ケーブル及びノイズ低減構造
【課題】電磁波ノイズの対策を有効かつ低コストで実現することが可能なケーブル及びノイズ低減構造を提供する。
【解決手段】フラットケーブル１は、接合部１４を介してノイズ源１７を有する基板１６とノイズ源を有しない基板１８とを互いに電気的に接続するためのものである。フラットケーブル１は、複数の導線を並列配置して保護被覆で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブル本体１１と、フラットケーブル本体１１の長さ方向に沿って配設された付加線１２と、を有する。付加線１２の一方の端部１２ａが接合部１４を介してグランドＧＮＤに接続され、付加線１２の反対側の端部１２ｂは開放状態である。
【解決手段】フラットケーブル１は、接合部１４を介してノイズ源１７を有する基板１６とノイズ源を有しない基板１８とを互いに電気的に接続するためのものである。フラットケーブル１は、複数の導線を並列配置して保護被覆で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブル本体１１と、フラットケーブル本体１１の長さ方向に沿って配設された付加線１２と、を有する。付加線１２の一方の端部１２ａが接合部１４を介してグランドＧＮＤに接続され、付加線１２の反対側の端部１２ｂは開放状態である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば基板間又は基板内の配線に用いられるフラットケーブル等のケーブル及びノイズ低減構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にデジタル機器等の機器間をフラットケーブルで接続した場合、この電気的接続により疑似的なアンテナが形成され、電磁波ノイズが発生し機器セットから漏れ出てしまうことがある。このような電磁波ノイズの対策として、従来から種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
この特許文献１には、高いノイズ吸収率を持たせることができる主にフラットケーブル用フェライトコアが開示されている。すなわち、特許文献１は、フェライトコアに、ケーブルを挿通するための複数の挿通孔を所定間隔で穿設して成り、ケーブルの複数の挿通孔への挿通は、挿通孔の穿設方向一端から他端に向かう方向への挿通と、挿通孔の穿設方向他端から一端に向かう方向への挿通とが順次交互に繰り返されている構造を開示している。
【０００４】
また、特許文献２には、電磁波シールド性に優れ、全体厚さを薄くできて柔軟でかつ屈曲性に優れ、かつ、機器へ接続する耐ハンダ性がある電磁波シールド付きフラットケーブルが開示されている。すなわち、特許文献２は、複数の導体を同一平面内で配列した導体列を、両面より接着剤層を有する帯状被覆材にて被覆してなるフラットケーブルにおける、該フラットケーブルの少なくとも一方の面へ、基材、必要に応じて剥離層、耐熱保護層、導電層、熱接着層が、順次積層されている電磁波シールド転写箔を用いて、耐熱保護層、導電層、熱接着層からなる電磁波シールド層を転写して一体化したことを特徴とする電磁波シールド付きフラットケーブルを開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１４２２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、電磁波ノイズの対策としてフェライトコアを用いたとしても、約３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲でのシールド効果を期待できるものの、それよりも高周波の領域ではシールド効果を期待することが難しい。また、フェライトコアを用いると、より高速な伝送信号の波形がなまり動作に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
また、別の電磁波ノイズの対策としてシールド材を用いる場合には、シールド材を含むケーブル全体がアンテナとして作用することになり、十分な電磁波ノイズの対策を期待することが難しい。また、シールド材として用いる材料は高価なことからコストの低減を図ることが困難になる。
【０００８】
本発明は、電磁波ノイズの対策を有効かつ低コストで実現することが可能なケーブル及びノイズ低減構造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】
【０００９】
本発明が適用されるケーブルは、複数の被接続部同士を互いに電気的に接続するのに用いられるケーブルであって、複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成されたケーブル本体と、前記ケーブル本体の長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材と、を含むものである。
【００１０】
ここで、前記付加部材を複数含み、前記複数の付加部材の中の第１付加部材の前記一端部は、前記ケーブル本体の端部に位置し、前記複数の付加部材の中の第２付加部材の前記一端部は、前記第１付加部材の前記一端部が位置する前記ケーブル本体の前記端部とは反対側の端部に位置することを特徴とすることができる。また、前記ケーブル本体は、複数の導線を保護被覆で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブルの本体であり、前記第１付加部材と前記第２付加部材との間に前記ケーブル本体を構成する前記複数の導線が位置していることを特徴とすることができる。また、前記付加部材は、前記ケーブル本体が備える前記複数の導線の中の導線を途中で切断して形成されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
本発明が適用されるノイズ低減構造は、ノイズ源を有する基板と、複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成され、前記基板に端部が接続されるケーブルと、を含み、前記ケーブルは、当該ケーブルの長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、前記付加部材の前記一端部は、前記基板に接続される前記ケーブルの前記端部又は当該端部の反対側の端部に位置していることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電磁波ノイズの対策を従来よりも有効かつ低コストで実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１の（ａ）は、第１の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
