JP2004173157A

JP2004173157A - 分布定数型フィルタ素子

Info

Publication number: JP2004173157A
Application number: JP2002339195A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Sato; 敏郎佐藤; Koichi Yanagisawa; 浩一柳沢; Fukuharu Cho; 福春張
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-22
Also published as: JP4365083B2

Abstract

【課題】フィルタ設計を容易にしつつ所望の特性インピーダンスを容易に実現し得る分布定数型フィルタ素子を提供する。
【解決手段】入力端子５、出力端子６および接地用端子７を有するフィルタ素子１であって、一端側が入力端子５に接続されると共に他端側が出力端子６に接続された平面状のスパイラルコイル２と、切り込み４ｂを介して外縁側と連通する中心孔４ａが形成されると共に非磁性材からなる誘電体３を介してスパイラルコイル２の両外面側に配設されて接地用端子７に接続された接地用電極４，４と、スパイラルコイル２の周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体８とを備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力端子および出力端子を有すると共に信号伝送路に用いられる分布定数型フィルタ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフィルタ素子として、特開２００２−８４１５７に開示された分布定数型フィルタ素子が知られている。この分布定数型フィルタ素子（以下、「フィルタ素子」ともいう）は、内部誘電体層（１３）の上下に対向して配置される平行導体ライン（１１，１２）が磁性体と誘電体層の複合体（１４，１５）で挟持されると共に、これらの磁性体と誘電体層の複合体（１４，１５）の上下外側表面に接地導体（１８，１９）が形成されて構成されている。このフィルタ素子によれば、磁性体を備えているため、分布インダクタンスが大きくなると共に２本の導体ラインの磁気結合係数が大きくなる結果、特にコモンモード信号に対する特性インピーダンスを大きく設定することが可能になる。また、コモンモード動作時は、平衡モード動作時と比較して、磁性体の磁束密度が遥かに高くなることに起因して磁気損失が大幅に増大し、さらには、導体ラインを鎖交する高周波磁束も増加するために導体のうず電流損失も増大する。このため、コモンモード信号を広い周波数範囲に亘って抑制することが可能となる。したがって、平衡モード信号を効率よく通過させつつ信号の不平衡で生じるコモンモード信号を大幅に除去することが可能となる。
【０００３】
一方、上記した従来のフィルタ素子は、４００ＭＨｚ以上の非常に高い周波数のノイズ除去に適した特性を有している。しかしながら、今日では、より低い周波数（例えば、数ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度）のノイズを抑制し得る特性を有するフィルタ素子の実現も望まれている。この要望に応じて発明者は、図１１に示すフィルタ素子５１を既に開発している。このフィルタ素子５１は、同一平面内において周回する線状の導体によって形成された平面コイル（以下、「スパイラルコイル」ともいう）２と、スパイラルコイル２が埋設されて環状に形成された誘電体層５２と、誘電体層５２を取り囲んで配設された磁性体５３と、磁性体５３の両面（同図中の上下面）側に配設された一対の接地用電極５４，５４とを備え、ノーマルモード用の分布定数型フィルタ素子として構成されている。この場合、フィルタ素子５１では、環状の誘電体層５２の周囲全体、つまり誘電体層５２（スパイラルコイル２）の中央部、誘電体層５２の上下面および誘電体層５２の外周面が磁性体５３によって取り囲まれている構成のため、スパイラルコイル２に電流が流れた際にスパイラルコイル２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路が磁性体５３によって形成される。このため、このフィルタ素子５１では、スパイラルコイル２を形成する線状の導体における各部位同士間の磁気的結合度合いが強まる結果、上記した従来のフィルタ素子と比較して分布インダクタンスが大幅に増大する。