JP2005236044A - 高周波信号用分岐トランスおよびそれを用いるテレビコンセント - Google Patents

Abstract

【課題】 衛星テレビジョン放送の中間周波信号等の高周波域までの信号の伝送に使用可能な１分岐の信号送りコンセントに好適に使用される高周波信号用の分岐トランスにおいて、特に高周波域での挿入損失を、一層小さくする。
【解決手段】 フェライトコア３２に２つの貫通孔３４，３５を形成することで主幹巻線部と分岐巻線部とを設け、主幹巻線部の貫通孔３４には主幹信号巻線Ａ２が挿通されるとともに主幹接地巻線Ｂ２が巻回され、分岐巻線部の貫通孔３５には分岐信号巻線Ｄ２および分岐接地巻線Ｃ２が巻回されて成る高周波信号用分岐トランス３１において、前記分岐信号巻線Ｄ２を、前記分岐巻線部において、その外周面の周方向に対して、前記分岐接地巻線Ｃ２から離間して、好ましくは該分岐信号巻線Ｄ２の略２本分の線幅分だけ開けて巻回する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、衛星テレビジョン放送の中間周波信号等の高周波域までの信号の伝送に使用可能な１分岐の信号送りコンセントに好適に使用される高周波信号用の分岐トランスおよびそれを用いるテレビコンセントに関する。

テレビジョン放送の信号の分岐器等に用いられる分岐トランスとしては、たとえば特許文献１に示すものが知られている。その先行技術によれば、２つの貫通孔を設けた、いわゆる眼鏡型のコアを用い、この先行技術では、そのコアの両端および中央の３つの巻線部を形成している。そして、一端の主幹巻線部には主幹信号巻線および主幹接地巻線が交互に巻回され、他端の分岐巻線部には分岐信号巻線および分岐接地巻線が交互に巻回され、主幹信号巻線はまた延長されて中央巻線部を通って分岐巻線部に１回巻かれ、主幹信号巻線の出力端は分岐接地巻線の反接地端に捩り合わせて結線され、主幹接地巻線の接地端は分岐接地巻線の接地端に捩り合わせて結線され、分岐信号巻線の反分岐端は主幹接地巻線の反接地端に捩り合わせて結線されている。これによって、前記２分岐で、１ＧＨｚ程度まで、結合量の周波数特性を平坦にするとともに、挿入損失および反射損失の周波数特性が改善されている。

しかしながら、この先行技術は、天井裏などに設置される２分岐の分岐トランスである。これに対して、図３で示すテレビコンセント１は、壁面に埋込まれ、一直線状に引回される同軸ケーブル２の途中に介在され、１分岐であり、後続で多くの分岐、分配が行われる可能性があり、挿入損失が小さいことが望まれる。この１分岐のテレビコンセント１は、入力端子Ｔ１と、出力端子Ｔ２と、テレビ端子Ｔ３との３つの端子を備えている。前記入力端子Ｔ１には、アンテナ、コンバータ、ブースター、前段側のテレビコンセント１等が接続され、出力端子Ｔ２には、後段側のテレビコンセント１や終端のテレビコンセント３が接続され、テレビ端子Ｔ３には、テレビジョン受信機４やビデオデッキなどが直接または分配器などを介して接続される。終端のテレビコンセント３は、入力端子Ｔ１と、テレビ端子Ｔ３とを備えて構成される。テレビコンセント１の出力端子Ｔ２に、終端抵抗を接続することで、このテレビコンセント１をテレビコンセント３として使用することもできる。

図４は、前記テレビコンセント１の等価回路図である。このテレビコンセント１は、高周波信号用分岐トランス１１と、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、抵抗Ｒ１１とを備えて構成されている。前記分岐トランス１１において、閉磁路を形成するコア１２には２つの貫通孔が形成されており、主幹巻線部の貫通孔には、一端が前記入力端子Ｔ１に接続され、他端が前記出力端子Ｔ２に接続される主幹信号巻線Ａが挿通されるとともに、一端が接地され、他端が抵抗Ｒ１１を介して接地され、前記主幹信号巻線Ａと磁界結合している主幹接地巻線Ｂが巻回され、分岐巻線部の貫通孔には、一端が接地され、他端がコンデンサＣ１２を介して前記出力端子Ｔ２に接続される分岐接地巻線Ｃが巻回されるとともに、一端がコンデンサＣ１１を介して分岐出力端である前記テレビ端子Ｔ３に接続され、他端が抵抗Ｒ１１を介して接地され、前記分岐接地巻線Ｃと磁界結合している分岐信号巻線Ｄが巻回されることで、前記信号送りにあたって、挿入損失が小さくなるように構成されている。

