(57)【要約】【課題】複数のチャネルを用いる場合であっても柔軟性の低下を抑制できる信号伝送用ケーブルを提供する。【解決手段】信号伝送用ケーブル１Ａは、外部装置１０１の内部回路と電気的に接続される信号処理回路１２を有し、外部装置１０１に対して挿抜可能に構成された端末部と、信号処理回路１２と電気的に接続された金属線と、を備える。信号処理回路１２は、送信処理部１２２及び受信処理部１２３の一方又は双方を有し、送信処理部１２２は、外部装置１０１からの複数のチャネルを構成する送信信号Ｓ１，Ｓ２を受け、送信信号Ｓ１，Ｓ２をパルス振幅変調により多重化した受信信号Ｓ３，Ｓ４を金属線へ出力する。受信処理部１２３は、金属線からの受信信号Ｓ３，Ｓ４を受け、受信信号Ｓ３，Ｓ４から復調された複数のチャネルに対応する出力信号Ｓ５，Ｓ６を外部装置１０２へ出力する。【選択図】図２
2016066946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置の内部回路と電気的に接続される信号処理回路を有し、前記外部装置に対して挿抜可能に構成された端末部と、
前記信号処理回路と電気的に接続された金属線と、を備え、
前記信号処理回路は、送信処理部及び受信処理部の一方又は双方を有し、
前記送信処理部は、前記外部装置からの複数のチャネルを構成する送信信号を受け、前記送信信号をパルス振幅変調により多重化した受信信号を前記金属線へ出力し、
前記受信処理部は、前記金属線からの前記受信信号を受け、前記受信信号から復調された前記複数のチャネルに対応する出力信号を前記外部装置へ出力する、
信号伝送用ケーブル。
【請求項２】
前記送信処理部は、前記受信信号を差動信号として出力する一対の出力端子を有し、
前記受信処理部は、前記差動信号を入力するための一対の入力端子を有する、請求項１に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項３】
前記送信処理部において、前記一対の出力端子の一方は終端され、前記一対の出力端子の他方は前記金属線に交流的に接続されており、
前記受信処理部において、前記受信信号は前記一対の入力端子の一方に入力され、前記一対の入力端子の他方は終端されており、
前記受信信号はシングルエンド信号である、請求項２に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項４】
前記端末部は配線基板を更に有し、
前記配線基板は、
前記信号処理回路を実装する実装領域と、
前記信号処理回路と電気的に接続され、前記外部装置との電気的なインターフェースを構成する接続部と、
前記信号処理回路と電気的に接続されるとともに前記金属線が導電接着されたパッドと、を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項５】
前記信号処理回路の一部分が前記配線基板の一方の面上の前記実装領域に実装されており、前記信号処理回路の他の部分が前記配線基板の他方の面上の前記実装領域に実装されている、請求項４に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項６】
前記信号処理回路には、前記送信処理部と前記受信処理部との双方がそれぞれ複数含まれており、
前記複数の送信処理部は、前記一方の面上の前記信号処理回路に集積され、
前記複数の受信処理部は、前記他方の面上の前記信号処理回路に集積されている、請求項５に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項７】
前記信号処理回路には、前記送信処理部と前記受信処理部との双方がそれぞれ複数含まれており、
前記複数の送信処理部の一部及び前記複数の受信処理部の一部は、前記一方の面上の前記信号処理回路に集積されており、
前記複数の送信処理部の他部及び前記複数の受信処理部の他部は、前記他方の面上の前記信号処理回路に集積されている、請求項５に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項８】
前記接続部を構成する一部の端子が前記一方の面上に設けられており、前記接続部を構成する他の端子が前記他方の面上に設けられており、
前記一部の端子は前記信号処理回路の前記一部分と電気的に接続されており、前記他の端子は前記信号処理回路の前記他の部分と電気的に接続されている、請求項５に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項９】
前記信号処理回路が前記配線基板の一方の面及び他方の面のうち前記一方の面上の前記実装領域に実装されている、請求項４に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項１０】
前記接続部を構成する一部の端子が前記一方の面上に設けられており、前記接続部を構成する他の端子が前記他方の面上に設けられており、
前記一部の端子及び前記他の端子は前記一方の面上の前記信号処理回路と電気的に接続されている、請求項９に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項１１】
前記パッドが前記配線基板の前記一方の面上にのみ設けられている、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項１２】
前記パッドが前記配線基板の前記一方の面上及び前記他方の面上の双方に設けられている、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項１３】
前記配線基板の前記一方の面上及び前記他方の面上のそれぞれに前記パッドが複数設けられており、
各面上において、前記複数のパッドが前記配線基板の隅に偏って配置されている、請求項１２に記載の信号伝送用ケーブル。
【請求項１４】