したがって、フィルタ素子５１は、信号に対する波長の短縮率が一層大きくなるため、より低い周波数帯域に対しても大きな特性インピーダンスを確保することができる結果、低い周波数のノイズに対しても大きな抑制能力が発揮されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８４１５７号公報（第７頁、図９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のフィルタ素子やフィルタ素子５１には、以下のような解決すべき共通の課題がある。以下、代表としてフィルタ素子５１を例に挙げて説明する。すなわち、フィルタ素子５１では、各接地用電極５４，５４とスパイラルコイル２との間に、誘電体層５２と共に磁性体５３が配置されている構成のため、各接地用電極５４，５４とスパイラルコイル２との間に形成される分布容量は、磁性体５３の誘電率に左右される。したがって、分布定数型回路として機能するフィルタ素子の分布インダクタンスの値と分布容量の値とを独立して設定することができない結果、フィルタ設計が難しく、また、所望の特性インピーダンスを有するフィルタ素子の実現も難しく、これらの点の改善が要望されている。
【０００６】
本発明は、かかる要望に応じてなされたものであり、フィルタ設計を容易にしつつ所望の特性インピーダンスを容易に実現し得る分布定数型フィルタ素子を提供することを主目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の分布定数型フィルタ素子は、入力端子、出力端子および接地用端子を有する分布定数型フィルタ素子であって、一端側が前記入力端子に接続されると共に他端側が前記出力端子に接続された平面状のスパイラルコイルと、切り込みを介して外縁側と連通する中心孔が形成されると共に非磁性材からなる誘電体を介して前記スパイラルコイルの両外面側に配設されて前記接地用端子に接続された接地用電極と、前記スパイラルコイルの周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体とを備えている。本発明における「端子」には、金具状の端子を含むのは勿論のこと、いわゆるリード線も含まれる。
【０００８】
請求項２記載の分布定数型フィルタ素子は、一対の入力端子、一対の出力端子および接地用端子を有する分布定数型フィルタ素子であって、同一方向に周回して形成されると共に互いに平行状態で離間して対向配置された平面状の一対のスパイラルコイルと、切り込みを介して外縁側と連通する中心孔が形成されると共に非磁性材からなる誘電体を介して前記一対のスパイラルコイルにおける各非対向面側に配設されて前記接地用端子に接続された接地用電極と、前記一対のスパイラルコイルの周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体とを備え、前記一対の入力端子が前記各スパイラルコイルにおける同一方向の各一端側にそれぞれ接続されると共に前記一対の出力端子が当該各スパイラルコイルの各他端側にそれぞれ接続されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る分布定数型フィルタ素子の好適な実施の形態について説明する。
【００１０】
最初に、本発明の第１の実施の形態に係る分布定数型フィルタ素子（以下、「フィルタ素子」ともいう）１について、図面を参照して説明する。なお、フィルタ素子５１と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１１】
フィルタ素子１は、図１に示すように、スパイラルコイル２、誘電体としての誘電体層３、一対の接地用電極４，４、入力端子５、出力端子６、接地用端子７および磁性体８を備え、ノーマルモードフィルタとして構成されている。スパイラルコイル２は、一例として同一平面内で所定回数（一例として３．５ターン）だけ周回された線状の導体によって形成されている。この場合、スパイラルコイル２は、平板状の金属体に対してメッキ処理や打ち抜き加工を施すことによって形成される。
【００１２】
誘電体層３は、非磁性材としての誘電材料を用いて環状（中心孔３ａが形成された円板状）に形成されると共に、その厚みが一定に規定されている。また、誘電体層３は、その内部にスパイラルコイル２が埋設されている。具体的には、図３に示すように、スパイラルコイル２は、誘電体層３の厚み方向における中央部に誘電体層３に対して平行に埋設されている。なお、本実施の形態では、誘電体層３を一層として、その内部にスパイラルコイル２を配設する構成を採用したが、互いに分離した一対の誘電体層３，３を用いて、一層の誘電体層３をスパイラルコイル２の両面側にそれぞれ配設する構成を採用することもできる。