図５は、前記高周波信号用分岐トランス１１として用いられる典型的な従来技術の高周波信号用分岐トランス２１の巻線構造を示す図である。図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は上面図であり、図５（ｃ）は背面図であり、図５（ｄ）は左側面図であり、図５（ｅ）は右側面図である。この図５で示すように、高周波信号用分岐トランス２１は、各巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１が巻回されたコア２２が、接着などで基台２３に搭載され、各巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１がリード端子Ｐ１１〜Ｐ１６に接続されることでチップ状の部品となり、リフロー半田付け処理等によって、図示しない上述の直流カット用のコンデンサＣ１１，Ｃ１２や負荷抵抗Ｒ１１などとともに、基板に実装される。この高周波信号用分岐トランス２１における各巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１は、図４の高周波信号用分岐トランス１１における各巻線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ対応している。

そして、リード端子Ｐ１１には、前記主幹接地巻線Ｂ１の他端および分岐信号巻線Ｄ１の他端が接続され、基板側の抵抗Ｒ１１を介して接地される。リード端子Ｐ１２には、前記分岐接地巻線Ｃ１の他端が接続され、基板側のコンデンサＣ１２を介して出力端子Ｔ２に接続される。リード端子Ｐ１３には、前記主幹信号巻線Ａ１の他端が接続されて、該リード端子Ｐ１３は前記出力端子Ｔ２となる。リード端子Ｐ１４には、前記分岐信号巻線Ｄ１の一端が接続され、基板側のコンデンサＣ１１を介してテレビ端子Ｔ３に接続される。リード端子Ｐ１５には、前記主幹接地巻線Ｂ１の一端および分岐接地巻線Ｃ１の一端が接続され、接地される。リード端子Ｐ１６には、前記主幹信号巻線Ａ１の一端が接続されて、該リード端子Ｐ１６は前記入力端子Ｔ１となる。

上述のように構成される高周波信号用分岐トランス２１において、各巻線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１の巻き方は、以下のとおりである。なお、２つの貫通孔２４，２５を有するコア２２の外周面において、相互に重ならないように巻回されている。

前記主幹信号巻線Ａ１は、前記主幹巻線部の貫通孔２４の一端から他端へ挿通されるだけで、リード端子Ｐ１１，Ｐ１３間を最短経路で配線される。したがって、軸直角断面が略８の字または日の字状を有するコア２２の側部（図５（ａ）の正面図では、貫通孔２４の右下方）を１回だけ通り、１分岐器としての挿入損失の低減が図られている。

前記主幹接地巻線Ｂ１は、前記貫通孔２４の一端から挿通され、他端から出た配線は再び一端から挿通され、主幹巻線部の外周面の周方向に対して、中間位置（図５（ａ）の正面図では、前記略８の字または日の字状を有するコア２２の頂部（貫通孔２４の右側方））に２ターン巻回され、貫通孔２４を３回通ることになる。

前記分岐接地巻線Ｃ１は、前記分岐巻線部の貫通孔２５の一端から挿通され、他端から出た配線は再び一端から挿通され、分岐巻線部の外周面の周方向に対して、中間位置（図５（ａ）の正面図では、前記略８の字または日の字状を有するコア２２の底辺部分（貫通孔２５の左下方から左上方））に、隙間なく６ターン巻回され、貫通孔２５を７回通ることになる。

前記分岐信号巻線Ｄ１は、前記分岐巻線部の貫通孔２５の一端から挿通され、他端から出た配線は再び一端から挿通され、前記コア２２の底辺部分（図５（ａ）の正面図では、貫通孔２５において、前記分岐接地巻線Ｃ１よりもさらに左上方）に、隙間なく１ターン巻回され、貫通孔２５を２回通ることになる。
特開２００２−２４６２３３号公報

