JP6402929B2 - Cable signal detector - Google Patents

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Description

本発明は、ケーブル信号検出器に関するものである。   The present invention relates to a cable signal detector.

データセンタなどにおいては、サーバやハブなどの情報通信機器のレイアウト変更や移動、あるいは増設などに伴い、LAN(Local Area Network)ケーブルなどの通信ケーブルの接続変更が行われる。   In a data center or the like, a connection change of a communication cable such as a LAN (Local Area Network) cable is performed in accordance with a layout change, movement, or addition of an information communication device such as a server or a hub.

通信ケーブルの接続の有無を判定するために、情報通信機器には、通信ケーブルの接続を確認する接続確認用のランプを有するものがある。   In order to determine whether or not a communication cable is connected, some information communication devices have a connection confirmation lamp for confirming the connection of the communication cable.

また、通信ケーブルのコネクタの挿入や除去を検出し、通信ケーブルの接続を監視するものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, there has been proposed one that detects insertion or removal of a connector of a communication cable and monitors connection of the communication cable (see, for example, Patent Document 1).

特許第5274671号公報Japanese Patent No. 5274671

しかしながら、上述の従来技術では、通信ケーブルが物理的に接続されているか否かを確認することができるのみであり、実際に通信ケーブルを用いて通信が行われているか否か、すなわち情報通信の有無を確認することができないという問題がある。   However, in the above-described prior art, it is only possible to confirm whether or not the communication cable is physically connected, and whether or not communication is actually performed using the communication cable, that is, information communication There is a problem that the presence or absence cannot be confirmed.

そのため、通信中であることに気付かずに誤って通信ケーブルを抜いてしまうおそれがあり、情報通信機器のサービスの停止や転送中のデータの破損などの不具合が生じてしまうことも考えられる。   Therefore, there is a possibility that the communication cable may be accidentally disconnected without noticing that the communication is in progress, and problems such as suspension of the service of the information communication device or corruption of data being transferred may occur.

また、特許文献1のように通信ケーブルの接続を監視する場合、通信ケーブルに監視用の信号線を内蔵する必要があるため、汎用の通信ケーブルを使用できず、コストが高くなってしまうという問題もある。   Further, when monitoring the connection of a communication cable as in Patent Document 1, it is necessary to incorporate a monitoring signal line in the communication cable, so that a general-purpose communication cable cannot be used, and the cost increases. There is also.

さらに、伝送される電気信号そのものの電力を用いて、発光ダイオード等の発光素子を発光させることで、情報通信の有無を表示することが考えられるが、このような場合、電力を取り出すためにハイインピーダンスの入力回路を用いることができず、インピーダンスの不整合が発生し易くなるという問題がある。インピーダンスの不整合が発生すると、伝送される電気信号の品質が劣化し、信号通信におけるエラーレートの増加や、伝送速度の劣化等の問題が生じてしまう。   Furthermore, it may be possible to display the presence / absence of information communication by causing a light emitting element such as a light emitting diode to emit light using the power of the transmitted electric signal itself. There is a problem in that an impedance input circuit cannot be used, and impedance mismatching easily occurs. When impedance mismatch occurs, the quality of the transmitted electric signal deteriorates, and problems such as an increase in error rate in signal communication and a deterioration in transmission speed occur.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、情報通信の有無を表示することにより通信ケーブルの誤抜を抑制することが可能であり、汎用の通信ケーブルを使用可能であり、かつ伝送される電気信号の劣化が小さいケーブル信号検出器を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to suppress the erroneous disconnection of the communication cable by displaying the presence / absence of information communication, so that a general-purpose communication cable can be used and transmitted. An object of the present invention is to provide a cable signal detector in which deterioration of an electrical signal is small.

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、通信ケーブルにおける情報通信の有無を検出するケーブル信号検出器であって、前記通信ケーブルに対して直列に接続され、前記通信ケーブルが伝送する信号の一部を分岐させて取り出し直流に整流して出力する整流回路と、前記整流回路からの出力により発光する発光回路と、を備え、前記整流回路は、半波整流回路または全波整流回路を複数並列に接続して構成されているケーブル信号検出器である。   The present invention was devised to achieve the above object, and is a cable signal detector for detecting the presence or absence of information communication in a communication cable, which is connected in series to the communication cable, and the communication cable is A rectifier circuit that branches and extracts a part of a signal to be transmitted, rectifies and outputs to direct current, and a light-emitting circuit that emits light by output from the rectifier circuit, the rectifier circuit being a half-wave rectifier circuit or a full-wave It is a cable signal detector configured by connecting a plurality of rectifier circuits in parallel.

前記通信ケーブルが、差動信号を伝送するものであり、差動信号を伝送する1対の信号線のそれぞれに対して直列に、同じ構成の前記整流回路を接続するように構成してもよい。   The communication cable transmits a differential signal, and the rectifier circuit having the same configuration may be connected in series to each of a pair of signal lines that transmit the differential signal. .

