(57)【要約】【課題】シールドケーブル内部の複数の信号線に対するインピーダンスコントロールやスキューコントロールを、グラウンド線や電源線の追加などコストの増加なしに容易かつ確実に安定して行うことで、信号品質を向上させたシールドケーブルを提供すること。【解決手段】相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線を、シールドケーブルを覆っている外皮シールドと隣接して配置し、最大の容量結合がとることで、インピーダンスコントロールとスキューコントロールを行い、それらをお互いに隣接して配置することで、シールドケーブルとコネクタとの接続部におけるスキューを抑制する。【選択図】　　　　図１
2004146354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線と、相対的に低い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線とを有し、各信号線が電気的に絶縁した状態で束ねられ、すべての信号線を一括して導体で覆ったシールドケーブルにおいて、該相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、該導体と隣接した該シールドケーブルの最外層に配置され、かつお互いが隣接して配置されていることを特徴とするシールドケーブル。
【請求項２】
前記相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、対撚り線である事を特徴とする請求項１に記載のシールドケーブル。
【請求項３】
相対的に高い周波数のデジタル信号は、１０ＭＨｚ以上のクロック信号と該クロック信号に同期する複数のデータ信号であることを特徴とする請求項１に記載のシールドケーブル。
【請求項４】
前記シールドケーブルはその単部にコネクタを有しており、前記相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、該コネクタの隣接したコネクタピンに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシールドケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールドケーブルアセンブリに係わり、特に電子機器間を接続するシールドケーブル内部の信号線の電気的特性を向上させることで、伝送信号の品質を高め、放射ノイズを的確に抑制する技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル信号処理装置における信号処理の高速化に伴い、信号品質の確保と放射ノイズの抑制の両立が必要となっている。特に、デジタル機器間の信号伝送を行うインターフェイスケーブルにおいては、伝送距離が長い場合が多く、また導体である筐体の安定したグラウンドを信号線近傍に取れないことから、特にこの必要性が高い。そのため従来から、ケーブル内部の複数の信号線を編組等で覆うシールドケーブルが用いられている。編組等で覆ったシールドケーブルにおいて、編組はケーブル内部の信号線に対する結合が強く、シグナルグラウンドとして機能する。そのため信号品質を高めると共に放射ノイズを抑制する事ができる。
【０００３】
図９は、３６本の信号線を内部に保持するシールドケーブルの断面図である。図中１０１はシールドケーブルである。Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−、Ｃ＋、Ｃ−、Ｄ＋、Ｄ−、Ｅ＋、Ｅ−、Ｆ＋、Ｆ−、Ｇ＋、Ｇ−、Ｈ＋、Ｈ−、Ｉ＋、Ｉ−、Ｊ＋、Ｊ−、Ｋ＋、Ｋ−、Ｌ＋、Ｌ−、Ｍ＋、Ｍ−、Ｎ＋、Ｎ−、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖは単線であり、それぞれ絶縁被覆により覆われている。これらのうちの単線Ｏ、不図示のコネクタを介して電源に接続される電源線である。また単線Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖの７本は、不図示のコネクタを介してグラウンドに接続されるグランウンド線である。単線Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−、Ｃ＋、Ｃ−、Ｄ＋、Ｄ−、Ｅ＋、Ｅ−、Ｆ＋、Ｆ−、Ｇ＋、Ｇ−、Ｈ＋、Ｈ−、Ｉ＋、Ｉ−、Ｊ＋、Ｊ−、Ｋ＋、Ｋ−、Ｌ＋、Ｌ−、Ｍ＋、Ｍ−、Ｎ＋、Ｎ−は、それぞれ２本の単線を撚り合わせる事により１４本の対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎを形成している。１４本の対撚り線のうちＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの７本は１０ＭＨｚ以上の高速信号を送受信する対撚り線であり、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎの７本は１０ＭＨｚ以下の低速信号を送受信する対撚り線である。また、２は絶縁皮膜であり３６本の信号線全体を覆っている。絶縁皮膜２の外側には編組等の外皮シールド３が形成されており、さらに外皮シールド３の外側は、絶縁材料からなるジャケット４により覆われている。
