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COMMON MODE FILTER meetings

Patent code P150011583
File No. N14064
Posted date Mar 24, 2015
Application number P2014-244766
Publication number P2016-111418A
Patent number P6471995
Date of filing Dec 3, 2014
Date of publication of application Jun 20, 2016
Date of registration Feb 1, 2019
Inventor
  • (In Japanese)曽根原 誠
  • (In Japanese)佐藤 敏郎
  • (In Japanese)中山 英俊
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
  • (In Japanese)独立行政法人国立高等専門学校機構
Title COMMON MODE FILTER meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common mode filter that can achieve practicable filter characteristics and high integration.
SOLUTION: The common mode filter comprises: a first capacitor 91 provided in a first transmission line L1; a first inductor 11 and a second inductor 21 which are arranged to sandwich a second capacitor 92 provided in a second transmission line L2 and connect the first transmission line L1 to a second transmission line L2; a crossing position of a crossing line which crosses a space between the first transmission line L1 and the second transmission line L2 and connect the lines; third-sixth capacitors 31, 32, 41 and 42 provided on respective lines which link the first transmission line L1 to the second transmission line L2; seventh and eighth capacitors 51 and 71 provided at a position closer to an input than the first inductor 11 and at a position closer to an output than the second inductor 21 respectively; and ninth and tenth capacitors 62 and 82. The crossing line is grounded on the earth at the crossing position.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

差動伝送技術は、伝送線路を介して信号を伝送する際に、2本の平行に配置した線路に差動信号(ディファレンシャルモード)を伝播させることにより、電磁的な妨害波が外部に作用しないようにする(EMC対策)ためのものである。この差動伝送技術においては、同相成分(コモンモード)のノイズが伝播すると、ノイズ輻射によりEMC対策が阻害されることから、コモンモード成分を抑制するコモンモードフィルタが必ず用いられる。

従前のコモンモードフィルタは、コモンモードチョークコイルやチップ素子を用いたフィルタが一般的であった。これに対し、従前のコモンモードフィルタとは動作原理が異なる擬似伝送線路理論に基づくコモンモードフィルタが提案されている(特許文献1)。図20は、擬似伝送線路理論に基づくコモンモードフィルタの構成例を示す。このコモンモードフィルタは、第1の伝送線路L1と第2の伝送線路L2に、それぞれ入力側のAパターン部L1A、L2A、出力側のBパターン部L1B、L2B、中間接続パターン部L1C、L2Cを設けた構成を備える。

図21は、図20の等価回路である。等価回路は、各パターン部及び各パターン部間のキャパシタンス成分、インダクタンス成分を考慮して構成されている。このコモンモードフィルタは、コモンモードのノイズ信号を遮断し、ディファレンシャルモードについては、通したい周波数領域の信号のみ通過させるという作用をなす。
擬似伝送線路理論に基づくコモンモードフィルタは、図20に示すように、薄膜パターンの線幅や形状を適宜設計することによって形成することができ、容易に小型化、薄型化が可能である。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は差動伝送に用いられるコモンモードフィルタに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
信号を伝送する第1の伝送線路(L1)及び第2の伝送線路(L2)と、
前記第1の伝送線路(L1)に介設した第1のキャパシタ(91)及び前記第2の伝送線路(L2)に介設した第2のキャパシタ(92)と、
前記第1のキャパシタ(91)に接続する前記第1の伝送線路(L1)の入力側における接続点(以下、「接続点P1」という。)と、前記第2のキャパシタ(92)に接続する前記第2の伝送線路(L2)の入力側における接続点(以下、「接続点P3」という。)との間に配設した第1のインダクタ(11)と、
前記第1のキャパシタ(91)に接続する前記第1の伝送線路(L1)の出力側における接続点(以下、「接続点P2」という。)と、前記第2のキャパシタ(92)に接続する前記第2の伝送線路(L2)の出力側における接続点(以下、「接続点P4」という。)との間に配設した第2のインダクタ(21)と、
前記接続点P1と前記接続点P4とを接続する伝送線路と、前記接続点P2と前記接続点P3とを接続する伝送線路とを設け、該伝送線路が交差する点を接地された結節点とするともに、
該結節点と前記接続点P1との間、該結節点と前記接続点P2との間、該結節点と前記接続点P3との間、該結節点と前記接続点P4との間にそれぞれ配設した第3、第4、第5、第6のキャパシタ(31、32、41、42)と、
前記第1の伝送線路(L1)において前記接続点P1よりも入力側に近い位置、前記第2の伝送線路(L2)において前記接続点P3よりも入力側に近い位置、前記第1の伝送線路(L1)において前記接続点P2よりも出力側に近い位置、前記第2の伝送線路(L2)において前記接続点P4よりも出力側に近い位置にそれぞれ配設した、第7、第8、第9、第10のキャパシタ(51、71、62、82)と、
を備えることを特徴とするコモンモードフィルタ。

【請求項2】
 
前記第3のキャパシタ(31)と前記第1の伝送線路(L1)との接続点を、前記接続点P1と前記第1のキャパシタ(91)との間の伝送線路上に設定し、前記第4のキャパシタ(32)と前記第1の伝送線路(L1)との接続点を、前記接続点P2と前記第1のキャパシタ(91)との間の伝送線路上に設定し、前記第5のキャパシタ(41)と前記第2の伝送線路(L2)との接続点を、前記接続点P3と前記第2のキャパシタ(92)との間の伝送線路上に設定し、前記第6のキャパシタ(42)と前記第2の伝送線路(L2)との接続点を、前記接続点P4と前記第2のキャパシタ(92)との間の伝送線路上に設定することを特徴とする請求項1記載のコモンモードフィルタ。

【請求項3】
 
前記第1のインダクタ(11)と第2のインダクタ(21)が、相互に同一のインダクタンスに設定され、
前記第1のキャパシタ(91)と第2のキャパシタ(92)が、相互に同一のキャパシタンスに設定され、
前記第3~第6のキャパシタ(31、32、41、42)が、相互に同一のキャパシタンスに設定され、
前記第7~第10のキャパシタ(51、71、62、82)が、相互に同一のキャパシタンスに設定されていることを特徴とする請求項1または2記載のコモンモードフィルタ。

【請求項4】
 
前記第1のインダクタ(11)及び第2のインダクタ(21)と、前記第1~第10のキャパシタ(91、92、31、32、41、42、51、71、62、82)とを、絶縁層を厚さ方向に挟む配置に導体パターンを形成した積層構造としたコモンモードフィルタであって、
前記第1のインダクタ(11)と第2のインダクタ(21)は、巻線構造の導体パターンとして設け、
前記第1~第10のキャパシタ(91、92、31、32、41、42、51、71、62、82)は、それぞれ前記絶縁層を挟んで対向配置する平行平板形の導体パターンとして設け、
前記第1~第10のキャパシタ(91、92、31、32、41、42、51、71、62、82)は、前記第1のインダクタ(11)と前記第2のインダクタ(21)が配置される平面領域と重複しない配置に設けることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載のコモンモードフィルタ。

【請求項5】
 
前記第1のインダクタ(11)及び第2のインダクタ(21)インダクタンスは、前記巻線構造の巻数、線幅、線間、導体パターンの厚さに基づいて規定され、
前記第1~第10のキャパシタ(91、92、31、32、41、42、51、71、62、82)のキャパシタンスは、前記対向配置される導体パターンの面積と前記絶縁層の誘電率、絶縁層の厚さに基づいて規定されることを特徴とする請求項4記載のコモンモードフィルタ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014244766thum.jpg
State of application right Registered
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