前記1対の信号線のそれぞれに接続された2つの前記整流回路を直列に接続し、その出力を前記発光回路に入力するように構成してもよい。   Two rectifier circuits connected to each of the pair of signal lines may be connected in series, and the output thereof may be input to the light emitting circuit.

前記通信ケーブルとして、前記1対の信号線を含む複数の信号線と、前記複数の信号線の周囲を一括して被覆するシールド導体と、を備えたものを用いてもよい。   As the communication cable, a cable including a plurality of signal lines including the pair of signal lines and a shield conductor that collectively covers the periphery of the plurality of signal lines may be used.

前記整流回路と並列に、入力インピーダンスを調整するための容量素子または誘導素子を接続してもよい。   A capacitor element or an inductive element for adjusting the input impedance may be connected in parallel with the rectifier circuit.

前記整流回路と前記発光回路は、前記通信ケーブルの端部に設けられたコネクタ、または当該コネクタが接続される中継コネクタに設けられてもよい。   The rectifier circuit and the light emitting circuit may be provided in a connector provided at an end of the communication cable or a relay connector to which the connector is connected.

本発明によれば、情報通信の有無を表示することにより通信ケーブルの誤抜を抑制することが可能であり、汎用の通信ケーブルを使用可能であり、かつ伝送される電気信号の劣化が小さいケーブル信号検出器を提供できる。   According to the present invention, it is possible to suppress erroneous disconnection of a communication cable by displaying the presence / absence of information communication, a general-purpose communication cable can be used, and a cable in which deterioration of an electric signal transmitted is small A signal detector can be provided.

(a)は本発明の一実施形態に係るケーブル信号検出器を含む送受信系の一例を示す回路図であり、(b)はケーブル信号検出器が搭載される中継コネクタの斜視図である。(A) is a circuit diagram which shows an example of the transmission / reception system containing the cable signal detector which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is a perspective view of the relay connector in which a cable signal detector is mounted. 本発明の原理を説明する際の参考図であり、整流回路を備えない送受信系の回路図である。It is a reference diagram at the time of explaining the principle of the present invention, and is a circuit diagram of a transmission / reception system that does not include a rectifier circuit. 本発明の原理を説明する際の参考図であり、1つの半波整流回路を備えた整流回路を接続したときの送受信系の回路図である。It is a reference diagram at the time of explaining the principle of the present invention, and is a circuit diagram of a transmission / reception system when a rectifier circuit including one half-wave rectifier circuit is connected. 本発明において、半波整流回路をN個接続したときの整流回路の回路図である。In this invention, it is a circuit diagram of a rectifier circuit when N half-wave rectifier circuits are connected. 本発明において、全波整流回路をN個接続したときの整流回路の回路図である。In the present invention, it is a circuit diagram of a rectifier circuit when N full-wave rectifier circuits are connected. (a)は、シミュレーションの際に用いたパラメータを説明する回路図であり、(b)は反射係数の周波数特性のシミュレーション結果を示すグラフ図である。(A) is a circuit diagram explaining the parameters used in the simulation, and (b) is a graph showing the simulation result of the frequency characteristic of the reflection coefficient. 本発明の一実施形態に係るケーブル信号検出器を含む送受信系の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the transmission / reception system containing the cable signal detector which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一変形例に係るケーブル信号検出器を含む送受信系の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the transmission / reception system containing the cable signal detector which concerns on one modification of this invention.

以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1(a)は、本実施形態に係るケーブル信号検出器を含む送受信系の一例を示す回路図であり、図1(b)はケーブル信号検出器が搭載される中継コネクタの斜視図である。   FIG. 1A is a circuit diagram showing an example of a transmission / reception system including a cable signal detector according to the present embodiment, and FIG. 1B is a perspective view of a relay connector on which the cable signal detector is mounted. .

図1(a),(b)に示すように、ケーブル信号検出器1は、通信ケーブル2における情報通信の有無を検出するものであり、通信ケーブル2に対して直列に接続され、通信ケーブル2が伝送する信号の一部を分岐させて取り出し直流に整流して出力する整流回路3と、整流回路3からの出力により発光する発光回路4と、を備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the cable signal detector 1 detects the presence or absence of information communication in the communication cable 2 and is connected in series to the communication cable 2. Is provided with a rectifier circuit 3 for branching out a part of the signal transmitted by the rectifier, rectifying it into a direct current and outputting it, and a light emitting circuit 4 for emitting light by the output from the rectifier circuit 3.

通信ケーブル2としては、汎用のLAN(Local Area Network)ケーブルを用いることができる。本実施形態では、通信ケーブル2として、差動信号を伝送する信号線2aを4対(合計8本)有するものを用いた。図1では、4対の信号線2aのうち1対のみを示している。   As the communication cable 2, a general-purpose LAN (Local Area Network) cable can be used. In the present embodiment, the communication cable 2 having four pairs (total of eight) of signal lines 2a for transmitting differential signals is used. In FIG. 1, only one pair of the four pairs of signal lines 2a is shown.

