JP3624300B2 - Data transmission signal bundle and data transmission cable - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送用信号線束およびデータ伝送用ケーブルに関し、さらに詳しくは、高周波ノイズ成分の伝送を十分に抑制できるように改良したデータ伝送用信号線束およびデータ伝送用ケーブルに関する。特に、SCSI(Small Computer System Interface )ケーブルに有用である。
【0002】
【従来の技術】
図14は、従来のSCSIケーブル900を用いたSCSI接続システムの一例を示す説明図である。
このSCSI接続システムC’において、パソコンPのSCSIインタフェースポートには、SCSIケーブル900を介して、ハードディスク装置HDが接続されている。
【0003】
図15は、前記SCSIケーブル900の構造例を示す断面図である。
図15の(a)に示すように、このSCSIケーブル900は、データ信号路の各配置位置(点線で示す)A1,B1,B2,…,B24の外周に、不織布テープ90をスパイラル状に巻き回し、その外周にアルミポリエステルテープ91をスパイラル状に巻き回し、その外周を錫めっき銅線の編組92で被覆し、その外周に絶縁シース93を形成した構成である。
図15の(b)に示すように、前記配置位置A1,B1〜B24には、データ伝送用信号線束910A,910Bを対撚りにした対撚りデータ伝送用信号線束が配置されている。
図15の(c)に示すように、前記データ伝送用信号線束910A(910Bも同じ構成)は、信号導線1の外周に錫めっき層922を形成したデータ伝送用信号線920を7本だけ束ね、その外周に絶縁層3を形成した構成である。
【0004】
図16は、上記SCSIケーブル900の減衰特性を測定した結果を示すグラフである。なお、SCSIケーブル900のケーブル長は2mである。
グラフより、周波数f=0.3〜100MHzの範囲では、減衰量が非常に小さいことが判る。
また、周波数f=100MHz〜500MHzの範囲では、減衰量は、周波数fが高くなるにつれて少しずつ大きくなるが、500MHzでも8dB程度であり、比較的に小さいことが判る。
【0005】
図17は、前記SCSIケーブル900を用いたSCSI接続システムの他例を示す説明図である。
このSCSI接続システムC”において、ハードディスク装置HD’のデータ入出力部には、高周波ノイズ成分を除去するLC(Inductance−Capacitance)フィルタ回路901が内蔵されている。
【0006】
図18は、前記LCフィルタ回路901を装着した状態で前記SCSIケーブル900の減衰特性を測定した結果を示すグラフである。
グラフより、周波数f=0.3〜100MHzの範囲では、図16に示した減衰特性と同様であり、減衰量が比較的に小さいことが判る。
また、周波数f=100MHz〜250MHzの範囲では、周波数fが高くなるにつれて減衰量が大きくなるが、周波数f=250MHz以上では、逆に、周波数fが高くなるにつれて減衰量が小さくなることが判る。数値例を示せば、周波数f=250MHzのときの減衰量は12dB程度となり、周波数f=500のときの減衰量は5dB程度となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のSCSIケーブル900では、図16を参照して説明したように、200MHz程度以上の高周波に対する減衰量が比較的に小さい(500MHzでも8dB程度)ため、データ伝送用信号線束910A,910Bを介して高周波ノイズ成分が伝送されやすい問題点がある。なお、高周波ノイズ成分は、例えばパソコンのMPU(Microprocessor Unit )部などから漏洩する高調波成分である。
したがって、従来は、SCSIケーブル900にフェライトコアなどの高周波対策部品を装着する必要があり、コストが増大したり、ケーブル線型が崩れて目障りとなる不都合があった。
【0008】
また、上記LCフィルタ回路901を用いた場合には、ある程度の周波数(図16の例では250MHz程度)を境に、周波数が高くなるにつれて減衰度が小さくなるので、非常に高い周波数(例えば1GHz以上)の高周波ノイズ成分を十分に減衰させることが難しい問題点がある。また、LC成分が高周波ノイズ成分を回り込ませたり,他の回路に悪影響を与えたりする要因となりかねない問題点がある。
【0009】
そこで、本発明の目的は、他への悪影響を防止しつつ、高周波ノイズ成分の伝送を十分に抑制できるように改良したデータ伝送用信号線束およびデータ伝送用ケーブルを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導体の外周に比較的に抵抗率の高い強磁性金属層を形成したデータ伝送用信号線を複数束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層を形成したデータ伝送用信号線束の絶縁層の外周に、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導体の外周に比較的に抵抗率の高い強磁性金属層を形成したデータ伝送用信号線の横巻き又は編組からなるシールド層を形成したことを特徴とするデータ伝送用信号線束を提供する。
上記第1の観点によるデータ伝送用信号線束に用いるデータ伝送用信号線では、データ信号の周波数(一般にたかだか数10Mz程度)の電流は、比較的に低い抵抗率を有する信号導体を通って低損失で伝送される。
これに対し、高周波の電流(一般に200Mz程度以上)に対する損失は大きくなり、高周波ノイズ成分を伝送路中で減衰させるノイズフィルタ特性を得ることが出来る。このような特性が得られる理由は、表皮効果により、高周波の電流が非磁性信号導体の外周側に集中して流れようとするが、非磁性信号導体の外周には比較的に高い抵抗率を有する強磁性金属層が形成されているから、高周波の電流が強磁性金属層の抵抗損失により急速に減衰するためと推定される。また、金属層を「強磁性」に限定することで良好な特性を得られる理由は明らかではないが、信号導体との磁気的結合が関与していると推定される。また、「強磁性」の金属は高周波に対する遮蔽性能がもともと高いことも、好影響を与えていると推定される。
