连接电缆、通信设备 以及通信方法 本发明涉及的是连接电缆、通信设备以及通信方法，特别是，涉及一种连接电缆，其中与每根信号线与单独的闭合磁路交连并且设置由具有高磁导率和预定磁阻的材料所制成的单独封闭磁路来阻止在两根信号线上信号的同相成份所引起的信号线之间的交扰，通信设备以及通信方法。
近来，提出一种装置，其使用IEEE-1394高性能串行总线标准(IEEE-1394总线)的接口，来连接许多信息处理器，如计算机和视频终端。
图23表示由许多信息处理器所构成的信息处理系统的一个实例，其中使用IEEE-1394标准接口来分别连接信息处理器，
上述信息处理系统是由工作站101，个人计算机102，硬盘103，打印机104，扫描仪105，电子摄像机106和小型盘(CD)-ROM驱动器107所构成的，它们分别带有IEEE-1394标准接口。
工作站101到扫描仪105是通过IEEE-1394标准的1394电缆111-1至111-4以菊链形式分别进行连接的，而电子摄像机106和CD-ROM驱动器107是通过1394电缆111-5和111-6以树形结构形式分别与工作站101连接的。
图24表示上述工作站101到CD-ROM驱动器107的预定两个装置141A和141B的连接的一个实例。
1394电缆111是IEEE-1394标准电缆，其带有两组绞合线信号线对12和13(在六芯电缆情况下还带有两根电源线，未示出)并在每个端部上带有四或六芯的插头125-1或125-2。
图25表示1394电缆111截面的一个实例(在六芯电缆的情况下)。如图25中所示，1394电缆111中的每根信号线12或13分别带有信号线屏蔽层17-1和17-2，并且在信号线12和13以及电源线11-1和11-2的外侧上还带有电缆总屏蔽层18。
图24中所示的装置141A和141B分别带有绞合线对A(TPA)接口151A和151B，以及绞合线对B(TPB)接口152A和152B，它们均是IEEE-1394接口的一部分。
TPA接口151A和151B以及TPB接口152A和152B分别在两装置141A和141B之间发送/接收信号，并且还分别发送/接收以IEEE-1394标准所确定的并由预定装置所提供的电缆使用允许信息。
还有，TPB接口152A和152B可分别将以IEEE-1394标准所确定的对应于多种最大传输速率的直流电压信号提供给每个连接装置的TPA接口151B和151A。
图26表示每个TPA接口151A和151B电气构成的一个实例。
在提供选通启动信号(Strb-Enable)时驱动器161放大了对应于传输数据的选通脉冲(Strb-Tx)以后，驱动器会通过两根信号线12或13中的一根将放大的选通脉冲作为TPA信号发送，并且通过同一信号线的另一根将通过反转TPA信号所产生的信号作为TPA*信号而发送。
例如，在图24中所示装置141A中的TPA接口151A的驱动器161通过信号线12发送TPA信号和TPA*信号。
IEEE-1394标准接口采用DS链路编码方式来在数据传输时编码。在DS链路编码方式中，如图27中所示，在一根信号线上传输预定数据，并且在另一根信号线上传输为改变未改变的数据值而产生的选通脉冲。时钟脉冲可以通过计算数据和选通脉冲的异或运算而获得的。
接收机162会计算通过信号线12或13的两根线所传输的信号之间的差，并且接收机将计算结果放大以后，会将放大了的计算结果作为接收数据而输出。
使用允许比较器163-1和163-2可分别计算对应于使用允许信息的信号和作为数据通过信号线的两根线传输的信号之间的差，分别判断是否计算结果的数值大于预定阈值，并且分别输出对应于判断的数值作为接收的使用允许信息。
缓冲器164将预定基准电压TpBias提供给比较器165。
比较器165带有未示出的多个比较部分，它将通过信号线12或13以通常状态(即TPA信号和TPA*信号同相的方式)所传输的对应于最大传输速率的直流信号的电压值，与预定的对应于多个最大传输速率(如，400Mbps，200Mbps和100Mbps)的基准电压进行比较，并且输出比较的结果(被连接装置的最大传输速率的信息)。
图28表示TPB接口152A和152B的电气构成的实例。
在提供选通启动信号(Data-Enable)时驱动器171放大了要传输的数据信号(Data-Tx)以后，驱动器会通过两根信号线12或13中的一根将放大的数据信号作为TPB信号发送，并且通过同一信号线的另一根将通过反转TPB信号所产生的信号作为TPB*信号而发送。
