WO2014091907A1

WO2014091907A1 - 差動伝送ケーブルの接続方法、差動伝送ケーブル及び電気機器

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Publication number: WO2014091907A1
Application number: PCT/JP2013/081564
Authority: WO
Inventors: 明純山田; 雅美丸山; 信三坂本
Original assignee: 平河ヒューテック株式会社; 日本アイエフ株式会社
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-06-19
Also published as: TWI464988B; CN105122383A; US9728904B2; JP5214056B1; JP2014116909A; TW201424177A; CN105122383B; US20150333450A1

Abstract

　差動信号の伝送損失を増加させずに、ペア内スキューを低減した差動伝送ケーブルの接続方法、差動伝送ケーブル、及び電気機器を提供する。　差動伝送ケーブル１の接続方法は、差動信号を伝送する１対の導体２をトランシーバ１０１、２０１に接続し、１対の導体２の外周に誘電体層３を介して設けられた第１のシールド４を電気的にどこにも接続しない状態で前記第１のシールド４の外周に絶縁層５を介して設けられた第２のシールド６をフレームグランド１０３、２０３に接続する。

Description

差動伝送ケーブルの接続方法、差動伝送ケーブル及び電気機器

　本発明は、差動信号を伝送する差動伝送ケーブルの接続方法、差動伝送ケーブル及び電気機器に関する。

　１９９５年に短距離用のデジタル通信の規格として定められたＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）は、差動信号を伝送するインターフェイスに広く適用されている。ＬＶＤＳによる差動信号の伝送は、少ない消費電力、優れた耐ノイズ性及び低電磁放射という特徴を有している。

　従来、ＬＶＤＳは、差動伝送ケーブルや半導体素子の性能を考慮して最大伝送速度が３．１２５Ｇｂｐｓに規定されていた。しかし、微細化等による半導体素子の性能向上によって、２８Ｇｂｐｓ以上の伝送信号の出力が可能になり、２８Ｇｂｐｓ以上の差動信号の伝送を可能にするメタルによる差動伝送ケーブルが実用化されている。この差動伝送ケーブルの伝送距離は、極めて短い距離に限定されている。

　一方、差動伝送ケーブルが伝送する差動信号の伝送波形の品質も求められており、差動伝送のシグナルコンディショニング技術も大幅に向上している。例えば、イコライザ（ＥＱ）やクロックデータリカバリ（ＣＤＲ）により、１．６５Ｇｂｐｓで－４０ｄＢの差動信号の損失補正が可能なものが市販されている（例えば、ＭＡＸＩＭ社のＭＡＸ３８１５）。

　差動信号にイコライザ及びクロックデータリカバリを用いることで、差動信号のシンボル間干渉（ＩＳＩ）の補正が可能になり、差動信号のペア間スキュー（複数の導体対の間で生じる信号伝搬時間の差）の問題が解決された。しかし、ペア内スキュー（１対の導体間で生じる信号伝搬時間の差）の問題については、いまだ解決されていない。そのため、差動信号の伝送距離及び伝送速度の限界は、差動伝送ケーブルが有するペア内スキューによって定まる。

　また、通信量の急激な増大と、それを可能にする半導体技術の向上により、差動伝送ケーブルには、さらなる伝送速度の向上が求められている。そのため、差動伝送ケーブルは、ペア内スキューの低減が望まれている。

　ペア内スキューを低減させた差動伝送ケーブルとして、従来、平行に伸びる１対以上の内部導体を断面円形又は楕円型の発泡絶縁体で一括被覆すると共に、その発泡絶縁体の周囲に外部導体を備え、さらにその外部導体を発泡絶縁体と共に、絶縁ジャケットで隙間なく被覆した低スキュー平行型同軸ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