整流回路3と発光回路4は、通信ケーブル2の端部に設けられたコネクタ(図示せず)、または当該コネクタが接続される中継コネクタ10に設けられる。本実施形態では、中継コネクタ10にケーブル信号検出器1を設ける場合を説明する。   The rectifier circuit 3 and the light emitting circuit 4 are provided in a connector (not shown) provided at an end of the communication cable 2 or a relay connector 10 to which the connector is connected. In the present embodiment, a case where the cable signal detector 1 is provided in the relay connector 10 will be described.

中継コネクタ10は、2つのコネクタ11を備え、両コネクタ11に接続された通信ケーブル2同士を接続するものである。コネクタ11は、例えば、RJ45規格に準拠したジャックコネクタであり、通信ケーブル2の端部に設けられたコネクタ(例えばRJ45規格に準拠したプラグコネクタ)を接続可能に構成されている。   The relay connector 10 includes two connectors 11 and connects the communication cables 2 connected to both the connectors 11. The connector 11 is, for example, a jack connector conforming to the RJ45 standard, and is configured to be connectable to a connector (for example, a plug connector conforming to the RJ45 standard) provided at the end of the communication cable 2.

両コネクタ11は、回路基板12に実装されている。この回路基板12に、整流回路3と発光回路4とが搭載されることになる。   Both connectors 11 are mounted on a circuit board 12. The rectifier circuit 3 and the light emitting circuit 4 are mounted on the circuit board 12.

本実施形態では、通信ケーブル2として、差動信号を伝送する信号線2aを4対有するものを用いているため、両コネクタ11間の回路基板12には、4つの信号伝送対に対応する4対の伝送線路6を有する信号伝送部5が形成されることになる。なお、図1(a)では、1対の伝送線路6のみを示している。   In this embodiment, since the communication cable 2 having four pairs of signal lines 2a for transmitting differential signals is used, the circuit board 12 between the connectors 11 corresponds to four signal transmission pairs. A signal transmission unit 5 having a pair of transmission lines 6 is formed. In FIG. 1A, only a pair of transmission lines 6 is shown.

図1(a)では、説明の簡略化のため、送信装置7と中継コネクタ10とを直接接続するように描いているが、実際には、送信装置7と中継コネクタ10とは通信ケーブル2を介して接続されている。同様に、中継コネクタ10と受信装置8とは、通信ケーブル2を介して接続されている。図1(a)における符号7aは送信信号源、符号7bは送信負荷、符号8aは受信負荷を表している。   In FIG. 1A, for the sake of simplicity of explanation, the transmission device 7 and the relay connector 10 are depicted as being directly connected. However, in actuality, the transmission device 7 and the relay connector 10 are connected to the communication cable 2. Connected through. Similarly, the relay connector 10 and the receiving device 8 are connected via the communication cable 2. In FIG. 1A, reference numeral 7a represents a transmission signal source, reference numeral 7b represents a transmission load, and reference numeral 8a represents a reception load.

整流回路3は、通信ケーブル2の任意の信号線2aに対して直列に接続されている。ここでは、整流回路3が中継コネクタ10に搭載されているため、整流回路3は、回路基板12に形成された伝送線路6に直列に挿入されることになる。整流回路3の具体的な構成については後述する。   The rectifier circuit 3 is connected in series to an arbitrary signal line 2 a of the communication cable 2. Here, since the rectifier circuit 3 is mounted on the relay connector 10, the rectifier circuit 3 is inserted in series in the transmission line 6 formed on the circuit board 12. A specific configuration of the rectifier circuit 3 will be described later.

発光回路4は、発光素子として発光ダイオードを備えて構成されており、発光ダイオード単体で構成されていてもよい。なお、発光回路4は、適宜抵抗回路や発光ダイオードに流れる電流を制限する電流制限回路等を備えていてもよい。   The light emitting circuit 4 includes a light emitting diode as a light emitting element, and may be configured by a single light emitting diode. Note that the light emitting circuit 4 may include a resistor circuit, a current limiting circuit that limits a current flowing through the light emitting diode, and the like as appropriate.

さて、本実施形態に係るケーブル信号検出器1では、整流回路3は、半波整流回路または全波整流回路を複数並列に接続して構成されている。   In the cable signal detector 1 according to the present embodiment, the rectifier circuit 3 is configured by connecting a plurality of half-wave rectifier circuits or multiple full-wave rectifier circuits in parallel.