図１の（ａ）では、本実施の形態に係るケーブルの一例としてのフラットケーブル１を示している。本実施の形態に係るケーブルを、平型のフラットケーブル１以外の例えば横断面丸形の丸ケーブルについても同じく適用することができる。この適用については、第１の実施の形態以外の実施の形態でも同様である。
【００１５】
図１に示すフラットケーブル１は、図示しない複数の導線ないし芯線を並列配置して保護被覆１１ａ（図２参照）で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブル本体１１を有する。このフラットケーブル本体１１は、所定の幅を有し、厚さが薄いために柔軟性があり、そのために、フラットケーブル１を、幅方向（フラットケーブルの長さ方向に交差する方向）に折り目が延びるように折り曲げないし屈曲が可能である。すなわち、このフラットケーブル１は、いわゆるフレキシブルフラットケーブル(Flexible flat cable)である。
【００１６】
このフラットケーブル１には、シールド材が用いられていない。すなわち、フラットケーブル本体１１を構成する複数の導線の全体をシールド材で覆っておらず、また、フラットケーブル本体１１の複数の導線の各々をシールド材で覆っていない。しかしながら、後述するように、フラットケーブル１には、ＥＭＣ(Electro-Magnetic Compatibility)の対策が施されている。
【００１７】
フラットケーブル本体１１を構成する複数の導線としては、単線とより線のどちらか一方に限定されるものではなく、どちらでも良い。また、フラットケーブル本体１１の複数の導線を、単層とフラットケーブルの厚さ方向に積層する複数層のどちらか一方に限定されるものではなく、どちらでも良い。
【００１８】
フラットケーブル本体１１の各端部には、複数の導線の各々と電気的に接続される接合部１４，１５を有する。フラットケーブル１は、この接合部１４，１５を介して、２つの基板（被接続部）１６，１８の各々に取り付けられてこれらの基板１６，１８同士を電気的に接続する。ここにいう接合部としては、圧着等の接合手段により接合されるコネクタないしプラグを挙げることができる。
【００１９】
図１に示すフラットケーブル１は、フラットケーブル本体１１の長さ方向に沿って配設された付加線（付加部材、ノイズキャンセルアンテナ）１２を有する。この付加線１２は、途中で切れている。すなわち、付加線１２の一方の端部（一端部）１２ａが接合部１４を介してグランドＧＮＤに接続され、付加線１２の反対側の端部（他端部）１２ｂは開放状態である。
【００２０】
図２の（ａ）及び（ｂ）は、付加線１２を形成する一つの方法を説明する図である。すなわち、この付加線１２としては、フラットケーブル１を製造する段階で形成することも考えられ、また、他の形成方法として、フラットケーブル１を構成する複数の導線の一つを利用することも考えられる。図２は、後者の形成方法を説明するためのものである。
具体的に説明すると、図２の（ａ）に示すように、一般的なフラットケーブルを用意し、その幅方向での最も外側の１本の導線を、一般的な工具を用いて保護被覆１１ａを含めて部分的に切除する。図２の（ａ）では切除領域を斜線で図示している。このように、１本の導線を所定の中間位置にて切除することで、付加線１２が形成される。かかる加工によって、一端がグランドＧＮＤに接続されると共に他端に開放端を有する付加線１２を形成することができる。
【００２１】
また、付加線１２を形成する他の方法としては、図２の（ｂ）に示すように、一般的なフラットケーブルの１本の導線を所定の中間位置にて切除すると共に、接合部１５の付近も切除することで、付加線１２が形成される。図２の（ｂ）では、２箇所の切除領域を斜線で図示している。
【００２２】
こうして、フラットケーブルの後加工によって付加線１２を形成することで、製造コストの低減が可能になる。したがって、図１の（ａ）に示すフラットケーブル１は、フラットケーブル本体１１と付加線１２とで構成されているが、この付加線１２がフラットケーブル本体１１の一部を構成する場合もあり得る。
なお、本実施の形態では、付加線１２として１本の線の場合について説明したが、フラットケーブルのいずれか片面ないし両面を覆うような付加部材を用いることも考えられる。
【００２３】
図１に戻って説明を続ける。図１に示すフラットケーブル１は、ＲＦ(Radio Frequency)（高周波）用グランドが無いタイプである。すなわち、フラットケーブル本体１１内にグランド線がない。そして、このようなフラットケーブル１の一端は、接合部１４を介してノイズ源１７を有する基板１６に接続され、フラットケーブル１の他端は、接合部１５を介してノイズ源を有しない基板１８に接続されている。更に説明すると、フラットケーブル１の付加線１２は、基板１６側にグランドＧＮＤに接続される端部１２ａが位置し、基板１８側に開放端である端部１２ｂが位置する。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係るフラットケーブル１についてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。すなわち、上側のグラフは、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブル１の特性を実線で示すと共にその比較例として、付加線を有しないＥＭＣ未対策のフラットケーブルの特性を破線で示したものであり、縦軸は受信レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。また、下側のグラフは、ＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)特性を示すものであり、縦軸はＶＳＷＲ値、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。
図３に示すように、ＥＭＣ対策のフラットケーブル１の場合（実線参照）には、未対策の場合（破線参照）よりも受信レベルが低下しており、フラットケーブル１からの輻射の量が減少していることが分かる。