　また、平行に配置された１対の導体がその１対の導体の並び方向に対して直角な方向から１対の導体を挟んで互いに対向する平坦部を有する扁平な絶縁体で被覆され、その絶縁体の外周に金属箔テープからなるシールド導体が巻き付けられ、平坦部の箇所でシールド導体に接するようにドレイン線が添えられ、ドレイン線とシールド導体がジャケットにより被覆された構成により、導体間の距離を近づけることで導体間の電磁結合を強めて同相インピーダンスを増加させる差動信号伝送用ケーブルが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００１－３５２７０号公報特開２０１１－９６５７４号公報

　しかし、特許文献１に記載の低スキュー平行型同軸ケーブルは、発泡絶縁体の寸法精度や、発泡品質のばらつきにより、１対の内部導体相互の実効誘電率が非対称になり、ペア内スキューが発生する。また、１対の内部導体間の距離を保つためには、被覆する絶縁体の押し出し成型圧を正確に制御する必要がある。しかし、この成型圧を制御するのは困難であるため、１対の内部導体間の距離がばらつくことから、低スキュー平行型同軸ケーブルのペア内スキューを低減させることは、原理的に限界がある。

　特許文献２に記載の差動信号伝送用ケーブルは、導体間の距離を近づけることによって、差動信号から同相信号への変換量が減少してペア内スキューが抑えられるが、同時に差動インピーダンスが低下する弊害がある。さらに、差動インピーダンスの低下を抑制するために導体のサイズを小さくすると、導体の抵抗や表皮効果によって差動信号の伝送損失が増加する。

　したがって、本発明の目的は、差動信号の伝送損失を増加させずに、ペア内スキューを低減した差動伝送ケーブルの接続方法、差動伝送ケーブル及び電気機器を提供することにある。

　本発明の一態様は、上記課題を解決するため、以下の差動伝送ケーブルの接続方法、差動伝送ケーブル及び電気機器を提供する。

［１］差動信号を伝送する１対の導体を第１の接点に接続し、
　前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールドを電気的にどこにも接続しない状態で前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドを第２の接点に接続する、
　差動伝送ケーブルの接続方法。
［２］差動信号を伝送する１対の導体を第１の接点に接続し、
　前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールド及び前記第１のシールドと接触するドレイン線を電気的にどこにも接続しない状態で前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドを第２の接点に接続する、
　差動伝送ケーブルの接続方法。

［３］差動信号を伝送する１対の導体と、
　前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられ、電気的にどこにも接続しない第１のシールドと、
　前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドと備え、
　前記第１のシールドと前記第２のシールドとの間に設けられた前記絶縁層の材質又は前記絶縁層の厚みを選択することによって同相インピーダンスを制御する、
　差動伝送ケーブル。
［４］差動信号を伝送する１対の導体と、前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールドと、前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドとを有するケーブル本体と、
　前記１対の導体に接続された信号用端子と、前記第２のシールドに接続するグランド端子を有し、前記第１のシールドが電気的にどこにも接続しないように、前記ケーブル本体の少なくとも一方の端部に設けられたコネクタと、を備えた
　差動伝送ケーブル。
［５］差動信号を伝送する１対の導体と、前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールドと、前記第１のシールドと接触するドレイン線と、前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドとを有するケーブル本体と、
　前記１対の導体に接続された信号用端子と、前記第２のシールドに接続するグランド端子を有し、前記第１のシールド及び前記ドレイン線が電気的にどこにも接続しないように、前記ケーブル本体の少なくとも一方の端部に設けられたコネクタと、を備えた
　差動伝送ケーブル。

