CN113287225A - 信号传输装置 - Google Patents

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Abstract

一种信号传输装置，其具备：信号布线；宽幅布线，其与所述信号布线的一方及另一方连续而形成且具有比所述信号布线的至少所述一方或所述另一方的布线宽度宽的布线宽度；电源布线，其通过从所述宽幅布线分支的分支布线连接信号电源分离滤波器；以及开路短截线布线，其与所述分支布线连接且顶端被开放。

Description

信号传输装置
技术领域
本发明涉及一种信号传输装置。
背景技术
根据专利文献1，监视用电路和摄像机用电路之间用同轴电缆连接，在同轴电缆上使信号和电源重叠而传输。在信号线的路径上，在收发用IC的附近配置直流截止用的电容器，另外，在电源线上，在与信号线的连接点上插入有源滤波器，从而根据滤波器频率的范围进行信号和电源的分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2013/0187445号说明书
发明内容
发明要解决的问题
难以将滤波器频率的范围扩大到高频侧。
解决问题的技术手段
本发明的第1方式中的信号传输装置优选为，具备：信号布线；宽幅布线，其与所述信号布线的一方以及另一方连续而形成，具有比所述信号布线的至少所述一方或所述另一方的布线宽度宽的布线宽度；电源布线，其经由从所述宽幅布线分支的分支布线与信号电源分离滤波器连接；以及开路短截线布线，其与所述分支布线连接且顶端被开放。
本发明的第2方式中的信号传输装置优选为，具备：信号布线；宽幅布线，其与所述信号布线连续而形成，具有比所述信号布线的布线宽度宽的布线宽度；电源布线，其经由从所述宽幅布线分支的分支布线与信号电源分离滤波器连接；以及开路短截线布线，其与所述分支布线连接且顶端被开放。
发明的效果
根据本发明，能够将滤波器频率的范围扩大到高频侧。
所述以外的课题、构成以及效果通过用于实施以下的发明的方式的说明而变得明确。
附图说明
图1是比较例中的信号传输装置的构成图。
图2的(A)、(B)是表示信号传输装置的等效电路以及阻抗曲线的图。
图3是表示第1实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图4是表示第1实施方式和比较例的传输特性的图。
图5的(A)、(B)是第2实施方式中的信号传输装置的基板的截面图以及俯视图。
图6是表示第3实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图7是表示第3实施方式的传输特性的图。
图8是表示第4实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图9的(A)、(B)表示第4实施方式中的布线的基板透视斜图以及基板截面图。
图10是表示第5实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图11是表示第6实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图12是表示第7实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图13是表示第8实施方式中的信号传输装置的构成的图。
图14是表示用同轴电缆连接了摄像机部和控制部的信号传输装置的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。以下的记载和附图是用于说明本发明的例示，为了说明的明确化，适当进行了省略和简化。本发明也可以以其他各种方式实施。只要没有特别限定，各构成要素可以是一个也可以是多个。
在附图中所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等，为了容易理解发明，有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明不限于附图中公开的位置、尺寸、形状、范围等。
在存在多个具有相同或相同功能的构成要素的情况下，有时对相同的符号附加不同的下标来进行说明。但是，在不需要区别这些多个构成要素的情况下，有时省略下标来进行说明。
[比较例]
在说明本实施方式之前，对与本实施方式进行对比的比较例进行说明。
图1是比较例中的信号传输装置的构成图。信号传输装置在信号布线1的中央分支，经由由电感部件2-1～2-3构成的信号电源分离滤波器与电源布线10连接。如图1所示，电感部件2-1～2-3大多采用使用了尺寸及特性不同的多个部件的构成。
图2的(A)表示信号传输装置的等效电路。图2的(B)表示信号传输装置的阻抗曲线。在图2的(B)中，横轴是频率，纵轴是阻抗。
