>サイトトップへ >このカテゴリの一覧へ

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人電子情報技術産業協会(JEITA)から,

工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経

済産業大臣が制定した日本工業規格である。

制定に当たっては,日本工業規格と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格の作成及び日

本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 60512-23-4:2001,Connectors for

electronic equipment

― Tests and measurements ― Part 23-4:Screening and filtering tests  ― Test 23d:

Transmission line reflections in the time domain

を基礎として用いた。

この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の

実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。主務大臣及び日本工業標準調査会は,

このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新案登

録出願にかかわる確認について,責任はもたない。

JIS C 5402-23-4

には,次に示す附属書がある。

附属書 A(規定)試験方法 B 用試験基板に関する規定

附属書 B(参考)TDR 適用指針

JIS C 5402

の規格群は JIS C 5402-1-100  第 1-100 部:一般―試験一覧による。


C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

(2) 

目  次

ページ

序文  

1

1.

  適用範囲及び目的  

1

2.

  試験機器  

2

3.

  供試品  

2

4.

  テストフィクスチャ  

2

4.1

  試験方法 用テストフィクスチャ  

2

4.2

  試験方法 用試験基板  

2

5.

  試験手順(方法 及び方法 B  

2

5.1

  試験信号の校正  

2

5.2

  ゼロ反射基準線  

2

5.3

  TDR 波形  

2

5.4

  コネクタ反射率  

2

6.

  試験報告書  

4

6.1

  試験方法 及び試験方法 B  

4

6.2

  試験方法 に対する追加項目  

5

附属書 A(規定)試験方法 用試験基板に関する規定  

6

附属書 B(参考)TDR 適用指針  

10

 


     

日本工業規格

JIS

 C

5402-23-4

:2006

(IEC 60512-23-4

:2001

)

電子機器用コネクタ―

試験及び測定―

第 23‐4 部:スクリーニング及び

フィルタリング試験―

試験 23d:時間領域での伝送線路の反射

Connectors for electronic equipment

― Tests and measurements ―

Part 23-4

:Screening and filtering tests  ―

Test 23d

:Transmission line reflections in the time domain

序文  この規格は,2001 年に第 1 版として発行された IEC 60512-23-4:2001,Connectors for electronic

equipment

―  Tests and measurements  ― Part 23-4:Screening and filtering tests  ― Test 23d:Transmission line

reflections in the time domain

を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業

規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある“箇所”は,原国際規格にはない事項である。

1. 

適用範囲及び目的  この規格は,コネクタから生じる反射波を時間領域で測定し,伝送線路でのコネ

クタの性能を評価するための二とおりの試験方法について規定する。これらの試験方法において,供試コ

ネクタは,インピーダンス制御(controlled characteristic impedance)した伝送線路に存在する不連続点とし

て取り扱う。

試験方法 では,供試コネクタと試験機器とを接続するために,精密同軸ケーブル及びセミリジット同

軸ケーブルを使用する。この方法は,様々なコネクタ又はケーブル組立品の試験に適している。

試験方法 では,供試コネクタと試験機器とを接続するために,精密試験基板,精密同軸ケーブル及び

セミリジッド同軸ケーブルを使用する。この方法は,プリント配線板用コネクタの試験に適している。

備考  この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

IEC 60512-23-4:2001

,Connectors for electronic equipment ― Tests and measurements ― Part

23-4

:Screening and filtering tests  ― Test 23d:Transmission line reflections in the time domain

(IDT)


2

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

2. 

試験機器  試験機器はタイムドメインリフレクトメータ(TDR)(又はパルス信号発生器及びオシロス

コープ)

,供試コネクタの特性インピーダンスと整合する精密同軸ケーブル,及びステップ信号発生器(適

用する場合)で構成する。

3. 

供試品  供試品は,一対のコネクタ(結合済み)及び/又はケーブル組立品からなり,これらには,

適切な試験ケーブルの信号導体又は接地導体と様々に接続できる多極コンタクトを備えている。

4. 