【０００４】
また、特開平１１−２１３７６５（先行特許１）には、周波数の異なる複数の信号を伝送する信号伝送ケーブルにおいて、相対的に高い周波数の信号を伝送する単線を相互に隔離して配置する事が記載されている。これにより、相対的に高い周波数の信号相互間でのクロストークを抑制することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１３７６５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年シールドケーブルに流れる信号の周波数はさらに高くなっている。特にクロック信号と該クロック信号に同期する複数のデジタルデータ信号は１０ＭＨｚ以上となっており、放射ノイズの問題はさらに顕著になってきている。このような状況に際して、前記従来の技術におけるシールドケーブルにおいては、以下の２つの課題が有った。
【０００７】
第１の課題は、シールドケーブルにより高速信号を送受信する場合の、各対撚り線のインピーダンスのバラツキに関するものである。インピーダンスにバラツキが生ずると、放射ノイズの発生要因となり、高速信号の信号品質が確保できなくなる。対撚り線における特性インピーダンスを対撚り線を単独で考えると、理想的には２つの単線からなる対撚り線の占める空間における各単線のインダクタンスと、２つの単線同士の容量性結合とによって決定される。また、対撚り線が差動信号を送受信する場合の差動インピーダンスも同様にして決定される。
【０００８】
しかしながら、実際には対撚り線の周囲には導体である他の単線が存在するため、隣接する単線同士の容量性結合が対撚り線のインピーダンスに大きく影響する。図９の高速信号を送受信する対撚り線Ｅに注目すると、対撚り線Ｅの特性インピーダンスは、単線Ｅ＋、Ｅ−のインダクタンスのみによって決定されるわけではない。対撚り線Ｅの周辺には単線Ｖ、Ｕ、低速信号を送受信する対撚り線Ｍ、高速信号の対撚り線Ｄ、Ｆが存在し、これらとの容量性結合が対撚り線Ｅの特性インピーダンスに大きく影響を与える。そのため、対撚り線に設計した容量結合を安定して与えることができず、設計されたインピーダンスの値を実現することができない。
【０００９】
また、高速信号を送受信する対撚り線Ｅとこれら周囲の単線との位置関係は、対撚り線の撚りピッチが異なっていたり、各対撚り線と各単線の太さが違うため、シールドケーブル１０１の全長に亙って一定の断面構造で固定する事は現実的には難しい。そのため、高速信号を送受信する対撚り線Ｅと、それを取り巻く低速信号を送受信する対撚り線Ｍ、高速信号を送受信する対撚り線Ｄ、Ｆ、単線Ｖ、Ｕとの関係が、シールドケーブル１０１の長さ方向の位置によって大きく変化してしまう。これにより、対撚り線Ｅとこれら周囲の対撚り線や単線との容量性結合の値が大きく変動し、シールドケーブル１０１の長さ方向における対撚り線Ｅのインピーダンスの値にバラツキが生じてしまう。
【００１０】
また、高速信号の対撚り線の個々を取り巻く他の対撚り線や単線の数や状態は、各対撚り線毎に異なっており、相対的な特性インピーダンスの値に差が生ずる。特に図９における対撚り線Ｇは他の対撚り線Ａ〜Ｆに比べ、シールドケーブル１０１の外皮シールド３からの距離や、取り巻く他の信号線の数や状態が全く異なっている。そのため、対撚り線Ｇと対撚り線Ａ〜Ｆとの間のインピーダンスの値には、大きな差が生じてしまい、放射ノイズの発生要因となっている。
【００１１】
第２の課題は、伝送信号の遅延時間の差であるスキューに関するものである。シールドケーブル内の対撚り線で送受信する高速信号は、画像データなどの高速パラレルデータであることが多い。高速パラレル伝送においては、各伝送路のスキューを出来る限り小さくしなければならない。各信号においてスキューが大きいと、タイミングマージンが減少してしまい、パラレルデータが受信できない場合がある。図９に示したシールドケーブル１０１の場合、高速信号の対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのスキューはできる限り小さくする必要がある。そのためには、対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの物理的な長さが等しく、さらに対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを取り囲む周囲の導体、誘電体の状態が等しいことが要求される。
