JP6476262B1 - 漏洩同軸ケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
LCXケーブルの軸方向に直角な放射角を0として、終端側に傾いた放射方向を正とすると、一般に、LCXケーブルからの電磁波の放射角θnは、次式(1)で表される。
波長λは、光速Cと使用周波数fを用いてλ=C/fで表されるため、式(1)は次式(2)で表される。
このように、LCXケーブルからの放射は、使用周波数がfc以上で発生する。そして、放射角θ−1は、スロットのピッチPs、使用周波数f、誘電体の比誘電率εrによって決まる。なお、使用周波数fが、発生周波数fcより低い場合、放射波は発生しない。
図1は、漏洩同軸ケーブル10の構造例を示す図である。なお、図1に示す漏洩同軸ケーブル10は、5.2GHz帯の無線LAN(Local Area Network)用の漏洩同軸ケーブル(LCX(LCX:Leaky CoaXial)ケーブル)の例である。図1(A)は、漏洩同軸ケーブル10の正面図である、図1(B)は、長さ方向における漏洩同軸ケーブル10の構造例を示す図である。
外部導体104は、スロット部201、および遮蔽部202を備える。
絶縁体103は、例えば外径が5mmの絶縁体であり、中心導体102を同心円状に覆って形成されている。絶縁体103は、例えば発泡ポリエチレンである。
シース105は、例えば外径が7mm、材質がポリエチレンであり、外部導体104を同心円状に覆って形成されている。
漏洩同軸ケーブルの内部では、発信器からの高周波信号が中心導体102と外部導体104との間に入力されると、中心導体102の表面に漏洩同軸の長さ方向に電流が流れ、中心導体102から垂直方向に、絶縁体103を挟んで外部導体104との間に電界が生じる。磁界が中心導体102を軸に回転する方向に生じ、外部導体104の内面には、漏洩同軸ケーブルの長さ方向に電流が流れる。外部導体104の一部にスロット101が形成されているため、スロット101内には、電界が生じ、電波が放射される。
図2は、実施形態に係る結合損失Lcの測定系を示す図である。
漏洩同軸ケーブル10とアンテナ20との離隔距離はh(m)である。また、漏洩同軸ケーブル10の一端から入力される入力信号をPinとする。漏洩同軸ケーブル10にはターミネーター11が接続されている。アンテナ20からの出力をPoutとする。なお、アンテナ20は、半波長標準ダイポールアンテナである。また、アンテナ20には、受信器21が接続されている。漏洩同軸ケーブル10には、送信する信号を出力する発振器12が接続されている。また、測定に用いる漏洩同軸ケーブル10の長さは3mである。漏洩同軸ケーブル10は、0〜3mの位置に置かれる。また、h(m)は、1.5(m)である。
結合損失Lcは、次式(6)のように表される。
図3は、図1に示した漏洩同軸ケーブル10の結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図3(A)は、送信信号の周波数が0.25GHzにおける漏洩同軸ケーブル10の結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図3(B)は、送信信号の周波数が0.5GHzにおける漏洩同軸ケーブル10の結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図3(C)は、送信信号の周波数が1.0GHzにおける漏洩同軸ケーブル10の結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図3(D)は、送信信号の周波数が2.4GHzにおける漏洩同軸ケーブル10の結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図3(E)は、送信信号の周波数が5.2GHzにおける漏洩同軸ケーブル10の結合損失Lcを測定した結果を示す図である。また、図3(A)〜図3(E)において、横軸は漏洩同軸ケーブル10の位置であり、縦軸は結合損失である。
しかしながら、0.5〜3GHz付近の結合損失が70dB程度である。さらに、低周波の0.25GHz(250MHz)の結合損失は60dBと非常に大きい。図4は、使用目的とする周波数帯である5.2GHz帯以外でも強い放射波が発生していることを表している。
図5(A)は、第1実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Aの外形を示す図である。図5(B)は、第1実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Aにおけるスロット101と遮蔽部202と電波吸収体との位置関係を示す図である。
図5(A)、図5(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Aは、漏洩同軸ケーブル10に対して、遮蔽部202それぞれに電波吸収体であるフェライトコア301を装着したケーブルである。
