JP3240910U

JP3240910U - シールドされた高速インターフェースケーブルのためのｐｃｂのｒｆノイズ接地

Info

Publication number: JP3240910U
Application number: JP2022600128U
Authority: JP
Inventors: フアン、シャオウ; ウ、ダンス
Original assignee: マーベルアジアピーティーイー、リミテッド
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2023-02-15
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: WO2021183412A1; US11737207B2; DE212021000333U1; US20210282260A1

Abstract

プリント回路基板（ＰＣＢ）は、主面を画定する基板を含む。主面の第１の側は、機能回路要素を取り付けるように構成される。ケーブルコネクタは、シールドされた高周波（ＲＦ）通信ケーブルに結合するために、基板の主面の第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられる。少なくとも１つの構成要素接地層は、主面に平行であり、機能回路要素に結合するように構成される。少なくとも１つのケーブル接地層は主面に平行であり、少なくとも１つの構成要素接地層から分離される。少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層は、基板と同一の広がりを持ち、任意の他の構成要素に結合することなく、コネクタを通してシールドされたＲＦ通信ケーブルのシールドに結合するように構成される。ＲＦ通信システムのノードは、そのようなＰＣＢに取り付けられ得る。

Description

関連出願の相互参照
本開示は、２０２０年３月９日に出願された同時係属中の本考案の譲受人に譲渡された米国仮特許出願第６２／９８７，２４１号の利益を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、シールドされたネットワークケーブルなどの高速インターフェースにおけるシールドされたネットワークケーブルの高周波（ＲＦ）ノイズ接地に関する。より具体的には、本開示は、プリント回路基板に結合されたシールドされたネットワークケーブルのＲＦノイズ接地に関する。

本明細書で提供される背景説明は、本開示の文脈を一般的に提示することを目的としている。本明細書の考案者の研究は、その研究がこの背景セクションに記載されている限り、出願時に先行技術として認められ得ない説明の態様と同様に、本開示の主題に対する先行技術であると明示的にも黙示的にも認められない。

一部の高速インターフェース用、特にネットワーキングアプリケーション用の有線通信リンクは、ケーブルシールド仕様を組み込んだ厳格な電磁両立性要件を含む様々な規格の下で動作する。しかし、多くの状況では、ケーブルシールド内のＲＦノイズ電流をコネクタを通して接地にそらすことは困難である。

本開示の主題の実装によるプリント回路基板は、主面を画定する基板と、機能回路要素を取り付けるように構成される基板の主面の第１の側と、シールドされた高周波（ＲＦ）通信ケーブルに結合するために、基板の主面の第１の側の反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、機能回路要素に結合するように構成される主面に平行な少なくとも１つの構成要素接地層と、主面に平行で、少なくとも１つの構成要素接地層から分離された少なくとも１つのケーブル接地層とを含む。少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層は、基板と同一の広がりを持ち、任意の他の構成要素に結合することなく、コネクタを通してシールドされたＲＦ通信ケーブルのシールドに結合するように構成される。

そのようなプリント回路基板の第１の実装では、少なくとも１つのケーブル接地層は、複数のケーブル接地層を含み得、複数のケーブル接地層内の各ケーブル接地層は、複数のケーブル接地層内の他の各ケーブル接地層から分離される。

そのようなプリント回路基板の第２の実装は、少なくとも１つの追加の構成要素接地層をさらに含み得る。少なくとも１つの追加の構成要素接地層のうちのそれぞれ１つは、基板と同一の広がりを持ち、少なくとも１つのケーブル接地層のそれぞれ１つに密に無線結合され得る。

本開示の主題の実装による有線高周波（ＲＦ）通信システムは、複数のノード、少なくとも１つの機能回路構成要素を含む複数のノード内の少なくとも１つのノード、および主面を画定する基板を有するプリント回路基板を含む。少なくとも１つの機能回路構成要素は、基板の主面の第１の側に取り付けられる。プリント回路基板はさらに、基板の主面の第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、主面に平行で、少なくとも１つの機能構成要素に結合された少なくとも１つの構成要素接地層と、主面に平行で、少なくとも１つの構成要素接地層から分離された少なくとも１つのケーブル接地層とを含み、少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層は、基板と同一の広がりを持つ。シールドされたＲＦケーブルは、少なくとも１つのノードを複数のノード内の別のノードに結合するためにケーブルコネクタに結合され、コネクタを通して少なくとも１つのケーブル接地層に導電的に結合されるシールドを有し、少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層は、任意の他の構成要素に結合しない。

そのような有線ＲＦ通信システムの第１の実装では、少なくとも１つのケーブル接地層は、複数のケーブル接地層を含み得、複数のケーブル接地層内の各ケーブル接地層は、複数のケーブル接地層内の他の各ケーブル接地層から分離される。

そのような有線ＲＦ通信システムの第２の実装では、プリント回路基板は、少なくとも１つの追加の構成要素接地層をさらに含み得る。少なくとも１つの追加の構成要素接地層のうちのそれぞれ１つは、基板と同一の広がりを持ち、少なくとも１つのケーブル接地層のそれぞれ１つに密に無線結合され得る。