如图2的(A)所示，电感部件不是单纯的电感，而是用与电感串联的电阻分量、甚至是寄生电容分量与电感并联的电路来表现。即，电感部件2-1～2-3是并联LC电路。如图2的(B)所示，具有在由电感L和电容C决定的反谐振频率下取阻抗的极大值的山形的阻抗曲线。电感部件2-1～2-3的阻抗曲线分别为L1～L3，信号电源分离滤波器的合成阻抗曲线为L。
信号电源分离滤波器的作用在于，通过将相对于信号布线1具有足够高阻抗的部件插入到与电源布线10的连接点，防止能量传递到电源布线10侧。作为信号电源分离滤波器的功能，需要使存在信号能量的滤波器频率范围(信号传输用频率范围)变为基准阻抗L0以上的阻抗。另一方面，由于单一的电感部件的阻抗不能覆盖广范围的频率范围，所以通过使用多个反谐振频率不同的部件来扩大滤波器频率范围。图2的(B)表示通过使用3个电感部件2-1～2-3来扩大滤波器频率范围的例子。通过在与信号线的连接点上设置反谐振频率最高的电感部件2-1，起到防止高频的能量泄漏的作用。
但是，在该比较例中，如果要在高频侧扩大滤波器频率范围，则必须有效利用反谐振频率高的部件，但在电感部件的构造上，提高反谐振频率存在极限，例如，难以将滤波器构成到10GHz级的滤波器频率范围。
根据以下说明的实施方式，在这样的信号传输装置中，能够提供以低成本在印刷布线基板上形成应对超过5Gbps的高速信号的信号电源分离滤波器的构造。
[第1实施方式]
参照附图说明第1实施方式中的信号传输装置20。信号传输装置20以车载设备的摄像机与ECU(电子控制单元)之间的通信为代表，能够应用于其他的信息设备、基础设施用控制设备等在信号线上重叠电源而传输的各种产品领域。
图3是表示第1实施方式中的信号传输装置20的构成的图。如图3所示，在基板11上由印刷布线形成信号布线1。该信号布线1是与通信LSI等设备连接的布线。该信号布线1的中央部形成宽幅布线3。然后，从宽幅布线3分支到分支布线26，经由构成信号电源分离滤波器的电感部件2-1～2-3与电源布线10连接。进而，从连接电感部件2-1和宽幅布线3之间的分支布线26分支布线，通过印刷布线形成其前端成为开路状态的所谓开路短截线布线4-1。这样，在基板11上配置信号布线1、宽幅布线3、分支布线26、开路短截线布线4-1、信号电源分离滤波器以及由电源布线10构成的信号传输电路12来构成信号传输装置20。
通过在基板11上形成宽幅布线3，信号布线1的传播方向的阻抗与分支布线26的阻抗之比相对地变大，分支布线26成为高阻抗，所以信号布线1的高速信号难以流向电源布线10侧。另外，宽幅布线3的宽度优选为信号布线1的宽度的至少2倍以上。另外，宽幅布线3与信号布线1的一方及另一方连续而形成，具有比信号布线1的至少一方或另一方的布线宽度宽的布线宽度。换言之，与宽幅布线3连接的信号布线1的一方或另一方的宽度也可以是与宽幅布线3相同的宽度。这是为了使信号电源分离滤波器与连接信号布线1的分支布线26的阻抗差形成为2倍以上，从而减小连接点的反射系数。
进而，通过插入开路短截线布线4-1，能够以与短截线长度对应的频率得到信号传输电路12的滤波器的特性。短截线长度越短，越能够将滤波器的中心频率移动到高频侧。另外，开路短截线布线4-1示出了L字状的例子，但也可以是I字状，也可以是其他形状。
图4是表示本实施方式和比较例的传输特性的图。横轴表示频率，纵轴表示S参数。如图4所示，本实施方式的滤波器所覆盖的频率范围S31能够扩展到比比较例中的频率范围S31’高的频率侧。比较例中的频率范围S31’为0.01GHz～3GHz，但本实施方式的频率范围S31为0.01GHz～10GHz。另外，本实施方式的信号的传输特性S21能够扩展到比比较例中的传输特性S21’高的频率范围。
这样，在本实施方式中，能够将滤波器所覆盖的频率范围扩展到高频侧，并且能够将信号的传输特性扩展到更高的频率范围。
进而，在本实施方式中，由于能够通过在基板上实施图案布线来构成滤波器，所以能够抑制追加成本。
[第2实施方式]
接着，说明第2实施方式中的信号传输装置。另外，对与第1实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。
为了良好地保持信号质量，信号布线的特性阻抗的平坦性很重要。如果设置第1实施例所示的宽幅布线3，则该部分的特性阻抗有可能降低，成为电反射的原因。因此，在本实施方式中，通过使成为信号的返回路径的接地布线离开宽幅布线3来谋求阻抗的平坦化。
图5的(A)是第2实施方式中的信号传输装置20的基板的截面图，图5的(B)是第2实施方式中的信号传输装置20的俯视图。