接收机172会运算通过信号线12或13的两根线所传输的信号之间的差，并且接收机将运算结果进行放大以后，会将放大了的运算结果作为接收选通脉冲而输出。
使用允许比较器174-1和174-2可分别运算对应于使用允许信息的信号和作为数据通过信号线12或13的两根线而传输的信号之间的差，分别判断是否运算结果的数值大于预定阈值，并且分别输出对应于判断的数值作为接收的使用允许信息。
电缆连接比较器175检测由于电缆111连接而改变的电压值，并且输出检测的结果。
当提供对应于其中建立了恒定电流电路173-1和173-2的装置的最大传输速率的信号(Speed-Tx)时，恒定电流电路会输出对应于该信号的电流，产生与TPA信号和TPA*信号同相的(通常状态)预定电压，并且执行速度信号处理。
下面将描述图24所示装置141A和141B之间的通信。
在通过IEEE-1394标准接口连接的装置141A和141B中，首先在预置通路时，作为速度信号处理，在通常状态下要将各装置的最大传输速率通知各个被连接的装置。
在这时，每个装置的TPB接口152A和152B同样地会将对应于每个装置的最大传输速率的电压提供给恒定电流电路173-1和173-2中的各信号线12和13，并且当与上述每个装置所连接的装置的TPA接口151B和151A检测比较器165中的各电压值时，可将每个装置的最大传输速率通知与上述每个装置相连的装置。
在如上所述将最大传输速率通知每个装置以后，开始在预置的多个传输速率的最低传输速率下发送数据。
当发送数据时，每个装置的TPB接口152A和152B的驱动器171会通过一根信号线发送数据，并且TPA接口151A和151B的驱动器161会通过另一根信号线发送对应于该数据的选通脉冲。与每个装置连接的装置的TPA接口151A和151B的接收机162会接收传输的数据信号，并且TPB接口152A和152B的接收机172会接收传输的选通脉冲。
如上所述，预定数据和与其对应的选通脉冲可按照DS链路编码方式由一个装置传输给另一个装置。
然而，存在一个问题，即在上述速度信号处理中按通常状态传输信号的情况下，因该传输信号所产生的磁通而增加了与另一根信号线交连的磁道，信号线之间的交扰会增加，并且每个装置中会出现误动作。
例如，由如图24所示的装置141A中的TPB接口152A通过信号线13所发送的通常状态下的信号可通过电磁感应传输给信号线12，通过信号线12达到装置141A中的TPA接口151A和装置141B中的TPB接口152B，并且引起交扰。
本发明正是基于上述情况而作出的，本发明的目的就是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成与每根信号线交连的独立的闭合磁路，从而抑制上述交扰。
在权利要求1中所公开的连接电缆的特征在于，提供一种闭合磁路装置，其中与至少两对信号线中的一对交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求8中所公开的通信设备的特征在于，提供带有闭合磁路部件的连接装置，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求11中所公开的通信方法的特征在于，通过带有闭合磁路部件的连接装置进行通信，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求12中所公开的通信设备的特征在于，提供带有闭合磁路部件的处理装置，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求15中所公开的通信方法的特征在于，所述处理是通过带有闭合磁路部件的处理部分而进行的，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求16中所公开的通信设备的特征在于，提供闭合磁路部件，其中与将连接装置和处理装置进行连接的每对信号线对应的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求19中所公开的通信方法的特征在于，提供闭合磁路部件，其中与将连接部件和处理部件进行连接的每对信号线对应的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的，并且通过导线进行通信。
例如，在权利要求1所公开的连接电缆中，可通过与闭合磁路装置交连的至少两对信号线中的一对信号线进行通信，其中闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
