(57)【要約】【課題】差動伝送ケーブルに簡単な加工を施すことで実現でき、しかも、空間的配置に制約がない差動ケーブルアセンブリを提供する。【解決手段】互いに絶縁された二つの内導体２が一括に外導体３で覆われて差動伝送ケーブル４が形成され、前記差動伝送ケーブル４の二つの内導体２にそれぞれ金属導体５が接続され、前記外導体３に板状金属導体６が接続され、前記二つの金属導体５がダイポールアンテナを構成し、前記二つの金属導体５の長さが前記差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号の１／４波長であり、前記二つの金属導体５と前記板状金属導体６との間隔ｄは、前記二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナの入力インピーダンスと前記差動伝送ケーブル４の差動インピーダンスとが整合されるよう最適化されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに絶縁された二つの内導体が一括に外導体で覆われて差動伝送ケーブルが形成され、前記差動伝送ケーブルの二つの内導体にそれぞれ金属導体が接続され、前記外導体に板状金属導体が接続され、前記二つの金属導体がダイポールアンテナを構成し、前記二つの金属導体の長さが前記差動伝送ケーブルを伝送される高周波信号の１／４波長であり、前記二つの金属導体と前記板状金属導体との間隔は、前記二つの金属導体が構成するダイポールアンテナの入力インピーダンスと前記差動伝送ケーブルの差動インピーダンスとが整合するよう最適化されていることを特徴とする差動ケーブルアセンブリ。
【請求項２】
前記二つの金属導体の間に並列共振回路が接続され、前記並列共振回路は、前記差動伝送ケーブルを伝送される高周波信号の中心周波数においてリアクタンスが無限大であることを特徴とする請求項１記載の差動ケーブルアセンブリ。
【請求項３】
前記並列共振回路は、チップコンデンサとチップインダクタを含むことを特徴とする請求項２記載の差動ケーブルアセンブリ。
【請求項４】
前記二つの金属導体は、前記板状金属導体に対して平行、かつ、互いに反対方向に伸びて配置されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の差動ケーブルアセンブリ。
【請求項５】
前記二つの金属導体は、それぞれメアンダ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の差動ケーブルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動伝送ケーブルに簡単な加工を施すことで実現でき、しかも、空間的配置に制約がない差動ケーブルアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、機器間の情報伝達手段として、無線通信が多用されている。特に、高周波（マイクロ波）を用いた無線通信が多い。一方で、有線通信では、周辺ノイズの影響を小さくするために、差動信号を用いた伝送が多い。有線通信で差動伝送された差動信号を無線通信する簡便な手段が望まれている。その一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１の通信装置では、インピーダンス調整及び不要放射を抑制するための終端抵抗が接続された二つの差動伝送線路が誘電体又は空間を介して配置されており、容量性結合により差動信号が伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている装置は、第１のユニットと第２のユニットの二つの差動伝送線路を重なりを持たせて対向配置しなければならないなど、空間的配置に制約があると共に、構成は簡素とはいえない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、差動伝送ケーブルに簡単な加工を施すことで実現でき、しかも、空間的配置に制約がない差動ケーブルアセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、互いに絶縁された二つの内導体が一括に外導体で覆われて差動伝送ケーブルが形成され、前記差動伝送ケーブルの二つの内導体にそれぞれ金属導体が接続され、前記外導体に板状金属導体が接続され、前記二つの金属導体がダイポールアンテナを構成し、前記二つの金属導体の長さが前記差動伝送ケーブルを伝送される高周波信号の１／４波長であり、前記二つの金属導体と前記板状金属導体との間隔は、前記二つの金属導体が構成するダイポールアンテナの入力インピーダンスと前記差動伝送ケーブルの差動インピーダンスとが整合されるよう最適化されているものである。
【０００８】
前記二つの金属導体の間に並列共振回路が接続され、前記並列共振回路は、前記差動伝送ケーブルを伝送される高周波信号の中心周波数においてリアクタンスが無限大であってもよい。
【０００９】
前記並列共振回路は、チップコンデンサとチップインダクタを含んでもよい。
【００１０】
前記二つの金属導体は、前記板状金属導体に対して平行、かつ、互いに反対方向に伸びて配置されていてもよい。
【００１１】
前記二つの金属導体は、それぞれメアンダ状に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１３】
（１）差動伝送ケーブルに簡単な加工を施すことで実現できる。
【００１４】