【００１３】
一対の接地用電極４，４は、外形が環状（中心孔４ａが形成された円板状）に形成されると共に、図３に示すように、誘電体層３の両面（同図中の上下両面）側にそれぞれ配設されている。つまり、各接地用電極４，４は、スパイラルコイル２を挟み込むようにしてその両面側に、誘電体である誘電体層３を介して配設されている。また、図１に示すように、各接地用電極４には、切り込み４ｂがそれぞれ設けられて、上記の中心孔４ａは、この切り込み４ｂを介して接地用電極４の外縁に連通する。つまり、接地用電極４は、磁性体８によって形成される閉磁路に対してショートリングとして機能しないように構成されている。したがって、接地用電極４に設ける切り込みは、細いスリット状に限られない。例えば、切り込みの切り込み幅を拡げて接地用電極４自体をＣ字状に形成することができる。また、本発明における切り込みは直線状に限らず、曲線状に形成することもできる。入力端子５は、その一端側がスパイラルコイル２の一端側に接続され、他端側が誘電体層３の外周面から外部に突出している。出力端子６も同様にして、その一端側がスパイラルコイル２の他端側に接続され、他端側が誘電体層３の外周面から外部に突出している。また、接地用端子７は、その一端側が各接地用電極４，４に接続されている。
【００１４】
磁性体８は、図１，２に示すように、箱状磁性部材１１と蓋状磁性部材１２とを備えている。この場合、箱状磁性部材１１は、磁性材料を用いて有底筒体（一例として有底円筒体）に形成されると共に、内底面１１ａの中央部分に柱状部１１ｂが立設され、かつ周壁１１ｃの一部に切り欠き部１１ｄ，１１ｄ，１１ｄが３つ形成されている。また、箱状磁性部材１１の柱状部１１ｂは、一例として、周壁１１ｃと同じ高さに形成されると共に、環状の誘電体層３の中心孔３ａおよび接地用電極４，４の各中心孔４ａ内に挿入可能な外径に形成されている。また、周壁１１ｃは、その内径および高さが誘電体層３および接地用電極４，４を収納可能な長さに設定されている。一方、蓋状磁性部材１２は、磁性材料を用いて平板体（一例として円板状）に形成され、箱状磁性部材１１の上部開口部を閉塞可能に構成されている。具体的には、蓋状磁性部材１２は、その外径が箱状磁性部材１１の外径と同一に設定されて、箱状磁性部材１１の開口部側端面に載置可能に構成されている。つまり、磁性体８は、いわゆるポットコアとして構成されている。
【００１５】
上記のように誘電体層３の両面側に各接地用電極４，４を配設して形成された積層体１３は、誘電体層３の中心孔３ａおよび接地用電極４，４の各中心孔４ａ内に柱状部１１ｂが挿入された状態で箱状磁性部材１１内に装着され、さらに箱状磁性部材１１の上部開口部側端面に蓋状磁性部材１２が載置されることにより、図２，３に示すように、磁性体８の内部に収納されている。この構成により、スパイラルコイル２の周囲全体（スパイラルコイル２の周囲に形成される磁路の全体）に磁性体８が配設される結果、磁性体８は、全体として、スパイラルコイル２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路を形成する。一方、入力端子５、出力端子６および接地用端子７は、図２に示すように、周壁１１ｃに形成された各切り欠き部１１ｄ，１１ｄ，１１ｄを通して各々の他端側が磁性体８の外部に突出している。
【００１６】
このフィルタ素子１では、フィルタ素子５１と同様にして、磁性体８が、入力端子５から信号を入力している状態においてスパイラルコイル２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路を形成する。このため、スパイラルコイル２を形成する線状の導体は、この閉磁路によって互いに磁気的に強く結合する。その結果、分布インダクタンスが増大して、低い周波数（例えば、数ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度）に対する特性インピーダンスも大きくなる。したがって、フィルタ素子１は、このような低い周波数のノイズに対してもローパスフィルタとして有効に機能し、信号に重畳している低い周波数のノイズを効果的に抑制することができる。さらに、フィルタ素子１は、図３に示すように、各接地用電極４，４とスパイラルコイル２との間に磁性体を介在させることなく誘電体層３のみを介在させて構成されている。このため、このフィルタ素子１では、誘電体層３の材料や、誘電体層３の厚み（スパイラルコイル２と接地用電極４との間の距離）を変えることで、分布インダクタンスとは別個独立して分布容量を個別に設定することができる。したがって、このフィルタ素子１によれば、フィルタ素子５１と比較して、フィルタ設計を容易に行うことができ、しかも所望の特性インピーダンスをより簡単に実現することができる。
