JP2003258510A - 有線伝送路 - Google Patents

有線伝送路

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JP2003258510A JP2002050045A JP2002050045A JP2003258510A JP 2003258510 A JP2003258510 A JP 2003258510A JP 2002050045 A JP2002050045 A JP 2002050045A JP 2002050045 A JP2002050045 A JP 2002050045A JP 2003258510 A JP2003258510 A JP 2003258510A
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幹大 嶋田
Kaoru Ishida
石田　　薫
Hiroyuki Asakura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロストークをキャンセル可能な、複数の差
動伝送線路を備える有線伝送路を提供すること。 【解決手段】 有線伝送路１は、第１および第２の差動
伝送線路１２および１３を備えている。第１の差動伝送
線路１２は、２つのストリップライン１２１および１２
２からなり、第２の差動伝送線路１３は、２つのストリ
ップライン１３１および１３２からなる。ここで、スト
リップライン１２１および１２２は、ストリップライン
１３１および１３２の双方から、同じ距離だけ離れた位
置に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有線伝送路であっ
て、より具体的には、複数の差動伝送線路を備える有線
伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高速デジタル伝送向けの有線伝送
路として、差動伝送線路が用いられる場合がある。差動
伝送線路は、正相信号および逆相信号からなる差動信号
を伝送するが、差動伝送路上では、正相信号および逆相
信号にはノイズが重畳される。しかしながら、双方に重
畳されるノイズは実質的に同レベルであるため、出力正
相信号および出力逆相信号の差をとることで、重畳され
たノイズをキャンセルすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
差動伝送線路を近接配置するような状況下では、両差動
伝送線路に差動信号を与えると、一方の差動伝送線路か
ら発生する電磁界に起因して、他方の差動伝送線路上の
差動信号にクロストークが重畳されるという問題点があ
った。
【０００４】それ故に、本発明の目的は、クロストーク
をキャンセル可能な有線伝送路を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達成するために、第１の発明は、有線伝送路であっ
て、それぞれが２つの伝送線路からなる第１および第２
の差動伝送線路を備える。ここで、第１の差動伝送線路
の伝送線路は、第２の差動伝送線路の伝送線路から、同
じ距離だけ離れた位置に配置される。
【０００６】第２の発明は第１の発明に従属しており、
第１の差動伝送線路の各伝送線路は、第２の差動伝送線
路を構成する各伝送線路から発生する電磁界の強度が実
質的に同じ位置に配置される。
【０００７】第３の発明は第１の発明に従属しており、
第１の差動伝送線路の伝送線路は鉛直方向に、第２の差
動伝送線路の伝送線路は水平方向に並ぶ。第４の発明は
第１の発明に従属しており、第１および第２の差動伝送
路は、ストリップラインである。第５の発明は第１の発
明に従属しており、第１および第２の差動伝送路は、ス
ロットラインである。第６の発明は第１の発明に従属し
ており、第１および第２の差動伝送路は、コプレナ線路
である。
【０００８】第７の発明は第１の発明に従属しており、
第１および第２の差動伝送線路の内、一方はコプレナ線
路であり、他方はストリップラインである。第８の発明
は第１の発明に従属しており、第１および第２の差動伝
送線路の内、一方はスロットラインであり、他方はスト
リップラインである。第９の発明は第１の発明に従属し
ており、第１および第２の差動伝送線路の内、一方はス
ロットラインであり、他方はコプレナ線路である。第１
