JP2003100518A - 整合器 - Google Patents
整合器Info
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- JP2003100518A JP2003100518A JP2001289697A JP2001289697A JP2003100518A JP 2003100518 A JP2003100518 A JP 2003100518A JP 2001289697 A JP2001289697 A JP 2001289697A JP 2001289697 A JP2001289697 A JP 2001289697A JP 2003100518 A JP2003100518 A JP 2003100518A
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- coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 漏れ磁束を低減して磁気結合を向上しながら
浮遊容量も低減できる整合器を、従来の形状を大きくす
ることなく実現する。 【解決手段】 入力側コイルＮ１どうしおよび出力側コ
イルＮ２どうしを直列に接続して磁気回路を構成する整
合器において、積層構造の入力側コイルＮ１と出力側コ
イルＮ２の両方または片側のコイルを２つ以上のコイル
（Ｎ１−１、Ｎ１−２、Ｎ２−１、Ｎ２−２）に分けて
それぞれを挟み込む構造とした。
浮遊容量も低減できる整合器を、従来の形状を大きくす
ることなく実現する。 【解決手段】 入力側コイルＮ１どうしおよび出力側コ
イルＮ２どうしを直列に接続して磁気回路を構成する整
合器において、積層構造の入力側コイルＮ１と出力側コ
イルＮ２の両方または片側のコイルを２つ以上のコイル
（Ｎ１−１、Ｎ１−２、Ｎ２−１、Ｎ２−２）に分けて
それぞれを挟み込む構造とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非対称デジタル加
入者線伝送装置に用いられ、入力側コイルどうしおよび
出力側コイルどうしを直列に接続して磁気回路を構成す
る整合器に関する。そして特に、整合器の入力側コイル
と出力側コイル間に発生する漏れ磁束を低減し、各コイ
ル間の磁気結合効率を向上させ、かつ、入力側コイルと
出力側コイル間に発生する浮遊容量を低減する構成に関
するものである。
入者線伝送装置に用いられ、入力側コイルどうしおよび
出力側コイルどうしを直列に接続して磁気回路を構成す
る整合器に関する。そして特に、整合器の入力側コイル
と出力側コイル間に発生する漏れ磁束を低減し、各コイ
ル間の磁気結合効率を向上させ、かつ、入力側コイルと
出力側コイル間に発生する浮遊容量を低減する構成に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来例の整合器における第１の
コイル構造例とその不具合を示す図である。符号１は入
力側コイルＮ１と出力側Ｎ２を巻装するコイルボビン、
２は磁性体である。この例では、コイルＮ１の導体断面
積Ｓｎ１≠コイルＮ２の導体断面積Ｓｎ２となってい
る。従って、コイルから発生する磁束Φが大きく、磁気
結合に寄与しないことになる。また外部に漏れる磁束Φ
も大きくなり、磁気結合性が悪い。
コイル構造例とその不具合を示す図である。符号１は入
力側コイルＮ１と出力側Ｎ２を巻装するコイルボビン、
２は磁性体である。この例では、コイルＮ１の導体断面
積Ｓｎ１≠コイルＮ２の導体断面積Ｓｎ２となってい
る。従って、コイルから発生する磁束Φが大きく、磁気
結合に寄与しないことになる。また外部に漏れる磁束Φ
も大きくなり、磁気結合性が悪い。
【０００３】図１０は、従来例の整合器における第２の
コイル構造例とその不具合を示す図である。符号３はコ
イル間絶縁材である。この例では、Ｎ１コイルの幅Ｗｎ
１≠Ｎ２コイルの幅Ｗｎ２となっている。従ってＮ２コ
イルとコイルボビン１の隙間から磁気結合に寄与しない
で外部に漏れる磁束ΔΦが増えて、磁気結合性が悪い。
コイル構造例とその不具合を示す図である。符号３はコ
イル間絶縁材である。この例では、Ｎ１コイルの幅Ｗｎ
１≠Ｎ２コイルの幅Ｗｎ２となっている。従ってＮ２コ
イルとコイルボビン１の隙間から磁気結合に寄与しない
で外部に漏れる磁束ΔΦが増えて、磁気結合性が悪い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、入力側コイルＮ１から発生した磁束が出力側コイル
