(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波データ信号のための接続装置（２）と、該接続装置（２）に接続するために設けられている、少なくとも一つのデータ線路（１）とから成る装置であって、
前記データ線路（１）は、１０ギガビット／秒以上の高周波データ信号の伝送が可能であり、且つ、三つの電気的な導体、即ち、第１の心線（１２）、第２の心線（１３）及びドレイン線（１１）を有しており、
前記第１の心線（１２）及び前記第２の心線（１３）はそれぞれ円筒状の絶縁部（１６，１４）によって包囲されており、
前記少なくとも一つのデータ線路（１）はシールド（１５）によって包囲されており、
前記接続装置（２）は各電気的な導体に対して一つの接続パッド（３１，３２，３３）を有している、装置において、
各ドレイン線（１１）に属する接続パッド（３１’）は、同一のデータ線路（１）に属する前記第１の心線（１２）及び前記第２の心線（１３）の二つの接続パッド（３２’，３３’）の間に配置されており、
前記第１の心線（１２）及び前記第２の心線（１３）は、発端部（４１）及び終端部（４２）を有する設置領域において、相互に離隔する方向に曲げられており、
前記ドレイン線（１１）は前記設置領域において前記各絶縁部（１４，１６）と常に機械的に接触していることを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記接続装置（２’）は少なくとも二つの接続パッド群（３’，３''，３'''）を有しており、
各接続パッド群（３’，３''，３'''）には、前記電気的な導体（１１，１２，１３）を接続するために、それぞれ一つのデータ線路（１’，１''，１'''）が設けられており、
前記接続装置（２’）は、該接続装置（２’）の配向方向において、直線状の縁部（２１）を有しており、
少なくとも一つの接続パッド群（３’，３'''）は前記直線状の縁部（２１）に対して、少なくとも一つの別の接続パッド群（３''）とは異なる間隔を有している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記接続装置（２’）は少なくとも三つの接続パッド群（３’，３''，３'''）を有しており、
各接続パッド群（３’，３''，３'''）には、前記電気的な導体（１１，１２，１３）を接続するために、それぞれ一つのデータ線路（１’，１''，１'''）が設けられており、
前記接続装置（２’）における前記接続パッド群（３’，３''，３'''）の配置構成は直線状の配置構成とは異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記シールド（１５）は、少なくとも一つの面が導電性であるシールドフィルムである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記データ線路（１）はツイナックスケーブルである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置を使用するための方法において、
前記ドレイン線（１１）が前記各絶縁部を相互に離隔する方向に押しずらすことによって、前記第１の心線（１２）及び前記第２の心線（１３）を前記設置領域において相互に離隔する方向に曲げることを特徴とする、方法。
【請求項７】
前記シールド（１５）に縦方向スリット（１７）を形成する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の心線（１２）及び前記第２の心線（１３）を前記縦方向スリット（１７）の領域において相互に離隔する方向に曲げる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ドレイン線（１１）を、前記縦方向スリット（１７）の領域において、前記第１の心線（１２）及び前記第２の心線（１３）の前記各絶縁部（１６，１４）の間に押込み、それにより前記第１の心線（１２）と前記第２の心線（１３）との間の一定の実効間隔（Ｄ１＋Ｄ２）を生じさせる、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波データ信号の伝送に適している一つ又は複数の電気的なデータ線路を接続するために設けられている、高周波データ信号用の接続装置に関し、各データ線路は三つの電気的な導体、即ち、第１の心線、第２の心線及び付帯線（ドレイン線）を有しており、二つの心線はそれぞれ円筒状の絶縁部によって包囲されており、各データ線路はシールド、例えば少なくとも一つの面が導電性であるシールドフィルムによって包囲されており、接続装置は各電気的な導体に対して一つの接続パッドを有している。