前記端末部は、前記信号処理回路及び前記配線基板を収容するハウジングを更に有し、
前記ハウジングと前記他方の面との間隔が、前記ハウジングと前記一方の面との間隔よりも狭い、請求項５〜１３のいずれか一項に記載の信号伝送用ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号伝送用ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コネクタ付ケーブルに関する技術が記載されている。この文献に記載されたコネクタ付ケーブルは、ケーブルの両端にコネクタが取り付けられたものである。このコネクタ付ケーブルでは、受信側コネクタ又は送信側コネクタが、受信信号又は送信信号の波形整形を行うための波形整形素子を内蔵する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３５８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、通信機器間のデータ伝送のために、信号処理回路をコネクタ（端末部）内に内蔵するコネクタ付ケーブルが使用されている。このようなケーブルは、例えば、データセンターにおけるサーバ、ストレージ、スイッチといった各装置の相互間の接続に好適に用いられる。従来、このようなケーブルとして、いわゆるツイストペアケーブル、ツイナックスケーブル又は同軸ケーブル等が用いられている。その場合、一方の装置から出力された差動信号を構成する一対の信号それぞれを、ツイストペアケーブル等を構成する一対の電線それぞれを通して他方の装置へ伝送する。
【０００５】
上記に示したケーブルでは、データ伝送のためのチャネル数が増加するにしたがって、ケーブル数が増加する。すなわち、装置間のデータ伝送に用いられるチャネル数の増加に伴ってケーブル内のツイストペアケーブル等の本数が増加し、当該ケーブルが太くなる。これにより、ケーブルの柔軟性が損なわれてしまう。
【０００６】
本発明は、複数のチャネルを用いる場合であっても柔軟性の低下を抑制できる信号伝送用ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明による信号伝送用ケーブルは、外部装置の内部回路と電気的に接続される信号処理回路を有し、外部装置に対して挿抜可能に構成された端末部と、信号処理回路と電気的に接続された金属線と、を備え、信号処理回路は、送信処理部及び受信処理部の一方又は双方を有し、送信処理部は、外部装置からの複数のチャネルを構成する送信信号を受け、送信信号をパルス振幅変調により多重化した受信信号を金属線へ出力し、受信処理部は、金属線からの受信信号を受け、受信信号から復調された複数のチャネルに対応する出力信号を外部装置へ出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による信号伝送用ケーブルによれば、複数のチャネルを用いる場合であっても柔軟性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る信号伝送用ケーブルの構成を示す図である。
【図２】図２は、信号伝送用ケーブルの構成の一部を概略的に示すブロック図である。
【図３】図３は、送信信号の波形を示す概念図である。
【図４】図４は、受信信号の波形を示す概念図である。
【図５】図５は、コネクタの具体的な構成例を示す側断面図である。
【図６】図６（ａ）は配線基板を一方の板面側から見た上面図である。図６（ｂ）は配線基板を他方の板面側から見た裏面図である。
【図７】図７（ａ）は配線基板を一方の板面側から見た上面図である。図７（ｂ）は配線基板を他方の板面側から見た裏面図である。
【図８】図８（ａ）は配線基板を一方の板面側から見た上面図である。図８（ｂ）は配線基板を他方の板面側から見た裏面図である。
【図９】図９（ａ）は配線基板を一方の板面側から見た上面図である。図９（ｂ）は配線基板を他方の板面側から見た裏面図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る信号伝送用ケーブルの構成を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は配線基板を一方の板面側から見た上面図である。図１１（ｂ）は配線基板を他方の板面側から見た裏面図である。
【図１２】図１２（ａ）は配線基板を一方の板面側から見た上面図である。図１２（ｂ）は配線基板を他方の板面側から見た裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。（１）本願発明による信号伝送用ケーブルは、外部装置の内部回路と電気的に接続される信号処理回路を有し、外部装置に対して挿抜可能に構成された端末部と、信号処理回路と電気的に接続された金属線と、を備え、信号処理回路は、送信処理部及び受信処理部の一方又は双方を有し、送信処理部は、外部装置からの複数のチャネルを構成する送信信号を受け、送信信号をパルス振幅変調により多重化した受信信号を金属線へ出力し、受信処理部は、金属線からの受信信号を受け、受信信号から復調された複数のチャネルに対応する出力信号を外部装置へ出力する。
【００１１】
この信号伝送用ケーブルによれば、送信処理部は外部装置からの複数のチャネルを構成する送信信号を受け、送信信号をパルス振幅変調により多重化した受信信号を金属線へ出力している。このように多重化した受信信号を用いることにより、信号伝送用ケーブル内における金属線の本数を低減することができる。すなわち、信号伝送用ケーブルを細径に設計できる。したがって、複数のチャネルを用いる場合であっても柔軟性の低下を抑制できる。また、信号の伝送に伴うロスを抑制するために、金属線の径を大きくした場合であっても、上記信号伝送用ケーブルの柔軟性の低下が抑制可能である。また、金属線の本数を低減することにより、例えば当該金属線を基板等に容易に実装することができる。