この結果、データ信号を低損失で伝送しつつ、高周波ノイズ成分の伝送を十分に抑制することが出来る。
また、回路的な変更が無いので、高周波ノイズ成分の回り込みや,他の回路への悪影響を防止できる。
さらに、周波数が高いほど伝送路中の減衰量が増大するから、非常に高い周波数(例えば1GHz以上)の高周波ノイズ成分も十分に減衰させることが出来る。
また、上記データ伝送用信号線束では、上記構成のデータ伝送用信号線の集合体をデータ信号の伝送路として用いるので、データ信号の伝送損失をいっそう低減すると共に、高周波ノイズ成分を減衰させるノイズフィルタ特性を向上することが出来る。
そして、上記第1の観点によるデータ伝送用信号線束では、上記構成のデータ伝送用信号線束の外周を、比較的に抵抗率の高い強磁性金属層が外周に形成された比較的に抵抗率の低い非磁性導線の横巻き又は編組からなるシールド層で被覆するので、当該シールド層の内周側のデータ伝送用信号線束を外界から見て高周波的に遮蔽し、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みを低減することが出来る。
【0011】
第2の観点では、本発明は、上記構成のデータ伝送用信号線束において、前記強磁性金属層は、純鉄,酸化鉄,ニッケル,コバルト,クロム、それら材料の少なくとも1つを含む合金、前記材料の複数を複合した複合構造のいずれかにより形成されていることを特徴とするデータ伝送用信号線束を提供する。
上記第2の観点の観点によるデータ伝送用信号線束では、純鉄,酸化鉄,ニッケル,コバルト,クロム、それら材料の少なくとも1つを含む合金、前記材料の複数を複合した複合構造のいずれかを強磁性金属層として用いるので、強磁性体としての特性(磁化されやすい性質)を良好に得ると共に、抵抗率を十分に大きくすることができ、優れたノイズフィルタ特性を容易に得ることが出来る。
【0012】
第3の観点では、本発明は、上記構成のデータ伝送用信号線束において、前記強磁性金属層の厚みは、0.5〜2.5μmであることを特徴とするデータ伝送用信号線束を提供する。
上記第3の観点によるデータ伝送用信号線束では、強磁性金属層の厚みの下限を0.5μmとしたので、高周波の電流に対する減衰量を十分に大きくすると共に、高周波に対する遮蔽性能を十分に高めることが出来る。また、強磁性金属層の厚みの上限を2.5μmとしたので、強磁性金属層をめっき処理などにより短時間で容易に形成できると共に、硬性の強磁性金属層によりデータ伝送用信号線の可撓性が損われることを防止できる。
【0013】
第4の観点では、本発明は、上記構成のデータ伝送用信号線束をそれぞれ又は混合して束ねるか又は撚り合わせたことを特徴とするデータ伝送用ケーブルを提供する。
上記第4の観点によるデータ伝送用ケーブルでは、上記構成のデータ伝送用信号線束を複数束ねるか又は撚り合わせて多芯構造とするので、高周波ノイズ成分の伝送を十分に抑制しつつ、パラレルデータ伝送を行うことができ、データ伝送の高速化に好適に対応できる。
【0014】
第5の観点では、本発明は、上記構成のデータ伝送用ケーブルの外周に、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導体の外周に比較的に抵抗率の高い強磁性金属層を形成したデータ伝送用信号線の横巻き又は編組からなるシールド層を形成したことを特徴とするデータ伝送用ケーブルを提供する。
上記第5の観点によるデータ伝送用ケーブルでは、上記構成のデータ伝送用ケーブルの外周を、強磁性金属でめっきされた非磁性導線の横巻き又は編組からなるシールド層で被覆するので、当該シールド層の内周側のデータ伝送用ケーブルを外界から見て高周波的に遮蔽でき、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みを低減することが出来る。特に、上記第5の観点にかかるデータ伝送用信号線束を用いた場合には、データ伝送用信号線が2重のシールド層で遮蔽されるので、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みをいっそう低減することが出来る。
【0015】
第6の観点では、本発明は、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導体の外周に比較的に抵抗率の高い強磁性金属層を形成したデータ伝送用信号線を複数束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層を形成したデータ伝送用信号線束を束ねるか又は撚り合わせ、その外周に不織布テープを巻回し、その外周にアルミポリエステルテープを巻回し、その外周に、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導体の外周に比較的に抵抗率の高い強磁性金属層を形成したデータ伝送用信号線の横巻き又は編組からなるシールド層を形成したことを特徴とするデータ伝送用ケーブルを提供する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0018】
−第1の実施形態−
図1は、本発明のデータ伝送用信号線束に用いるデータ伝送用信号線の一例を示す断面図である。
このデータ伝送用信号線100は、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導線1の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層2を形成した構成である。前記非磁性信号導線1の材料は、例えば、銅(常温での抵抗率=1.72μΩ・cm程度)である。前記強磁性金属めっき層2の材料は、例えば、純鉄(常温での抵抗率=10.0μΩ・cm程度)である。なお、純鉄の代りに、酸化鉄や,ニッケルや,コバルトや,クロムや,それらを含む合金を用いてもよい。前記非磁性信号導線1の直径φは、例えば、0.127mmである。前記強磁性金属めっき層2の厚みτは、例えば0.5〜2.5μmである。
以上のデータ伝送用信号線100によれば、高周波ノイズ成分を減衰させるノイズフィルタ特性を得られるので、高周波ノイズ成分(例えば200MHz程度以上)の伝送を十分に抑制でき、データ伝送エラーを低減することが出来る。
【0019】
図2は、本発明のデータ伝送用信号線束に用いるデータ伝送用信号線の他例を示す断面図である。