Ｎ２に鎖交し難く、外部への磁束の漏れが大きくなり、
入力側コイルＮ１と出力側コイルＮ２の磁気結合が悪く
なる。この構造では、コイル間に発生する浮遊容量は容
易に低減できるが、入力側コイルＮ１から出力側コイル
Ｎ２への信号伝達、或いは電力変換の効率が悪くなるば
かりではなく、整合器外部へ漏れる磁束の発生が多く、
整合器周囲にある電子部品或いは電子回路に不要な信号
を与え、動作に悪影響を与える問題がある。
は、入力側コイルＮ１から発生した磁束が出力側コイル
Ｎ２に鎖交し難く、外部への磁束の漏れが大きくなり、
入力側コイルＮ１と出力側コイルＮ２の磁気結合が悪く
なる。この構造では、コイル間に発生する浮遊容量は容
易に低減できるが、入力側コイルＮ１から出力側コイル
Ｎ２への信号伝達、或いは電力変換の効率が悪くなるば
かりではなく、整合器外部へ漏れる磁束の発生が多く、
整合器周囲にある電子部品或いは電子回路に不要な信号
を与え、動作に悪影響を与える問題がある。
【０００５】通常、磁気結合と浮遊容量には相反する関
係があり、漏れ磁束を減らして磁気結合を良くすると浮
遊容量が増大し、高い周波数帯における損失またはコイ
ル間の信号の漏洩を招くことにもなる。
係があり、漏れ磁束を減らして磁気結合を良くすると浮
遊容量が増大し、高い周波数帯における損失またはコイ
ル間の信号の漏洩を招くことにもなる。
【０００６】本発明の目的は、漏れ磁束を低減して磁気
結合を向上しながら浮遊容量も低減できる整合器を、形
状を大きくすることなく実現することにある。
結合を向上しながら浮遊容量も低減できる整合器を、形
状を大きくすることなく実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段は、入力側コイルどうしおよび
出力側コイルどうしを直列に接続して磁気回路を構成す
る整合器において、積層構造の入力側コイルと出力側コ
イルの両方または片側のコイルを２つ以上のコイルに分
けてそれぞれを挟み込む構造としたことを特徴とするも
のである。従って、各コイルから発生する磁束はコイル
の細分化に伴って少なくなり、外部に漏れる磁束は少な
くなる。
に、本発明の第１の手段は、入力側コイルどうしおよび
出力側コイルどうしを直列に接続して磁気回路を構成す
る整合器において、積層構造の入力側コイルと出力側コ
イルの両方または片側のコイルを２つ以上のコイルに分
けてそれぞれを挟み込む構造としたことを特徴とするも
のである。従って、各コイルから発生する磁束はコイル
の細分化に伴って少なくなり、外部に漏れる磁束は少な
くなる。
【０００８】本発明の第２の手段は、入力側コイルどう
しおよび出力側コイルどうしを直列に接続して磁気回路
を構成する整合器において、積層構造の入力側コイルと
出力側コイルの断面積およびコイル幅をほぼ等しくした
ことを特徴とするものである。従って、入力側コイルで
発生した磁束と出力側コイルが鎖交し易くなり、外部に
漏れる磁束が少なくなる。
しおよび出力側コイルどうしを直列に接続して磁気回路
を構成する整合器において、積層構造の入力側コイルと
出力側コイルの断面積およびコイル幅をほぼ等しくした
ことを特徴とするものである。従って、入力側コイルで
発生した磁束と出力側コイルが鎖交し易くなり、外部に
漏れる磁束が少なくなる。
【０００９】以上、第１、第２の手段によって入力側コ
イルと出力側コイルの磁気結合が向上する。なお、各コ
イルを細分化することで増加した浮遊容量は、各コイル
間の絶縁材の誘電率を低いものにするか、絶縁材の厚さ
を増して積層している各コイル間の層間距離を増すこと
で低減できる。
イルと出力側コイルの磁気結合が向上する。なお、各コ
イルを細分化することで増加した浮遊容量は、各コイル
間の絶縁材の誘電率を低いものにするか、絶縁材の厚さ
を増して積層している各コイル間の層間距離を増すこと
で低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係
る整合器のコイル構造の説明図である。なお、従来例と
同一個所には同一符号を付す。
基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係
る整合器のコイル構造の説明図である。なお、従来例と
同一個所には同一符号を付す。
【００１１】入力側コイルの巻数Ｎ１を二等分割して、
巻数Ｎ１−１＝巻数Ｎ１−２の２つのコイルに分ける。
また出力側コイルも同様に、Ｎ２−１、Ｎ２−２の２つ