【００１２】
シールドケーブル１０１の内部に混在する単線及び対撚り線は、大きくは中心層に配置されるもの（対撚り線Ａ〜Ｆ）と、その外層に配置されるもの（対撚り線Ｇ〜Ｎ、単線Ｏ〜Ｖ）とに分けられる。シールドケーブル１０１を製造する工程においては、ケーブル線径が一部だけ太くなってしまう箇所が出来ないように撚り合わせる必要がある。その際、内層の撚りピッチと外層の撚りピッチを等しくすると、ケーブルアセンブリの径が太くなってしまうので、一般に外層の撚りピッチは少なく、内層の撚りピッチは多くする。従ってシールドケーブル１０１は、内層に配置された対撚り線と外層に配置された対撚り線とでは、撚りピッチが異なるため信号線の物理的な長さが大きく異なってしまう。そのため、高速信号の対撚り線Ａ〜Ｇの内、内層に位置する対撚り線Ａ〜Ｆと外層に位置する対撚り線Ｇとでは、物理的な長さが異なるためスキューが大きくなり、送受信するパラレルデータの一部が欠損しやすいという課題があった。
【００１３】
また、前記スキューの問題はシールドケーブルとコネクタの接続部分においても発生する。一般的なシールドケーブルとコネクタの結線の状態を図１０に示す。図１０（ａ）は内部にＬ１〜Ｌ７、Ｒ１〜Ｒ７の単線を有するケーブル２０１の断面図であり、図１０（ｂ）はＬ１〜Ｌ７、Ｒ１〜Ｒ７の単線をほぐしてコネクタ２１０に接続した状態を示した模式図である。結線する際には、束ねられた各単線の端部をほぐし、各単線をコネクタのコンタクトピンに一本一本接続する。この際、各単線が交差すると断線等の原因となるため、通常ケーブル２０１を半割にし、コネクタ２１０の左右に振り分ける。振り分けられた各単線は、コネクタ２１０の中心に近いコンタクトピンから左側に向かってＬ１からＬ７、右側に向かってＲ１からＲ７に順に接続される。従って、シールドケーブルとコネクタの接続部において、コネクタの中心位置に割り当てられた信号線Ｌ１及びＲ１の配線長と、コネクタの端部に割り当てられた信号線Ｌ７及びＲ７の配線長とでは大きな差があり、少なからずスキューが発生してしまう。
【００１４】
特に、特開平１１−２１３７６５に示されたように、高速信号線をお互いに隔離して配置している場合、コネクタとの接続部において割り当てられるコネクタピンは、必ず遠く離れてしまい、配線長に大きな差が生じスキューが増大してしまう。
【００１５】
また、高速信号を送受信する対撚り線の特性インピーダンスの安定化や、スキューを抑制するためには、シールドケーブル内に新たにグラウンド線や電源線を追加したり、個々の対撚り線を導電部材で覆ったりする事も考えられる。しかしながら、シールドケーブル自体のコストがかさみ、また配線の数が増えるため取り扱いが煩雑になっています。また、シールドケーブルの長さ方向や、各対撚り線間のばらつきを確実に抑制できるとは限らない。
【００１６】
従って、シールドケーブルにより伝送する信号の更なる高速化に伴うより高度な信号品質の確保と、より的確な放射ノイズの抑制を達成するためには、単に編組により覆われたシールドケーブルを使用するだけではなく、編組の内部に配置される複数の単線及び対撚り線の配置を工夫することによる対策が必要である。そこで本発明は、高速なパラレル信号を送受信する対撚り線のインピーダンスコントロールとスキューコントロールを、グラウンド線、電源線の追加などのコストの増加を伴うことなしに、容易に且つ安定して行えるシールドケーブルを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線と、相対的に低い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線とを有し、各信号線が電気的に絶縁した状態で束ねられ、すべての信号線を一括して導体で覆ったシールドケーブルにおいて、該相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、前記導体と隣接した該シールドケーブルの最外層に配置され、かつお互いが隣接して配置されているシールドケーブルを提供している。
【００１８】
尚、本発明において相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、必ずしもそのすべてをシールドケーブルの最外層に配置する必要はなく、該信号線の大半を配置すれば、前述の課題を達成できる場合もある。また、相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、必ずしもそのすべてを隣接して配線する必要はなく、該信号線の大半を配置すれば、前述の課題を達成できる場合もある。
【００１９】
また本発明によれば、前記相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、対撚り線であるシールドケーブルを提供している。
【００２０】
