(57)【要約】【課題】様々なケーブルの電界及び磁界に対するシールド性能を再現性よく評価できるシールド性能評価方法を提供する。【解決手段】電圧を印加されるセプタム部１１と、セプタム部１１と対向し、接地されるグランド部１２とからなるセル１の内側に電磁界を発生させるステップと、ケーブル２をセル１の内側に配置するステップと、ケーブル２の両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗２２ａ，２２ｂに生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算するステップとを含む。【選択図】図１
2013101035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加されるセプタム部と、前記セプタム部と対向し、接地されるグランド部とからなるセルの内側に電磁界を発生させるステップと、
ケーブルを前記セルの内側に配置するステップと、
前記ケーブルの両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗に生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算するステップと
を含むことを特徴とするシールド性能評価方法。
【請求項２】
前記第１及び第２終端抵抗は、それぞれ前記セルの外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のシールド性能評価方法。
【請求項３】
前記セプタム部及び前記グランド部の間隙は、側面視、菱形状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のシールド性能評価方法。
【請求項４】
前記演算部は、０°／１８０°ハイブリッドバランからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシールド性能評価方法。
【請求項５】
前記第１及び第２終端抵抗は、それぞれ抵抗値が変更可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシールド性能評価方法。
【請求項６】
電圧を印加されるセプタム部と、前記セプタム部と対向し、接地されるグランド部とからなり、内側に電磁界を発生させるセルと、
前記セルの内側に配置されたケーブルと、
前記ケーブルの両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗と、
前記第１及び第２終端抵抗に生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算する演算部と
を含むことを特徴とするシールド性能評価装置。
【請求項７】
電圧を印加されるセプタム部と、前記セプタム部と対向し、接地されるグランド部とからなるセルの内側に電磁界を発生させるステップと、
ケーブルを前記セルの内側に配置するステップと、
前記ケーブルの両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗に生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算するステップと
前記演算された誘導量に基づいて、前記ケーブルのシールド性能を評価するステップと
を含むことを特徴とするケーブル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界及び磁界に対するシールド性能を評価するシールド性能評価方法、シールド性能評価装置及びケーブル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号を伝送する通信ケーブル等のケーブルは、ケーブルからの放射ノイズの抑制や、外部からのノイズの耐性を向上させるため、シールド性能を有する場合がある。ケーブルのシールド性能を評価する方法として、吸収クランプ法（IEC61196-1）、銅パイプ法等の様々な方法が提案されている（特許文献１参照）。例えば吸収クランプ法は、磁界に対するシールド性能を評価することが可能であるが、シールド室や吸収クランプ等の大掛かりな設備を必要とする。また、測定時には吸収クランプを移動させる必要があり、測定に時間を要するといった問題がある。
【０００３】
銅パイプ法は、電界に対するシールド性能を評価する方法である。銅パイプ法は、測定結果にばらつきを生じさせないために、銅のパイプの中心に正確にケーブルを通す必要があり、準備が煩雑である。また、同心円形状以外の通信ケーブルに対応できない。また、どちらの方法においても、電磁界の発生モードが管理されていないため、電磁界の発生レベルが不明であり、電界及び磁界に対する定量的なシールド効果の測定が行えないといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５６９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電界及び磁界両方に対するシールド性能を評価する場合、複数の方法で測定を行う必要があり、評価に時間を要していた。また、吸収クランプや銅パイプは、ケーブルの形状、配置に制限があり、評価の再現性が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を鑑み、様々なケーブルの電界及び磁界に対するシールド性能を再現性よく評価できるシールド性能評価方法、シールド性能評価装置及びケーブル製造方法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の第１の態様は、電圧を印加されるセプタム部と、前記セプタム部と対向し、接地されるグランド部とからなるセルの内側に電磁界を発生させるステップと、ケーブルを前記セルの内側に配置するステップと、前記ケーブルの両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗に生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算するステップとを含むシールド性能評価方法であることを要旨とする。