図6は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図6(A)は、送信信号の周波数が0.25GHzにおける漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図6(B)は、送信信号の周波数が0.5GHzにおける漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図6(C)は、送信信号の周波数が1.0GHzにおける漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図6(D)は、送信信号の周波数が2.4GHzにおける漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失Lcを測定した結果を示す図である。図6(E)は、送信信号の周波数が5.2GHzにおける漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失Lcを測定した結果を示す図である。また、図6(A)〜図6(E)において、横軸は漏洩同軸ケーブル10Aの位置であり、縦軸は結合損失である。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Aは、漏洩同軸ケーブル10と比べて、2.4GHz以下の結合損失が77dB以下と大幅に抑圧された。特に、0.25GHz(250MHz)の結合損失は、60dBから79dBになり、19dBの抑圧効果があった。
ここで、2.4GHz以下の結合損失は、前述したようにスロット放射波ではなく導体放射波によるものである。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
本実施形態では、第1実施形態で用いた長さの半分の長さである15mmのフェライトコアを複数個用いて、漏洩同軸ケーブルの遮蔽部202を覆うように装着する例を説明する。
図8(A)、図8(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Bは、漏洩同軸ケーブル10(図1)に対して、遮蔽部202それぞれに電波吸収体であるフェライトコア311、312を装着したケーブルである。
図9は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Bの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図9において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。また、符号g2は、遮蔽部202に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。さらに、符号g3は、遮蔽部202に15mmのフェライトコアを2個装着した本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Bの結合損失を示している。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。そして、本実施形態によれば、第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aで用いた半分の長さのフェライトコアを複数用いることで、漏洩同軸ケーブル10Bの可撓性を向上することができる。この結果、本実施形態によれば、漏洩同軸ケーブル10Bを直線状ではなく曲げて施設する場合に好適である。
さらに、図8に示した例では、長さが15mmのフェライトコアを2つずつ遮蔽部202に装着する例を説明したが、遮蔽部202に装着するフェライトコアの個数は3つ以上であってもよい。例えば、3つの場合は、長さが10mmのフェライトコアを3つ用いるようにしてもよい。
本実施形態では、第2実施形態で用いた長さが15mmのフェライトコアを1個、漏洩同軸ケーブルの遮蔽部202を覆うように装着する例を説明する。
図10(A)、図10(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Cは、漏洩同軸ケーブル10(図1)に対して、スロット部201を遮らないように遮蔽部202それぞれに電波吸収体であるフェライトコア321を装着したケーブルである。
図11は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Cの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図11において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。また、符号g3は、遮蔽部202に15mmのフェライトコアを2個装着した第2実施形態の漏洩同軸ケーブル10Bの結合損失を示している。さらに、符号g4は、遮蔽部202に15mmのフェライトコアを1個装着した本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Cの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Cは、3.4GHz以下の導体放射波による結合損失が、15mmのファライトコアを2個用いた漏洩同軸ケーブル10Bより低い結合損失となった。さらに、0.25GHz(250MHz)の結合損失は、漏洩同軸ケーブル10と比べて、60dBから75dBになり、15dBの抑圧効果があったが、15mmのファライトコアを2個用いた漏洩同軸ケーブル10Bの78dBと比較して低い結合損失となった。このように、遮蔽部202に装着するフェライトコアの使用個数が多いほど、導体放射波による結合損失が大きくなる。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
