(57)【要約】【課題】差動信号を伝送したときに差動モードからコモンモードへのモード変換（Ｓｃｄ２１）の小さなシールドケーブルを提供する。【解決手段】信号導体２を絶縁体３で被覆した信号線４と、金属箔付きテープ５を２本の信号線の周囲に一括して螺旋状に重なり部分を有するように巻き付けてなるシールド導体６とを備え、金属箔付きテープのエッジ部が金属箔を外側にして折り返されることにより、金属箔付きテープの巻き付けの重なり部分で、上下の金属箔が互いに電気的に接触するシールドケーブルである。外側に折り返された金属箔５ａの重なり部分の外に露出した露出部９に電気的に接触するドレイン線８を、金属箔付きテープの外側に有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号導体を絶縁体で被覆した信号線２本と、金属箔付きテープを前記２本の信号線の周囲に一括して螺旋状に重なり部分を有するように巻き付けてなるシールド導体とを備え、前記金属箔付きテープのエッジ部が金属箔を外側にして折り返されることにより、前記金属箔付きテープの巻き付けの前記重なり部分で、上下の金属箔が互いに電気的に接触するシールドケーブルであって、
前記外側に折り返された金属箔の前記重なり部分の外に露出した露出部に電気的に接触するドレイン線を前記金属箔付きテープの外側に有する、シールドケーブル。
【請求項２】
前記ドレイン線を２本有し、
該各ドレイン線が、前記信号線の両側にそれぞれ配置される、請求項１に記載のシールドケーブル。
【請求項３】
前記ドレイン線を２本有し、
該各ドレイン線が、前記各信号導体の中心点同士を結んだ直線の中点に対して点対称の位置にそれぞれ配置される、請求項１に記載のシールドケーブル。
【請求項４】
前記シールド導体の周囲に施された外被を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシールドケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドケーブルに関し、詳細には、信号導体を絶縁体で被覆した信号線と、２本の信号線の周囲に一括して金属箔付きテープを螺旋状に重ね巻きしてなるシールド導体とを備えたシールドケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数本、例えば２本の信号線を対にしたシールドケーブルは、デジタル信号を差動伝送方式で伝送するために用いられる。これら１対の信号線は金属箔でシールドされるが、金属箔のみでは強度が十分でないことから、例えば、樹脂テープに金属箔を貼り付けた金属箔付きテープが用いられる。特許文献１には、シールド導体の金属面が外側になるように巻き付けられて（特許文献１の図２（Ｃ）状態）、ドレイン線がシールド導体と外被との間に縦添えで配される技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２２２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドレイン線は、シールド層を構成する金属箔と接触する必要がある。金属箔を信号線に向けて巻く場合にはドレイン線を金属箔付きテープの内側に配置することになるが、差動信号を伝送したときに差動モードからコモンモードへのモード変換（Ｓｃｄ２１）が大きくなることがある。
【０００５】
本発明は、差動信号を伝送したときに差動モードからコモンモードへのモード変換（Ｓｃｄ２１）の小さなシールドケーブルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るシールドケーブルは、信号導体を絶縁体で被覆した信号線２本と、金属箔付きテープを前記２本の信号線の周囲に一括して螺旋状に重なり部分を有するように巻き付けてなるシールド導体とを備え、前記金属箔付きテープのエッジ部が金属箔を外側にして折り返されることにより、前記金属箔付きテープの巻き付けの前記重なり部分で、上下の金属箔が互いに電気的に接触するシールドケーブルであって、前記外側に折り返された金属箔の前記重なり部分の外に露出した露出部に電気的に接触するドレイン線を前記金属箔付きテープの外側に有する。
【発明の効果】
【０００７】
差動信号を伝送したときに差動モードからコモンモードへのモード変換（Ｓｃｄ２１）が小さなシールドケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一態様に係るシールドケーブルの概略を説明する図である。
【図２】図１のシールドケーブルの構造例を説明する図である。
【図３】シールドケーブルの他の構造例を説明する図である。
【図４】シールドケーブルのさらに他の構造例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係るシールドケーブルは、（１）信号導体を絶縁体で被覆した信号線２本と、金属箔付きテープを前記２本の信号線の周囲に一括して螺旋状に重なり部分を有するように巻き付けてなるシールド導体とを備え、前記金属箔付きテープのエッジ部が金属箔を外側にして折り返されることにより、前記金属箔付きテープの巻き付けの前記重なり部分で、上下の金属箔が互いに電気的に接触するシールドケーブルであって、前記外側に折り返された金属箔の前記重なり部分の外に露出した露出部に電気的に接触するドレイン線を前記金属箔付きテープの外側に有する。