［６］前記［３］から［５］のいずれかに記載の差動伝送ケーブルを備えた電気機器。

　本発明によれば、差動信号の伝送損失を増加させずに、ペア内スキューを低減することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの断面図である。図２は、第１の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの接続図である。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの断面図である。図４は、第２の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの接続図である。図５は、本発明の第３の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの接続図である。図６は、比較例１に係る差動伝送ケーブルの断面図である。図７は、実施例１に係る差動伝送ケーブルの差動インピーダンスを示す特性図である。図８は、比較例１の差動伝送ケーブルに係る差動インピーダンスを示す特性図である。図９は、実施例１及び比較例１に係る差動伝送ケーブルの同相インピーダンスを示す特性図である。図１０は、実施例１に係る差動伝送ケーブルの差動信号の伝送損失、及び差動信号から同相信号へのモード変換量を示す特性図である。図１１は、比較例１に係る差動伝送ケーブルの差動信号の伝送損失、及び差動信号から同相信号への変換量を示す特性図である。図１２は、実施例１及び比較例１に係る差動伝送ケーブルの同相信号の伝送損失を示す特性図である。図１３は、実施例２及び比較例２に係る差動伝送ケーブルの同相インピーダンスを示す特性図である。図１４は、実施例２及び比較例２に係る差動伝送ケーブルの差動信号の伝送損失を示す特性図である。図１５は、実施例２及び比較例２に係る差動伝送ケーブルのモード変換量を示す特性図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

［第１の実施の形態］
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの断面図である。この差動伝送ケーブル１は、差動信号を伝送する１対の導体２と、１対の導体２を被覆する誘電体３と、誘電体３に巻きつけられて導体２の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールド４と、第１のシールド４の外周に巻きつけられる所定の厚みを有する絶縁層５と、絶縁層５の外周に設けられた第２のシールド６と、これらの外周を被覆するジャケット７とを備える。

　差動伝送ケーブル１の１対の導体２は、差動信号の伝送のため、誘電体３により例えば０．５５ｍｍの間隔を保った状態で平行に配置される。導体２には、例えば銀めっきされた軟銅線等が用いられる。誘電体３には、例えばポリエチレン等が用いられる。なお、差動伝送ケーブル１には、１つの導体２を誘電体３で被覆したものを対撚にしたものを用いてもよい。

　第１のシールド４には、例えば銅、アルミニウム等からなる金属箔テープが用いられる。第１のシールド４は、電気的にどこにも接続されずに１対の導体２と電磁結合する。

　絶縁層５には、例えばポリエステルテープ等の絶縁体が用いられる。絶縁層５は、絶縁層５の材質、厚み等を選択することによって差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスを制御する。絶縁層５の厚さは、例えば１０～３０μｍである。なお、絶縁層５の厚みを１０μｍ未満、又は３０μｍを超えたものにしてもよい。

　第２のシールド６は、例えば編組された金属素線等の導電体により形成されている。第２のシールド６に用いられる金属素線には、例えば素線径が直径０．０５ｍｍの硬銅線、銀めっき軟銅線等が用いられる。第２のシールド６は、外部からの電磁ノイズが導体２に混入することを抑制する、いわゆる電磁シールドとして機能する。

　ジャケット７には、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の絶縁体が用いられる。

（差動伝送ケーブル１の接続方法）
　次に、差動伝送ケーブル１の接続方法の一例について図２を参照しながら説明する。

　図２は、第１の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの接続図である。差動伝送ケーブル１を第１のシールド４が電気的にどこにも接続しないように、電気機器１００と電気機器２００とを接続する。なお、電気機器１００、２００は、例えばサーバー、記憶装置、カメラ、映像機器、ネットワーク機器等である。

　すなわち、差動伝送ケーブル１の１対の導体２の一端を電気機器１００のトランシーバ１０１に接続し、差動伝送ケーブル１の１対の導体２の他端を電気機器２００のレシーバ２０１に接続する。なお、トランシーバ１０１及びレシーバ２０１は、第１の接点の一例である。

　第２のシールド６を電気機器１００、２００のフレームグランド１０３、２０３に接続する。なお、フレームグランド１０３、２０３は、第２の接点の一例である。また、第２のシールド６は、抵抗器等を介してシグナルグランド１０２、２０２等に接続させてもよい。

（差動伝送ケーブル１の動作）
　差動伝送ケーブル１は、電気機器１００のトランシーバ１０１から差動信号が出力され、電気機器１００から出力された差動信号をレシーバ２０１に伝送する。