テストフィクスチャ

4.1 

試験方法 用テストフィクスチャ  テストフィクスチャは,セミリジット同軸ケーブル(又は同等

品)を使用する。特別なフィクスチャ(必要とする場合)については,6.1 に規定する。

4.2 

試験方法 用試験基板  基板対基板コネクタの場合には,インピーダンス制御した基板パターン構

造(以下,

“パターン”という。

)をもつ二つの試験基板を使用する。これらの試験基板の要求事項及び構

造は

附属書 による。

5. 

試験手順(方法 及び方法 B

5.1 

試験信号の校正  試験信号の有効立上り時間及びその大きさは,校正用パターンを用いて測定する。

その場合には,測定系の立上り時間でのテストフィクスチャの影響も考慮する。

備考  オシロスコープの上限周波数と出力信号立上り時間との積は,ほぼ 0.6 になることが望ましい。

5.2 

ゼロ反射基準線  コネクタの反射を測定するためのゼロ反射基準線を設定する(同基準線に関する

詳細情報は,

附属書 の B.2 による。)。

5.3 TDR

波形  一つ以上の規定立上り時間でステップ信号を出力する。図 にその代表的な波形を示す。

5.4 

コネクタ反射率  (反射率の代わりに反射係数ρを用いてもよい。)

5.4.1 

供試コネクタに対応する反射波形の正方向及び負方向(ゼロ反射基準線に対する)の最大振幅値を測

定する。

5.4.2 

テストフィクスチャを含む測定系のステップ信号振幅測定値に対する百分率を,

次の式によって算出

する。

                      供試コネクタにおける最大反射振幅測定値

テステストフィクチャを含む測定系のステップ信号振幅測定値

5.5 

複数の信号立上り時間を使用する場合には,5.3 及び 5.4 を繰り返す。信号の立上り時間を変更する方

法/選択肢に関する指針については,

附属書 の B.3 による。

コネクタ反射率=

× 100(%)


3

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

時間  ns

代表的な TDR 波形各部(試験方法 B)の意味を,次に示す。

A

  TDR 出力ステップ電圧

E

  供試コネクタ

B

  同軸ケーブル

F

  試験基板 2 のパターン部

C

  同軸ケーブルと試験基板 1 との接続部

G

  抵抗性終端器

D

  試験基板 1 のパターン部

図 1  コネクタの反射を示す代表的な TDR 波形

反射係数

ρ

0.00   1.00   2.00   3.00  4.00   5.00   6.00  7.00   8.00   9.00  10.00

0.40

0.20

0.00

-0.20

-0.40

-0.60

-0.80

-1.00


4

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

6. 

試験報告書

6.1 

試験方法 及び試験方法 B  この試験結果を記録する場合に必要とする事項は,次による。

a) 

使用機器に関する記載(機器本体及びプラグインユニットの製造業者名及びモデル番号を含む。

b) 

ステップ信号の立上り時間を変更するために用いた方法(

附属書 の B.3 参照)。

c) 

信号ピン対接地ピンの配列。

d) 

フットプリントの中で隣接する信号伝送線路又は信号ピンを,開放(フローティング)したか,抵抗

器で終端(例えば,50Ω,75Ω又はその他の抵抗値で終端)したか,接地したか,又は電源パターン

層に接続したかどうかの記載。

e) 

試験機器を試験基板又はケーブルに接続するために使用した特殊な同軸アダプタ,プローブ又は減衰

器に関する記載。さらに,供試コネクタと試験基板との接続方法(例えば,スルーホール実装,表面

実装,圧入又はその他の方法)及びテストフィクチャ内の信号経路に関する記載。

f) 

供試伝送線路の遠端に接続した抵抗性終端器の形式及びその値に関する記載(適用する場合)

g) 

供試伝送線路と電磁的に結合する他の伝送線路に取り付けた抵抗性終端器の形式及びその値に関する

記載(適用する場合)

h) 

次に示す測定結果。

1) 