【００１２】
（２）送信処理部は、受信信号を差動信号として出力する一対の出力端子を有し、受信処理部は、差動信号を入力するための一対の入力端子を有してもよい。この場合、送信処理部は、差動信号を受信処理部に出力できる。
【００１３】
（３）送信処理部において、一対の出力端子の一方は終端されていると共に一対の出力端子の他方は金属線に交流的に接続されており、受信処理部において、受信信号は一対の入力端子の一方に入力されていると共に一対の入力端子の他方は終端されており、受信信号はシングルエンド信号であってもよい。この場合、送信処理部において、外部装置からの送信信号を差動信号として受ける。そして、この送信信号を多重化した受信信号をシングルエンド信号として出力する。よって、受信信号は多重化された信号の正相又は逆相の一方のみを含んでいる。また、この信号伝送用ケーブルは、受信処理部において、シングルエンド信号である受信信号を受け、この受信信号を復調している。これにより、受信信号を１本の金属線によって伝送することができるので、金属線の本数をさらに低減することができる。
【００１４】
（４）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、端末部は配線基板を更に有し、配線基板は、信号処理回路を実装する実装領域と、信号処理回路と電気的に接続され、外部装置との電気的なインターフェースを構成する接続部と、信号処理回路と電気的に接続されるとともに金属線が導電接着されたパッドとを有してもよい。
【００１５】
（５）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、信号処理回路の一部分が配線基板の一方の面上の実装領域に実装されており、信号処理回路の他の部分が配線基板の他方の面上の実装領域に実装されてもよい。これにより、配線基板上において信号処理回路を余裕をもって実装することができ、配線基板上の配線の間隔を広くして配線間のクロストークを低減することができる。
【００１６】
（６）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、信号処理回路には、送信処理部と受信処理部とがそれぞれ複数含まれており、複数の送信処理部は、一方の面上の信号処理回路に集積され、複数の受信処理部は、他方の面上の信号処理回路に集積されてもよい。この場合、例えば一方の面上に送信処理機能のみを有する集積回路を設け、他方の面上に受信処理機能のみを有する集積回路を設けることができる。これにより、信号処理回路の低コスト化が可能である。
【００１７】
（７）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、信号処理回路には、送信処理部と受信処理部との双方がそれぞれ複数含まれており、複数の送信処理部の一部及び複数の受信処理部の一部は、一方の面上の信号処理回路に集積されており、複数の送信処理部の他部及び複数の受信処理部の他部は、他方の面上の信号処理回路に集積されていてもよい。この場合、配線基板にスルーホール等を設けなくとも、実装領域と接続部とを互いに接続できる。これにより、配線基板の製造が容易になる。
【００１８】
（８）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、接続部を構成する一部の端子が一方の面上に設けられており、接続部を構成する他の端子が他方の面上に設けられており、一部の端子は信号処理回路の一部分と電気的に接続されており、他の端子は信号処理回路の他の部分と電気的に接続されてもよい。
【００１９】
（９）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、信号処理回路が配線基板の一方の面及び他方の面のうち一方の面上の実装領域に実装されてもよい。これにより、信号処理回路を配線基板上に実装する工程を短縮することができる。
【００２０】
（１０）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、接続部を構成する一部の端子が一方の面上に設けられており、接続部を構成する他の端子が他方の面上に設けられており、一部の端子及び他の端子は一方の面上の信号処理回路と電気的に接続されてもよい。
【００２１】
（１１）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、パッドが配線基板の一方の面上にのみ設けられてもよい。これにより、金属線を半田等によってパッドに接続する作業を容易にできる。
【００２２】
（１２）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、パッドが配線基板の一方の面上及び他方の面上の双方に設けられてもよい。これにより、パッド間隔及び金属線の間隔を広くすることができ、信号間のクロストークを低減することができる。
【００２３】
（１３）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、配線基板の一方の面上及び他方の面上のそれぞれにパッドが複数設けられており、各面上において、複数のパッドが配線基板の隅に偏って配置されてもよい。これにより、配線基板上の実装面積を広くすることができる。
【００２４】
（１４）上記の信号伝送用ケーブルにおいて、端末部は、信号処理回路及び配線基板を収容するハウジングを更に有し、ハウジングと他方の面との間隔が、ハウジングと一方の面との間隔よりも狭くてもよい。このように、配線基板の片側の面とハウジングとの間隔が狭い場合であっても、上記の信号伝送用ケーブルによれば、例えば金属線が一方の面にのみ配置されることによって、他方の面上に電子部品を好適に配置することができる。
