伝送媒体のノイズ低減装置
【課題】同軸構造の伝送媒体で静電気放電で放射される過渡的な電磁波等の電磁干渉によるノイズを低減させる。
【解決手段】同軸ケーブル１の分岐部分に隣接した位置に、同軸ケーブル１のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタ４１０を装着する。さらに、同軸ケーブル１の分岐部分に隣接して同軸ケーブル１にフェライトコア３００に挿入接続させる。シールドタップコネクタ４１０の接続端子４１１を介して、複数の接続線４０２により高周波接続装置４００と伝送媒体のシールド構造物とを電気的に接続させる。接地板は、微小コンデンサの集合体とみなすことができ、ノイズ電流は、インダクタンス素子を介して接地板にバイパスされる。このため、ノイズを低減することができる。
【解決手段】同軸ケーブル１の分岐部分に隣接した位置に、同軸ケーブル１のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタ４１０を装着する。さらに、同軸ケーブル１の分岐部分に隣接して同軸ケーブル１にフェライトコア３００に挿入接続させる。シールドタップコネクタ４１０の接続端子４１１を介して、複数の接続線４０２により高周波接続装置４００と伝送媒体のシールド構造物とを電気的に接続させる。接地板は、微小コンデンサの集合体とみなすことができ、ノイズ電流は、インダクタンス素子を介して接地板にバイパスされる。このため、ノイズを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同軸構造の伝送媒体のノイズ低減装置に係り、特に、同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合において、環境からの電磁干渉を受けて誘起するノイズを低減する伝送媒体のノイズ低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、クライアント・サーバ型データ通信システムの通信基盤には、複数の局が一つの伝送路を共用するバス型形態のローカル・エリア・ネットワーク（以下、ＬＡＮと略す）である、JIS X 5252 規格のＬＡＮが多用されている。JIS X5252 規格のＬＡＮに接続する各局は、ＣＳＭＡ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)と呼ぶアクセス方式を用いてデータ送信を行う。このアクセス方式の概略動作を以下に示す。
【０００３】(1) フレーム（送信データに、宛先のアドレス、発信元アドレス、誤り検査用冗長ビット等を付加した情報ブロック）の送信を行う局は、他のすべての局が送信していないときを待つ。
【０００４】(2) フレームをビット直列の形で伝送路に送出する。送信中は、他の局が送出したフレームとの衝突の有無を監視する。
【０００５】(3) 衝突を検出したときは、直ちに送信を打ち切った後、他のすべての局に対して衝突の発生を確実に伝えるための信号を送出する。
【０００６】(4) ランダムな時間待った後、項番(1)から再度送信を試みる。
【０００７】また、各局のデータ受信動作の概略を以下に示す。
【０００８】(1)フレームの受信終了を待つ。
【０００９】(2)もし、衝突フレームを検出した場合（送信動作の項番(3)による）は、そのフレームを破棄して、項番(1)に戻る。
【００１０】(3)受信したフレームが自局宛のフレームであるかチェックする。もし、自局宛のフレームでない場合は、そのフレームを破棄して、項番(1)に戻る。
【００１１】(4)誤り検査等により、受信データの正常性をチェックする。
【００１２】次に、JIS X 5252 規格ＬＡＮの、物理的仕様について説明する。JIS X 5252規格では、物理層サービスインタフェース部での平均ビット誤り率が、１０~8以下で、伝送速度が１０Ｍbit/sの性能を有する物理的通信手段を各局に対して提供するために、１０ＢＡＳＥ５形式と呼ばれるベースバンド同軸システム（同軸ケーブルを用いた伝送媒体に情報を直接符号化して出力するシステム）を規定している。
【００１３】ベースバンド同軸システムの構成の一例を、図２（ JIS X 5252 の図 8.11 を引用）に示す。このシステムでは、図示したように、両端を、整合する特性インピーダンスを有する終端器４で終端した１本の同軸ケーブル１が、一つのケーブル・セグメントを形成する。一つのケーブル・セグメントの最大長は、５００ｍである。一つのケーブル・セグメントには、データ通信を行う局を接続するための媒体接続ユニット（以下、ＭＡＵと略す）５を最大１００台接続することができる。データ通信を行う局のデータ端末装置（以下、ＤＴＥと略す）３は、最大ケーブル長が５０ｍのアタッチメント・ユニット・インタフェース（以下、ＡＵＩと略す）ケーブル２を介在させて、ＭＡＵ５に接続する。なお、図示していないが、図２に示す何れか一つのＭＡＵ５の位置に設けた中継器セットにより、他のケーブル・セグメントまたはリンク・セグメント（両端に中継器セットが付いたポイント・ツー・ポイント接続の同軸ケーブル）を連結することで、一つのシステム内の任意のＭＡＵ間の同軸ケーブルの線路長を最大２．５ｋｍまで延長することができる。
【００１４】ＭＡＵ５は、ＡＵＩケーブル２と接続するためのＡＵＩコネクタと、同軸ケーブル１と接続するための同軸タップコネクタとが設けられ、かつ、電気的に接続するための回路を内蔵するシールド・エンクロージャとを有する。そして、ＭＡＵ５は、ＤＴＥ３と同軸ケーブル１との結合を司るために、(1)媒体（同軸ケーブル１）に対して直列なデータビット列を送信する、送信機能と、(2)媒体（同軸ケーブル１）から直列なデータビット列を受信する、受信機能と、(3)二つ以上の局が同時に送信していることを検出する、衝突検出機能と、(4)送信機能を自動的に中断し、異常に長いデータ列の出力を禁止する、ジャバ機能との、４つの機能を持つ。
【００１５】このようなＭＡＵ５は、次のことを前提にして設計されている。
【００１６】(a)ＤＴＥ３は適切に接地して使用する。
【００１７】(b)同軸ケーブル１のシールドは一点接地方式で接地されている。
【００１８】(c)ＡＵＩケーブル２は個別にシールドされた４組のより線およびそれらを覆っている全体シールドからなり、全体シールドは、ＡＵＩコネクタ・シェルを介してＭＡＵ５およびＤＴＥ３のシールド・エンクロージャと接続される。
【００１９】また、ＭＡＵ５は、同軸ケーブル１とＡＵＩケーブル２とを電気的に絶縁する。絶縁インピーダンスは、６０Ｈｚにおいて２５０ｋΩ以上で、３ＭＨｚから３０ＭＨｚで１５Ω以下である。なお、３ＭＨｚから３０ＭＨｚの仕様は、ＭＡＵ５が過渡的な電磁干渉を受けた場合、そのエネルギーをＡＵＩの全体シールドとＤＴＥの接地を通して大地にバイバスさせるための仕様である。
【００２０】ＭＡＵ５と同軸ケーブル１との接続は、ケーブルの伝送特性を劣化させないように、同軸ケーブル１からの引き出し線の長さを極力短くしなければならない。JIS X 5252 規格では、前記の引き出し線の長さが３０ｍｍ以上あると、システムの要求仕様を満足できないとしている。このため、通常、ＭＡＵ５と同軸ケーブル１の接続器具とは一体構造をとる。
【００２１】JIS X 5252 規格では、ＭＡＵ５と同軸ケーブル１の接続方法の一つとして、同軸ケーブルの切断を必要としない、穴あけ形の同軸タップ・コネクタ方式を規定している。この方式は、工事作業の容易性とネットワークの変更（局の増減設や移設）に対する柔軟性に優れているため、多く採用されている。
【００２２】同軸タップ・コネクタ方式によりＭＡＵ５を同軸ケーブル１に取り付ける手順は、図３（ａ）（ JIS X 5252 の図 8.8 を引用）の「同軸タップ・コネクタの概念図」、および、図３（ｂ）（ JIS X 5252 の図 8.9 を引用）の「代表的な同軸タップ・コネクタ回路」に示すように、例えば、次の手順で行う。
【００２３】(1)タップ・ブロック５ａ、５ｂを同軸ケーブル１に取り付ける。
【００２４】(2)同軸ケーブル１の外皮１０２を貫通してシールド構造物１０３に食い込ませて、シールド構造物１０３と電気的に接触するシールド接点５ｅを取り付ける。
(3)タッピングねじ５ｄを用いて、同軸ケーブル１の外皮１０２、シールド構造物１０３、絶縁層１０４をそれぞれ貫通して中心導体１０５に至る穴１０６をあける。その穴１０６を通して、中心導体１０５と電気的に接触する信号接点５ｆを取り付ける。
【００２５】(4)５０ＭＨｚで４０ｄＢ以上のシールド性能を有するコネクタ・ハウジング５０に収められたＭＡＵ５の電子回路基板（図示せず）を、タップ・ブロック５ａに取り付ける。このとき、前記の信号接点５ｆおよびシールド接点５ｅは、ＭＡＵ５の能動回路に至る信号線の端子５ｈと帰線の端子５ｇに、それぞれ接続される。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように構成されるＭＡＵを用いているＬＡＮを用いたデータ通信システムにおいて、ＬＡＮの物理チャンネルを形成するハードウェアは、電磁界、静電気放電、接地点間電位の一時的変動等の、環境からの電磁干渉に対して耐えなければならない。このハードウェアが耐えなければならない干渉レベルとしては、例えば、JIS X 5252 規格によれば、次のとおりである。
【００２７】(1)周囲の平面波の電界強度が、周波数１０ｋＨｚから３０ＭＨｚにわたっては２Ｖ／ｍ、３０ＭＨｚから１ＧＨｚにわたっては５Ｖ／ｍ。なお、この電界強度は、放送局から１ｋｍ離れた地点での典型的な値である。
【００２８】(2)同軸ケーブルのシールドとＤＴＥの接地点との間の瞬時傾斜が１Ｖ／ｎｓの干渉電圧。なお、この干渉電圧は、例えば、信号源の内部インピーダンスが５０Ωで、ピーク値が１５．８Ｖ、周波数が１０ＭＨｚの正弦波を印加した場合に相当する。
【００２９】ところが、上述したように構成されるＬＡＮシステムを稼働させていると、多数のシステムにおいて、原因が良く分からない、次のような現象が観測されている。
【００３０】(1)ＬＡＮのスループットが、通常より低下する現象がよく起きる。
【００３１】(2)ＬＡＮに接続された装置が動作しなくなる（例えば、パーソナルコンピュータ(ＰＣ：Personal computer)のキーボード入力やマウス操作が突然できなくなる）現象がよく起きる。
【００３２】(3)ＭＡＵの設計信頼度に比べてかなり短い稼働時間内に、ＭＡＵが故障する。これらの現象は、本発明者等の調査によれば、コンピュータ設置用の金属製二重床（以下、フリーアクセス・フロアと呼ぶ）、オフィス用の金属製二重床（以下、ＯＡフロアと呼ぶ）等の床下に、ＬＡＮの同軸ケーブルとＭＡＵが敷設されていて、それらの床の使用年数が数年以上経過している場所で起きやすい傾向にあることが分かった。なお、フリーアクセス・フロアとＯＡフロアの基本的な構造は、同一（本来の床面にフロア・パネルを支える支持脚を格子状に配置して、その上に金属製のフロア・パネルを敷き詰め、二重床を形成する）である。
【００３３】この原因については、従来、明らかではなかった。しかし、これについて、本発明者等は、従来の同軸タップ・コネクタ方式を用いたＭＡＵ部分において、静電気放電に伴って放射される過渡電磁波による干渉に対して耐性が不足しているため、同軸ケーブルから引き出した信号接点およびシールド接点に、ノイズが重畳しやすいこと、および、その結果、種々の障害を引き起こすことを、研究の結果、突きとめた。
