高速差分信号布线における極細同軸線設計のポイント

電子機器が薄型軽量化の傾向にありますので、高速信号伝送に対するデザインはより高い要求を呈しています。極細同軸線（micro coaxial cable）は径が小さく、柔軟性に優れ、遮蔽性能が優れているため、高速デジタル信号の伝送に常用されています。従来のPCB差分布線に比べて、極細同軸線を使用した差分対として時には特別なデザインや工芸の詳細に注意を払う必要があります。これにより信号の完全性とシステムの信頼性を確保します。


 

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一、インピーダンス制御と差分マッチング

差分信号デザインの核心はインピーダンスマッチングにあります。極細同軸線は通常単端インピーダンスが50Ωですが、差分ペアの場合には約100Ωの差分インピーダンスを維持する必要があります。デザインでは、インターフェース標準（例えばMIPI、USB、LVDSなど）に応じて適切なスペックの同軸線を選択し、2本の線の長さと構造をできるだけ一致させ、インピーダンス不マッチによる信号反射や間遠干渉を避ける必要があります。

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二、等長保持と信号同期

極細同軸線は柔らかく曲がりやすいですが、配線の過程で二本の線の長さが大きく異なる場合、信号偏斜（skew）が発生し、信号到達時間が異なることになります。これにより同期に影響を与えます。配線の前に経路を計画し、合理的な配線方法を通じて長さを均等に保つことをお勧めします。特に高速インターフェースでは、数ミリの差でも信号品質に影響を与えることがあります。

 

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三、曲げ半径およびシールド制御

極細同軸線の直径が非常に小さいため、曲げ半径に対する要求が高くなります。曲げが急激すぎると内导体に損傷を与え、電気的特性を変える可能性があります。通常、最小曲げ半径は線径の5-10倍と推奨され、長時間の機械的応力を避けることが重要です。自社の屏蔽層が外部の干渉を低減するとは言え、複数の同軸線が並行に配置されている場合、依然として干渉が発生する可能性があります。したがって、適切な間隔を保つか、屏蔽接地方式を最適化し、差分対間の相互干渉を避けることが重要です。


 

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第四、コネクタの選択と組立技術

極細同軸線は通常、ミニチュアコネクタと組み合わせて使用されます。例えば、MIPIインターフェースの超小ピッチFPC/BTBコネクタです。組立工芸は、接点の信頼性と接地の完全性を確保する必要があります。また、過度な引張やねじれを避ける必要があります。ケーブルの性能が良くても、組立が適切でないと長期の安定性や信号伝送品質に影響を与えることがあります。

極細同軸線は高速差分対として軽量化設計と高帯域幅の要求を満たすことができますが、設計と工芸に高い要求があります。使用中には、インピーダンスマッチング、線長の一致、曲げ半径と屏蔽の最適化、およびコネクタと組立工芸に注意を払うことで、高速信号伝送の安定性と信頼性を保証する必要があります。

わたしは【蘇州汇成元電子科技】，長期的に高速信号ラインビンドと極細同軸線ビンドの設計・カスタマイズに専念し、安定・信頼性の高い高速接続ソリューションを提供することに取り組んでいます。関連するご要望や詳細についてのご質問があれば、お気軽にお問い合わせください：張经理 18913228573（微信同号）。