(57)【要約】【課題】インピーダンス変動が少なく、高い遮蔽能力と高速の伝送性能を備えた同軸ケーブルの提供。【解決手段】絶縁体で被覆されたホット側の導体を遮蔽体で覆って当該遮蔽体と前記ホット側の導体とを電気的に接続して同電位とすると共に、絶縁体で被覆されたコールド側の導体を遮蔽体で覆って当該遮蔽体と前記コールド側の導体とを電気的に接続して同電位としたことを特徴とする。又、上記ホット側の導体においては、当該導体の信号上流側又は下流側で当該導体と遮蔽体とを電気的に接続し、コールド側の導体においては当該導体の信号上流側又は下流側で当該導体と遮蔽体とを電気的に接続したことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体で被覆されたホット側の導体を遮蔽体で覆って当該遮蔽体と前記ホット側の導体とを電気的に接続して同電位とすると共に、絶縁体で被覆されたコールド側の導体を遮蔽体で覆って当該遮蔽体と前記コールド側の導体とを電気的に接続して同電位としたことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
ホット側の導体においては、当該導体の信号上流側又は下流側で当該導体と遮蔽体とを電気的に接続し、コールド側の導体においては当該導体の信号上流側又は下流側で当該導体と遮蔽体とを電気的に接続したことを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
遮蔽体で被覆されたホット側の導体を絶縁体と遮蔽材とで更に被覆し、遮蔽体で被覆されたコールド側の導体を撚り合わせて撚合構造体としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
撚合構造体の外周を更に絶縁体を介して遮蔽体で同心円状に覆ったことを特徴とする請求項３に記載の同軸ケーブル。
【請求項５】
導体を覆う遮蔽体と当該遮蔽体を覆う絶縁体との間に半導体物質を介在させたことを特徴とする請求項請求項１乃至請求項４の何れかに記載の同軸ケーブル。
【請求項６】
撚合構造体と当該撚合構造体を覆う絶縁体との間に半導体物質を介在させたことを特徴とする請求項請求項３乃至請求項５の何れかに記載の同軸ケーブル。
【請求項７】
半導体物質はゲルマニュウムを含有する物質であること特徴とする請求項５又は請求項６に記載の同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸ケーブルに関し、詳しくは、アナログ信号デジタル信号を問わず、音響機器装置内やその装置間、測定装置内やその装置間或いはその装置と検出部（プローブ）間等における信号伝送ラインとして用いられる同軸ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の同軸ケーブルは、ホット側の導体をコールド側の導体で絶縁体（絶縁層）を介して同心円状に包む構造とすることによって、環境による外乱の影響に対処していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ケーブルのインピーダンス特性は、伝送する周波数が低い程キャパシタンス分の影響を受け、伝送する周波数が高い程インダクタンス分の影響を受けるために、周波数の両端になる程これらの影響が増加し、周波数特性が特徴付けられる。このため、伝送ケーブルは、線径、特性、インピーダンス、絶縁材、構造等が所要の目的に合うように選定される。
しかし、信号伝送としての既存の同軸ケーブルでは、ホット側の導体の条件を設定すれば、一義的に構造が決定するために、周波数特性やインピーダンス特性は十分には考慮できない。具体的に構造的な制約としては、ホット側とコールド側との電気的条件が大きく異なることや、ホット側とコールド側との間の静電容量が増加することや、容量分、インダクタンス分共に適切な設定をすることができない等があり、この結果、所要の周波数帯域内でのインピーダンス変動が大きくなる。
結果的に伝送可能な周波数帯域は、遮蔽のために大きく制約を受けて、狭帯域となったり、ケーブル長を長くすることができなかったり、インピーダンス変動（反射）が大きくなったりする、という課題があった。
【０００４】
尚、ホット側とコールド側とを同仕様の導体で２芯を形成し、外周部に遮蔽体（シールド）を設けた２芯（バランス）シールド構成の同軸ケーブルがある。
しかし、この同軸ケーブルは一見、ホット側とコールド側とがバランスしている様であるが、実際は電気的には全く異なった条件となってしまう。
何故なら、この構成では、コールド側がシールドとケーブルの一方端側で結線されるため、電気的特性がホット側に比べて容量、インダクタンス共に増加し、必然的にアンバランス分は大きくなる。