放送衛星（ＢＳ）によって開始された衛星放送も、アンテナやコンバータなどの改良によって、送信電力の小さい通信衛星（ＣＳ）を使用して多チャネルの放送が行われるようになっている。これによって、コンバータで周波数変換して得られる中間周波（ＩＦ）信号も、ＢＳの１〜１．５ＧＨｚ程度から、ＣＳではＢＳよりも高い１．５〜２．１ＧＨｚ程度、１１０°ＣＳでは、それ以上の２．６ＧＨｚ程度になることが予想される。したがって、このような高周波帯での伝送特性を確保するとともに、現状の低い帯域でも、余裕を持つことが望まれる。しかしながら、上述のように構成される高周波信号用分岐トランス２１では、特に高周波帯での、挿入損失が充分とは言えない。

本発明の目的は、特に高周波域での挿入損失を、一層小さくすることができる高周波信号用分岐トランスおよびそれを用いるテレビコンセントを提供することである。

本発明の高周波信号用分岐トランスは、コアに２つの貫通孔を形成することで主幹巻線部と分岐巻線部とを設け、前記主幹巻線部の貫通孔を通って主幹信号巻線および主幹接地巻線が巻回され、前記分岐巻線部の貫通孔を通って分岐信号巻線および分岐接地巻線が巻回されて成る高周波信号用分岐トランスにおいて、前記分岐信号巻線を、前記分岐巻線部において、その外周面の周方向に対して、前記分岐接地巻線から離間して巻回することを特徴とする。

上記の構成によれば、衛星テレビジョン放送の中間周波信号等の高周波域までの信号の伝送に使用可能な１分岐の信号送りコンセントに好適に使用される高周波信号用の分岐トランスにおいて、該高周波信号用分岐トランスには、閉磁路を形成するコアに２つの貫通孔を形成することで主幹巻線部と分岐巻線部とが設けられており、前記主幹巻線部の貫通孔には、一端が入力端子に接続され、他端が出力端子に接続される主幹信号巻線が巻回されるとともに、一端が接地され、他端が抵抗を介して接地される主幹接地巻線が巻回され、前記分岐巻線部の貫通孔には、一端が接地され、他端が出力端子に接続される分岐接地巻線が巻回されるとともに、一端が分岐出力端に接続され、他端が抵抗を介して接地される分岐信号巻線が巻回されることで、前記信号送りにあたって、挿入損失が小さくなるように構成されている。

そこに本発明では、前記分岐信号巻線を、前記分岐巻線部において、その外周面の周方向に対して、前記分岐接地巻線から離間して巻回する。

これによって、特に高周波域での挿入損失を、一層小さくすることができる。

また、本発明の高周波信号用分岐トランスは、前記分岐接地巻線に対する前記分岐信号巻線の間隔は、該分岐信号巻線の略２本分の線幅であることを特徴とする。

上記の構成によれば、最も大きな効果を得ることができる。

さらにまた、本発明の高周波信号用分岐トランスは、前記各巻線が巻回されたコアを搭載支持し、前記各巻線が接続されて前記基板に半田付けされるリード端子の形成された基台を有し、前記基台には、前記コアの曲線状の外周面に密着する支持片を備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、各巻線が巻回されたコアは、接着などで基台に搭載され、各巻線がリード端子に接続されることでチップ状の部品となり、リフロー半田付け処理等によって、直流カット用のコンデンサや負荷抵抗などとともに基板に実装されることになる。このように基板への実装を実現する基台において、コアの曲線状の外周面に密着する支持片を設ける。

したがって、前記接着にあたっての位置決めや支持強度を高めることができる。

また、本発明のテレビコンセントは、前記の高周波信号用分岐トランスを用いることを特徴とする。

上記の構成によれば、壁面に埋込まれるテレビコンセントは、１分岐であり、特に信号送り用では、挿入損失が小さいことが要求されるので、本発明が特に好適である。

本発明の高周波信号用分岐トランスは、以上のように、コアに２つの貫通孔を形成することで主幹巻線部と分岐巻線部とを設け、前記主幹巻線部の貫通孔を通って主幹信号巻線および主幹接地巻線が巻回され、前記分岐巻線部の貫通孔を通って分岐信号巻線および分岐接地巻線が巻回されて成り、衛星テレビジョン放送の中間周波信号等の高周波域までの信号の伝送に使用可能な１分岐の信号送りコンセントに好適に使用される高周波信号用分岐トランスにおいて、前記分岐信号巻線を、前記分岐巻線部において、その外周面の周方向に対して、前記分岐接地巻線から離間して巻回する。