【００３４】すなわち、図３（ｂ）に示すように、同軸ケーブル１の外皮１０２、シールド構造物１０３および絶縁層１０４をそれぞれ貫通した穴１０６を通して、中心導体１０５と電気的に接触する信号接点５ｆが設けられているため、以下に示すような二つ作用によりノイズが同軸ケーブルの中心導体に注入すると考えられる。
【００３５】(1)シールド構造物１０３にあけられた穴の部分では、導体の一様性が崩れているため、周囲に乱磁界が発生する。この時、信号接点５ｆの導体部分には相互誘導作用によるノイズ電圧が誘起され、誘起されたノイズ電圧は中心導体１０５に注入される。
【００３６】(2)シールド構造物１０３にあけられた穴の周囲と信号接点５ｆの導体とは静電結合している。シールド構造物１０３にあけられた穴の周囲では、インピーダンスが急激に高まるため、シールド構造物の表皮を流れるノイズ電流は、前述の静電結合により一部が中心導体１０５に流れ込む。
【００３７】本発明の目的は、同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合において、静電気放電で放射される過渡的な電磁波等の電磁干渉によるノイズを低減する伝送媒体のノイズ低減装置を提供することにある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明は、中心導体、絶縁層、シールド構造物および外皮を有する同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合の伝送媒体のノイズ低減装置であって、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、当該伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタと、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、前記伝送媒体に挿入接続されるインダクタンス素子と、導電性の接地板と前記導電性の接地板と、前記シールドタップコネクタとを電気的に接続させる複数の接続線とを有し、前記シールドタップコネクタは、前記複数の接続線が接続され、前記伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続される接続端子を備える。また、前記接地板は、前記複数の接続線を各々接続させるための複数の端子を備える。
【００３９】この場合、シールドタップコネクタは、伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続され、また、シールドタップコネクタの接続端子と接地板の複数の端子とは複数の接続線によりそれぞれ接続される。一方、接地板は、施工時において建家自体の床、すなわち、建家の鉄骨などの導電性構造体を覆っているコンクリート床面に密着させて敷かれている。接地板は、それ自体と、大地と等価であると見做せる建家の導電性構造体との間に生じる微小コンデンサの集合体とみなすことができ、ノイズ電流は、インダクタンス素子を介して大地にバイパスされる。このため、ノイズを低減することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４１】図１に本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置の構成図を示す。
【００４２】図１に示すように、本発明の実施の形態においては、同軸ケーブルを分岐して利用する場合の同軸ケーブルにおけるノイズ低減装置を提供する。
【００４３】図１において、ノイズ低減装置は、同軸ケーブル１を分岐させる分岐用コネクタのＭＡＵ５に隣接し、同軸ケーブル１のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタと、ＭＡＵ５に隣接し、同軸ケーブル１に挿入接続されるインダクタンス素子のフェライトコア３００と、導電性の高周波接地装置４００とを有する。シールドタップコネクタは、複数の接続線４０２により高周波接地装置４００と同軸ケーブル１のシールド構造物とを電気的に接続させる接続端子４１１を備え、高周波接地装置４００は、複数の接続線４０２を各々接続させるための複数の端子４０１を備える。
【００４４】フェライトコア３００は、図１に示すように、同軸ケーブル１に対して、ＭＡＵ５のタップブロック５ａおよび５ｂの両端に近接させて装着する。フェライトコア３００は、少なくとも１つ備え、同軸ケーブル１上において、ＭＡＵ５のタップブロック５ａおよび５ｂの両端の少なくとも一方か、ＭＡＵ５とシールドタップコネクタ４１０とが装着された両端の少なくとも一方に装着される。
【００４５】フェライトコア３００は、例えば、２つのブロックに分割される分割型で、２つのブロックが連結されたときに同軸ケーブルが挿通される貫通孔を有する。すなわち、同軸ケーブルをはさみ込んで２つのブロックが連結され、同軸ケーブルと接触する部分は同軸ケーブルの外周に合致する窪みをそれぞれのブロックが備える。このため、同軸ケーブルの切断を必要としない。２つのブロックが連結結合されるために、ブロックの一方には凹部（図示せず）を有し、他方には凸部（図示せず）を有する。これらの凹部と凸部とが噛み合わされることにより連結される。同軸ケーブル１の中心導体１０５（図３参照）に注入されるノイズの大きさは、シールド構造物に流れるノイズ電流に比例するので、フェライトコア３００を付加することにより、同軸ケーブルのシールド構造物に流れるノイズを阻止することができ、これにより同軸ケーブル１の中心導体１０５（図３参照）に注入されるノイズを減衰させることができる。使用するフェライトコアは、例えば、挿入インビーダンスが５０ＭＨｚにおいて１００Ω程度のものを用いる。
【００４６】図５に、シールドタップコネクタ４１０の構成図を示す。図５において、シールドタップコネクタ４１０は、同軸ケーブルのシールド構造物と電気的に接続される。シールドタップコネクタ４１０には接続線を接続するための接続端子４１１が設けられている。また、シールドタップコネクタ４１０は、例えば、二つのブロック４１０ａおよびｂで構成される。各ブロック４１０ａおよびｂは、同軸ケーブルを挟み込むことができるように、同軸ケーブルと接触する部分は同軸ケーブルの外周に合致する窪みを持っている。片方のブロックの同軸ケーブルの外周に接する面には金属製のブレード端子４１３が取り付けられている。二つのブロックは、同軸ケーブルを挟み、締め付け用ボルト４１２によって締めつける。このとき、ブレード端子４１３の先端は同軸ケーブルの外皮を貫通してシールド構造物と電気的に接触する。
【００４７】図６に示すブレード端子４１３の三面図を参照してブレード端子の構成をさらに説明する。図６に示すように、ブレード端子４１３は、同軸ケーブル１の外皮１０２（図５参照）の外周の一部に沿って接触するためのブレード支持部５３１と、ブレード支持部５３１に設けられて、同軸ケーブル１の外皮１０２を貫通してシールド構造物１０３と接続するための少なくとも１個のブレード５３２とを備える。
【００４８】ブレード支持部５３１およびブレード５３２は、それぞれ導体、例えば、金属で形成されている。ブレード支持部５３１は、同軸ケーブル１の外皮１０２の外周に倣って、円筒の一部をなすように、湾曲した形状を有し、ブロック４１０ａまたはｂの一方に接触する。ブレード支持部５３１は、それ自身が湾曲して構成している円筒面の軸方向に沿って、かつ、円筒面の内側向きに、２箇所に、合計２個のブレード５３２を切り起こしにより形成してある。このブレード５３２は、それぞれを二つ割りすると共に、先端を尖らせる加工を施しておく。これにより、外皮１０２に容易に突き刺すことができるようになる。なお、ブレード支持部５３１の、ブレード切り起こし部分は、貫通孔５３５となる。
【００４９】また、前述したように、図５に示すように、シールドタップコネクタ４１０は、第１のブロック４１０ａと、この第１のブロック４１０ａに対向して、同軸ケーブル１を挟む第２のブロック４１０ｂと、第１および第２のブロック４１０ａ、４１０ｂを連結して、かつ、固定する連結部材の締め付け用の締め付け用ボルト４１２とを有する。締め付け用ボルト４１２は金属で形成される。第１のブロック４１０ａと第２のブロック４１０ｂとには、締め付け用ボルト４１２が挿入されるネジ穴が設けられている。締め付け用ボルト４１２は、第１のブロック４１０ａ側から締め付けるボルトと、第２のブロック４１０ｂ側から締め付けるボルトとを２つ備えるようにしてもよい。連結部材としては、第１のブロック４１０ａと第２のブロック４１０ｂとを締め付けて、連結し、固定するものならば、ボルト以外のもので構成してもよい。また、接続端子４１１は、接続線が接続される端子であり、第１のブロック４１０ａ、第２のブロック４１０ｂもしくは締め付け用ボルト４１２に電気的に接続される。本実施の形態においては、接続線の端部に接続されている圧着端子１４０（図７（ｃ）参照）の穴に締め付け用ボルト４１２を挿通させ、締め付け用ボルト４１２の頭部により圧着端子１４０を第１のブロック４１０ａに圧接させる。
【００５０】第１のブロック４１０ａは、同軸ケーブル接触面側に、凹部５６２が設けられている。また、第２のブロック４１０ｂにも、同様に、凹部５６８が設けられている。これらの凹部５６２および５６８は、それぞれ、同軸ケーブル１の外周に倣うため、テーパが設けられている。また、第１のブロック４１０ａの凹部５６２の内面には、同軸ケーブル１の外皮１０２およびブレード支持部５３１を固定するような窪みを備えるようにしている。さらに、第１のブロック４１０ａの凹部５６２の内面に突起部を、ケーブル１の延長方向に平行な線上に沿って配置されるように１又は２以上設けておく（図示せず）ようにしてもよい。この突起部は、ブレード端子４１３のブレード支持部５３１からブレード５３２を切り起こしたことによって形成された孔５３５に嵌まり込む位置に設けられる。突起部が孔５３５にはめ込まれることにより、ブレード端子４１３は、第１のブロック４１０ａに対して、位置決めされる。もしくは、ブレード支持部５３１の外側であって、ブレード支持部５３１を挾み込むような位置、例えば、ブレード端子４１３の長手方向の両端のすぐ外側の位置にも突起部を設けるようにしてもよい。また、突起部は、第１のブロック４１０ａの湾曲面を基準として、ブレード端子４１３のブレード支持部５３１の厚みに等しい長さ分だけ突出している。これにより、突起部は、ブレード支持部５３１と共に、同軸ケーブル１の外皮１０２に圧接することができる。
【００５１】シールドタップコネクタを組み立てる場合には、第１のブロック４１０ａの突起部にブレード端子４１３を嵌め合わせ、第１のブロック４１０ａと第２のブロック４１０ｂとにより同軸ケーブル１を挟み込んで締め付け、突起部は、同軸ケーブル１の外皮１０２の表面に圧接する。その過程において、ブレード端子４１３のブレード５３２は、同軸ケーブル１の外皮１０２を突き破ってシールド構造物１０３に突き刺さる。このようにして、同軸ケーブル１およびブレード端子４１３は、第１のブロック４１０ａおよび第２のブロック４１０ｂにより固定される。
【００５２】本実施形態では、第１のブロック４１０ａおよび第２のブロック４１０ｂとネジは、金属で形成する。これにより、同軸ケーブル１のシールド構造物に、金属製のブレード端子４１３と、金属製の第１のブロック４１０ａおよび第２のブロック４１０ｂと、それらに電気的に接続される接続端子とを介して接続線が接続される。
【００５３】なお、シールドタップコネクタは、組立て後、表面に電気絶縁テープ等を巻きつけて、周囲の金属物、例えば、フリーアクセス床の支持脚との、意図しない電気的接触を防止するのが望ましい。