のコイルに分け、巻数Ｎ２−１＝巻数Ｎ２−２とする。
そして、Ｓｎ１−１をコイルＮ１−１導体断面積、Ｓｎ
１−２をコイルＮ１−２導体断面積、Ｓｎ２−１をコイ
ルＮ２−１導体断面積、Ｓｎ２−２をコイルＮ２−２導
体断面積としたとき、Ｓｎ１−１＝Ｓｎ２−１＝Ｓｎ１
−２＝Ｓｎ２−２の関係式を成立させる。このような構
成にすると、各コイルの断面積を合わせて一次側コイル
と二次側コイルを交互に重ねることで、各コイルは磁束
と鎖交し易くなる。
巻数Ｎ１−１＝巻数Ｎ１−２の２つのコイルに分ける。
また出力側コイルも同様に、Ｎ２−１、Ｎ２−２の２つ
のコイルに分け、巻数Ｎ２−１＝巻数Ｎ２−２とする。
そして、Ｓｎ１−１をコイルＮ１−１導体断面積、Ｓｎ
１−２をコイルＮ１−２導体断面積、Ｓｎ２−１をコイ
ルＮ２−１導体断面積、Ｓｎ２−２をコイルＮ２−２導
体断面積としたとき、Ｓｎ１−１＝Ｓｎ２−１＝Ｓｎ１
−２＝Ｓｎ２−２の関係式を成立させる。このような構
成にすると、各コイルの断面積を合わせて一次側コイル
と二次側コイルを交互に重ねることで、各コイルは磁束
と鎖交し易くなる。
【００１２】ここで各コイル間の磁束Φも小さくなり、
かつ漏れ磁束Φ´は、Φ´≒Φ／２であるため、磁気結
合に寄与しなかった漏れ磁束Φ´も小さくなる。その結
果、コイル間の磁気結合性が向上する。
かつ漏れ磁束Φ´は、Φ´≒Φ／２であるため、磁気結
合に寄与しなかった漏れ磁束Φ´も小さくなる。その結
果、コイル間の磁気結合性が向上する。
【００１３】図２は、本発明の第２実施形態に係る整合
器のコイル構造の説明図である。第２の実施の形態にお
いて、Ｗｎ１−１をＮ１−１コイル幅、Ｗｎ１−２をＮ
１−２コイル幅、Ｗｎ２−１をＮ２−１コイル幅、Ｗｎ
２−２をＮ２−２コイル幅としたとき、Ｗｎ１−１＝Ｗ
ｎ２−１＝Ｗｎ１−２＝Ｗｎ２−２の関係式を成立させ
る。このような構成にすると、各コイル幅を合わせて一
次側コイルと二次側コイルを交互に重ねることで、各コ
イルは磁束と鎖交し易くなる。磁気結合に寄与しないで
外部に漏れる磁束Φも小さくなる。
器のコイル構造の説明図である。第２の実施の形態にお
いて、Ｗｎ１−１をＮ１−１コイル幅、Ｗｎ１−２をＮ
１−２コイル幅、Ｗｎ２−１をＮ２−１コイル幅、Ｗｎ
２−２をＮ２−２コイル幅としたとき、Ｗｎ１−１＝Ｗ
ｎ２−１＝Ｗｎ１−２＝Ｗｎ２−２の関係式を成立させ
る。このような構成にすると、各コイル幅を合わせて一
次側コイルと二次側コイルを交互に重ねることで、各コ
イルは磁束と鎖交し易くなる。磁気結合に寄与しないで
外部に漏れる磁束Φも小さくなる。
【００１４】従って、コイル間の磁気結合性が向上す
る。なお、この構造は、各コイル間の浮遊容量が増加す
る結果となるが、コイル間絶縁材の誘電率を下げ、絶縁
材の厚さを増すことで調整できる。
る。なお、この構造は、各コイル間の浮遊容量が増加す
る結果となるが、コイル間絶縁材の誘電率を下げ、絶縁
材の厚さを増すことで調整できる。
【００１５】図３、図４は第２実施形態の第１、第２の
変形例を示す図であり、コイルの積層位置が異なってい
るが、第２実施形態と同じ設定で同じ効果を有する。
変形例を示す図であり、コイルの積層位置が異なってい
るが、第２実施形態と同じ設定で同じ効果を有する。
【００１６】図５は、本発明の整合器のコイル結線状態
と巻数の関係を示す説明図である。巻数の関係は、Ｎ１
−１＝Ｎ１−２＝Ｎ１／２、Ｎ２−１＝Ｎ２−２＝Ｎ２
／２となっている。
と巻数の関係を示す説明図である。巻数の関係は、Ｎ１
−１＝Ｎ１−２＝Ｎ１／２、Ｎ２−１＝Ｎ２−２＝Ｎ２
／２となっている。
【００１７】本発明によれば、図６に示す磁気結合を評
価する漏れインダクタンスの周波数特性例に示す通り、
従来構造による磁気結合状態に比べて約１．４倍の磁気
結合の向上が見られる。さらに具体的に言えば、本例の
最下層コイルの空芯自己インダクタンス値は各周波数に
おいて約５．５μＨであり、これに対して漏れインダク
タンス値は５．２μＨ〜４．３μＨとなり、空芯自己イ
ンダクタンス値を下回った値を実現している。
価する漏れインダクタンスの周波数特性例に示す通り、
従来構造による磁気結合状態に比べて約１．４倍の磁気
結合の向上が見られる。さらに具体的に言えば、本例の
最下層コイルの空芯自己インダクタンス値は各周波数に
おいて約５．５μＨであり、これに対して漏れインダク
タンス値は５．２μＨ〜４．３μＨとなり、空芯自己イ
ンダクタンス値を下回った値を実現している。
