微細同軸線束を実現低損耗高伝送するにはどうすればよいですか

情報が高速に発展する時代に、デバイス内部の接続設計は次第にミクロ化と高密度化に向かっています。その中で、「極細同軸線束」（micro coaxial cable）は薄くて柔軟で、高周波伝送能力を持っているため、スマートデバイス、モバイル端末、通信モジュール、精密医療機器などに広く応用されています。しかし、線径が細くなるにつれて、信号伝送損失の問題がますます顕著になります。本稿では、極細同軸線束の損失原因を多角的に解析し、技術的な最適化の実行可能な道筋を議論します。

一、極細同軸線束主要損耗タイプ分析
插入損失（Insertion Loss）は最も直接的なエネルギー減衰の表現です。信号が送信端からケーブルを通じて受信端に伝播する際、一部のエネルギーは導体抵抗および媒体損失のために熱に変わり失われます。非常に細い同軸線の導体面積が小さく、伝送周波数が高いため、信号の皮層効果が顕著になり、エネルギーが導体の表面に集中し、損失が増加します。
反射損失（Return Loss）は、主にインピーダンス不適合によるものです。ケーブル、コネクタ、またはPCBインターフェースのインピーダンスが一致しない場合、一部の信号が元の端に反射され、エネルギーの無駄と信号干渉が引き起こされます。特に極細の線構造では、加工精度の要求が高く、少しでも偏差があると反射効果が拡大する可能性があります。
さらに、驻波比（VSWR）に関連する損耗も見過ごすことができません。阻抗の不釣り合いは驻波を引き起こし、信号が伝送経路の中で反射を重ね合わせることになります。これにより、伝送効率が低下します。設計精度を厳しく管理し、各コンポーネントの阻抗の一致性を保証することで、このような損耗を大幅に減少させることができます。

二、構造と素材の最適化が性能に与える影響
極細同軸線の伝送性能は、その幾何形状と材料特性に依存します。導体が細いほど、抵抗が大きくなり、損耗も増加します。寸法と性能をバランスさせるために、エンジニアは通常、低い絶縁損耗材料、例えば高性能のPTFEやフロルポリマーを使用して、絶縁体によるエネルギー減衰を低減します。例えば、医療画像装置では、低損耗絶縁体の超細同軸線を使用することで、伝統的なケーブルよりも信号減衰が約10%低くなります。また、ケーブルが長いほど損耗が顕著になるため、システムの配線では、できるだけ伝送経路を短くし、不必要な曲がりを減らすことが重要です。

三、伝送経路最適化による向上
高速伝送シーン、例えばチップとI/Oモジュールの近距離接続では、従来のPCB走線（トレース）の損耗が顕著です。極細の同軸線をジャンパーハーネスとして使用し、低断面高密度コネクタを組み合わせることで、高频信号の伝送経路を短くし、インサーションと反射損耗を減少させることができます。この方法は13–17GHzの高频域で特に優れており、信号完整性（SI）が明らかに向上し、そのため多くのハイエンドデバイスで採用されています。

第4章 製造工法と設置方法の影響
極細同軸線は工芸精度に対して非常に敏感です。線束が曲げたり巻かれたりする過程で応力が均等に分布しないと、屏蔽層の構造が損傷したり媒体が変形したりし、その結果信号損失が増加します。生産過程で、剥き取り、溶接、または圧着の工芸が適切に管理されない場合、インピーダンスの急激な変化や不良な接触が引き起こされ、反射とエネルギー損失が発生します。したがって、精密な製造機器と自動化された組み立てフローは、信号品質を確保する鍵となります。
極細同軸線束の信号損耗は、導体構造、媒体材料、阻抗マッチング、加工精度及び設置方法などの多様な要因に影響される。材料の最適化、精密なデザイン、正確な工芸と合理的な配置を通じて、信号の減衰を効果的に低減し、システムの伝送安定性と信頼性を向上させることができる。
わたしは【蘇州慧成元電子】，長期専念して高速信号ラインビンドと極細同軸線ビンドの設計・カスタマイズを行い、高性能で信頼性の高い高速接続ソリューションを提供することを目指しています。関連するご要望や詳細についてのご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください：張經理 18913228573（ライン同号）。