結果として、伝送特性は段落０００３の同軸ケーブルと同様に狭帯域になる。
【０００５】
本発明は、上記課題の解消を目的とし、インピーダンス変動が少なく、高い遮蔽能力と高速の伝送性能を備えた同軸ケーブルの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の同軸ケーブルの発明は、絶縁体で被覆されたホット側の導体を遮蔽体で覆って当該遮蔽体と前記ホット側の導体とを電気的に接続して同電位とすると共に、絶縁体で被覆されたコールド側の導体を遮蔽体で覆って当該遮蔽体と前記コールド側の導体とを電気的に接続して同電位としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の同軸ケーブルにおいて、ホット側の導体においては、当該導体の信号上流側又は下流側で当該導体と遮蔽体とを電気的に接続し、コールド側の導体においては当該導体の信号上流側又は下流側で当該導体と遮蔽体とを電気的に接続したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の同軸ケーブルにおいて、遮蔽体で被覆されたホット側の導体を絶縁体と遮蔽材とで更に被覆し、遮蔽体で被覆されたコールド側の導体を撚り合わせて撚合構造体としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載の同軸ケーブルにおいて、撚合構造体の外周を更に絶縁体を介して遮蔽体で同心円状に覆ったことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項請求項１乃至請求項４の何れかに記載の同軸ケーブルにおいて、導体を覆う遮蔽体と当該遮蔽体を覆う絶縁体との間に半導体物質を介在させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項請求項３乃至請求項５の何れかに記載の同軸ケーブルにおいて、撚合構造体と当該撚合構造体を覆う絶縁体との間に半導体物質を介在させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６に記載の同軸ケーブルにおいて、半導体物質はゲルマニュウムを含有する物質であること特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１はホット側導体の信号上流側の構造を示す概念図、図２はコールド側導体の信号下流側の構造を示す概念図、図３はホット側導体とコールド側導体との撚合状態を示す概念図、図４は撚合構造を被覆した状態を示す概念図、図５は断面図である。
【００１４】
図１及び図５において、図中の符号１０はホット側の導体、１１は前記導体１０を被覆する第１の絶縁体、１２は前記第１の絶縁体１１を被覆する第１の遮蔽体、１３は前記第１の遮蔽体１２を被覆する第２の絶縁体、１４は前記第２の絶縁体１３を被覆する第２の遮蔽体であり、これらの絶縁体１１、遮蔽体１２、絶縁体１３、遮蔽体１４は導体１０を中心にして同心円状に設けられている。
【００１５】
図２及び図５において、図中の符号２０はコールド側の導体、２１は前記導体２０を被覆する第１の絶縁体、２２は前記第１の絶縁体２１を被覆する第１の遮蔽体であり、これらの絶縁体２１、遮蔽体２２も導体２０を中心にして同心円状に設けられている。
【００１６】
図１に示すように、ホット側導体１０の上流側（送信端側）において、第１の遮蔽体１２に、接続導体１５を介してホット側導体１０と電気的に接続して同電位とする、即ちホット側同電位層を形成する。この第１の遮蔽体１２は、上述の通り、更に第２の絶縁体１３を介して第２の遮蔽体１４で同心円状に包まれている。こうしてホット側の信号伝送ラインの構造体が形成されている。  削除
【００１７】
他方、図２に示すように、コールド側導体２０の下流側（受信端側）において、第１の遮蔽体２２に、接続導体２５を介してコールド側導体２０と電気的に接続して同電位とする、即ちコールド側同電位層を形成する。こうしてコールド側の信号伝送ラインの構造体が形成されている。
【００１８】
このような同電位層を設けることによって、絶縁体固有の比誘電率のみに拠っていた静電容量を設計段階において適切に設定することができる。
一般に、絶縁材料を介して導体に電位差を生じさせると電荷が蓄積してコンデンサ形成されるが、ケーブルにおいても同様である。
静電容量は周波数依存のリアクタンスとなるためできるだけ低いことが望ましい。又、ケーブルは分布容量で考えると微少容量の並列接続の総量和である。
この静電容量を決定するパラメータは、絶縁材の比誘電率、絶縁材料の厚み、遮蔽材の面積等であるが、これらを少なくするためには、絶縁材料の選定と厚みでしか対応できなかった。