本実施形態では、第2実施形態で用いた長さが15mmのフェライトコアを1個、漏洩同軸ケーブルの両端側のコネクタから1m以内の遮蔽部202を覆うように装着する例を説明する。
図12に示すように、漏洩同軸ケーブル10Dは、漏洩同軸ケーブル10(図1)に対して、スロット部201を遮らないように漏洩同軸ケーブルの両端側のコネクタ13、14から1m以内の遮蔽部202それぞれに、電波吸収体であるフェライトコア321を装着したケーブルである。
なお、漏洩同軸ケーブル10Dを図2の測定系で結合損失を測定した結果は、第5実施形態の漏洩同軸ケーブル10Eの測定結果と比較しつつ後述する。
本実施形態では、第2実施形態で用いた長さが15mmのフェライトコアを1個、漏洩同軸ケーブルの両端側のコネクタから0.5m以内の遮蔽部202を覆うように装着する例を説明する。
図13に示すように、漏洩同軸ケーブル10Eは、漏洩同軸ケーブル10(図1)に対して、スロット部201を遮らないように漏洩同軸ケーブルの両端側のコネクタ13、14から0.5m以内の遮蔽部202それぞれに、電波吸収体であるフェライトコア321を装着したケーブルである。
図14は、第4実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10D、第5実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Eの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図14において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g3は、遮蔽部202に15mmのフェライトコアを2個装着した第2実施形態の漏洩同軸ケーブル10Bの結合損失を示している。符号g4は、遮蔽部202に15mmのフェライトコアを1個装着した第3実施形態の漏洩同軸ケーブル10Cの結合損失を示している。符号g5は、漏洩同軸ケーブル10Dの両端側のコネクタから1m以内の遮蔽部202それぞれに15mmのフェライトコアを1個装着した第4実施形態の漏洩同軸ケーブル10Dの結合損失を示している。符号g6は、漏洩同軸ケーブル10Dの両端側のコネクタから0.5m以内の遮蔽部202それぞれに15mmのフェライトコアを1個装着した第5実施形態の漏洩同軸ケーブル10Eの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10D、漏洩同軸ケーブル10Eは、3.4GHz以下の導体放射波による結合損失が、15mmのファライトコアを全ての遮蔽部202に装着した漏洩同軸ケーブル10C(符号g4)より低い結合損失となった。さらに、漏洩同軸ケーブル10Dは、0.25GHz(250MHz)の結合損失が、漏洩同軸ケーブル10と比べて、60dBから約68dBになり、約8dBの抑圧効果があったが、15mmのファライトコアを全ての遮蔽部202に装着した漏洩同軸ケーブル10Cの75dBと比較して低い結合損失となった。また、漏洩同軸ケーブル10Eは、0.25GHz(250MHz)の結合損失が、漏洩同軸ケーブル10と比べて、60dBから約63dBになり、約3dBの抑圧効果があったが、15mmのファライトコアを全ての遮蔽部202に装着した漏洩同軸ケーブル10Cの75dBと比較して低い結合損失となった。
このように、遮蔽部202の装着範囲が多いほど、導体放射波による結合損失が大きくなる。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
第1実施形態〜第5実施形態では、漏洩同軸ケーブルのシース105上にフェライトコアを装着する例を説明した。本実施形態では、漏洩同軸ケーブルの外部導体104にフェライトコアを接触させて装着する例を説明する。
図15(A)、図15(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Fは、漏洩同軸ケーブルの外部導体104の遮蔽部202それぞれに、電波吸収体であるフェライトコア331を装着したケーブルである。
図16は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Fの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図16において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g2は、シース105上に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。さらに、符号g12は、外部導体104上に30mmのフェライトコアを1個装着した本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Fの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Fは、2.4GHz以下の導体放射波による結合損失が、シース105上にフェライトコアを装着した場合より結合損失が数dB(約2〜3dB)高い。この理由は、フェライトコア331が、外部導体104に誘起される電流に近接するためである。さらに、漏洩同軸ケーブル10Fは、0.25GHz(250MHz)の結合損失が、漏洩同軸ケーブル10と比べて、60dBから約81dBになり、約21dBの抑圧効果があった。