【００１７】
次いで、本発明の第２の実施の形態に係るフィルタ素子２１について、図面を参照して説明する。なお、フィルタ素子１と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１８】
フィルタ素子２１は、図４，５に示すように、一対のスパイラルコイル２，２、一対の誘電体層３，３、一対の接地用電極４，４、一対の入力端子５，５、一対の出力端子６，６、接地用端子７および磁性体８を備え、コモンモードフィルタとして構成されている。この場合、一対のスパイラルコイル２，２は、低誘電率の絶縁材料で構成された非磁性の絶縁体２２を介して互いに平行状態で離間して対向配置されている。また、各スパイラルコイル２，２は、同一方向に周回するように配置されている。一対の誘電体層３，３は、スパイラルコイル２，２における各非対向面側（各外面側）に、スパイラルコイル２，２を挟み込むようにして対向配設されている。
【００１９】
一方、一対の接地用電極４，４は、誘電体層３，３における非対向面側に、誘電体層３，３を挟み込むようにして対向配設されている。言い換えれば、各接地用電極４，４は、誘電体層３，３を介してスパイラルコイル２，２における各非対向面側にそれぞれ配設されている。各入力端子５，５は、各々の一端側が各スパイラルコイル２，２における周回方向に沿った同一方向の各一端側にそれぞれ接続され、各々の他端側が絶縁体２２、スパイラルコイル２，２、誘電体層３，３および接地用電極４，４からなる環状の積層体２３の外周面から外部にそれぞれ突出している。各出力端子６，６も同様にして、各々の一端側が各スパイラルコイル２，２における他端側にそれぞれ接続され、各々の他端側が積層体２３の外周面から外部にそれぞれ突出している。また、接地用端子７は、その一端側が各接地用電極４，４に接続されている。
【００２０】
上記した積層体２３は、その中心孔２３ａ内に柱状部１１ｂが挿入されることで箱状磁性部材１１内に装着され、箱状磁性部材１１の上部開口部が蓋状磁性部材１２で閉塞されることにより、図５に示すように、磁性体８の内部に収納されている。また、各入力端子５，５、各出力端子６，６および接地用端子７は、周壁１１ｃに形成された各切り欠き部１１ｄ，１１ｄ，１１ｄを通して各々の他端側が磁性体８の外部に突出している。
【００２１】
このフィルタ素子２１では、フィルタ素子１と同様にして、磁性体８が、各入力端子５，５から信号を入力している状態において各スパイラルコイル２，２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路を形成する。このため、スパイラルコイル２，２を形成する線状の各導体は、この閉磁路によって互いに磁気的に強く結合する。その結果、分布インダクタンスが増大する。すなわち、コモンモード信号に対する分布インダクタンスが増大して、より低い周波数のコモンモード信号に対しても特性インピーダンスが大きくなる。一方、各スパイラルコイル２，２に互いに例えば電流の向きが逆方向の信号を入力したときには、各スパイラルコイル２，２の周囲に発生する磁束が磁性体８内で打ち消し合うため、分布インダクタンスは信号の周波数に拘わらず小さい値に維持される。したがって、フィルタ素子２１は、理想的なコモンモードフィルタとして機能する。さらに、フィルタ素子２１は、図５に示すように、各接地用電極４，４と各スパイラルコイル２，２との間に磁性体を介在させることなく誘電体層３，３のみを介在させて構成されている。このため、誘電体層３の材料や、誘電体層３の厚み（スパイラルコイル２と接地用電極４との間の距離）を変えることで、分布インダクタンスとは別個独立して分布容量を個別に設定することができる。したがって、フィルタ素子１と同様にして、フィルタ設計を容易に行うことができ、しかも所望の特性インピーダンスをより簡単に実現することができる。
【００２２】