如图5的(A)所示，基板11是多层布线基板，由L1层～L7层构成。信号布线1的返回路径是L2层的接地布线7-1。如图5(A)所示，与图5的(B)所示的宽幅布线3的部分对应地，将返回路径从L2层的接地布线经由接地通孔6变更为下面的L4层的接地布线7-2。即，宽幅布线3与基板11的下层的接地布线7-2的距离比信号布线1与基板11的下层的接地布线7-1的距离远。这样，通过将接地布线7-2从宽幅布线3隔开，进行特性阻抗的调整。
另外，宽幅布线3的宽度优选为信号布线1的宽度的至少2倍以上。另外，与宽幅布线3连接的信号布线1的一方的宽度也可以是与宽幅布线3相同的宽度。这是为了通过使信号电源分离滤波器与连接信号布线1的分支布线26的阻抗差形成为2倍以上从而减小连接点处的反射系数。
另外，使宽幅布线3的长度比与在信号布线1中传输的信号的周期的1/10的时间相当的波长短。例如，在使10Gbps的信号通过有效介电常数为3的微带线的情况下，由于信号的周期为100ps，所以其1/10的波长λ可以通过以下的式(1)计算。
Figure BDA0003153323270000061
这里，v是电磁波的传播速度，f是频率，T是周期。如果使宽幅布线3比由式(1)计算的值长，则产生阻抗的不连续的影响。
另外，为了避免信号布线1和宽幅布线3的连接部极端的阻抗不连续，优选使宽幅布线3倾斜而形成为锥状来进行连接。理想地，倾斜的角度为45度，但在由于宽幅布线3的宽度和长度的制约而难以倾斜45度的情况下，推荐倾斜到60度。
[第3实施方式]
参照图6、图7说明第3实施方式中的信号传输装置20。另外，对与第1实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。在第3实施方式中，进一步扩大在第1实施方式中说明的信号传输装置20的滤波器的频率范围。
图6是表示本实施方式中的信号传输装置20的构成的图。如图6所示，将与连接信号布线1和电感部件2-1的分支布线26连接的开路短截线布线4-1、4-2增加为多个。在图6中，连接有具有长短截线S1的开路短截线布线4-1和具有短短截线S2的开路短截线布线4-2的2条开路短截线布线。开路短截线布线根据其布线长度决定截止频率的中心频率。即，不同布线长度的开路短截线布线具有不同的截止频率。因此，通过连接多个这样的开路短截线布线，能够扩大信号传输电路12中的滤波器的频率范围。
图7是表示本实施方式的传输特性的图。横轴是频率，纵轴是S参数。S71表示具有长短截线S1的开路短截线布线4-1的滤波器特性，S72表示具有短短截线S2的开路短截线布线4-2的滤波器特性。进而，用S70表示由这2条开路短截线布线4-1、4-2合成的滤波器特性。长的短截线S1具有相对低的截止频率f1，而短的短截线S2具有相对高的截止频率f2。由于这些截止频率的不同，合成的滤波器特性S70在滤波器基准F0中具有更宽的频率范围，能够构成宽的滤波器。
另外，在连接了相同长度的开路短截线布线的情况下，能够截止频率不变而增加滤波器特性的损失量。在需要更大的损失的情况下,也可以设置多个相同长度的开路短截线。
另外，在该例中组合了2种开路短截线布线，但组合的数量也可以比其多。通过组合更多种开路短截线布线，能够覆盖更广范围的频率。
[第4实施方式]
参照图8、图9的(A)、图9的(B)说明第4实施方式中的信号传输装置20。另外，对与第3实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。在第3实施方式中，由开路短截线布线的长度决定频率，所以在基板11上需要大的安装面积。因此，在本实施方式中，提供利用了通孔的高密度的开路短截线构造(以下称为通路短截线布线)。
图8是表示本实施方式中的信号传输装置20的构成的俯视图。开路短截线布线4-1、4-2通过贯通基板11的多个通孔15-1～15-4，形成连接了基板11的表面以及背面的布线的通路短截线布线。
图9的(A)表示本实施方式中的布线的基板透视斜图，图9的(B)表示基板截面图。如图9的(A)所示，开路短截线布线4-1通过用多个通孔15-1～15-4连接基板11的上表面的布线13-1、13-2和基板11的背面的布线14-1、14-2而构成。如图9的(B)所示，其特征在于，通过在基板11的顶层和底层之间用通孔往复，增加短截线长度，降低开路短截线谐振频率。
另外，开路短截线布线通过使基板11的上表面的连接布线13-1、13-2和基板11的背面的连接布线14-1、14-2的长度与通孔的合计数不同，能够组合多个不同长度的开路短截线布线。
另外，在本实施方式的构造的信号传输电路12的滤波器中，如果使通孔间的连接布线13-1～13-2、14-1～14-2为一定的长度，则能够以通孔的个数设定谐振频率。另外，本实施方式的构造的滤波器的截止频率在通过通路短截线布线的传播延迟时间Td的1/2波长的频率处具有截止特性。虽然也取决于基板11的厚度，但通过组合通孔的个数为6个～8个左右的通路短截线布线，能够覆盖6GHz～10GHz的频率范围。