これにより、本実施形態によれば、シース105上にフェライトコアを装着した場合に対して、さらに導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、シース105上にフェライトコアを装着した場合に対して、さらに使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
第6実施形態では、漏洩同軸ケーブルの外部導体104にフェライトコアを接触させて装着する例を説明した。本実施形態では、フェライトコアを固定するために、さらにフェライトコアの上側を熱収縮チューブで覆う例を説明する。
図17(A)、図17(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Gは、外部導体104の遮蔽部202それぞれに、電波吸収体であるフェライトコア331を装着したケーブルである。また、漏洩同軸ケーブル10Gは、フェライトコア331を固定するために、フェライトコア331の上側が熱収縮チューブ106で覆われている。
図18は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Gの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図18において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g2は、シース105上に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。符号g12は、外部導体104上に30mmのフェライトコアを1個装着した第6実施形態の漏洩同軸ケーブル10Fの結合損失を示している。さらに、符号g13は、フェライトコアの上側を熱収縮チューブ106で覆った本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Gの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Gは、2.4GHz以下の導体放射波による結合損失が、シース105上にフェライトコアを装着した場合より結合損失が数dB(約3〜4dB)高い。また、熱収縮チューブ106で固定しない場合と固定した場合との差は、1〜2dB程度であった。このように、熱収縮チューブ106でフェライトコア331を固定した場合に結合損失がさらに高くなる理由は、熱収縮チューブ106も誘電体であるため、誘電体損失によってさらに結合損失が改善されているためである。
また、漏洩同軸ケーブル10Gは、0.25GHz(250MHz)の結合損失が、漏洩同軸ケーブル10と比べて、60dBから約82dBになり、約22dBの抑圧効果があった。
これにより、本実施形態によれば、シース105上にフェライトコアを装着した場合に対して、さらに導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、シース105上にフェライトコアを装着した場合に対して、さらに使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
第7実施形態では、フェライトコアを固定するために、フェライトコアの上側を熱収縮チューブで覆う例を説明した。本実施形態では、フェライトコアを固定するために、フェライトコアの上側をシースで覆う例を説明する。
図19(A)、図19(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Hは、外部導体104の遮蔽部202それぞれに、電波吸収体であるフェライトコア331を装着したケーブルである。また、漏洩同軸ケーブル10Hは、フェライトコア331を固定するために、フェライトコア331の上側がシース105aで覆われている。
図20は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Hの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図20において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g2は、シース105上に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。符号g12は、外部導体104上に30mmのフェライトコアを1個装着した第6実施形態の漏洩同軸ケーブル10Fの結合損失を示している。さらに、符号g14は、フェライトコアの上側をシース105aで覆った本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Hの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Hは、2.4GHz以下の導体放射波による結合損失が、シース105上にフェライトコアを装着した場合より結合損失が数dB(約3〜4dB)高い。また、熱収縮チューブ106で固定した場合と、シース105aで固定した場合とは、同等であった。また、漏洩同軸ケーブル10Hは、0.25GHz(250MHz)の結合損失が、漏洩同軸ケーブル10と比べて、60dBから約82dBになり、約22dBの抑圧効果があった。このように、シース105でフェライトコア331を固定した場合に結合損失がさらに高くなる理由は、シース105も誘電体であるため、誘電体損失によってさらに結合損失が改善されているためである。