また本発明によれば、相対的に高い周波数のデジタル信号は、１０ＭＨｚ以上のクロック信号と該クロック信号に同期する複数のデータ信号であるシールドケーブルを提供している。
【００２１】
また本発明によれば、前記シールドケーブルはその単部にコネクタを有しており、前記相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、該コネクタの隣接したコネクタピンに配置されているシールドケーブルを提供している。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるシールドケーブルの内部の単線及び対撚り線の配置を示した断面図である。シールドケーブルの内部には、３６本の単線が配置されている。２本の単線を撚り合わせて形成した高速信号を送受信する対撚り線が７本と、２本の単線を撚り合わせて形成した低速信号を送受信する対撚り線が７本と、グラウンドに接続された単線からなるグラウンド線が７本と、電源に接続された単線からなる電源線が１本が配置されている。尚、図１において、従来の技術で説明した図６と同じ部材には同じ符号を付してある。
【００２４】
図１において１はシールドケーブルである。Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−、Ｃ＋、Ｃ−、Ｄ＋、Ｄ−、Ｅ＋、Ｅ−、Ｆ＋、Ｆ−、Ｇ＋、Ｇ−、Ｈ＋、Ｈ−、Ｉ＋、Ｉ−、Ｊ＋、Ｊ−、Ｋ＋、Ｋ−、Ｌ＋、Ｌ−、Ｍ＋、Ｍ−、Ｎ＋、Ｎ−、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖはそれぞれ絶縁被覆を持つ単線である。単線のうちＡ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−、Ｃ＋、Ｃ−、Ｄ＋、Ｄ−、Ｅ＋、Ｅ−、Ｆ＋、Ｆ−、Ｇ＋、Ｇ−、Ｈ＋、Ｈ−、Ｉ＋、Ｉ−、Ｊ＋、Ｊ−、Ｋ＋、Ｋ−、Ｌ＋、Ｌ−、Ｍ＋、Ｍ−、Ｎ＋、Ｎ−は、それぞれ２本の単線を撚り合わせる事により１４本の対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎを形成している。対撚り線のうちＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの７本は１０ＭＨｚ以上の高速信号を送受信する対撚り線であり、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎの７本は１０ＭＨｚ以下の低速信号を送受信する対撚り線である。単線Ｏはコネクタ等により外部の電源に接続される電源線であり、単線Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖの７本は、コネクタ等により外部のグラウンドに接続されるグランウンド線である。また、２は絶縁皮膜でありすべての３６本の単線全体を覆っている。絶縁皮膜２の外側には編組等の外皮シールド３が形成されており、さらに外皮シールド３の外側は、絶縁材料からなるジャケット４により覆われている。尚、シールドケーブル１は束ねられた各信号線を撚り合わされ、その表面を絶縁皮膜２、外皮シールド３、ジャケット４により覆うことにより形成されている
図１において高速信号を送受信する対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのすべてが、外皮シールド３に隣接した外層に配置されている。そのため、対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは、周囲に存在する他の単線及び対撚り線の導体よりも、外皮シールド３とはるかに強く容量性結合する。従って対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのインピーダンスは、外皮シールド３との距離関係が支配的なパラメータとして決定される。外皮シールド３はコネクタ等により外部のグラウンドに接続されているため電位が一定であり、各対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのインピーダンスを安定させることができる。
【００２５】
また、各対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは、外皮シールド３に対して同じ状態となるため、各対撚り線の間でのインピーダンスの値に差は生じない。また、外層に配置された対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの位置は、各単線及び対撚り線を撚り合わして製造する際に、内層になることはなく必ず外層に配置される。そのため、各対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのシールドケーブル１の長さ方向における各対撚り線と外皮シールド３との間隔は常に一定であり、インピーダンスの値に差は生じない。また、対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのインピーダンスの値は、絶縁皮膜２の厚さを変更するだけで微調整が可能なため、極めて設計しやすいものとなっている。