【００１８】また、図７の浮遊容量の周波数特性例に示
す通り、従来の磁気結合構造に比べて約６０％の浮遊容
量を低減し、目標としている５０ｐＦ以内を実現しいる
ことが判る。これらの結果を持つ整合器に、１００ｍＶ
（ｒ．ｍ．ｓ．）の微小信号を入力した場合の周波数応
答特性と挿入損失の例を図８に示す。この図の通り、各
周波数における応答特性は従来構造の整合器よりも良
く、損失も少ないといえる。また一定の周波数、この場
合１００ｋＨｚを境に周波数応答が大きく改善され、挿
入損失も大幅に改善されている様子が判る。
す通り、従来の磁気結合構造に比べて約６０％の浮遊容
量を低減し、目標としている５０ｐＦ以内を実現しいる
ことが判る。これらの結果を持つ整合器に、１００ｍＶ
（ｒ．ｍ．ｓ．）の微小信号を入力した場合の周波数応
答特性と挿入損失の例を図８に示す。この図の通り、各
周波数における応答特性は従来構造の整合器よりも良
く、損失も少ないといえる。また一定の周波数、この場
合１００ｋＨｚを境に周波数応答が大きく改善され、挿
入損失も大幅に改善されている様子が判る。
【００１９】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、大きさを変
えずに、高速デジタル加入者線伝送装置における信号伝
送速度の向上に寄与できる整合器を供給することが可能
となる。
えずに、高速デジタル加入者線伝送装置における信号伝
送速度の向上に寄与できる整合器を供給することが可能
となる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る整合器のコイル構
造の説明図である。
造の説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る整合器のコイル構
造の説明図である。
造の説明図である。
【図３】第２実施形態の整合器における第１変形例を示
す図である。
す図である。
【図４】第２実施形態の整合器における第２変形例を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の整合器のコイル結線状態と巻数の関係
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】磁気結合漏れインダクタンス値で評価した周波
数特性の比較図である。
数特性の比較図である。
【図７】一次側コイルと二次側コイルの浮遊容量周波数
特性の比較図である。
特性の比較図である。
【図８】周波数応答特性と挿入損失特性の比較図であ
る。
る。
【図９】従来例の整合器における第１の構造例とその不
具合を示す図である。
具合を示す図である。
【図１０】従来例の整合器における第２の構造例とその
不具合を示す図である。
不具合を示す図である。
１ コイルボビン
２ 磁性体
３ コイル間絶縁材
Ｎ１、Ｎ２ コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 入力側コイルどうしおよび出力側コイル
どうしを直列に接続して磁気回路を構成する整合器にお
いて、積層構造の入力側コイルと出力側コイルの両方ま
たは片側のコイルを２つ以上のコイルに分けてそれぞれ
を挟み込む構造としたことを特徴とする整合器。 - 【請求項２】 入力側コイルどうしおよび出力側コイル
どうしを直列に接続して磁気回路を構成する整合器にお
いて、積層構造の入力側コイルと出力側コイルの断面積
をほぼ等しくしたことを特徴とする整合器。 - 【請求項３】 入力側コイルどうしおよび出力側コイル
どうしを直列に接続して磁気回路を構成する整合器にお
いて、積層構造の入力側コイルと出力側コイルのコイル
幅をほぼ等しくしたことを特徴とする整合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289697A JP2003100518A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 整合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289697A JP2003100518A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 整合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003100518A true