これにより、本実施形態によれば、シース105上にフェライトコアを装着した場合に対して、さらに導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、シース105上にフェライトコアを装着した場合に対して、さらに使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
第7実施形態では、フェライトコアを固定するために、フェライトコアの上側を熱収縮チューブで覆う例を説明した。第8実施形態では、フェライトコアを固定するために、フェライトコアの上側をシースで覆う例を説明した。本実施形態では、フェライトコアをシース上に接着剤を充填して固定する例を説明する。
図21(A)、図21(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Iは、漏洩同軸ケーブルのシース105上に遮蔽部202それぞれに、電波吸収体である30mmのフェライトコア301を1個装着したケーブルである。また、漏洩同軸ケーブル10Iは、フェライトコア301を固定するために、シース105における遮蔽部202とフェライトコア301との間に接着剤107を充填している。
図22は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Iの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図22において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g2は、シース105上に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。符号g21は、シース105の遮蔽部202とフェライトコア301との間に接着剤を充填した本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Iの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Iは、漏洩同軸ケーブル10と比べて、2.4GHz以下の結合損失が78dB以下と大幅に抑圧された。また、0.25GHz(250MHz)の結合損失は、60dBから79dBになり、19dBの抑圧効果があった。ただし、符号g2と符号g21に示すように、フェライトコア301を接着剤で固定した場合と固定していない場合との差は、0〜1dBであった。このように、接着剤でフェライトコア301を遮蔽部202に固定した場合は、悪影響はなかったが、効果がわずかであった。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。また、本実施形態によれば、結合損失に影響を与えずに遮蔽部202上にフェライトコア301を固定することができる。
第1実施形態〜第9実施形態では、フェライトコアに、円柱の中央に穴の開いたドーナツ状の非分離型を用いる例を説明した。本実施形態では、長さ方向に分離した分割型フェライトコアを用いる例を説明する。
図23(A)、図23(B)に示すように、フェライトコア341は、フェライトコア341aとフェライトコア341bを備える。フェライトコア341a、フェライトコア341bそれぞれは、外径が12mm、内径が3.5mm、長さが30mm、厚さが2.5mmである。すなわち、フェライトコア341a、フェライトコア341bそれぞれは、フェライトコア301を長さ方向に分離したものである。
図24(A)、図24(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Jは、スロット部201を遮らないように、漏洩同軸ケーブルのシース105上に遮蔽部202それぞれに、電波吸収体である30mmのフェライトコア341a、フェライトコア341bを装着したケーブルである。また、漏洩同軸ケーブル10Jは、フェライトコア341aとフェライトコア341bを固定するために、結束バンド342で固定されている。
図25は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Jの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図25において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g2は、シース105上に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。符号g31は、フェライトコア341aとフェライトコア341bでシース105の遮蔽部202を覆った本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Jの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Jは、漏洩同軸ケーブル10と比べて、2.4GHz以下の結合損失が約78dB以下と大幅に抑圧された。また、0.25GHz(250MHz)の結合損失は、60dBから80dBになり、20dBの抑圧効果があった。また、符号g2と符号g31に示すように、非分割型フェライトコアを用いた場合と分割型フェライトコアを用いた場合の結像損失の差は、0〜1dB程度であった。このため、分割型フェライトコアを使用しても、非分割型フェライトコアを用いた場合と同等に、導体放射波を抑圧することができる。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失を改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響を低減することができる。
