JPH05347110A - 較正要素を形成するシールドケーブルと、この較正要素の製造方法 - Google Patents

較正要素を形成するシールドケーブルと、この較正要素の製造方法

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JPH05347110A
JPH05347110A JP29227291A JP29227291A JPH05347110A JP H05347110 A JPH05347110 A JP H05347110A JP 29227291 A JP29227291 A JP 29227291A JP 29227291 A JP29227291 A JP 29227291A JP H05347110 A JPH05347110 A JP H05347110A
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    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1808Construction of the conductors
    • H01B11/1817Co-axial cables with at least one metal deposit conductor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ケーブルの電送インピーダンスを測定するため
の較正要素となるケーブルの製造方法と、それによって
得られた較正ケーブル要素。 【構成】較正要素となるケーブルは心線12と、誘電体層
14と、シールド16と、保護層18とを有する。本発明で
は、シールド16の厚さが10〜100 マイクロメートルの範
囲にあり、このシールド16は化学的に銅を堆積させた
後、電着によって銅を堆積させるのが好ましい。 【効果】1メガヘルツ以上の高周波数電磁場での測定に
も使うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、較正要素(キャリブレ
ーシンエレメント)となるシールドケーブルと、この較
正要素の製造方法に関するものであり、より正確には、
ケーブルの電送インピーダンスの測定装置に取付けられ
る較正要素となるシールドケーブルに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】最近のエレクトロニクスの発展によっ
て、低エネルギーで制御されるシステムが多くなり、そ
の結果、システムへの外部電磁波による外乱の影響が益
々大きくなっており、また、外部ノイズの周波数スペク
トルも次第に高周波数の方へ延びている。これらのシス
テムでは相互接続ケーブルは電磁波に曝される区域にあ
る場合が多いため、相互接続ケーブルが外部電磁による
外乱に対して特に敏感になり、また、その幾何学的構造
の故に、アンテナとして機能する。従って、これらのシ
ステムでは一般にシールドケーブルが使用される。従っ
て、使用する各ケーブルの電磁擾乱に対するシールド効
果の特性(特徴)を知ることができるようにするのが重
要である。ケーブルのシールド効果の特性は測定装置を
用いてその電送インピーダンスを測定することによって
知ることができる。実際には、ケーブルのシールドに妨
害電流を当てて、ケーブル内部に誘導される電圧を測定
する。測定装置を調節できるようにするためには、較正
要素となるシールドケーブル部品を用意する必要があ
る。この較正要素は少なくとも2つの条件、すなわち、
経時変化なしに反復測定可能であることと、較正要素に
対して測定した各実験値と計算によって得られた正確な
理論値との間で比較ができることの2つの条件を満足す
る必要がある。
【0003】これら2つの要求に答えるために、市販の
均質な半剛性シールドケーブルが較正要素として使用さ
れる。シールドケーブルの理論は、1934年にシェルクノ
ッフ(S.A.Schelkunnof) によって確立している。しか
し、外部妨害現象の周波数が大きくなると、較正要素と
なるケーブルの電送インピーダンスの有効測定曲線はも
はや理論曲線に対応しなくなる。添付の図4は、公知の
較正要素を形成するケーブルで測定した有効電送インピ
ーダンスを周波数Fの関数で図示したものである(曲線
III)。曲線IとIIは製造誤差を考慮した場合の理論電送
インピーダンスを示している。理論曲線は規則的に減少
するが、有効測定値に対応する曲線III は1〜2MHz ま
でに制限され、これ以上の周波数では測定された電圧が
極度に小さくなって、測定装置のノイズの中に消えてし
まうことが理解できよう。従って、この較正要素は、メ
ガヘルツ範囲を越えた電送インピーダンスの測定には使
うことができない。既に述べたように、電磁擾乱現象の
周波数スペクタルは約数百メガヘルツより高い周波数の
方へ移動する傾向があるので、この周波数範囲内では上
記のような従来使用されている測定計装置は使用するこ
とができない。この問題を解決するために、較正要素を
形成するケーブルのシールドに孔を明け、この孔の開口
を通って波の回折現象を生じさせる方法が提案されてい
る。しかし、この方法はケーブルに形成した開口の磁気
・電気分極特性を基に計算するという理論に基づくもの
で、その理論は冗長であり、しかも多くの近似を必要と
する。しかし、この近似は電送インピーダンスの理論値
と実験値とを比較する上でその有効性を制限するもので
ある。さらに、較正要素となるケーブルのシールドに開
口を形成する場合には、凸面に完全な円形の開口を形成
しなければならないが、この作業は極めて難しく、しか
も、加工誤差があるため開口の寸法・形状が不正確にな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の欠点を解消して、完全に定義された理論と組み合わせ
て、数百メガヘルツまでの外部妨害電磁場までの電送イ
ンピーダンスを有効に測定することが可能な較正要素を