【０００２】
術語「高周波ディジタル信号」は、１０ギガビット／秒を上回るビットレート、それどころか特に２５ギガビット／秒を上回るビットレートを有しているディジタル信号であると解される。その種のデータ線路は「ツイナックス（Twinax）」又は「シールド付き撚り対線（Shielded Twisted Pair）」の名称で公知である。
【０００３】
更に本発明は、高周波ディジタル信号の伝送に適している一つ又は複数の電気的なデータ線路を所属の接続パッドに接続するための方法に関し、各データ線路は三つの電気的な導体、即ち、第１の心線、第２の心線及び付帯線（ドレイン線）を有しており、二つの心線はそれぞれ円筒状の絶縁部によって包囲されており、各データ線路はシールド、例えば少なくとも一つの面が導電性であるシールドフィルムによって包囲されている。
【０００４】
その種の接続装置、例えば回路基板又はコネクタ装置、及びその種の接続方法は、電気的なデータ線路を接続する際に、相応の電気的な移行部において可能な限り良好な信号の完全性を保証するために必要とされる。
【背景技術】
【０００５】
従来技術においては、その種の電気的なデータ線路を接続するための解決手段が既に多数公知である。
【０００６】
例えば刊行物EP1202419A1には相応の接続方式が開示されており、その接続方式においては、ケーブルの接続領域の差動インピーダンスの不整合が熱収縮性チューブの使用によって低減されている。このために、通常状態においては相互に撚られている二つの導体を備えている、いわゆる「ツイステッド・ペア」ケーブルがチューブの接続領域において剥離されており、二つの導体がその間に位置するドレイン線によって平行に案内されている。熱収縮チューブによって、導体とドレイン線との一定に維持される間隔が保証される。これによって、接続領域においてはツイナックスのような導体案内部が生じる。更には、ドレイン線及び心線対が回路基板の異なる面に案内され且つ接続されることが開示されている。
【０００７】
刊行物US6380485B1には、ツイナックスケーブルのための接続ユニットが開示されている。このために、ツイナックスケーブルが配置され、所属のドレイン線を用いた良好な接地を実現する回路基板が提案されている。更に、ドレイン線は導体に対して直角に折り曲げられており、且つ、大面積のアースレールの空所に挿入されている。
【０００８】
更にこの刊行物には、複数のツイナックスケーブルが回路基板コネクタを介して慣例のように回路基板に接続される装置が従来技術として紹介されている。このことからも、導体をペアにして相互に並べて所属の接続パッドに配置し、それらの導体の直ぐ隣に接続されるドレイン線によって隣接する導体ペアから分離することは公知であることが分かる。
【０００９】
従来技術の欠点は、常に比較的高いことが要求されるデータレートに関して、その種のデータ線路と、そのデータ線路に接続される電気的な装置、例えば回路基板又はコネクタとの間の電気的な移行部における入力の均一性が所属の接続領域においては十分ではないことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って本発明の課題は、接続領域におけるインピーダンスの不安定性を最小にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、冒頭で述べたような接続装置を用いて、各ドレイン線に属する接続パッドが、同一のドレイン線に属する二つの心線の二つの接続パッドの間に配置されていることによって解決される。
【００１２】
更にこの課題は、冒頭で述べたような方法を用いて、一つのケーブルに属する二つの心線が、ほぼ一定の実効間隔でもってそれぞれの接続パッドまで案内され、そこにおいてその接続パッドに接続されることによって解決される。
【００１３】
「相互の実効間隔」とは、第１の間隔と第２の間隔の和を表す。第１の間隔は第１の心線とドレイン線との間において測定され、第２の間隔は第２の心線とドレイン線との間において測定される。その際に、第１の心線の電界と第２の心線の電界とがドレイン線を介して非常に強く相互に入力結合されるという事実が利用される。
【００１４】
従って「相互にほぼ一定の実効間隔」とは、ドレイン線が二つの円筒状の絶縁部と接触していることと解される。「ほぼ」とは円筒状の絶縁部の円形の断面の幾何学的形状の品質によって規定される。
【００１５】
本発明の有利な実施の形態は従属請求項に記載されている。
【００１６】
本発明は、高周波データ伝送の信号の完全性を改善するために必要とされる装置に関する。