JP2003100518A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19112154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289697A Pending JP2003100518A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 整合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003100518A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012191596A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-10-04 | Murata Mfg Co Ltd | インピーダンス変換デバイス、アンテナ装置および通信端末装置 |
| WO2012153692A1 (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス整合切替回路、アンテナ装置、高周波電力増幅装置および通信端末装置 |
| WO2012153654A1 (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | 株式会社村田製作所 | フロントエンド回路および通信端末装置 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001289697A patent/JP2003100518A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012191596A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-10-04 | Murata Mfg Co Ltd | インピーダンス変換デバイス、アンテナ装置および通信端末装置 |
| WO2012153692A1 (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス整合切替回路、アンテナ装置、高周波電力増幅装置および通信端末装置 |
| WO2012153654A1 (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | 株式会社村田製作所 | フロントエンド回路および通信端末装置 |
| CN103548261A (zh) * | 2011-05-09 | 2014-01-29 | 株式会社村田制作所 | 前端电路及通信终端装置 |
| JPWO2012153692A1 (ja) * | 2011-05-09 | 2014-07-31 | 株式会社村田製作所 | インピーダンス整合切替回路、アンテナ装置、高周波電力増幅装置および通信端末装置 |
| US9197187B2 (en) | 2011-05-09 | 2015-11-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Front-end circuit and communication terminal apparatus |
| CN103548261B (zh) * | 2011-05-09 | 2016-02-10 | 株式会社村田制作所 | 前端电路及通信终端装置 |
| US9264011B2 (en) | 2011-05-09 | 2016-02-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Impedance-matching switching circuit, antenna device, high-frequency power amplifying device, and communication terminal apparatus |
| CN105553438A (zh) * | 2011-05-09 | 2016-05-04 | 株式会社村田制作所 | 通信终端装置 |
| CN106209009A (zh) * | 2011-05-09 | 2016-12-07 | 株式会社村田制作所 | 阻抗匹配切换电路、天线装置及通信终端装置 |
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