０の発明は第１の発明に従属しており、有線伝送路の一
方端および／または他方端にコネクタをさらに備える。
【０００９】第１１の発明は第１の発明に従属してお
り、有線伝送路は配線板に用いられる。第１２の発明は
第１１の発明に従属しており、配線板には回路が実装さ
れる。第１３の発明は第１の発明に従属しており、有線
伝送路は、積層された配線板のそれぞれに用いられる。
第１４の発明は第１の発明に従属しており、有線伝送路
はケーブルに用いられる。
【００１０】以上の第１〜第１４の発明によれば、第２
の差動伝送線路に差動信号が与えられることに起因する
クロストークは、第１の差動伝送線路上の差動信号に同
じレベルだけ重畳される。その結果、第１の差動伝送線
路の出力正相信号と出力逆相信号との差をとることで、
クロストークをキャンセルできる。さらに、第１および
第２の発明によれば、第１および第２の差動伝送線路を
互いにシールドする必要がなくなるので、それらを高密
度に配置することが可能となる。
【００１１】第１５の発明は、有線伝送路であって、そ
れぞれが２つの伝送線路からなる複数の差動伝送線路を
備える。ここで、各差動伝送線路の伝送線路は、他の差
動伝送線路の伝送線路から、同じ距離だけ離れた位置に
配置される。第１６の発明は第１５の発明に従属してお
り、各差動伝送線路の各伝送線路は、他の差動伝送線路
を構成する各伝送線路から発生する電磁界の強度が実質
的に同じ位置に配置される。
【００１２】以上の第１５および第１６の発明によれ
ば、いずれかの差動伝送線路に差動信号が与えられるこ
とに起因するクロストークは、他の差動伝送線路上の差
動信号に同じレベルだけ重畳される。その結果、他の差
動伝送線路の出力正相信号と出力逆相信号との差をとる
ことで、クロストークをキャンセルできる。さらに、第
１および第２の発明によれば、いずれかの差動伝送線路
を、他からシールドする必要がなくなるので、それらを
高密度に配置することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る有線伝送路１を備える配線板ＣＢの斜視図である。ま
た、図１には、以下の説明の便宜のため、ｘ軸、ｙ軸お
よびｚ軸が示されている。ｘ軸およびｙ軸のそれぞれ
は、水平面に含まれ、さらに互いに直交する。ｚ軸は、
鉛直方向に向いており、ｘ軸およびｙ軸の双方と直交す
る。以上の図１において、配線板ＣＢは、基板１１と、
第１の差動伝送線路１２および第２の差動伝送線路１３
からなる有線伝送路１と、プリプレグ１４を備えてい
る。
【００１４】以下、以上の配線板ＣＢについて、その製
法を中心に詳細に説明する。基板１１は、例えば、ＦＲ
−４に代表されるガラスエポキシからなり、絶縁性を有
する。なお、基板１１は、ガラスエポキシの代わりに、
ＢＴ(Bismaleimide Triazine)樹脂、ポリイミドまたは
ＰＰＥ(PolyPhenylene Ether )樹脂からなっていても良
い。また、基板１１は、図１に示すように、シート状ま
たは板状の直方体であり、それぞれがｘｙ平面に平行な
上面および底面を有する。
【００１５】また、第１の差動伝送線路１２は、請求項
における伝送線路の一例として、一対のストリップライ
ン１２１および１２２からなる。ここで、図２は、スト
リップライン１２１の形成工程を示す図である。また、
図３は、図１の配線板ＣＢを矢印Ａの方向から見た時の
底面図である。以下、図２および図３を参照して、スト
リップライン１２１について詳細に説明する。まず、図
２の紙面上段に示すように、基板１１の底面に、銅箔に
代表される導体１２１’が貼り付けられる。その後、図
２の紙面下段に示すように、貼り付けられた導体１２
１’の不要部分（斜線部分参照）が、エッチングに代表
される手法で除去され、それによって、基板１１の底面
上にはストリップライン１２１が形成される。ここで、
図３に示すように、ストリップライン１２１において長
手方向の中心線ＣＬ1 （一点鎖線参照）はｙ軸に平行で
ある。なお、ストリップライン１２２の詳細については
後述する。
【００１６】また、第２の差動伝送線路１３は、第１の
差動伝送線路１２と同様に、一対のストリップライン１
３１および１３２からなる。ストリップライン１３１お
よび１３２の外形寸法は、ストリップライン１２１およ
び１２２のものと異なっていても良いが、本実施形態で
は説明の便宜上、それらは実質的に同一の形寸法を有す