このデータ伝送用信号線200は、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導線1の外周に、純鉄めっき層2aを形成し、その外周にフラッシュめっきによりニッケルめっき層2bを形成した複合構造である。
以上のデータ伝送用信号線200によれば、純鉄めっき層2aをニッケルめっき層2bで保護するので、純鉄めっき層2aを錆び難くし、特性の経時劣化を低減することが出来る。
【0020】
以上のデータ伝送用信号線200によれば、純鉄めっき層2aをニッケルめっき層2bで保護するので、純鉄めっき層2aを錆び難くし、特性の経時劣化を低減することが出来る。
【0021】
図3は、上記データ伝送用信号線100を用いたデータ伝送用信号線束の構造を示す断面図である。
このデータ伝送用信号線束300は、図1のデータ伝送用信号線100(比較的に抵抗率の低い非磁性信号導線1の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層2を形成したもの)を7本だけ束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層3を形成した構成である。
以上のデータ伝送用信号線束300によれば、データ伝送用信号線100を複数束ねるか又は撚り合せて集合線または撚り線とするので、データ信号に対する伝送損失をいっそう低減すると共に、高周波ノイズ成分を減衰させるノイズフィルタ特性を向上することが出来る。
【0022】
図4は、本発明の第1の実施形態にかかるデータ伝送用信号線束の構造を示す断面図である。
このデータ伝送用信号線束400は、図3のデータ伝送用信号線束300(図1のデータ伝送用信号線100を複数束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層3を形成したもの)の外周に、シールド層41を形成した構成である。
前記シールド層41は、比較的に抵抗率の低い非磁性導線(例えば銅線;図1の1に相当)の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層(例えば純鉄層;図1の2に相当)を形成したもの(図1のデータ伝送用信号線100と同じ構成)の横巻き又は編組である。
以上のデータ伝送用信号線束400によれば、データ伝送用信号線束300の外周を、強磁性金属でめっきされた非磁性導線の横巻き又は編組からなるシールド層41で被覆するので、データ伝送用信号線束300を外界から見て高周波的に遮蔽して、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みを低減することが出来る。
【0023】
−第2の実施形態−
図5は、本発明の第2の実施形態にかかるデータ伝送用ケーブルの構造を示す断面図である。
このデータ伝送用ケーブル500は、図4のデータ伝送用信号線束400(図3のデータ伝送用信号線束300の外周にシールド層41を形成したもの)を複数束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層51を形成した構成である。
以上のデータ伝送用ケーブル500によれば、データ伝送用信号線束400を複数束ねるか又は撚り合わせて多芯構造とするので、高周波ノイズ成分の伝送を十分に抑制しつつ、パラレルデータ伝送を行うことができ、データ伝送の高速化に好適に対応できる。
【0024】
−第3の実施形態−
図6は、本発明の第3の実施形態にかかるデータ伝送用ケーブルの構造を示す断面図である。
このデータ伝送用ケーブル600は、図5のデータ伝送用ケーブル500(図4のデータ伝送用信号線束400を複数束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層51を形成したもの)の外周にシールド層61を形成した構成である。
前記シールド層61は、比較的に抵抗率の低い非磁性導線(例えば銅線;図1の1に相当)の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層(例えば純鉄層;図1の2に相当)を形成したもの(図1のデータ伝送用信号線100と同じ構成)の横巻き又は編組である。
以上のデータ伝送用ケーブル600によれば、データ伝送用ケーブル500の外周を、強磁性金属でめっきされた非磁性導線の横巻き又は編組からなるシールド層61で被覆するので、各データ伝送用信号線束400を外界から見て高周波的に遮蔽して(データ伝送用信号線束300をシールド層41,51で2重に遮蔽して)、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みをいっそう低減することが出来る。
【0025】
−参考例−
図7は、参考例にかかるSCSIケーブル700の構造を示す断面図である。一般に、SCSIケーブルの信号線数は、25対(50本)である。
図7の(a)に示すように、このSCSIケーブル700は、データ信号路の各配置位置(点線で示す)A1,B1,B2,…,B24の外周に、不織布テープ90をスパイラル状に巻き回し、その外周にアルミポリエステルテープ91をスパイラル状に巻き回し、その外周を錫めっき銅線の編組92で被覆し、その外周に絶縁シース93を形成した構成である。前記錫めっき銅線は、例えば、素線径0.1mmの銅線の外周に錫めっきを施したものである。
図7の(b)に示すように、前記配置位置A1,B1〜B24には、データ伝送用信号線束300A,300Bを対撚りにした対撚りデータ伝送用信号線束が配置されている。前記データ伝送用信号線束300A,300Bの構成は、上記第3の実施形態にかかるデータ伝送用信号線束300(図3参照)と同じである。すなわち、図7の(c)に示すように、前記データ伝送用信号線束300A(300Bも同じ構成)は、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導線1の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層2を形成したデータ伝送用信号線100(図1参照)を7本だけ束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層3を形成した構成である。前記非磁性信号導線1は、例えば直径φ=0.127mmの銅線である。前記強磁性金属めっき層2は、例えば厚みτ=0.5〜2.5μmの純鉄である。