　差動伝送ケーブル１の１対の導体２に電気機器１００から差動信号が出力されると、差動信号として位相が逆方向の１対の電流が１対の導体２に流れる。この１対の電流は、第１のシールド４に１対のミラー電流を発生させるが、この１対のミラー電流は、位相が逆方向であるため、第１のシールド４の内部で打ち消される。また、第１のシールド４がフレームグランド１０３、２０３、又はシグナルグランド１０２、２０２に接続されていなくても、１対の導体２と第１のシールド４との間の電磁結合による差動伝送ケーブル１の差動インピーダンスが構成される。

　また、差動伝送ケーブル１の１対の導体２に電気機器１００から差動信号が出力されると、差動信号を伝送する１対の導体２間の距離の違いや、誘電体３の実効誘電率の不均一等により、出力された一部の差動信号が同相信号にモード変換される。

　モード変換された同相信号は、第１のシールド４がどこにも電気的に接続されていないことから、同相信号に基づくミラー電流が第１のシールド４に発生しない。そのため、同相信号は、第２のシールド６のみに同相信号に基づくミラー電流を発生する。また、差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスは、１対の導体２と第２のシールド６との間の電磁結合によって構成される。

　差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスは、第２のシールド６と第１のシールド４との間に設けられる絶縁層５の厚みを大きくすることで増加する。すなわち、１対の導体２と第２のシールド６との間隔が絶縁層５の厚みで大きくなることにより、１対の導体２と第２のシールド６との間の静電容量が小さくなり、差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスが増加する。

　１対の導体２と第２のシールド６との間の間隔が大きくなると、同相信号のミラー電流が発生する位置が１対の導体２から遠くなることから、導体２の自己インダクタンスが増加する。また、１対の導体２で発生する磁気が第２のシールド６よりも１対の導体２相互に多く分配されるので、１対の導体２間の磁気結合が強くなる。１対の導体２間の磁気結合が強くなることでも、差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスが増加する。

　差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスが増加することで、同相信号の伝送損失量が増加する。すなわち、差動信号から同相信号へのモード変換量が減少する。差動信号から同相信号へのモード変換量は、ペア内スキューを発生させる成分に相当するため、モード変換量の減少によって差動伝送ケーブル１のペア内スキューも低減する。

　また、差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスが増加すると、差動伝送ケーブル１へ入力する同相信号の反射量も増加する。すなわち、ペア内スキューを有する差動信号を電気機器１００から差動伝送ケーブル１に入力した場合、差動伝送ケーブル１は、入力された差動信号のペア内スキューを除去して電気機器２００に出力する。

（第１の実施の形態の効果）
　本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）１対の導体２の外周に設けられた第１のシールド４をどこにも電気的に接続しないで差動伝送ケーブル１を電気機器に接続することにより、差動信号の伝送損失を増加させずに差動伝送ケーブル１のペア内スキューを低減することができる。
（２）本差動伝送ケーブル１は、ドレイン線を有していないので、１対の導体２が第１のシールド４と均等に電磁結合することから、ペア内スキューをさらに低減することができる。
（３）第１のシールド４と第２のシールド６との間に設けた絶縁層５の厚みや材質を選択することによって差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスを任意に制御することができる。
（４）差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスを任意に増加させることができるので、入力した差動信号のペア内スキューを除去した差動信号を出力することができる。
（５）差動伝送ケーブル１のペア内スキューを低減することができるので、受信側の電気機器において差動信号の高周波特性が改善されて差動信号の伝送損失を減少することができる。また、差動伝送ケーブル１のペア内スキューを低減することで、差動伝送ケーブル１が差動信号を伝送できる距離を伸ばすことができる。
（６）差動伝送ケーブル１がドレイン線を有しない構成にすることができるので、差動伝送ケーブル１をより軽く、より細くすることが可能である。また、ドレイン線を有する差動伝送ケーブルと比較して差動伝送ケーブル１の製造工程を簡略化することができる。
（７）差動伝送ケーブル１の製造工程を簡略化できるので、差動伝送ケーブル１の導体２の間隔や、誘電体３の厚み等の物理的精度が向上し、製造によるばらつきが少ない高性能な差動伝送ケーブル１を製造することができる。