なお、図３に示すグラフは、フラットケーブル１の長さが１２ｃｍで、付加線１２の長さが１１ｃｍの場合のＥＭＣ対策の効果を示すものである。付言すると、付加線１２の長さは、ＥＭＣ対策を施したい周波数帯により決定することができる。
【００２５】
このように、フラットケーブル１を用いると、電子機器のＥＭＣ向上を図ることが可能になり、特にケーブル周辺のＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の対策を図ることも可能になる。この意味で、フラットケーブル１を用いる構造をノイズ低減構造ないしＥＭＩ低減構造ということもできる。
【００２６】
図４は、測定条件を説明するための概略構成図である。図４に示す構成例によって図３に示す測定結果を得た。すなわち、図４に示す構成例は、電気的高周波・マイクロ波回路、デバイスの高周波特性(インピーダンスなど)を測る計測器としてのネットワークアナライザ６と、ネットワークアナライザ６からの高周波が送られるフラットケーブル１と、フラットケーブル１と所定距離離間して配置され、フラットケーブル１から輻射される高周波を受信する受信アンテナ７と、を備えている。受信アンテナ７で受信された高周波はネットワークアナライザ６に入力される。ネットワークアナライザ６は、出力した高周波と入力された高周波とを用いて所定の解析を行うことにより被測定物の特性を計測する。
【００２７】
このネットワークアナライザ６は、図示しない信号源と、この信号源で発生した高周波を出力する出力ポート６１と、出力ポート６１から出力されて被測定物を経由した高周波が入力される入力ポート６２と、所定の演算を行う図示しない演算部と、演算結果を表示ないし印刷する図示しない表示印刷部と、を少なくとも備えている。そして、ネットワークアナライザ６の出力ポート６１には、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブル１又は未対策のフラットケーブルが接続される。また、ネットワークアナライザ６の入力ポート６２には、受信アンテナ７が接続される。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
図５の（ａ）は、第２の実施の形態に係るケーブル（フラットケーブル２）を用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
図５に示すフラットケーブル２は、図１に示すフラットケーブル１と基本的な構成が共通するものであり、その説明を省略することがある。図５に示すフラットケーブル２は、図１に示すフラットケーブル１と同様に、フラットケーブル本体２１と、一端がグランドＧＮＤに接続されて他端が開放端の付加線２２と、を有する。すなわち、この付加線２２は、端部２２ｂがグランドＧＮＤに接続されると共に端部２２ａが開放状態である。そして、図５に示すフラットケーブル２は、ＲＦ用グランドが有るタイプであり、すなわち、コモンモードタイプである。
【００２９】
そして、フラットケーブル２の一端は、接合部２４を介してノイズ源２７を有する基板２６に接続され、他端は、接合部２５を介してノイズ源を有しない基板２８に接続されている。すなわち、フラットケーブル２の付加線２２は、基板２６側に開放端である端部２２ａが位置し、基板２８側にグランドＧＮＤに接続される端部２２ｂが位置する。
【００３０】
図６Ａ〜図６Ｃは、本実施の形態に係るフラットケーブル２についてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。図６Ａ〜図６Ｃの上側のグラフは、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブル２の特性を実線で示すと共にその比較例として、付加線を有しないＥＭＣ未対策のフラットケーブルの特性を破線で示したものであり、縦軸は受信レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。また、下側のグラフは、ＶＳＷＲ特性を示すものであり、縦軸はＶＳＷＲ値、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。
図６Ａ〜図６Ｃは、フラットケーブル２の長さが２４ｃｍの場合であり、付加線２２の長さを変えて測定した結果を示している。具体的に説明すると、図６Ａでは付加線２２の長さが２４ｃｍの場合、図６Ｂでは付加線２２の長さが１７ｃｍの場合、図６Ｃでは付加線２２の長さが１３ｃｍの場合をそれぞれ示している。図６Ａ〜図６Ｃに示すように、ＥＭＣ対策のフラットケーブル２の場合（実線参照）とＥＭＣ未対策のフラットケーブルの場合（破線参照）とで周波数特性が変化している。すなわち、ＥＭＣ対策のフラットケーブル２の場合には、局所的に受信レベルが低下している。このため、受信レベルを低下させたい周波数が予め明確になっている場合に効果的である。付言すると、従来の技術によるフェライトコアを用いたりシールド材を用いたりする電磁波ノイズの対策では、コモンモードタイプのフラットケーブルに対しては効果的ではないので、そのような場合のＥＭＣ対策として、本実施の形態が有利である。
【００３１】
図７は、第２の実施の形態に係るケーブル（フラットケーブル３）の一変形例を説明するための図であり、一変形例のフラットケーブル３を用いた接続例を示す概略構成図である。
図７に示すフラットケーブル３は、フラットケーブル本体３１及び付加線（第１付加部材、第２付加部材）３２，３３を有する。そして、このフラットケーブル３は、接合部３４を介してノイズ源３７を有する基板３６に接続され、かつ、接合部３５を介してノイズ源３９を有する基板３８に接続される。このフラットケーブル３は、ＲＦ用グランドが有るタイプであり、すなわち、コモンモードタイプである。
【００３２】
更に説明すると、フラットケーブル３は、２本の付加線３２，３３を有する。２本の付加線３２，３３は、フラットケーブル本体３１の幅方向の両端に位置している。そして、２本の付加線３２，３３のうち付加線３２は、基板３８のノイズ源３９に対するＥＭＣ対策用のものであり、基板３６側にグランドＧＮＤに接続される端部３２ａが位置し、基板３８側に開放端である端部３２ｂが位置する。また、もう一方の付加線３３は、基板３６のノイズ源３７に対するＥＭＣ対策用のものであり、基板３８側にグランドＧＮＤに接続される端部３３ｂが位置し、基板３６側に開放端である端部３３ａが位置する。
【００３３】
〔第３の実施の形態〕
図８は、第３の実施の形態に係るケーブル（フラットケーブル４）を用いた接続例を示す概略構成図である。