【0026】
図8は、このSCSIケーブル700の減衰特性を測定するための減衰特性測定システムSGを示す構成図である。
この減衰特性測定システムSGは、SCSIケーブル700の測定対象の配置位置(例えばB12)にあるデータ伝送用信号線束300A,300Bの両端を、それぞれ、バルントランス(BALance to UNbalance transformer)TR1,TR2を介して、ネットワークアナライザAに接続した構成である。なお、測定対象外(B12以外)のデータ伝送用信号線束300A,300Bの一端は開放し、他端はすべて錫めっき導線の編組92と短絡した。
なお、ネットワークアナライザAの代りに、ゲイン・フェーズ・アナライザを用いてもよい。
【0027】
図9〜図11は、図8の減衰特性測定システムSGによる測定結果を示すグラフである。なお、SCSIケーブル700のケーブル長は、2mである。SCSIケーブル700にかかる特性を実線で示す。また、第1の比較例として、従来のSCSIケーブル900にかかる特性(図16参照)を点線で示す。第2の比較例として、LCフィルタ回路901を装着したSCSIケーブル900にかかる特性(図18参照)を一点鎖線で示す。
図9は、前記強磁性金属めっき層2(図7参照)の厚みτ=0.5μmに対する測定結果である。グラフより、周波数fが100MHz程度以上の減衰量は、第1の比較例より大きくなることが判る。また、周波数f=350MHz程度以上の減衰量は、第2の比較例より大きくなることが判る。ちなみに、f=500MHzのときの減衰量は14dB程度となる(第1の比較例より6dB程度大きく、第2の比較例より9dB程度大きい)。
図10は、厚みτ=1.0μmに対する測定結果である。グラフより、周波数fが100MHz程度以上の減衰量は、τ=0.5μmのときよりさらに大きくなることが判る。ちなみに、f=500MHzのときの減衰量は、21dB程度となる(第1の比較例より13dB程度大きく、第2の比較例より16dB程度大きい)。
図11は、厚みτ=1.5μmに対する測定結果である。グラフより、周波数fが100MHz程度以上の減衰量は、τ=1.0μmのときよりさらに大きくなることが判る。ちなみに、f=500MHzのときの減衰量は、29dB程度となる(第1の比較例より21dB程度大きく、第2の比較例より24dB程度大きい)。
SCSIの仕様では、データ信号の周波数はたかだか数10Mz程度である。したがって、図9〜図11のいずれの特性でも、データ信号に対しては減衰量が十分に小さい。これに対し、200MHz程度以上の高周波に対しては、減衰量が大きくなる。
【0028】
図12は、このSCSIケーブル700を用いたSCSI接続システムを示す説明図である。
このSCSI接続システムCにおいて、パソコンPのSCSIインタフェースポートには、前記SCSIケーブル700を介して、ハードディスク装置HDが接続されている。なお、別のSCSIケーブル700を介して、他のハードディスク装置や,MO(Magnetic Optical)ディスク装置や,CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory )や,スキャナ装置などのSCSI準拠機器がさらに接続されることもある。
先に図9〜図11を参照して説明したように、このSCSIケーブル700では、200MHz程度以上の高周波に対する減衰量が大きいから、フェライトコアなどの高周波対策部品を装着する必要がない。
【0029】
以上のSCSIケーブル700によれば、非磁性信号導線1の外周に、強磁性金属めっき層2を形成したデータ伝送用信号線100を用いるので、200MHz程度以上の高周波ノイズ成分の伝送を十分に抑制でき、データ伝送エラーを低減することが出来る。したがって、高周波対策部品を装着する必要がなくなり、コストを低減すると共に、ケーブル線型を損わない外観にすることが出来る。
【0030】
−第4の実施形態−
図13は、本発明の第4の実施形態にかかるSCSIケーブル800の構造を示す断面図である。
図13の(a)に示すように、このSCSIケーブル800は、データ信号路の各配置位置(点線で示す)A1,B1,B2,…,B24の外周に、不織布テープ90をスパイラル状に巻き回し、その外周にアルミポリエステルテープ91をスパイラル状に巻き回し、その外周をシールド層81で被覆し、その外周に絶縁シース93を形成した構成である。
前記シールド層81は、比較的に抵抗率の低い非磁性導線(例えば銅線;図1の1に相当)の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層(例えば純鉄層;図1の2に相当)を形成したもの(図1のデータ伝送用信号線100と同じ構成)の横巻き又は編組である。
図13の(b)に示すように、前記配置位置A1,B1〜B24には、データ伝送用信号線束300A,300Bを対撚りにした対撚りデータ伝送用信号線束が配置されている。前記データ伝送用信号線束300A,300Bの構成は、上記第3の実施形態にかかるデータ伝送用信号線束300(図3参照)と同じである。すなわち、図13の(c)に示すように、前記データ伝送用信号線束300A(300Bも同じ構成)は、比較的に抵抗率の低い非磁性信号導線1の外周に、比較的に抵抗率の高い強磁性金属めっき層2を形成したデータ伝送用信号線100(図1参照)を7本だけ束ねるか又は撚り合わせ、その外周に絶縁層3を形成した構成である。
【0031】
以上のSCSIケーブル800によれば、ケーブル外周側を、強磁性金属でめっきされた非磁性導線の横巻き又は編組からなるシールド層81で被覆するので、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みを低減することが出来る。
【0032】
【発明の効果】
本発明のデータ伝送用信号線束およびデータ伝送用ケーブルによれば、信号線や信号線束やケーブル自体に、高周波を減衰させるフィルタ特性を付与できるから、データ伝送の安定性や信頼性を向上することが出来る。また、非磁性信号導体の外周に形成された強磁性金属層が高周波遮蔽能力を有するので、高周波の電磁波の輻射や高周波ノイズの拾い込みを低減し、情報処理装置等電波障害自主規制協議会(VCCI;Voluntary Control Council for Interference data processing equipment and electronic office machines)の規制に容易に対応できる。