その第２の実装の例では、少なくとも１つのケーブル接地層は、複数のケーブル接地層を含み得、少なくとも１つの追加の構成要素接地層のうちの少なくとも１つは、２つのケーブル接地層の間に配置され得る。

そのような有線ＲＦ通信システムの第３の実装は、少なくとも１つのケーブル接地層に無線結合される無限接地面をさらに含み得る。

その第３の実装の第１の例では、少なくとも１つのケーブル接地層は、無限接地面に対面し得る。その第３の実装の第２の例では、少なくとも１つのケーブル接地層は、無限接地面から離れて対面し得る。

その第３の実装の第４の例では、有線ＲＦ通信システムは、自動車ネットワークであり得、無限接地面は、車両シャーシまたはバッテリ接地に結合された車両構造構成要素であり得る。

そのような有線ＲＦ通信システムの第４の実装では、少なくとも１つのノードは、少なくとも１つのノードを囲む接地エンクロージャをさらに含み得、接地エンクロージャはシールドに導電的に結合され得る。

複数のノードを有する有線高周波（ＲＦ）通信システムにおけるケーブルのシールドでは、ノイズ電流を接地にそらすための本開示の主題の実装による方法は、複数のノード内の１つのノード内のプリント回路基板のケーブル接地層にシールドを導電的に結合する段階を備え、ノードは、（ｉ）少なくとも１つの機能回路構成要素と、（ｉｉ）主面を画定する基板を有するプリント回路基板とを有し、少なくとも１つの機能回路構成要素は、基板の主面の第１の側に取り付けられ、プリント回路基板は、（ａ）基板の主面の第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、（ｂ）主面に平行で、少なくとも１つの機能構成要素に結合された少なくとも１つの構成要素接地層とをさらに含み、ケーブル接地層は主面に平行で、少なくとも１つの構成要素接地層から分離され、任意の他の構成要素に結合することなく、基板と同一の広がりを持つ。

そのような方法の第１の実装は、少なくとも１つの追加の構成要素接地層のそれぞれからのケーブル接地層の分離を維持しながら、基板と同一の広がりを持つ少なくとも１つの追加のケーブル接地層にシールドを結合することをさらに含み得る。

その第１の実装の例は、基板と同一の広がりを持つ少なくとも１つの追加の構成要素接地層を、ケーブル接地層のそれぞれの１つおよび少なくとも１つの追加のケーブル接地層の１つに密に無線結合することをさらに含み得る。

そのような方法の第２の実装は、基板と同一の広がりを持つ追加の構成要素接地層をケーブル接地層に密に無線結合することをさらに含み得る。

そのような方法の第３の実装では、シールドをケーブル接地層に結合することは、シールドを、構成要素接地層に密に無線結合されるケーブル接地層に結合することを含み得る。

そのような方法の第４の実装は、ケーブル接地層を無限接地面に無線で結合することをさらに含み得る。

そのような第４の実装の第１の例は、ケーブル接地層を無限接地面に対面するように向けることをさらに含み得る。そのような第４の実装の第２の例は、ケーブル接地層を無限接地面から離れて対面するように向けることをさらに含み得る。

そのような第４の実装の第３の例では、有線ＲＦ通信システムが自動車ネットワークである場合、ケーブル接地層を無限接地面に無線結合することは、ケーブル接地層を車両構造構成要素に無線結合することを含み得る。

本開示のさらなる特徴、その性質、および様々な利点は、同様の参照符号が全体を通して同様の部分を指す、添付の図面と併せて解釈される以下の詳細な説明を考慮すると明らかになるであろう。

本開示の主題の実装を組み込んだ有線通信システムの一部を示す。

図１の一部の拡大図である。

本開示の主題の第１の実装の断面図である。

本開示の主題の第２の実装の断面図である。

本開示の主題の第３の実装の断面図である。

本開示の主題の第４の実装の断面図である。

本開示の主題の第５の実装の断面図である。

本開示の主題の第６の実装の断面図である。

本開示の主題の第７の実装の断面図である。

本開示の主題の実装による方法を示すフロー図である。

上記で述べたように、一部の高速インターフェース用、特に、例えば、ネットワーキングアプリケーション用の有線接続は、ケーブルシールド仕様を組み込んだ厳格な電磁両立性要件を含む様々な規格の下で動作する。これらのアプリケーションには、ＩＥＥＥ８０２．３ｃｈおよび８０２．３ｃｙ規格、ならびに、ＭＩＰＩＡｌｌｉａｎｃｅ，Ｉｎｃ．のＡ－ＰＨＹｌｏｎｇ－ｒｅａｃｈＳｅｒＤｅｓ規格、ならびにＮＡＶＡｌｌｉａｎｃｅおよびＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｅｒＤｅｓＡｌｌｉａｎｃｅ（ＡＳＡ）によって設定された規格下での自動車用イーサネット（登録商標）が含まれ得る。しかし、本開示の主題は、ＲＦ範囲内の周波数を介した他の種類の高速シグナリングにも関連し得る。