図８に示すフラットケーブル４は、図１に示すフラットケーブル１と基本的な構成が共通するものであり、その説明を省略することがある。図８に示すフラットケーブル４は、フラットケーブル本体４１及び付加線４２，４３を有する。そして、このフラットケーブル４は、ノイズ源４７Ａ，４７Ｂを有する基板４６の異なる場所に接続される。すなわち、フラットケーブル４は、ノイズ源４７Ａの近傍に接合部４４を介して接続され、かつ、ノイズ源４７Ｂの近傍に接合部４５を介して接続されている。したがって、本実施の形態に係るフラットケーブル４は、第１ないし第２の実施の形態と異なり、１つの基板４６の異なるパターン同士を電気的に接続するものに用いられている。
このフラットケーブル４は、図１に示すフラットケーブル１と同じく、ＲＦ用グランドが無いタイプである。したがって、フラットケーブル４は、図５に示すフラットケーブル２及び図７に示すフラットケーブル３と異なり、コモンモードタイプではない。
【００３４】
更に説明すると、フラットケーブル４は、２本の付加線４２，４３を有する。２本の付加線４２，４３は、フラットケーブル本体４１の幅方向の両端に位置している。２本の付加線４２，４３のうち付加線４２は、ノイズ源４７Ｂに対するＥＭＣ対策用のものであり、ノイズ源４７Ａ側にグランドＧＮＤに接続される端部４２ａが位置し、ノイズ源４７Ｂ側に開放端である端部４２ｂが位置する。また、もう一方の付加線４３は、ノイズ源４７Ａに対するＥＭＣ対策用のものであり、ノイズ源４７Ｂ側にグランドＧＮＤに接続される端部４３ｂが位置し、ノイズ源４７Ａ側に開放端である端部４３ａが位置する。
【００３５】
図９Ａ〜図９Ｂは、本実施の形態に係るフラットケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。図９Ａ〜図９Ｂの上側のグラフは、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブルの特性を実線で示すと共にその比較例として、付加線を有しないＥＭＣ未対策のフラットケーブルの特性を破線で示したものであり、縦軸は受信レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。また、下側のグラフは、ＶＳＷＲ特性を示すものであり、縦軸はＶＳＷＲ値、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。
図９Ａは、フラットケーブルの長さが１１ｃｍの場合であり、付加線の長さも同じく１１ｃｍである。図９Ｂは、フラットケーブルの長さが２４ｃｍの場合であり、付加線の長さも同じく２４ｃｍである。
図９Ａ〜図９Ｂに示すように、ＥＭＣ対策のフラットケーブルの場合（実線参照）には、未対策の場合（破線参照）よりも受信レベルが全体的に低下しており、フラットケーブルからの輻射の量が減少していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は、第１の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、付加線を形成する一つの方法を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図４】測定条件を説明するための概略構成図である。
【図５】（ａ）は、第２の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
【図６Ａ】第２の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図６Ｂ】第２の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図６Ｃ】第２の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図７】第２の実施の形態に係るケーブルの一変形例を説明するための図である。
【図８】第３の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図である。
【図９Ａ】第３の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図９Ｂ】第３の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１，２，３，４…フラットケーブル、１１，２１，３１，４１…フラットケーブル本体、１１ａ…保護被覆、１２，２２，３２，３３，４２，４３…付加線、１４，１５，２４，２５，３４，３５，４４，４５…接合部、１６，１８，２６，２８，３６，３８，４６…基板、１７，２７，３７，３９，４７Ａ，４７Ｂ…ノイズ源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば基板間又は基板内の配線に用いられるフラットケーブル等のケーブル及びノイズ低減構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にデジタル機器等の機器間をフラットケーブルで接続した場合、この電気的接続により疑似的なアンテナが形成され、電磁波ノイズが発生し機器セットから漏れ出てしまうことがある。このような電磁波ノイズの対策として、従来から種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
この特許文献１には、高いノイズ吸収率を持たせることができる主にフラットケーブル用フェライトコアが開示されている。すなわち、特許文献１は、フェライトコアに、ケーブルを挿通するための複数の挿通孔を所定間隔で穿設して成り、ケーブルの複数の挿通孔への挿通は、挿通孔の穿設方向一端から他端に向かう方向への挿通と、挿通孔の穿設方向他端から一端に向かう方向への挿通とが順次交互に繰り返されている構造を開示している。
【０００４】