つまり、整流回路3は、全体として整流機能を果たすものであるが、その具体的な構成は、通常一般に半波整流回路または全波整流回路と呼ばれている回路(以下、副整流回路9と呼称する)を複数並列に接続して構成されている。図1(a)では、整流回路3は、半波整流回路からなる第1副整流回路9aと、第1副整流回路9aと同じ構成の半端整流回路からなる第2副整流回路9bとを並列に接続して構成されている。なお、副整流回路9a,9bは、異なる構成であっても構わない。また、図1(a)では、副整流回路9a,9bが、2つのダイオードDと直流カット用の2つの容量素子Cとから構成される場合を示しているが、副整流回路9a,9bの具体的な構成はこれに限定されるものではない。   That is, the rectifier circuit 3 performs the rectification function as a whole, but its specific configuration is generally a circuit generally called a half-wave rectifier circuit or a full-wave rectifier circuit (hereinafter referred to as a sub-rectifier circuit 9 and Are connected in parallel. In FIG. 1A, the rectifier circuit 3 includes a first sub-rectifier circuit 9a formed of a half-wave rectifier circuit and a second sub-rectifier circuit 9b formed of a half-end rectifier circuit having the same configuration as the first sub-rectifier circuit 9a in parallel. Connected to and configured. The sub-rectifier circuits 9a and 9b may have different configurations. FIG. 1A shows a case where the sub rectifier circuits 9a and 9b are composed of two diodes D and two capacitive elements C for cutting direct current. The specific configuration is not limited to this.

以下、副整流回路9a,9bを並列に接続する理由について説明する。   Hereinafter, the reason why the sub-rectifier circuits 9a and 9b are connected in parallel will be described.

整流回路3を用いることで、デジタル信号などの高周波電気信号を伝送する信号線2aから直流電力を得て、発光回路4を動作させることが可能になる。しかし、この場合、整流回路3を通信ケーブル2の信号線2aに直列に接続する必要が生じるため、送受信系においてインピーダンスの不整合が生じるおそれがある。インピーダンスの不整合は、伝送される電気信号の劣化の原因となるため、問題である。   By using the rectifier circuit 3, it is possible to operate the light emitting circuit 4 by obtaining DC power from the signal line 2a for transmitting a high-frequency electric signal such as a digital signal. However, in this case, it is necessary to connect the rectifier circuit 3 to the signal line 2a of the communication cable 2 in series, which may cause impedance mismatch in the transmission / reception system. Impedance mismatch is a problem because it causes degradation of the transmitted electrical signal.

ここで、電気信号の整合状態を表す指標として、反射係数Γがある。例えば、信号線2aと送信装置7とを接続する場合、信号線2aと送信装置7の接続点における反射係数Γは、信号線2aの入力インピーダンスをZa、送信装置7の入力インピーダンスをZbとすると、下式
Γ=(Zb−Za)/(Zb+Za)
で規定される。
Here, there is a reflection coefficient Γ as an index representing the matching state of the electric signal. For example, when the signal line 2a and the transmission device 7 are connected, the reflection coefficient Γ at the connection point between the signal line 2a and the transmission device 7 is assumed that the input impedance of the signal line 2a is Za and the input impedance of the transmission device 7 is Zb. The following formula Γ = (Zb−Za) / (Zb + Za)
It is prescribed by.

このとき、送信装置7から送り出される信号の電力をPとすると、信号線2aに伝達される電力P’は、下式
P’=P×(1−|Γ|2
となる。
At this time, if the power of the signal sent from the transmission device 7 is P, the power P ′ transmitted to the signal line 2a is expressed by the following equation: P ′ = P × (1− | Γ | 2 )
It becomes.

すなわち、ZaとZbの差分が大きい場合(不整合の場合)、反射係数Γの絶対値(|Γ|)が大きくなり(整合状態が劣化し)、信号線2aに伝達される信号強度が小さくなってしまう。このため、ZaとZbとをほぼ同じ値とし、反射係数Γを略0とすることにより、良好な整合状態を保つことができる。   That is, when the difference between Za and Zb is large (in the case of mismatch), the absolute value (| Γ |) of the reflection coefficient Γ is large (the matching state is deteriorated), and the signal intensity transmitted to the signal line 2a is small. turn into. For this reason, by making Za and Zb substantially the same value and making the reflection coefficient Γ substantially 0, a good matching state can be maintained.

まず、図2に示すように、送信装置7と受信装置8とを通信ケーブル2で接続した場合を考える。信号線2aの特性インピーダンスをZ1,送信装置7と受信装置8の負荷7b,8aのインピーダンスをZ1とすると、信号入力端(送信装置7と信号線2aの接続点、図示の観測点A)での反射係数ΓAは、下式
ΓA=(Z1−Z1)/(Z1+Z1)=0
|ΓA|=0
となり、送信装置7と信号線2a間は完全整合となる。
First, as shown in FIG. 2, consider a case where a transmission device 7 and a reception device 8 are connected by a communication cable 2. When the characteristic impedance of the signal line 2a is Z1, and the impedance of the loads 7b and 8a of the transmission device 7 and the reception device 8 is Z1, at the signal input end (the connection point between the transmission device 7 and the signal line 2a, the observation point A shown in the figure). The reflection coefficient ΓA of the following equation is ΓA = (Z1−Z1) / (Z1 + Z1) = 0
| ΓA | = 0
Thus, the transmission device 7 and the signal line 2a are perfectly matched.