測定系のステップ信号の立上り時間及び大きさ(テストフィクスチャの影響を含む。

2) 

各測定点(すなわち,当該被試験信号伝送線路)において,供試コネクタによって生じるその反射

波形の最大振幅値(正方向及び負方向)

。これらの値は,

附属書 の B.2 に明記するゼロ反射基準

線に対して測定する。また,これらの値は,テストフィクスチャを含む測定系のステップ信号振幅

測定値に対する百分率として記録する。

試験報告書には,TDR システム(又はオシロスコープ)の波形,テストフィクスチャを含めた測定系の

ステップ信号校正波形,及びラベル表示によって測定点と測定番号とを対応させた代表的なコネクタ反射

波形を含めることが望ましい。

コネクタの反射に関する報告書様式  ある特定の信号立上り時間でのコネクタ反射率を記録するため

の推奨書式を,次に示す。

最大反射率(正)

最大反射率(負)

ゼロ反射基準線と接続し

ている測定点

被試験信号伝送線

路を表す測定番号


5

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

6.2 

試験方法 に対する追加項目  6.1 に示す項目に加えて,試験方法 B の場合にだけ,次に示す事項

を記録する。

a) 

試験基板の全体図面(代表的なパターン長さを含む。

b) 

使用した試験基板の垂直層構造又は“配置図”に関する記載であって,接地,信号パターン及び表面

パッド層が示してあるもの。

c) 

試験基板上のコネクタ(同軸コネクタ及び供試コネクタの両方)に関する機械的フットプリントの詳

細。これには,この試験に関係するすべての試験信号及び接地した導体の各位置を詳述したものを含

める。接地した導体数及びその位置によっては,コネクタ反射の大きさに多大な影響を及ぼす可能性

がある。

d) 

供試コネクタに接続した試験基板の表面パッド又はバイアの構造(パッド寸法,間げき寸法,バレル

寸法などを含む。

)に関する記載。これらのパッド又はバイアと接地(グランド)との間の静電容量は,

測定するコネクタ反射の大きさに多大な影響を及ぼす可能性があるため,可能な場合には,この静電

容量を測定するか又は推定する。


6

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

附属書 A(規定)試験方法 B 用試験基板に関する規定

A.1 

代表的なコネクタ反射試験の設定  基板対基板コネクタの場合には,この伝送線路は,インピーダ

ンス制御したパターンをもつ二つの試験基板で形成する(

附属書 図 参照)。結合した供試コネクタは,

その使用目的と同様な方法で,試験基板 1 と試験基板 2 との間に装着する。TDR 機器は,その特性インピ

ーダンスが同機器の公称インピーダンス(通常 50  Ω又は 75  Ω)と整合する同軸試験ケーブルを用いて,

試験基板 1 に接続する。試験基板 2 の試験信号伝送線路の遠端は,抵抗性終端器で終端する(A.3 参照)