[第5实施方式]
参照图10说明第5实施方式中的信号传输装置。另外，对与第3实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。在本实施方式中，为了进一步改善高速信号的传输特性而改良了布线图案。
图10是表示本实施方式中的信号传输装置20的构成的俯视图。通常，在信号传输装置20中，希望是使高速信号传输到信号布线1，尽量不将高速信号传送到电源布线10的布线构造。因此，在高速信号流过宽幅布线3时，希望电流集中在分支布线26、电源布线10的相反侧。在图10所示的本实施方式中，在与分支布线26、电源布线10相反侧，在与基板11的信号层相同的层上与信号布线1相邻地设置接地布线图案5，在此形成返回电流的一部分流过的构造。另外，在接地布线图案5上设置接地通孔6，与基板11的下层的省略了图示的接地布线连接。
另外，宽幅布线3的宽幅部分形成为向分支布线26、电源布线10的一侧突出的梯形形状。由此，能够减小从信号布线1到宽幅布线3的阻抗的紊乱。
由此，信号布线1的高频电流流向接近接地布线图案5的一侧，改善了流向信号布线1的高速信号的通过特性。另外，信号传输电路12以在图6所示的第3实施方式中说明的信号传输电路12为例进行了说明，但也可以是其他的信号传输电路12。
[第6实施方式]
参照图11说明第6实施方式中的信号传输装置。另外，对与第5实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。在本实施方式中，表示高密度地配置信号传输装置的例子。
图11是表示本实施方式中的信号传输装置的构成的俯视图。如图11所示，在基板11的端面配置有电缆用连接器9-1、9-2。在基板11上分别形成与电缆用连接器9-1、9-2的中央端子连接的信号布线1。在图11中，信号传输电路12上下对称地配置。即，在信号布线1的中央部形成宽幅布线3。然后，从宽幅布线3分支到分支布线26，经由构成信号电源分离滤波器的电感部件2-1～2-3与电源布线10连接。进而，从连接电感部件2-1与宽幅布线3之间的分支布线26分支布线，并配置有其前端成为开路状态的、所谓开路短截线布线4-1～4-2。另外，在与基板11的信号层相同的层上与信号布线1相邻地设置接地布线图案5-1、5-2和接地通孔6的排列，在此形成返回电流的一部分流过的构造。接地通孔6与基板11的下层的省略图示的接地布线连接。
通过在连接器侧配置开路短截线布线4-1～4-2，在与连接器相反侧配置电感部件2-1～2-3，能够在保持与连接器和电源的连接性的同时，高密度地配置信号传输装置。
[第7实施方式]
参照图12说明第7实施方式中的信号传输装置。另外，对与第3实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。在第7实施方式中，信号传输装置被用于将电力叠加到差分信号布线上。作为活用形式，例如有PoDL(Power over Data Line，数据线供电)。
图12是表示信号传输装置的构成的俯视图。如图12所示，作为彼此反向流动的差分信号的布线对的信号布线1-1和1-2彼此靠近并且平行地布线，并且以在该外侧上延伸的方式设置宽幅布线3-1和3-2，并且经由构成信号电源分离滤波器的电感部件2-1至2-6连接到电源布线10。进而，从连接电感部件2-1～2-6和宽幅布线3-1、3-2之间的分支布线26分别分支布线，并配置开路短截线布线4-1～4-4。
换言之，信号传输装置具备：第1信号传输电路12-1，其具有信号布线1-1、宽幅布线3-1以及开路短截线布线4-1～4-2；以及第2信号传输电路12-2，其将信号布线1-1和信号布线1-2相互相邻并与第1信号传输电路12-1对称地配置。第2信号传输电路12-2具有信号线1-2、宽幅布线3-2以及开路短截线布线4-3～4-4。
通过这样的配置，差分信号的高频电流集中在信号线的内侧，所以能够抑制对传输特性的影响，传输特性成为优势。
[第8实施方式]
参照图13说明第8实施方式中的信号传输装置。另外，对与第6实施方式相同的部位标注相同的符号并省略其说明。在本实施方式中，表示在向差分信号布线的电源重叠中活用信号传输装置，并高密度地配置信号传输装置的例子。
图13是表示本实施方式中的信号传输装置的构成的俯视图。如图13所示，在基板11的端面配置差分电缆用连接器16-1、16-2。在基板11上形成有分别与差分电缆用连接器16-1、16-2的端子连接的2条差分信号的信号布线11-1、11-2。在图13中，上下对称地配置2组信号传输装置。宽幅布线3-1～3-4形成在信号布线11-1、11-2的中央部中。然后，从宽幅布线3-1～3-4分支到分支布线26，并且经由构成信号电源分离滤波器的电感部件2-1～2-3连接到电源布线10。