【００２５】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る信号伝送用ケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る信号伝送用ケーブル１Ａの構成を示す図である。図１に示されるように、本実施形態の信号伝送用ケーブル１Ａは、２つのコネクタ（端末部）１０と、ケーブル束２０とを備える。一方のコネクタ１０はケーブル束２０の一端に取り付けられており、他方のコネクタ１０はケーブル束２０の他端に取り付けられている。ケーブル束２０は、複数本の同軸ケーブル２１が束ねられて成る。一方のコネクタ１０は、外部装置１０１に対して挿抜可能に構成されており、外部装置１０１に挿入されることによって外部装置１０１と電気的に接続される。他方のコネクタ１０は、別の外部装置１０２に対して挿抜可能に構成されており、外部装置１０２に挿入されることによって外部装置１０２と電気的に接続される。なお、以下ではケーブル束に含まれるケーブルが同軸ケーブルである場合を例示して説明するが、ツイナックスケーブルやツイストペアケーブルといった金属線を含むケーブルを適宜用いることができる。
【００２７】
図２は、信号伝送用ケーブル１Ａの構成の一部を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、２つのコネクタ１０は信号処理回路１２をそれぞれ有する。信号処理回路１２は、例えばクロックデータリカバリ（ＣＤＲ）回路やリピータ回路等の信号整形回路を含んだ集積回路素子（ＩＣ）によって構成されている。一方のコネクタ１０の信号処理回路１２は、該コネクタ１０が外部装置１０１に挿入されることにより、外部装置１０１の内部回路と電気的に接続される。また、他方のコネクタ１０の信号処理回路１２は、該コネクタ１０が外部装置１０２に挿入されることにより、外部装置１０２の内部回路と電気的に接続される。
【００２８】
信号処理回路１２は、送信処理部１２２と受信処理部１２３とを有する。図２では説明の簡略化のため、一方のコネクタ１０内の信号処理回路１２が送信処理部１２２を有し、他方のコネクタ１０内の信号処理回路１２が受信処理部１２３を有する。信号処理回路１２は、送信処理部１２２と受信処理部１２３との一方又は双方を有していてもよい。
【００２９】
送信処理部１２２は、外部装置１０１からの送信信号Ｓ１を一対の入力端子１２２ａ，１２２ｂに受ける。同様に、送信処理部１２２は、外部装置１０１からの送信信号Ｓ２を一対の入力端子１２２ｃ，１２２ｄに受ける。ここで、送信信号Ｓ１，Ｓ２のそれぞれは、相補的な一対の信号（正相信号Ｓａ１及び逆相信号Ｓｂ１、又は正相信号Ｓａ２及び逆相信号Ｓｂ２）からなる差動信号であり、複数のチャネルを構成する。図３は、送信信号Ｓ１，Ｓ２の波形を示す概念図である。図３に示されるように、送信信号Ｓ１，Ｓ２は例えばＮＲＺ（Non Return to Zero）信号であり、所定の２つの振幅に基づいて外部装置１０１から送信処理部１２２へ伝送される。送信信号Ｓ１，Ｓ２は２つの振幅状態を有しているので、１ｂｉｔの情報をそれぞれ含んでいる。
【００３０】
送信処理部１２２は、送信信号Ｓ１，Ｓ２に基づき受信信号Ｓ３，Ｓ４を整形する。具体的には、送信処理部１２２は、受け取った送信信号Ｓ１，Ｓ２の正相信号及び逆相信号をそれぞれ多重化する。受信信号Ｓ３，Ｓ４は、送信信号Ｓ１，Ｓ２よりも信号の多重度が大きいパルス振幅多重信号である。受信信号Ｓ３は、例えば多重化された正相信号Ｓａ１，Ｓａ２を含む信号であり、受信信号Ｓ４は、例えば多重化された逆相信号Ｓｂ１，Ｓｂ２を含む信号である。よって、受信信号Ｓ３，Ｓ４は差動信号である。図４は、受信信号Ｓ３，Ｓ４の波形を示す概念図である。図４に示されるように、受信信号Ｓ３，Ｓ４の波形は、例えば４つの振幅状態を有する信号（ＰＡＭ−４信号、ＰＡＭ：Pulse Amplitude Modulation）である。すなわち、受信信号Ｓ３，Ｓ４は、それぞれ２ｂｉｔの情報を含んでいる。
【００３１】
受信信号Ｓ３，Ｓ４は、送信処理部１２２の出力端子１２２ｅ，１２２ｆにそれぞれ出力される。出力端子１２２ｅは、ケーブル束２０に含まれる一本の同軸ケーブル２１の心線（金属線）２１ａと電気的に接続されており、出力端子１２２ｆは、ケーブル束２０に含まれる他の一本の同軸ケーブル２１の心線（金属線）２１ａと電気的に接続されている。これらの同軸ケーブル２１は、他方のコネクタ１０の受信処理部１２３に接続されている。受信信号Ｓ３は、例えば出力端子１２２ｅから他方のコネクタ１０へ同軸ケーブル２１を介して伝送され、受信信号Ｓ４は、例えば出力端子１２２ｆから他方のコネクタ１０へ同軸ケーブル２１を介して伝送される。
【００３２】
受信処理部１２３は、一対の入力端子１２３ａ，１２３ｂを有する。一対の入力端子１２３ａ，１２３ｂのうち一方（入力端子１２３ａ）は、同軸ケーブル２１の心線２１ａを介して出力端子１２２ｅと電気的に接続されている。入力端子１２３ｂは、同軸ケーブル２１の心線２１ａを介して出力端子１２２ｆと電気的に接続されている。
【００３３】
受信処理部１２３は、受信信号Ｓ３に基づき整形された出力信号Ｓ５を一対の出力端子１２３ｃ，１２３ｄからそれぞれ出力し、受信信号Ｓ４に基づき整形された出力信号Ｓ６を一対の出力端子１２３ｅ，１２３ｆからそれぞれ出力する。具体的には、受信処理部１２３は、受け取った受信信号Ｓ３，Ｓ４を復調し、出力信号Ｓ５，Ｓ６を整形する。出力信号Ｓ５は、正相信号Ｓａ３及び逆相信号Ｓｂ３からなる差動信号である。また、出力信号Ｓ６は、正相信号Ｓａ４及び逆相信号Ｓｂ４からなる差動信号である。出力信号Ｓ５，Ｓ６は、送信信号Ｓ１，Ｓ２を構成する複数のチャネルに対応する。これらの出力信号Ｓ５，Ｓ６は、外部装置１０２へ出力される。
【００３４】