次に、図3に示すように、副整流回路9を1つ備えた整流回路3を信号線2aに直列に接続した場合を考える。信号線2aの特性インピーダンスをZ1、送信装置7と受信装置8の負荷7b,8aのインピーダンスをZ1とし、整流回路3の入力インピーダンスをZRとすると、信号線入力端(整流回路3と信号線2aとの接続点、図示の観測点B)での反射係数ΓBは、下式
ΓB=((Z1+ZR)−Z1)/((Z1+ZR)+Z1)
=ZR/(2×Z1+ZR)
=1/(2×Z1/ZR+1)
となる。つまり、整流回路3を挿入することで、|ΓB|>0となり、整合状態が劣化してしまうことが分かる。ここで、反射係数ΓBはZ1とZRとの比に依存しており、Z1に対してZRが小さいほど、整合状態が良好になるといえる。
Next, as shown in FIG. 3, the case where the rectifier circuit 3 provided with one sub-rectifier circuit 9 is connected in series to the signal line 2a is considered. When the characteristic impedance of the signal line 2a is Z1, the impedance of the loads 7b and 8a of the transmission device 7 and the reception device 8 is Z1, and the input impedance of the rectifier circuit 3 is ZR, the signal line input terminal (the rectifier circuit 3 and the signal line 2a The reflection coefficient ΓB at the connection point to the observation point B shown in the figure is expressed by the following equation: ΓB = ((Z1 + ZR) −Z1) / ((Z1 + ZR) + Z1)
= ZR / (2 × Z1 + ZR)
= 1 / (2 × Z1 / ZR + 1)
It becomes. That is, it can be seen that by inserting the rectifier circuit 3, | ΓB |> 0, and the matching state deteriorates. Here, the reflection coefficient ΓB depends on the ratio of Z1 and ZR, and it can be said that the smaller the ZR with respect to Z1, the better the matching state.

ところで、図3においては、整流回路3の出力端に発光回路4を接続している。整流回路3に入力される高周波信号の一部はダイオードDにより直流信号に変換され、発光回路4へ伝達されることになる。ここで、ダイオードDの動作抵抗をrdΩ、非動作時の抵抗を無限大Ωとし、負荷となる発光回路4のインピーダンスがrdより十分に大きいとすると、図3における整流回路3の入力インピーダンス(整流回路3の入力端から見た入力インピーダンス)はrdとなる。よって、観測点Bでの反射係数ΓBは、下式
ΓB=1/(2×Z1/rd+1)
で表される。ここでZ1を実数と仮定すると、下式
|ΓB|=1/(2×Z1/rd+1)
となる。
In FIG. 3, the light emitting circuit 4 is connected to the output terminal of the rectifier circuit 3. Part of the high-frequency signal input to the rectifier circuit 3 is converted into a DC signal by the diode D and transmitted to the light emitting circuit 4. Here, assuming that the operating resistance of the diode D is rdΩ, the non-operating resistance is infinite Ω, and the impedance of the light emitting circuit 4 serving as a load is sufficiently larger than rd, the input impedance (rectification) of the rectifying circuit 3 in FIG. The input impedance viewed from the input terminal of the circuit 3 is rd. Therefore, the reflection coefficient ΓB at the observation point B is expressed by the following equation: ΓB = 1 / (2 × Z1 / rd + 1)
It is represented by Assuming that Z1 is a real number, the following formula: | ΓB | = 1 / (2 × Z1 / rd + 1)
It becomes.

さらに、式の単純化のために、Z1/rd>>1と過程すると、|ΓB|は、下式
|ΓB|=rd/(2×Z1)
で近似することができる。
Furthermore, for the simplification of the equation, when Z1 / rd >> 1 is processed, | ΓB | is expressed by the following equation: | ΓB | = rd / (2 × Z1)
Can be approximated by

次に、図1(a)に示した本実施形態に係るケーブル信号検出器1について考える。ケーブル信号検出器1では、2つの副整流回路9a,9bを並列に接続しており、各副整流回路9a,9bの入力インピーダンスはrdとなるので、整流回路3全体での入力インピーダンス(整流回路3の入力端から見た入力インピーダンス)はrd/2となる。このとき、図1(a)における観測点Cでの反射係数ΓCの絶対値|ΓC|は、下式
|ΓC|=rd/(4×Z1)
で表される。つまり、2つの副整流回路9a,9bを並列に接続して整流回路3を構成することで、1つの副整流回路9で整流回路3を構成した場合(図3の場合)と比較して、反射係数を1/2にすることができる。
Next, consider the cable signal detector 1 according to the present embodiment shown in FIG. In the cable signal detector 1, two sub rectifier circuits 9a and 9b are connected in parallel, and the input impedance of each sub rectifier circuit 9a and 9b is rd. (Input impedance viewed from the input terminal 3) is rd / 2. At this time, the absolute value | ΓC | of the reflection coefficient ΓC at the observation point C in FIG. 1A is expressed by the following expression: | ΓC | = rd / (4 × Z1)
It is represented by That is, by connecting the two sub-rectifier circuits 9a and 9b in parallel to form the rectifier circuit 3, compared to the case where the rectifier circuit 3 is configured by one sub-rectifier circuit 9 (in the case of FIG. 3), The reflection coefficient can be halved.

