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H-MTD から 2.92mm アダプタ

GLOSSARY

MultiGBASE-T1(IEEE 802.3ch)の評価において、H-MTD(High-Speed Modular Twisted-Pair Data)から 2.92mm(Kコネクタ)への変換アダプタは、最もクリティカルな接続ポイントの一つです。

10GBASE-T1では最高 15GHz〜20GHz 程度の帯域まで、差動信号の「平衡度」を崩さずにVNAへ導く必要があります。


1. H-MTD コネクタの特性と2.92mm変換の意義

H-MTDはRosenberger社が開発した、車載イーサネット(最大20GHz/28Gbps)向けのデファクトスタンダードです。

  • 完全シールド構造: 360度シールドにより、同軸コネクタに近い特性を持ちつつ、差動ペアを保持します。

  • 2.92mmを採用する理由: SMA(26.5GHz)でも帯域は足りますが、2.92mm(40GHz)のアダプタは内部構造がより精密で、モード変換(SCD11/SDC11)の測定フロア(誤差)を低く抑えるために、ハイエンドな測定環境では2.92mmが選ばれます。


2. アダプタの構成形式

主に以下の2種類が存在しますが、MultiGBASE-T1のコンプライアンステストでは用途が分かれます。

A. リジッド(一体型)変換アダプタ

H-MTDのプラグ/ジャックと、4つの2.92mmジャック(P/N、Dual Portなら計4本)が金属ハウジングに固定されたものです。

  • メリット: 経路が最短で、挿入損失と反射が最小。AFR(Automatic Fixture Removal)での補正が非常に安定します。

  • 用途: 基板単体やチップの評価。

B. 変換ケーブルアセンブリ

片端がH-MTD、もう片端が2.92mm(オス/メス)の高性能極細同軸ケーブル(4本束など)です。

  • メリット: 実車ハーネスや、筐体に入ったECUなど、物理的にコネクタへ直接VNAケーブルを繋げない場合に柔軟に対応できます。

  • 注意: ケーブルの「曲げ」による位相変化が無視できないため、Phase Stable(位相安定)ケーブルである必要があります。


3. VNA測定における「Skew(スキュー)」の厳密な管理

H-MTDから2.92mmへ変換する際、ペア内遅延差(Intra-pair Skew)が最大の敵となります。

  • 1ps(ピコ秒)の重み: 10GHzを超えると、わずか数ピコ秒の長さの違いが、SDD21(通過特性)を悪化させるだけでなく、SCD21(モード変換)として現れ、「規格不合格(Fail)」の原因になります。

  • 対策: 4ポートVNAで測定する際、アダプタのP側とN側の電気長が完全に一致しているか、あらかじめVNAのポート・エクステンション機能で 100fs(フェムト秒)単位の微調整を行うのがプロフェッショナルの手法です。


4. コンプライアンステストでの運用フロー

  1. VNAの校正: 2.92mmケーブルの先端でフル4ポート校正(電子校正モジュールなどを使用)。

  2. アダプタのAFR: H-MTD - 2.92mm アダプタを接続し、AFRを実行してアダプタの損失と位相を除去。

  3. DUT測定: 校正面が「H-MTDコネクタの嵌合面」にある状態で測定。

  4. TDR確認: 100Ωのインピーダンス・プロファイルを確認し、H-MTDコネクタの接続部で大きなドロップがないかチェックします。


5. 変換アダプタ・ケーブル (H-MTD / HFM to 2.92mm)

測定器の2.92mm (K) または SMAポートに直接、あるいは高性能ケーブルを介して接続するための製品です。

メーカー

製品カテゴリ

型番・シリーズ例

特徴

Rosenberger

H-MTD to 2.92mm アダプタ

99S1AS-40ML5 (例)

H-MTDプラグ/ジャックから2.92mmへの変換。非常に高いリターンロス特性。

Rosenberger

HFM to 2.92mm アダプタ

AM1S1AS-40ML5 (例)

小型FAKRA-Miniから2.92mmへの変換。20GHz対応。

Rosenberger

Test Cable Assemblies

LU8 / LU7 シリーズ

片端がH-MTD、他端がSMA/2.92mmの位相安定ケーブル。

Hirose (ヒロセ電機)

MAV シリーズ

MAV-BP-2.92J (例)

H-MTD互換の車載高速コネクタ用テストソリューション。


  • 機械的校正キット:

    • Rosenberger 02CK10A-150: 2.92mm 精密校正キット (SOLT)。


このアダプタを使用して、実際の基板(DUT)のリターンロス(SDD11)やモード変換を測定される際、期待した値(例:-20dB以下など)が出ないといったトラブルはありますでしょうか?

もしあれば、VNAのタイムドメイン・ゲート機能を使った「フィクスチャ反射の特定と除去」の具体的な手順を解説いたします。

SIGLENT VNA

SNA5000A/SNA6000A

AFR (Automatic Fixture Removal)

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製品紹介:SIGLENT社 SAP4000PSIGLENT SAP4000P アクティブ・プローブ 4GHz、35V1,067,000円税込詳しく見るT&M 即納ストアで購入

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SDS8000Aシリーズ オシロスコープ

特長と利点
4チャンネル + 外部トリガーチャンネル
アナログチャンネル帯域幅:最大16GHz(8/13/16GHz)
リアルタイムサンプリングレート:最大40GSa/s(全チャンネル同時)
12ビットADC
低ノイズフロア:16GHz帯域幅で176μVrms
SPOテクノロジー
・ 波形キャプチャレート:最大200,000フレーム/秒
・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート
・ 最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量
・ デジタルトリガー

SSG6M80Aシリーズ
マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器
主な特長
・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz
・出力周波数分解能 最大0.001 Hz
・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz(測定値)
・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5°
・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載
・アナログ変調、パルス変調(オプション)

SSA6000A Series Signal Analyzer

Main Features
・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz
・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz
・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz
・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset
・DANL: Less than -165 dBm/Hz
・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections.

SNA6000A Series Vector Network Analyzer

Key Features
・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz
・Dynamic Range: 135 dB
・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz
・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm
・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc.
・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches.
・AFR

お礼、

T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝(最寄り駅浜松町)に移転し、スペースも拡大いたしました。
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T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。

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