これらの基板は,適切なマイクロ波特性ケーブル又はプローブが,試験基板 1 の試験パターン部と接続で

きるようなものとする。

A.2

パターン部構造形式(附属書 図 2)  インピーダンス制御した試験基板の信号層にとって望まし

いパターンは,ストリップ線路とする。ただし,必要に応じて,マイクロストリップを用いてもよい。こ

れら二つの構造形式を,次に示す。

A.2.1 

ストリップ線路構造とは,信号パターン層が一対の接地導体層の間に挟まれ,この接地導体層がイ

ンピーダンス制御した伝送線路に対する高周波接地帰路導体としての役割を果たすことを意味する(

附属

書 図 2a 参照)。

A.2.2

マイクロストリップ構造とは,信号パターンに近接する接地導体層が,インピーダンス制御した伝

送線路の高周波接地帰路導体としての役割を果たすことを意味する。  このマイクロストリップ構造は,パ

ターン部を誘電体カバー層で覆った埋込み式マイクロストリップ,又は表面式マイクロストリップのいず

れかとする(

附属書 図 2b 及び附属書 図 2c 参照)。

A.3 

抵抗性終端器を用いた測定  測定のばらつきを少なくするために,すべての測定は,試験する伝送

線路の遠端に抵抗性終端器を取り付けて実施することが望ましい。

A.3.1 

この抵抗性終端器の値は,試験基板 2(又は試験ケーブル 2)のインピーダンスと整合するように選

定する。  この終端器は,適切な同軸終端器又は規格公差 2  %のディスクリート抵抗器のいずれかを使用

する。アキシャルリード抵抗器を用いる場合には,余分な終端インダクタンスを生じさせないよう,その

リード線部を可能な限り短くすることが望ましい。また,同一理由によって,巻線抵抗器も避けた方がよ

い。

A.3.2 

外部要因による反射を抑制するために,被測定信号伝送線路と電磁的に強く結合する可能性のある

供試コネクタの他の信号伝送線路の両端にも,類似の抵抗性終端器を接続することが望ましい。


7

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

A.4 

校正用パターン  試験基板には,TDR(又はパルス信号発生器)のステップ信号の有効立上り時間

及び振幅を測定するための校正用パターンがあるものとする。この測定の場合に,TDR(又はパルス信号

発生器)

の信号源及びサンプリングヘッドの立上り時間,

並びにテストフィクチャによる影響も考慮する。

このステップ信号振幅測定値を使用し,コネクタからの反射分を正規化すると,試験機器・ケーブルと試

験基板 1 との間のインピーダンス不整合による影響が,自動的に補正されることにも留意する。次に示す

校正用パターンのいずれかを使用する。

A.4.1 

ストレートスルー伝送パターン。これは,一般的なコネクタ試験基板パターンより 2 倍の長さがあ

り,両端で全く同一の同軸ケーブル又はプローブを接続することができる。この場合には,この基板を使

用したときの TDR(又はパルス信号発生器)の有効立上り時間及び振幅は,その校正用パターンのタイム

ドメイン伝送(TDT)測定から求める。

試験基板のインピーダンスが試験機器(TDR)のインピーダンスと正確に整合しない場合には,測定系

の有効立上り時間及び振幅を測定する波形において,その不整合によって生じる反射波形成分を,

附属書

A

図 に示す。

A.4.2

  バイア内で終端された標準長の試験基板パターンであって,適切な接地導体層と短絡終端したもの。

この場合には,TDR(又はパルス信号発生器)とテストフィクスチャとの組合せでのステップ信号の有効

立上り時間及び振幅は,この校正用パターンの遠端での短絡終端に相当する負方向のステップ反射信号の

振幅及び立下り時間の測定値に等しいものとする。  試験基板のインピーダンスが試験機器(TDR)及び試

験ケーブルのインピーダンスと正確に整合しない場合には,ゼロ反射レベルから短絡終端(すなわち,−1

ρレベル)までの立下り過渡領域において,ステップ信号の正又は負の余分な部分が生じる。測定系の有

効立下り時間及び振幅を測定するために推奨する波形を,

附属書 図 に示す。

附属書 図 1  代表的なコネクタ反射試験の設定

抵抗性終端器

試験基板2

試験基板と同軸ケーブルとの接続

試験基板1

同軸ケーブル

TDR

機器

供試コネクタ

インピーダンス制御したパターン


8

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

附属書 図 2a  ストリップ線路パターン部の断面図

附属書 図 2b  埋込み式マイクロストリップパターン部の断面図

附属書 図 2c  表面式マイクロストリップパターン部の断面図

附属書 図 2  パターン部構造形式

絶縁体

接地導体層(上層)

信号パターン部

接地導体層(下層)

試験基板の表面

信号パターン部

接地導体層(下層)

信号パターン部

試験基板の表面

接地導体層(下層)


9

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

附属書 1  ステップ信号の振幅及び立上り時間測定用伝送波形のタイムドメイン部分

(伝送形式の校正パターンを使用する場合)