形成するシールドケーブル要素を提供することにある。
【0005】
【課題を実施するための手段】この目的を達成するため
の本発明の較正要素となるシールドケーブルは、両端に
接続要素を有する長さが一定のケーブル要素と、厚さe
が一定の均質な導体材料層で構成された外側シールドと
を有し、この外側シールドの厚さeが10〜100μmであ
ることを特徴としている。本発明の第1の実施態様では
上記導体材料は銅である。本発明の第2の実施態様では
上記導体材料は鉛である。本発明はさらに上記較正要素
を形成するシールドケーブルの製造方法を提供する。本
発明の方法では、上記シールドに化学的銅メッキを行
い、次いで、電気メッキによって銅を電着することを特
徴としている。本発明は、添付図面を参照した下記の実
施例の説明から明らかになろう。しかし、本発明が下記
実施例に限定されるものではない。
【0006】
【実施例】先ず、図1と図2を参照して較正要素となる
シールドケーブル要素の第1実施態様を説明する。な
お、説明を簡単にするために、以下の説明ではこのシー
ルドケーブル要素を「較正要素」とよぶことにする。較
正要素10は、公知のように、導線または同軸シールドに
よって構成された心線12を有する。この心線12は一本の
場合もあれば複数の場合もある。この心線12の周囲には
誘電材料の層14がある。誘電材料はPTFEにするのが
好ましい。誘電層14の外径Dは心線12とシールドとの間
に所定特性のインピーダンス、例えば50オームが得られ
るように決定される。本発明では、誘電層14の外壁上に
一定厚さeの均質な金属層16が形成される。図示した実
施例の場合にはこの導体層16の厚さeは70ミクロンメー
トルであり、銅で作られている。より一般的には、この
厚さeは10〜100 μmであり、この値は外部の妨害周波
数の範囲によって変る。このシールドの厚さeを従来の
ケーブルサンプルの場合の厚さである約 500〜1000μm
と比較されたい。本発明の較正要素は機械的保護層18を
有している。この機械的保護層18層自体は公知のもの
で、熱収縮性シースまたは2成分樹脂で構成される。図
2は、本発明の較正要素はその両端に各接続素子20、22
を備えていることを示している。これらの接続素子20、
22は同軸コネクターのタイプBNC、N、SMA等であ
る。シールドの取付けは銅の堆積層上に溶接した金具
(フェルール)によって行われる。図示した実施例では、
較正要素10の長さLは 1,100mmであるが、他の実施例で
はこの長さLを 300〜2,000 mmにすることができる。
【0007】図3は上記の較正要素を用いて実施した試
験の結果を示している。曲線IとIIは製造誤差を考慮し
たシールドの最大直径と最小直径とに対応する計算によ
る理論曲線を示し、曲線III は上記較正要素の有効に測
定された電送インピーダンス値ZT を外乱電磁場の周波
数の関数で表したものである。これらの曲線は、100MHz
以上の周波数値Fまで、測定値の曲線III は2つの理論
曲線IとIIの間にあるということを示している。従っ
て、本発明による標準サンプルを用いることによって約
100MHzの範囲内で機能する電送インピーダンスを測定す
る装置の較正をすることができる。本発明の較正要素10
によってこのような結果が得られる理由は下記のことか
ら明らかである。すなわち、1MHz を越える高い周波数
の場合には、シールド中に誘導される電流は表皮効果(e
ffet de peau) によってシールドの外周部上のみを伝播
し、ケーブルの内側には侵入しない傾向がある。シール
ドのこの表皮の厚さは周波数の平方根に反比例する。上
記のような高い周波数の場合には電送インピーダンス極
端に減少し、測定装置のノイズの中に「消滅」していま
う。本発明の較正要素はその特性によって、上記表皮効
果は相対的に大幅に小さくなって上記周波数範囲で測定
が可能になる。また、本発明の較正要素は均質なシール
ド型であるので、実験結果と理論値との対応関係は極め
て良くなる。
【0008】以下、図1と図2を参照して説明した本発
明の較正要素の好ましい製造方法の実施態様を説明す
る。先ず、シールドのない、すなわち心線12および誘電
材料層14のみを備えたケーブル要素を製造する。次に、
誘電材料層14の外側面を化学エッチングして、PTFE
の表面から弗素と炭素とを除去して後工程で用いる銅と
のなじみを容易にする。次に、ケーブルを下記の複数の
浴に連続的に浸す: (1) 残留油脂を除去するためのアルカリ浴 (2) 錫を含んだ増感浴 (3) 錫とパラジウムとを含んだ第2増感浴 (4) 上記処理をした表面を侵食する酸浴 次の段階は化学的銅メッキである。この段階ではケーブ
ルを銅を含む浴中に入れて、ケーブルを触媒とした酸化
還元反応によってケーブルの表面に 0.5〜2μmの銅を
堆積させる。次に、電解によって第2の銅層を堆積させ
て所望の銅の全厚を得る。本実施例ではこの厚さは70μ
mである。この最後操作では、標準サンプルとなるケー
ブルを5%硫酸浴に入れ、長さと幅がケーブルより大き
い2つの銅板によって陽極を構成し、ケーブル自体で陰
極を構成して電気メッキを行う。従って、極めて均質な
銅の堆積層を得ることができ、その厚さは、浸漬時間と
電解槽に供給する電流強度とを選択することによって調
節することができる。さらに高い超高周波領域の周波数
範囲用の構成要素にする場合には、銅のシールドの代わ
りに導電性が銅より小さい鉛のシールドを用いることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による較正要素の横断面図。
【図2】 図1の較正要素の縦断面図。
【図3】 図1と図2の較正装置の理論特性と実験特性
との間の比較を示す曲線。
【図4】 公知技術の較正要素を形成するケーブルの理
論特性と測定特性との間の比較を示す曲線。
【符号の説明】
10 較正要素 12 心線 14 誘電材料層 16 シールド 18 保護層 20、22 接続要