また、特許文献２には、電磁波シールド性に優れ、全体厚さを薄くできて柔軟でかつ屈曲性に優れ、かつ、機器へ接続する耐ハンダ性がある電磁波シールド付きフラットケーブルが開示されている。すなわち、特許文献２は、複数の導体を同一平面内で配列した導体列を、両面より接着剤層を有する帯状被覆材にて被覆してなるフラットケーブルにおける、該フラットケーブルの少なくとも一方の面へ、基材、必要に応じて剥離層、耐熱保護層、導電層、熱接着層が、順次積層されている電磁波シールド転写箔を用いて、耐熱保護層、導電層、熱接着層からなる電磁波シールド層を転写して一体化したことを特徴とする電磁波シールド付きフラットケーブルを開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１４２２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、電磁波ノイズの対策としてフェライトコアを用いたとしても、約３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲でのシールド効果を期待できるものの、それよりも高周波の領域ではシールド効果を期待することが難しい。また、フェライトコアを用いると、より高速な伝送信号の波形がなまり動作に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
また、別の電磁波ノイズの対策としてシールド材を用いる場合には、シールド材を含むケーブル全体がアンテナとして作用することになり、十分な電磁波ノイズの対策を期待することが難しい。また、シールド材として用いる材料は高価なことからコストの低減を図ることが困難になる。
【０００８】
本発明は、電磁波ノイズの対策を有効かつ低コストで実現することが可能なケーブル及びノイズ低減構造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】
【０００９】
本発明が適用されるケーブルは、複数の被接続部同士を互いに電気的に接続するのに用いられるケーブルであって、複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成されたケーブル本体と、前記ケーブル本体の長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材と、を含むものである。
【００１０】
ここで、前記付加部材を複数含み、前記複数の付加部材の中の第１付加部材の前記一端部は、前記ケーブル本体の端部に位置し、前記複数の付加部材の中の第２付加部材の前記一端部は、前記第１付加部材の前記一端部が位置する前記ケーブル本体の前記端部とは反対側の端部に位置することを特徴とすることができる。また、前記ケーブル本体は、複数の導線を保護被覆で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブルの本体であり、前記第１付加部材と前記第２付加部材との間に前記ケーブル本体を構成する前記複数の導線が位置していることを特徴とすることができる。また、前記付加部材は、前記ケーブル本体が備える前記複数の導線の中の導線を途中で切断して形成されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
本発明が適用されるノイズ低減構造は、ノイズ源を有する基板と、複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成され、前記基板に端部が接続されるケーブルと、を含み、前記ケーブルは、当該ケーブルの長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、前記付加部材の前記一端部は、前記基板に接続される前記ケーブルの前記端部又は当該端部の反対側の端部に位置していることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電磁波ノイズの対策を従来よりも有効かつ低コストで実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１の（ａ）は、第１の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
図１の（ａ）では、本実施の形態に係るケーブルの一例としてのフラットケーブル１を示している。本実施の形態に係るケーブルを、平型のフラットケーブル１以外の例えば横断面丸形の丸ケーブルについても同じく適用することができる。この適用については、第１の実施の形態以外の実施の形態でも同様である。
【００１５】
図１に示すフラットケーブル１は、図示しない複数の導線ないし芯線を並列配置して保護被覆１１ａ（図２参照）で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブル本体１１を有する。このフラットケーブル本体１１は、所定の幅を有し、厚さが薄いために柔軟性があり、そのために、フラットケーブル１を、幅方向（フラットケーブルの長さ方向に交差する方向）に折り目が延びるように折り曲げないし屈曲が可能である。すなわち、このフラットケーブル１は、いわゆるフレキシブルフラットケーブル(Flexible flat cable)である。
【００１６】
このフラットケーブル１には、シールド材が用いられていない。すなわち、フラットケーブル本体１１を構成する複数の導線の全体をシールド材で覆っておらず、また、フラットケーブル本体１１の複数の導線の各々をシールド材で覆っていない。しかしながら、後述するように、フラットケーブル１には、ＥＭＣ(Electro-Magnetic Compatibility)の対策が施されている。
【００１７】
フラットケーブル本体１１を構成する複数の導線としては、単線とより線のどちらか一方に限定されるものではなく、どちらでも良い。また、フラットケーブル本体１１の複数の導線を、単層とフラットケーブルの厚さ方向に積層する複数層のどちらか一方に限定されるものではなく、どちらでも良い。
【００１８】
フラットケーブル本体１１の各端部には、複数の導線の各々と電気的に接続される接合部１４，１５を有する。フラットケーブル１は、この接合部１４，１５を介して、２つの基板（被接続部）１６，１８の各々に取り付けられてこれらの基板１６，１８同士を電気的に接続する。ここにいう接合部としては、圧着等の接合手段により接合されるコネクタないしプラグを挙げることができる。
【００１９】
図１に示すフラットケーブル１は、フラットケーブル本体１１の長さ方向に沿って配設された付加線（付加部材、ノイズキャンセルアンテナ）１２を有する。この付加線１２は、途中で切れている。すなわち、付加線１２の一方の端部（一端部）１２ａが接合部１４を介してグランドＧＮＤに接続され、付加線１２の反対側の端部（他端部）１２ｂは開放状態である。
【００２０】
図２の（ａ）及び（ｂ）は、付加線１２を形成する一つの方法を説明する図である。すなわち、この付加線１２としては、フラットケーブル１を製造する段階で形成することも考えられ、また、他の形成方法として、フラットケーブル１を構成する複数の導線の一つを利用することも考えられる。図２は、後者の形成方法を説明するためのものである。