【００５４】つぎに、高周波接地装置４００について、図７〜図１２を参照して説明する。
【００５５】高周波接地装置４００は、図７（ａ）に示すように、表面の一部に絶縁加工が施された導電性の接地板１１０と、シールドタップコネクタに接続される接続線を接続させるために、接地板１１０にはんだ付けされた突起端子である複数のＬ字タブ端子１００とを備える。さらに、図７（ｃ）に示すように、複数のＬ字タブ端子１００にそれぞれ接続される複数の接続ケーブル１６０をさらに備える。接続線は、絶縁のためにビニールで表面がコーティングされた導電線であり、一方の端部に、シールドタップコネクタ４１０に接続されるための接続端子である圧着端子１４０が接続され、他方の端部に、Ｌ字タブ端子１００に接続されるファストン端子などの差込型接続端子１５０が接続されている。
【００５６】Ｌ字タブ端子１００は、図７（ｂ）に示すように、接地板に電気的に接続される座部１０２と、接続線が結合される結合部１０４とを備え、結合部１０４は、接地板の表面に突起し、座部に電気的に接続されている。また、結合部１０４は、搬入時には接地板の平面に対して平行になるように寝かしておき、接続線を接続させるときに、接地板の平面に対し、ほぼ垂直方向になるように起こすようにすることができる。これにより、搬入時には、接地板を重ねることができ持ち運びが容易となる。また、Ｌ字タブ端子１００は、図７（ｂ）に示すように、ロック穴１０６があけられており、差込型接続端子１５０の内部にはロック用の突起が設けられている（図示せず）。差込型接続端子１５０にＬ字タブ端子１００が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子１５０内部にあるロック用の突起が、Ｌ字タブ端子１００のロック穴にはまる構成になっている。
【００５７】突起端子としたのは、接続線に接続しやすくするためである。また、一般に、導電板に接続線を接続するのには時間がかかり、また、接続用の工具が必要となる。本発明の実施の形態においては、導電板に予め突起端子を、図７（ａ）に示すように、はんだ付けしておくことにより、施工時の作業が容易になる。また、タブ端子とすることにより特別な工具なしで嵌合することができる。はんだ付けの代わりに、タブ端子を、接地板にねじ止めしておいたり、溶接により結合させたり、圧着させたりしてもよい。
【００５８】Ｌ字タブ端子１００の代わりに、図８（ａ）および（ｂ）に示すような、Ｔ字のタブ端子２００を複数備えるようにしてもよい。図８（ａ）および（ｂ）において、Ｔ字タブ端子２００は、接地板に電気的に接続される座部２０２と、接続線が結合される結合部２０４とを備え、結合部２０４は、接地板の表面に突起し、座部に電気的に接続されている。また、Ｔ字タブ端子２００は、Ｌ字タブ端子１００と同様に、図８（ｂ）に示すように、ロック穴２０６があけられており、図７に示す差込型接続端子１５０にＴ字タブ端子２００が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子１５０内部にあるロック用の突起が、Ｔ字タブ端子２００のロック穴にはまる構成になっている。Ｔ字タブ端子２００の場合、Ｌ字タブ端子より座部が大きくなるため接地板との接触面積が大きくなる。
【００５９】さらに、Ｌ字タブ端子１００の代わりに、図９（ａ）および（ｂ）に示すような、切り込み端子１８０を複数備えるようにしてもよい。切り込み端子１８０は、図９（ａ）に示すように、接地板の一部を予め切り込んでおき、施工時に、図９（ｂ）に示すように、切り込み端子１８０を起こして利用する。また、切り込み端子１８０には、Ｌ字タブ端子１００と同様に、図９（ｂ）に示すように、ロック穴３０６があけられており、図７に示す差込型接続端子１５０に切り込み端子１８０が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子１５０内部にあるロック用の突起が、切り込み端子１８０のロック穴にはまる構成になっている。この場合、接地板の厚さは、差込型接続端子１５０に嵌合するような厚さにしておく。切り込み端子１８０を備える場合には、タブ端子などのような接続端子を設置する必要がない。また、搬入時には接地板の平面に対して平行になるように寝かしておき、接続線を接続させるときに、接地板の平面に対し、ほぼ垂直方向になるように起こすようにすることができるので、搬入時には、接地板を重ねることができ持ち運びが容易となる。また、切り込み端子の各々に、接続線を結合させるためのコネクタを装着するようにしてもよい。
【００６０】また、接地板１１０の材質は、銅、アルミニウム、鉄などの導電性の金属とするができる。持ち運びや取扱を考慮すると、なるべく薄い厚さが望ましいので、本実施の形態においては、厚みが０．２ｍｍの銅板を用いている。接地板１１０の平面的な大きさは、勿論、静電容量に影響するが、大き過ぎると、取扱いが不便であったり、電子機器設置後に高周波雑音障害が生じて其の対策を講ずる場合などにも大き過ぎると施工し難いので、本発明の実施の形態では、取扱い易さを考慮して０．３ｍ×０．３ｍの板を標準仕様とする。また、接地板１１０は、その裏面と、表面の周辺の端部とを絶縁加工しておく。確実に絶縁するために市販の厚さ０．１ｍｍ程度のいわゆる絶縁フィルムで被覆してみたところ、良い実験結果を得た。絶縁加工を施すのは、フリーアクセス床板の鉄製支持脚に接地板周縁端面が接触して電気的接続状態になってしまうと、後述する接地板の静電容量効果がなくなってしまうのを防ぐためである。また、シールドタップコネクタ４１０の接続端子４１１から上記接地板までの間の接続線の長さは、０．５ｍ以下にすることが望ましい。また、接続線の太さは、断線等を考慮し、断面積１ｍｍ2以上にすることが望ましい。更に、接続線の本数は、複数本にする。接地板上を接続点から四方へ電流が広がって流れて行く状況をミクロに考えると、高周波接地板は、図１０に示すように、微小なインダクタンスを持つ経路の先に微小容量が接続されたものが繰返して直列に接続された等価モデルとして考えられ、電流の伝搬にも時間が必要であるから、高周波の場合には、大きさ０．３ｍ×０．３ｍという比較的小さい接地板の場合でも、板の中央の一点に接続しただけでは板の全面積を有効に利用していないことになる。そのため、図１１に示すように５つの接続端子（接続線５本）を用いた場合と、図７に示すように３つの接続端子（接続線３本）を用いた場合とのように、方形の接地板の対角線上に互いに近接しないように、接続端子を配置することができる。実際の工事を考えると、５本の接続線を必ず接続するのはかなり厄介なので、本実施の形態においては、３本で接続することにした。また、Ｌ字タブ端子１００の配置位置は、以下に説明するように、決定することができる。高周波接地板は、図１０に示すように、微小コンデンサの集合体とみなすことができる。この場合、接続線の高周波接地板上の接続点（図７に示すＬ字タブ端子１００が配置される位置）と、各微小コンデンサ（Ｃ1〜Ｃn）との間にはインダクタンス（Ｌ1〜Ｌn）が存在する。すなわち、接地板上を接続点から四方へ電流が広がって流れて行く状況をミクロに考えると、高周波接地板は、図１０に示すように、微小なインダクタンスを持つ経路の先に微小容量が接続されたものが繰返して直列に接続された等価モデルとして考えられる。このため、接続線の高周波接地板上の接続点から離れるにつれて、インダクタンスが増すのでコンデンサの効果がなくなる。この様子を、模式的に図１２および図１３に示す。図１２に示すように、接続線が１本の場合は、高周波接地板全体を有効に使うことができない。これに対して、接続線を５本にし、図１３に示すように接続線の接続位置を配置した場合には、高周波接地板を有効に使用することができる。この場合、Ｌ字タブ端子１００の各々が配置される位置を円の中心と仮定したときの同一半径ｒの各々の円が、接地板の平面上において、重ならないような位置に配置しておく。各々の円が互いに接していて、半径ｒが最大値をとるとき、高周波接地板の長さがａである場合に、数１に示すような式により求めることができる。
【００６１】
【数１】ｒ＝（√２−１）ａ／２Ｌ字タブ端子１００を５個配置する場合の位置は、方形の接地板の場合、２つの対角線が交差する位置に１つを配置し、その配置した位置から、２ｒ離れた対角線上の４つの位置にそれぞれ配置する。このように、Ｌ字タブ端子１００の各々が配置される位置を、ある程度距離を離して配置しておくことにより、より有効に接地板を使うことができる。
【００６２】実際に施工する場合には、以上説明したような構成の高周波接地装置を、同軸ケーブル１とＭＡＵ５とが敷設されている、軸組が鉄骨または鉄筋構造のビルの床（二重床であるフリーアクセス床の場合は建家自体の床）に、図１４に模式的に示すように配置する。本発明の実施の形態では、図１に示したように、そのＭＡＵ５に隣接する位置に、同軸ケーブル１を挾み込んでシールドタップコネクタ４１０を配置し、同軸ケーブル１のシールド構造物に電気的に接続させる。さらに、ＭＡＵ５とシールドタップコネクタ４１０とが装着された両端に近接させて、同軸ケーブル１を挾み込んでフェライトコア３００を装着する。フェライトコア３００は、少なくとも１つが装着され、フェライトコア３００の装着される位置は、ＭＡＵ５のタップブロック５ａおよび５ｂの両端の少なくとも一方か、ＭＡＵ５とシールドタップコネクタ４１０とが装着された両端の少なくとも一方でもよい。また、前述した接地板は、建家のコンクリート床面に密着させて敷設され、粘着テープ等で床に固定させる。また、それぞれが長さ０．５ｍ以下で断面積１ｍｍ2以上の導線複数本以上を用いて、シールドタップコネクタ４１０に各接続線の一端を接続し、この接続線の他の一端を接地板の複数の突起端子に、それぞれ接地板上に互いに離れた位置で分散接続する。
【００６３】本発明の実施の形態では、高周波接地を、標準的な資材、施工法で実施することを狙って、実験を重ね、費用対効果の点で最も良好な結果が得られる方法として上記のようにしたのである。従って、上記の高周波接地板の大きさが多少大きくても小さくても勿論差し支えないが、標準化の点、材料取りの経済性などから上記寸法を定めた。なお、インピーダンス測定の結果では、接地板の材質や厚さも、殆ど効果には影響しない。これに対して、接続線の長さの上限は是非この程度に抑えることが重要である。しかし、接続線の材質や断面積の影響は小さい。断面積もあまり細くすれば取扱い中に断線する恐れがあるから一応１ｍｍ2以上の銅線とした。また、接地板の周縁端面部がフリーアクセス床板の支持脚に触れて電気的接続状態となってしまって接地板の静電容量の効果が現れなくなる場合が実際には意外に多く発生しており、この端面部の絶縁について特に注意しなければならない。
【００６４】以上のように接続させることにより、ノイズ低減装置であるシールドタップコネクタ４１０と、フェライトコア３００と、高周波接地装置４００とが接続される。
【００６５】つぎに、本実施の形態において、フェライトコアとシールドタップコネクタ４１０と高周波接地装置とを用いることによりノイズが低減される理由を説明する。
