同軸コネクタ ガイド

同軸コネクタとは何か、市場にどのようなタイプがあるのか、またその用途は何かについて理解しましょう。

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同軸ケーブルとは

同軸ケーブルは、高周波のマルチメガヘルツ信号を伝送するために作られた電気ケーブルです。内部の導体電線(通常は銅製)が2重絶縁層で保護され、外側にプラスチック製シースが巻かれた独特な見た目をしています。

同軸ケーブルは、耐久性があり、挿入が簡単、かつ幅広い用途で使用することができます。そのデザインは、電磁干渉と信号損失を最小限に抑えながら高速信号伝送(およそ10MHz/s)を可能にしています。多くの低電圧消費機器において同軸ケーブルはデフォルトの選択肢となっています。
  • テレビと電話
  • 携帯電話
  • パラボラアンテナ
  • ブロードバンドルーター
  • アンテナ
  • 無線装置

同軸ケーブルには様々なタイプがあり、「ゲージ」と「インピーダンス」で区別されています。ゲージとは、ケーブルの太さを指しており、ラジオガイド(RG)番号が割り当てられています。値が大きいほど導体コアは細くなっていきます。インピーダンスとは、電線が持つ電気抵抗のレベルのことを指します。ほとんどの同軸ケーブルは、75Ω/50Ωのインピーダンスを有しています。前者は主にビデオ信号に使用され、後者はデータに使用されています。

同軸ケーブルにはたくさんのサイズが存在します。

以下のセクションでは、市場で最も一般的な同軸ケーブルに関する情報を説明しています。同軸ケーブルに関する詳細情報については、弊社が提供している他のガイド: 同軸ケーブルについて知っておくべきことを参照してください。

最も一般的な同軸ケーブルのサイズは以下になります。

RG-6: その小さな数字が表す通り、このタイプのケーブルの導体は太く、厚い絶縁層とシールドに覆われています。強力な信号の伝送を可能にしています。ケーブル自体は細いので、天井や壁を沿わせた配線に適しています。

RG-11: この種類のケーブルは比較的太めになっています。その結果として信号損失が小さく、電線距離が長くなる場合に良い選択肢となります。

RG-59: RG-59はRG-6と似ていますが、その大きな数字が示唆するように、中心導体が細くなっています。家庭などの距離の限られた場所での低周波伝送に適しています。

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同軸コネクタとは

同軸コネクタはバレル/チップコネクターとも呼ばれています。外部干渉防止シールドを維持しながらデバイスを外部電源と接続する、もしくはケーブル同士を接続するためにケーブルの両端に挿入されます。

異なるケーブルの寸法に適合するように様々なサイズのコネクタが提供されています。信号の円滑な伝送を実現するためにそれぞれが組み合わせとして機能します。

外部電源が接続された場合に内部バッテリーが切り離されるスイッチを搭載するものもあります。

同軸コネクタの種類

同軸ケーブルは多くの異なる目的に使用されています。同様に、コネクタも様々な種類が用意されています。それぞれのタイプおよびサイズは、ホストケーブルとシームレスに結合し、過酷な環境であっても機能するように丁寧に設計されています。衝撃や圧力、高温、振動などのストレスに耐えられる必要があります。

無線周波数(RF)伝送のために作られたケーブルには、ケーブルとの接続点で一貫した電気抵抗を提供する特殊なコネクタが必要になります。これはつまり、ケーブルがデリケートで損傷しやすいことを意味します。

同軸コネクタの主要な種類としては以下が挙げられます。

7/16 DINコネクタ

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頑丈なスレッド付きコネクタで、主に湿気に晒される環境にある同軸ケーブルでの接続に使用されています。DINは、ドイツ標準化機関の略称になります。

一般的な使用箇所:

  • 無線ベースステーション
  • 放送機器
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BNCコネクタ

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BNCコネクタは、試験計器、無線、テレビ、その他のAV機器で使用されている小さめのコネクタです。

使用目的:

  • 高速接続
  • 高速切断
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Fコネクタ

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F型コネクタとも知られており、一般的にテレビセットに電気信号を伝達するのに使用されています。

ぺアリング可能なケーブル:

  • RG6ケーブル
  • RG59ケーブル
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FMEコネクタ

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ミニチュアのスレッド付きコネクタになります。「For Mobile Equipment(モバイル機器用)」の頭文字をとって命名されています。

最も良く使用される機器:

  • モバイル機器
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MBXコネクタ

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MBXコネクタは無線機器同士の接続に使用されます。

主な特徴:

  • 非常に頑丈
  • 優れた耐電力性
  • 優れた電気性能
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MCXコネクタ

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MCXは「Micro Coaxial(マイクロ同軸)」の意味で、その名の通りスペースに限りがある空間で使用できる小型のコネクタになります。他の同軸コネクタと同様に、脱着が容易な構造になっています。

最適なアプリケーション:

  • PC用テレビチューナーカード
  • GPSシステム
  • Wi-Fiルーター
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MMBXコネクタ

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MBXコネクタと似ています。MMBXコネクタは、無線放送機器間で使用される信頼性が高く柔軟性に富んだコネクタになります。機器が並べられていなくても大丈夫です。

主な特徴:

  • アダプタ間で複数の接続が可能
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Nコネクタ

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「N型コネクタ」としても知られています。この中型のアダプターは、防水など様々な特徴を持っています。開発者であるアメリカの電気エンジニア ポール・ネイルから名付けられました。

最適なアプリケーション:

  • 無線発信機器
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OSMTコネクタ

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OSMTコネクタは、一般的にポリマーとゴールド/ニッケルめっきから作られています。

採用箇所例:

  • テレコミュニケーション
  • GPS機器
  • 車両、家電製品
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OSPコネクタ

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このタイプのコネクタは、スナップオン機構またはスライド機構を利用して接続されます。(以下の同軸コネクタの性別を参照)

使用例:

  • 無線装置
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QLIコネクタ

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このタイプのコネクタはDIN 7/16コネクタのバリアントになります。同じ差し込み機構と類似の性能を提供しています。

主な特徴:

  • 非常に頑丈
  • 過酷な環境での連続利用が可能
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QMAコネクタ

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QMAコネクタは、SMAの2つ目のバリアントになります。Qは「Quick」の意味で、トルクスパナ―を使わずに素早く脱着できるように設計されています。QMAコネクタは頑丈なデザインになっており、耐振動性もありますのでアウトドアでの使用に最適です。

最適なアプリケーション:

  • 無線ベースステーション
  • 航空交通管制システム
  • 発信機器
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QNコネクタ

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N型コネクタのクイックロックタイプのバリアントで、高電力ケーブルでも使用が可能です。

最適なアプリケーション:

  • インドア・アプリケーション
  • アウトドア・アプリケーション
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SHVコネクタ

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「Safe High Voltage(SHV)」コネクタは、MHVやBNCコネクタに似た差し込みロッキング機構を採用しています。飛び出た絶縁体が特徴的です。

使用目的:

  • 高電圧ケーブルの安全な使用
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SMAコネクタ

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SMA(Subminiature version A)コネクタは、F型同軸コネクタとよく混同されます。しかし、2つのコネクタの間には若干(2mm)の違いがあります。

主な使用例:

  • トランシーバー
  • 携帯ラジオ
  • ラジオテレスコープ
  • Wi-fiアンテナ
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SMBコネクタ

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上述したコネクタと同様に、SMB(Subminiature version B)コネクタも使いやすいデザインになっています。

主な使用例:

  • テレコミュニケーション機器
  • 産業電気機器
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SMCコネクタ

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SMC(Subminiature version C)コネクタは、SMAコネクタの2つ目のバリエーションになります。ネジ式のインターフェースを持っています。

主な特徴:

  • 漏れや損傷に対して気密構造を提供
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SMPコネクタ

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SMP(Subminiature push-on)コネクタは、スナップオンインターフェースと強力な電気特性を備えています。より過酷な環境での使用に適しています。

主な特徴:

  • 非常に頑丈
  • 耐衝撃性、耐振動性
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TNCコネクタ

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TNC(Threaded Neil-Concelman)コネクタは、BNCコネクタのバリエーションで、アウトドアでの使用を想定してデザインされました。

使用例:

  • ラジオアンテナ
  • 携帯アンテナ
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3軸コネクタ

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このベーシックBNCコネクタのバリアントは、その名の通り3軸ケーブルに使用されます。しかし、高価になる傾向があります。

主な特徴:

  • 追加の絶縁層
  • 追加の伝導シース
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Twinaxコネクタ

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TwinaxコネクタはBNCコネクタが2ついたバリエーションになります。信号が混色することを防ぐために使用されています。「ツインBNC」とも呼ばれています。

主な特徴:

  • ラッチング機構
  • 接続が簡単な圧着式コネクタ
  • オスメスの接続ポイントを用意
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UHFコネクタ

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UHFは超高周波(Ultra High Frequency)を意味します。本コネクタが開発されてから技術が進歩したため、現在は低周波数デバイスで使用されています。

一般的な使用例:

  • ミリタリー機器用のビデオコネクタ
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UMCCコネクタ

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「ウルトラミニチュア同軸コネクタ」(UMCC)は、超小スケールの環境において6GHzまでの周波数信号に使用されています。例えば、ノートパソコンの基盤や埋込型回路などです。

よくある使用例:

  • GPSへの接続
  • Wi-Fiアンテナへの接続
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コネクタの選択方法

同軸コネクタを選択する場合、接続したいケーブルの主要なパラメータを知る必要があります。

  • 電圧
  • 環境
  • 必要な周波数
  • オスメスいずれかの接続が必要になります。「オス」コネクタは金属ピンが飛び出しており、「メス」コネクタにはピンを挿入できる空洞があいています。 (下図参照)