具体的に説明すると、図２の（ａ）に示すように、一般的なフラットケーブルを用意し、その幅方向での最も外側の１本の導線を、一般的な工具を用いて保護被覆１１ａを含めて部分的に切除する。図２の（ａ）では切除領域を斜線で図示している。このように、１本の導線を所定の中間位置にて切除することで、付加線１２が形成される。かかる加工によって、一端がグランドＧＮＤに接続されると共に他端に開放端を有する付加線１２を形成することができる。
【００２１】
また、付加線１２を形成する他の方法としては、図２の（ｂ）に示すように、一般的なフラットケーブルの１本の導線を所定の中間位置にて切除すると共に、接合部１５の付近も切除することで、付加線１２が形成される。図２の（ｂ）では、２箇所の切除領域を斜線で図示している。
【００２２】
こうして、フラットケーブルの後加工によって付加線１２を形成することで、製造コストの低減が可能になる。したがって、図１の（ａ）に示すフラットケーブル１は、フラットケーブル本体１１と付加線１２とで構成されているが、この付加線１２がフラットケーブル本体１１の一部を構成する場合もあり得る。
なお、本実施の形態では、付加線１２として１本の線の場合について説明したが、フラットケーブルのいずれか片面ないし両面を覆うような付加部材を用いることも考えられる。
【００２３】
図１に戻って説明を続ける。図１に示すフラットケーブル１は、ＲＦ(Radio Frequency)（高周波）用グランドが無いタイプである。すなわち、フラットケーブル本体１１内にグランド線がない。そして、このようなフラットケーブル１の一端は、接合部１４を介してノイズ源１７を有する基板１６に接続され、フラットケーブル１の他端は、接合部１５を介してノイズ源を有しない基板１８に接続されている。更に説明すると、フラットケーブル１の付加線１２は、基板１６側にグランドＧＮＤに接続される端部１２ａが位置し、基板１８側に開放端である端部１２ｂが位置する。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係るフラットケーブル１についてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。すなわち、上側のグラフは、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブル１の特性を実線で示すと共にその比較例として、付加線を有しないＥＭＣ未対策のフラットケーブルの特性を破線で示したものであり、縦軸は受信レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。また、下側のグラフは、ＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)特性を示すものであり、縦軸はＶＳＷＲ値、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。
図３に示すように、ＥＭＣ対策のフラットケーブル１の場合（実線参照）には、未対策の場合（破線参照）よりも受信レベルが低下しており、フラットケーブル１からの輻射の量が減少していることが分かる。
なお、図３に示すグラフは、フラットケーブル１の長さが１２ｃｍで、付加線１２の長さが１１ｃｍの場合のＥＭＣ対策の効果を示すものである。付言すると、付加線１２の長さは、ＥＭＣ対策を施したい周波数帯により決定することができる。
【００２５】
このように、フラットケーブル１を用いると、電子機器のＥＭＣ向上を図ることが可能になり、特にケーブル周辺のＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の対策を図ることも可能になる。この意味で、フラットケーブル１を用いる構造をノイズ低減構造ないしＥＭＩ低減構造ということもできる。
【００２６】
図４は、測定条件を説明するための概略構成図である。図４に示す構成例によって図３に示す測定結果を得た。すなわち、図４に示す構成例は、電気的高周波・マイクロ波回路、デバイスの高周波特性(インピーダンスなど)を測る計測器としてのネットワークアナライザ６と、ネットワークアナライザ６からの高周波が送られるフラットケーブル１と、フラットケーブル１と所定距離離間して配置され、フラットケーブル１から輻射される高周波を受信する受信アンテナ７と、を備えている。受信アンテナ７で受信された高周波はネットワークアナライザ６に入力される。ネットワークアナライザ６は、出力した高周波と入力された高周波とを用いて所定の解析を行うことにより被測定物の特性を計測する。
【００２７】
このネットワークアナライザ６は、図示しない信号源と、この信号源で発生した高周波を出力する出力ポート６１と、出力ポート６１から出力されて被測定物を経由した高周波が入力される入力ポート６２と、所定の演算を行う図示しない演算部と、演算結果を表示ないし印刷する図示しない表示印刷部と、を少なくとも備えている。そして、ネットワークアナライザ６の出力ポート６１には、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブル１又は未対策のフラットケーブルが接続される。また、ネットワークアナライザ６の入力ポート６２には、受信アンテナ７が接続される。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
図５の（ａ）は、第２の実施の形態に係るケーブル（フラットケーブル２）を用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
図５に示すフラットケーブル２は、図１に示すフラットケーブル１と基本的な構成が共通するものであり、その説明を省略することがある。図５に示すフラットケーブル２は、図１に示すフラットケーブル１と同様に、フラットケーブル本体２１と、一端がグランドＧＮＤに接続されて他端が開放端の付加線２２と、を有する。すなわち、この付加線２２は、端部２２ｂがグランドＧＮＤに接続されると共に端部２２ａが開放状態である。そして、図５に示すフラットケーブル２は、ＲＦ用グランドが有るタイプであり、すなわち、コモンモードタイプである。
【００２９】
そして、フラットケーブル２の一端は、接合部２４を介してノイズ源２７を有する基板２６に接続され、他端は、接合部２５を介してノイズ源を有しない基板２８に接続されている。すなわち、フラットケーブル２の付加線２２は、基板２６側に開放端である端部２２ａが位置し、基板２８側にグランドＧＮＤに接続される端部２２ｂが位置する。
