同軸ケーブルとは

同軸ケーブル(どうじくけーぶる/英語:Coaxialcable)とは、電気通信に使われる被覆電線の一種です。

断面は同心円を何層にも重ねたような形状であり、主に高周波信号の伝送用ケーブルとして無線通信機器や放送機器、ネットワーク機器、電子計測器などに用いられています。

1880年に、オリヴァー・ヘヴィサイドによって発明されたそうです。
直流や低周波で、幅広く使用されています。また、材料や設計にもよるが、高周波ではミリ波まで幅広い周波数範囲の伝送ができます。

一例として、テレビ受像機や無線機とアンテナとをつなぐ給電線用、計測機器の信号や音声信号、映像信号の伝送用、旧規格のLAN(MAP、10BASE2や10BASE5)など構内回線網の接続用、高周波信号の伝送を中心とした機器内部の配線用などがあります。
特徴・特長として、不平衡接続であること、外部への電磁波の漏れが少ないこと、ある程度の柔軟性があること、などがあります。

なお、特性インピーダンスが特に指定されないようなものは「シールド線」として「同軸ケーブル」とは区別することもあります。
同軸ケーブルと組み合わせて使用されるコネクタには、使用する周波数帯やインピーダンス特性により、いくつかのタイプがあります。

同軸ケーブルの基本構造

一般的には円形をした内部導体を絶縁体が囲みます。
また、その周囲を外部導体が囲み、
そして、最後にシース(ビニル/保護被覆)で覆っています。

ケーブルを切断した断面が、
軸を同じくした円筒を入れ子にしたような形状に見えることから、
「同軸ケーブル」と呼ばれます。

一般的な原材料ですが、
絶縁体は、ポリエチレンです。
外部導体は、細い銅線を編んだ編組線(へんそせん)と呼ばれるものが多いのですが、
銅箔またはアルミニウム箔などの金属箔を用いたものもあります。
これは精密測定や極超短波以上の周波数で使用するために、高周波帯での遮蔽率を高めることが目的になります。

同軸ケーブルを使用する利点

同軸ケーブルは高周波信号を効率よく伝送すると共に、外来電波やノイズの影響を最小限にできるため、放送局、中継所、工場などで、また音声信号や映像信号からマイクロ波信号伝送まで、様々な場所や用途で使用されています。

同軸ケーブルの歴史

1880年 オリヴァー・ヘヴィサイドによって発明された。 (ヘヴィサイドは、イギリスの物理学者で、伝送線路の表皮効果に関する研究などを行っていた。)
1934年(昭和9年) S.A.Schel Knoff(アメリカ)同軸伝送路及び円筒遮蔽電磁理論を発表
1937年(昭和12年) 日本における同軸ケーブル試作開始
1941年(昭和16年) 日本において運用開始
1951年(昭和26年) ポリエチレン絶縁ビニルシース通信ケーブルを採用(各電力/電鉄会社)
1953年(昭和28年) 発泡ポリエチレン(PEF)ケーブルの製造開始
1954年(昭和29年) テレビカメラ用ケーブルの製造開始
1963年(昭和38年) 太平洋横断海底同軸ケーブルの製造開始
1962年(昭和37年) セミリジッドケーブルの誕生?!
1964年(昭和39年) 漏洩同軸ケーブルの製造開始?!
1988年(昭和63年) 高周波フレキシブルケーブル誕生?!

同軸ケーブルの材質に関して

中心導体(内部導体)
軟銅線 一般的な絶縁編組ケーブルに使用します。
銅被覆鋼線 軟銅線よりも切れにくいケーブルです。
銀メッキ軟銅線 RG規格のケーブルで好まれます。
すずメッキ軟銅線 極細同軸ケーブル(1.48φ)で好まれます。
銀メッキ銅被覆鋼線 テフロンケーブルで好まれます。
 
絶縁体
PE ポリエチレン  一般的な絶縁体です。
TFE 四フッ化エチレン  温度特性〇
PTFE フッ素樹脂  温度特性〇
QE 架橋発泡ポリエチレン  性能が良いケーブルに使用されます。
   
外部導体
軟銅線 一般的な外部導体です。
銀メッキ軟銅線 遮蔽性〇
すずめっき軟銅線 遮蔽性◎
銅箔 遮蔽性〇
アルミ箔 遮蔽性〇
銅パイプ 遮蔽性◎
   
シース
PVC ポリ塩化ビニール 使用温度範囲 -15~60℃
PE ポリエチレン  使用温度範囲 -40~75℃ 対候性〇
TFE 四フッ化エチレン  使用温度範囲 -70~250℃
FEP フッ化エチレンプロピレン  使用温度範囲 -70~200℃
耐熱PVC 使用温度範囲 -40~105℃

 

同軸ケーブルの名前に関して

MIL規格の同軸ケーブルはRG-00という言い方を一般的にはします。
RGの順番は制定した順番のようです。A/U、B/U、C/Uなどは、リビジョンの違いです。全く性能が同じものも存在します。
JIS規格の同軸ケーブルは50Ωタイプは0D、75Ωタイプは0Cという言い方をします。

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