【００２６】
また、各対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは、すべてシールドケーブル１の最外層に配置されているため、各対撚り線の撚りピッチは等しくすることができる。そのため、各対撚り線の配線長を等しくすることができ、シールドケーブルにおけるスキューの発生を抑えることができる。
【００２７】
また、図１において高速信号を送受信する対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇはすべて隣接して配置されている。そのため、シールドケーブル１とシールドケーブル１の先端のコネクタとの接続部において、対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと接続するコネクタピンを、すべて隣接して配線することが可能である。
【００２８】
シールドケーブル１とコネクタ１０の結線の状態を図２に示す。図２（ａ）は第１の実施の形態を示す図１と同様のシールドケーブル１の断面図であり、図２（ｂ）は各信号線をほぐしてコネクタ１０に接続した状態を示した模式図である。
【００２９】
結線する際には、束ねられた各単線及び対撚り線の端部をほぐして単線とし、各単線をコネクタ１０のコンタクトピンに一本一本接続する。この際、シールドケーブル１を点線に沿って半割にし、コネクタ１０の左右に振り分ける。振り分けられた各単線は、コネクタ１０の中心に近いコンタクトピンから順に接続される。中心から左側には、単線Ｅ−、Ｅ＋、Ｆ−、Ｆ＋、Ｇ−、Ｇ＋の順で配置され、右側には単線Ｄ＋、Ｄ−、Ｃ＋、Ｃ−、Ｂ＋、Ｂ−、Ａ＋、Ａ−の順で配置されている。従って、対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの接続されるコンタクトピン隣接しており、配線長はほぼ等しくスキューの発生を抑えることができる。
【００３０】
次に、図１に示す形態のシールドケーブル１のインピーダンスの値の測定を、図３に示した測定装置によって行った。図３において、５はシールドケーブルの両端に取り付けられたコネクタである。６は時間領域反射型オシロスコープである。７は冶具プリント配線板であり、その表面には配線８とコネクタ９が実装されている。シールドケーブル１の内部の各単線は、コネクタ５の各コンタクトピンに接続されている。コネクタ９にはコネクタ５に対応するコンタクトピンが設けられており、各コンタクトピンはそれぞれ信号配線８に接続されている。従って配線８は、シールドケーブル１の内部の各配線８と等しい数だけ形成されている。
【００３１】
シールドケーブル１の長さは１ｍであり、径はジャケット４を含めて約７ｍｍであり、内部の各単線の径は約０．３ｍｍのものを使用した。ただし本実施の形態における各単線の径はこれに限定されるものではない。
【００３２】
まず、シールドケーブル１の一方の端部のコネクタ５を、冶具プリント配線板７のコネクタ９に装着した。この時シールドケーブル１の他方の端部のコネクタ５は開放されたままである。次に、オシロスコープ６を測定する冶具プリント配線板７の配線８のうち、対撚り線Ａに繋がる配線に接続した。配線８、コネクタ９、コネクタ５を介してシールドケーブル１の内部の対撚り線Ａにオシロスコープ６からステップパルス信号（立ち上がり時間７０ｐｓ，振幅２００ｍＶ）を入力した。その時の反射波形をオシロスコープ１１により測定し、その測定値から対撚り線Ａのシールドケーブル１の各位置におけるインピーダンスを算出した。同様にして、対撚り線Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅも測定した。この時の結果を図４に示す。図４の横軸は信号の伝搬時間であり、縦軸は各対撚り線のインピーダンスである。図４におけるグラフＡ〜Ｅは、図１におけるシールドケーブル１内の各対撚り線Ａ〜Ｅにおける測定結果を示している。尚、この時の各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、１００Ωになるようにあらかじめ設計されている。
【００３３】
尚、横軸の信号の伝搬時間は、シールドケーブル１の各位置から反射してくる信号の時間であり、シールドケーブル１の長さと読み替えることができる。従って図４において、１ｎｓｅｃ〜９．５ｎｓｅｃの部分がシールドケーブル１の各長さに対応する測定結果となる。つまり１ｎｓｅｃでの値がシールドケーブル１の始端側のコネクタとの接続部のインピーダンス値を示し、９．５ｎｓｅｃでの値がシールドケーブル１の終端側のコネクタ５との接続部のインピーダンスを示している。また、それらの間の値はシールドケーブル１の始端と終端の各位置におけるインピーダンスに相当する。
