Twinaxialケーブルハーネスとは?

Twinaxialケーブルは、通常、差動信号に使用される2本の中心導体での構成となってます。2本の導体は分離され、ゴムやプラスチックのような絶縁体で囲まれています。細線同軸ケーブルのように、絶縁のためにこれらの導体の周りに誘電体の外層、グランドリターン電流用の金属製外部導体シールドとPVCタイプの外部ジャケットがあります。Twinaxialケーブルは、低電圧、低スキュー、厳密な位相整合信号を使用する高速デジタルデータ伝送に適しています。また、これらのケーブルは、PCBトレースよりも熱放散が少なく、信号損失が少ないため、基板上のデバイスの相互接続に使用できます。システムで要求されるシグナルインテグリティ性能に基づき、I-PEXコネクタで使用するさまざまなサイズのTwinaxialケーブルを用意しています。

Why Twinax Harness_1
AWG (size)
Characteristic impedance (ohm)
C.C.O.D : Center Conductor Outer Diameter
Wire .O.D.
(Outer Diameter)
(mm)
(height x width)
Color
Rating Temperature (℃)
#40
90
0.09
0.38×0.59
Blue
80
100
0.09
0.41×0.62
Blue
80
#42
105
0.075
0.35×0.54
Blue
80

 

異なるサイズのTwinaxialケーブルの挿入損失性能を下記のグラフと表に示します。

Why Twinax Harness_2
図1. Twinaxialケーブルの挿入損失性能
 
(dB)
10 GHz
20 GHz
30 GHz
40 GHz
*内部導体素材
#4
Twinaxial cable AWG#40 90ohm
-3.34
-5.92
-9.29
-13.42
Sn Plated Sn-Cu Alloy
#5
Twinaxial cable AWG #40 90ohm
-3.05
-5.28
-7.68
-10.09
Tinned copper alloy
#6
Twinaxial cable AWG #40 100ohm
-3.18
-5.44
-7.58
-9.62
Tinned copper alloy
#7
Twinaxial cable AWG #42 105ohm
-2.94
-4.44
-5.98
-7.94
Silvered copper alloy

AWG#42ケーブルはAWG40ケーブルより損失が少ないですが、これは内部導体メッキの効果によるものと考えられます。

 

Twinaxialケーブルアッセンブリには、オプションのメカニカルロック付きシールドコネクタと非シールドコネクタの両方を準備しています。比較的離れた場所に部品が配置された設計で、PCBトレース上を移動する低速信号は、信号間の干渉が少ないため、EMIシールドなしのコネクタを使用することができます。しかし、比較的小型でコンパクトな設計の高周波信号には、信頼性の高い接続のためにZenShield®とオプションのメカニカルロック機能を備えた完全シールドコネクターを推奨します。

AWG 40および42サイズのTwinaxialケーブルは、CABLINE®-VS、CABLINE®-VS II、CABLINE®-CA、CABLINE®-CA IIおよびCA II PLUS、CABLINE®-UMシリーズ製品に使用することができ、使用するケーブルの物理的サイズや損失プロファイルが異なる場合でも、電気的および機械的な設計の柔軟性を提供する完全なハーネスソリューションを提供します。

ZenShield®は、Twinaxia;ケーブル用のCABLINE®-VS II、CABLINE®-CA II、CABLINE®-CA II PLUSで提供される完全な360度金属シールドです。ZenShield®を使用することで、EMIやスイッチングノイズを最小限に抑え、高密度で混雑したPCBレイアウトでも完全なハーネスを実現できます。同様に、CABLINE®-VS/ VS II、CABLINE®-CA、およびCABLINE®-CA II/ CA II PLUSシリーズ製品にもメカニカルロック機能が搭載されており、振動や可動部の多いアプリケーションでの信頼性と堅牢性が向上します。

CABLINE -CA IIP PLUS CABLINE®-UM

   図2. CABLINE®-CA IIP PLUSとCABLINE®-UMのケーブルアッセンブリ

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Size of Twinax cable
AWG (size)
Characteristic impedance (ohm)
C.C.O.D : Center Conductor Outer Diameter
Wire .O.D.
(Outer Diameter)
(mm)
(height x width)
Color
Rating Temperature (℃)
#40
90
0.09
0.38×0.59
Blue
80
100
0.09
0.41×0.62
Blue
80
#42
105
0.075
0.35×0.54
Blue
80

Insertion Loss performance of different sizes of twinaxial Cables is shown in the Graphs and table below.

Insertion LossInsertion (S4P)
 
(dB)
10 GHz
20 GHz
30 GHz
40 GHz
*Inner Conductor Material
#4
Twinaxial cable AWG#40 90ohm
-3.34
-5.92
-9.29
-13.42
Sn Plated Sn-Cu Alloy
#5
Twinaxial cable AWG #40 90ohm
-3.05
-5.28
-7.68
-10.09
Tinned copper alloy
#6
Twinaxial cable AWG #40 100ohm
-3.18
-5.44
-7.58
-9.62
Tinned copper alloy
#7
Twinaxial cable AWG #42 105ohm
-2.94
-4.44
-5.98
-7.94
Silvered copper alloy

AWG #42 cable has less loss than the AWG40 cable, but this is thought to be due to the effect of the Inner conductor plating.

 

Both shielded and unshielded connectors with optional mechanical lock are available for twinaxial cable assemblies. Low speed signals traveling on the PCB traces in designs with components that are placed relatively away from each other can use the connectors with out EMI shield since there is little intererence between the signals. However, for higher frequency signals in relatively smaller, compact designs fully shielded connectors with ZenShield® and optional mechanical locking feature are offered for reliable connectivity. 

AWG 40 and 42 size twinaxial cables can be used with CABLINE®-VS, CABLINE®-VS II, CABLINE®-CA, CABLINE®-CA II and CA II Plus and CABLINE®-UM series products to offer a complete harness  solution that offers both electrical and mechanical flexibility in design with different physical sizes and loss profiles of cables used. 

ZenShield® is complete 360 degree metallic shielding offered in CABLINE®-VS II,  CABLINE®-CA II and CABLINE®-CA II PLUS for twinaxial cables. With ZenShield®, EMI  and switching noise is minimized for complete harness in high density, crowded PCB layouts. Similarly, mechanical locking feature is offered in CABLINE®-VS/ VS II, CABLINE®-CA and CABLINE®-CA II/ CA II PLUS series products for additional reliability and robustness in applications with high vibration and moving parts.

CABLINE® -CA IIP PLUS and CABLINE®-UM Series Cable Assemblies

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