【００１７】
本発明の利点は、接続領域における電気的なインピーダンスの不安定性が低減されており、それによって良好な入力が得られ、且つ、その接続部を介する高いデータレートでの伝送が実現されることである。
【００１８】
更なる利点は、電気的なデータ線路の接続を是認しうる程度の手間で手動で行えることである。
【００１９】
例えば、シールドには、特に分離の際に縦方向スリットが生じる。ケーブルは回路基板に向かって配向される。縦方向スリットによって、ケーブルを下方に向かって回路基板面に押付けることができ、その際に、ドレイン線は円筒状の絶縁部を相互に押しずらす。
【００２０】
下方に向かって押付けるために相応のツールを使用することができる。その種のツールは、絶縁部、従って電気的な導体の案内及び配向を実施するガイドリブを有している。
【００２１】
別の有利な実施の形態においては、接続装置は、相互にずらされて配置されている、少なくとも二つの接続パッド群を有している。「接続パッド群」とは、データ線路の三つの電気的な導体を接続するために設けられている三つの接続パッドであると解される。接続装置はその配向方向において、即ち、データ線路が接続装置へと案内されている方向において直線状の縁部を有している。従って、ずらした配置構成によって、少なくとも一つの接続パッド群は、直線状の縁部に対して、少なくとも一つの別の接続パッド群とは異なる間隔を有している。
【００２２】
別の実施の形態においては、接続装置は、二つより多くの接続パッド群を有している。その場合、ずらした配置構成によって、回路基板における接続パッド群の配置は直線状の配置とは異なる結果となる。「直線状の配置」とは、接続パッド群が回路基板上で一列に配置されている、即ち直線上に位置している配置を表す。従って、「回路基板における接続パッド群の配置は直線状の配置とは異なる」という特徴は、少なくとも一つの接続パッド群が、少なくとも二つの他の接続パッド群を通って延びる直線上には位置していないことを意味する。
【００２３】
この実施の形態の利点は、異なる接続パッド群間のクロストークが大幅に低減されているということである。
【００２４】
この実施の形態の更に付加的な利点は、経路差を問題無く補償することができるので、まさに多数のデータ線路が設けられている場合には、それらのデータ線路の伝播時間差を補償することができることにある。これは非常に重要である。何故ならば、まさに高周波データ伝送の分野においては、ミリメートルの範囲からセンチメートルの範囲のケーブル長差によって既に重大な伝播時間差が生じる可能性があり、このことは通常の場合、接続技術を著しく困難にするからである。
【００２５】
有利な実施の形態においては、接続装置は回路基板である。
【００２６】
別の有利な実施の形態においては、データ線路は例えば両面テープを用いて接続装置に、特に回路基板に固定され、後に別の構成要素と共に、注型材料を用いた注型プロセスにおいて注型される。
【００２７】
有利な実施の形態においては、接続装置はコネクタ又は少なくともコネクタの一部である。
【００２８】
本発明の実施例を図面に示し、以下において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来技術による接続装置と、その接続装置に接続されている複数の電気的なデータ線路とが示されている斜視図である。
【図２】従来技術による接続装置の一部と、その接続装置に接続されている一つの電気的なデータ線路とが示されている平面図である。
【図３】本発明による接続装置と、その接続装置に接続されている電気的なデータ線路とが示されている斜視図である。
【図４】本発明による接続装置と、その接続装置に接続されている電気的なデータ線路とが示されている平面図である。
【図５】電気的なデータ線路の分離されていない領域の断面図である。
【図６】電気的なデータ線路の設置領域と分離された領域との間の移行部の断面図である。
【図７】ずらされて配置されている、複数の接続パッド群を備えている、本発明による電気的な装置である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１には、従来技術から公知であり、また一般的に使用されている装置が示されている。データ線路１が他の同一の複数のデータ線路に並んで接続装置２に接続される。データ線路１はシールド１５の他に、第１の心線１２及び第２の心線１３を有しており、それらの二つ心線１２，１３はそれぞれ円筒状の絶縁部１６，１４によって包囲されている。更にデータ線路１は付帯線（ドレイン線）１１を有している。回路基板２は、データ線路１の二つの心線１２，１３並びにドレイン線１１に対して、接続パッド群３を有している。即ち、回路基板２は、ドレイン線１１に対して第１の接続パッド３１を有しており、第１の心線１２に対して第２の接続パッド３２を有しており、また、第２の心線１３に対して第３の接続パッド３３を有している。二つの心線１２，１３の接続パッド３２，３３は、直ぐ隣同士に並んで設けられている。ドレイン線１１の接続パッド３１は、それらの心線対１２，１３の接続パッドと、隣接するデータ線路の心線対の接続パッドとの間に設けられており、これによって接続パッドの電気的な分離を改善することができる。