例如，在权利要求8所公开的通信设备中，可通过具有闭合磁路部件的连接装置进行通信，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
例如，在权利要求11所公开的通信方法中，可通过具有闭合磁路部件的连接部件进行通信，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
例如，在权利要求12所公开的通信设备中，带有闭合磁路部件的处理装置可进行通信处理，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求15所公开的通信方法中，可通过带有闭合磁路部件的处理部件进行处理，其中与对应于每对信号线的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的。
在权利要求16所公开的通信设备中，提供闭合磁路部件，其中与将连接装置和处理装置进行连接的每对信号线对应的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的，并且通过所述导线进行通信。
在权利要求19所公开的通信方法中，提供闭合磁路部件，其中与将连接部件和处理部件进行连接的每对信号线对应的两根导线交连的闭合磁路是通过具有高磁导率和预定磁阻的材料形成的，并且通过所述导线进行通信。
附图的简要说明：
图1A和1B是平面图，其表示按照本发明连接电缆的第一实施例；
图2是截面图，其表示图1所示连接电缆内侧构成的一个例子；
图3A和3B平面图，其表示按照本发明连接电缆的第二实施例；
图4是截面图，其表示图3所示连接电缆内侧构成的一个例子；
图5A和5B表示在信号线上的电流方向与铁氧体环上的磁通之间关系的一个例子；
图6A和6B表示当使用铁氧体环时的远端交扰的频率特性的一个例子；
图7是一透视图，其表示当信号线绕在铁氧体环上时的状态的例子；
图8是方框图，其表示按照本发明通信设备的第一实施例的构成；
图9A和9B是透视图，其表示在第一实施例中插座的一个例子；
图10A和10B是透视图，其表示在通信设备第二实施例中IC的例子；
图11是透视图，其表示在通信设备的第三实施例中印刷电路板61的一个例子；
图12表示在集成铁氧体环情况下的构成；
图13是透视图，其表示铁氧体环的形状和安置，其中信号线之间的交扰会增加；
图14表示铁氧体环在信号线上的位置；
图15表示铁氧体环在信号线上的位置；
图16表示铁氧体环在信号线上的位置；
图17表示铁氧体环在信号线上的位置；
图18表示铁氧体环在信号线上的位置；
图19表示铁氧体环在信号线上的位置；
图20表示在信号线的每端上芯数为四情况下的构成；
图21表示在信号线的一端上芯数为四而在另一端上的芯数为六的情况下的构成；
图22表示在信号线的一端上芯数为四而在另一端上的芯数为六的情况下的构成；
图23是方框图，其表示使用按照IEEE-1394标准的电缆连接的信息处理系统的例子；
图24是方框图，其表示图23所示两个装置连接的一个例子；
图25是截面图，其表示按照IEEE-1394电缆的例子；
图26是电路图，其表示图24所示TPA接口构成的例子；
图27表示DS链路编码方式；和
图28是电路图，其表示图24所示TPB接口构成的例子。
图1A和1B表示六芯电缆，其相当于按照本发明连接电缆的第一实施例。六芯电缆1分别带有按照IEEE-1394标准的头部1A和电缆部分1B。
图2表示图1所示六芯电缆1插头部分内侧构成的实例。在按照IEEE-1394标准的六芯电缆中，电源线11和两对信号线12和13连接于带有对应于未示出的六根导线(由两根电源线11和总共四根信号线12和13组成的总共六根线)的电气连接部分的头部1A。
绕信号线12和13分别形成独立闭合磁路的铁氧体环14和15(闭合磁路装置)可分别提供给图1所示六芯电缆1的信号线12和13。
图3A和3B表示四芯电缆，其相当于按照本发明连接电缆的第二实施例。四芯电缆2带有按照IEEE-1394标准的头部2A和电缆部分2B。
图4表示图3A和3B所示四芯电缆2插头部分内侧构成的例子。在按照IEEE-1394四芯电缆中，两对信号线12和13连接于带有四个电气连接部分的头部2A，其中电气连接部分(未示出)对应于四根导线(即由每两根信号线12和13组成的总共四根导线)。
正如六芯电缆1，在信号线12和13周围分别形成闭合磁路的铁氧体环14和15可分别提供给如图3A和3B所示的四芯电缆2的信号线12和13。