（２）空間的配置に制約がない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す差動ケーブルアセンブリの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す差動ケーブルアセンブリの構成図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す差動ケーブルアセンブリの構成図である。
【図４】図１及び図３の差動ケーブルアセンブリの周波数対差動信号伝達強度特性を示す図である。
【図５】本発明の差動ケーブルアセンブリによる無線接続装置の概念図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す差動ケーブルアセンブリの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１に示されるように、本発明に係る差動ケーブルアセンブリ１は、互いに絶縁された二つの内導体２が一括に外導体３で覆われて差動伝送ケーブル４が形成され、差動伝送ケーブル４の二つの内導体２にそれぞれ金属導体５が接続され、外導体３に板状金属導体６が接続され、二つの金属導体５がダイポールアンテナを構成し、二つの金属導体５の長さが差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号の１／４波長であり、二つの金属導体５と板状金属導体６との間隔ｄは、二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナの入力インピーダンスと差動伝送ケーブル４の差動インピーダンスとが整合されるよう最適化されているものである。
【００１８】
図示のように、二つの金属導体５及び板状金属導体６は、差動伝送ケーブル４の端末に配置される。差動伝送ケーブル４の端末では、絶縁外皮７が剥離され、露出された外導体３に板状金属導体６が電気的に接続される。板状金属導体６は、円筒状に形成された外導体３の直径の延長上に位置し、差動伝送ケーブル４の軸方向に伸びる。具体的には、板状金属導体６は、外導体３の径方向片側に位置する長方形の板状片と外導体３の径方向反対側に位置する長方形の板状片とからなる。これら二つの板状片は外導体３の片側と反対側とに対称に配置されている。
【００１９】
差動伝送ケーブル４の端末では、二つの内導体２を覆う内部絶縁被覆８が剥離され、露出された二つの内導体２に、それぞれ金属導体５が電気的に接続される。二つの金属導体５は、例えば、直線状に形成され、板状金属導体６に対して平行、かつ、互いに反対方向に伸びて配置される。金属導体５の長さは、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号のおよそ１／４波長であればよい。
【００２０】
金属導体５と前記板状金属導体６との間隔ｄは、二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナの入力インピーダンスと差動伝送ケーブル４の差動インピーダンスとが整合されるよう最適化されるが、具体的には、間隔ｄを広げることでダイポールアンテナの入力インピーダンスが高くなり、間隔ｄを狭めることで入力インピーダンスが低くなるので、差動伝送ケーブル４の差動インピーダンスに応じて間隔ｄを調整するとよい。
【００２１】
次に、本発明に係る差動ケーブルアセンブリ１の作用を説明する。
【００２２】
本発明の差動ケーブルアセンブリ１は、差動伝送ケーブル４の端末に二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナが形成されている。それぞれの金属導体５には、図示のように互いに位相が反転されている高周波信号、すなわち差動高周波信号Ｓ１，Ｓ２が伝送される。これにより、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号は、二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナを介して高い放射効率で空間中に放射される。一方で、空間中に放射された電磁波は、二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナを介して受波され、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号となる。
【００２３】
差動伝送しない周波数帯、すなわちノイズとなる周波数帯では、ダイポールアンテナの入力インピーダンスと差動伝送ケーブル４の差動インピーダンスとが不整合となるため、これらノイズが差動信号として放射・受波されにくくなる。また、差動伝送する周波数帯のノイズが二つの金属導体５に同相で電流励起された場合も、差動信号としては受信されない。
【００２４】
このように、本発明の差動ケーブルアセンブリ１は、二つの金属導体５が構成するダイポールアンテナの入力インピーダンスと差動伝送ケーブル４の差動インピーダンスとが整合される周波数のみ選択的に、空間中に放射あるいは空間中から受波することができ、周辺ノイズに対して強い。
【００２５】
また、本発明の差動ケーブルアセンブリ１は、二つの内導体２にそれぞれ金属導体５が接続され、外導体３に板状金属導体６が接続されただけの簡易な構成であり、差動伝送ケーブル４に簡単な加工を施すことで実現できる。
【００２６】
また、本発明の差動ケーブルアセンブリ１は、ダイポールアンテナを介して無線通信で高周波信号を伝送するので、送信側と受信側との空間的配置に制約がなく、簡便に差動信号の無線通信を行う無線接続装置を提供することができる。
【００２７】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００２８】