直流信号は干渉を誘導する可能性があるが、本開示は、主に、交流信号またはＲＦ信号から生じる、または引き起こされる（例えば、データ信号における）干渉に関する。前述の規格およびその他の関連する規格では、ケーブルをシールドし、ケーブルコネクタを接地する必要があるが、多くの状況では、ケーブルシールドで誘導されるＲＦノイズ電流をコネクタを通して接地にそらすことは困難であり得る。

典型的なシナリオでは、機能回路はケーブルコネクタと共にプリント回路基板に取り付けられる。例えば、ネットワークシナリオでは、機能回路にはイーサネット物理層トランシーバ（ＰＨＹ）、ならびにその他の構成要素が含まれ得、ケーブルコネクタは、接地された同軸コネクタ、またはシールドされたツイストペア（ＳＴＰ）またはシールドされたパラレルペア（ＳＰＰ）ケーブル用の接地されたコネクタである。

よく知られているように、プリント回路基板（ＰＣＢ）は、ＰＨＹを他の構成要素ならびにケーブルコネクタ内の導体と相互接続するために導電性トレースのパターンが形成されている金属表面層を有する誘電体基板層を有し得る。より複雑なＰＣＢは、追加の誘電体層によって分離された複数のパターン化された金属層を有し、トレースが交差せずに横断できるようにすることで、より複雑な信号ルーティングを提供する（例えば、スルーホールビアを使用して、信号がある層から別の層にジャンプできるようにする）。

そのような多層ＰＣＢでは、余分な金属層の１つまたは複数を接地面に使用し得る。通常、１つまたは複数の接地面の第１のセットが機能構成要素用に提供され、１つまたは複数の接地面の別個の組みがケーブルコネクタ用に提供される。「デジタル」または「信号」または「構成要素」接地は、「ケーブル」接地とは別の金属層に形成され得るが、信号接地およびケーブル接地を同じ金属層に形成されることも知られている。信号接地およびケーブル接地が同じ金属層に形成されている場合、その金属層は通常、２つの接地面が電気的に分離されるように分割される。複数の信号接地面および複数のケーブル接地面が提供される場合でも、通常、各金属層は電気的に分離された信号接地面およびケーブル接地面の両方として使用するために分割される。したがって、通常、信号接地面もケーブル接地面も、ＰＣＢと同一の広がりを持つ連続層ではない。

一部の従来の実装では、信号接地面およびケーブル接地面は直流（ＤＣ）ドメインで分離されているが、これらのそれぞれの信号接地面およびケーブル接地面は、１つまたは複数の結合コンデンサによって交流（ＡＣ）ドメインまたはＲＦドメインで結合され得る。しかし、ＡＣ結合にもかかわらず、従来の実装では、周囲環境のＲＦ信号またはＰＣＢ上の機能構成要素からのＲＦ信号によってケーブルシールドに誘導された後、ケーブル接地面に流れ込む強力なＲＦ干渉電流の分散を妨げるギャップが残っている。さらに、これらの典型的な接地面は、強力なＲＦ干渉電流の分散をさらに妨げる構成要素の接続を有し得、さらに、機能構成要素によって誘導される微小信号電流を流し得る。

そのようなＰＣＢアセンブリは、車両制御信号に対するリアルタイム、低遅延、信頼性の高い応答が必要なため、特に干渉に敏感な高速ネットワーク環境である、自動車ネットワークなどのネットワーク化されたシステムのノードであり得る。しかし、そのようなアセンブリは、任意の有線ネットワーキングまたは通信環境で使用され得る。そのような環境では、シールドされたケーブルがＰＣＢアセンブリを相互接続していても、干渉がケーブルシールドに著しいＲＦ電流を誘導し得、このＲＦ電流は、ＰＣＢ接地面に伝導して、「真の」接地（例えば、自動車環境でのシャーシ接地またはバッテリ接地）に分散しなければならない。

本開示の主題の実装によれば、プリント回路基板は、任意の従来の１つまたは複数の信号接地面および任意の１つまたは複数のケーブル接地面に加えて、少なくとも１つの追加の「固体」接地面または接地層を含む。「固体」接地面は、プリント回路基板と同一の広がりを持つ接地面であり、構成要素の接続によって分割も遮断もされない。本開示の主題の実装による少なくとも１つの固体接地面は、機能回路要素を有する面とは反対側のプリント回路板の基板の主面の側に配置される。シールドされたＲＦ通信ケーブルに結合するためのコネクタは、プリント回路板の基板の固体ケーブル接地面と同じ側に取り付けられる。固体ケーブル接地面は、コネクタを通して、シールドされたＲＦ通信ケーブルのシールドに結合するように構成される。複数の追加の固体ケーブル接地面が提供され得る。１つまたは複数の固体ケーブル接地面を有することで、プリント回路基板の基板と完全には同一の広がりを持たない典型的なケーブル接地面と比較して、シールドされたケーブルのシールドで誘導され得、機能構成要素の接地側への接続によって遮断され得、誘導された微小信号電流が流れ得る、改善されたＲＦ干渉電流の迂回または分散を提供する。