【００１０】
（２）前記ドレイン線を２本有し、該各ドレイン線が、前記信号線の両側にそれぞれ配置される。（３）前記ドレイン線を２本有し、該各ドレイン線が、前記各信号導体の中心点同士を結んだ直線の中点に対して点対称の位置にそれぞれ配置される。（４）前記シールド導体の周囲に施された外被を備える。
【００１１】
［本発明の実施形態の詳細］
図により本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一態様に係るシールドケーブルの概略を説明する図である。図１に示したシールドケーブル１は、例えばツイナックスケーブルであり、信号線を２本平行になるように接触させて並列した２心平行の信号線４に金属箔付きテープ５が螺旋状に巻き付けられている。
【００１２】
信号線４は信号導体２を絶縁体３で被覆して形成される。信号導体２は、例えば、銅やアルミニウムなどの電気良導体、または錫メッキや銀メッキした電気良導体の単線あるいは電気良導体が撚り合わされた撚線で形成され、ＡＷＧ２０〜３６相当（導体の外径が０．１１５ｍｍ〜０．９１０ｍｍ）の線材が用いられる。絶縁体３は、誘電率の小さなものが用いられ、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、フッ素樹脂等が用いられる。また、発泡絶縁樹脂を用いてもよい。信号線４の外径は３．０ｍｍ〜０．１５ｍｍであり、例えば、ＡＷＧ２６の信号導体２を用いた場合には１．２５ｍｍ程度となる。
【００１３】
２本の信号線４はシールド導体６で覆われている。詳しくは、シールド導体６は、金属箔付きテープ５を螺旋状に巻き付けて形成され、２本の信号線４を一括してシールドしている。
金属箔付きテープ５は、図１に示すように、銅またはアルミニウムなどの金属箔５ａをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂テープ５ｂに貼り付けて形成されている。なお、金属箔５ａの厚さは３μｍ〜３０μｍ（好ましくは銅の場合６〜１０μｍ、例えば８μｍ）、樹脂テープ５ｂの厚さは３μｍ〜５０μｍ（好ましくはＰＥＴの場合３〜１０μｍ、例えば４μｍ）であり、金属箔付きテープ５の厚さは６μｍ〜８０μｍになる。
【００１４】
シールド導体６を外被７で被覆することもできる。この場合、外被７は、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形して設けられる。なお、ＰＥＴ等の樹脂テープを巻き付けて設けてもよい。外被７を設けることにより、金属箔付きテープ５の絶縁が可能になると共に、外部からの汚染を防ぎ、また、耐水性のあるケーブルを提供できる。
【００１５】
ここで、金属箔付きテープ５は、ケーブル長手方向に直交する軸に対して例えば８°〜７０°で重ね巻きされており、巻き付けの重なり部分では、下側と上側の金属箔５ａが互いに電気的に接触されている。
詳しくは、図１に示すように、金属箔付きテープ５の一方のエッジ部に折り返し部６ａが形成され、この折り返し部６ａの金属箔５ａを巻きの外側に配置している。このため、金属箔付きテープ５は、折り返し部６ａ以外の金属箔５ａが内側に配置されるように信号線４の外周に巻き付けられている。このとき、折り返し部６ａの金属箔５ａに、次ターンの折り返し部６ａを有しないエッジ部に設けられた金属箔５ａが重ねられるが、下側の金属箔５ａが上側の金属箔から露出するように重ねられ、上側と下側の金属箔５ａが互いに電気的に接触する。これにより、シールド電流は信号線４と平行に直線状に流れるため、サックアウト現象を減らすことができる。
【００１６】
折り返し部６ａの幅Ｌは、金属箔付きテープ５の巻き付け幅Ｗの１／５以上、Ｗより小さい程度とするのが好ましい。例えば、７ｍｍ幅の金属箔付きテープ５では、折り返し部６ａの幅Ｌを１．１〜３．５ｍｍで折り返し、テープ５の巻き付け幅Ｗを３．５〜５．９ｍｍとする。
また、折り返し部６ａの幅Ｌが小さいと、重なり部分○での金属箔５ａの導通が十分でなくなるし、金属箔５ａの露出部分９の幅Ｅとドレイン線との導通も十分でなくなることがあるが、折り返し部６ａの幅Ｌが大きすぎると金属箔付きテープ５が無駄になるし、巻きが乱れることもある。折り返し部６ａの幅Ｌは、１．８〜２ｍｍとし、金属箔５ａの露出部分９の幅Ｅを０．５ｍｍ〜７ｍｍにして巻き付ける。
【００１７】
また、金属箔付きテープ５は、その周囲を押え巻き部材（図示省略）で螺旋状に巻き付けられてもよい。押え巻き部材は、例えばＰＥＴ等の樹脂テープであり、金属箔付きテープ５を保護できる。
そして、図１に示すように、シールド導体６と外被７との間には、２本のドレイン線８が設けられており、この場合、各ドレイン線８は、外側に折り返されて露出した下側の金属箔５ａに導通する。
【００１８】