【０００８】
また、本発明の第１の態様に係るシールド性能評価方法においては、前記第１及び第２終端抵抗は、それぞれ前記セルの外側に配置されることができる。
【０００９】
また、本発明の第１の態様に係るシールド性能評価方法においては、前記セプタム部及び前記グランド部の間隙は、側面視、菱形状に形成されることができる。
【００１０】
また、本発明の第１の態様に係るシールド性能評価方法においては、前記演算部は、０°／１８０°ハイブリッドバランからなることができる。
【００１１】
また、本発明の第１の態様に係るシールド性能評価方法においては、前記第１及び第２終端抵抗は、それぞれ抵抗値が変更可能であることができる。  本発明の第２の態様は、電圧を印加されるセプタム部と、前記セプタム部と対向し、接地されるグランド部とからなり、内側に電磁界を発生させるセルと、前記セルの内側に配置されたケーブルと、前記ケーブルの両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗と、前記第１及び第２終端抵抗に生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算する演算部とを含むシールド性能評価装置であることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の態様は、電圧を印加されるセプタム部と、前記セプタム部と対向し、接地されるグランド部とからなるセルの内側に電磁界を発生させるステップと、ケーブルを前記セルの内側に配置するステップと、前記ケーブルの両端側とそれぞれ接続される第１及び第２終端抵抗に生じる誘導電圧をそれぞれ入力し、電界及び磁界に対する誘導量を演算するステップと前記演算された誘導量に基づいて、前記ケーブルのシールド性能を評価するステップとを含むケーブル製造方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、様々なケーブルの電界及び磁界に対するシールド性能を再現性よく評価できるシールド性能評価方法、シールド性能評価装置及びケーブル製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置を説明する模式的な図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置が備えるセルを説明する模式的な上面図である。（ｂ）は、（ａ）の側面図である。（ｃ）は、（ａ）の正面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置の変形例が備えるセルの詳細を説明する模式的な側面図である。（ｂ）は、（ａ）の下面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置の終端抵抗の配線を説明する模式的な図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置の終端抵抗の配線を説明する回路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るシールド性能評価方法を説明する模式的な回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、断面図と平面寸法の関係、各層の厚みの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１７】
本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置は、図１に示すように、内側に電磁界を発生させるセル１と、評価対象であるケーブル２と、ネットワークアナライザ５と、演算部６とを備える。ケーブル２の両端は、それぞれ、セル１の外側に配置された終端抵抗２２ａ，２２ｂと接続される。
【００１８】
セル１は、ネットワークアナライザ５の出力ポートＰ１から電圧を印加され、内部に電磁界を発生させる。終端抵抗２２ａ，２２ｂは、セル１の内側に配置されたケーブル２を介して、セル１により発生された電磁界による誘導電圧が誘導される。
【００１９】
演算部６は、終端抵抗２２ａ，２２ｂに生じた誘導電圧をそれぞれ入力ポートＰ５，Ｐ６から入力し、ケーブル２の電界及び磁界に対する誘導量を演算し、出力ポートＰ７，Ｐ８から出力する。終端抵抗２２ａと入力ポートＰ５、終端抵抗２２ｂと入力ポートＰ６を接続するケーブルは同軸ケーブルであり、互いに同一の種類、同一の長さとなっている。ネットワークアナライザ５は、演算部６によって演算された電界及び磁界に対する誘導量を入力ポートＰ２，Ｐ３から入力し、計測する。  
セル１は、図２に示すように、ネットワークアナライザ５から交流電圧を印加されるセプタム部１１と、セプタム部１１と対向し、接地されるグランド部１２とから構成される。セル１は、内側、すなわちセプタム部１１とグランド部１２との間隙に電磁界を発生させる。
【００２０】
セプタム部１１及びグランド部１２は、それぞれ、概略として、対角線上で屈曲された菱形状の平板からなる。セル１は、セプタム部１１及びグランド部１２の頂角を両端部として、それぞれ両端部を互いに固定することで、側面視、菱形状の間隙を有する。セル１は、必要に応じて樹脂等からなる補強具１５（図３参照）により補強される。
【００２１】