【００３０】
図６Ａ〜図６Ｃは、本実施の形態に係るフラットケーブル２についてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。図６Ａ〜図６Ｃの上側のグラフは、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブル２の特性を実線で示すと共にその比較例として、付加線を有しないＥＭＣ未対策のフラットケーブルの特性を破線で示したものであり、縦軸は受信レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。また、下側のグラフは、ＶＳＷＲ特性を示すものであり、縦軸はＶＳＷＲ値、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。
図６Ａ〜図６Ｃは、フラットケーブル２の長さが２４ｃｍの場合であり、付加線２２の長さを変えて測定した結果を示している。具体的に説明すると、図６Ａでは付加線２２の長さが２４ｃｍの場合、図６Ｂでは付加線２２の長さが１７ｃｍの場合、図６Ｃでは付加線２２の長さが１３ｃｍの場合をそれぞれ示している。図６Ａ〜図６Ｃに示すように、ＥＭＣ対策のフラットケーブル２の場合（実線参照）とＥＭＣ未対策のフラットケーブルの場合（破線参照）とで周波数特性が変化している。すなわち、ＥＭＣ対策のフラットケーブル２の場合には、局所的に受信レベルが低下している。このため、受信レベルを低下させたい周波数が予め明確になっている場合に効果的である。付言すると、従来の技術によるフェライトコアを用いたりシールド材を用いたりする電磁波ノイズの対策では、コモンモードタイプのフラットケーブルに対しては効果的ではないので、そのような場合のＥＭＣ対策として、本実施の形態が有利である。
【００３１】
図７は、第２の実施の形態に係るケーブル（フラットケーブル３）の一変形例を説明するための図であり、一変形例のフラットケーブル３を用いた接続例を示す概略構成図である。
図７に示すフラットケーブル３は、フラットケーブル本体３１及び付加線（第１付加部材、第２付加部材）３２，３３を有する。そして、このフラットケーブル３は、接合部３４を介してノイズ源３７を有する基板３６に接続され、かつ、接合部３５を介してノイズ源３９を有する基板３８に接続される。このフラットケーブル３は、ＲＦ用グランドが有るタイプであり、すなわち、コモンモードタイプである。
【００３２】
更に説明すると、フラットケーブル３は、２本の付加線３２，３３を有する。２本の付加線３２，３３は、フラットケーブル本体３１の幅方向の両端に位置している。そして、２本の付加線３２，３３のうち付加線３２は、基板３８のノイズ源３９に対するＥＭＣ対策用のものであり、基板３６側にグランドＧＮＤに接続される端部３２ａが位置し、基板３８側に開放端である端部３２ｂが位置する。また、もう一方の付加線３３は、基板３６のノイズ源３７に対するＥＭＣ対策用のものであり、基板３８側にグランドＧＮＤに接続される端部３３ｂが位置し、基板３６側に開放端である端部３３ａが位置する。
【００３３】
〔第３の実施の形態〕
図８は、第３の実施の形態に係るケーブル（フラットケーブル４）を用いた接続例を示す概略構成図である。
図８に示すフラットケーブル４は、図１に示すフラットケーブル１と基本的な構成が共通するものであり、その説明を省略することがある。図８に示すフラットケーブル４は、フラットケーブル本体４１及び付加線４２，４３を有する。そして、このフラットケーブル４は、ノイズ源４７Ａ，４７Ｂを有する基板４６の異なる場所に接続される。すなわち、フラットケーブル４は、ノイズ源４７Ａの近傍に接合部４４を介して接続され、かつ、ノイズ源４７Ｂの近傍に接合部４５を介して接続されている。したがって、本実施の形態に係るフラットケーブル４は、第１ないし第２の実施の形態と異なり、１つの基板４６の異なるパターン同士を電気的に接続するものに用いられている。
このフラットケーブル４は、図１に示すフラットケーブル１と同じく、ＲＦ用グランドが無いタイプである。したがって、フラットケーブル４は、図５に示すフラットケーブル２及び図７に示すフラットケーブル３と異なり、コモンモードタイプではない。
【００３４】
更に説明すると、フラットケーブル４は、２本の付加線４２，４３を有する。２本の付加線４２，４３は、フラットケーブル本体４１の幅方向の両端に位置している。２本の付加線４２，４３のうち付加線４２は、ノイズ源４７Ｂに対するＥＭＣ対策用のものであり、ノイズ源４７Ａ側にグランドＧＮＤに接続される端部４２ａが位置し、ノイズ源４７Ｂ側に開放端である端部４２ｂが位置する。また、もう一方の付加線４３は、ノイズ源４７Ａに対するＥＭＣ対策用のものであり、ノイズ源４７Ｂ側にグランドＧＮＤに接続される端部４３ｂが位置し、ノイズ源４７Ａ側に開放端である端部４３ａが位置する。
【００３５】
図９Ａ〜図９Ｂは、本実施の形態に係るフラットケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。図９Ａ〜図９Ｂの上側のグラフは、本実施の形態に係るＥＭＣ対策のフラットケーブルの特性を実線で示すと共にその比較例として、付加線を有しないＥＭＣ未対策のフラットケーブルの特性を破線で示したものであり、縦軸は受信レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数（ＭＨｚ）である。また、下側のグラフは、ＶＳＷＲ特性を示すものであり、縦軸はＶＳＷＲ値、横軸は周波数（ＭＨｚ）である。
図９Ａは、フラットケーブルの長さが１１ｃｍの場合であり、付加線の長さも同じく１１ｃｍである。図９Ｂは、フラットケーブルの長さが２４ｃｍの場合であり、付加線の長さも同じく２４ｃｍである。
図９Ａ〜図９Ｂに示すように、ＥＭＣ対策のフラットケーブルの場合（実線参照）には、未対策の場合（破線参照）よりも受信レベルが全体的に低下しており、フラットケーブルからの輻射の量が減少していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は、第１の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、付加線を形成する一つの方法を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図４】測定条件を説明するための概略構成図である。