また、フェライトコアなどの高周波対策部品を不要化できるから、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ伝送用信号線束に用いるデータ伝送用信号線の一例を示す断面図である。
【図2】本発明のデータ伝送用信号線束に用いるデータ伝送用信号線の他例を示す断面図である。
【図3】図1,図2のデータ伝送用信号線を用いたデータ伝送用信号線束の断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態にかかるデータ伝送用信号線束の断面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態にかかるデータ伝送用ケーブルの断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態にかかるデータ伝送用ケーブルの断面図である。
【図7】参考例のSCSIケーブルを示す断面図である。
【図8】図7のSCSIケーブルの減衰特性を測定するための減衰特性測定システムを示す構成図である。
【図9】図8の減衰特性測定システムによる測定結果を示すグラフである。
【図10】図8の減衰特性測定システムによる測定結果を示す別のグラフである。
【図11】図8の減衰特性測定システムによる測定結果のさらに別のグラフである。
【図12】図7のSCSIケーブルを用いたSCSI接続システムの説明図である。
【図13】本発明の第4の実施形態にかかるSCSIケーブルを示す断面図である。
【図14】従来のSCSIケーブルを用いたSCSI接続システムの一例を示す説明図である。
【図15】従来のSCSIケーブルの構造例を示す断面図である。
【図16】図15のSCSIケーブルの減衰特性を示すグラフである。
【図17】図15のSCSIケーブルを用いたSCSI接続システムの他例を示す説明図である。
【図18】LCフィルタ回路を装着したSCSIケーブルの減衰特性を示すグラフである。
【符号の説明】
100,200 データ伝送用信号線
300,300A,300B 400 データ伝送用信号線束
500,600 データ伝送用ケーブル
700,800 SCSIケーブル
1 非磁性信号導線
2 強磁性金属めっき層
2a 純鉄めっき層
2b ニッケルめっき層
3,51 絶縁層
41,61,81 シールド層
92 錫めっき銅線の編組
93 絶縁シース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, DeMore specifically, the data transmission signal bundle and the data transmission cable have been improved so that the transmission of high-frequency noise components can be sufficiently suppressed.DeThe present invention relates to a data transmission signal bundle and a data transmission cable. It is particularly useful for SCSI (Small Computer System Interface) cables.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a SCSI connection system using a
In the SCSI connection system C ′, the hard disk device HD is connected to the SCSI interface port of the personal computer P via the
[0003]
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a structural example of the
As shown in FIG. 15 (a), this
As shown in FIG. 15B, the twisted data transmission signal wire bundles in which the data transmission
As shown in FIG. 15 (c), the data transmission
[0004]
FIG. 16 is a graph showing the results of measuring the attenuation characteristics of the
From the graph, it can be seen that the attenuation is very small in the range of the frequency f = 0.3 to 100 MHz.
In addition, in the frequency range of f = 100 MHz to 500 MHz, the attenuation increases little by little as the frequency f increases, but even at 500 MHz, it is about 8 dB and is relatively small.
[0005]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing another example of a SCSI connection system using the
In the SCSI connection system C ″, an LC (Inductance-Capacitance) filter circuit 901 for removing high frequency noise components is built in the data input / output unit of the hard disk device HD ′.
