側位置決め材と、をケーブル中心側から外側へ向けて交互に配置することを特徴とする請求項１記載の高周波同軸ケーブル。
3. 前記中心位置決め材及び外側位置決め材が、可撓性を有する樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波同軸ケーブル。
4. 前記可撓性を有する樹脂が、発泡性樹脂からなるクッション材であることを特徴とする請求項３記載の高周波同軸ケーブル。
5. 前記外側位置決め材が複数に分割されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の高周波同軸ケーブル。

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