【図５】（ａ）は、第２の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路図である。
【図６Ａ】第２の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図６Ｂ】第２の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図６Ｃ】第２の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図７】第２の実施の形態に係るケーブルの一変形例を説明するための図である。
【図８】第３の実施の形態に係るケーブルを用いた接続例を示す概略構成図である。
【図９Ａ】第３の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【図９Ｂ】第３の実施の形態に係るケーブルについてのＥＭＣ対策の効果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１，２，３，４…フラットケーブル、１１，２１，３１，４１…フラットケーブル本体、１１ａ…保護被覆、１２，２２，３２，３３，４２，４３…付加線、１４，１５，２４，２５，３４，３５，４４，４５…接合部、１６，１８，２６，２８，３６，３８，４６…基板、１７，２７，３７，３９，４７Ａ，４７Ｂ…ノイズ源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被接続部同士を互いに電気的に接続するのに用いられるケーブルであって、
複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成されたケーブル本体と、
前記ケーブル本体の長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材と、
を含むケーブル。
【請求項２】
前記付加部材を複数含み、
前記複数の付加部材の中の第１付加部材の前記一端部は、前記ケーブル本体の端部に位置し、
前記複数の付加部材の中の第２付加部材の前記一端部は、前記第１付加部材の前記一端部が位置する前記ケーブル本体の前記端部とは反対側の端部に位置することを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記ケーブル本体は、複数の導線を保護被覆で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブルの本体であり、
前記第１付加部材と前記第２付加部材との間に前記ケーブル本体を構成する前記複数の導線が位置していることを特徴とする請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記付加部材は、前記ケーブル本体が備える前記複数の導線の中の導線を途中で切断して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項５】
ノイズ源を有する基板と、
複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成され、前記基板に端部が接続されるケーブルと、
を含み、
前記ケーブルは、当該ケーブルの長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材を備えていることを特徴とするノイズ低減構造。
【請求項６】
前記付加部材の前記一端部は、前記基板に接続される前記ケーブルの前記端部又は当該端部の反対側の端部に位置していることを特徴とする請求項５に記載のノイズ低減構造。
【請求項１】
複数の被接続部同士を互いに電気的に接続するのに用いられるケーブルであって、
複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成されたケーブル本体と、
前記ケーブル本体の長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材と、
を含むケーブル。
【請求項２】
前記付加部材を複数含み、
前記複数の付加部材の中の第１付加部材の前記一端部は、前記ケーブル本体の端部に位置し、
前記複数の付加部材の中の第２付加部材の前記一端部は、前記第１付加部材の前記一端部が位置する前記ケーブル本体の前記端部とは反対側の端部に位置することを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記ケーブル本体は、複数の導線を保護被覆で帯状に束ねて一体に構成されたフラットケーブルの本体であり、
前記第１付加部材と前記第２付加部材との間に前記ケーブル本体を構成する前記複数の導線が位置していることを特徴とする請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記付加部材は、前記ケーブル本体が備える前記複数の導線の中の導線を途中で切断して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項５】
ノイズ源を有する基板と、
複数の導線を保護被覆で束ねて一体に構成され、前記基板に端部が接続されるケーブルと、
を含み、
前記ケーブルは、当該ケーブルの長さ方向に沿って配設され、グランドに接続される一端部と開放状態の他端部とを有する付加部材を備えていることを特徴とするノイズ低減構造。
【請求項６】
前記付加部材の前記一端部は、前記基板に接続される前記ケーブルの前記端部又は当該端部の反対側の端部に位置していることを特徴とする請求項５に記載のノイズ低減構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【公開番号】特開２００９−１９３７９６（Ｐ２００９−１９３７９６Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２３７２（Ｐ２００８−３２３７２）
【出願日】平成２０年２月１３日（２００８．２．１３）
【出願人】（５０４２５９０３０）株式会社エーディープラン (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１３日（２００８．２．１３）
【出願人】（５０４２５９０３０）株式会社エーディープラン (21)
【Ｆターム（参考）】
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