るとする。以上のストリップライン１３１および１３２
は、ストリップライン１２１と同様の手法で、基板１１
の底面に対向する上面に形成される。ここで、図３に示
すように、ストリップライン１３１および１３２におい
て長手方向の中心線ＣＬ3 およびＣＬ4 （二点鎖線参
照）は、ｙ軸に平行になり、かつ実質的に同一のｚ座標
値を有する。
【００１７】さらに、図４の上段に示すように、第２の
差動伝送線路１３が形成された基板１１の上面にはプリ
プレグ１４が、さらにプリプレグ１４の上面には、スト
リップライン１２２の基礎となる導体１２２’（例え
ば、銅箔）が重ね合わせられた後、これらを加熱・加圧
することにより、銅張り積層板ＣＢ’が成形される。こ
こで、銅張り積層板ＣＢ’の上面は、基板１１の底面に
平行である。以上の成形完了後、図４の紙面下段に示す
ように、積層された導体１２２’の不要部分（斜線部分
参照）が、エッチングに代表される手法で除去され、そ
れによって、プリプレグ１４の上面にはストリップライ
ン１２２が形成される。これによって、図１に示すよう
な配線板ＣＢが完成する。ここで、図４の下段に示すよ
うに、ストリップライン１２２において長手方向の中心
線ＣＬ2 はｙ軸に平行である。また、以上の中心線ＣＬ
1 およびＣＬ2 は互いに実質的に同一のｘ座標値を有す
る。
【００１８】ここで、ストリップライン１２１、１２
２、１３１および１３２の位置関係をより具体的に説明
する。そのための便宜上、図５に示すように、中心線Ｃ
Ｌ1 のｘｚ平面上の位置をＬ1 とおき、中心線ＣＬ2 〜
ＣＬ4 についてはＬ2 〜Ｌ4 とおく。このような仮定下
において、線分Ｌ1 Ｌ3 、Ｌ1 Ｌ4 、Ｌ2 Ｌ3 およびＬ
2 Ｌ4 が実質的に同じ長さになるように、ストリップラ
イン１２１、１２２、１３１および１３２が配置され
る。
【００１９】ここで、第１の差動伝送線路１２および第
２の差動伝送線路１３のそれぞれに差動信号が与えられ
た場合、各ストリップライン１２１、１２２、１３１お
よび１３２を中心として電磁界が発生し、ストリップラ
イン１３１および１３２からの電磁界により、第１の差
動伝送線路１２上を伝送される差動信号にクロストーク
が重畳される。しかしながら、本実施形態では上述のよ
うに、ストリップライン１２１および１２２は、ストリ
ップライン１３１および１３２の双方から等距離に配置
されるので、中心線ＣＬ1 およびＣＬ2 上での電磁界強
度は同一となる。つまり、電磁界分布は、中心線ＣＬ3
およびＣＬ4 を含む平面を境に対称である。その結果、
第１の差動伝送線路１２の伝送差動信号には、実質的に
同じレベルのクロストークが重畳される。従って、第１
の差動伝送線路１２の出力正相信号および出力逆相信号
の差をとることで、クロストークをキャンセルすること
ができる。この点については、第２の差動伝送線路１３
上を伝送される差動信号に関しても同様である。
【００２０】以上のように、本実施形態によれば、電磁
界分布が対称になるように、第１の差動伝送線路１２お
よび第２の差動伝送線路１３を配置することで、クロス
トークをキャンセルできる有線伝送路１を実現すること
が可能となる。また、以上の説明から明らかなように、
有線伝送路１において、配線板ＣＢには、電磁界のシー
ルドが必要ない。そのため、配線板ＣＢにおいて高密度
に第１の差動伝送線路１２および第２の差動伝送線路１
３を配置することが可能となる。さらに、配線の高密度
化に起因して、電子回路の小型化を実現できるようにな
る。
【００２１】なお、以上の実施形態では、第１の差動伝
送線路１２および第２の差動伝送線路１３の双方がスト
リップラインからなると説明した。しかし、これに限ら
ず、第１の差動伝送線路１２および第２の差動伝送線路
１３の双方は、スロットラインからなっていても良い。
他にも、それらはコプレナ線路からなっていても良い。
【００２２】また、第１の差動伝送線路１２および第２
の差動伝送線路１３の一方がコプレナ線路からなり、他
方がストリップラインからなっていても良い。ここで、
図６には、第１の差動伝送線路１２がコプレナ線路１２
３および１２４からなり、第２の差動伝送線路１３がス
トリップライン１３１および１３２からなる例が示され
ている。また、第１の差動伝送線路１２および第２の差
動伝送線路１３の一方がスロットラインからなり、他方
がストリップラインからなっていても良い。ここで、図
