JP2004040444A

JP2004040444A - Ａｄｓｌ用フィルタ

Info

Publication number: JP2004040444A
Application number: JP2002194270A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kishi; 岸　恵二
Original assignee: CONCORDE DENSHI KOGYO KK
Current assignee: CONCORDE DENSHI KOGYO KK
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】ＡＤＳＬの通信回線を用いるＬＡＮシステムのパソコン間の通信速度が低下することのないＡＤＳＬ用フィルタを提供する。また、最適な磁性体を磁心にしたインダクタと、コンデンサを最適値に設定し、さらに組み立て工数を低減する。
【解決手段】配線基板９の両端に２端子のプラグコネクタ７と３端子のインレットコネクタ８とを備え、該コネクタ間に静電容量値が０．５〜２μＦのクロスラインコンデンサ、１，２、３〜３０ｍＨの超微粒子非晶質軟磁性体閉磁路コアのコモンモードインダクタ５，６、静電容量値を１００００ＰＦ〜５００００ＰＦの接地コンデンサ３，４が接続された基板９を、両端にコネクタ嵌合部１２，１３を備えるケースに収容し、保持させたＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ　Ｌｉｎｅ）の通信回線に用いるＡＤＳＬモデム（変復調器）の電源部に接続して電源ノイズを遮断し、通信速度を上げるためのＡＤＳＬ用フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＤＳＬの通信回線に用いるＡＤＳＬモデム（変復調器）の電源部からのノイズの影響を受けてＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムのパソコン間の通信速度が低下していた。ＡＤＳＬの通信回線に用いられる信号周波数は、１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚの帯域にあり、この周波数帯域に電源からのノイズが侵入すると、通信信号と混同されるため通信速度を低下させていた。
【０００３】
対策として電源ノイズを遮断するするために、ＡＤＳＬモデムの電源部にラインフィルタを接続していたが、従来のラインフィルタでは前記周波数帯域のノイズ減衰量が不充分であり、通信速度の向上は得られなかった。また、従来のラインフィルタのインダクタは、珪素鋼板の積層コアやフェライトコアを磁心に用いていたため、　珪素鋼板の積層コアでは高周波帯域での減数量が得られず、また、フェライトコアでは、低周波帯域での減衰量が得られなかった。
【０００４】
このため、減衰周波数帯域を広帯域化するために、珪素鋼板の積層コアとフェライトコアを抱き合わせた複合磁心や、図４の回路図に示すようにコモンモードインダクタＬ１，Ｌ２に珪素鋼板の積層コアを用い、ノーマルモードインダクタＬ３、Ｌ４にフェライト磁心を用いて直列接続したフィルタなどが構成されていたが、形状が大きくなりコストアップの要因となっていた。また従来は、フィルタ配線基板およびコネクタのケースへの固定にネジを用いていたため、ケースへのネジ止め固定は煩雑な作業であり、またケース側面にネジ頭が露出するので外観上も好ましくなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＡＤＳＬの通信回線に用いるＡＤＳＬモデムの電源部からのノイズの影響を受けてＬＡＮシステムのパソコン間の通信速度が低下することのないＡＤＳＬ用フィルタを提供することである。また、最適な磁性体を磁心にしたインダクタを採用して、小型化と減衰周波数帯域の広帯域化を実現し、さらに、フィルタ配線基板およびコネクタのケースへの固定作業の簡素化を図り、製品の外観を良くしコスト低減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＡＤＳＬの通信回線に用いるＡＤＳＬモデムの電源部に接続して電源ノイズを遮断するＡＤＳＬ用フィルタであって、配線基板の一端にプラグコネクタを他端にインレットコネクタを備え、該コネクタ間に入力側コンデンサ、コモンモードインダクタ、および出力側コンデンサよりなるノイズフィルタが接続され、絶縁ケースに収容されてなるＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【０００７】
前記配線基板の両端のコネクタは、２端子のプラグコネクタと２端子のインレットコネクタを用い、フィルタに接地端子がある場合は、ケースの外部に接地端子を導出したＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【０００８】
また本発明は、前記インダクタに超微粒子非晶質軟磁性体を用いた閉磁路コアに、導線が捲回されてなるコモンモードインダクタであり、インダクタンス値が３〜３０ｍＨの範囲にあるＡＤＳＬ用フィルタを構成する。　　図３に示す回路のように、電源ノイズのノーマルモードノイズは、クロスラインコンデンサＣ１、Ｃ２により減衰させ、コモンモードノイズ成分はコモンモードインダクタＬ１、Ｌ２、および接地コンデンサ（Ｙコン）Ｃ３，Ｃ４で減衰させる。ＡＤＳＬの信号周波数帯域（１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）のノーマルモードノイズを減衰させるノーマルモードインダクタのインダクタンス値は、少なくとも３〜３０ｍＨの範囲で形成することが必要である。
【０００９】
また本発明は、前記入力、あるいは出力側コンデンサに、静電容量値が０．５〜２μＦの範囲のクロスラインコンデンサ、あるいは静電容量値が１００００〜５００００ＰＦの範囲にある２個の接地コンデンサと、静電容量値が０．５〜２μＦの範囲のクロスラインコンデンサとを接続したＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【００１０】
すなわち、部品端子の挿入穴と配線電極が形成された配線基板に、図３の回路図に示すように２端子のプラグコネクタ、クロスラインコンデンサＣ１、インダクタＬ１、Ｌ２、クロスラインコンデンサＣ２、接地コンデンサＣ３、Ｃ４、および接地端子を備える３端子のインレットコネクタの順に搭載し、はんだ接続してケースに収容する。
【００１１】
ＡＤＳＬの信号周波数帯域（１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）のノーマルモードノイズを減衰させるクロスラインコンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量値は、少なくとも０．５〜２μＦの範囲にあることが必要である。また、前記周波数帯域のノーマルモード、および主にコモンモードノイズを減衰させる接地コンデンサ（Ｙコン）Ｃ３、Ｃ４の静電容量値は、少なくとも１００００〜５００００ＰＦの範囲にあることが必要である。
【００１２】
また本発明は、前記配線基板の両端のコネクタに、２端子のプラグコネクタ、および接地端子を備える３端子のインレットコネクタを用いたＡＤＳＬ用フィルタを構成する。フィルタに接地端子が有る場合に、一方のコネクタに接地端子を備える３端子のインレットコネクタを用いて接地端子間を接続し、他方に２端子のプラグコネクタ用いる。接地端子を備える３端子のインレットコネクタには、電源コンセントが３端子の場合は３端子ケーブルで接続する。電源コンセントが２端子の場合は、３端子と２端子の変換コネクタで接続する。
【００１３】