１つまたは複数の固体ケーブル接地面だけでなく、１つまたは複数の固体信号接地面も提供することによって、さらなる改善を実現し得る。各固体信号接地面は、固体ケーブル接地面の１つに密結合するべきである。厚さが０．７ミル（約１７．８μｍ）と２．０ミル（約５０．８μｍ）の間の銅層を有する標準的な厚さのＰＣＢの場合、固体信号接地面と固体ケーブル接地面との間の分離距離が約１０ミル（約２５４μｍ）未満であれば、密結合と見なされる。（ケーブルシールドから接地への干渉電流を分散させる）固体ケーブル接地面と交互配置され、密結合された、（主に機能構成要素を接地する）そのような固体信号接地面の提供により、ＰＣＢの端部で、固体ケーブル接地面のＲＦノイズ電流が固体信号接地面に結合するため、機能構成要素の接地だけでなく、ケーブル接地も改善される。

上記で説明したように、本開示の主題によるＰＣＢは、有線ＲＦ通信システムの一部として使用され得る。有線ＲＦ通信システムの例には、限定されないが、イーサネットシステム、特に自動車用イーサネットシステムが含まれる。そのようなシステムで使用すると、本開示の主題の実装によるＰＣＢは、無限接地面としてモデル化するのに十分な大きさの接地面の近くにＰＣＢが配置されている場合、ＲＦノイズ電流のさらに良好な迂回または分散を経験する。地上非移動システムでは、地球自体が究極の無限接地であるが、十分に接地された実質的な金属構造は、無限接地面としてモデル化され得る。自動車用イーサネットシステムでは、車体またはシャーシ構造部材などの車両構造構成要素によって、無限接地が提供され得る。

無限接地面の有益な効果は、固体ケーブル接地面が無限接地面に対面するように向いている場合に最も顕著になるが、固体ケーブル接地面が無限接地面から離れて対面するように向いている場合でも、または、ＰＣＢが無限接地面に垂直に向いているが近接している場合でも、実質的な有益な効果が得られる。「近接」とは、ＰＣＢが無限接地面に十分に近く、無限接地面と固体ケーブル接地面との間でワイヤレス結合が発生することを意味する。

本開示の主題は、図１から図１０を参照することによってよりよく理解され得る。

図１は、シールドされたケーブル１０２によって相互接続された一対のプリント回路基板（ＰＣＢ）１０１を含む有線通信システムの部分１００を示す。本開示の主題の実装によれば、各プリント回路基板１０１（図２に、より詳細に示される）は、ケーブル１０２のシールドを、ＰＣＢ１０１に取り付けられた機能構成要素を接地するために使用される層とは別個の、ＰＣＢ１０１の１つまたは複数の接地層に結合するシールドされたコネクタ２０１を含む。

（図１および２に描くように）各ＰＣＢ１０１の最上層２０２は、図２に最もよく示すように、ＰＣＢ１０１と同一の広がりを持ち、シールドされたケーブルコネクタ２０１が取り付けられている場所を除いて、ＰＣＢ１０１の広がりにわたって遮断されていない、前述の固体ケーブル接地面である。次に下の金属層（図１および図２に描かれ、仮想線で視覚化されている）は、最上部の固体ケーブル接地面２０２の下に配置される。下の金属層は、下の金属層の導通を遮断する溝２０５によって分割される。その結果、下の金属層は、ケーブル接地面２１２と信号接地面２０３に分割され、それぞれが下の金属層の一部のみを占有、言い換えれば、ＰＣＢ１０１の全体の広がりよりも小さくなる。したがって、最上部の固体ケーブル接地面２０２は、ＰＣＢ１０１の上層全体を占有するが、下のケーブル接地面２１２は、ケーブルコネクタ２０１を直接取り囲む領域のみを占め、下の金属層の残りの部分を占める信号接地面２０３と同一平面上にあるが、図１および図２に示した実装では、信号接地面２０３から分離されている。機能構成要素（図示せず）は、（図１および図２に描くように）ＰＣＢ１０１の最下層２２２に取り付けられ得る。

図１および図２に示すタイプの実装は、固体ケーブル接地面２０２が無限接地面に結合するために無限接地面２０４に十分近くにＰＣＢ１０１（およびケーブル１０２）を配置する、上記で説明した任意選択を具現化する。これらの特定の実装は、自動車の実装では、バッテリ接地またはシャーシ接地に接続された車両構造構成要素であり得、固定された地上実装では、真の接地に接続された金属製の「ベンチ」またはその他の導電性構造物であり得る、固体ケーブル接地面２０２が無限接地面２０４から離れて対面する変形を具現化する。