ところで、上記各実施の形態のフィルタ素子１，２１において、一対の接地用電極４，４のうちの一方のみを配設して構成したとしても、フィルタ設計において、分布インダクタンスとは別個独立して分布容量を個別に設定することができる。ところが、このようなフィルタ素子では、外来ノイズが信号線路としてのスパイラルコイル２に侵入し易くなる。これに対して、上記したフィルタ素子１，２１では、スパイラルコイル２の両面側に誘電体３を介して一対の接地用電極４，４を配設して構成したことにより、磁性体８を介してフィルタ素子１，２１の内部に外来ノイズが侵入した場合であっても、一対の接地用電極４，４がシールド板として機能するため、スパイラルコイル２を通過する信号に対する外来ノイズの重畳を十分に低減することができる結果、外来ノイズに対する耐性を十分に向上させることができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されない。例えば、スパイラルコイル２は、円形に周回して形成する構成に代えて、三角形や四角形などの多角形に周回して形成する構成を採用することもできる。この場合、誘電体３、接地用電極４、箱状磁性部材１１および蓋状磁性部材１２の平面形状は、スパイラルコイル２の平面形状に合わせた形状に構成することもできる。また、磁性体８として、いわゆるトロイダルコアやＥＩコア等を用いることもできる。さらに、磁性体８と接地用電極４との電気的な短絡を避ける必要があるときには、接地用電極４と磁性体８との間に、絶縁材料で形成された絶縁層や、電気抵抗を有する材料で形成された抵抗層などを配設することもできる。また、上記した実施の形態では、互いに分離した一対の接地用電極４，４を用いた例を挙げて説明したが、各接地用電極４，４は共に接地用端子７に接続される構成のため、例えば金属板材によって互いに連結して一体化した構成を採用することもできる。
【００２４】
また、上記の実施の形態では、スパイラルコイル２（または一対のスパイラルコイル２，２）の中央部および一対の接地用電極４，４の各中心孔４ａを貫通すると共にスパイラルコイル２を被覆するようにして配設されてスパイラルコイル２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路を形成可能な磁性体８を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、磁性体は、スパイラルコイル２の周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設されていればよい。具体的には、スパイラルコイル２（または一対のスパイラルコイル２，２）の中央部および一対の接地用電極４，４の各中心孔４ａを貫通する棒状に磁性体を構成してもよいし、貫通させることなく接地用電極４に対向して配置される膜状（または層状）に磁性体を構成してもよい。
【００２５】
また、上記の第１の実施の形態における積層体１３に代えて、図６に示すように、多層のプリント基板３２を用いて形成した積層体１３Ａを使用して、フィルタ素子３１を構成することもできる。この場合、プリント基板３２は、一例としてガラスエポキシ、ベークライト、紙エポキシ、またはセラミックス等の非磁性材料である絶縁材で形成された基材（絶縁層）３２ａ（図７参照）で構成されており、その内層（導体層）３２ｂ（図７参照）によって図８に示す積層体１３Ａのスパイラルコイル２が形成され、その表面の導体層３２ｃ（図７参照）によって図８に示す一方の接地用電極４、入力端子５、出力端子６および接地用端子７が形成され、さらに、その裏面の導体層３２ｄ（図７参照）によって図８に示す他方の接地用電極４が形成されている。また、スパイラルコイル２は、その一端側がビアホール（図示せず）を介して入力端子５における内側の端部に接続され、他端側がビアホール（図示せず）を介して出力端子６における内側の端部に接続されている。同様にして、各接地用電極４，４もビアホール（図示せず）を介して互いに接続されている。また、各接地用電極４，４には、切り込み４ｂがそれぞれ設けられて、ショートリングとして機能しないように構成されている。また、プリント基板３２の基材３２ａが積層体１３の誘電体層３と同等の誘電体層として機能する。また、プリント基板３２の表面および裏面には、磁性体８との電気的絶縁性を確保するために、図７に示すように、絶縁材としてのレジスト層３２ｅがそれぞれ形成されている。また、プリント基板３２には、図６に示すように、箱状磁性部材１１の柱状部１１ｂを挿通させるための円形貫通孔３２ｆがスパイラルコイル２および各接地用電極４，４の中央部に形成され、箱状磁性部材１１の各周壁１１ｃを挿通させるための弧状貫通孔３２ｇがスパイラルコイル２および各接地用電極４，４の周縁側に形成されている。
【００２６】
上記した積層体１３Ａは、円形貫通孔３２ｆ内に箱状磁性部材１１の柱状部１１ｂが挿入されると共に、各弧状貫通孔３２ｇ内に各周壁１１ｃが挿入され、さらにプリント基板３２の表面から突出する柱状部１１ｂおよび各周壁１１ｃの端面に蓋状磁性部材１２が載置されることにより、箱状磁性部材１１と蓋状磁性部材１２との間で挟持される。この構成により、積層体１３Ａのスパイラルコイル２および一対の接地用電極４，４は、磁性体８の内部に収納される。また、入力端子５、出力端子６および接地用端子７は、周壁１１ｃに形成された各切り欠き部１１ｄ，１１ｄ，１１ｄを介して各々の他端側が磁性体８の外部に突出させられる。
