同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約...

6
WFLEX ® ケーブル -1- WFLEX ® 同軸ケ-ブル WFLEX ® Coaxial Cables WFLEX ® ケーブル 80ポリエチレンを 縁体 し, 体に を, 体に リング しているため, ケーブルに 較して れた している。 また,システム める が大きいために,ユーザーから されており, ンテナ ジャンパーケーブル PHS (パーソナル・ハンディフォン・システム) アンテナ される他, エネルギー ーム位 モニター を拡大しつつあ る。 ケーブルサイズ して 5D8D10D しており, じて サイズを きるよう っている。 WFLEX ケーブルに する ,各 およびコネクタ についてま めた ある。 キーワードケーブル, ポリエチレン,リング ,ジャンパーケーブル, ーム位 モニター ケーブル Summary We have developed a new coaxial cable WFLEX ® which has approximately 80% expanded polyethylene insulation and an annularly-corrugated copper outer conductor. The features of WFLEX coaxial cable are as follows. =W ith a deep ring-corrugated outer conductors having a short pitch, the WFLEX cables are softer than conventional corrugated copper tube coaxial cables. They can be bent to a tight radius using less force than the conventional cables required. > Attenuation is approximately 40% less than braided coaxial cables of the same size. ?T he characteristics do not deteriorate over time because of the stable attenuation and phase characteristics (delay). @ C onnectors are easy to mount securely because the cables are ring-corrugated. A The corrugated copper tube of outer conductor is a highly effective barrier to RF leakage which exceeds the measurable test sensitivity limit. With good reputation from our customers, it has been used for jumper cable of portable telephone base stations, personal handyphone system transmission line, cable for Beam Position Monitor System for KEKB. This paper describes the profile characteristics and experimental results of WFLEX coaxial cable for practical use. Key words Coaxial cables, Highly foamed polyethylene, Ring-corrugated copper tube, Jumper cable, Cable for Beam Position Monitor System 1 笠  逸  1 2 T. Takai I. Kasabou Y. Saito 3 3 悦  3 3 N. Matsuda T. Kanda E. Mamishin A. Niboshi *1  エンジニアリングセンター *2  *3 

Transcript of 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約...

Page 1: 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約 新開発の 同軸ケーブルは,発泡度約 %の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線ま

������同軸ケーブル

- 1 -

������同軸ケ-ブル���������� ��� ��

要  約

 新開発の������同軸ケーブルは,発泡度約 ��%の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線または銅管を,外部導体には特殊リング状波付銅管を使用しているため,従来の同軸ケーブルに比較して優れた特長

を有している。 また,システムの経済性を高める効果が大きいために,ユーザーから高く評価されており,携帯電話基地局のア

ンテナ給電系のジャンパーケーブルや,���(パーソナル・ハンディフォン・システム)のアンテナ給電線等として使用される他,高エネルギー加速器研究機構殿の衝突加速器のビーム位置モニター用などに用途を拡大しつつある。

 ケーブルサイズとしては,��,��,���相当を標準化しており,用途に応じて適切なサイズを選択できるようになっている。

 本報告は,�����同軸ケーブルに関する構造,各種特性およびコネクタ取付工法についてまとめたものである。キーワード:同軸ケーブル,超高発泡ポリエチレン,リング状波付銅管,ジャンパーケーブル,ビーム位置モニター

用ケーブル

Summary

 ����������� ������������ ��� �������������������� ��!"� #���$���������� #�"�# �������% "��

�������% #&� %'"������� �%"� ����%�" (

 �)���*�"% ���*���������� ��� �� ����* ��(

���"�������� ��'&� %'"���%"� ����%�" ������'���� "���"��+�"����������� ��� ���*"� �"��������"��

� %'"������� �"%������ ��� ��(�)��#����������"�"��"�'�"� ��%��%���'� ����* ���"���"��������"��

�� ��� �,%� ��(

�-""��%"�������� ��!"� #�.�$� ����"���� �������� ��� ���*�"����!����/�(

�)����� �"� ��"�������"���"� � "���� �"�!�����%���*�"����"� ��""��%"������������� �"� ��"����0�� #1(

������" �� ����#�"�!%�"����% � #����%���"����� ��� �� ��'&� %'"��(

�)���� %'"������� �"%���*�%"� ����%�" �������'� #��**��"����� �� �"�2�� �3'����������������"��

!��% � ��"��"������"���"#� �!�"(

 ��"��'�� ��%""���* !�% ��%�"!� �+��"���������%����* �4%!�� ��� ��*�� "� ��"� �����������""���+

�� �� ����#������#�"�!�" ��!������ ���+��� ��* �5�!����"���6��" ��#�"�!�* �7�75(

 )������� ����� �����"���� *� ���� �"� ��"����������� �!��" � ��% "��*���������� ��� ��* �� �"�� �%��(

Key�words:��� ��� ��+���'� #�*!���� #�"�# ���+�2��'&� %'"������� �"%��+�8%!�� ��� �+��� ��* �5�!