さらに本発明は、両端にコネクタ嵌合部を備えるケースに、前記配線基板の両端に搭載したコネクタをそれぞれの嵌合部に保持させ、配線基板をケースにネジ止め固定することなくＡＤＳＬ用フィルタを構成する。従来のように、フィルタ配線基板およびコネクタのケースへの固定にネジを用いないので、煩雑なケースへのネジ止め固定作業は省略され、ケース外面にネジ頭が露出することなく外観上も好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ＡＤＳＬの通信回線に用いるＡＤＳＬモデムの電源部に接続して電源ノイズを遮断するＡＤＳＬ用フィルタにおいて、部品端子の挿入穴と配線電極が形成された配線基板に、図３の回路図に示すようにクロスラインコンデンサＣ１、Ｃ２、インダクタＬ１、Ｌ２、および接地コンデンサＣ３、Ｃ４を搭載してノイズフィルタを形成し、配線基板の両端部に２端子のプラグコネクタと接地端子を備える３端子のインレットコネクタとを導線で接続し、ケースに収容したＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【００１５】
また、前記インダクタＬ１、Ｌ２を、超微粒子非晶質軟磁性体よりなる閉磁路コアを絶縁樹脂ケースに収容し、導線を捲回してコモンモードインダクタＬ１、Ｌ２を形成し、電源に重畳したコモンモードノイズを減衰させるＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【００１６】
また、ＡＤＳＬの信号周波数帯域（１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）を減衰させるように、クロスラインコンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量値を０．５〜２μＦの範囲で、接地コンデンサ（Ｙコン）Ｃ３、Ｃ４の静電容量値を１００００〜５００００ＰＦの範囲で設定したＡＤＳＬ用フィルタを構成する。クロスラインコンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量値と接地コンデンサ（Ｙコン）Ｃ３、Ｃ４の静電容量値の組み合わせは、ＡＤＳＬの信号周波数帯域（１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）を全域に亘って、少なくとも３０ｄＢ以上減衰させる静電容量の組み合わせを選択する。
設置場所のコンセントの電源ノイズの周波数特性に応じて、ＡＤＳＬの信号周波数帯域（１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）内の低域、中域、および高域の減衰量を、電源ノイズの周波数成分に対応させることが望ましい。
【００１７】
また、ＡＤＳＬの信号周波数帯域（１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）のコモンモードノイズを減衰させるように、前記コモンモードインダクタＬ１、Ｌ２のインダクタンス値を３〜３０ｍＨの範囲に形成し、搭載したＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【００１８】
さらに、ＡＤＳＬ用フィルタのケーシングは、両端にコネクタ嵌合部を備えたケースに前記の配線基板を収容し、前記コネクタをそれぞれの前記嵌合部に保持させて上下ケースをネジ止め、または嵌め込み係止、あるいは接着材などで固定してＡＤＳＬ用フィルタを構成する。
【００１９】
【実施例１】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図３の回路図に示すフィルタ回路に基づいて、図１のＡＤＳＬ用フィルタ内部構成の斜視図に示すように、配線基板９に２端子のプラグコネクタ７、接地端子を備える３端子インレットコネクタ８の内部端子のそれぞれに、被覆撚り線をはんだ付け接続し、配線基板９の両端部に接続した。内側端子へのはんだ付け個所の例として、接地端子への接続はんだ１０を示す。
【００２０】
つぎに、超微粒子非晶質軟磁性体としてファインメット（川崎製鉄株式会社製）の閉磁路コアを絶縁樹脂ケースに収容し、Φ：０．５ｍｍの銅線を２５ターン捲回して、４ｍＨのコモンモードインダクタ５，６を形成し、配線基板９に搭載した。同様に、クロスラインコンデンサ１，２として静電容量値が１μＦのフィルムコンデンサと、接地コンデンサ（Ｙコン）３，４として静電容量値が２２０００ＰＦのセラミックコンデンサを配線基板に搭載し、溶融はんだ槽に浸漬して配線基板裏面の配線電極に接続した。
【００２１】
ついで、図２に示す下ケースの端部に設けられた２端子のプラグコネクタの嵌合部１２と、接地端子を備える３端子のインレットコネクタの嵌合部１３のそれぞれに、配線基板端部の対応するコネクタを挿入嵌合させて配線基板を収容し、下ケースと対称構造の上ケース（図示せず）を被せてネジ止めして、電圧ＡＣ１００Ｖ、電流１Ａ定格のＡＤＳＬ用フィルタを構成した。
【００２２】
特性比較のために、前記コモンモードインダクタ５，６の巻数を２３ターン、２１ターン、１９ターンと変え、さらに接地コンデンサ（Ｙコン）３，４の静電容量値を、１００００ＰＦ、４７００ＰＦと変えたサンプルを製作し、通常の電源環境と思われる場所で通信速度の比較測定を行った結果を表１に示す。なお、電源コンセントに接地端子が有るものと無いものとがあるのでアース有り無しと、ノイズの多いコンセントを用いた場合との比較測定を行った。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１から解るように、実施例１の試料では、１５７パーセントの通信速度が、ノイズの大きい電源では２００パーセントの通信速度が得られ、ＡＤＳＬ用フィルタの効果は明白である。また、インダクタンス値とＹコンの静電容量値が大きいと、効果が大きくなることが理解できる。測定した電源環境は、コモンモードノイズが多いことが推測され、より高速化するにはインダクタンス値と静電容量を大きくする必要があり、大型で高価なＡＤＳＬ用フィルタとなるが、人とパソコンとの対話であるので、１５０〜２００パーセント程度の通信速度の向上が得られれば実用上は充分とみなされる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＡＤＳＬ用フィルタを用いることにより、ＡＤＳＬの通信回線に用いるＡＤＳＬモデムの電源部から侵入する電源ノイズの影響を受けて、ＬＡＮシステムのパソコン間の通信速度が低下するのを抑制することができる。
【００２６】
また、最適な磁性体を磁心にしたインダクタを採用して、小型化と減衰周波数帯域の広帯域化を実現し、さらに、フィルタ配線基板およびコネクタのケースへの固定作業の簡素化ができ、製品の外観を損うことなく、さらにコスト低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＤＳＬ用フィルタの内部構成の斜視図を示す。
【図２】ＡＤＳＬ用フィルタの下ケースの斜視図を示す。
【図３】ＡＤＳＬ用フィルタの回路図を示す。
【図４】従来のノイズフィルタ回路図の例を示す。
【図５】ＡＤＳＬ用フィルタの試験概要図を示す。
【符号の説明】
１　　　　　　クロスラインコンデンサＣ１
２　　　　　クロスラインコンデンサＣ２
３　　　　　接地コンデンサ（Ｙコン）Ｃ３
４　　　　　接地コンデンサ（Ｙコン）Ｃ４
５　　　　　コンモードインダクタＬ２
６　　　　コンモードインダクタＬ１
７　　　　２端子のプラグコネクタ
８　　　接地端子を備える３端子のインレットコネクタ
９　　　配線基板
１０　　　はんだ付け部
１１　　　下ケース
１２　　　２端子のプラグコネクタの嵌合部
１３　　　接地端子を備える３端子インレットコネクタの嵌合部