本開示の主題の実装による様々な導電層の様々なサンプル構成が、図３～図９の断面図に概略的に示されており、導電層の厚さ、およびそれらの間の誘電体層（空間によって暗示されているが、図面の明瞭さを維持するために明示的には示されていない）は縮尺通りには描かれていない。これらの図面では、ＰＣＢ１０１（ならびにケーブルシールド）と同一の広がりを持つ固体ケーブル接地面は太い実線で示され、従来のケーブル接地面は細かい破線で示され、信号接地面は粗い破線で示される。複数の平行な接地面が結合されている場合、その結合はそれらの平面に垂直な線で示される。垂直線は、それが接続する平面と同じように、破線または非破線である。

図３の断面図では、プリント回路基板３０１の主面を真横から見て、物理層トランシーバ（ＰＨＹ）として描かれている機能回路構成要素３０２は、信号接地面３０６と導電関係にあり、図面の向きで最上層として示される表面上に配置される。固体ケーブル接地面３０３は、最下層として示される表面上に配置される。コネクタ３０４は従来のケーブル接地面３０７に結合されているが、コネクタ３０４はまた、固体ケーブル接地面３０３と導電関係で取り付けられ、導電性シールド３１５によって囲まれた複数（示されているのは２つ）の信号導体３２５を含むケーブル３０５のための接続を提供する。固体ケーブル接地面３０３、コネクタ３０４、およびケーブル３０５の間の導電関係により、ＲＦ干渉信号によってケーブルシールド３１５に誘導された任意のＲＦ電流が、コネクタ３０４を通して接地面３０３に伝導されるか、または接地面３０３を迂回して、接地に分散されることが可能になる。

信号導体３２５（図２も参照）は、複数のシングルエンド導体または差動導電対の部材であり得、信号接地面３０６の１つに接地導電関係で取り付けられる、機能回路構成要素３０２（例えば、ＰＨＹ）に結合される。信号接地面３０６およびケーブル接地面３０７は物理的に分離され、ＤＣドメインでは電気的に分離されているが、信号接地面３０６およびケーブル接地面３０７は、（ａ）信号接地面３０６のうちの１つおよび（ｂ）ケーブル接地面３０７のうちの１つの両方と導電関係で示されている、結合コンデンサ３０８によってＡＣ／ＲＦドメインで結合され得る。

図４に示す構成４００は、ＰＣＢ３００が無限接地面４０１に隣接して示されていることを除いて、構成３００と実質的に同一である。上記で述べたように、自動車の実装では、無限接地面４０１は、車両シャーシなどの車両構造構成要素であり得る。この構成では、固体ケーブル接地面３０３、コネクタ３０４、およびケーブル３０５は、無限接地面４０１に対面している。ケーブル接地面３０３は、ＲＦ電流を接地に分散させる助けとなるように、ＲＦ電流が無限接地面４０１に結合できる距離に配置される。固体ケーブル接地面３０３と無限接地面４０１との間の典型的な距離は、０．５ｃｍから１０ｃｍの間である。自動車システムのほとんどの電磁両立性（ＥＭＣ）試験規格、ならびに軍事規格（例えば、ＭＩＬＳＴＤ４６１）を含む他の業界規格では、距離は５ｃｍである。

図５に示す構成５００では、ＰＣＢ３００は、この場合も図４のように無限接地面４０１に隣接して示されているが、図２のように、固体ケーブル接地面３０３が無限接地面４０１から離れて対面している。構成５００は、ＲＦ干渉電流を接地に分散させる点で構成４００ほどには機能し得ないが、構成５００は、依然として無限接地面を持たない構成よりも機能し、フォームファクタの制約に基づくいくつかの実際的な実装で必要になり得る。

図６の構成６００は、図３の構成３００と同様であり、対応する構成要素は、構成３００の構成要素と同じ番号が付けられている。しかし、構成６００は、構成３００のように単に１つの固体ケーブル接地面ではなく、２つの固体ケーブル接地面３０３を有しており、それぞれがＰＣＢ１０１と同一の広がりを持っている。追加の固体ケーブル接地面３０３を追加することで、１つの固体ケーブル接地面からＰＣＢの端部にある隣接する固体ケーブル接地面へのＲＦ干渉電流のワイヤレス結合を通じて、接地へのＲＦ干渉電流の分散をさらに改善でき、ＲＦ干渉電流のための接地への追加経路を提供する。

図７の構成７００のように、第３の固体ケーブル接地面３０３を追加すると、さらなる改善が観察される。構成６００の場合と同様に、構成７００は、構成３００と多くの構造的特徴を共有し、図６のように、対応する構成要素は、構成３００の構成要素と同じ番号が付けられている。しかし、構成７００は、ＰＣＢ１０１同一の広がりを持つ３つの固体ケーブル接地面３０３を有し、構成６００の２つの固体ケーブル接地面３０３よりもさらに多くのＲＦ干渉電流のための接地への追加経路を提供する。