同軸コネクタ性別タイプ

電気エンジニアリングにおいて、同軸と他の電気ケーブルは昔から2つの種類に区分されています。オスとメスです。一般的に、前者にはピンまたは何かしらの突起物があり、それが後者の持つスロットに挿入されます。例えば、プラグとソケット (「ジャック」とも呼ばれる)です。 オスコネクタをメスコネクタに接続することを「勘合」するといいます。

同軸ケーブルの性別は、物理的な接続を形成するだけでなく、電力や信号データが正しい方向に流れるようにすることを目的としています。オスからメスへと極性の合ったコネクタを使用して干渉や危険な挿入を防いでいます。一般的に、メスコネクタはオスコネクタよりも損傷に強いため、重要なエリアに使用される傾向があります。オスコネクタは簡単に交換ができるケーブルの接続に使用されることが多いです。

「オス」と「メス」の用語は共通用語ではありません。特に、低圧の家電ではそういえます。広く使われている電気標準であるIEC60320では後者について性別を定義していません。

オス同軸コネクタ

オスの同軸コネクタは通常分かりやすいデザインになっています。メスコネクタの勘合するプラグにフィットするように中心ピンが組み合わされています。側にはバネ式の電気接触ポイントが配置されています。

メス同軸コネクタ

メスの同軸コネクタは「チップ」と呼ばれる勘合するオスピンを正確に受け入れるために金属製のチューブが設けられています。これは絶縁層やアウターシリンダーに囲われ、通常は「バレル」または「スリーブ」と呼ばれています。後者は、インナーチューブと共に電気的な接触ポイントとして機能します。

無性別同軸コネクタ

「無性別」同軸コネクタは、オスの押し出しポイントとメスのスロットを同じ接続ポイントに組み合わせています。これにより、サイズとタイプが一致するメス/オスいずれかのコネクタと接続できるようになっています。複雑なインストールを要するケーブル配線において、接続目的の変更や再接続を素早く行うことができます。異なる部品やケーブルに接続する必要が生じた場合にコネクタの撤去や再配置が必要なくなります。逆極性を有していて、ピンはメスのソケットから出ており、オスプラグにはスロットが設けられています。

無性別同軸コネクタは、「両性」コネクタや「コンビネーション」コネクタとも呼ばれています。安全や機能的な理由によって1方向の電流フローを丁寧に管理しなければならないインストレーションにおいては、本コネクタは適切な選択ではありません。

FAQs

同軸コネクタをどのように接続し、変更することができますか?

同軸ケーブルと対応するコネクタの用途は異なりますが、接続または交換における基本的な事柄は共通しています。
  1. 電源ソースからくるケーブルが接続されていないことを確認します。加圧状態の同軸ケーブルを調整することで感電やケガに繋がる恐れがあります。
  2. すでにコネクタが挿入されている場合は取り外してください。シンプルに捻るだけのものもあれば、建築ナイフやワイヤーストリッパーなどのツールを使用する必要がある場合もあります。
  3. ワイヤーストリッパーまたは類似のツールを使用して同軸ケーブルを準備します。ケーブルの終端に向けて小さな切込みを入れます。中に埋もれている銅が露出する程度に深く切ります。それからケーブルのアウタージャケットに切り込みをいれていきます。どちらの場合も下の層に切り込まないように注意してください。切込みを利用して、コネクタと同じ長さまでジャケットを剥き、その下の編組も剥きます。
  4. むき出しになった電線にコネクタをあてがいます。
  5. 圧力を加えてコネクタを電線に取り付けます。プライヤーや専門的な圧着ツールなどの圧迫ツールを使用します。圧着は、圧迫の変形型です。そのため、2つのメソッドは非常に似ています。どちらのケースでも、ケーブルにコネクタを挿入し、強い圧力を加えます。最後に、残りの露出部分に液体絶縁テープを塗布して乾かします。

Amphenol同軸コネクタとは?

ニューヨークのAmphenol Corporationは世界最大のコネクタ及び関連製品の製造業者です。30ヵ国に45,000人の従業員を持っています。彼らの包括的な製品シリーズには何千種類ものコネクタ(TVケーブルで広く使用されているフラットリボン同軸コネクタ、オーディオビジュアル、電話機器)が含まれています。

マイクロコネクタとは?

名前の通り、マイクロコネクタは最小のケーブルに合わせて作られました。通常、直径1.5cm以下で6GHz以下のものになります。携帯やGPS受信器、Wi-Fiルーター、PC機器など、複雑でありながらも物理的に小さい電子機器での使用に適しています。

Radiallコネクタとは?

Radiallは、パリを拠点とする電気コネクタ及び関連部品の製造業者です。世界中の航空、防衛、テレコミュニケーション企業、産業企業と主に取引をしています。その幅広い製品ポートフォリオには、マルチプルタイプの無線周波数や同軸コネクタが含まれます。