第7実施形態では、外部導体104の遮蔽部202にフェライトコアを接触させて装着し、さらにフェライトコアの上側を熱収縮チューブで覆う例を説明した。本実施形態では、スロット部201のスロット101以外の箇所に、さらにフェライトコアを装着する例を説明する。
図26(A)、図26(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Kは、外部導体104の遮蔽部202それぞれに、電波吸収体であるフェライトコア331を接触させて装着したケーブルである。また、漏洩同軸ケーブル10Kは、外部導体104のスロット部201それぞれにスロット101を遮らないように、電波吸収体であるフェライトコア351を接触させて装着したケーブルである。漏洩同軸ケーブル10Kは、フェライトコア331とフェライトコア351を固定するために、フェライトコア331とフェライトコア351の上側が熱収縮チューブ106で覆われている。
図27は、本実施形態に係るスロット部201に装着されるフェライトコア351と、遮蔽部202に装着されるフェライトコア331を説明するための図である。図27(A)は、図26におけるA−A’の位置における断面図である。図27(B)は、図26におけるB−B’の位置における断面図である。
図26、図27(A)に示すように、フェライトコア351は、スロット101を塞がないように、例えば360度中の約90度分(符号351a)が長手方向かつ周方向に削除されている。このため、断面図で示すと、Cの形状となっている。
図28は、本実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Kの結合損失Lcの周波数依存性を示す図である。図28において、横軸は周波数(GHz)、縦軸は結合損失(dB)である。符号g1は、フェライトコアを装着していない漏洩同軸ケーブル10の結合損失を示している。符号g2は、シース105上に30mmのフェライトコアを1個装着した第1実施形態の漏洩同軸ケーブル10Aの結合損失を示している。符号g13は、フェライトコアの上側を熱収縮チューブ106で覆った第7実施形態の漏洩同軸ケーブル10Gの結合損失を示している。符号g41は、外部導体104の遮蔽部202にフェライトコア331を接触させて装着し、スロット部201のスロット101以外の箇所にフェライトコア351を装着し、フェライトコア331、351の上側を熱収縮チューブで覆った本実施形態の漏洩同軸ケーブル10Kの結合損失を示している。
しかしながら、漏洩同軸ケーブル10Kは、漏洩同軸ケーブル10と比べて、2.4GHz以下の結合損失が約82dB以下と大幅に抑圧された。また、0.25GHz(250MHz)の結合損失は、60dBから83dBになり、23dBの抑圧効果があった。さらに、符号g13と符号g41に示すように、スロット部201にフェライトコアを装着していない第7実施形態の漏洩同軸ケーブル10Gに対して、結合損失が1〜2dB大きくなり、導体放射波をさらに抑圧できる。
これにより、本実施形態によれば、導体放射波による結合損失をさらに改善することができる。この結果、本実施形態によれば、使用周波数以外の不要な電磁波の影響をさらに低減することができる。
次に、第1実施形態〜第11実施形態で用いたフェライトの体積と結合損失の抑圧関係について説明する。
図29は、実施形態に係るフェライトコアの形状と結合損失の抑圧関係を示す図である。
図29では、3種類の形状のフェライトの結合損失の抑圧関係を示している。なお、結合損失の値は、5.2GHz帯用の漏洩同軸ケーブルにおける250MHzにおける値である。
次に、第1のフェライトコア(外径12mm、内径7mm、長さ5mm、厚さ2.5mm、体積373mm3)では、結合損失が70dB、結合損失の抑圧効果が10dB(=70−60)である。
次に、第3のフェライトコア(外径12mm、内径7mm、長さ30mm、厚さ2.5mm、体積2238mm3)では、結合損失が78dB、結合損失の抑圧効果が18dB(=78−60)である。
図30より、例えば、抑圧効果を3dB以上得たい場合は、フェライトコアの体積が100mm3必要であることがわかる。また、抑圧効果を10dB以上得たい場合のフェライトコアの体積は、400mm3必要であることがわかる。
図31に示すように、抑圧効果を3dB以上得たい場合、長さが5mmのフェライトコアでは、フェライトコアの厚みが0.82mm必要であることがわかる。
また、抑圧効果を3dB以上得たい場合、長さが15mmのフェライトコアでは、フェライトコアの厚みが0.29mm必要であることがわかる。
また、抑圧効果を3dB以上得たい場合、長さが30mmのフェライトコアでは、フェライトコアの厚みが0.15mm必要であることがわかる。