図２に示した差動ケーブルアセンブリ１は、二つの金属導体５をそれぞれメアンダ状（meander；曲がりくねる）に形成したものである。これにより、金属導体５の小型化を図ることができる。これに応じて、板状金属導体６も小型化することができ、差動ケーブルアセンブリ１全体の小型化が図れる。
【００２９】
図３に示した差動ケーブルアセンブリ１は、二つの金属導体５の間に並列共振回路９が接続されたものである。並列共振回路９は、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号の中心周波数において反共振するよう、前記中心周波数においてリアクタンスが無限大に設定されている。これにより、差動伝送する周波数帯においては、並列共振回路９がオープン（電気的に遮断）となることから、差動信号がダイポールアンテナを介して高い放射効率で空間中に放射される。また、空間中に放射された電磁波は、ダイポールアンテナを介して受波され、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号となる。一方で、差動伝送しない周波数帯、すなわちノイズとなる周波数帯では、並列共振回路９のリアクタンスが小さくなることから、二つの金属導体５同士が電気的に短絡している状態となるため、二つの金属導体５がダイポールアンテナとして機能しなくなり、これらノイズが差動信号として放射・受波されにくくなる。この結果、図３の差動ケーブルアセンブリ１の周波数対差動信号伝達強度特性は、図４のようになり、周辺ノイズに対してより高い耐性が実現される。
【００３０】
図４に示されるように、図３の差動ケーブルアセンブリ１（並列共振回路９を有するもの）にあっては、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号の周波数帯のみ伝送強度が強い。よって、より高いＳＮ比で選択的に無線通信を行うことが可能となる。図１の差動ケーブルアセンブリ１の場合でも、差動伝送ケーブル４を伝送される高周波信号の周波数帯において顕著に伝送強度が強いので、良好なＳＮ比で選択的に無線通信が可能となる。
【００３１】
図５に示した無線接続装置５１では、送信側において、記憶装置５２ａに送受信回路５３ａが接続され、送受信回路５３ａに差動ケーブルアセンブリ１が接続されている。記憶装置５２ａの情報が送受信回路５３ａから差動信号により差動ケーブルアセンブリ１に伝送される。受信側においては、１ないし複数の差動ケーブルアセンブリ１が前述の送信側の差動ケーブルアセンブリ１から比較的近距離に配置されている。これら受信側の差動ケーブルアセンブリ１には、それぞれ送受信回路５３ｂが接続され、各送受信回路５３ｂにはそれぞれ記憶装置５２ｂが接続されている。
【００３２】
送信側の記憶装置５２ａの情報が送受信回路５３ｂによって差動信号として差動ケーブルアセンブリ１に伝送され、この差動ケーブルアセンブリ１から差動信号による電磁波が放射される。この電磁波は、受信側の各差動ケーブルアセンブリ１に受波されて差動信号として送受信回路５３ｂまで伝送され、送受信回路５３ｂを介して各記憶装置５２ｂに情報が記憶される。このように、本発明の差動ケーブルアセンブリ１を利用した無線接続装置５１では、互いに離れた場所に設置された複数の記憶装置５２ａ，５２ｂ相互間でデータを高いＳＮ比で無線通信することができ、また、ひとつの記憶装置５２ａから複数の記憶装置５２ｂを対象とした並列伝送も可能となる。
【００３３】
図６の差動ケーブルアセンブリ１は、より具体的な構成を示したものであり、二つの金属導体５及び板状金属導体６がプリント基板６１の導体パターンで構成されている。すなわち、プリント基板６１は、差動伝送ケーブル４の端末に対してその直径上にまたがるように、略コ字状に形成される。プリント基板６１上には、外導体３の両側となる場所に、長方形の板状金属導体６（導体パターン）が印刷されている。この板状金属導体６に差動伝送ケーブル４の外導体３がはんだ付けされている。差動伝送ケーブル４の端末の延長方向に位置して、プリント基板６１上にメアンダ状の二つの金属導体５（導体パターン）が印刷されている。これら金属導体５に差動伝送ケーブル４の端末の二つの金属導体５が各々はんだ付けされている。
【００３４】
差動伝送ケーブル４は、中心周波数２．４ＧＨｚの差動信号を伝送する。このため、金属導体５の電気長は、２．４ＧＨｚに相当する波長のおよそ１／４波長となる約３０ｍｍである。金属導体５は、小型化を図るためメアンダ状に折り曲げられている。二つの金属導体５の間に並列共振回路９が接続されている。並列共振回路９は、チップコンデンサ６２とチップインダクタ６３から構成されている。これらチップコンデンサ６２とチップインダクタ６３が二つの金属導体５にはんだ付けされている。並列共振回路９は、２．４ＧＨｚで反共振するよう、例えば、チップコンデンサ６２の容量Ｃ＝２ｐＦ、チップインダクタ６３のインダクタンスＬ＝２．２ｎＨとする。
【００３５】
このように、差動ケーブルアセンブリ１は、安価な材料と簡単なプロセスで製造することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  差動ケーブルアセンブリ
２  内導体
３  外導体
４  差動伝送ケーブル
５  金属導体
６  板状金属導体
７  絶縁外皮
８  内部絶縁被覆
９  並列共振回路
６１  プリント基板
６２  チップコンデンサ
６３  チップインダクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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