なお、本実施形態では、2つの副整流回路9a,9bを並列に接続して整流回路3を構成したが、整流回路3にて並列させる副整流回路9の数はこれに限定されるものではない。   In the present embodiment, the two rectifier circuits 9a and 9b are connected in parallel to configure the rectifier circuit 3. However, the number of the sub rectifier circuits 9 to be paralleled in the rectifier circuit 3 is not limited to this. Absent.

例えば、図4に示すように、N個の副整流回路9a,9b,・・・,9nを並列に接続した場合、整流回路3全体の入力インピーダンスはrd/Nとなる。このときの観測点Cでの反射係数をΓCNとすると、|ΓCN|は、下式
|ΓCN|=rd/(2N×Z1)
で表される。つまり、N個の副整流回路9a,9b,・・・,9nを並列に接続して整流回路3を構成することで、1つの副整流回路9で整流回路3を構成した場合と比較して、反射係数を1/Nにすることができる。
For example, as shown in FIG. 4, when N sub-rectifier circuits 9a, 9b,..., 9n are connected in parallel, the input impedance of the entire rectifier circuit 3 is rd / N. If the reflection coefficient at the observation point C at this time is ΓCN, | ΓCN | is expressed by the following equation: | ΓCN | = rd / (2N × Z1)
It is represented by That is, the N rectifier circuits 9a, 9b,..., 9n are connected in parallel to configure the rectifier circuit 3, compared to the case where the rectifier circuit 3 is configured by one sub rectifier circuit 9. The reflection coefficient can be reduced to 1 / N.

このように、整流回路3にて副整流回路9を並列にする数を増やすほど、反射係数をより小さくし、インピーダンスの整合状態をより良好とすることが可能になる。ただし、副整流回路9を増やすとコスト増になるため、要求される電気信号の品質等に応じて、適宜副整流回路9を並列にする数を決定するとよい。   As described above, as the number of the sub-rectifier circuits 9 arranged in parallel in the rectifier circuit 3 is increased, it is possible to reduce the reflection coefficient and improve the impedance matching state. However, since the cost increases when the number of sub-rectifier circuits 9 is increased, the number of sub-rectifier circuits 9 to be arranged in parallel may be appropriately determined according to the required quality of the electrical signal.

本実施形態では、副整流回路9として半波整流回路を用いたが、図5に示すように、副整流回路9として全波整流回路を用いても構わない。   In the present embodiment, a half-wave rectifier circuit is used as the sub-rectifier circuit 9, but a full-wave rectifier circuit may be used as the sub-rectifier circuit 9 as shown in FIG.

確認のため、副整流回路9として全波整流回路を用い、各パラメータを図6(a)のように設定した場合において、副整流回路9を並列にする数(段数)を変化させたときの反射係数の周波数特性を図6(b)に示す。   For confirmation, when a full-wave rectifier circuit is used as the sub-rectifier circuit 9 and each parameter is set as shown in FIG. 6A, the number (stage number) of the sub-rectifier circuits 9 in parallel is changed. The frequency characteristic of the reflection coefficient is shown in FIG.

図6(b)に示すように、反射係数は副整流回路9の段数が多くなるほと小さくなっており、副整流回路9の段数を増やすほどインピーダンスの整合状態を向上できることが分かる。   As shown in FIG. 6B, the reflection coefficient decreases as the number of stages of the sub-rectifier circuit 9 increases, and it can be seen that the impedance matching state can be improved as the number of stages of the sub-rectifier circuit 9 is increased.

以上説明したように、本実施形態に係るケーブル信号検出器1では、通信ケーブル2に対して直列に接続され、通信ケーブル2が伝送する信号の一部を分岐させて取り出し直流に整流して出力する整流回路3と、整流回路3からの出力により発光する発光回路4と、を備え、整流回路3は、半波整流回路または全波整流回路(副整流回路9)を複数並列に接続して構成されている。   As described above, the cable signal detector 1 according to the present embodiment is connected in series to the communication cable 2, branches a part of the signal transmitted by the communication cable 2, takes it out, rectifies it into direct current, and outputs it. And a light emitting circuit 4 that emits light in response to an output from the rectifier circuit 3. The rectifier circuit 3 includes a plurality of half-wave rectifier circuits or full-wave rectifier circuits (sub-rectifier circuits 9) connected in parallel. It is configured.

このように構成することで、発光回路4の発光の有無により通信ケーブル2の情報通信の有無を表示することが可能となり、通信ケーブル2の誤抜を抑制することが可能になる。   By configuring in this way, it is possible to display the presence / absence of information communication of the communication cable 2 based on the presence / absence of light emission of the light emitting circuit 4, and it is possible to suppress erroneous disconnection of the communication cable 2.