７には、第１の差動伝送線路１２がスロットライン１２
５および１２６からなり、第２の差動伝送線路１３がス
トリップライン１３１および１３２からなる例が示され
ている。さらに、第１の差動伝送線路１２および第２の
差動伝送線路１３の一方がスロットラインからなり、他
方がコプレナ線路からなっていても良い。ここで、図８
には、第１の差動伝送線路１２がスロットライン１２７
および１２８からなり、第２の差動伝送線路１３がコプ
レナ線路１３３および１３４からなる例が示されてい
る。
【００２３】また、以上の実施形態では、ストリップラ
イン１２１は基板１１の底面に、ストリップライン１２
２はプリプレグ１４の上面に形成されていた。しかし、
これに限らず、図９に示すように、ストリップライン１
２１は基板１１の内部に、ストリップライン１２２はプ
リプレグ１４の内部に形成されても良い。ただし、この
ような場合であっても、ストリップライン１２１、１２
２、１３１および１３２は、図５に示すような位置関係
を有する必要がある。なお、図６〜図８に示す第１の差
動伝送線路１２も、基板１１およびプリプレグ１４の内
部に形成しても良い。
【００２４】また、以上の実施形態では、図４に示すよ
うに、プリプレグ１４および導体１２２’を積層して配
線板ＣＢが成形されていた。しかし、これに限らず、複
数の基板１１および導体１２２’を互いに圧着して配線
板ＣＢが成形されても良い。他にも、基板１１の上面に
絶縁層を形成し、このような絶縁層上に銅メッキに代表
される金属メッキを行った後、パターン加工により、第
１の差動伝送線路１２を構成する一方の伝送線路（図
１，図６〜図８参照）を形成してもよい。
【００２５】また、図１０の側面図に示すように、以上
の第１の差動伝送線路１２および第２の差動伝送線路１
３の一方端および／または他方端（図示した例では一方
端のみ）に、コネクタ１５を結合しても良い。さらに、
図１１に示すように、前述の配線板ＣＢ上に、半導体集
積回路および／または回路素子（抵抗、キャパシタンス
またはインダクタンス）からなる回路１６を実装して、
伝送モジュールＴＭを構成しても良い。
【００２６】また、これまでは、一層の配線板ＣＢにつ
いて説明してきた。しかし、これに限らず、用途に応じ
て、図１２に示すように、２枚以上（図示した例では２
枚）の配線板ＣＢを積層して、多層配線板ＭＣＢとして
使用しても良い。この場合、クロストークをキャンセル
できるように、ｚ軸方向に隣り合う２枚の配線板ＣＢの
間には絶縁層１７を形成することが好ましい。また、図
１２の多層配線板ＭＣＢでは、スルーホールを介して、
複数の差動伝送線路を接続しても良い。
【００２７】また、これまで、有線伝送路１を配線板Ｃ
Ｂに応用した例について説明してきた。しかし、これに
限らず、有線伝送路１は、図１３に示すように、データ
通信用のケーブルＣＬに応用されても良い。なお、図１
３のケーブルＣＬの一方端には、前述したようなコネク
タ１５が結合されている。以上の図１１の伝送モジュー
ルＴＭまたは図１３のケーブルＣＬ、もしくは双方を組
み合わせを、様々な通信装置に組み込まれる。
【００２８】また、これまで、配線板ＣＢまたはケーブ
ルＣＬは２つの差動伝送線路１２および１３を備えると
して説明してきた。しかし、これに限らず、３つ以上の
差動伝送線路を配線板ＣＢまたはケーブルＣＬは備えて
いても良い。ただし、各差動伝送線路を構成する各伝送
線路は、図５を参照して説明したような位置関係を有す
る必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る有線伝送路１を備え
る配線板ＣＢの斜視図である。
【図２】図１のストリップライン１２１の形成工程を示
す図である。
【図３】図１の配線板ＣＢの底面図である。
【図４】図１の配線板ＣＢの成形工程を示す図である。
【図５】図１のストリップライン１２１、１２２、１３
１および１３２の位置関係を示す図である。
【図６】図１の配線板ＣＢの第１の変形例を示す縦断面
図である。
【図７】図１の配線板ＣＢの第２の変形例を示す縦断面
図である。
【図８】図１の配線板ＣＢの第３の変形例を示す縦断面
図である。
【図９】図１の配線板ＣＢの第４の変形例を示す斜視図
である。
【図１０】図１の配線板ＣＢの第５の変形例を示す側面
図である。
【図１１】図１の配線板ＣＢの第６の変形例に係る伝送
モジュールＴＭを示す斜視図である。