[0006]
FIG. 18 is a graph showing the results of measuring the attenuation characteristics of the
From the graph, it can be seen that in the range of frequency f = 0.3 to 100 MHz, the attenuation characteristics are the same as those shown in FIG. 16, and the attenuation is relatively small.
In addition, in the range of the frequency f = 100 MHz to 250 MHz, the attenuation amount increases as the frequency f increases. On the other hand, in the frequency f = 250 MHz or higher, the attenuation amount decreases as the frequency f increases. If a numerical example is shown, the amount of attenuation when the frequency f = 250 MHz is about 12 dB, and the amount of attenuation when the frequency f = 500 is about 5 dB.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the
Therefore, conventionally, it has been necessary to mount a high-frequency countermeasure component such as a ferrite core on the
[0008]
Further, when the LC filter circuit 901 is used, since the attenuation decreases as the frequency increases with a certain frequency (about 250 MHz in the example of FIG. 16) as a boundary, a very high frequency (for example, 1 GHz or more) ) Is difficult to sufficiently attenuate. In addition, there is a problem that the LC component may cause a high-frequency noise component to wrap around or adversely affect other circuits.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is improved so that transmission of high-frequency noise components can be sufficiently suppressed while preventing adverse effects on others.DeAnother object is to provide a data transmission signal bundle and a data transmission cable.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention provides an outer periphery of a nonmagnetic signal conductor having a relatively low resistivity.Compared toA ferromagnetic metal layer with a relatively high resistivity was formed.A plurality of data transmission signal wires are bundled or twisted, and the outer periphery of the insulating layer of the data transmission signal wire bundle in which the insulating layer is formed on the outer periphery thereof is relatively arranged on the outer periphery of the nonmagnetic signal conductor having a relatively low resistivity. A data transmission signal line bundle characterized by forming a shield layer made of a lateral winding or braiding of a data transmission signal line on which a ferromagnetic metal layer having a high resistivity is formedI will provide a.
Data transmission signal line according to the first aspectData transmission signal line used for bundlesThen, the current of the frequency of the data signal (generally about several tens of Mz) is transmitted with low loss through the signal conductor having a relatively low resistivity.
On the other hand, a loss with respect to a high-frequency current (generally about 200 Mz or more) is increased, and a noise filter characteristic that attenuates a high-frequency noise component in the transmission path can be obtained. The reason why such characteristics can be obtained is that, due to the skin effect, high-frequency current tends to flow concentrated on the outer periphery of the nonmagnetic signal conductor, but the outer periphery of the nonmagnetic signal conductor has a relatively high resistivity. It is presumed that the high-frequency current is rapidly attenuated by the resistance loss of the ferromagnetic metal layer because the ferromagnetic metal layer having the same is formed. The reason why good characteristics can be obtained by limiting the metal layer to “ferromagnetic” is not clear, but it is presumed that magnetic coupling with the signal conductor is involved. In addition, it is presumed that “ferromagnetic” metals have a good influence due to their high shielding performance against high frequencies.
As a result, transmission of the high frequency noise component can be sufficiently suppressed while transmitting the data signal with low loss.
In addition, since there is no change in circuit, it is possible to prevent a high-frequency noise component from wrapping around and adverse effects on other circuits.
Furthermore, since the amount of attenuation in the transmission path increases as the frequency increases, it is possible to sufficiently attenuate a high frequency noise component having a very high frequency (for example, 1 GHz or more).
In the data transmission signal line bundle, since the aggregate of the data transmission signal lines having the above configuration is used as a data signal transmission path, the noise filter further reduces the transmission loss of the data signal and attenuates the high frequency noise component. The characteristics can be improved.
In the data transmission signal wire bundle according to the first aspect, the outer periphery of the data transmission signal wire bundle having the above configuration is provided with a relatively resistive ferromagnetic metal layer formed on the outer periphery. Since it is covered with a shield layer consisting of low non-magnetic conducting wire or braided, the data transmission signal wire bundle on the inner circumference side of the shield layer is shielded at a high frequency when viewed from the outside, and high-frequency electromagnetic radiation and high-frequency noise are shielded. Can be reduced.
[0011]
In a second aspect, the present invention provides a data transmission signal line configured as described above.bundleThe ferromagnetic metal layer is formed of pure iron, iron oxide, nickel, cobalt, chromium, an alloy including at least one of those materials, or a composite structure in which a plurality of the materials are combined. Characteristic signal line for data transmissionbundleI will provide a.
Data transmission signal line according to the second aspectbundleThen, any one of pure iron, iron oxide, nickel, cobalt, chromium, an alloy including at least one of these materials, and a composite structure in which a plurality of the above materials are combined is used as the ferromagnetic metal layer. The characteristics (properly magnetized property) can be obtained well and the resistivity can be sufficiently increased, so that excellent noise filter characteristics can be easily obtained.
[0012]
In a third aspect, the present invention provides a data transmission signal line configured as described above.bundleWherein the ferromagnetic metal layer has a thickness of 0.5 to 2.5 μm.bundleI will provide a.