［第２の実施の形態］
　図３は、本発明の第２の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの断面図である。第１の実施の形態の差動伝送ケーブル１は、１対の導体２を有する構成としたが、第２の実施の形態では、複数の対となる導体２を有する構成としている。また、第２の実施の形態では、第１のシールド４に接触し、第１のシールド４と同様にどこにも電気的に接続しないドレイン線８を有する。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

　本実施の形態の差動伝送ケーブル１Ａは、１対の導体２及びドレイン線８に巻きつけられ、電気的にどこにも接続しない第１のシールド４、及び第１のシールド４の外周に絶縁層５を有する複数（本実施の形態では、５つ）の差動信号線１０と、集合撚りされた複数の差動信号線１０の外周を絶縁層９を介して被覆するように設けられる第２のシールド６と、差動信号線１０と絶縁層９との間に設けられる信号線１１と、これらの外周を被覆するジャケット７とを備える。この差動伝送ケーブル１Ａは、例えばディスプレイポートケーブル等に用いられる。

　第２のシールド６は、絶縁層９の外周に巻きつけられる金属箔６１と、この金属箔６１をさらに被覆するように編組されて形成される金属素線６２とを有する。なお、第２のシールド６は、金属箔６１又は金属素線６２のどちらかを有するものとしてもよい。また、金属箔６１には、アルミ箔、銅箔などが用いられる。

（差動伝送ケーブルの接続）
　図４は、第２の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの接続図である。差動伝送ケーブル１Ａは、第１のシールド４及びドレイン線８が電気的にどこにも接続しないように、電気機器１００と電気機器２００とを接続する。なお、図４では、一部の差動信号線１０の１対の導体２の電気機器１００、２００への接続を示している。また、同図では、信号線１１、絶縁層９の図示を省略している。

　複数の差動信号線１０の１対の導体２は、電気機器１００、２００のそれぞれの差動信号線１０が対応するトランシーバ１０１、レシーバ２０１に接続される。第２のシールド６は、電気機器１００、２００のフレームグランド１０３、２０３に接続される。なお、第２のシールド６は、抵抗器等を介してシグナルグランド１０２、２０２に接続されてもよい。

（第２の実施の形態の効果）
　本実施の形態によれば、差動伝送ケーブルの接続方法を変えることで、差動信号のペア内スキューを容易に低減することができる。

［第３の実施の形態］
　図５は、本発明の第３の実施の形態に係る差動伝送ケーブルの接続図である。第１の実施の形態の差動伝送ケーブル１は、電気機器１００に直接接続したが、本実施の形態では、コネクタ３０、４０を介して電気機器１００に接続される構成としている。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。なお、図５では、差動伝送ケーブル１Ｂの一方の端部側を図示している。

　本実施の形態のコネクタ付の差動伝送ケーブル１Ｂは、少なくとも一方の端部にコネクタ３０を備える。コネクタ３０は、１対の導体２と接続する端子３１、３２と、第２のシールド６と接続する端子３３とを備える。

　電気機器１００に設けられるコネクタ４０は、端子３１、３２に接続してトランシーバ１０１から出力される差動信号を伝送する端子４１、４２と、端子３３に接続して第２のシールド６をフレームグランド１０３に接続させる端子４３とを備え、コネクタ付差動伝送ケーブル１Ｂのコネクタ３０と嵌合する。なお、端子３１，３２は、信号用端子の一例であり、端子３３は、グランド端子の一例である。また、端子４３は、抵抗器等を介してシグナルグランド１０２等に接続するものとしてもよい。

（第３の実施の形態の効果）
　本実施の形態によれば、差動伝送ケーブル１Ｂの少なくとも一方の端部にコネクタ３０を設けることにより、ペア内スキューが低減する接続方法を容易に適用して電気機器間を接続することができる。