����������������������"���6��" ��#�"�!

  井� 拓 眞* �  笠 坊 逸 郎* �  斉 藤 善 孝* 9

)(�)3� :(�7��% �;(���"

松 田 信 義*<  神 田 隆 義*<  馬見新 悦 郎*<  二 星 明 登*<  =(�6"�%� )(�7�� �(�6!����� �-(�=�����

*1 技術本部 エンジニアリングセンター*2 福井製作所

*3 情報通信事業部�通信技術部

Page 2: 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約 新開発の 同軸ケーブルは,発泡度約 %の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線ま

三 菱 電 線 工 業 時 報 第94号 平成10年11月

- 2 -

1.まえがき

 携帯電話のアンテナ給電系のジャンパーケーブルは柔

軟性が要求されるため,編組形同軸ケーブルが使用されてきた。

 編組形同軸ケーブルは柔軟性に優れている反面,外部導体が編組形のため外部から湿気等の侵入による特性の経時変化が起こる可能性がある。またコネクタの取付けに手

間がかかるという欠点もある。 そのため当社では,超高発泡絶縁技術と短いピッチで深

くリング状に波付けする波付銅管技術を組み合わせて,可撓性に優れた������同軸ケーブルを開発した。 �����同軸ケーブルは,発泡度約 ��%の超高発泡ポ

リエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線または銅管を,外部導体には特殊リング状波付銅管を使用しているた

め,従来の同軸ケーブルに比較して,下記のような優れた特長を有している。�外部導体がリング状に短いピッチで深く波付加工され

ているため,一般的な波付銅管同軸ケーブルに比較して柔らかく,極めて小さな力で小さい径に曲げることがで

きる。�減衰量は同サイズの編組形同軸ケーブルよりも約. �%小さい値である。

�減衰量や位相特性(遅延時間)が安定しているので,特性の経時変化がない。

�リング状に波付けされているので,コネクタの取付が簡単で,しかも確実である。

�厚さ�(9~�(<mmの波付銅管であるため,編組形や金属箔縦添え形同軸ケーブルに比べ,格段の遮蔽効果がある。コネクタ取付け部も完全接続されるため,飛び込み

雑音の心配がない。 このケーブルは既に携帯電話基地局のアンテナフィー

ダのジャンパーケーブルや� � � のアンテナ給電線として使用されており,その性能は高く評価されている。なお,ケーブル製造は洗浄液を一切使用せず,環境にや

さしいものとなっている。

2.構  造

2.1 �����同軸ケ-ブルの構造

 構造を ���� ������� に,外観を ������に示す。またコネクタの一例を������に示す。

形  名 内部導体

外  径(mm)

外部導体

外  径(mm)

仕上外径

(mm)

概算質量

(3'>3!)��&�����

��&�����

���&�����

�(? @(� A(� ���

<(�

.(9

?(� ��(� ���

�9(� �<(� 99�

����  ���" %�"���*���������� ��� ��

�����同軸ケーブルの構造

������ ��������� ��� ��

�����同軸ケ-ブル

������ �����" ��* ���������� ��� ��

�����同軸ケ-ブル用コネクタ

�����  ���" %�"���*���������� ��� ��

�����同軸ケ-ブルの構造

Page 3: 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約 新開発の 同軸ケーブルは,発泡度約 %の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線ま