Data transmission signal line according to the third aspectbundleThen, since the lower limit of the thickness of the ferromagnetic metal layer is set to 0.5 μm, it is possible to sufficiently increase the attenuation amount with respect to the high frequency current and sufficiently enhance the shielding performance against the high frequency. In addition, since the upper limit of the thickness of the ferromagnetic metal layer is set to 2.5 μm, the ferromagnetic metal layer can be easily formed in a short time by plating or the like, and the signal line for data transmission can be formed by the hard ferromagnetic metal layer. It can prevent that flexibility is impaired.
[0013]
In a fourth aspect, the present invention provides a data transmission signal line configured as described above.Data transmission cable characterized by bundling or twisting the bundles individually or mixedI will provide a.
For data transmission according to the fourth aspectIn the cable, a plurality of data transmission signal wire bundles having the above configuration are bundled or twisted to form a multi-core structure, so that parallel data transmission can be performed while sufficiently suppressing transmission of high-frequency noise components. Suitable for high speed.
[0014]
In a fifth aspect, the present invention provides a data transmission system having the above configuration.A ferromagnetic metal layer having a relatively high resistivity is formed on the outer periphery of the nonmagnetic signal conductor having a relatively low resistivity on the outer periphery of the cable.For data transmission, characterized by forming a shield layer consisting of horizontal winding or braiding of data transmission signal linescableI will provide a.
For data transmission according to the fifth aspectIn the cable, the outer periphery of the data transmission cable having the above-described configuration is covered with a shield layer made of a non-magnetic conductive wire plated with a ferromagnetic metal, or a shield layer made of a braid. Can be shielded at a high frequency when viewed from the outside, and high-frequency electromagnetic radiation and high-frequency noise pick-up can be reduced. In particular, when the data transmission signal line bundle according to the fifth aspect is used, the data transmission signal line is shielded by the double shield layer, so that high-frequency electromagnetic radiation and high-frequency noise are picked up. It can be further reduced.
[0015]
In a sixth aspect, the present invention provides:Data in which a plurality of data transmission signal lines in which a ferromagnetic metal layer having a relatively high resistivity is formed on the outer periphery of a nonmagnetic signal conductor having a relatively low resistivity are bundled or twisted and an insulating layer is formed on the outer periphery thereof A bundle of signal wires for transmission is bundled or twisted, a non-woven tape is wound around the outer periphery, an aluminum polyester tape is wound around the outer periphery, and the outer periphery of the nonmagnetic signal conductor having a relatively low resistivity is relatively wound around the outer periphery. A data transmission cable comprising a shield layer made of horizontal winding or braiding of a data transmission signal line on which a ferromagnetic metal layer having a high resistivity is formedI will provide a.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0018]
-First embodiment-
FIG. 1 illustrates the present invention.Used for signal transmission signal bundleOf data transmission signal lineOne caseFIG.
The data
According to the data
[0019]
FIG.Of the present inventionUsed for signal transmission signal bundleOf data transmission signal lineOther examplesFIG.
This data
According to the data
[0020]
According to the data
[0021]
FIG.IsUsing the data transmission signal line 100It is sectional drawing which shows the structure of the signal wire bundle for data transmission.
The data transmission
According to the data transmission
[0022]
FIG.Of the present invention1It is sectional drawing which shows the structure of the signal wire bundle for data transmission concerning this embodiment.
The data transmission
The shield layer 41 has a relatively high resistivity ferromagnetic metal plating layer (for example, pure iron layer) on the outer periphery of a non-magnetic conductive wire (for example, copper wire; corresponding to 1 in FIG. 1) having a relatively low resistivity. 1 (corresponding to 2 in FIG. 1) is formed (the same configuration as the data
According to the data transmission
[0023]
-No.2Embodiment of
FIG. 5 shows the first aspect of the present invention.2It is sectional drawing which shows the structure of the cable for data transmission concerning embodiment of this.
The
According to the
[0024]
-No.3Embodiment of
FIG. 6 shows the first aspect of the present invention.3It is sectional drawing which shows the structure of the cable for data transmission concerning embodiment of this.
The data transmission cable 600 has a shield layer on the outer periphery of the
The shield layer 61 has a relatively high resistivity ferromagnetic metal plating layer (for example, pure iron layer) on the outer periphery of a non-magnetic conductive wire (for example, copper wire; corresponding to 1 in FIG. 1) having a relatively low resistivity. 1 (corresponding to 2 in FIG. 1) is formed (the same configuration as the data
According to the data transmission cable 600 described above, the outer periphery of the
[0025]
−Reference example−
FIG.Reference exampleIt is sectional drawing which shows the structure of the
As shown in FIG. 7A, this
As shown in FIG. 7B, the twisted data transmission signal wire bundles in which the data transmission
[0026]
FIG. 8 is a configuration diagram showing an attenuation characteristic measurement system SG for measuring the attenuation characteristic of the
In this attenuation characteristic measurement system SG, both ends of the data transmission
Instead of the network analyzer A, a gain / phase analyzer may be used.