【図１２】図１の配線板ＣＢの第７の変形例に係る多層
配線板ＭＣＢを示す縦断面図である。
【図１３】図１の有線伝送路１を備えるケーブルＣＬの
斜視図である。
【符号の説明】
ＣＢ…配線板 １１…基板 １…有線伝送路 １２…第１の差動伝送線路 １２１，１２２…ストリップライン（伝送線路） １２３，１２４…コプレナ線路（伝送線路） １２５，１２６，１２７，１２８…スロットライン（伝
送線路） １３…第２の差動伝送線路 １３１，１３２…ストリップライン（伝送線路） １３３，１３４…コプレナ線路（伝送線路） １４…プリプレグ １５…コネクタ １６…回路 １７…絶縁層 ＭＣＢ…多層配線板 ＣＬ…ケーブル ＴＭ…伝送モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 宏之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA12 AA22 AA42 AA43 BB02 BB11 CC04 CC09 CC10 CC32 DD12 DD22 DD32 EE02 EE09 5G319 CA08 CB07 5K046 AA01 CC28

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有線伝送路であって、 それぞれが２つの伝送線路からなる第１および第２の差
    動伝送線路を備え、 前記第１の差動伝送線路の伝送線路は、前記第２の差動
    伝送線路の伝送線路から、同じ距離だけ離れた位置に配
    置される、有線伝送路。
  2. 【請求項２】 前記第１の差動伝送線路の各伝送線路
    は、前記第２の差動伝送線路を構成する各伝送線路から
    発生する電磁界の強度が実質的に同じ位置に配置され
    る、請求項１に記載の有線伝送路。
  3. 【請求項３】 前記第１の差動伝送線路の伝送線路は鉛
    直方向に、前記第２の差動伝送線路の伝送線路は水平方
    向に並ぶ、請求項１に記載の有線伝送路。
  4. 【請求項４】 前記第１および前記第２の差動伝送路
    は、ストリップラインからなる、請求項１に記載の有線
    伝送路。
  5. 【請求項５】 前記第１および前記第２の差動伝送路
    は、スロットラインからなる、請求項１に記載の有線伝
    送路。
  6. 【請求項６】 前記第１および前記第２の差動伝送路
    は、コプレナ線路からなる、請求項１に記載の有線伝送
    路。
  7. 【請求項７】 前記第１および前記第２の差動伝送線路
    の内、一方はコプレナ線路からなり、他方はストリップ
    ラインからなる、請求項１に記載の有線伝送路。
  8. 【請求項８】 前記第１および前記第２の差動伝送線路
    の内、一方はスロットラインからなる、他方はストリッ
    プラインからなる、請求項１に記載の有線伝送路。
  9. 【請求項９】 前記第１および前記第２の差動伝送線路
    の内、一方はスロットラインからなり、他方はコプレナ
    線路からなる、請求項１に記載の有線伝送路。
  10. 【請求項１０】 前記第１および前記第２の差動伝送線
    路の一方端および／または他方端にコネクタをさらに備
    える、請求項１に記載の有線伝送路。
  11. 【請求項１１】 配線板に用いられる、請求項１に記載
    の有線伝送路。
  12. 【請求項１２】 前記配線板には回路が実装される、請
    求項１１に記載の有線伝送路。
  13. 【請求項１３】 積層された配線板のそれぞれに用いら
    れる、請求項１に記載の有線伝送路。
  14. 【請求項１４】 ケーブルに用いられる、請求項１に記
    載の有線伝送路。
  15. 【請求項１５】 有線伝送路であって、 それぞれが２つの伝送線路からなる複数の差動伝送線路
    を備え、 各前記差動伝送線路の伝送線路は、他の前記差動伝送線
    路の伝送線路から、同じ距離だけ離れた位置に配置され
    る、有線伝送路。
  16. 【請求項１６】 各前記差動伝送線路の各伝送線路は、
    他の前記差動伝送線路を構成する各伝送線路から発生す
    る電磁界の強度が実質的に同じ位置に配置される、請求
    項１５に記載の有線伝送路。
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