　実施例１の差動伝送ケーブル１について、比較例１の差動伝送ケーブル１ａと比較しながら以下説明する。実施例１は、第１の実施の形態に対応するものであり、差動伝送ケーブル１の絶縁層５の材質はポリエステルであり、厚みを１８μｍとした。

（比較例１）
　図６は、比較例１に係る差動伝送ケーブルの断面図である。比較例１の差動伝送ケーブル１ａは、１対の導体２ａと、１対の導体２ａの外周を被覆する誘電体３ａと、ドレイン線８ａと、誘電体３ａの外周に設けられ、ドレイン線８ａと接触するように設けられるシールド４ａと、これらの外周を被覆するジャケット７ａとを備える。

　比較例１の差動伝送ケーブル１ａの１対の導体２ａは、一端が電気機器１００のトランシーバ１０１に接続され、他端が電気機器２００のレシーバ２０１に接続される。ドレイン線８ａは、シールド４ａに接続される。シールド４ａは、一端が電気機器１００のシグナルグランド１０２又はフレームグランド１０３に接続され、他端が電気機器２００のシグナルグランド２０２又はフレームグランド２０３に接続される。

　実施例１の差動伝送ケーブル１及び比較例１の差動伝送ケーブル１ａについて、以下の特性評価をした。なお、差動インピーダンス、同相インピーダンスは、ＴＤＲ法（Time Domain Reflectometry：時間領域反射）によって測定した。ペア内スキューは、ＴＤＲ法によるステップパルスを差動伝送ケーブルに入力し、差動伝送ケーブルを通過する波形から測定した。また、モード変換量及び差動信号の伝送損失は、ネットワークアナライザによって測定した。

（差動インピーダンスの評価）
　図７は、実施例１に係る差動伝送ケーブルの差動インピーダンスを示す特性図であり、図８は、比較例１の差動伝送ケーブルに係る差動インピーダンスを示す特性図である。ここで、差動伝送ケーブルの一般的な仕様において、差動伝送ケーブルの製造ばらつきによって差動インピーダンスが１０％程度ばらつくことが想定されている。図７、８から、実施例１の差動伝送ケーブル１と比較例１の差動伝送ケーブル１ａとの差動インピーダンスの差は、製造ばらつきの範囲内に収まっている。

（同相インピーダンスの評価）
　図９は、実施例１及び比較例１に係る差動伝送ケーブルの同相インピーダンスを示す特性図である。同相インピーダンスの値は、インピーダンス波形の立ち上がり直後の値に現れる。図９のＡ１で示すように、実施例１の差動伝送ケーブル１の同相インピーダンスの値は、約１４０Ωである。これに対し、図９のＡ２で示すように、比較例１の差動伝送ケーブル１ａの同相インピーダンスの値は、約１１０Ωである。このことから、実施例１の同相インピーダンスが比較例１よりも増加していることが確認された。

（差動信号の伝送損失、同相信号の伝送損失の評価）
　図１０は、実施例１に係る差動伝送ケーブルの差動信号の伝送損失、及び差動信号から同相信号へのモード変換量を示す特性図であり、図１１は、比較例１に係る差動伝送ケーブルの差動信号の伝送損失、及び差動信号から同相信号への変換量を示す特性図である。図１２は、実施例１及び比較例１に係る差動伝送ケーブルの同相信号の伝送損失を示す特性図である。

　図１０と図１１の差動信号の伝送損失の値から、実施例１の差動伝送ケーブル１の差動信号の伝送損失は、図示する０～５ＧＨｚの領域で比較例１の差動伝送ケーブル１ａと大きな差が見られない。そのため、実施例１の差動伝送ケーブル１は、差動信号の伝送損失を増加させないものであると確認された。

　図１２から、比較例１の差動伝送ケーブル１ａよりも０～２ＧＨｚの範囲で実施例１の差動伝送ケーブル１は、同相信号の伝送損失の絶対値が増加していることから、実施例１の差動伝送ケーブル１は、差動伝送ケーブル１ａと比較して同相信号の伝送損失を増加させるものであると確認された。