構成４００、５００、６００、および７００と同様に、図８の構成８００は、構成３００と共通の多くの特徴を共有する（この場合も、対応する構成要素は、構成３００の構成要素と同じ番号が付けられる）。しかし、構成８００は、２つの固体信号接地面３０３に加えて、固体ケーブル接地面８０１も有する。信号接地面３０６と同様に信号接地面であり、ケーブル接地面ではないことを示すために破線で示されているが、固体ケーブル接地面３０３と同様に、固体信号接地面８０１が、ＰＣＢ３０１同一の広がりを持つ「固体」接地面であり、８１１で接地に接続されている場合を除いて、いかなる構成要素または他の接続によっても遮断されないという点で、固体信号接地面８０１は信号接地面３０６とは異なる。特に、固体信号接地面８０１は、２つの固体ケーブル接地面３０３と交互配置される、すなわち、その間に配置される。固体信号接地面８０１の追加により、機能回路構成要素３０２の接地が改善され、さらに、固体信号接地面８０１の追加により、図６および図７に関連して上記で説明したものと同様の端部結合から生じる、ケーブルシールド３１５からのＲＦ干渉電流の分散も改善される。ただし、この場合は、固体ケーブル接地面３０３と固体信号接地面８０１との間に端部結合が存在する。

固体信号接地面８０１の存在は、固体信号接地面８０１が隣接する固体ケーブル接地面３０３に密結合されている場合、ケーブルシールド３１５からのＲＦ干渉電流の分散を最も効果的に改善する。上記で説明したように、従来の寸法のＰＣＢの場合、「密結合」とは、ワイヤレス結合を行うことを可能にするために、最大で約１０ミル（約２５４μｍ）、好ましくは約４ミル（約１０１．６μｍ）と約８ミル（約２０２．３μｍ）の間の分離を有することを意味する。実際、構成８００には２つの固体ケーブル接地面３０３が示されているが、単一の固体ケーブル接地面３０３に密結合された単一固体信号接地面８０１を追加することにより、ケーブルシールド３１５からのＲＦ干渉電流の分散が、追加の固体ケーブル接地面３０３を提供するよりも改善される。固体ケーブル接地面３０３および固体信号接地面８０１の複数の密結合対は、さらに良好に機能する。

図９は、図１に示すような、本開示の主題の実装によるシステムの接地面構成９００を示す。構成９００は、ケーブル３０５によって相互接続された、本開示の主題の実装に従って構成されたＰＣＢ９１１をそれぞれが有する２つの別個のノード９０１を含む。図９に示す実装９００では、各ＰＣＢ９１１は構成３００と同様であるように示されているが、前述の構成のいずれも、本開示の主題の実装によるシステムの任意の個々のノードで使用され得、２つのＰＣＢ９１１は、互いに構成が異なり得る。さらに、各ノード９０１は、ケーブルコネクタ３０４に導電的に結合され、それによって、コネクタ３０４がエンクロージャ９１２を通過するケーブルシールド３１５に導電的に結合され得る、接地された導電性エンクロージャ９１２によって囲まれている（例えば、好適には「ファラデーケージ」）ように示されている。しかし、本開示の主題の実装によるシステムの任意のノードへのそのようなエンクロージャの包含は任意選択であり、それぞれの特定の実装の状況に基づき得る。

本開示の主題の実装による方法が図１０に示されている。

方法１０００は１００１で始まり、複数のノードを有する有線ＲＦ通信システムにおけるケーブルのシールドが、複数のノード内の１つのノード内のプリント回路基板のケーブル接地層に導電的に結合され、ノードは、（ｉ）少なくとも１つの機能回路構成要素と、（ｉｉ）主面を画定する基板を有するプリント回路基板とを有し、少なくとも１つの機能回路構成要素は、基板の主面の第１の側に取り付けられ、プリント回路基板は、（ａ）基板の主面の第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、（ｂ）主面に平行で、少なくとも１つの機能構成要素に結合された少なくとも１つの構成要素接地層とをさらに含み、ケーブル接地層は主面に平行で、基板と同一の広がりを持つ。方法１０００はここで終了し得る。

しかし、任意選択で、１００２において、基板と同一の広がりを持つ追加の構成要素接地層が、ケーブル接地層に密結合される。次に、任意選択で、１００３において、追加の構成要素接地層をケーブル接地層に密結合する任意選択が１００２において実行されたか否かにかかわらず、シールドが追加のケーブル接地層に結合され、方法１０００が終了するか、または任意選択で、方法１０００は１００２の後に終了する。