また、本実施形態では、従来技術のように監視用の信号線等を通信ケーブル2に設ける必要がないため、通信ケーブル2として汎用のものを使用することが可能であり、低コストである。   Moreover, in this embodiment, since there is no need to provide a monitoring signal line or the like in the communication cable 2 as in the prior art, a general-purpose cable can be used as the communication cable 2 and the cost is low.

さらに、副整流回路9を複数並列に接続して整流回路3を構成することで、整流回路3の入力インピーダンスを小さくして、反射係数を抑え、良好なインピーダンス整合を実現することが可能になる。その結果、伝送される電気信号の品質の劣化、信号通信におけるエラーレートの増加、伝送速度の劣化等を抑制することが可能になる。   Furthermore, by configuring the rectifier circuit 3 by connecting a plurality of sub-rectifier circuits 9 in parallel, it becomes possible to reduce the input impedance of the rectifier circuit 3, suppress the reflection coefficient, and realize good impedance matching. . As a result, it is possible to suppress degradation in the quality of the transmitted electrical signal, increase in error rate in signal communication, degradation in transmission speed, and the like.

つまり、本実施形態によれば、情報通信の有無を表示することにより通信ケーブル2の誤抜を抑制することが可能であり、汎用の通信ケーブル2を使用可能であり、かつ伝送される電気信号の劣化が小さいケーブル信号検出器1を実現できる。   That is, according to the present embodiment, it is possible to suppress erroneous disconnection of the communication cable 2 by displaying the presence / absence of information communication, the general-purpose communication cable 2 can be used, and the transmitted electrical signal Therefore, it is possible to realize the cable signal detector 1 with a small deterioration.

なお、本実施形態では、外部電源やバッテリ、増幅回路等を使用せず、通信ケーブル2から取り出した信号の電力のみを用いて発光回路4を発光させる構成であるため、電源回路や増幅回路に起因したノイズの影響がなく、また、増幅回路の出力電圧に起因するクロストーク等の問題も生じることがない。   In the present embodiment, since the light emitting circuit 4 is configured to emit light using only the power of the signal extracted from the communication cable 2 without using an external power source, a battery, an amplifier circuit, or the like, There is no influence of the noise caused, and problems such as crosstalk due to the output voltage of the amplifier circuit do not occur.

次に、本発明の他の実施形態を説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described.

図7に示すケーブル信号検出器71は、差動信号を伝送する1対の信号線2aのそれぞれに対して直列に、同じ構成の整流回路3を接続するように構成したものである。図示省略しているが、両整流回路3は、副整流回路9を複数並列に接続して構成されている。   The cable signal detector 71 shown in FIG. 7 is configured such that the rectifier circuit 3 having the same configuration is connected in series to each of a pair of signal lines 2a that transmit differential signals. Although not shown, both rectifier circuits 3 are configured by connecting a plurality of sub-rectifier circuits 9 in parallel.

図1(a)で説明したケーブル信号検出器1では、差動信号を伝送する1対の信号線2aの一方の信号線2aにのみ整流回路3を接続する構成であるため、一対の信号線2a間で電気信号の伝播時間差、すなわちスキューが発生してしまう場合も考えられる。通信ケーブル2として、シールド導体を有さないUTPケーブル等を用いる場合にはこのスキューの影響は少ないが、複数の信号線2aの周囲をシールド導体で一括して被覆したSTPケーブル等を用いる場合には、スキューの影響による電気信号の劣化が問題となる場合も考えられる。   In the cable signal detector 1 described with reference to FIG. 1A, the rectifier circuit 3 is connected only to one signal line 2a of a pair of signal lines 2a for transmitting a differential signal. It is also conceivable that a difference in electrical signal propagation time between 2a, that is, a skew occurs. When a UTP cable or the like that does not have a shield conductor is used as the communication cable 2, the effect of this skew is small. However, when an STP cable or the like in which the periphery of the plurality of signal lines 2a is collectively covered with a shield conductor is used. In other cases, the deterioration of the electric signal due to the influence of the skew may be a problem.

ケーブル信号検出器71では、差動信号を伝送する1対の信号線2aのそれぞれに同じ構成の整流回路3を接続しているため、対内でのスキューの発生を抑制することが可能であり、通信ケーブル2としてSTPケーブル等のシールド導体を有するものを用いる場合に特に好適である。   In the cable signal detector 71, since the rectifier circuit 3 having the same configuration is connected to each of the pair of signal lines 2a that transmit the differential signal, it is possible to suppress the occurrence of skew within the pair. This is particularly suitable when a communication cable 2 having a shield conductor such as an STP cable is used.