如图5A所示，在通常状态下会产生磁通，这是因为在预定信号线的两根导线中的电流通过分别给如图2和4所示的信号线12和13设置铁氧体环14和15而以相同方向流动，然而，由于大量磁通分别通过具有优异磁导率特性的铁氧体环14和15，与不同信号线交连的磁通很小，特别是，高频区上的能量会变成热能，并且由于铁氧体的内部损耗而吸收，上述交扰会被抑制。
在数据和选通脉冲分别通过驱动器161和171传输而代替通常状态的情况下，如图5B所示，相互反相的电流会分别在信号线的两根导线中流动，并且磁通难以在铁氧体环14和15中产生，铁氧体环14和15对于数据传输没有特别的影响。
图6A和6B表示在给长度为3m的电缆2插头部分中的每根信号线12或13设置铁氧体环情况下远端交扰频率特性的例子，其中铁氧体环的内径为1.5mm，铁氧体环的外径为3.5mm，铁氧体环的长度为5mm。
在如上所述设置铁氧体环的情况下，由于铁氧体环的损耗常数tanδ(＝μ″/μ′，复磁导率μ＝μ′-j·μ″)会在高频区域上增加，远端交扰的衰减会在高频带上增加，如图6B所示，从而使远端交扰在高频带上得以抑制，如图6A所示，使得其比标准中所确定的参考数值(-26dB)低。因此，可以抑制由于如在速度信号处理中突然输入直流时高频成分所引起的交扰。
图6A所示“μ30”和“μ40”表示所用铁氧体环的类型，“μ30”表示铁氧体环的初始磁导率为45，而“μ40”表示铁氧体环的初始磁导率为120。例如，由TDK所制造的铁氧体环可用于这些铁氧体环。
如图7所示，在上述实施例中，可以给每根信号线12或13设置一个铁氧体环14和15，但每根信号线12或13也可以绕在每个铁氧体环14或15上。
在上述实施例中，可将铁氧体环14或15分别提供给每根电缆1或2的信号线12和13，然而，如下所述，还可将铁氧体环提供在连接有电缆的装置的连接件(插座)与TPA接口和TPB接口的电路之间。
图8表示按照本发明通信设备第一实施例的构成。在通信设备5中，插座21A(连接装置)带有接头(未示出)，其可连接常用类型的IEEE-1394电缆，并且其可在电缆的端部上与电缆接头电气连接。通过接头所提供的信号可通过插座21A和印刷电路板61提供给IC 41，其是按照IEEE-1394标准的接口。
图9A表示插座21A的例子，其中铁氧体环14A和15A(闭合磁路装置)分别提供给对应于电缆中每根信号线12或13的引线部分31和32。通过如上所述为插座21A设置铁氧体环14A和15A使得交扰可以象在上述电缆1和2一样得到抑制。
图9B所示插座21B(连接装置)还可用于代替插座21A，其中具有高磁导率的部分14B和15B(闭合磁路装置)可绕对应于每根信号线12或13的每根导线嵌入。
集成电路(IC)41可提供有对应于物理层部分(PHY)的电路，如TPA接口和TPB接口，并且还可提供有分别对应于IEEE-1394标准接口其它部分的电路。
下面将描述按照本发明通信设备的第二实施例。在第二实施例中，第一实施例中插座21A的铁氧体环14A和15A被去除，并且被提供给IC 41的对应部分。
图10A表示在该实施例中提供有TPA接口151和TPB接口电路152的IC 41A(处理装置)。在IC 41A中，铁氧体环14C和15C(闭合磁路装置)分别提供给对应于电缆的每根信号线12或13的引线部分51和52。
如上所述，通过分别将具有高磁导率的铁氧体环14C和15C提供给IC41A的引线部分51和52，可以象上述电缆1一样使交扰得到抑制。
还可使用IC 41B(处理装置)来代替IC 41A，其中具有高磁导率的材料14D或15D(闭合磁路装置)可分别嵌于对应于每根信号线12或13的导线的周围，如图10B中所示。
下面将描述按照本发明通信设备的第三实施例。在第三实施例中，第一实施例中的插座21A的铁氧体环14A和15A被除去，并且被分别提供给印刷电路板61上的导线。
图11表示一个例子，其中铁氧体环14E和15E(闭合磁路装置)可分别提供给连接有电缆的插座与印刷电路板61上TPA接口151和TPB接口152的电路(IC 41)之间的每根信号线12或13对应的两根导线。
如上所述，通过在印刷电路板61上设置铁氧体环14E和15E，可以象上述电缆1和2一样使交扰得到抑制。
如上所述，通过围绕在连接有电缆的插座与TPA接口151和TPB接口152的电路之间的每根信号线12或13对应的导线上分别设置构成闭合磁路的具有高磁导率的部件，可以抑制交扰。