セル１は、セプタム部１１、グランド部１２及び内側の間隙が菱形状となっているため、入力信号の反射を最小にすることができる。また、反射を抑制することによりインピーダンスの不整合を抑え、高周波までの評価を行うことができる。
【００２２】
セプタム部１１とグランド部１２との固定部は、一端側がネットワークアナライザ５から信号を入力される近端側ポート１３ａとなっており、他端側がは、入力信号の反射を防止する終端抵抗が接続される遠端側ポート１３ｂとなっている。遠端側ポート１３ｂは、セル１の特性インピーダンスで終端されている。近端側ポート１３ａ及び遠端側ポート１３ｂは、固定具１４ａ，１４ｂによってそれぞれ固定される。
【００２３】
ケーブル２は、セプタム部１１とグランド部１２との間隙に、近端側ポート１３ａと遠端側ポート１３ｂとを結ぶ線上に配置される。ケーブル２の外被（シールド）は、導電性の固定具２１によってグランド部に電気的に接続される。ケーブル２の近端側の端部には、終端抵抗２２ａが接続され、遠端側の端部には、終端抵抗２２ｂが接続される。終端抵抗２２ａ，２２ｂは、ケーブル２のインピーダンスを管理する。
【００２４】
終端抵抗２２ａ，２２ｂは、グランド部１２に設けられた貫通孔を介してケーブル２の両端と接続される。終端抵抗２２ａ，２２ｂは、それぞれセル１の外側に配置されるので、セル１の内側に発生する電磁界の影響を低減し、測定のダイナミックレンジを向上することができる。
【００２５】
終端抵抗２２ａ，２２ｂは、図３に示すように、それぞれ、絶縁型コネクタであるノーマルモード終端ポート２２１，２２２と、非絶縁型コネクタであるコモンモード終端ポート２２３とから構成される（図３において終端抵抗２２ａ側のみを図示している）。例えば、ノーマルモード終端ポート２２１，２２２の抵抗値は５０Ω、コモンモード終端ポート２２３の抵抗値は２５Ωとすることができる。ノーマルモード終端ポート２２１，２２２、コモンモード終端ポート２２３は、例えば同軸のレセプタクルを用いることにより、それぞれ抵抗値を変更可能とすることができる。この為、終端抵抗２２ａ，２２ｂは、終端インピーダンスや平衡度の変更が容易に可能である。
【００２６】
図４に示すように、ケーブル２の導線は、それぞれ、ノーマルモード終端ポート２２１，２２２の芯線４１，４２に接続された後、グランド４４，４５を介してコモンモード終端ポート２２３の芯線４３に接続される。コモンモード終端ポート２２３のグランド４６は、グランド部１２に接続され、接地される。これによりケーブル２は、図５に示すように、終端抵抗２２ａ，２２ｂのノーマルモード終端ポート２２１，２２２、コモンモード終端ポート２２３により終端される。
【００２７】
セル１は、ネットワークアナライザ５からの入力に応じて、セルの内側にＴＥＭモード(Transverse Electromagnetic mode)の均一な電磁界を発生させる。ケーブル２は、セル内の均一な電磁界に配置されるため、通信ケーブル、送電ケーブル、配線ダクト等、様々な形状のケーブルを再現性よく測定することができる。
【００２８】
演算部６は、終端抵抗２２ａ，２２ｂに誘導された誘導電圧から、ケーブル２の電界及び磁界に対する誘導量を演算する。図６に示すように、近端側の終端抵抗２２ａ（ＲＮＥ）には、電界Ｅ＋磁界Ｈ、遠端側の終端抵抗２２ｂ（ＲＦＥ）には、電界Ｅ−磁界Ｈの成分が誘導される。
【００２９】
よって、式（１）に示すように、終端抵抗２２ａの誘導電圧ＶＮＥと２２ｂの誘導電圧ＶＦＥを加算することで電界の誘導量ＡＥが求められる。また、式（２）に示すように、終端抵抗２２ａの誘導電圧ＶＮＥと２２ｂの誘導電圧ＶＦＥを減算することで磁界の誘導量ＡＨが求められる。
【００３０】
ＡＥ＝（ＶＮＥ＋ＶＦＥ）／２                             …（１）
ＡＨ＝（ＶＮＥ−ＶＦＥ）／２                             …（２）
演算部６は、０°／１８０°ハイブリッドバランからなる。演算部６を、０°／１８０°ハイブリッドバランとすることで、終端抵抗２２ａ，２２ｂの誘導電圧の演算を簡単にできる。入力ポートＰ５，Ｐ６から終端抵抗２２ａ，２２ｂの誘導電圧入力すると、ＩＳＯポートとなる出力ポートＰ７から電界の誘導量ＡＥが、ＳＵＭポートとなる出力ポートＰ８から磁界の誘導量ＡＨが出力される。
【００３１】
また、本発明の実施の形態に係るシールド性能評価装置によれば、様々な形状のケーブルの、電界及び磁界に対するシールド性能を、再現性よく高精度に評価することができる。
【００３２】
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３３】
本発明の実施の形態に係るシールド性能評価方法は、ケーブルの製造時において製品の評価に用いることが可能である。ケーブルの製造において本発明の実施の形態に係るシールド性能評価方法を適用することにより、簡単に、様々な形状のケーブルの、電界及び磁界に対するシールド性能を、再現性よく高精度に評価することができる。よって、ケーブルの製造におけるコストを低減することができ、また、ケーブルの性能を向上させることができる。
【００３４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１…セル
２…ケーブル
５…ネットワークアナライザ
６…演算部
１１…セプタム部
１２…グランド部
２２ａ，２２ｂ…終端抵抗
【図１】
2013101035.tif 000003
【図２】
2013101035.tif 000004
【図３】
2013101035.tif 000005
【図４】
2013101035.tif 000006
【図５】
2013101035.tif 000007
【図６】
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