図５及び図６は、コネクタ１０の具体的な構成例を示す図である。図５はコネクタ１０の側断面図であり、図６（ａ）はコネクタ１０が有する配線基板１３を一方の板面側から見た上面図であり、図６（ｂ）は配線基板１３を他方の板面側から見た裏面図である。
【００３５】
図５及び図６に示されるように、本実施形態のコネクタ１０は、配線基板１３を更に有する。配線基板１３は、長手方向及び短手方向を有する長方形状を呈しており、誘電体基板と、該誘電体基板の一方の面１３ａ上及び他方の面１３ｂ上に形成された導電性の配線パターンとを有する。配線基板１３は、信号処理回路１２を実装する領域（実装領域）と、信号処理回路１２に電気的に接続された接続部（電気インターフェース）１４及びパッド群１５とを有する。本実施形態では、実装領域は配線基板１３の一方の面１３ａに設けられている。図６（ａ）に示されるように、４チャネルの送信信号ｓ−ｃｈ１〜ｓ−ｃｈ４、及び４チャネルの受信信号を処理するために、信号処理回路１２は、２つの送信処理部１２２と、２つの受信処理部１２３とを含む。なお、送信信号ｓ−ｃｈ１〜ｓ−ｃｈ４は差動信号であり、送信信号ｓ−ｃｈ１〜ｓ−ｃｈ４のいずれかは、送信信号Ｓ１，Ｓ２（図２を参照）と同一でもよい。
【００３６】
接続部１４は、外部装置１０１，１０２（図１及び図２を参照）との電気的なインターフェースを構成する部分である。接続部１４は、一方の面１３ａ上及び他方の面１３ｂ上にそれぞれ設けられた複数の端子１４ａ〜１４ｈを有する。具体的には、一方の面１３ａ上及び他方の面１３ｂ上のそれぞれに、一対の端子１４ａ，１４ｂ、一対の端子１４ｃ，１４ｄ、一対の端子１４ｅ，１４ｆ及び一対の端子１４ｇ，１４ｈが設けられている。端子１４ａ〜１４ｄは、配線基板１３の短手方向において送信処理部１２２側に設けられ、端子１４ｅ〜１４ｈは、配線基板１３の短手方向において受信処理部１２３側に設けられる。
【００３７】
端子１４ａ〜１４ｄは、例えば送信用の信号端子であり、それぞれ対応する送信処理部１２２の入力端子（例えば図２に示される入力端子１２２ａ〜１２２ｄ）と接続されている。例えば、一方の面１３ａ上に設けられた一対の端子１４ａ，１４ｂには送信信号ｓ−ｃｈ１が入力され、一対の端子１４ｃ，１４ｄには送信信号ｓ−ｃｈ２が入力される。また、例えば他方の面１３ｂ上に設けられた一対の端子１４ａ，１４ｂには送信信号ｓ−ｃｈ３が入力され、一対の端子１４ｃ，１４ｄには送信信号ｓ−ｃｈ４が入力される。他方の面１３ｂに設けられた一対の端子１４ａ，１４ｂは、送信処理部１２２の一方と、スルーホール１６ａを介して交流的に接続（短絡）されている。他方の面１３ｂに設けられた一対の端子１４ｃ，１４ｄは、送信処理部１２２の他方と、スルーホール１６ｂを介して交流的に接続されている。これにより、他方の面１３ｂ上に設けられた端子１４ａ〜１４ｄは、一方の面１３ａ上に集積された信号処理回路１２に接続される。
【００３８】
信号処理回路１２における２つの送信処理部１２２のそれぞれは、４つの入力端子及び２つの出力端子を有している。一方の送信処理部１２２は、送信信号ｓ−ｃｈ１，ｓ−ｃｈ３を受信し、これらの送信信号ｓ−ｃｈ１，ｓ−ｃｈ３に基づいて受信信号を整形する。そして、２つの出力端子のそれぞれから受信信号を出力する。同様に、他方の送信処理部１２２は、受け取った送信信号ｓ−ｃｈ２，ｓ−ｃｈ４に基づいた受信信号を、２つの出力端子へ出力する。
【００３９】
端子１４ｅ〜１４ｈは、例えば受信用の信号端子であり、それぞれ対応する受信処理部１２３の出力端子（例えば図２に示される出力端子１２３ｃ〜１２３ｆ）と接続されている。端子１４ｅ〜１４ｈには、４チャネルの受信信号に基づいた出力信号ｏ−ｃｈ１〜ｏ−ｃｈ４がそれぞれ入力される。出力信号ｏ−ｃｈ１〜ｏ−ｃｈ４は差動信号であり、出力信号ｏ−ｃｈ１〜ｏ−ｃｈ４のいずれかは、出力信号Ｓ５，Ｓ６（図２を参照）と同一でもよい。例えば、一方の面１３ａ上に設けられた一対の端子１４ｅ，１４ｆには出力信号ｏ−ｃｈ１が入力され、一対の端子１４ｇ，１４ｈには出力信号ｏ−ｃｈ２が入力される。また、例えば他方の面１３ａ上に設けられた一対の端子１４ｅ，１４ｆには出力信号ｏ−ｃｈ３が入力され、一対の端子１４ｇ，１４ｈには出力信号ｏ−ｃｈ４が入力される。他方の面１３ｂに設けられた一対の端子１４ｅ，１４ｆは、受信処理部１２３の一方と、スルーホール１６ｃを介して交流的に接続（短絡）されている。他方の面１３ｂに設けられた一対の端子１４ｇ，１４ｈは、受信処理部１２３の他方と、スルーホール１６ｄを介して交流的に接続されている。これにより、他方の面１３ｂ上に設けられた端子１４ｅ〜１４ｈは、一方の面１３ａ上に集積された信号処理回路１２に接続される。
【００４０】
信号処理回路１２における２つの受信処理部１２３のそれぞれは、２つの入力端子及び４つの出力端子を有している。一方の受信処理部１２３は、２チャネルの受信信号を受信し、これらの受信信号に基づいて出力信号ｏ−ｃｈ１，ｏ−ｃｈ３を整形する。そして、４つの出力端子のそれぞれから出力信号ｏ−ｃｈ１，ｏ−ｃｈ３を出力する。同様に、他方の受信処理部１２３は、受け取った２チャネルの受信信号に基づいた信号出力信号ｏ−ｃｈ２，ｏ−ｃｈ４を、４つの出力端子のそれぞれへ出力する。
【００４１】
パッド群１５は、配線基板１３の一方の面１３ａ上に設けられており、４つのパッド１５ａと、４つのパッド１５ｂとを有する。パッド１５ａ及び１５ｂには、同軸ケーブル２１の心線２１ａの一端が導電接着されている。全ての同軸ケーブル２１は、配線基板１３の一方の面１３ａ上に設けられている。パッド１５ａ及び１５ｂの幅は、心線２１ａの直径の１．１倍ないし３．０倍、好ましくは１．２倍ないし２．０倍である。また、同軸ケーブル２１を用いる場合には、パッド１５ａ同士及びパッド１５ｂ同士の間隔は、パッド１５ａ及び１５ｂの幅よりも大きい。
【００４２】
パッド１５ａは、例えば送信用のパッドである。４つのパッド１５ａは、信号処理回路１２においてそれぞれ対応する送信処理部１２２の出力端子と交流的に接続（短絡）されている。また、パッド１５ｂは、例えば受信用のパッドである。４つのパッド１５ｂは、信号処理回路１２においてそれぞれ対応する受信処理部１２３の入力端子と交流的に接続（短絡）されている。