由于在第一至第三实施例中的上述通信设备的操作与图24所示上述装置141A和141B的操作相同，所以省略其描述。然而，由于如上所述提供了具有高磁导率的部件如铁氧体环，所以在第一至第三实施例中可以抑制交扰。
在上述实施例中，是将铁氧体用作具有高磁导率的材料，然而，还可以使用其它材料。
所使用的铁氧体环的形状不限于上述一种。在上述实施例中，是将独立的部件(铁氧体环14和15，14A和15A，14C和15C，14E和15E)提供给两对信号线的每对上，然而，这些部件还可以合成为一个部件，例如铁氧体环201，如图12所示，以减少成本和增强机械强度。在图12所示的例子中，在铁氧体环201上分别制成单独的孔，用于信号线12和信号线13，并且将信号线12或13插入孔中。由此，实质上形成单独的信号线12和13的各磁路，因此，可以减小相互干扰，即减小交扰。
同时，如图13所示，还可以想到，将两对信号线12和13插入铁氧体环181的一个孔中，然而，在这种情况下，由于各磁路不独立，会使在一信号线中所产生的磁通与另一信号线中的磁通相互迭加，从而增加交扰，因此，不希望将如上所述的铁氧体环181提供给两对信号线12和13。
在上述实施例中，在芯数为4和6的情况下，如图14所示，可将铁氧体环14安置在信号线12的两端上，并且将铁氧体环15安置在信号线13的两端上。然而，例如图15所示，还可将铁氧体环14只安置在信号线12的TPA接口151A的一侧上，并将铁氧体环15也只安置在信号线13的TPA接口151B的一侧上；或如图16所示，还可将铁氧体环14只安置在信号线12的TPB接口152B的一侧上，并将铁氧体环15也只安置在信号线13的TPB接口152A的一侧上。在图15和16所示构成中，与图14所示构成相比，抑制交扰的效果会降低。然而，与不插入铁氧体环的情况相比，抑制交扰的效果要好。在连接器插头小型化时两个铁氧体环不能安置的情况下，上述构成是非常有效的。
安置铁氧体环14A和15A，14C和15C以及14E和15E的情况与此类似。
图17至19表示在一端芯数为四而另一端芯数为六的情况下铁氧体环安置的例子。在这种情况下，除了如图14所示将铁氧体环14或铁氧体环15安置在每根信号线12或13的两端上的构成(在这种情况下，可最有效地抑制交扰)以外，还可以如图17所示将铁氧体环14或铁氧体环15只安置在信号线12和13的六芯侧上。如图18所示，可将铁氧体环14只安置在信号线12的四芯侧上而将铁氧体环15只安置在信号线13的六芯侧上。如图19所示，还可将铁氧体环14只安置在信号线12的六芯侧上而将铁氧体环15只安置在信号线13的四芯侧上。在上述情况下，与将铁氧体环14或铁氧体环15安置在信号线12或13的两端上的情况相比，抑制交扰的效果略有降低。然而，与不提供铁氧体环的情况相比，还是可以抑制交扰的。
在信号线12和13的两端分别由四芯构成的情况下，信号线12和13可以分别由如图20所示信号线屏蔽17-1和17-2进行屏蔽。同时，在信号线12和13的一端由四芯构成而另一端由六芯构成的情况下，信号线可以如图21或22所示而构成。在图20和21中，未示出铁氧体环。
在图21所示构成的例子中，将信号线屏蔽17-1和17-2的外侧与六芯侧上的2号芯相连并接地，而1号芯断开。在图22所示例子中，信号线屏蔽17-1和17-2的内侧与六芯侧上的2号芯相连并接地。1号芯断开。另外，如图25的变型，可将绝缘体插在电缆整个屏蔽18与电缆整个屏蔽内侧的信号线屏蔽17-1和17-2之间。
如上所述，按照权利要求1所公开的连接电缆，当信号通过与闭合磁路装置相互耦合的信号线而传输时，在通常状态下的信号线之间的交扰可以得到抑制，闭合磁路装置中的闭合磁路是通过具有预定磁阻和高磁导率的材料制成的。
按照权利要求8所公开的通信设备和权利要求11所公开的通信方法，当通过带有闭合磁路部件的连接件而进行通信时，在通常状态下的信号线之间的交扰可以得到抑制，其中与每根信号线对应的两根导线交连的独立闭合磁路通过具有预定磁阻和高磁导率的材料形成。
按照权利要求12所公开的通信设备和权利要求15所公开的通信方法，当通过带有闭合磁路部件的处理部件进行通信处理时，在通常状态下的信号线之间的交扰可以得到抑制，其中与每根信号线对应的两根导线交连的独立闭合磁路可通过具有预定磁阻和高磁导率的材料形成。
按照权利要求16所公开的通信设备和权利要求19所公开的通信方法，当提供了闭合磁路部件并通过两根导线进行通信时，可以抑制通常状态下信号线之间的交扰，其中与用以将连接和处理部件进行连接的每根信号线对应的两根导线交连的独立闭合磁路通过具有预定磁阻和高磁导率的材料形成。