したがって、プリント回路基板に結合されたシールドされたネットワークケーブルのシールドの接地を改善することによってＲＦノイズを軽減するための構造が説明された。

本明細書および以下の実用新案登録請求の範囲で使用される場合、「ＡおよびＢのうちの１つ」という解釈は、「ＡまたはＢ」を意味するものとする。

上記は本考案の原理の例示にすぎず、本考案は、限定ではなく説明の目的で提示された、説明される実施形態以外によっても実施でき、本考案は、以下の実用新案登録請求の範囲によってのみ限定されることに留意されたい。
［他の可能な項目］
［項目１］
プリント回路基板であって、
主面を画定する基板と、
機能回路要素を取り付けるように構成される前記基板の前記主面の第１の側と、
シールドされた高周波（ＲＦ）通信ケーブルに結合するために、前記基板の前記主面の前記第１の側の反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、
前記機能要素に結合するように構成される前記主面に平行な少なくとも１つの構成要素接地層と、
前記主面に平行で、前記少なくとも１つの構成要素接地層から分離された少なくとも１つのケーブル接地層とを備え、前記少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記基板と同一の広がりを持ち、任意の他の構成要素に結合することなく、前記コネクタを通して前記シールドされたＲＦ通信ケーブルのシールドに結合するように構成される、プリント回路基板。
［項目２］
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、複数のケーブル接地層を有し、前記複数のケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記複数のケーブル接地層内の他の各ケーブル接地層から分離される、項目１に記載のプリント回路基板。
［項目３］
少なくとも１つの追加の構成要素接地層をさらに備え、
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層のそれぞれ１つが、前記基板と同一の広がりを持ち、前記少なくとも１つのケーブル接地層のそれぞれ１つに密に無線結合される、項目１に記載のプリント回路基板。
［項目４］
有線高周波（ＲＦ）通信システムであって、
複数のノードであって、前記複数のノード内の少なくとも１つのノードが、
少なくとも１つの機能回路構成要素と、
主面を画定する基板を有するプリント回路基板とを有し、前記少なくとも１つの機能回路構成要素が前記基板の前記主面の第１の側に取り付けられ、前記プリント回路基板がさらに、
前記基板の前記主面の前記第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、
前記主面に平行で、前記少なくとも１つの機能構成要素に結合された少なくとも１つの構成要素接地層と、
前記主面に平行で、前記少なくとも１つの構成要素接地層から分離された少なくとも１つのケーブル接地層であって、前記少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記基板と同一の広がりを持つ、少なくとも１つのケーブル接地層とを含む、複数のノードと、
前記少なくとも１つのノードを前記複数のノード内の別のノードに結合するために前記ケーブルコネクタに結合され、前記コネクタを通して、前記少なくとも１つのケーブル接地層に導電的に結合されたシールドを有するシールドされたＲＦケーブルであって、前記少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、任意の他の構成要素に結合されていない、シールドされたＲＦケーブルと
を備える有線ＲＦ通信システム。
［項目５］
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、複数のケーブル接地層を有し、前記複数のケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記複数のケーブル接地層内の他の各ケーブル接地層から分離される、項目４に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目６］
前記プリント回路基板が、少なくとも１つの追加の構成要素接地層をさらに備え、
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層のそれぞれ１つが、前記基板と同一の広がりを持ち、前記少なくとも１つのケーブル接地層のそれぞれ１つに密に無線結合される、項目４に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目７］
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、複数のケーブル接地層を有し、
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層の少なくとも１つが、２つのケーブル接地層の間に配置される、項目６に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目８］
前記少なくとも１つのケーブル接地層に無線結合される無限接地面をさらに備える、項目４に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目９］
前記少なくとも１つのケーブル接地層が前記無限接地面に対面する、項目８に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目１０］
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、前記無限接地面から離れて対面する、項目８に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目１１］
前記有線ＲＦ通信システムが、自動車ネットワークであり、
前記無限接地面が、車両シャーシまたはバッテリ接地に結合された車両構造構成要素である、項目８に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目１２］
前記少なくとも１つのノードが、少なくとも１つのノードを囲む接地エンクロージャをさらに有し、
前記接地エンクロージャが、前記シールドに導電的に結合される、項目４に記載の有線ＲＦ通信システム。
［項目１３］
複数のノードを有する有線高周波（ＲＦ）通信システムにおいて、ケーブルのシールド内のノイズ電流を接地にそらす方法であって、前記方法が、
前記複数のノード内の１つのノード内のプリント回路基板のケーブル接地層に前記シールドを導電的に結合する段階を備え、前記ノードが、（ｉ）少なくとも１つの機能回路構成要素と、（ｉｉ）主面を画定する基板を有するプリント回路基板とを有し、前記少なくとも１つの機能回路構成要素が、前記基板の前記主面の第１の側に取り付けられ、前記プリント回路基板が、（ａ）前記基板の前記主面の前記第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、（ｂ）前記主面に平行で、前記少なくとも１つの機能構成要素に結合された少なくとも１つの構成要素接地層とをさらに含み、前記ケーブル接地層が、前記主面に平行で、前記少なくとも１つの構成要素接地層から分離され、任意の他の構成要素に結合することなく、前記基板と同一の広がりを持つ、方法。
［項目１４］
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層のそれぞれからの前記ケーブル接地層の分離を維持しながら、前記基板と同一の広がりを持つ少なくとも１つの追加のケーブル接地層に前記シールドを結合する段階をさらに備える、項目１３に記載の方法。
［項目１５］
前記基板と同一の広がりを持つ少なくとも１つの追加の構成要素接地層を、前記ケーブル接地層のそれぞれの１つおよび前記少なくとも１つの追加のケーブル接地層の１つに密に無線結合する段階をさらに備える、項目１４に記載の方法。
［項目１６］
前記基板と同一の広がりを持つ追加の構成要素接地層を前記ケーブル接地層に密に無線結合する段階をさらに備える、項目１３に記載の方法。
［項目１７］
前記シールドをケーブル接地層に結合する段階が、前記シールドを、構成要素接地層に密に無線結合されるケーブル接地層に結合する段階を備える、項目１３に記載の方法。
［項目１８］
前記ケーブル接地層を無限接地面に無線結合する段階をさらに備える、項目１３に記載の方法。
［項目１９］
前記ケーブル接地層を前記無限接地面に対面するように向ける段階をさらに備える、項目１８に記載の方法。
［項目２０］
前記ケーブル接地層を前記無限接地面から離れて対面するように向ける段階をさらに備える、項目１８に記載の方法。
［項目２１］
前記有線ＲＦ通信システムが自動車ネットワークである場合、前記ケーブル接地層を無限接地面に無線結合する段階が、前記ケーブル接地層を車両構造構成要素に無線結合する段階を有する、項目１８に記載の方法。