[0027]
9 to 11 are graphs showing measurement results by the attenuation characteristic measurement system SG of FIG. The cable length of the
FIG. 9 shows the measurement results for the thickness τ = 0.5 μm of the ferromagnetic metal plating layer 2 (see FIG. 7). From the graph, it can be seen that the amount of attenuation when the frequency f is about 100 MHz or more is larger than that of the first comparative example. Moreover, it turns out that the attenuation amount more than about frequency f = 350MHz becomes larger than a 2nd comparative example. Incidentally, the attenuation when f = 500 MHz is about 14 dB (about 6 dB larger than the first comparative example and about 9 dB larger than the second comparative example).
FIG. 10 shows the measurement results for the thickness τ = 1.0 μm. From the graph, it can be seen that the attenuation when the frequency f is about 100 MHz or more is larger than when τ = 0.5 μm. Incidentally, the attenuation when f = 500 MHz is about 21 dB (about 13 dB larger than the first comparative example and about 16 dB larger than the second comparative example).
FIG. 11 shows the measurement results for the thickness τ = 1.5 μm. From the graph, it can be seen that the amount of attenuation when the frequency f is about 100 MHz or more is larger than when τ = 1.0 μm. Incidentally, the attenuation when f = 500 MHz is about 29 dB (about 21 dB larger than the first comparative example and about 24 dB larger than the second comparative example).
In the SCSI specification, the frequency of the data signal is about several tens of MHz. Therefore, in any of the characteristics shown in FIGS. 9 to 11, the attenuation is sufficiently small for the data signal. On the other hand, the amount of attenuation increases for a high frequency of about 200 MHz or higher.
[0028]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a SCSI connection system using the
In this SCSI connection system C, the hard disk device HD is connected to the SCSI interface port of the personal computer P via the
As described above with reference to FIGS. 9 to 11, the
[0029]
According to the
[0030]
-No.4Embodiment of
FIG. 13 shows the first aspect of the present invention.4It is sectional drawing which shows the structure of the SCSI cable 800 concerning embodiment of this.
As shown in FIG. 13A, this SCSI cable 800 is formed by winding a
The
As shown in FIG. 13B, the twisted data transmission signal wire bundles in which the data transmission
[0031]
According to the above-described SCSI cable 800, the outer peripheral side of the cable is covered with the
[0032]
【The invention's effect】
The present inventionDeAccording to the data transmission signal line bundle and the data transmission cable, the filter characteristic that attenuates the high frequency can be given to the signal line, the signal line bundle, and the cable itself, so that the stability and reliability of the data transmission can be improved. . In addition, the ferromagnetic metal layer formed on the outer periphery of the non-magnetic signal conductor has high-frequency shielding ability, so it can reduce high-frequency electromagnetic radiation and high-frequency noise pickup, It can easily meet the regulations of VCCI (Voluntary Control Council for Interference data processing equipment and electronic office machines).
In addition, high frequency countermeasure parts such as a ferrite core can be eliminated, thereby reducing the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionUsed for signal transmission signal bundleData transmission signal lineExampleFIG.
FIG. 2 of the present inventionUsed for signal transmission signal bundleData transmission signal lineOther examplesFIG.
[Fig. 3]1 and 2 using the data transmission signal lineIt is sectional drawing of the signal wire bundle for data transmission.
FIG. 4 shows the first of the present invention.1It is sectional drawing of the signal wire bundle for data transmission concerning this embodiment.
FIG. 5 shows the first of the present invention.2It is sectional drawing of the cable for data transmission concerning embodiment of this.
FIG. 6 shows the first of the present invention.3It is sectional drawing of the cable for data transmission concerning embodiment of this.
[Fig. 7]Reference exampleIt is sectional drawing which shows a SCSI cable.
8 is a configuration diagram showing an attenuation characteristic measurement system for measuring the attenuation characteristic of the SCSI cable of FIG. 7; FIG.
9 is a graph showing measurement results obtained by the attenuation characteristic measurement system of FIG.
10 is another graph showing measurement results obtained by the attenuation characteristic measurement system of FIG. 8. FIG.
FIG. 11 is still another graph of measurement results obtained by the attenuation characteristic measurement system of FIG. 8;
12 is an explanatory diagram of a SCSI connection system using the SCSI cable of FIG. 7;
FIG. 13 shows the first of the present invention.4It is sectional drawing which shows the SCSI cable concerning embodiment of this.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a SCSI connection system using a conventional SCSI cable.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a conventional SCSI cable.
16 is a graph showing attenuation characteristics of the SCSI cable of FIG.
17 is an explanatory diagram showing another example of a SCSI connection system using the SCSI cable of FIG. 15;
FIG. 18 is a graph showing the attenuation characteristics of a SCSI cable equipped with an LC filter circuit.
[Explanation of symbols]
100, 200 Data transmission signal line
300, 300A,
500,600 Data transmission cable
700,800 SCSI cable
1 Nonmagnetic signal conductor
2 Ferromagnetic metal plating layer
2a Pure iron plating layer
2b Nickel plating layer
3,51 Insulation layer
41, 61, 81 Shield layer
92 Braiding of tinned copper wire
93 Insulation sheath
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