（差動信号から同相信号へのモード変換量の評価）
　図１０と図１１の差動信号から同相信号へのモード変換量の値から、実施例１の差動伝送ケーブル１のモード変換量を示す絶対値は、比較例１の差動伝送ケーブル１ａのモード変換量と比較して、特に０～２ＧＨｚの差動信号の周波数領域でモード変換量の絶対値が増加している。すなわち、実施例１のモード変換量が比較例１のモード変換量と比較して減少することが確認された。

　差動信号の周波数が２ＧＨｚ以上の領域では、実施例１の差動伝送ケーブル１のモード変換量の絶対値の増加が見られないが、これは図１２に示すように、差動伝送ケーブル１、１ａの同相信号の伝送損失が２ＧＨｚ以上の領域で大きくなるからである。そのため、２ＧＨｚ以上の範囲でもモード変換量の値が減少していると予測される。

（ペア内スキューの評価）
　表１に実施例１及び比較例１の差動伝送ケーブルのペア内スキューを測定した実測値及び換算値を示す。なお、表１の実測値及び換算値は、ペア内スキューを計測する計測治具の誤差５ｐｓを含むため、実測値及び換算値は、表１中の値よりも小さいことが予測される。

　表１から、実施例１の差動伝送ケーブル１は、比較例１の差動伝送ケーブル１ａと比較して、ペア内スキューの実測値、換算値で比較例１を基準に８４．８％低減することが確認された。

（入力信号に対する出力信号のペア内スキューの評価）
　実施例１及び比較例１の差動伝送ケーブル１、１ａ（ケーブル長１．０ｍ）にペア内スキューを生じさせた差動信号を入力し、入力した差動信号に対する出力信号のペア内スキュー量を測定した。表２に実施例１及び比較例１の差動伝送ケーブルに入力した差動信号のペア内スキューの値と、入力した差動信号に対する出力した差動信号のペア内スキューの実測値を示す。

　表２から、比較例１の差動伝送ケーブル１ａでは、入力信号のペア内スキューが増加するにつれて、出力信号のペア内スキューの値が７～９１ｐｓに増加しているのに対し、実施例１の差動伝送ケーブル１では、入力信号のペア内スキューが増加しても出力信号のペア内スキューの値は、ほぼ一定である。すなわち、実施例１の差動伝送ケーブル１は、入力信号のペア内スキューを除去した差動信号を出力することが確認された。

　実施例２の差動伝送ケーブルについて、比較例２の差動伝送ケーブルと比較しながら以下説明する。実施例２の差動伝送ケーブルと比較例２の差動伝送ケーブルは、ともに、第２の実施の形態の差動伝送ケーブル１Ａに対応するものであり、実施例２と比較例２では、作動伝送ケーブル１Ａに適用した接続方法が相違する。

　表３に実施例２と比較例２の接続の方法の相違について示す。なお、実施例２及び比較例２の差動伝送ケーブル１Ａの絶縁層５、９の材質をポリエステルとし、その厚みをそれぞれ１８μｍ、２４μｍとした。

　表３に示すように、実施例２と比較例２は、第１のシールドがグランドに接続しているか否かで相違する。また、実施例２と比較例２は、ドレイン線８についても同様にグランドに接続しているか否かの相違を有する。

（同相インピーダンスの評価）
　図１３は、実施例２及び比較例２に係る差動伝送ケーブルの同相インピーダンスを示す特性図である。実施例２の差動伝送ケーブル１Ａの同相インピーダンスは、図１３のＡ３で示すように、約１５５Ωである。これに対し、比較例２の差動伝送ケーブル１Ａの同相インピーダンスは、図１３のＡ４で示すように、約１２０Ωである。このことから、実施例２は、比較例２と比較して同相インピーダンスが増加することが確認された。