【００６６】フェライトコア３００のみを用いて十分なノイズ抑制効果を得るためには、ＭＡＵ５において高周波電流のバイパス路が必要である。ところで、ＭＡＵの内部には、ＭＡＵが過渡的な電磁干渉を受けた場合にそのエネルギーをＡＵＩケーブル（ＭＡＵとＤＴＥとを接続させるケーブル）の全体シールドとＤＴＥの接地線とを通して大地にバイパスさせる回路が設けられている。ＪＩＳ Ｘ ５２５２規格によれば、バイパス回路のインピーダンスは、６０Ｈｚにおいて２５０ｋΩ以上で、３ＭＨｚから３０ＭＨｚで１５Ω以下と規定されている。実際のＭＡＵでは、この規定を満足させるために、同軸ケーブルのシールド部分と、ＡＵＩケーブルを接続するコネクタの金属製勘合部（ＡＵＩケーブルの全体シールドが接続される部分）との間に、例えば１ＭΩの固定抵抗器と０．０１μＦのコンデンサを並列接続した回路が形成されている。しかし、ＡＵＩケーブルの長さは５０ｍまで許容されているうえにＤＴＥの接地線の長さは不定であり、ＭＡＵから見たバイパス路の１ＭＨｚ以上の高周波インピーダンスは、並列共振を起こして、インピーダンスが急激に上昇する周波数が多数存在するため非常に不安定である。このように、ＤＴＥの接地線が長く、インダクタンス素子であるフェライトコア３００を用いただけでは、ＭＡＵ５から見た場合のインピーダンスは、高インピーダンス状態になり、十分なノイズ抑制効果は期待できない。
【００６７】一方、ＭＡＵが備えている高周波電流バイパス路とは別系統の高周波接地装置を備えた場合の本発明の実施形態における接続状態を図１５に等価的に示す。図１５において、接地板は、微小コンデンサの集合体とみなすことができ、フェライトコア３００のインダクタンス素子とこの接地板とにより、１０ＭＨｚぐらいの高周波数においては直列共振の状態になり、ＭＡＵ５から見た場合の接地インピーダンスは、低インピーダンス状態になる。このため、同軸ケーブル１のシールド構造物の表皮を流れるノイズ電流は、フェライトコア３００のインダクタンス素子とコンデンサと見做せる接地板を介して大地にバイパスされる。また、ＭＡＵ５の同軸ケーブル１から引き出した信号接点およびシールド接点から見た同軸ケーブルのシールド構造物のインピーダンスは、フェライトコア３００のインダクタンス素子の作用で高インピーダンス状態となるため、ＭＡＵ５の同軸ケーブルから引き出した信号接点およびシールド接点に結合するノイズを低減することができる。
【００６８】このように構成したノイズ低減装置において、シールドタップコネクタ４１０の端子４１１から見た大地間の容量性インピーダンスの実測値は、２０ＭＨｚで２０Ω以下となった。なお、ＪＩＳ Ｘ ５２５２規格では、１つのケーブルセグメントは１点接地とすることが規定されている。この高周波接地回路の６０Ｈｚにおけるインピーダンスは１ＭΩ以上であるので、この高周波接地回路によって、同軸ケーブルの１点接地が崩されることはない。
【００６９】同軸タップコネクタ方式のＭＡＵが取り付けられている同軸ケーブルが静電気放電により放出される過渡電磁波に曝されたとき、同軸ケーブルに誘起するノイズ電圧の実測値は、図１６で示す通りであった。また、図１７に、その実験の構成図を示す。以下に、実験の手順を示す。
【００７０】(1)周囲に対して電気的に絶縁したフロア・パネルＡと、接地されたフロア・パネルＢを所定の間隔を隔てて配置する。なお、これらのパネルＡ、Ｂの下方には、接地された銅板Cが、床に配置されている。パネルＡおよびＢは、支持脚９０１により絶縁された状態で、銅板Ｃ上に支持されている。
【００７１】(2)ケーブルの両端を特性インピーダンスに等しいターミネータ（図示せず）で終端した供試同軸ケーブル１を、ケーブル１の中央がフロア・パネルＡとフロア・パネルＢの対向面と一致する位置に配置する。
【００７２】(3)内部抵抗が極めて高い（公称２ＧΩ）高圧電源装置９１０を、導電ゴムひも（２０ｋΩ／ｍ）９１１用いて、絶縁されたフロアパネルＡと接続する。また、フロアパネルＡに導電ゴムひも９２１を介して円盤電極９２２を接続し、この円盤電極９２１に表面電位計９２０の電位検出用の電極９２３を対向させる。この状態で、高圧電源装置９１０により、フロアパネルＡを所定の電圧（表面電位計９２０の指示値）に帯電させ、接地されたフロアパネルＢとの隙間で放電を起こす。なお、実際は、試験しようとする電圧で放電が起こるように、両パネル間の間隔を調整する。
【００７３】(4)供試同軸ケーブル１の片側のターミネータの位置にディジタル式のオシロスコープ（図示せず）を接続して、供試同軸ケーブル１に誘起するノイズ電圧を測定する。
【００７４】(5)実験は、ＭＡＵが一つも接続されていない供試同軸ケーブルＡ（リンク・セグメントに相当）と、ケーブルの中央位置に１個だけＭＡＵを接続した供試同軸ケーブルＢ（ケーブル・セグメントに相当）と、ケーブルの中央位置に１個だけＭＡＵを接続し、前述したフェライトコアのみを装着した供試同軸ケーブルＣと、ケーブルの中央位置に１個だけＭＡＵを接続し、本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置を装着した供試同軸ケーブルＤとの４種類に対して行った。なお、供試同軸ケーブルＢ、ＣおよびＤのＭＡＵには、分岐ケーブル（ＡＵＩケーブル）およびデータ端末装置（ＤＴＥ）は接続しない。図１６においては、供試同軸ケーブルに誘起したノイズ電圧のピーク・ツー・ピーク値を、フロア・パネルＡ、Ｂ間の放電電圧毎にプロットしたグラフである。図１６に示したように、ＭＡＵを接続した同軸ケーブルＢに誘起するノイズ電圧は、ＭＡＵが接続されていないケーブルＡに比べて約１０００倍増加する。しかも、その電圧は、データ通信を行うときにケーブル上を伝播する信号の定格振幅（約２Ｖ）に対して、数倍の振幅に達している。また、フェライトコアのみを装着した供試同軸ケーブルＣおよび本発明の実施形におけるノイズ低減装置を装着した供試同軸ケーブルＤにおいては、放電電圧を２ｋＶにしたときのみ測定した。この結果、同軸ケーブルＢに誘起するノイズ電圧に比べて、同軸ケーブルＣでは約１／２に減少し、同軸ケーブルＤでは約１／４に減少した。このように、フェライトコアと高周波接地装置とを用いた本発明の実施の形態によれば、よりノイズ電圧を低減させることができる。
【００７５】
【発明の効果】本発明のノイズ低減装置によれば、同軸構造の伝送媒体で静電気放電で放射される過渡的な電磁波等の電磁干渉によるノイズを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置の構成図。
【図２】JIS X 5252 規格が示す、10BASE5 形式ベースバンド同軸システムのシステム構成例を示すブロック図。
【図３】（ａ）JIS X 5252 規格が示す、同軸タップ・コネクタの概念を示す斜視図、（ｂ）JIS X 5252 規格が示す、代表的な同軸タップ・コネクタ回路を示す説明図。
【図４】同軸タップコネクタ方式ＭＡＵの一般的な接続方法を示す説明図。
【図５】本発明の実施の形態におけるシールドタップコネクタの構成図。
【図６】本発明の実施の形態において用いられるブレード端子の一例を示し、（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図。
【図７】（ａ）本発明の実施の形態における高周波接地装置の外観図。
（ｂ）本発明の実施の形態におけるＬ字タブ端子の外観図。
（ｃ）本発明の実施の形態における接続ケーブルの外観図。
【図８】（ａ）本発明の実施の形態における高周波接地装置のＴ字タブ端子を用いる場合の外観図。
（ｂ）本発明の実施の形態におけるＴ字タブ端子の外観図。
【図９】（ａ）本発明の実施の形態における高周波接地装置の切り込み端子を用いる場合の外観図。
（ｂ）本発明の実施の形態における高周波接地装置の切り込み端子を起こした場合の外観図。
【図１０】高周波接地板の等価モデルの説明図。
【図１１】本発明の実施の形態における接地板を５本の接続線で接続する際の接続位置を示す図。
【図１２】接続線が１本の場合の微小コンデンサの働きを示す模式図。
【図１３】接続線が５本の場合の微小コンデンサの働きを示す模式図。
【図１４】本発明の実施の形態における接地方法を模式的に説明する図。
【図１５】本発明の実施形態における接続状態を等価的に示す説明図。
【図１６】供試同軸ケーブルＡ、Ｂ及びＣの夫々に誘起したノイズ電圧のピーク・ツー・ピーク値を、フロア・パネル間の放電電圧毎にプロットしたグラフ。
【図１７】過渡電磁波に曝されることによって、同軸ケーブル端に誘起するノイズ電圧を調べる実験の構成を示す説明図。
【符号の説明】
１…同軸ケーブル、２…分岐ケーブル（ＡＵＩケーブル）、３…データ端末装置、５…媒体接続ユニット（ＭＡＵ）、５ａおよび５ｂ…タップブロック、５０…コネクタハウジング、３００…フェライトコア、４１０…シールドタップコネクタ、４１１…接続端子、４００…高周波接地装置、４０１…端子、４０２…接続線、１０２…外皮、１０３…シールド構造物、１０４…絶縁層、１０５…中心導体、４１０ａおよびｂ…ブロック、４１２…締め付け用ボルト、４１３…ブレード端子、５６２および５６８…凹部、５３１…ブレード支持部、５３２…ブレード、５３５…貫通孔、１００…Ｌ字タブ端子、１１０…接地板、１２０…絶縁フィルム、１０２および２０２…座部、１０４および２０４…結合部、１０６および２０６…ロック穴、１３０…ビニール絶縁電線、１４０…圧着端子、１５０…差し込み型接続端子、２００…Ｔ字タブ端子、９１０…高圧電源装置、９２１および９１１…導電ゴムひも、９２２…円盤電極、９２３…電極、９２０…表面電位計、９０１…支持脚。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同軸構造の伝送媒体のノイズ低減装置に係り、特に、同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合において、環境からの電磁干渉を受けて誘起するノイズを低減する伝送媒体のノイズ低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、クライアント・サーバ型データ通信システムの通信基盤には、複数の局が一つの伝送路を共用するバス型形態のローカル・エリア・ネットワーク（以下、ＬＡＮと略す）である、JIS X 5252 規格のＬＡＮが多用されている。JIS X5252 規格のＬＡＮに接続する各局は、ＣＳＭＡ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)と呼ぶアクセス方式を用いてデータ送信を行う。このアクセス方式の概略動作を以下に示す。
【０００３】(1) フレーム（送信データに、宛先のアドレス、発信元アドレス、誤り検査用冗長ビット等を付加した情報ブロック）の送信を行う局は、他のすべての局が送信していないときを待つ。
【０００４】(2) フレームをビット直列の形で伝送路に送出する。送信中は、他の局が送出したフレームとの衝突の有無を監視する。
【０００５】(3) 衝突を検出したときは、直ちに送信を打ち切った後、他のすべての局に対して衝突の発生を確実に伝えるための信号を送出する。
【０００６】(4) ランダムな時間待った後、項番(1)から再度送信を試みる。
【０００７】また、各局のデータ受信動作の概略を以下に示す。
【０００８】(1)フレームの受信終了を待つ。
【０００９】(2)もし、衝突フレームを検出した場合（送信動作の項番(3)による）は、そのフレームを破棄して、項番(1)に戻る。
【００１０】(3)受信したフレームが自局宛のフレームであるかチェックする。もし、自局宛のフレームでない場合は、そのフレームを破棄して、項番(1)に戻る。
【００１１】(4)誤り検査等により、受信データの正常性をチェックする。
【００１２】次に、JIS X 5252 規格ＬＡＮの、物理的仕様について説明する。JIS X 5252規格では、物理層サービスインタフェース部での平均ビット誤り率が、１０~8以下で、伝送速度が１０Ｍbit/sの性能を有する物理的通信手段を各局に対して提供するために、１０ＢＡＳＥ５形式と呼ばれるベースバンド同軸システム（同軸ケーブルを用いた伝送媒体に情報を直接符号化して出力するシステム）を規定している。