【００１９】
これに対して、この実施の形態の同軸ケーブルでは、ホット側とコールド側とに各々同電位層を設けることによって静電容量を低減することができた。実際には絶縁体１３が誘電体となる静電容量が若干生じるが、その静電容量は既存の同軸ケーブルの場合より十分に小さくすることができる。又、これにより特性インピーダンスを任意に設定することができる。
尚、図示の例では、同電位とする接続点を、ホット側にあっては上流側、コールド側にあっては下流側としているが、これに限らず、ホット側或いはコールド側の何れにおいても、その上流側或いは下流側の何れでもよい。どの組み合わせを選択するかは接続する機器等などの条件応じて適宜決定すればよい。
【００２０】
又、ホット側導体１０とコールド側導体とを相別に、即ち独立した遮蔽体１２、１４で覆い独立構造とすることにより遮蔽率を一段と高めることができ、インピーダンス特性の安定を得ることができる。
【００２１】
更に、この実施の形態では、図３に示すように、絶縁体１１、１３や遮蔽体１２、１４で被覆されたホット側の導体１０と、絶縁体２１や遮蔽体２２で被覆されたコールド側の導体２０とを撚り合わせて撚合構造体３０とし、この撚合構造体３０の外周を、更に絶縁体３１、遮蔽体３２、絶縁体３３を順に同心円状に覆った構成としている。
このように、ホット側導体１０とコールド側導体２０とを撚り合わせて、撚合構造体とすることによって、各々の導体１０、２０を等価的に同軸ケーブルの中心に位置させることができるので、インピーダンスの微小変動を更に小さくすることができる。
【００２２】
又、このように、撚合構造体３０を中心として更に遮蔽体３２で同心円状に覆うことにより、ケーブルの同心構造をより確実に保持させることができ、遮蔽性能の向上とインピーダンス特性の安定もより得ることができる。
【００２３】
又、図５において、遮蔽体３２と絶縁体３３との間や撚合構造体３０と絶縁体３１との間に半導体物質、特にゲルマニュウを含む半導体物質が介在するように、例えば、ゲルマニュウム等を微小粒子化して混入させた紙テープや繊維や樹脂類（ポリエチレンやチフロン等）を充填、或は半導体物質をテープ化して撚合構造体３０に押さえテープの代わりに巻きつけたり、適当な片状に成形して直接遮蔽体３２の表面の適所に貼り付けたり（図示せず）することによって、外部環境の電界や磁界が伝送ラインに与える悪影響を低減させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項７の発明によれば、何れも、インピーダンス変動が少なく、環境による外乱からの変動に対する高い遮蔽能力を維持することができ、伝送性能を犠牲にする必要のない同軸ケーブルを提供することができる。
【００２５】
請求項１の発明によれば、ホット側導体とコールド側導体とに独立したシールド（遮蔽体）を施しているので、相別に所要の条件を設定することができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、同軸構造でありながらホット側とコールド側とが独立しているため、インダクタンスのコントロールも可能であり、又、ホット側コールド側とも等価的に同心構造を保持できるため、インピーダンスの微小変動率を小さくすることができる。このためケーブル長を長くしても信号の劣化を従来のケーブルに比べてより少なくすることができる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、ホット側導体とコールド側導体とを撚り合わせた撚合構造とし、この撚合構造体を中心として更に同心円状に遮蔽体を設けているので、同心構造を維持することができ、遮蔽性能の向上と特性インピーダンスを安定化させることができる。
【００２８】
請求項５乃至請求項７の発明によれば、何れも、半導体物質を介在させることにより外部環境の電界や磁界が伝送ラインに与える悪影響を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホット側導体の信号上流側の構造を示す概念図である。
【図２】コールド側導体の信号下流側の構造を示す概念図である。
【図３】ホット側導体とコールド側導体との撚合状態を示す概念図である。
【図４】撚合構造を被覆した状態を示す概念図である。
【図５】断面図である。
【符号の説明】
１０  ホット側導体、１１  絶縁体、１２  遮蔽体（シールド）、
２０  コールド側導体、２１  絶縁体、２２  遮蔽体（シールド）、
３０  撚合構造体。
【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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