Claims

ＡＤＳＬの通信回線に用いるＡＤＳＬモデムの電源部に接続して電源ノイズを遮断するＡＤＳＬ用フィルタであって、配線基板の一端にプラグコネクタを他端にインレットコネクタを備え、該コネクタ間に入力側コンデンサ、インダクタ、および出力側コンデンサよりなるノイズフィルタが接続され、絶縁ケースに収容されてなることを特徴とするＡＤＳＬ用フィルタ。
前記インダクタが、超微粒子非晶質軟磁性体を用いた閉磁路コアに、導線が捲回されてなるコモンモードインダクタであり、インダクタンス値が３〜３０ｍＨの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のＡＤＳＬ用フィルタ。
前記入力、あるいは出力側コンデンサが、静電容量値が０．５〜２μＦの範囲のクロスラインコンデンサ、あるいは静電容量値が０．５〜２μＦの範囲のクロスラインコンデンサと、静電容量値が１００００〜５００００ＰＦの範囲にある２個の接地コンデンサであることを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載のＡＤＳＬ用フィルタ。
前記配線基板の両端のコネクタは、２端子のプラグコネクタ、および接地端子を備える３端子のインレットコネクタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＡＤＳＬ用フィルタ。
前記の配線基板を、両端にコネクタ嵌合部を備えるケースに収容し、前記コネクタをそれぞれの前記嵌合部に保持させてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＡＤＳＬ用フィルタ。