【００４３】
図５に示されるように、コネクタ１０はハウジング１７を更に有する。ハウジング１７は、信号処理回路１２及び配線基板１３を収容する筐体である。ハウジング１７は、配線基板１３の長手方向に沿って延びる中空の直方体状を呈しており、配線基板１３の一方の面１３ａと対向する天板１７ａと、配線基板１３の他方の面１３ｂと対向する底板１７ｂとを有する。また、ハウジング１７の前端部は開口しており、接続部１４と共に電気コネクタ１８を構成する。ハウジング１７の後端部からは、複数の同軸ケーブル２１が導入されている。一実施例では、ハウジング１７の底板１７ｂと他方の面１３ｂとの間隔Ｄ１が、ハウジング１７の天板１７ａと一方の面１３ａとの間隔Ｄ２よりも狭い。
【００４４】
以上の構成を備える本実施形態の信号伝送用ケーブル１Ａによって得られる効果について説明する。通常、外部装置１０１，１０２間のデータ伝送には差動信号が用いられる。この信号伝送用ケーブル１Ａは、送信処理部１２２において、外部装置１０１又は１０２からの差動信号であり、複数のチャネルを構成する送信信号Ｓ１，Ｓ２を受ける。そして、この送信信号Ｓ１，Ｓ２をパルス振幅変調により多重化した受信信号Ｓ３，Ｓ４を心線２１ａへ出力する。このような受信信号Ｓ３，Ｓ４を用いることにより、信号伝送用ケーブル１Ａ内における心線２１ａの本数を低減することができる。すなわち、信号伝送用ケーブル１Ａを細径に設計できる。したがって、複数のチャネルを用いる場合であっても信号伝送用ケーブル１Ａの柔軟性の低下を抑制できる。また、信号の伝送に伴うロスを抑制するために、心線２１ａの径を大きくした場合であっても、信号伝送用ケーブル１Ａの柔軟性の低下が抑制可能である。また、心線２１ａの本数を低減することにより、例えば心線２１ａを配線基板１３等に容易に実装することができる。
【００４５】
また、本実施形態のように、送信処理部１２２は、受信信号Ｓ３，Ｓ４を差動信号として出力する一対の出力端子１２２ｅ，１２２ｆを有し、受信処理部１２３は、差動信号を入力するための一対の入力端子１２３ａ，１２３ｂを有してもよい。この場合、送信処理部１２２は、差動信号を受信処理部１２３に出力できる。
【００４６】
また、本実施形態のように、パッド１５ａ及び１５ｂが、配線基板１３の一方の面１３ａ上にのみ設けられてもよい。これにより、配線基板１３において同軸ケーブル２１が片面実装となり、多数の心線２１ａを半田等によってパッド１５ａ及び１５ｂに接続する作業を容易にできる。
【００４７】
また、本実施形態のように、ハウジング１７と他方の面１３ｂとの間隔Ｄ１が、ハウジング１７と一方の面１３ａとの間隔Ｄ２よりも狭くてもよい。例えば、従来のＱＳＦＰモジュールでは配線基板の両面に同軸ケーブルが配置される。従って、配線基板の何れかの面とハウジングとの間隔が狭い場合には、当該面上に電子部品を実装することが困難となる場合がある。これに対し、本実施形態のコネクタ１０によれば、配線基板１３の片側の面とハウジング１７との間隔が狭い場合であっても、同軸ケーブル２１が一方の面１３ａ上にのみ配置されることによって、他方の面１３ｂ上に電子部品を好適に配置することができる。
【００４８】
また、本実施形態のように、信号処理回路１２の全部が配線基板１３の一方の面１３ａ上の実装領域にのみ実装されてもよい。この場合、信号処理回路１２を配線基板１３上に実装する工程を短縮することができるとともに、配線基板１３の他方の面１３ｂ上において他の回路の実装領域を広くすることができる。
【００４９】
（第１変形例）
図７は、第１変形例として、配線基板１３Ａの構成例を示す図である。図７（ａ）は配線基板１３Ａを一方の板面側から見た上面図であり、図７（ｂ）は配線基板１３Ａを他方の板面側から見た裏面図である。なお、以下に説明する点を除き、配線基板１３Ａの形態は第１実施形態の配線基板１３（図６を参照）と同様である。
【００５０】
本変形例の配線基板１３Ａは、上記第１実施形態のパッド群１５に代えて、パッド群１５Ａ及び１５Ｂを有する。パッド群１５Ａは、配線基板１３の一方の面１３ａ上に設けられており、２つのパッド１５ａと、２つのパッド１５ｂとを有する。また、パッド群１５Ｂは、配線基板１３の他方の面１３ｂ上に設けられており、送信用の２つのパッド１５ａと、受信用の２つのパッド１５ｂとを有する。
【００５１】
パッド群１５Ａの２つのパッド１５ａは、それぞれ対応する送信処理部１２２の出力端子１２２ｅに対し、一方の面１３ａ上の配線を介して交流的に接続（短絡）されている。パッド群１５Ｂの２つのパッド１５ａは、それぞれ対応する送信処理部１２２の出力端子１２２ｆに対し、他方の面１３ｂ上の配線及びスルーホール１６ｅを介して交流的に接続（短絡）されている。また、パッド群１５Ａの２つのパッド１５ｂは、それぞれ対応する受信処理部１２３の入力端子１２３ａに対し、一方の面１３ａ上の配線を介して交流的に接続（短絡）されている。パッド群１５Ｂの２つのパッド１５ｂは、それぞれ対応する受信処理部１２３の入力端子１２３ｂに対し、他方の面１３ｂ上の配線及びスルーホール１６ｆを介して交流的に接続（短絡）されている。
【００５２】
本変形例によれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本変形例のように、パッド１５ａ及び１５ｂが一方の面１３ａ上及び他方の面１３ｂ上の双方に設けられることにより、パッド間隔及び心線２１ａの間隔を広くすることができ、信号間のクロストークを低減することができる。また、同軸ケーブル２１等の実装作業が容易になる。
【００５３】