������同軸ケーブル

1.00.13

1.1

1.2

1.3

2.63

試料長:10.4m

周波数(GHz)�

- 3 -

3.特  性

3.1 電気特性

3.1.1 ����特性

B��2特性の一例を ������に示す。

3.1.2 減衰量および電力容量

 減衰量および電力容量の周波数特性を������に示す。�減

衰量は周囲温度 9 �℃における標準値であり,電力容量は周囲温度 <�℃,内部導体の最高温度を ��℃,B��2を

�,振幅変調度を�とした場合のものである。また減衰量の実測値例を ������に示す。

������ B��2��� �"� ��"����*���������� ��� �

0��&�����1

�����同軸ケ-ブル(��������)の����特性

0.13

減衰量(dB/10.4m)�

-10

-5

2.00周波数(GHz)�

������� -""��%"����� �"� ��"���*���������� ��� �

0��&�����1

�����同軸ケ-ブル(��������)の減衰量特性

3.1.3 電気長温度特性

 ソリッドポリエチレン絶縁形同軸ケーブルの場合は,絶縁体の誘電率が温度変化に対し負の特性(温度が上ると誘

電率が小さくなる)となり,これが導体の線膨張係数より大きいため,電気長(位相)温度係数はマイナス �����6>

℃程度となる。それに対し,�����同軸ケーブルは高発泡ポリエチレン絶縁であるため,絶縁体の実効的な誘電率の変化が少ないことにより,������に示したように1桁小さ

い����6>℃以下となる。さらに,外部導体が銅管であるため,電気長安定性も優れている。

3.1.4 コネクタの雑音特性

 ケーブルとコネクタの接続部分は接触不安定による歪

波の発生が無いことが求められる。特に送受共用で使用される場合,内部混変調歪み(:6�)が伝送信号に妨害を与えることがある。

 �����コネクタは特殊リング状波付外部導体を圧着することにより :6�の発生レベルは-�.��5(�>=)以下で

ある。������は5��9��型コネクタの振動およびヒートサイクル試験後の :6�を測定した例である。

3.2 機械特性

3.2.1 屈曲特性

 ��-�����の屈曲による B��2試験の結果を ������に示す。屈曲半径�.�mmで ��回屈曲しても B��2の劣化はみられない。

3.2.2 引張りによる位相特性

 ��-�����に引張り荷重を加えたときの位相特性の変化を�����に示す。

������ =!�� �""��%"�������� '����� � "��'�*

��������� ��� ��

�����同軸ケ-ブルの減衰量,電力容量

5D-WFLEX

5D-WFLEX

減衰量�

電力容量�

8D-WFLEX

8D-WFLEX

10D-WFLEX

10D-WFLEX

0.11 10

標準減衰量(dB/100m、20℃)�

電力容量(kW)�

周波数(MHz)�100 1000 10000

1.0

10.0

100.0

0.01

0.1

1.0

10.0

������ )�!�� "% �����������#�*�� ��" �� � ��'"��*

��������� ��� �

�����同軸ケ-ブルの電気長温度特性

��-��

��-�����

電気長温度係数(

!)

��� � �� �� ��

��

��

温度(℃)

Page 4: 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約 新開発の 同軸ケーブルは,発泡度約 %の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線ま

三 菱 電 線 工 業 時 報 第94号 平成10年11月

- 4 -

1 3 5 1→2→3→4→5で1回�

2

4

1.2

1.1

1.01.4 2.4

試料長:3.05m

周波数(GHz)�

(a)初期値�

1.2

1.1

1.01.4 2.4

試料長:3.05m

周波数(GHz)�

(b)140R-10回屈曲後�

������ B��2��� �"� ��"����*"� � ���"��������

��������の屈曲後 ����特性

3.3 耐熱形�����同軸ケ-ブル

防災無線システム(消防法では無線通信補助設備という)は無線通信の不感地帯である地下街等に配置された移

動無線機と,地上または防災センターに設置された基地局無線機との交信を目的とするものである。多くの人々が出入りする地下街,地下鉄,ビル地下に設けられ,消防隊の

消火救急活動上,また保安上において重要な指令を担う設備となる。この設備は消防法において一定規模以上の地下

街等に設置が義務付けられている。この防災無線システムには消防庁が指定した条件下での耐熱テストに合格したケーブルを使用しなければならない。

 耐熱形�����はこの消防庁の要求を満たし,認定されている(サイズは ��+����)。

4.コネクタ取付け方法

 コネクタは低B��2でしかも内部混変調歪み(:6�)の発生レベルを抑制する設計になっており,取付けが簡単で

確実に行える。����� �に取付け手順の主要工程を示す。

5.製品の納入

 開発した�����同軸ケーブルは,それぞれの用途に既

に使用されている。例えば,国内各地の携帯電話基地局のアンテナフィーダのジャンパーケーブルとして ��-�����

が使用されている。また,国内や中華人民共和国の各地の

携帯電話基地局のアンテナフィーダとして ���-�����

が使用されている。さらに機械的,電気的に信頼性の高い

<振動条件>

振  幅: ��""