また、ケーブル信号検出器71では、1対の信号線2aのそれぞれに接続された2つの整流回路3を直列に接続し、その出力を発光回路4に入力するように構成されている。これにより、両整流回路3で取り出す電力が小さい場合であっても、安定して発光回路4を動作させることが可能になる。   The cable signal detector 71 is configured to connect two rectifier circuits 3 connected to each of the pair of signal lines 2 a in series and to input the output to the light emitting circuit 4. Thereby, even if the electric power taken out by both rectifier circuits 3 is small, it becomes possible to operate the light emitting circuit 4 stably.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態では言及しなかったが、図8に示すように、整流回路3と並列に、整流回路3側の入力インピーダンスを調整するための容量素子Caまたは誘導素子Laを接続してもよい。図8では、容量素子Caと誘導素子Laとを整流回路3と並列に接続した場合を示しているが、どちらか一方のみでもよく、容量素子Caと誘導素子Laとを直列に接続したものを整流回路3と並列に設けてもよい。この場合、伝送される電気信号の一部が、整流回路3を通らずに、容量素子Caや誘導素子Laを介して下流側に流れていくことになるため、整流回路3を介して発光回路4に出力される電力は低下する。よって、図8の構成は、発光回路4で十分に電力が得られている場合において、整合状態をより向上させるために用いることが好ましい。   For example, although not mentioned in the above embodiment, as shown in FIG. 8, a capacitor element Ca or an inductive element La for adjusting the input impedance on the rectifier circuit 3 side may be connected in parallel with the rectifier circuit 3. Good. Although FIG. 8 shows the case where the capacitive element Ca and the inductive element La are connected in parallel with the rectifier circuit 3, only one of them may be used, and the capacitive element Ca and the inductive element La are connected in series. It may be provided in parallel with the rectifier circuit 3. In this case, a part of the transmitted electrical signal does not pass through the rectifier circuit 3 but flows downstream through the capacitive element Ca and the inductive element La, and thus the light emitting circuit through the rectifier circuit 3. The power output to 4 decreases. Therefore, it is preferable to use the configuration of FIG. 8 in order to further improve the matching state when sufficient power is obtained in the light emitting circuit 4.

1 ケーブル信号検出器
2 通信ケーブル
3 整流回路
4 発光回路
7 送信装置
8 受信装置
9 副整流回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cable signal detector 2 Communication cable 3 Rectifier circuit 4 Light emission circuit 7 Transmitter 8 Receiver 9 Sub rectifier circuit

Claims (6)

通信ケーブルにおける情報通信の有無を検出するケーブル信号検出器であって、
前記通信ケーブルに対して直列に接続され、前記通信ケーブルが伝送する信号の一部を分岐させて取り出し直流に整流して出力する整流回路と、
前記整流回路からの出力により発光する発光回路と、を備え、
前記整流回路は、半波整流回路または全波整流回路を複数並列に接続して構成されている
ことを特徴とするケーブル信号検出器。
A cable signal detector for detecting the presence or absence of information communication in a communication cable,
A rectifier circuit connected in series to the communication cable, branching out a part of a signal transmitted by the communication cable, and rectifying and outputting to direct current;
A light emitting circuit that emits light by an output from the rectifier circuit,
The rectifier circuit is configured by connecting a plurality of half-wave rectifier circuits or a plurality of full-wave rectifier circuits in parallel.
前記通信ケーブルが、差動信号を伝送するものであり、
差動信号を伝送する1対の信号線のそれぞれに対して直列に、同じ構成の前記整流回路を接続するように構成した
請求項1記載のケーブル信号検出器。
The communication cable transmits a differential signal;
The cable signal detector according to claim 1, wherein the rectifier circuit having the same configuration is connected in series to each of a pair of signal lines that transmit a differential signal.
前記1対の信号線のそれぞれに接続された2つの前記整流回路を直列に接続し、その出力を前記発光回路に入力するように構成した
請求項2記載のケーブル信号検出器。
The cable signal detector according to claim 2, wherein the two rectifier circuits connected to each of the pair of signal lines are connected in series, and an output thereof is input to the light emitting circuit.
前記通信ケーブルとして、前記1対の信号線を含む複数の信号線と、前記複数の信号線の周囲を一括して被覆するシールド導体と、を備えたものを用いる
請求項2または3記載のケーブル信号検出器。
The cable according to claim 2 or 3, wherein the communication cable includes a plurality of signal lines including the pair of signal lines and a shield conductor that collectively covers the periphery of the plurality of signal lines. Signal detector.
前記整流回路と並列に、入力インピーダンスを調整するための容量素子または誘導素子を接続した
請求項1〜4いずれかに記載のケーブル信号検出器。
The cable signal detector according to claim 1, wherein a capacitive element or an inductive element for adjusting input impedance is connected in parallel with the rectifier circuit.
前記整流回路と前記発光回路は、前記通信ケーブルの端部に設けられたコネクタ、または当該コネクタが接続される中継コネクタに設けられる
請求項1〜5いずれかに記載のケーブル信号検出器。
The cable signal detector according to claim 1, wherein the rectifier circuit and the light emitting circuit are provided on a connector provided at an end of the communication cable or a relay connector to which the connector is connected.
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