同軸コネクタとは
同軸コネクタ (英: Coaxial Connector) とは、同軸ケーブルを接続するためのコネクタです。
主に電子機器や通信システムで使用されています。同軸ケーブルと同軸コネクタの組み合わせは、電磁干渉やノイズから信号を保護する点で有利です。適切に設計された同軸コネクタは、信号の損失を最小限に抑えることができます。
また、同軸コネクタは一般的に堅牢な設計をしており、振動などから接続部を物理的に保護することが可能です。ただし、同軸ケーブルの性能はシールド線や接地に依存しています。同軸ケーブル用の接地が不十分である場合、遮蔽が損なわれてノイズの影響を受ける可能性があるため注意が必要です。
同軸コネクタの使用用途
同軸コネクタはその堅牢な設計と信号保護の能力により、さまざまな用途で使用されています。同軸コネクタの使用用途は、以下の通りです。
1. テレビ
テレビアンテナや衛星アンテナからの電波信号を受信する際、同軸コネクタが使用される場合が多いです。アンテナの信号は同軸ケーブルを介してテレビ受信機に伝送され、同軸コネクタによって信号を確実に伝達します。これにより、テレビ画像と音声のクリアな受信が可能です。
2. ラジオ通信
ラジオ通信では、アンテナと送受信機器を接続するために同軸コネクタが使用されます。アマチュアラジオや航空機通信などの分野で広く使用されており、信号の劣化を最小限に抑えて安定した通信を実現することが可能です。
3. コンピュータネットワーク
コンピュータネットワークでは、ノイズの多い環境で信号の安定性を保つために同軸ケーブルと同軸コネクタが使用されます。LANケーブルは100m以内の長さで使用しなければならないため、特に長距離通信において同軸ケーブルが使用されることが多いです。
4. 製造業
産業機器の分散型制御システムにおける通信ケーブルとして、同軸コネクタが使用されます。バス通信用に同軸コネクタと同軸ケーブルを使用する場合があります。遠隔監視用カメラについても、映像信号を同軸ケーブルで伝送するケースが多いです。
同軸コネクタの原理
同軸コネクタは外部からの電磁的干渉を遮蔽し、信号の安定性を確保するための特殊な構造を持っています。オス形状とメス形状のコネクタがあり、それぞれプラグとジャックと呼びます。以下は同軸コネクタの構造部品です。
1. コネクタ本体
コネクタ本体は、同軸コネクタの構造部品です。通常はねじ込み式のスレッドやベイネットロックなどの接続機構が備わっています。これにより、コネクタが確実に固定され、信号の安定性が保たれます。
2. 内部導体
内部導体は、同軸ケーブルの中心に位置する導体です。通常は銅やアルミニウムなどの導電性材料で作られ、信号がこの導体を通じて伝送されます。
コネクタ本体に取り付けられた中心コンタクトピンに接続され、信号の流れを確保します。
3. 中心コンタクト
内部導体同士を接続する部分です。信号は内部導体を通じて中心コンタクトに流れ、コネクタ本体と接続された他の装置に伝送されます。中心コンタクトは精密な設計が必要で、信号の損失を最小限に抑えることが求められます。
4. 外部導体
内部導体を取り囲むように配置される導体で、シールド層と接続される部分です。内部導体の信号を外部環境から遮蔽し、電磁的干渉を防ぐ役割を果たします。
同軸コネクタの種類
同軸コネクタには、以下のような種類が存在します。
1. RFCコネクタ
ベイネットロック機構を持つコネクタで、アナログおよびデジタルの信号伝送に使用されます。高周波の用途が多く、カメラやモニターなどの信号伝達に有利です。
2. N型コネクタ
高周波用途や広帯域の通信で広く使用されるコネクタです。基地局や無線通信などで使われ、高い信号品質と耐久性が求められる場面に使用されます。
3. SMAコネクタ
小型で高周波の信号伝送に使用されるコネクタです。衛星通信やワイヤレス通信などの用途に使用されます。
4. F型コネクタ
受信した映像信号を分配するためのコネクタです。テレビのアンテナ接続やケーブルテレビ、衛星放送などの用途で広く使用されます。一般的に低コストで取り扱いが容易です。
参考文献
https://coaxial–connector.com/about.php
https://www.to-conne.co.jp/dojiku_connector.html