Claims

プリント回路基板であって、
主面を画定する基板と、
機能回路要素を取り付けるように構成される前記基板の前記主面の第１の側と、
シールドされた高周波（ＲＦ）通信ケーブルに結合するために、前記基板の前記主面の前記第１の側の反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、
前記機能回路要素に結合するように構成される前記主面に平行な少なくとも１つの構成要素接地層と、
前記主面に平行で、前記少なくとも１つの構成要素接地層から分離された少なくとも１つのケーブル接地層とを備え、前記少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記基板と同一の広がりを持ち、任意の他の構成要素に結合することなく、前記ケーブルコネクタを通して前記シールドされたＲＦ通信ケーブルのシールドに結合するように構成される、プリント回路基板。
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、複数のケーブル接地層を有し、前記複数のケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記複数のケーブル接地層内の他の各ケーブル接地層から分離される、請求項１に記載のプリント回路基板。
少なくとも１つの追加の構成要素接地層をさらに備え、
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層のそれぞれ１つが、前記基板と同一の広がりを持ち、前記少なくとも１つのケーブル接地層のそれぞれ１つに密に無線結合される、請求項１または２に記載のプリント回路基板。
有線高周波（ＲＦ）通信システムであって、
複数のノードであって、前記複数のノード内の少なくとも１つのノードが、
少なくとも１つの機能回路構成要素と、
主面を画定する基板を有するプリント回路基板とを有し、前記少なくとも１つの機能回路構成要素が前記基板の前記主面の第１の側に取り付けられ、前記プリント回路基板がさらに、
前記基板の前記主面の前記第１の側とは反対側の第２の側に取り付けられたケーブルコネクタと、
前記主面に平行で、前記少なくとも１つの機能回路構成要素に結合された少なくとも１つの構成要素接地層と、
前記主面に平行で、前記少なくとも１つの構成要素接地層から分離された少なくとも１つのケーブル接地層であって、前記少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記基板と同一の広がりを持つ、少なくとも１つのケーブル接地層とを含む、複数のノードと、
前記少なくとも１つのノードを前記複数のノード内の別のノードに結合するために前記ケーブルコネクタに結合され、前記ケーブルコネクタを通して、前記少なくとも１つのケーブル接地層に導電的に結合されたシールドを有するシールドされたＲＦケーブルであって、前記少なくとも１つのケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、任意の他の構成要素に結合されていない、シールドされたＲＦケーブルと
を備える有線ＲＦ通信システム。
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、複数のケーブル接地層を有し、前記複数のケーブル接地層内の各ケーブル接地層が、前記複数のケーブル接地層内の他の各ケーブル接地層から分離される、請求項４に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記プリント回路基板が、少なくとも１つの追加の構成要素接地層をさらに備え、
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層のそれぞれ１つが、前記基板と同一の広がりを持ち、前記少なくとも１つのケーブル接地層のそれぞれ１つに密に無線結合される、請求項４または５に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、複数のケーブル接地層を有し、
前記少なくとも１つの追加の構成要素接地層の少なくとも１つが、２つのケーブル接地層の間に配置される、請求項６に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記少なくとも１つのケーブル接地層に無線結合される無限接地面をさらに備える、請求項４から７のいずれか一項に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記少なくとも１つのケーブル接地層が前記無限接地面に対面する、請求項８に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記少なくとも１つのケーブル接地層が、前記無限接地面から離れて対面する、請求項８に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記有線ＲＦ通信システムが、自動車ネットワークであり、
前記無限接地面が、車両シャーシまたはバッテリ接地に結合された車両構造構成要素である、請求項８から１０のいずれか一項に記載の有線ＲＦ通信システム。
前記少なくとも１つのノードが、少なくとも１つのノードを囲む接地エンクロージャをさらに有し、
前記接地エンクロージャが、前記シールドに導電的に結合される、請求項４から１１のいずれか一項に記載の有線ＲＦ通信システム。