【００１３】ベースバンド同軸システムの構成の一例を、図２（ JIS X 5252 の図 8.11 を引用）に示す。このシステムでは、図示したように、両端を、整合する特性インピーダンスを有する終端器４で終端した１本の同軸ケーブル１が、一つのケーブル・セグメントを形成する。一つのケーブル・セグメントの最大長は、５００ｍである。一つのケーブル・セグメントには、データ通信を行う局を接続するための媒体接続ユニット（以下、ＭＡＵと略す）５を最大１００台接続することができる。データ通信を行う局のデータ端末装置（以下、ＤＴＥと略す）３は、最大ケーブル長が５０ｍのアタッチメント・ユニット・インタフェース（以下、ＡＵＩと略す）ケーブル２を介在させて、ＭＡＵ５に接続する。なお、図示していないが、図２に示す何れか一つのＭＡＵ５の位置に設けた中継器セットにより、他のケーブル・セグメントまたはリンク・セグメント（両端に中継器セットが付いたポイント・ツー・ポイント接続の同軸ケーブル）を連結することで、一つのシステム内の任意のＭＡＵ間の同軸ケーブルの線路長を最大２．５ｋｍまで延長することができる。
【００１４】ＭＡＵ５は、ＡＵＩケーブル２と接続するためのＡＵＩコネクタと、同軸ケーブル１と接続するための同軸タップコネクタとが設けられ、かつ、電気的に接続するための回路を内蔵するシールド・エンクロージャとを有する。そして、ＭＡＵ５は、ＤＴＥ３と同軸ケーブル１との結合を司るために、(1)媒体（同軸ケーブル１）に対して直列なデータビット列を送信する、送信機能と、(2)媒体（同軸ケーブル１）から直列なデータビット列を受信する、受信機能と、(3)二つ以上の局が同時に送信していることを検出する、衝突検出機能と、(4)送信機能を自動的に中断し、異常に長いデータ列の出力を禁止する、ジャバ機能との、４つの機能を持つ。
【００１５】このようなＭＡＵ５は、次のことを前提にして設計されている。
【００１６】(a)ＤＴＥ３は適切に接地して使用する。
【００１７】(b)同軸ケーブル１のシールドは一点接地方式で接地されている。
【００１８】(c)ＡＵＩケーブル２は個別にシールドされた４組のより線およびそれらを覆っている全体シールドからなり、全体シールドは、ＡＵＩコネクタ・シェルを介してＭＡＵ５およびＤＴＥ３のシールド・エンクロージャと接続される。
【００１９】また、ＭＡＵ５は、同軸ケーブル１とＡＵＩケーブル２とを電気的に絶縁する。絶縁インピーダンスは、６０Ｈｚにおいて２５０ｋΩ以上で、３ＭＨｚから３０ＭＨｚで１５Ω以下である。なお、３ＭＨｚから３０ＭＨｚの仕様は、ＭＡＵ５が過渡的な電磁干渉を受けた場合、そのエネルギーをＡＵＩの全体シールドとＤＴＥの接地を通して大地にバイバスさせるための仕様である。
【００２０】ＭＡＵ５と同軸ケーブル１との接続は、ケーブルの伝送特性を劣化させないように、同軸ケーブル１からの引き出し線の長さを極力短くしなければならない。JIS X 5252 規格では、前記の引き出し線の長さが３０ｍｍ以上あると、システムの要求仕様を満足できないとしている。このため、通常、ＭＡＵ５と同軸ケーブル１の接続器具とは一体構造をとる。
【００２１】JIS X 5252 規格では、ＭＡＵ５と同軸ケーブル１の接続方法の一つとして、同軸ケーブルの切断を必要としない、穴あけ形の同軸タップ・コネクタ方式を規定している。この方式は、工事作業の容易性とネットワークの変更（局の増減設や移設）に対する柔軟性に優れているため、多く採用されている。
【００２２】同軸タップ・コネクタ方式によりＭＡＵ５を同軸ケーブル１に取り付ける手順は、図３（ａ）（ JIS X 5252 の図 8.8 を引用）の「同軸タップ・コネクタの概念図」、および、図３（ｂ）（ JIS X 5252 の図 8.9 を引用）の「代表的な同軸タップ・コネクタ回路」に示すように、例えば、次の手順で行う。
【００２３】(1)タップ・ブロック５ａ、５ｂを同軸ケーブル１に取り付ける。
【００２４】(2)同軸ケーブル１の外皮１０２を貫通してシールド構造物１０３に食い込ませて、シールド構造物１０３と電気的に接触するシールド接点５ｅを取り付ける。
(3)タッピングねじ５ｄを用いて、同軸ケーブル１の外皮１０２、シールド構造物１０３、絶縁層１０４をそれぞれ貫通して中心導体１０５に至る穴１０６をあける。その穴１０６を通して、中心導体１０５と電気的に接触する信号接点５ｆを取り付ける。
【００２５】(4)５０ＭＨｚで４０ｄＢ以上のシールド性能を有するコネクタ・ハウジング５０に収められたＭＡＵ５の電子回路基板（図示せず）を、タップ・ブロック５ａに取り付ける。このとき、前記の信号接点５ｆおよびシールド接点５ｅは、ＭＡＵ５の能動回路に至る信号線の端子５ｈと帰線の端子５ｇに、それぞれ接続される。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように構成されるＭＡＵを用いているＬＡＮを用いたデータ通信システムにおいて、ＬＡＮの物理チャンネルを形成するハードウェアは、電磁界、静電気放電、接地点間電位の一時的変動等の、環境からの電磁干渉に対して耐えなければならない。このハードウェアが耐えなければならない干渉レベルとしては、例えば、JIS X 5252 規格によれば、次のとおりである。
【００２７】(1)周囲の平面波の電界強度が、周波数１０ｋＨｚから３０ＭＨｚにわたっては２Ｖ／ｍ、３０ＭＨｚから１ＧＨｚにわたっては５Ｖ／ｍ。なお、この電界強度は、放送局から１ｋｍ離れた地点での典型的な値である。
【００２８】(2)同軸ケーブルのシールドとＤＴＥの接地点との間の瞬時傾斜が１Ｖ／ｎｓの干渉電圧。なお、この干渉電圧は、例えば、信号源の内部インピーダンスが５０Ωで、ピーク値が１５．８Ｖ、周波数が１０ＭＨｚの正弦波を印加した場合に相当する。
【００２９】ところが、上述したように構成されるＬＡＮシステムを稼働させていると、多数のシステムにおいて、原因が良く分からない、次のような現象が観測されている。
【００３０】(1)ＬＡＮのスループットが、通常より低下する現象がよく起きる。
【００３１】(2)ＬＡＮに接続された装置が動作しなくなる（例えば、パーソナルコンピュータ(ＰＣ：Personal computer)のキーボード入力やマウス操作が突然できなくなる）現象がよく起きる。
【００３２】(3)ＭＡＵの設計信頼度に比べてかなり短い稼働時間内に、ＭＡＵが故障する。これらの現象は、本発明者等の調査によれば、コンピュータ設置用の金属製二重床（以下、フリーアクセス・フロアと呼ぶ）、オフィス用の金属製二重床（以下、ＯＡフロアと呼ぶ）等の床下に、ＬＡＮの同軸ケーブルとＭＡＵが敷設されていて、それらの床の使用年数が数年以上経過している場所で起きやすい傾向にあることが分かった。なお、フリーアクセス・フロアとＯＡフロアの基本的な構造は、同一（本来の床面にフロア・パネルを支える支持脚を格子状に配置して、その上に金属製のフロア・パネルを敷き詰め、二重床を形成する）である。
【００３３】この原因については、従来、明らかではなかった。しかし、これについて、本発明者等は、従来の同軸タップ・コネクタ方式を用いたＭＡＵ部分において、静電気放電に伴って放射される過渡電磁波による干渉に対して耐性が不足しているため、同軸ケーブルから引き出した信号接点およびシールド接点に、ノイズが重畳しやすいこと、および、その結果、種々の障害を引き起こすことを、研究の結果、突きとめた。
【００３４】すなわち、図３（ｂ）に示すように、同軸ケーブル１の外皮１０２、シールド構造物１０３および絶縁層１０４をそれぞれ貫通した穴１０６を通して、中心導体１０５と電気的に接触する信号接点５ｆが設けられているため、以下に示すような二つ作用によりノイズが同軸ケーブルの中心導体に注入すると考えられる。
【００３５】(1)シールド構造物１０３にあけられた穴の部分では、導体の一様性が崩れているため、周囲に乱磁界が発生する。この時、信号接点５ｆの導体部分には相互誘導作用によるノイズ電圧が誘起され、誘起されたノイズ電圧は中心導体１０５に注入される。
【００３６】(2)シールド構造物１０３にあけられた穴の周囲と信号接点５ｆの導体とは静電結合している。シールド構造物１０３にあけられた穴の周囲では、インピーダンスが急激に高まるため、シールド構造物の表皮を流れるノイズ電流は、前述の静電結合により一部が中心導体１０５に流れ込む。
【００３７】本発明の目的は、同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合において、静電気放電で放射される過渡的な電磁波等の電磁干渉によるノイズを低減する伝送媒体のノイズ低減装置を提供することにある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明は、中心導体、絶縁層、シールド構造物および外皮を有する同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合の伝送媒体のノイズ低減装置であって、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、当該伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタと、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、前記伝送媒体に挿入接続されるインダクタンス素子と、導電性の接地板と前記導電性の接地板と、前記シールドタップコネクタとを電気的に接続させる複数の接続線とを有し、前記シールドタップコネクタは、前記複数の接続線が接続され、前記伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続される接続端子を備える。また、前記接地板は、前記複数の接続線を各々接続させるための複数の端子を備える。
【００３９】この場合、シールドタップコネクタは、伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続され、また、シールドタップコネクタの接続端子と接地板の複数の端子とは複数の接続線によりそれぞれ接続される。一方、接地板は、施工時において建家自体の床、すなわち、建家の鉄骨などの導電性構造体を覆っているコンクリート床面に密着させて敷かれている。接地板は、それ自体と、大地と等価であると見做せる建家の導電性構造体との間に生じる微小コンデンサの集合体とみなすことができ、ノイズ電流は、インダクタンス素子を介して大地にバイパスされる。このため、ノイズを低減することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４１】図１に本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置の構成図を示す。
【００４２】図１に示すように、本発明の実施の形態においては、同軸ケーブルを分岐して利用する場合の同軸ケーブルにおけるノイズ低減装置を提供する。
【００４３】図１において、ノイズ低減装置は、同軸ケーブル１を分岐させる分岐用コネクタのＭＡＵ５に隣接し、同軸ケーブル１のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタと、ＭＡＵ５に隣接し、同軸ケーブル１に挿入接続されるインダクタンス素子のフェライトコア３００と、導電性の高周波接地装置４００とを有する。シールドタップコネクタは、複数の接続線４０２により高周波接地装置４００と同軸ケーブル１のシールド構造物とを電気的に接続させる接続端子４１１を備え、高周波接地装置４００は、複数の接続線４０２を各々接続させるための複数の端子４０１を備える。