また、抑圧効果を10dB以上得たい場合、長さが15mmのフェライトコアでは、フェライトコアの厚みが1.05mm必要であることがわかる。
また、抑圧効果を10dB以上得たい場合、長さが30mmのフェライトコアでは、フェライトコアの厚みが0.56mm必要であることがわかる。
また、上述した第1実施形態〜第11実施形態に用いる電磁波吸収体は、透磁率μの複素透磁率μ・(=μ’+jμ’’)における虚部μ’’が高いものが好ましい。なお、μ’は、実部でインダクタンス成分、μ’’が虚部で抵抗成分を表している。
また、第4実施形態、第5実施形態では、漏洩同軸ケーブルの両端の遮蔽部202にフェライトコアを装着する例を説明したが、これに限られない。
図32は、本実施形態に係る第12実施形態に係る漏洩同軸ケーブル10Lの外形を示す図である。図32(A)は、漏洩同軸ケーブル10Lの中心部にフェライトコアを装着する例を示す外形図である。図32(B)は、漏洩同軸ケーブル10Lの波長に応じた位置にフェライトコアを装着する例を示す外形図である。
図32(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Lは、漏洩同軸ケーブル10Lの延伸方向の1/4の位置にある遮蔽部202にフェライトコア301が装着されている。また、図32(B)に示す漏洩同軸ケーブル10Lは、漏洩同軸ケーブル10Lの長さが使用波長λの2λの例である。
また、フェライトコアは、端末部の遮蔽部、中心部の遮蔽部、および漏洩同軸ケーブルが伝搬する信号の波長に応じた位置の遮蔽部のうち少なくとも1つに装着されるようにしてもよい。この場合であっても、遮蔽部202に装着されるフェライトコアの個数は1つ、または2つ以上の複数であってもよい。
また、図32(B)に示すように、漏洩同軸ケーブル10Lは、左端および右端それぞれの遮蔽部202にフェライトコア301が装着されていてもよい。
さらに、熱収縮チューブ106は、少なくともフェライトコアを覆うようにするようにしてもよい。そして、熱収縮チューブ106で漏洩同軸ケーブル全体を覆った場合であっても、熱収縮チューブ106でスロット101を塞がないようにすることが望ましい。
同様に、シース105で漏洩同軸ケーブル全体を覆った場合であっても、シース105でスロット101を塞がないようにすることが望ましい。
例えば、上述した漏洩同軸ケーブル(10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G,10H,10I,10J,10K,10L)の材質や外径や長さ等は一例であり、これに限られない。使用する用途や周波数に応じたものであればよい。同様に、フェライトコア(301,311,321,331,341,351)の外径や長さ等は一例であり、これに限られない。使用する用途や周波数に応じたものであればよい。
Claims (10)
- 軸方向に延伸する中心導体と、
前記中心導体を覆う絶縁体と、
前記絶縁体の外周表面において、スロットを有する複数のスロット部および複数の遮蔽部を有する外部導体と、
前記遮蔽部の周囲に配置される電波吸収体と、
を備える漏洩同軸ケーブル。 - 前記電波吸収体は、前記漏洩同軸ケーブルの延伸方向に沿って、前記複数の遮蔽部それぞれの周囲に配置されている、請求項1に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体は、前記漏洩同軸ケーブルの延伸方向に沿って、前記複数の遮蔽部それぞれの周囲に、それぞれ複数個配置されている、請求項1に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体は、前記漏洩同軸ケーブルの端末部分の前記遮蔽部それぞれの周囲に配置、前記漏洩同軸ケーブルの中心部の前記遮蔽部それぞれの周囲に配置、および前記漏洩同軸ケーブルが伝搬する信号の波長に応じた位置の前記遮蔽部それぞれの周囲に配置のうち少なくとも1つに配置される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体を、外側から覆う熱収縮チューブ、をさらに備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体を、外側から覆うシース、をさらに備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体は、前記遮蔽部の周囲に接着剤、電磁波吸収テープ、電磁波吸収シートのうち少なくとも1つで固定されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体は、ニッケル−亜鉛系のフェライトコアである、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体は、円柱の中央部に穴を有する形状であり、前記穴の内側が前記遮蔽部を覆う、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
- 前記電波吸収体は、分割型であり、合体した場合に円柱の中央部に穴を有する形状であり、前記穴の内側が前記遮蔽部を覆う、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の漏洩同軸ケーブル。
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