【００２７】
このフィルタ素子３１においても、フィルタ素子１と同様にして、磁性体８がスパイラルコイル２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路を形成するため、スパイラルコイル２はその分布インダクタンスが増大する。したがって、フィルタ素子３１は、上記したフィルタ素子１と同等の効果を奏することができる。また、基材（絶縁層）３２ａ、絶縁層３２ｅおよび導体層３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの厚みを正確に設定可能なプリント基板３２を利用して積層体１３Ａを作製することにより、精度の高い分定数型フィルタ素子を確実かつ容易に実現することができる。また、積層体１３Ａを形成するためのプリント基板３２は、積層体１３Ａ専用に構成してもよいし（上記したスパイラルコイル２や接地用電極４，４等のフィルタ素子３１の構成要素のみが形成されている構成）、積層体１３Ａ専用の構成と他の電子回路とを共に形成するように構成することもできる。後者の場合には、積層体１３Ａ専用の構成が形成されたプリント基板の一部の領域に円形貫通孔３２ｆおよび弧状貫通孔３２ｇを利用して磁性体８を取り付けることにより、この一部の領域にフィルタ素子３１を形成することができる。この構成によれば、フィルタ素子３１を含む電子回路を一枚のプリント基板上に形成することができるため、フィルタ素子３１と他の電子回路との間の配線作業を省くことができる結果、電子機器を安価に製造することができる。
【００２８】
また、上記のフィルタ素子３１におけるプリント基板３２に代えて、図９に示すような複数の内層（導体層）４２ｂ，４２ｃを備えたプリント基板４２を用いて形成した積層体２３Ａ（図６参照）を使用して、上記したフィルタ素子２１と同様のコモンモードフィルタとしてのフィルタ素子４１を構成することもできる。この場合、図９に示すプリント基板４２の各内層４２ｂ，４２ｃによって積層体２３Ａの各スパイラルコイル２，２を図１０に示すように形成する。また、図９に示すプリント基板４２における表面の導体層４２ｄによって図６，１０に示すように一方の接地用電極４、一方の入力端子５、一方の出力端子６および接地用端子７を形成し、図９に示す裏面の導体層４２ｅによって図１０に示すように他方の接地用電極４、他方の入力端子５、および他方の出力端子６を形成する。また、一方のスパイラルコイル２は、その一端側がビアホール（図示せず）を介して一方の入力端子５における内側の端部に接続され、他端側がビアホール（図示せず）を介して一方の出力端子６における内側の端部に接続される。また、他方のスパイラルコイル２は、その一端側がビアホール（図示せず）を介して他方の入力端子５における内側の端部に接続され、他端側がビアホール（図示せず）を介して他方の出力端子６における内側の端部に接続される。同様にして、各接地用電極４，４もビアホール（図示せず）を介して互いに接続されている。また、各接地用電極４，４には、切り込み４ｂがそれぞれ設けられて、ショートリングとして機能しないように構成されている。また、プリント基板４２の基材４２ａが積層体１３の誘電体層３と同等の誘電体層として機能する。また、プリント基板４２の表面および裏面には、図９に示すように、絶縁材としてのレジスト層４２ｆがそれぞれ形成されている。また、プリント基板４２には、図６に示すように、プリント基板３２と同様にして、箱状磁性部材１１の柱状部１１ｂを挿通させるための円形貫通孔３２ｆが各スパイラルコイル２，２および各接地用電極４，４の中央部に形成され、箱状磁性部材１１の各周壁１１ｃを挿通させるための弧状貫通孔３２ｇがスパイラルコイル２および各接地用電極４，４の周縁側に形成されている。
【００２９】
このフィルタ素子４１においても、磁性体８が各スパイラルコイル２，２の周囲に発生する磁束に対する閉磁路を形成するため、各スパイラルコイル２，２はフィルタ素子２１と同様にしてその分布インダクタンスが増大する。したがって、フィルタ素子４１は、フィルタ素子２１と同様にして理想的なコモンモードフィルタとして機能する。また、プリント基板４２を利用しているため、フィルタ素子３１と同様の効果を奏することもできる。
【００３０】