【００３１】
図２には、個々のデータ線路１及び所属の接続パッド群３に関する同一の装置が、見易くするために平面図で示されている。
【００３２】
図３には本発明による装置が示されている。この図では、接続装置２’の縁部は図示されていない。データ線路１のシールド１５は縦方向スリット１７を有している。これによって、二つの心線１２，１３を、設置領域において相互に離隔する方向に僅かに曲げることができる。ドレイン線１１は二つの絶縁部１４，１６の間において上方に案内されており、それら二つの絶縁部１４，１６と常に機械的に接触している。
【００３３】
従って、ドレイン線１１の接続パッド３１’は、所属の心線対１２，１３の二つの接続パッド３２’，３３’との間に設けられている。
【００３４】
図４においては、前述の装置がより見易くするために平面図で示されている。二つの心線１１，１２がスリット１７の長さにわたり、設置領域において相互に離隔する方向に曲げられていることがはっきりと見て取れる。更には、設置領域の発端部４１及び設置領域の終端部４２が示されている。この図においても接続装置２’の縁部は図示していない。
【００３５】
図５には、通常状態におけるデータ線路１、即ち、例えば設置領域の発端部４１におけるデータ線路１の断面図が示されている。絶縁部１４，１６は相互に接触している。二つの心線は相互に間隔Ｄを有している。第１の心線１２はドレイン線１１に対して間隔Ｄ１を有している。第２の心線１３はドレイン線１１に対して間隔Ｄ２を有している。ドレイン線１１は二つの円筒状の絶縁部１４，１６と接触しているので、実効間隔はＤ１＋Ｄ２＝Ｄである。
【００３６】
図６には、設置領域の終端部４２におけるデータ線路の断面図が示されている。心線はシールドのスリット１７に応じて、図５に示した間隔よりも相互に大きい間隔を有している。心線１２，１３は実質的にドレイン線１１を介して相互に結合している。これによってその実効間隔は維持され続ける。二つの心線１２，１３の幾何学的な間隔Ｄは接続領域において拡大されているにもかかわらず、実効間隔Ｄ１＋Ｄ２は等しいままであり、それによって、接続領域におけるインピーダンスの不安定性は低減されている。
【００３７】
図７には、第１の接続パッド群３’、第２の接続パッド群３''及び第３の接続パッド群３'''を備えている、本発明による電気的な装置が示されている。それらの接続パッド群３’，３''，３'''は、回路基板２の直線状の縁部２１に対して異なる間隔を有している。つまり、少なくとも一つの群３''は、直線状の縁部２１に対して、少なくとも一つの別の接続パッド群３’，３'''とは異なる間隔を有している。第１群３’及び第３群３'''を通って延びている直線４３を考察すると、第２群３''がこの直線４３上に位置していないことが見て取れる。
【００３８】
この図面からも見て取れるように、種々の接続パッド群３’，３''，３'''間の電気的なクロストークが、それらの群をずらして配置することによって大幅に低減されている。何故ならば、そのようにして、データ線路１’，１'''のシールドされていない部分は別のデータ線路１''のシールドされた部分の隣に位置することになるからである。
【符号の説明】
【００３９】
１  データ線路、  １１  ドレイン線、  １２  第１の心線、  １３  第２の心線、  １４  第２の心線の円筒状の絶縁部、  １５  シールド、  １６  第１の心線の円筒状の絶縁部、  １７  縦方向スリット、  ２，２’  接続装置、  ２１  接続装置の直線状の縁部、  ３  接続パッド群、  ３１  ドレイン線の接続パッド、  ３２  第１の心線の接続パッド、  ３３  第２の心線の接続パッド
【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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【図７】
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