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心線(12)と、この中心線(12)を取囲ん
    だ誘電材料層(14)と、10〜100 μmの一定の厚さeを有
    する均質な導体材料の層によって形成されたシールド(1
    6)とによって構成されることを特徴とするシールドケー
    ブルの電送インピーダンスの測定装置用の較正要素を形
    成するシールドケーブル要素。
  2. 【請求項2】 上記導体材料が銅である請求項1に記載
    のシールドケーブル要素。
  3. 【請求項3】 上記厚さeが約70μmである請求項2に
    記載のシールドケーブル要素。
  4. 【請求項4】 上記導体材料が鉛である請求項1に記載
    のシールドケーブル要素。
  5. 【請求項5】 上記導体材料の層を取囲む絶縁層(18)を
    さらに有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のシー
    ルドケーブル要素。
  6. 【請求項6】 下記の段階: (1) 誘電材料層(14)で取囲まれた心線(12)を有するケー
    ブル要素を用意し、 (2) 化学的方法で第1の導体材料の層を堆積させ、 (3) 電解によって第2の導体材料の層を堆積させ、導体
    材料の全厚を10〜100 マイクロメートルの範囲にする によって構成されることを特徴とするシールドケーブル
    の電送インピーダンスの測定装置用の較正要素を形成す
    るシールドケーブル要素の製造方法。
  7. 【請求項7】 化学的方法で第1の導体材料の層を堆積
    させる前に、誘電材料(14)の外側表面を化学的にエッチ
    ングする請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 導体材料が銅である請求項7または8に
    記載の方法。
  9. 【請求項9】 化学的方法による第1の導体材料の層の
    厚さが 0.5〜1マイクロメートルである請求項6〜8の
    いずれか一項に記載の方法。
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FR9012573 1990-10-11

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CN105427927A (zh) * 2015-11-11 2016-03-23 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种堆外核测量系统双地分离的方法

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JP2515270B2 (ja) 1996-07-10
EP0480834A1 (fr) 1992-04-15
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