また、上記した各フィルタ素子１，２１，３１，４１によれば、接地用電極４，４の面積を変更することにより、フィルタ特性を容易に調整することができる。さらに、コンデンサなどの容量性素子や抵抗素子を介して接地用電極４，４を基準電位面（例えばアース）に接続し、容量性素子の容量や抵抗素子の抵抗値を変更することによっても、フィルタ特性を容易に調整することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の分布定数型フィルタ素子によれば、平面状のスパイラルコイルと、非磁性材からなる誘電体を介してスパイラルコイルの両外面側に配設された接地用電極と、スパイラルコイルの周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体とを備えたことにより、各接地用電極とスパイラルコイルとの間に磁性体を介在させることなく誘電体のみを介在させて構成できるため、誘電体の材料や厚みを変えることで、分布インダクタンスとは別個独立して分布容量を個別に設定することができる。したがって、フィルタ設計が容易で、しかも所望の特性インピーダンスを有するノーマルモード用の分布定数型フィルタ素子をより簡単に実現することができる。さらに、外来ノイズに対する耐性を向上させることもできる。
【００３２】
また、請求項２記載の分布定数型フィルタ素子によれば、平面状の一対のスパイラルコイルと、非磁性材からなる誘電体を介して一対のスパイラルコイルにおける各非対向面側に配設された接地用電極と、一対のスパイラルコイルの周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体とを備えたことにより、近接する一の接地用電極と一のスパイラルコイルとの間に磁性体を介在させることなく誘電体のみを介在させて構成できるため、誘電体の材料や厚みを変えることで、分布インダクタンスとは別個独立して分布容量を個別に設定することができる。したがって、フィルタ設計が容易で、しかも所望の特性インピーダンスを有するコモンモード用の分布定数型フィルタ素子をより簡単に実現することができる。さらに、外来ノイズに対する耐性を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルタ素子１の構成を示す分解斜視図である。
【図２】フィルタ素子１の完成状態の斜視図である。
【図３】図２におけるフィルタ素子１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】フィルタ素子２１の構成を示す分解斜視図である。
【図５】フィルタ素子２１の内部構造を示す側面断面図である。
【図６】フィルタ素子３１，４１の構造を示す分解斜視図である。
【図７】フィルタ素子３１に用いられる積層体１３Ａ（プリント基板３２）の構成を示す断面図である。
【図８】フィルタ素子３１に用いられる積層体１３Ａ（プリント基板３２）における各導体層の構成を示す分解斜視図である。
【図９】フィルタ素子４１に用いられる積層体２３Ａ（プリント基板４２）の構成を示す断面図である。
【図１０】フィルタ素子４１に用いられる積層体２３Ａ（プリント基板４２）における各導体層の構成を示す分解斜視図である。
【図１１】フィルタ素子５１の内部構造を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１フィルタ素子
２スパイラルコイル
３誘電体層
３ａ，４ａ中心孔
４接地用電極
５入力端子
６出力端子
７接地用端子
８磁性体

Claims

入力端子、出力端子および接地用端子を有する分布定数型フィルタ素子であって、一端側が前記入力端子に接続されると共に他端側が前記出力端子に接続された平面状のスパイラルコイルと、切り込みを介して外縁側と連通する中心孔が形成されると共に非磁性材からなる誘電体を介して前記スパイラルコイルの両外面側に配設されて前記接地用端子に接続された接地用電極と、前記スパイラルコイルの周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体とを備えている分布定数型フィルタ素子。
一対の入力端子、一対の出力端子および接地用端子を有する分布定数型フィルタ素子であって、同一方向に周回して形成されると共に互いに平行状態で離間して対向配置された平面状の一対のスパイラルコイルと、切り込みを介して外縁側と連通する中心孔が形成されると共に非磁性材からなる誘電体を介して前記一対のスパイラルコイルにおける各非対向面側に配設されて前記接地用端子に接続された接地用電極と、前記一対のスパイラルコイルの周囲に形成される磁路の少なくとも一部に配設された磁性体とを備え、
前記一対の入力端子が前記各スパイラルコイルにおける同一方向の各一端側にそれぞれ接続されると共に前記一対の出力端子が当該各スパイラルコイルの各他端側にそれぞれ接続されている分布定数型フィルタ素子。