【００４４】フェライトコア３００は、図１に示すように、同軸ケーブル１に対して、ＭＡＵ５のタップブロック５ａおよび５ｂの両端に近接させて装着する。フェライトコア３００は、少なくとも１つ備え、同軸ケーブル１上において、ＭＡＵ５のタップブロック５ａおよび５ｂの両端の少なくとも一方か、ＭＡＵ５とシールドタップコネクタ４１０とが装着された両端の少なくとも一方に装着される。
【００４５】フェライトコア３００は、例えば、２つのブロックに分割される分割型で、２つのブロックが連結されたときに同軸ケーブルが挿通される貫通孔を有する。すなわち、同軸ケーブルをはさみ込んで２つのブロックが連結され、同軸ケーブルと接触する部分は同軸ケーブルの外周に合致する窪みをそれぞれのブロックが備える。このため、同軸ケーブルの切断を必要としない。２つのブロックが連結結合されるために、ブロックの一方には凹部（図示せず）を有し、他方には凸部（図示せず）を有する。これらの凹部と凸部とが噛み合わされることにより連結される。同軸ケーブル１の中心導体１０５（図３参照）に注入されるノイズの大きさは、シールド構造物に流れるノイズ電流に比例するので、フェライトコア３００を付加することにより、同軸ケーブルのシールド構造物に流れるノイズを阻止することができ、これにより同軸ケーブル１の中心導体１０５（図３参照）に注入されるノイズを減衰させることができる。使用するフェライトコアは、例えば、挿入インビーダンスが５０ＭＨｚにおいて１００Ω程度のものを用いる。
【００４６】図５に、シールドタップコネクタ４１０の構成図を示す。図５において、シールドタップコネクタ４１０は、同軸ケーブルのシールド構造物と電気的に接続される。シールドタップコネクタ４１０には接続線を接続するための接続端子４１１が設けられている。また、シールドタップコネクタ４１０は、例えば、二つのブロック４１０ａおよびｂで構成される。各ブロック４１０ａおよびｂは、同軸ケーブルを挟み込むことができるように、同軸ケーブルと接触する部分は同軸ケーブルの外周に合致する窪みを持っている。片方のブロックの同軸ケーブルの外周に接する面には金属製のブレード端子４１３が取り付けられている。二つのブロックは、同軸ケーブルを挟み、締め付け用ボルト４１２によって締めつける。このとき、ブレード端子４１３の先端は同軸ケーブルの外皮を貫通してシールド構造物と電気的に接触する。
【００４７】図６に示すブレード端子４１３の三面図を参照してブレード端子の構成をさらに説明する。図６に示すように、ブレード端子４１３は、同軸ケーブル１の外皮１０２（図５参照）の外周の一部に沿って接触するためのブレード支持部５３１と、ブレード支持部５３１に設けられて、同軸ケーブル１の外皮１０２を貫通してシールド構造物１０３と接続するための少なくとも１個のブレード５３２とを備える。
【００４８】ブレード支持部５３１およびブレード５３２は、それぞれ導体、例えば、金属で形成されている。ブレード支持部５３１は、同軸ケーブル１の外皮１０２の外周に倣って、円筒の一部をなすように、湾曲した形状を有し、ブロック４１０ａまたはｂの一方に接触する。ブレード支持部５３１は、それ自身が湾曲して構成している円筒面の軸方向に沿って、かつ、円筒面の内側向きに、２箇所に、合計２個のブレード５３２を切り起こしにより形成してある。このブレード５３２は、それぞれを二つ割りすると共に、先端を尖らせる加工を施しておく。これにより、外皮１０２に容易に突き刺すことができるようになる。なお、ブレード支持部５３１の、ブレード切り起こし部分は、貫通孔５３５となる。
【００４９】また、前述したように、図５に示すように、シールドタップコネクタ４１０は、第１のブロック４１０ａと、この第１のブロック４１０ａに対向して、同軸ケーブル１を挟む第２のブロック４１０ｂと、第１および第２のブロック４１０ａ、４１０ｂを連結して、かつ、固定する連結部材の締め付け用の締め付け用ボルト４１２とを有する。締め付け用ボルト４１２は金属で形成される。第１のブロック４１０ａと第２のブロック４１０ｂとには、締め付け用ボルト４１２が挿入されるネジ穴が設けられている。締め付け用ボルト４１２は、第１のブロック４１０ａ側から締め付けるボルトと、第２のブロック４１０ｂ側から締め付けるボルトとを２つ備えるようにしてもよい。連結部材としては、第１のブロック４１０ａと第２のブロック４１０ｂとを締め付けて、連結し、固定するものならば、ボルト以外のもので構成してもよい。また、接続端子４１１は、接続線が接続される端子であり、第１のブロック４１０ａ、第２のブロック４１０ｂもしくは締め付け用ボルト４１２に電気的に接続される。本実施の形態においては、接続線の端部に接続されている圧着端子１４０（図７（ｃ）参照）の穴に締め付け用ボルト４１２を挿通させ、締め付け用ボルト４１２の頭部により圧着端子１４０を第１のブロック４１０ａに圧接させる。
【００５０】第１のブロック４１０ａは、同軸ケーブル接触面側に、凹部５６２が設けられている。また、第２のブロック４１０ｂにも、同様に、凹部５６８が設けられている。これらの凹部５６２および５６８は、それぞれ、同軸ケーブル１の外周に倣うため、テーパが設けられている。また、第１のブロック４１０ａの凹部５６２の内面には、同軸ケーブル１の外皮１０２およびブレード支持部５３１を固定するような窪みを備えるようにしている。さらに、第１のブロック４１０ａの凹部５６２の内面に突起部を、ケーブル１の延長方向に平行な線上に沿って配置されるように１又は２以上設けておく（図示せず）ようにしてもよい。この突起部は、ブレード端子４１３のブレード支持部５３１からブレード５３２を切り起こしたことによって形成された孔５３５に嵌まり込む位置に設けられる。突起部が孔５３５にはめ込まれることにより、ブレード端子４１３は、第１のブロック４１０ａに対して、位置決めされる。もしくは、ブレード支持部５３１の外側であって、ブレード支持部５３１を挾み込むような位置、例えば、ブレード端子４１３の長手方向の両端のすぐ外側の位置にも突起部を設けるようにしてもよい。また、突起部は、第１のブロック４１０ａの湾曲面を基準として、ブレード端子４１３のブレード支持部５３１の厚みに等しい長さ分だけ突出している。これにより、突起部は、ブレード支持部５３１と共に、同軸ケーブル１の外皮１０２に圧接することができる。
【００５１】シールドタップコネクタを組み立てる場合には、第１のブロック４１０ａの突起部にブレード端子４１３を嵌め合わせ、第１のブロック４１０ａと第２のブロック４１０ｂとにより同軸ケーブル１を挟み込んで締め付け、突起部は、同軸ケーブル１の外皮１０２の表面に圧接する。その過程において、ブレード端子４１３のブレード５３２は、同軸ケーブル１の外皮１０２を突き破ってシールド構造物１０３に突き刺さる。このようにして、同軸ケーブル１およびブレード端子４１３は、第１のブロック４１０ａおよび第２のブロック４１０ｂにより固定される。
【００５２】本実施形態では、第１のブロック４１０ａおよび第２のブロック４１０ｂとネジは、金属で形成する。これにより、同軸ケーブル１のシールド構造物に、金属製のブレード端子４１３と、金属製の第１のブロック４１０ａおよび第２のブロック４１０ｂと、それらに電気的に接続される接続端子とを介して接続線が接続される。
【００５３】なお、シールドタップコネクタは、組立て後、表面に電気絶縁テープ等を巻きつけて、周囲の金属物、例えば、フリーアクセス床の支持脚との、意図しない電気的接触を防止するのが望ましい。
【００５４】つぎに、高周波接地装置４００について、図７〜図１２を参照して説明する。
【００５５】高周波接地装置４００は、図７（ａ）に示すように、表面の一部に絶縁加工が施された導電性の接地板１１０と、シールドタップコネクタに接続される接続線を接続させるために、接地板１１０にはんだ付けされた突起端子である複数のＬ字タブ端子１００とを備える。さらに、図７（ｃ）に示すように、複数のＬ字タブ端子１００にそれぞれ接続される複数の接続ケーブル１６０をさらに備える。接続線は、絶縁のためにビニールで表面がコーティングされた導電線であり、一方の端部に、シールドタップコネクタ４１０に接続されるための接続端子である圧着端子１４０が接続され、他方の端部に、Ｌ字タブ端子１００に接続されるファストン端子などの差込型接続端子１５０が接続されている。
【００５６】Ｌ字タブ端子１００は、図７（ｂ）に示すように、接地板に電気的に接続される座部１０２と、接続線が結合される結合部１０４とを備え、結合部１０４は、接地板の表面に突起し、座部に電気的に接続されている。また、結合部１０４は、搬入時には接地板の平面に対して平行になるように寝かしておき、接続線を接続させるときに、接地板の平面に対し、ほぼ垂直方向になるように起こすようにすることができる。これにより、搬入時には、接地板を重ねることができ持ち運びが容易となる。また、Ｌ字タブ端子１００は、図７（ｂ）に示すように、ロック穴１０６があけられており、差込型接続端子１５０の内部にはロック用の突起が設けられている（図示せず）。差込型接続端子１５０にＬ字タブ端子１００が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子１５０内部にあるロック用の突起が、Ｌ字タブ端子１００のロック穴にはまる構成になっている。
【００５７】突起端子としたのは、接続線に接続しやすくするためである。また、一般に、導電板に接続線を接続するのには時間がかかり、また、接続用の工具が必要となる。本発明の実施の形態においては、導電板に予め突起端子を、図７（ａ）に示すように、はんだ付けしておくことにより、施工時の作業が容易になる。また、タブ端子とすることにより特別な工具なしで嵌合することができる。はんだ付けの代わりに、タブ端子を、接地板にねじ止めしておいたり、溶接により結合させたり、圧着させたりしてもよい。
【００５８】Ｌ字タブ端子１００の代わりに、図８（ａ）および（ｂ）に示すような、Ｔ字のタブ端子２００を複数備えるようにしてもよい。図８（ａ）および（ｂ）において、Ｔ字タブ端子２００は、接地板に電気的に接続される座部２０２と、接続線が結合される結合部２０４とを備え、結合部２０４は、接地板の表面に突起し、座部に電気的に接続されている。また、Ｔ字タブ端子２００は、Ｌ字タブ端子１００と同様に、図８（ｂ）に示すように、ロック穴２０６があけられており、図７に示す差込型接続端子１５０にＴ字タブ端子２００が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子１５０内部にあるロック用の突起が、Ｔ字タブ端子２００のロック穴にはまる構成になっている。Ｔ字タブ端子２００の場合、Ｌ字タブ端子より座部が大きくなるため接地板との接触面積が大きくなる。
【００５９】さらに、Ｌ字タブ端子１００の代わりに、図９（ａ）および（ｂ）に示すような、切り込み端子１８０を複数備えるようにしてもよい。切り込み端子１８０は、図９（ａ）に示すように、接地板の一部を予め切り込んでおき、施工時に、図９（ｂ）に示すように、切り込み端子１８０を起こして利用する。また、切り込み端子１８０には、Ｌ字タブ端子１００と同様に、図９（ｂ）に示すように、ロック穴３０６があけられており、図７に示す差込型接続端子１５０に切り込み端子１８０が挿入されて嵌合すると、差込型接続端子１５０内部にあるロック用の突起が、切り込み端子１８０のロック穴にはまる構成になっている。この場合、接地板の厚さは、差込型接続端子１５０に嵌合するような厚さにしておく。切り込み端子１８０を備える場合には、タブ端子などのような接続端子を設置する必要がない。また、搬入時には接地板の平面に対して平行になるように寝かしておき、接続線を接続させるときに、接地板の平面に対し、ほぼ垂直方向になるように起こすようにすることができるので、搬入時には、接地板を重ねることができ持ち運びが容易となる。また、切り込み端子の各々に、接続線を結合させるためのコネクタを装着するようにしてもよい。