进而，从连接电感部件2-1～2-3与宽幅布线3之间的分支布线26分支布线，配置开路短截线布线4-1～4-4。此外，在与基板11的信号层相同的层上设置接地布线图案5-1～5-4和接地通孔6-1～6-2的排列，从而在此形成返回电流的一部分流过的构造。接地通孔6-1、6-2与基板11的下层的省略图示的接地布线连接。
通过在连接器侧配置开路短截线布线4-1～4-4，在与连接器相反侧配置电感部件2-1～2-3，能够在保持与连接器和电源的连接性的同时，高密度地配置信号传输装置。
[第9实施方式]
参照图14说明第9实施方式中的信号传输装置的应用例。
图14表示用同轴电缆23连接了摄像机部24和控制部25的信号传输装置的一例。使用同轴电缆23，从控制部25向摄像机部24供给电源，并且经由同一同轴电缆23，主要从摄像机部24向控制部25高速传送信号。
摄像机部24具备摄像机21、图像IC 24-1、串行器24-2和电容器24-3。由摄像机21拍摄的图像数据由图像IC 24-1进行图像处理，由串行器24-2转换为串行数据，经由直流切断用的电容器24-3，传送到由信号布线以及宽幅布线形成的布线部24-4。另一方面，经由同轴电缆23供给的电源从宽幅布线向分支布线分支，经由构成信号电源分离滤波器的电感部件2-1～2-3向DCDC转换器24-5供给。DCDC转换器24-5向摄像机21、图像IC 24-1以及串行器24-2提供电力。另外，布线部24-4、电感部件2-1～2-3是在第1～第8实施方式中说明的信号传输装置。
控制部25具备布线部25-1、电容器25-2、解串器25-3以及控制IC 25-4。传送到布线部25-1的信号经由直流切断用的电容器25-2传送到解串器25-3，由解串器25-3转换为并行数据，输入到控制IC25-4。另一方面，接受来自电池等的供电，DCDC转换器25-5将规定的电源经由构成信号电源分离滤波器的电感部件2-1～2-3、配线部25-1向同轴电缆23供给。
如上所述，摄像机部24的布线部24-4中的信号布线和控制部25的布线部25-1中的信号布线经由同轴电缆23连接在发送来自摄像机21的信号的串行器24-2和接收来自摄像机21的信号的解串器25-3之间。另外，在本实施方式中，以用同轴电缆23连接了摄像机部24和控制部25的例子进行了说明，但也可以不用同轴电缆23而用其他连接电缆、例如图案布线等进行连接。
如本实施方式所示，通过在摄像机部24和控制部25两者中设置在第1～第8实施方式中说明的信号传输装置，即使是大量的图像数据，也能够通过10Gbps级的数据通信高速地传输。另外，来自控制部25的DCDC转换器25-5的电源经由布线部25-1的电源布线、电感部件2-1～2-3以及信号布线，经由同轴电缆23输入到摄像机部24。然后，经由布线部24-4的信号布线、电感部件2-1～2-3以及电源布线，经由DCDC转换器24-5提供给摄像机21。由此，能够利用在第1～第8实施方式中说明的信号传输装置，进行对摄像机21的电源供给。
根据以上说明的实施方式，能够得到以下的作用效果。
(1)信号传输装置20具备：信号布线1、11-1以及11-2；宽幅布线3、3-1～3-4，其与信号布线1、11-1、11-2的一方及另一方连续而形成，具有比信号布线1、11-1以及11-2的至少一方或另一方的布线宽度宽的布线宽度；电源布线10，其经由从宽幅布线3、3-1～3-4分支的分支布线26连接信号电源分离滤波器；以及开路短截线布线4-1～4-4，其与分支布线26连接且顶端被开放。由此，能够将滤波器频率的范围扩大到高频侧。
(2)信号传输装置20具备：信号布线1、11-1以及11-2；宽幅布线3、3-1～3-4，其与信号布线1、11-1、11-2连续而形成，具有比信号布线1、11-1以及11-2的布线宽度宽的布线宽度；电源布线10，其经由从宽幅布线3、3-1～3-4分支的分支布线26连接信号电源分离滤波器；以及开路短截线布线4-1～4-4，其与分支布线26连接且顶端被开放。由此，能够将滤波器频率的范围扩大到高频侧。
本发明不限于所述实施方式，只要不损害本发明的特征，在本发明的技术思想的范围内考虑的其他方式也包含在本发明的范围内。另外，也可以是组合了所述实施方式的构成。
下面的优先权基础申请的公开内容作为引文并入本文。
日本专利申请2019-005207(2019年1月16日申请)
符号说明
1、11-1、11-2 信号布线
2-1～2-3 电感部件
3、3-1～3-4 宽幅布线
4-1～4-4 开路短截线布线
5、5-1～5-4 接地布线图案
6、6-1、6-2 接地通孔
7-1～7-2 接地布线
9-1～9-2 电缆用连接器
10 电源布线
11 基板
12-1～12-2 信号传输电路
13-1～13-2、14-1～14-2 连接布线
15-1～15-4 通孔
16-1～16-2 差分电缆用连接器