周 波 数: �#$~ ���#$(掃引時間: �分)

振動時間:��%�&軸に各���時間

<ヒートサイクル条件>

温度変化:- ��~+ ��℃を8時間で変化

時  間: ��時間(��サイクル)

送信波の

まわり込み

������ :6��*�5��9���* �'��"#��������" �*"�

��� "��������"��#� ��"��"�

'�����コネクタの振動及びヒ-トサイクル試験

後の内部混変調歪み((!�)

1500MHz帯 10W2波送信時の五次歪波測定例ATTEN 10dBRL 0dBm 10dB/

MKR-80.17dBm1.500GHz

-74

1.425GHz

1.450GHz

MKR(五次歪波)

-114

-94

-80-34=-114dB

CENTER 1.475GHz SPAN 125.0MHz

(dBm)

��??(�

��?<(<

����(@

��- ?(?(- .�(�)

��- @(�(- <�(@)

��- .(A(- 9.(@)��- �(A(- �?(?)

��- .(�(- �.(9)

��- <(�(- ��(�)- 9(< (- A(�)

荷重を加えた場合

位  相

(度)変化量*(対初期値)

(度)02

8��

�9

�.

�@

��

9�

99

9.

9@

9�

��<(9 -��9(�

��9(�

���(A

���(�

���(�

���(�

��@(9

��<(�

���9(@

��A9(A

導通断

- �(. (- �(.)

- �(A (- �(�)

- �(. (- �(�)

- �(A (- 9(9)- �(� (- <(9)

- �(� (- .(A)

荷 重(3'*)

����� ������� �"� ��"����*"� �����'�"���� �"#

引張り荷重を加えたときの位相特性

注)�測定周波数:9���6�/

*:反射測定を行っているので,信号が線路(ケーブル)を往

復(2倍波長)することになり,実際の位相変化量は表中の数値の �>9倍となる。 

Page 5: 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約 新開発の 同軸ケーブルは,発泡度約 %の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線ま

������同軸ケーブル

- 5 -

���� ��&������0� !�� �" ��"�"#��1�!%�"���"

7�75

)�)'に布設された難燃タイプ ��������(矢印)

���� � �� ������" �"!��"���������" ����!� ��'�*������

�����のコネクタ取付け方法

①外部導体を切断 ②同じ位置で絶縁体を切断 ③A!!突出して内部導体を切断

④袋ナットを挿入 ⑤割クランプを取付け ⑥ボディを挿入

⑦袋ナットとボディを接続

ことが要求される高エネルギー加速器研究機構殿の

ビーム位置モニター用信号ケーブルとして ��-�����

(難燃タイプ)を納入した。����� に布設状況を示す。その

他 ���(パーソナル・ハンディフォン・システム)のアンテナフィーダとして ��-�����が使用されている他,ビーコン用のアンテナフィーダとして2本セットで 9(�C�/で

位相差 ��度以下という仕様に対しても既に使用されている。

6.む す び

�����同軸ケーブルやコネクタの構造,各種特性につ

いて述べた。今後,用途拡大を図るべく��より小サイズについてもラインナップするように,努力する所存である。

Page 6: 同軸ケ-ブル - MITSUBISHI CABLE同軸ケーブル - 1 - 同軸ケ-ブル 要 約 新開発の 同軸ケーブルは,発泡度約 %の超高発泡ポリエチレンを絶縁体とし,内部導体には銅線ま

三 菱 電 線 工 業 時 報 第94号 平成10年11月

- 6 -

 井拓眞(たかい たくま)

技術本部 エンジニアリングセンター 機械グループケーブル製造設備の設計及び生産技術の開発に従事

松田信義(まつだ のぶよし)

情報通信事業部 通信技術部 高周波技術課

高周波製品の設計,開発に従事

二星明登(にぼし あきと)

情報通信事業部 通信技術部 高周波技術課 高周波ケーブルの開発・設計に従事

笠坊逸郎(かさぼう いちろう)技術本部 エンジニアリングセンター 機械グループ

ケーブル製造設備の設計及び生産技術の開発に従事

斉藤善孝(さいとう よしたか)

福井製作所 高周波製造課高周波ケーブルの製造技術,製造方法の研究・開発に

従事

馬見新悦郎(まみしん えつろう)

情報通信事業部 通信技術部 高周波技術課 

高周波ケーブルの開発・設計に従事

神田隆義(かんだ たかよし)

情報通信事業部 通信技術部 高周波技術課 高周波製品の設計,開発に従事