（差動信号の伝送損失の評価）
　図１４は、実施例２及び比較例２に係る差動伝送ケーブルの差動信号の伝送損失を示す特性図である。図１４から、実施例２の差動信号の伝送損失は、図示する０～５ＧＨｚの領域で比較例２と大きな差は見られないことから、実施例２でも差動信号の伝送損失が増加しないことが確認された。

（差動信号から同相信号への変換量の評価）
　図１５は、実施例２及び比較例２に係る差動伝送ケーブルのモード変換量を示す特性図である。図１５から、実施例２は、比較例２と比較して、特に０～２．５ＧＨｚの範囲でモード変換量の絶対値が増加していることが確認された。

（ペア内スキューの評価）
　表４に実施例２及び比較例２の差動伝送ケーブルのペア内スキューを測定した実測値及び換算値を示す。

　表４から、実施例２は、比較例２と比較して、ペア内スキューの実測値、換算値でペア内スキューが比較例２を基準として５３．７％低減できることが確認された。

［変形例］
　なお、本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々に変形、実施が可能である。例えば、複数の対となる導体２を、等間隔に誘電体３により配置し、その外周に第１、第２のシールド４、６を設ける構成としてもよい。

　また、本発明の要旨を変更しない範囲内で上記実施の形態の構成要素のうち一部を除くことも可能である。例えば、第２の実施の形態の差動伝送ケーブル１Ａのドレイン線８、信号線１１、及び絶縁層５又は絶縁層９のどちらかを有しない構成としても良い。

１、１ａ、１Ａ、１Ｂ    差動伝送ケーブル
２、２ａ    導体
３，３ａ    誘電体
４    第１のシールド
４ａ  シールド
５、９      絶縁層
６    第２のシールド
７、７ａ    ジャケット
８、８ａ    ドレイン線
１０  差動信号線
１１  信号線
３０  コネクタ
３１、３２、３３  端子
４０  コネクタ
４１、４２、４３  端子
６１  金属箔
６２  金属素線
１００      電気機器
１０１      トランシーバ
１０２      シグナルグランド
１０３      フレームグランド
２００      電気機器
２０１      レシーバ
２０２      シグナルグランド
２０３      フレームグランド

Claims

　差動信号を伝送する１対の導体を第１の接点に接続し、
　前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールドを電気的にどこにも接続しない状態で前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドを第２の接点に接続する、
　差動伝送ケーブルの接続方法。
　差動信号を伝送する１対の導体を第１の接点に接続し、
　前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールド及び前記第１のシールドと接触するドレイン線を電気的にどこにも接続しない状態で前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドを第２の接点に接続する、
　差動伝送ケーブルの接続方法。
　差動信号を伝送する１対の導体と、
　前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられ、電気的にどこにも接続しない第１のシールドと、
　前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドとを備え、
　前記第１のシールドと前記第２のシールドとの間に設けられた前記絶縁層の材質又は前記絶縁層の厚みを選択することによって同相インピーダンスを制御する、
　差動伝送ケーブル。
　差動信号を伝送する１対の導体と、前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールドと、前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドとを有するケーブル本体と、
　前記１対の導体に接続された信号用端子と、前記第２のシールドに接続するグランド端子を有し、前記第１のシールドが電気的にどこにも接続しないように、前記ケーブル本体の少なくとも一方の端部に設けられたコネクタと、を備えた
　差動伝送ケーブル。
　差動信号を伝送する１対の導体と、前記１対の導体の外周に誘電体層を介して設けられた第１のシールドと、前記第１のシールドと接触するドレイン線と、前記第１のシールドの外周に絶縁層を介して設けられた第２のシールドとを有するケーブル本体と、
　前記１対の導体に接続された信号用端子と、前記第２のシールドに接続するグランド端子を有し、前記第１のシールド及び前記ドレイン線が電気的にどこにも接続しないように、前記ケーブル本体の少なくとも一方の端部に設けられたコネクタと、を備えた
　差動伝送ケーブル。
　請求項３から５の何れか１項に記載の差動伝送ケーブルを備えた電気機器。