20 信号传输装置
23 同轴电缆
24 摄像机部
21 摄像机
24-1 图像IC
24-2 串行器
24-3 电容器
24-4、25-1 布线部
24-5、25-5 DCDC转换器
25 控制部
25-2 电容器
25-3 解串器
25-4 控制IC
26 分支布线。

Claims (15)

1.一种信号传输装置，其特征在于，具备：
信号布线；
宽幅布线，其与所述信号布线的一方及另一方连续而形成，具有比所述信号布线的至少所述一方或所述另一方的布线宽度宽的布线宽度；
电源布线，其经由从所述宽幅布线分支的分支布线连接信号电源分离滤波器；以及
开路短截线布线，其与所述分支配线连接且顶端被开放。
2.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，
所述信号布线、所述宽幅布线以及所述开路短截线布线形成在印刷布线基板上。
3.根据权利要求1或2所述的信号传输装置，其特征在于，
在与所述分支布线的相反侧，与所述信号布线相邻地设置有返回电流流过的接地布线图案。
4.根据权利要求1或2所述的信号传输装置，其特征在于，
所述开路短截线布线包含长度不同的多个所述开路短截线布线。
5.根据权利要求1或2所述的信号传输装置，其特征在于，
所述信号布线连接在发送来自摄像机的信号的发送部和接收来自所述摄像机的信号的接收部之间，
经由所述电源布线和所述信号布线向所述摄像机供给电源。
6.根据权利要求1或2所述的信号传输装置，其特征在于，
具备第1信号传输电路，其具有所述信号布线、所述宽幅布线、所述开路短截线布线以及所述电源布线；以及
第2信号传输电路，其具有所述信号布线、所述宽幅布线、所述开路短截线布线以及所述电源布线，
所述第1信号传输电路和所述第2信号传输电路以所述信号布线相互相邻的方式对称地配置。
7.一种信号传输装置，其特征在于，具备：
信号布线；
宽幅布线，其与所述信号布线连续而形成，具有比所述信号布线的布线宽度宽的布线宽度；
电源布线，其经由从所述宽幅布线分支的分支布线连接信号电源分离滤波器；以及
开路短截线布线，其与所述分支配线连接且顶端被开放。
8.根据权利要求7所述的信号传输装置，其特征在于，
所述信号布线、所述宽幅布线以及所述开路短截线布线形成在印刷布线基板上。
9.根据权利要求7或8所述的信号传输装置，其特征在于，
所述宽幅布线的布线宽度为所述信号布线的布线宽度的至少2倍以上。
10.根据权利要求7或8所述的信号传输装置，其特征在于，
所述宽幅布线的宽幅部分是向所述电源布线侧突出的梯形形状。
11.根据权利要求8所述的信号传输装置，其特征在于，
所述宽幅布线与所述印刷布线基板的下层的接地布线的距离比所述信号布线与所述印刷布线基板的下层的接地布线的距离远。
12.根据权利要求7或8所述的信号传输装置，其特征在于，
所述宽幅布线的宽幅部分的长度比与在所述信号布线中传输的信号的周期的1/10的时间相当的波长短。
13.根据权利要求8所述的信号传输装置，其特征在于，
所述开路短截线布线通过使用连接所述印刷布线基板的最上层的布线与最下层的布线的通孔，在所述最上层和所述最下层往复多次而形成。
14.根据权利要求13所述的信号传输装置，其特征在于，
所述开路短截线布线以所述布线的长度与所述通孔的合计数不同的方式组合多个开路短截线布线。
15.根据权利要求7或8所述的信号传输装置，其特征在于，
从摄像机部经由同轴电缆向控制部供给电源，
经由所述同轴电缆在所述摄像机部和所述控制部之间收发信号，
在所述摄像机部和所述控制部的至少一方的基板上形成所述信号布线、所述宽幅布线以及开路短截线布线。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022034594A (ja) 2020-08-19 2022-03-04 Tdk株式会社 バイアスティー回路及びこれを用いたＰｏＣ回路
JP7456516B2 (ja) 2020-11-04 2024-03-27 株式会社村田製作所 信号電源分離回路が構成される多層回路基板

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2460049A1 (fr) * 1979-06-25 1981-01-16 Labo Electronique Physique Filtre coupe-bande pour ligne de transmission hyperfrequence et circuit de polarisation de transistor hyperfrequence comprenant ce filtre
JPS59125102A (ja) * 1982-12-29 1984-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波用電波フイルタ装置