ここで、信号間のクロストークには、送信信号同士、若しくは受信信号同士のクロストーク（FarEnd CrossTalk；ＦＥＸＴ）と、送信信号と受信信号との間のクロストーク（Near EndCrossTalk；ＮＥＸＴ）とがある。本変形例によれば、パッド間隔及び心線２１ａの間隔を広くして、ＮＥＸＴ及びＦＥＸＴの双方を効果的に抑えることができる。
【００５４】
（第２変形例）
図８は、第１実施形態の第２変形例として、配線基板１３Ｂの構成例を示す図である。図８（ａ）は配線基板１３Ｂを一方の板面側から見た上面図であり、図８（ｂ）は配線基板１３Ｂを他方の板面側から見た裏面図である。なお、以下に説明する点を除き、配線基板１３Ｂの形態は第１変形例の配線基板１３Ａ（図７を参照）と同様である。
【００５５】
本変形例の配線基板１３Ｂは、第１変形例の信号処理回路１２に代えて、信号処理回路１２Ａ及び１２Ｂを有する。すなわち、配線基板１３Ｂの一方の面１３ａ上に信号処理回路の一部分である信号処理回路１２Ａが実装されており、配線基板１３Ｂの他方の面１３ｂ上に信号処理回路の他の部分である信号処理回路１２Ｂが実装されている。信号処理回路１２Ａは、配線基板１３の一方の面１３ａ上に設けられており、送信処理部１２２Ａと受信処理部１２３Ａとを有する。送信処理部１２２Ａは、一方の面１３ａ上の端子１４ａ〜１４ｄに接続されており、受信処理部１２３Ａは、一方の面１３ａ上の端子１４ｅ〜１４ｈに接続されている。信号処理回路１２Ｂは、配線基板１３の他方の面１３ｂ上に設けられており、送信処理部１２２Ｂと受信処理部１２３Ｂとを有する。送信処理部１２２Ｂは、他方の面１３ａ上の端子１４ａ〜１４ｄに接続されており、受信処理部１２３Ｂは、他方の面１３ａ上の端子１４ｅ〜１４ｈに接続されている。
【００５６】
配線基板１３Ｂは、第１変形例のパッド群１５Ａ及び１５Ｂに代えて、パッド群１５Ｃ及び１５Ｄを有する。パッド群１５Ｃは、配線基板１３の一方の面１３ａ上に設けられており、２つのパッド１５ａと、２つのパッド１５ｂとを有する。これら２つのパッド１５ａは、送信処理部１２２Ａに接続されており、２つのパッド１５ｂは、受信処理部１２３Ａに接続されている。これら複数のパッドは、配線基板１３Ｂの隅に偏って配置されている。具体的には、パッド群１５Ｃの複数のパッドは、配線基板１３Ｂの長手方向に沿った一対の辺のうち一方に寄って配置されており、パッド間隔は第１変形例よりも小さい。
【００５７】
また、パッド群１５Ｄは、配線基板１３の他方の面１３ｂ上に設けられており、２つのパッド１５ａと、２つのパッド１５ｂとを有する。これら２つのパッド１５ａは、送信処理部１２２Ｂに接続されており、２つのパッド１５ｂは、受信処理部１２３Ｂに接続されている。これら複数のパッドは、配線基板１３Ｂの隅に偏って配置されている。具体的には、パッド群１５Ｄのパッド１５ａは、配線基板１３Ｂの長手方向に沿った一対の辺の一方に寄って配置されており、パッド１５ｂは、該一対の辺の他方に寄って配置されている。
【００５８】
本変形例であっても、第１実施形態及び第１変形例と同等の効果を奏することができる。また、本変形例では配線基板１３Ｂにスルーホールを設けなくとも、信号処理回路１２Ａ，１２Ｂを配線基板１３Ｂに配置できる。これにより、スルーホールを形成せずに実装領域と接続部とを互いに接続できるので、配線基板１３Ｂの製造が容易になる。さらに、本変形例では、各面１３ａ及び１３ｂ上において、複数のパッドは配線基板１３Ｂの隅に偏って配置されている。これにより、配線基板１３Ｂ上の実装面積を広くすることができる。
【００５９】
（第３変形例）
図９は、第１実施形態の第３変形例として、配線基板１３Ｃの構成例を示す図である。図９（ａ）は配線基板１３Ｃを一方の板面側から見た上面図であり、図９（ｂ）は配線基板１３Ｃを他方の板面側から見た裏面図である。なお、以下に説明する点を除き、配線基板１３Ｃの形態は第２変形例の配線基板１３Ｂ（図８を参照）と同様である。
【００６０】
本変形例の配線基板１３Ｃは、第２変形例の信号処理回路１２Ａ，１２Ｂに代えて、信号処理回路１２Ｃ及び１２Ｄを有する。信号処理回路１２Ｃは、配線基板１３の一方の面１３ａ上に設けられており、２つの送信処理部１２２を有する。送信処理部１２２の一方は、一方の面１３ａ上の端子１４ａ〜１４ｄに接続されており、送信処理部１２２の他方は、スルーホール１６ｇを介して他方の面１３ａ上の端子１４ａ〜１４ｄに接続されている。信号処理回路１２Ｄは、配線基板１３の他方の面１３ｂ上に設けられており、２つの受信処理部１２３を有する。受信処理部１２３の一方は、他方の面１３ａ上の端子１４ｅ〜１４ｈに接続されており、受信処理部１２３の他方は、スルーホール１６ｈを介して一方の面１３ａ上の端子１４ｅ〜１４ｈに接続されている。なお、本変形例では、パッド群１５Ａ，１５Ｂが配線基板１３Ｃに設けられている。
【００６１】
本変形例であっても、第１実施形態及び第１，第２変形例と同等の効果を奏することができる。また、本変形例では一方の面１３ａ上に送信処理機能のみを有する信号処理回路１２Ｃを設け、他方の面１３ｂ上に受信処理機能のみを有する信号処理回路１２Ｄを設けることができる。これにより、信号処理回路１２Ｃ，１２Ｄの低コスト化が可能である。
【００６２】
（第２実施形態）
以下では、第２実施形態に係る信号伝送用ケーブルについて説明する。第２実施形態の説明において第１実施形態と重複する記載は省略し、第１実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲で第２実施形態に第１実施形態の記載を適宜用いてもよい。
【００６３】
図１０は、第２実施形態に係る信号伝送用ケーブル１Ｂの構成の一部を概略的に示すブロック図である。図１０に示されるように、信号伝送用ケーブル１Ｂの一方のコネクタ１０Ａは、信号処理回路１２に接続される終端回路１２４を有している。終端回路１２４は、例えば、送信処理部１２２の一対の出力端子１２２ｅ，１２２ｆのうち一方（出力端子１２２ｆ）とグランド配線ＧＮＤとの間に接続された５０オームの終端抵抗及びコンデンサを含んで構成される。なお、出力端子１２２ｆは電源線等に接続されていてもよい。