【００６０】また、接地板１１０の材質は、銅、アルミニウム、鉄などの導電性の金属とするができる。持ち運びや取扱を考慮すると、なるべく薄い厚さが望ましいので、本実施の形態においては、厚みが０．２ｍｍの銅板を用いている。接地板１１０の平面的な大きさは、勿論、静電容量に影響するが、大き過ぎると、取扱いが不便であったり、電子機器設置後に高周波雑音障害が生じて其の対策を講ずる場合などにも大き過ぎると施工し難いので、本発明の実施の形態では、取扱い易さを考慮して０．３ｍ×０．３ｍの板を標準仕様とする。また、接地板１１０は、その裏面と、表面の周辺の端部とを絶縁加工しておく。確実に絶縁するために市販の厚さ０．１ｍｍ程度のいわゆる絶縁フィルムで被覆してみたところ、良い実験結果を得た。絶縁加工を施すのは、フリーアクセス床板の鉄製支持脚に接地板周縁端面が接触して電気的接続状態になってしまうと、後述する接地板の静電容量効果がなくなってしまうのを防ぐためである。また、シールドタップコネクタ４１０の接続端子４１１から上記接地板までの間の接続線の長さは、０．５ｍ以下にすることが望ましい。また、接続線の太さは、断線等を考慮し、断面積１ｍｍ2以上にすることが望ましい。更に、接続線の本数は、複数本にする。接地板上を接続点から四方へ電流が広がって流れて行く状況をミクロに考えると、高周波接地板は、図１０に示すように、微小なインダクタンスを持つ経路の先に微小容量が接続されたものが繰返して直列に接続された等価モデルとして考えられ、電流の伝搬にも時間が必要であるから、高周波の場合には、大きさ０．３ｍ×０．３ｍという比較的小さい接地板の場合でも、板の中央の一点に接続しただけでは板の全面積を有効に利用していないことになる。そのため、図１１に示すように５つの接続端子（接続線５本）を用いた場合と、図７に示すように３つの接続端子（接続線３本）を用いた場合とのように、方形の接地板の対角線上に互いに近接しないように、接続端子を配置することができる。実際の工事を考えると、５本の接続線を必ず接続するのはかなり厄介なので、本実施の形態においては、３本で接続することにした。また、Ｌ字タブ端子１００の配置位置は、以下に説明するように、決定することができる。高周波接地板は、図１０に示すように、微小コンデンサの集合体とみなすことができる。この場合、接続線の高周波接地板上の接続点（図７に示すＬ字タブ端子１００が配置される位置）と、各微小コンデンサ（Ｃ1〜Ｃn）との間にはインダクタンス（Ｌ1〜Ｌn）が存在する。すなわち、接地板上を接続点から四方へ電流が広がって流れて行く状況をミクロに考えると、高周波接地板は、図１０に示すように、微小なインダクタンスを持つ経路の先に微小容量が接続されたものが繰返して直列に接続された等価モデルとして考えられる。このため、接続線の高周波接地板上の接続点から離れるにつれて、インダクタンスが増すのでコンデンサの効果がなくなる。この様子を、模式的に図１２および図１３に示す。図１２に示すように、接続線が１本の場合は、高周波接地板全体を有効に使うことができない。これに対して、接続線を５本にし、図１３に示すように接続線の接続位置を配置した場合には、高周波接地板を有効に使用することができる。この場合、Ｌ字タブ端子１００の各々が配置される位置を円の中心と仮定したときの同一半径ｒの各々の円が、接地板の平面上において、重ならないような位置に配置しておく。各々の円が互いに接していて、半径ｒが最大値をとるとき、高周波接地板の長さがａである場合に、数１に示すような式により求めることができる。
【００６１】
【数１】ｒ＝（√２−１）ａ／２Ｌ字タブ端子１００を５個配置する場合の位置は、方形の接地板の場合、２つの対角線が交差する位置に１つを配置し、その配置した位置から、２ｒ離れた対角線上の４つの位置にそれぞれ配置する。このように、Ｌ字タブ端子１００の各々が配置される位置を、ある程度距離を離して配置しておくことにより、より有効に接地板を使うことができる。
【００６２】実際に施工する場合には、以上説明したような構成の高周波接地装置を、同軸ケーブル１とＭＡＵ５とが敷設されている、軸組が鉄骨または鉄筋構造のビルの床（二重床であるフリーアクセス床の場合は建家自体の床）に、図１４に模式的に示すように配置する。本発明の実施の形態では、図１に示したように、そのＭＡＵ５に隣接する位置に、同軸ケーブル１を挾み込んでシールドタップコネクタ４１０を配置し、同軸ケーブル１のシールド構造物に電気的に接続させる。さらに、ＭＡＵ５とシールドタップコネクタ４１０とが装着された両端に近接させて、同軸ケーブル１を挾み込んでフェライトコア３００を装着する。フェライトコア３００は、少なくとも１つが装着され、フェライトコア３００の装着される位置は、ＭＡＵ５のタップブロック５ａおよび５ｂの両端の少なくとも一方か、ＭＡＵ５とシールドタップコネクタ４１０とが装着された両端の少なくとも一方でもよい。また、前述した接地板は、建家のコンクリート床面に密着させて敷設され、粘着テープ等で床に固定させる。また、それぞれが長さ０．５ｍ以下で断面積１ｍｍ2以上の導線複数本以上を用いて、シールドタップコネクタ４１０に各接続線の一端を接続し、この接続線の他の一端を接地板の複数の突起端子に、それぞれ接地板上に互いに離れた位置で分散接続する。
【００６３】本発明の実施の形態では、高周波接地を、標準的な資材、施工法で実施することを狙って、実験を重ね、費用対効果の点で最も良好な結果が得られる方法として上記のようにしたのである。従って、上記の高周波接地板の大きさが多少大きくても小さくても勿論差し支えないが、標準化の点、材料取りの経済性などから上記寸法を定めた。なお、インピーダンス測定の結果では、接地板の材質や厚さも、殆ど効果には影響しない。これに対して、接続線の長さの上限は是非この程度に抑えることが重要である。しかし、接続線の材質や断面積の影響は小さい。断面積もあまり細くすれば取扱い中に断線する恐れがあるから一応１ｍｍ2以上の銅線とした。また、接地板の周縁端面部がフリーアクセス床板の支持脚に触れて電気的接続状態となってしまって接地板の静電容量の効果が現れなくなる場合が実際には意外に多く発生しており、この端面部の絶縁について特に注意しなければならない。
【００６４】以上のように接続させることにより、ノイズ低減装置であるシールドタップコネクタ４１０と、フェライトコア３００と、高周波接地装置４００とが接続される。
【００６５】つぎに、本実施の形態において、フェライトコアとシールドタップコネクタ４１０と高周波接地装置とを用いることによりノイズが低減される理由を説明する。
【００６６】フェライトコア３００のみを用いて十分なノイズ抑制効果を得るためには、ＭＡＵ５において高周波電流のバイパス路が必要である。ところで、ＭＡＵの内部には、ＭＡＵが過渡的な電磁干渉を受けた場合にそのエネルギーをＡＵＩケーブル（ＭＡＵとＤＴＥとを接続させるケーブル）の全体シールドとＤＴＥの接地線とを通して大地にバイパスさせる回路が設けられている。ＪＩＳ Ｘ ５２５２規格によれば、バイパス回路のインピーダンスは、６０Ｈｚにおいて２５０ｋΩ以上で、３ＭＨｚから３０ＭＨｚで１５Ω以下と規定されている。実際のＭＡＵでは、この規定を満足させるために、同軸ケーブルのシールド部分と、ＡＵＩケーブルを接続するコネクタの金属製勘合部（ＡＵＩケーブルの全体シールドが接続される部分）との間に、例えば１ＭΩの固定抵抗器と０．０１μＦのコンデンサを並列接続した回路が形成されている。しかし、ＡＵＩケーブルの長さは５０ｍまで許容されているうえにＤＴＥの接地線の長さは不定であり、ＭＡＵから見たバイパス路の１ＭＨｚ以上の高周波インピーダンスは、並列共振を起こして、インピーダンスが急激に上昇する周波数が多数存在するため非常に不安定である。このように、ＤＴＥの接地線が長く、インダクタンス素子であるフェライトコア３００を用いただけでは、ＭＡＵ５から見た場合のインピーダンスは、高インピーダンス状態になり、十分なノイズ抑制効果は期待できない。
【００６７】一方、ＭＡＵが備えている高周波電流バイパス路とは別系統の高周波接地装置を備えた場合の本発明の実施形態における接続状態を図１５に等価的に示す。図１５において、接地板は、微小コンデンサの集合体とみなすことができ、フェライトコア３００のインダクタンス素子とこの接地板とにより、１０ＭＨｚぐらいの高周波数においては直列共振の状態になり、ＭＡＵ５から見た場合の接地インピーダンスは、低インピーダンス状態になる。このため、同軸ケーブル１のシールド構造物の表皮を流れるノイズ電流は、フェライトコア３００のインダクタンス素子とコンデンサと見做せる接地板を介して大地にバイパスされる。また、ＭＡＵ５の同軸ケーブル１から引き出した信号接点およびシールド接点から見た同軸ケーブルのシールド構造物のインピーダンスは、フェライトコア３００のインダクタンス素子の作用で高インピーダンス状態となるため、ＭＡＵ５の同軸ケーブルから引き出した信号接点およびシールド接点に結合するノイズを低減することができる。
【００６８】このように構成したノイズ低減装置において、シールドタップコネクタ４１０の端子４１１から見た大地間の容量性インピーダンスの実測値は、２０ＭＨｚで２０Ω以下となった。なお、ＪＩＳ Ｘ ５２５２規格では、１つのケーブルセグメントは１点接地とすることが規定されている。この高周波接地回路の６０Ｈｚにおけるインピーダンスは１ＭΩ以上であるので、この高周波接地回路によって、同軸ケーブルの１点接地が崩されることはない。
【００６９】同軸タップコネクタ方式のＭＡＵが取り付けられている同軸ケーブルが静電気放電により放出される過渡電磁波に曝されたとき、同軸ケーブルに誘起するノイズ電圧の実測値は、図１６で示す通りであった。また、図１７に、その実験の構成図を示す。以下に、実験の手順を示す。
【００７０】(1)周囲に対して電気的に絶縁したフロア・パネルＡと、接地されたフロア・パネルＢを所定の間隔を隔てて配置する。なお、これらのパネルＡ、Ｂの下方には、接地された銅板Cが、床に配置されている。パネルＡおよびＢは、支持脚９０１により絶縁された状態で、銅板Ｃ上に支持されている。
【００７１】(2)ケーブルの両端を特性インピーダンスに等しいターミネータ（図示せず）で終端した供試同軸ケーブル１を、ケーブル１の中央がフロア・パネルＡとフロア・パネルＢの対向面と一致する位置に配置する。
【００７２】(3)内部抵抗が極めて高い（公称２ＧΩ）高圧電源装置９１０を、導電ゴムひも（２０ｋΩ／ｍ）９１１用いて、絶縁されたフロアパネルＡと接続する。また、フロアパネルＡに導電ゴムひも９２１を介して円盤電極９２２を接続し、この円盤電極９２１に表面電位計９２０の電位検出用の電極９２３を対向させる。この状態で、高圧電源装置９１０により、フロアパネルＡを所定の電圧（表面電位計９２０の指示値）に帯電させ、接地されたフロアパネルＢとの隙間で放電を起こす。なお、実際は、試験しようとする電圧で放電が起こるように、両パネル間の間隔を調整する。
【００７３】(4)供試同軸ケーブル１の片側のターミネータの位置にディジタル式のオシロスコープ（図示せず）を接続して、供試同軸ケーブル１に誘起するノイズ電圧を測定する。