JPH11330808A (ja) * 1998-05-20 1999-11-30 Fujitsu Ltd 整合回路
TW543049B (en) * 2001-12-31 2003-07-21 Darfon Electronics Corp Inductor structure with high quality factor
KR100767835B1 (ko) * 2006-07-04 2007-10-18 (주)용진일렉콤 단락 스터브형 동축 어레스터
CN101246983A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 南京大学 基于简化左手传输线结构的超宽带滤波器
CN101803211A (zh) * 2007-09-21 2010-08-11 马斯普罗电工株式会社 卫星信号接收用转换器
CN107395148A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种tr组件的温补均衡电路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327342A (en) * 1980-07-10 1982-04-27 U.S. Philips Corporation Bandstop filter for very high frequency transmission lines and biassing circuit for a very high frequency transistor comprising this filter
JPH0328582Y2 (zh) * 1984-11-02 1991-06-19
JP5407389B2 (ja) * 2009-02-09 2014-02-05 富士通株式会社 プリント配線板
CN201498575U (zh) * 2009-08-06 2010-06-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 谐波抑制装置
US8922306B2 (en) * 2012-06-27 2014-12-30 Tektronix, Inc. Reduced size bias tee
US9391350B2 (en) * 2013-03-07 2016-07-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited RF choke device for integrated circuits

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2460049A1 (fr) * 1979-06-25 1981-01-16 Labo Electronique Physique Filtre coupe-bande pour ligne de transmission hyperfrequence et circuit de polarisation de transistor hyperfrequence comprenant ce filtre
JPS59125102A (ja) * 1982-12-29 1984-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波用電波フイルタ装置
JPH11330808A (ja) * 1998-05-20 1999-11-30 Fujitsu Ltd 整合回路
TW543049B (en) * 2001-12-31 2003-07-21 Darfon Electronics Corp Inductor structure with high quality factor
KR100767835B1 (ko) * 2006-07-04 2007-10-18 (주)용진일렉콤 단락 스터브형 동축 어레스터
CN101803211A (zh) * 2007-09-21 2010-08-11 马斯普罗电工株式会社 卫星信号接收用转换器
CN101246983A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 南京大学 基于简化左手传输线结构的超宽带滤波器
CN107395148A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种tr组件的温补均衡电路

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