附属書 2  ステップ信号の振幅及び立下り時間測定用 TDR 波形部分

(短絡終端校正パターンを使用する場合)

ゼロ反射基準線

立上り時間 
(10  %∼90  %)

振幅

試験基板の Z

0

と TDR の

Z

0

との不整合によって

生じる反射波形成分

TDR

及び試験ケーブルのレベル

立下り時間 
(90  %∼10  %)

試験基板

振幅

短絡回路レベル

試験基板の Z

0

TDR

の Z

0

TDR 及び試験ケーブルのレベル

試験基板 

振幅

短絡回路レベル

試験基板の Z

0

TDR

の Z

0


10

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

附属書 B(参考)TDR 適用指針

この附属書は,本体及び附属書(規定)に関連する事柄を補足するもので,規定の一部ではない。

B.1 

試験機器  タイムドメインリフレクトメータ(TDR)は,試験信号源として,また供試コネクタか

らの試験信号の電気的反射を測定する手段としての両方に使用することができる。同様に,試験信号源と

してパルス信号発生器を,また電気的反射を測定する機器としてオシロスコープを用いてもよい。  供試コ

ネクタから生じる反射電圧波形の最大振幅値(正方向及び負方向)を,試験条件及びテストフィクスチャ

に関する記述とともに記録する。

コネクタ反射の大きさは,試験信号の立上り時間及び振幅によって大きく異なる。この理由から,測定

系の有効立上り時間及びステップ振幅を測定する場合には,試験機器及びテストフィクスチャの両方によ

る影響を含めることが必要である。また,試験機器は,コネクタの使用目的に沿った立上り時間と合致さ

せるために,その有効立上り時間を変える手段を備えていることが望ましい。

備考 TDR の中には,モデルによって立上り時間が可変できる機能を備えているものもある。

B.2 

ゼロ反射基準線  コネクタによる反射振幅最大値(正方向及び負方向)は,このゼロ反射基準線の

レベル(ρ=0)に,直接,依存する。

コネクタによる反射振幅(正方向及び負方向)を測定するためのゼロ反射基準線は,供試コネクタと接

続している試験基板 1 のパターン部(又はケーブル対基板コネクタ若しくはケーブル対ケーブル・コネク

タの試験の場合には,

試験用ケーブル)

に該当する平たんな波形領域の平均レベルとすることが望ましい。

この領域は,

附属書 図 では波形部分 A(本体の図 では波形部分 D)として表す。


11

C 5402-23-4

:2006 (IEC 60512-23-4:2001)

     

附属書   1  ゼロ反射基準線及びコネクタ反射の最大振幅(正方向及び負方向)を示す代表的な波形

B.3 

信号の立上り時間を変更するための選択肢  試験機器の立上り時間(既定値)以外に,その立上り

時間を変更するための方法について事例を,次に示す。

a) 

希望する立上り時間を備えたステップ信号発生器の使用

b) 

より高速なステップ信号発生器及び立上り時間を遅くするためのハードウェアフィルタの使用

c) 

TDR

に組み込まれた信号処理ソフトウェア

d)  TDR

又はパルス信号発生器に外付けした信号処理ソフトウェア

e) 

周波数ドメイン測定(デジタル信号処理によって時間領域に変換したもの)

f) 

いずれの方法も使用しない(すなわち,既定の立上り時間だけを使用)

備考  データの報告が正確,かつ,ばらつきのないことを保証するためには,TDR の有効立上り時間

を変更するごとに,本体の 5.1(試験信号の校正)を繰り返す。

反射係数

ρ

時間 ns

A

   ゼロ反射基準線であって,TDR 波形のこの領域での平均レベルをいう。

B

   コネクタによる反射振幅の最大値(正方向)

C

   コネクタによる反射振幅の最大値(負方向)

0.00   0.50   1.00   1.50   2.00  2.50   3.00   3.50   4.00   4.50   5.00

0.30

0.20

0.10 
0.00

-0.10 
-0.20

-0.30

-0.40