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同軸コネクタ

同軸コネクタとは同軸ケーブル(詳細はこちら)と装置(電気器具)を接続するための部品です。
コネクタの形状は国際規格で決まっており、同じ種類のコネクタであれば異なるメーカーでも接続できます。
基本的に接続部は、オスとメスの形状になっており、それぞれの名称をプラグ(オス)、ジャック(メス)と呼びます。

同軸ケーブルは、電気通信に使われる被覆電線の一種です。
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複数のタイプがあります。

同軸ケーブルの基本構造

断面は円形状となっており、中心は、信号を伝送する銅線(内部導体)、その周りを絶縁層(絶縁体)で囲み、さらに外側に、シールド(外部導体)、最後にシース(ビニル/保護被覆)で覆っている通信ケーブルです。
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。

同軸ケーブルの基本構造
同軸ケーブルの基本構造

豆知識:ケーブルの種類

外部導体はつなぎ目継ぎ目の無い金属管が望ましいのですが、曲げにくくなってしまうので、一般の同軸ケーブルには、曲げやすい編み銅線を使用しています。編み銅線は漏洩特性が金属管に比べて劣化するので、編み銅線を二重構造にしたり、絶縁体の上にアルミ箔・銅箔を巻いて漏洩特性を良くしているケーブルもあります。

同軸ケーブルの特長

シールド線と異なり特性インピーダンスと減衰量が保証され、使用周波数特性は一般的に1MHz~2GHz。
耐久性に優れ、設置が簡単で、長距離にわたって信号を伝送できるよう設計されており、主に高周波信号の伝送用ケーブルとして、ネットワーク機器、電子計測器、放送・映像の配信に使用されています。

豆知識:同軸ケーブルのインピーダンス

同軸ケーブルのインピーダンスは、交流に対する抵抗のようなもので、50Ωと75Ωが一般的です。
50Ωは主に無線機等の電力の伝送用、75Ωは主にテレビ受像機等の映像・音声信号伝送用となります。
JIS規格の場合、製品名に「D」が付くと50Ω(3D-2V、5D-2Vなど)、「C」が付くと75Ω(3C-2V、5C-2Vなど)の同軸ケーブルとなり、
同軸コネクタもインピーダンスを合わせて整合をとることが好ましいです。

上記2種類が一般的となった背景は、以下の通りです。
 ・ケーブル絶縁体には当初空気が用いられ、最適な(損失が少ない)導体径比(外部導体内径/内部導体外径)にすると約75Ωとなったため
 ・ケーブル絶縁体にポリエチレンが主に用いられてからは、導体径比を最適にすると約50Ωとなったため。

同軸コネクタの周波数帯域

オス開口部とメス開口部で、中心コンタクト同士を接続させることを、「勘合」するといいます。
機能分類ごとの勘合組み合わせは、以下の通りです。
同軸コネクタの機能分類

基本的に、オス開口部にはオス中心コンタクトが使われ、メス開口部にはメス中心コンタクトが使われます。
プラグとジャックは、それぞれ中心コンタクトが同軸ケーブルの芯線と半田付け(一部製品は圧着)しています。

中心コンタクトとケーブル芯線を半田付け

オス中心コンタクトを半田付け

オス中心コンタクトを半田付け

メス中心コンタクトを半田付け

メス中心コンタクトを半田付け

中心コンタクトとケーブル芯線を圧着

オス中心コンタクトを圧着

オス中心コンタクトを圧着

メス中心コンタクトを圧着

メス中心コンタクトを圧着

◎専用工具が必要だが、施工効率は良い

豆知識:リバースタイプとは

海外製の無線通信機器では、リバースタイプが存在します。
プラグでメスコンタクト、ジャックでオスコンタクトが採用され、通常と逆となります。

各機能分類ごとに、様々な形状の製品をラインナップしており、利用シーンに応じて使い分けて頂いております。
以下、代表的な形状です。

ケーブルの取付時の接線方法には、大きく以下の3種類があります。

締付

コネクタボディがシェルと締付金具に分かれている。ケーブルがボディに入った状態で締付金具を挟み、スパナで締め付ける。
◎専用の工具は不要。ケーブルが長い場合、締付タイプは安心。
△圧着タイプより高価

オス中心コンタクトを圧着

矢印.png
メス中心コンタクトを圧着

スパナで締め付ける

圧着

コネクタボディがシェルとスリーブに分かれている。ケーブルがボディに入った状態でスリーブを挟み、圧着工具で締め付ける。
◎締付タイプより安価で、接線も簡単。
△専用の圧着工具が必要。ケーブルが長い場合、圧着が甘いと抜けやすい。

オス中心コンタクトを圧着

矢印.png
メス中心コンタクトを圧着

専用工具で圧着

半田

通常の同軸ケーブルではほぼないが、セミリジッド・セミフレキなどに取り付けるコネクタは、半田付けとなる。

前述した通り、同軸コネクタは同軸ケーブルと装置を接続するための部品です。
装置の大きさや設置場所、使用周波数帯に応じて、同軸コネクタの選定をして頂きます。
以下、製品用途例に応じ、よく使われる同軸コネクタの種類を記載致します。

テレビアンテナ・テレビ

テレビカメラ・監視カメラ

防災無線

携帯向け移動体通信基地局

無線通信機器・測定器

LTEルーター・小型通信機器用

アマチュア無線機器

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