図２は、図１のシールドケーブルの構造例を説明する図である。なお、図１で説明した外被の図示は省略している。
ドレイン線８は互いに接する二心平行な信号線４の両側に接する位置に配置されている。シールドケーブルの断面で見た場合、図２に示したドレイン線８の中心点が、各信号導体２の中心点同士を結んだ直線Ｌ１上に配置されるのが好ましい。
【００１９】
金属箔５ａが信号線４に接触しているので、シールド層（金属箔）の内側の誘電率が長さ方向に不均一にならない。このため、インピーダンスが安定し挿入損失（減衰量）が増加しない。ドレイン線が二心平行な信号線４の両横に配置されると、信号線４が接する箇所の上下でシールド導体６の巻かれ方が長さ方向に安定してシールド層内の誘電率を安定させるので、挿入損失の小さなケーブルがより安定して得られる。そして、２本のドレイン線８を対称位置に配置すれば、各信号線の絶縁体が同じように潰れて非対称形にならないため、安定性がさらに増す。
【００２０】
ドレイン線をシールド導体の内側に配置した構造（以下、試料１と称する）、１本のドレイン線をシールド導体の外側に配置した構造（以下、試料２と称する）、図２で説明した２本のドレイン線をシールド導体の外側で対称位置に配置した構造（以下、試料３と称する）について、モード変換量（Ｓｃｄ２１）を解析した。なお、Ｓｃｄ２１は、ポート１からポート２における差動モードからコモンモードへの変換量であり、ミックスモードＳパラメータの１つである。ＵＳＢケーブル（例えばＵＳＢ３．０）のコンプライアンス・テストでは−２０ｄＢ／ｍ以下と設定されている。
【００２１】
試料１では、−２０ｄＢ／ｍ以上の割合が３０％未満であり、モード変換量が大きくなった。また、試料２では、−２０ｄＢ／ｍ以上の割合が１０％未満であり、モード変換量がやや大きくなった。
これに対し、２本のドレイン線を対称位置に配置した試料３では、−２０ｄＢ／ｍ以上の割合が５％未満であり、モード変換量が小さくなった。つまり、モード変換によって生ずる位相ずれも小さくて済み、スキューを小さくできることが分かる。
【００２２】
また、この試料３のように、２本のドレイン線を対称位置に配置すれば、各ドレイン線でシールド導体も対称的に変形し、絶縁体内の電界強度分布も乱れ難くなるので、低ＥＭＩ（Electromagnetic Interference）放射になる。
【００２３】
次に、図３は、シールドケーブルの他の構造例を説明する図である。なお、この図も外被の図示は省略している。
図２と同様にシールドケーブルの断面で見た場合、図３に示したドレイン線８は、各信号導体２の接触箇所の上（または下）に配置されている。ドレイン線を１本配置する場合は、この位置にドレイン線を配置すると、ケーブルの対称性がよく、挿入損失が安定し易いので好ましい。
【００２４】
また、図４は、シールドケーブルのさらに他の構造例を説明する図である。なお、この図も外被の図示は省略している。
図２と同様にシールドケーブルの断面で見た場合、図４に示したドレイン線８の中心点は、各信号導体２の中心点同士を結んだ直線Ｌ１の中点（対称の中心ともいう）Ｍに対して点対称の位置、つまり、この中点Ｍに対して１８０度回転させると一致する位置にそれぞれ配置してもよい。
【００２５】
これら図２で説明した２本のドレイン線をシールド導体の外側で線対称の位置に配置した構造（以下、試料４と称する）、および図４で説明した２本のドレイン線をシールド導体の外側で点対称の位置に配置した構造（以下、試料５と称する）でも、−２０ｄＢ／ｍ以上の割合が５％未満であり、モード変換量が小さくなった。
なお、上記各試料では、断面視で円形状のドレイン線の例を挙げて説明したが、円形状に限定されるものではない。例えば、試料１〜３，５のドレイン線は断面視で例えば円弧状であってもよく、試料１，２，４，５のドレイン線は断面視で例えば平板状であってもよい。
ドレイン線をシールド層の外に配置する構造の例には、金属箔付き樹脂テープの金属箔を外側にしてかつ樹脂テープを内側にして巻く構造もある。その構造では、樹脂テープが信号線に接触して巻かれるので、信号線と金属箔の間に樹脂テープが存在する。これに対して、本発明は金属箔が信号線に接触するように巻かれるので、ケーブルのインピーダンスが安定し、さらにケーブルを伝搬する信号の減衰も小さくなって好ましい。
【００２６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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およ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。
【符号の説明】
【００２７】
１…シールドケーブル、２…信号導体、３…絶縁体、４…信号線、５…金属箔付きテープ、５ａ…金属箔、５ｂ…樹脂テープ、６…シールド導体、６ａ…折り返し部、７…外被、８…ドレイン線、９…露出部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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