【００６４】
送信処理部１２２の一方の出力端子１２１ｄが終端されているため、受信信号Ｓ３，Ｓ４のうち一方（図１０では受信信号Ｓ４）は消滅する。受信信号Ｓ３，Ｓ４のうち他方（図１０では受信信号Ｓ３）は、受信信号Ｓ３として同軸ケーブル２１の心線２１ａに出力する。受信信号Ｓ３は、多重化された送信信号Ｓ１，Ｓ２の正相または逆相のいずれかである。すなわち、送信処理部１２２から同軸ケーブル２１に出力される信号は、シングルエンド信号である。
【００６５】
信号伝送用ケーブル１Ｂの他方のコネクタ１０Ａは、信号処理回路１２に接続される終端回路１２５を有している。終端回路１２５は、例えば、受信処理部１２３の一対の入力端子１２３ａ，１２３ｂのうち一方（図１０では入力端子１２３ｂ）とグランド配線ＧＮＤとの間に接続された５０オームの終端抵抗及びコンデンサを含んで構成される。なお、入力端子１２３ｂは電源線等に接続されていてもよい。受信処理部１２３は、同軸ケーブル２１から入力された受信信号Ｓ３をＮＲＺ信号である出力信号Ｓ５，Ｓ６に復調し、これらの出力信号Ｓ５，Ｓ６を差動信号として外部装置１０２へ出力する。
【００６６】
図１１は、コネクタ１０Ａの具体的な構成例を示す図である。図１１（ａ）は配線基板１３Ｄを一方の板面側から見た上面図である。図１１（ｂ）は配線基板１３Ｄを他方の板面側から見た裏面図である。配線基板１３Ｄの一方の面１３ａ上にはパッド群１５Ａが設けられており、他方の面１３ｂ上にはパッド及びケーブルは設けられていない。
【００６７】
第２実施形態に係る信号伝送用ケーブル１Ｂでは、多重化された受信信号をシングルエンド伝送することにより、同軸ケーブル２１における心線２１ａの数を第１実施形態よりも低減できる。また、この信号伝送用ケーブル１Ｂではシングルエンド信号である受信信号Ｓ３を用いているので、当該受信信号Ｓ３を１本の心線２１ａによって伝送することができる。これにより、心線２１ａの本数を低減し、パッド間隔及び心線２１ａの間隔を広くすることができる。したがって第２実施形態では、第１実施形態の第１変形例と同等の効果を奏することができる。
【００６８】
（第３実施形態）
以下では、第３実施形態に係る信号伝送用ケーブルについて説明する。第２実施形態の説明において第１及び第２実施形態と重複する記載は省略し、第１及び第２実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲で第３実施形態に第１及び第２実施形態の記載を適宜用いてもよい。
【００６９】
図１２は、第３実施形態に係る信号伝送用ケーブルに用いられるコネクタの具体的な構成例を示す図である。図１２に示されるように、コネクタの信号処理回路１２Ｅは、配線基板１３Ｅの一方の面１３ａ上に設けられており、送信処理部１２２Ｃ及び受信処理部１２３Ｃを有している。
【００７０】
送信処理部１２２Ｃは、送信信号ｓ−ｃｈ１〜ｓ−ｃｈ４を多重化し、受信信号Ｓ３Ａ，Ｓ４Ａを整形し、出力する。したがって、送信処理部１２２Ｃは、８つの入力端子と、差動信号である受信信号Ｓ３Ａ，Ｓ４Ａを出力するための２つの出力端子とを有する。また、受信信号Ｓ３Ａ，Ｓ４Ａの波形は、それぞれ１６の振幅状態を有する信号（ＰＡＭ−１６信号）となる。すなわち、受信信号Ｓ３Ａ，Ｓ４Ａはそれぞれ４ｂｉｔの情報を含んでいる。
【００７１】
受信処理部１２３Ｃは、受信したＰＡＭ−１６信号を復調し、出力信号ｏ−ｃｈ１〜ｏ−ｃｈ４を整形する。したがって、受信処理部１２３Ｃは、２つの入力端子と、出力信号ｏ−ｃｈ１〜ｏ−ｃｈ４を出力するための８つの出力端子とを有する。
【００７２】
第３実施形態に係る信号伝送用ケーブルであっても、第１実施形態と同等の効果を奏することができる。また、第３実施形態の信号伝送用ケーブルはシングルエンド信号を用いることなく、第１実施形態よりも心線２１ａの本数を低減できる。したがって、第３実施形態においても、第２実施形態と同等の効果を奏することができる。
【００７３】
本発明による信号伝送用ケーブルは、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び変形例の信号伝送用ケーブルの一端及び他端のコネクタは、それぞれ送信処理部及び受信処理部を有してもよい。この場合、信号伝送用ケーブルは、一端のコネクタの送信処理部が他端のコネクタの受信処理部に接続され、一端のコネクタの受信処理部が他端のコネクタの送信処理部に接続される双方向伝送ケーブルとなってもよい。
【００７４】
また、例えば第２実施形態では、差動信号をシングルエンド信号に変換するための構成として、信号処理回路の差動出力の一方を終端回路に接続する方式を例示した。本発明において、差動信号をシングルエンド信号に変換するための方式としては、これに限られず他に様々な方式を採用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１Ａ…信号伝送用ケーブル、１０〜１０Ｂ…コネクタ、１２〜１２Ｅ…信号処理回路、１３〜１３Ｅ…配線基板、１３ａ…一方の面、１３ｂ…他方の面、１４…接続部、１５…パッド群、１５ａ，１５ｂ…パッド、１６ａ〜１６ｈ…スルーホール、１７…ハウジング、２０…ケーブル束、２１…同軸ケーブル、１０１，１０２…外部装置、１２２〜１２２Ｃ…送信処理部、１２３〜１２３Ｃ…受信処理部、１２４…終端回路、１２５…終端回路。
【図１】
2016066946.tif 000003
【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】
2016066946.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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