【００３４】
また比較のため、図９に示した従来の技術における長さ１ｍのシールドケーブル１０１を、同様の測定装置、測定方法により測定した。図５はその結果であり、シールドケーブル１０１内の高速信号を送受信する各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスを示している。尚、この時の各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、１００Ωになるようにあらかじめ設計されている。
図４から分かるように、図１に示したシールドケーブル１の各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、９２Ωから１００Ωの値を示しており、シールドケーブル１の全域に亙って設計値である１００Ωに対して、８Ω以下の差を保っている事がわかる。また一本の対撚り線に着目した場合、シールドケーブルの各位置におけるインピーダンスの変動は５Ω以下であり、ほぼ均一であると言える。また対撚り線Ａ〜Ｅの間の相対的なインピーダンスのバラツキは５Ω以下であり、各対撚り線毎のばらつきも非常に少ない。
【００３５】
これに対して図５に示したシールドケーブル１０１の各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、１０８Ωから１１８Ωの値を示しており、シールドケーブル１０１の設計値である１００Ωとは、最大１８Ωもの大きな差が生じている。また、一本の対撚り線に着目した場合、シールドケーブルの各位置におけるインピーダンスの変動が５Ω以上と大きいことも分かる。また各対撚り線Ａ〜Ｅの間の相対的なインピーダンスのバラツキは、５Ω以上の箇所が幾つか存在し、大きいものとなっている。
【００３６】
したがって、図１に示した本実施の形態であるシールドケーブル１の各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、図９に示した従来の技術の場合のシールドケーブル１０に比べて、非常に安定しており放射ノイズを抑制することができていることがわかる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態におけるシールドケーブル２１の内部の単線及び対撚り線の配置を示した断面図である。シールドケーブルの内部には、３６本の単線が配置されている。２本の単線を撚り合わせて形成した高速信号を送受信する対撚り線が７本、２本の単線を撚り合わせて形成した低速信号を送受信する対撚り線が７本と、グラウンドに接続された単線からなるグラウンド線が７本と、電源に接続された単線からなる電源線が１本配置されている。尚、図６において、第１の図６と同じ部材には同じ符号を付してある。
【００３８】
図６において高速信号を送受信する対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのすべてが外皮シールド３に隣接した外層に配置されている。また、図６において対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃはお互いに隣接して配置されている。また対撚り線Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇもお互いに隣接して配置されている。対撚り線Ａ、Ｂ、Ｃと対撚り線Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの間には、低速信号を送受信する対撚り線Ｈが配置されている。
【００３９】
シールドケーブル２１とコネクタ３０の結線の状態を図７に示す。図７（ａ）は図６と同様のシールドケーブル２１の断面図であり、図７（ｂ）は各信号線をほぐしてコネクタ３０の各コネクタピンに接続した状態を示した模式図である。
【００４０】
結線する際には、束ねられた単線及び対撚り線の端部をほぐして単線とし、各単線をコネクタに一本一本接続する。この際、シールドケーブル１０１を点線に沿って半割にし、コネクタ１２０の左右に振り分ける。振り分けられた各単線は、コネクタ１２０の中心に近いコンタクトピンから順に接続される。中心から左側には、単線Ｅ−、Ｅ＋、Ｆ−、Ｆ＋、Ｇ−、Ｇ＋、Ｄ−、Ｄ＋の順で配置され、右側には単線Ｈ＋、Ｈ−、Ｃ＋、Ｃ−、Ｂ＋、Ｂ−、Ａ＋、Ａ−の順で配置されている。
【００４１】
図６に示したシールドケーブル１０１を、第１の実施の形態と同様の測定装置、測定方法により測定した。図８はその結果であり、シールドケーブル１０１内の高速信号を送受信する各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスを示している。尚、この時の各対撚り線Ａ〜Ｅのインピーダンスは、１００Ωになるようにあらかじめ設計されている。