【００７４】(5)実験は、ＭＡＵが一つも接続されていない供試同軸ケーブルＡ（リンク・セグメントに相当）と、ケーブルの中央位置に１個だけＭＡＵを接続した供試同軸ケーブルＢ（ケーブル・セグメントに相当）と、ケーブルの中央位置に１個だけＭＡＵを接続し、前述したフェライトコアのみを装着した供試同軸ケーブルＣと、ケーブルの中央位置に１個だけＭＡＵを接続し、本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置を装着した供試同軸ケーブルＤとの４種類に対して行った。なお、供試同軸ケーブルＢ、ＣおよびＤのＭＡＵには、分岐ケーブル（ＡＵＩケーブル）およびデータ端末装置（ＤＴＥ）は接続しない。図１６においては、供試同軸ケーブルに誘起したノイズ電圧のピーク・ツー・ピーク値を、フロア・パネルＡ、Ｂ間の放電電圧毎にプロットしたグラフである。図１６に示したように、ＭＡＵを接続した同軸ケーブルＢに誘起するノイズ電圧は、ＭＡＵが接続されていないケーブルＡに比べて約１０００倍増加する。しかも、その電圧は、データ通信を行うときにケーブル上を伝播する信号の定格振幅（約２Ｖ）に対して、数倍の振幅に達している。また、フェライトコアのみを装着した供試同軸ケーブルＣおよび本発明の実施形におけるノイズ低減装置を装着した供試同軸ケーブルＤにおいては、放電電圧を２ｋＶにしたときのみ測定した。この結果、同軸ケーブルＢに誘起するノイズ電圧に比べて、同軸ケーブルＣでは約１／２に減少し、同軸ケーブルＤでは約１／４に減少した。このように、フェライトコアと高周波接地装置とを用いた本発明の実施の形態によれば、よりノイズ電圧を低減させることができる。
【００７５】
【発明の効果】本発明のノイズ低減装置によれば、同軸構造の伝送媒体で静電気放電で放射される過渡的な電磁波等の電磁干渉によるノイズを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置の構成図。
【図２】JIS X 5252 規格が示す、10BASE5 形式ベースバンド同軸システムのシステム構成例を示すブロック図。
【図３】（ａ）JIS X 5252 規格が示す、同軸タップ・コネクタの概念を示す斜視図、（ｂ）JIS X 5252 規格が示す、代表的な同軸タップ・コネクタ回路を示す説明図。
【図４】同軸タップコネクタ方式ＭＡＵの一般的な接続方法を示す説明図。
【図５】本発明の実施の形態におけるシールドタップコネクタの構成図。
【図６】本発明の実施の形態において用いられるブレード端子の一例を示し、（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図。
【図７】（ａ）本発明の実施の形態における高周波接地装置の外観図。
（ｂ）本発明の実施の形態におけるＬ字タブ端子の外観図。
（ｃ）本発明の実施の形態における接続ケーブルの外観図。
【図８】（ａ）本発明の実施の形態における高周波接地装置のＴ字タブ端子を用いる場合の外観図。
（ｂ）本発明の実施の形態におけるＴ字タブ端子の外観図。
【図９】（ａ）本発明の実施の形態における高周波接地装置の切り込み端子を用いる場合の外観図。
（ｂ）本発明の実施の形態における高周波接地装置の切り込み端子を起こした場合の外観図。
【図１０】高周波接地板の等価モデルの説明図。
【図１１】本発明の実施の形態における接地板を５本の接続線で接続する際の接続位置を示す図。
【図１２】接続線が１本の場合の微小コンデンサの働きを示す模式図。
【図１３】接続線が５本の場合の微小コンデンサの働きを示す模式図。
【図１４】本発明の実施の形態における接地方法を模式的に説明する図。
【図１５】本発明の実施形態における接続状態を等価的に示す説明図。
【図１６】供試同軸ケーブルＡ、Ｂ及びＣの夫々に誘起したノイズ電圧のピーク・ツー・ピーク値を、フロア・パネル間の放電電圧毎にプロットしたグラフ。
【図１７】過渡電磁波に曝されることによって、同軸ケーブル端に誘起するノイズ電圧を調べる実験の構成を示す説明図。
【符号の説明】
１…同軸ケーブル、２…分岐ケーブル（ＡＵＩケーブル）、３…データ端末装置、５…媒体接続ユニット（ＭＡＵ）、５ａおよび５ｂ…タップブロック、５０…コネクタハウジング、３００…フェライトコア、４１０…シールドタップコネクタ、４１１…接続端子、４００…高周波接地装置、４０１…端子、４０２…接続線、１０２…外皮、１０３…シールド構造物、１０４…絶縁層、１０５…中心導体、４１０ａおよびｂ…ブロック、４１２…締め付け用ボルト、４１３…ブレード端子、５６２および５６８…凹部、５３１…ブレード支持部、５３２…ブレード、５３５…貫通孔、１００…Ｌ字タブ端子、１１０…接地板、１２０…絶縁フィルム、１０２および２０２…座部、１０４および２０４…結合部、１０６および２０６…ロック穴、１３０…ビニール絶縁電線、１４０…圧着端子、１５０…差し込み型接続端子、２００…Ｔ字タブ端子、９１０…高圧電源装置、９２１および９１１…導電ゴムひも、９２２…円盤電極、９２３…電極、９２０…表面電位計、９０１…支持脚。
【特許請求の範囲】
【請求項１】中心導体、絶縁層、シールド構造物および外皮を有する同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合の伝送媒体のノイズ低減装置であって、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、当該伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタと、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、前記伝送媒体が挿入接続されるインダクタンス素子と、導電性の接地板と、前記導電性の接地板と前記シールドタップコネクタとを電気的に接続させる複数の接続線とを有し、前記シールドタップコネクタは、前記複数の接続線が接続され、前記伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続される接続端子を備えることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項２】請求項１において、前記接地板は、前記複数の接続線が各々接続される複数の端子を備えることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項３】請求項１において、前記インダクタンス素子は、前記伝送媒体を間に挾んで結合される２つのブロックを備えるフェライトコアであることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項４】請求項１において、前記シールドタップコネクタは、前記伝送媒体の外皮を貫通してシールド構造物と接続するための少なくとも１のブレードと、前記ブレードを支持するブレード支持部と、前記伝送媒体を間に挾んで結合される２つのブロックとをさらに備え、前記ブレード、前記ブレード支持部および前記２つのブロックのうち一方のブロックは、導体で形成され、前記一方のブロックは、前記ブレード支持部に接触し、前記接続端子を備えることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項５】請求項１において、前記接地板は、当該接地板の一方の面の周辺の端部と、他方の面とが絶縁加工されていることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項６】請求項２において、前記接地板の複数の端子の各々は、当該端子の各々が配置される位置を円の中心と仮定したときの任意長の同一半径の各々の円が、前記接地板の平面上において、重ならないような位置に配置されていることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項１】中心導体、絶縁層、シールド構造物および外皮を有する同軸構造の伝送媒体を分岐して利用する場合の伝送媒体のノイズ低減装置であって、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、当該伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続されるシールドタップコネクタと、前記伝送媒体の分岐部分に隣接し、前記伝送媒体が挿入接続されるインダクタンス素子と、導電性の接地板と、前記導電性の接地板と前記シールドタップコネクタとを電気的に接続させる複数の接続線とを有し、前記シールドタップコネクタは、前記複数の接続線が接続され、前記伝送媒体のシールド構造物に電気的に接続される接続端子を備えることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項２】請求項１において、前記接地板は、前記複数の接続線が各々接続される複数の端子を備えることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項３】請求項１において、前記インダクタンス素子は、前記伝送媒体を間に挾んで結合される２つのブロックを備えるフェライトコアであることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項４】請求項１において、前記シールドタップコネクタは、前記伝送媒体の外皮を貫通してシールド構造物と接続するための少なくとも１のブレードと、前記ブレードを支持するブレード支持部と、前記伝送媒体を間に挾んで結合される２つのブロックとをさらに備え、前記ブレード、前記ブレード支持部および前記２つのブロックのうち一方のブロックは、導体で形成され、前記一方のブロックは、前記ブレード支持部に接触し、前記接続端子を備えることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項５】請求項１において、前記接地板は、当該接地板の一方の面の周辺の端部と、他方の面とが絶縁加工されていることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【請求項６】請求項２において、前記接地板の複数の端子の各々は、当該端子の各々が配置される位置を円の中心と仮定したときの任意長の同一半径の各々の円が、前記接地板の平面上において、重ならないような位置に配置されていることを特徴とする伝送媒体のノイズ低減装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図１０】
【図１１】
【図１５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図１０】
【図１１】
【図１５】
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【図８】
【図９】
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【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１６】
【公開番号】特開平１０−１１６６３８
【公開日】平成１０年（１９９８）５月６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−２７０６８１
【出願日】平成８年（１９９６）１０月１４日
【出願人】（０００２３３４９１）日立電子サービス株式会社 (394)
【公開日】平成１０年（１９９８）５月６日
【国際特許分類】
【出願日】平成８年（１９９６）１０月１４日
【出願人】（０００２３３４９１）日立電子サービス株式会社 (394)
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