【００４２】
図８から分かるように、本実施の形態におけるシールドケーブルのインピーダンスは図１に示したシールドケーブル１のインピーダンスとほぼ同様の結果である。シールドケーブル１の全域に亙って設計値である１００Ωにほぼ近い値と成っている事がわかる。また、一本の対撚り線に着目した場合、シールドケーブルの各位置におけるインピーダンスの変動は５Ω以下であり、ほぼ均一であると言える。また対撚り線Ａ〜Ｅの間のインピーダンスのバラツキは５Ω以下であり、各対撚り線毎のばらつきも非常に少ない。
【００４３】
尚、本発明におけるシールドケーブルの構成は、対撚り線を伝搬する高速信号の周波数が１０ＭＨｚ以上の場合であれば、その効果は特に大きくなる。すなわち、現在電子機器に関する放射ノイズは３０ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯域において規制しなければならない。通常デジタル信号は、３倍から２０倍程度の高調波成分を有している。従って周波数が１０ＭＨｚを超えた信号については高速信号として扱い、前記実施の形態に示したような信号配置を行ったシールドケーブルアセンブリを用いるのが望ましい。シールドケーブルのインピーダンスを安定させる事により信号波形は整形され、高調波成分は減少する。これにより数における放射ノイズを減少させる事が可能となる。
【００４４】
１０ＭＨｚのクロック信号は、基本周波数１０ＭＨｚ、３０ＭＨｚ（３倍波）、５０ＭＨｚ（５倍波）、・・・２１０ＭＨｚ（２１倍波）程度までの高調波成分を有している。高調波成分の周波数帯域３０ＭＨｚ〜２１０ＭＨｚにおける放射ノイズは、周波数帯域３０ＭＨｚ〜２１０ＭＨｚにおける電流量に概ね比例する。よって、シールドケーブルのインピーダンスを安定させることによって、３０ＭＨｚ〜２１０ＭＨｚの高調波成分電流を減少させ、３０ＭＨｚ〜２１０ＭＨｚ帯域における放射ノイズを抑制する事ができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線と、相対的に低い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線とを有し、各信号線が電気的に絶縁した状態で束ねられ、すべての信号線を一括して導体で覆ったシールドケーブルにおいて、該相対的に高い周波数のデジタル信号を伝送するための複数の信号線は、前記導体と隣接した該シールドケーブルの最外層に配置され、かつお互いが隣接して配置することにより、高速なパラレル信号を送受信する信号線のインピーダンスコントロールとスキューコントロールを、グラウンド線、電源線の追加などのコストの増加を伴うことなしに容易に且つ安定して行う事ができる。特に高速なパラレル信号を送受信する対撚り線のインピーダンス特性を、設計された値とする事ができ、シールドケーブルの長さ方向のバラツキと、各高速なパラレル信号を送受信する対撚り線の間での相対的なバラツキを抑制することができる。これらによりシールドケーブルにより伝送する信号が更に高速化した場合でも、より高度な信号品質の確保と、より的確な放射ノイズの抑制を達成する事ができる。
【００４６】
また、本発明は高速信号が１０ＭＨｚ以上のクロック信号または１０ＭＨｚ以上のクロック信号に同期するデータ信号に対して、より大きな放射ノイズの抑制の効果を発揮する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のシールドケーブルの断面図。
【図２】第１の実施の形態のシールドケーブルとコネクタの結線状態を示す概略図。
【図３】シールドケーブルのインピーダンス測定装置を示す概略図。
【図４】第１の実施の形態のシールドケーブルのインピーダンス測定結果を示すグラフ。
【図５】従来のシールドケーブルのインピーダンス測定結果を示すグラフ。
【図６】第２の実施の形態のシールドケーブルの断面図。
【図７】第２の実施の形態のシールドケーブルとコネクタの結線状態を示す概略図。
【図８】第２の実施の形態のシールドケーブルのインピーダンス測定結果を示すグラフ。
【図９】従来の実施の形態におけるシールドケーブルの断面図。
【図１０】従来のシールドケーブルとコネクタの結線状態を示す概略図。
【符号の説明】
１、１１、１０１、２０１　シールドケーブル
２　絶縁皮膜
３　外皮シールド
４　ジャケット
５、９、１０、２１０　コネクタ
６　時間領域反射型オシロスコープ
７　冶具プリント配線板
８　配線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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