それゆえ、特に高周波域での挿入損失を、一層小さくすることができる。

また、本発明のテレビコンセントは、以上のように、前記の高周波信号用分岐トランスを用いる。

それゆえ、壁面に埋込まれるテレビコンセントは、１分岐であり、特に信号送り用では、挿入損失が小さいことが要求されるので、本発明が特に好適である。

図１は、本発明の実施の一形態に係る高周波信号用分岐トランス３１の巻線構造を示す図である。図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は上面図であり、図１（ｃ）は背面図であり、図１（ｄ）は左側面図であり、図１（ｅ）は右側面図である。この高周波信号用分岐トランス３１も、前述の高周波信号用分岐トランス１１として使用することができる。したがって、この高周波信号用分岐トランス３１における各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２は、図４の高周波信号用分岐トランス１１における各巻線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ対応している。

この高周波信号用分岐トランス３１は、各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２が巻回されたフェライトコア３２が、接着などで基台３３に搭載され、各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２がリード端子Ｐ２１〜Ｐ２６に接続されることでチップ状の部品となり、リフロー半田付け処理等によって、図示しない前述の直流カット用のコンデンサＣ１１，Ｃ１２や負荷抵抗Ｒ１１などとともに、基板に実装される。

そして、リード端子Ｐ２１には、前記主幹接地巻線Ｂ２の他端および分岐信号巻線Ｄ２の他端が接続され、基板側の抵抗Ｒ１１を介して接地される。リード端子Ｐ２２には、前記分岐接地巻線Ｃ２の他端が接続され、基板側のコンデンサＣ１２を介して出力端子Ｔ２に接続される。リード端子Ｐ２３には、前記主幹信号巻線Ａ２の他端が接続されて、該リード端子Ｐ２３は前記出力端子Ｔ２となる。リード端子Ｐ２４には、前記分岐信号巻線Ｄ２の一端が接続され、基板側のコンデンサＣ１１を介してテレビ端子Ｔ３に接続される。リード端子Ｐ２５には、前記主幹接地巻線Ｂ２の一端および分岐接地巻線Ｃ２の一端が接続され、接地される。リード端子Ｐ２６には、前記主幹信号巻線Ａ２の一端が接続されて、該リード端子Ｐ２６は前記入力端子Ｔ１となる。以上の構成は、前述の図５で示す高周波信号用分岐トランス２１と同様である。

注目すべきは、この高周波信号用分岐トランス３１では、先ず分岐信号巻線Ｄ２の巻き方が従来の高周波信号用分岐トランス２１とは異なることである。以下に、各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２の巻き方を説明する。なお、２つの貫通孔３４，３５を有するフェライトコア３２の外周面において、相互に重ならないように巻回されている。

前記主幹信号巻線Ａ２は、前記主幹巻線部の貫通孔３４の一端から他端へ挿通されるだけで、リード端子Ｐ２１，Ｐ２３間を最短経路で配線される。したがって、軸直角断面が略８の字または日の字状を有するフェライトコア３２の側部（図１（ａ）の正面図では、貫通孔３４の右下方）を１回だけ通り、１分岐器としての挿入損失の低減が図られている。

前記主幹接地巻線Ｂ２は、前記貫通孔３４の一端から挿通され、他端から出た配線は再び一端から挿通され、主幹巻線部の外周面の周方向に対して、中間位置（図１（ａ）の正面図では、前記略８の字または日の字状を有するフェライトコア３２の頂部（貫通孔３４の右側方））に２ターン巻回され、貫通孔３４を３回通ることになる。

前記分岐接地巻線Ｃ２は、前記分岐巻線部の貫通孔３５の一端から挿通され、他端から出た配線は再び一端から挿通され、分岐巻線部の外周面の周方向に対して、中間位置（図１（ａ）の正面図では、前記略８の字または日の字状を有するフェライトコア３２の底辺部分（貫通孔３５の左下方から左上方））に、略隙間なく６ターン巻回され、貫通孔３５を７回通ることになる。

そして、前記分岐信号巻線Ｄ２は、前記分岐巻線部の貫通孔３５の一端から挿通され、他端から出た配線は再び一端から挿通され、前記フェライトコア３２の底辺部分において、分岐接地巻線Ｃ２から周方向に対して離間して、１ターン巻回され、貫通孔３５を２回通ることになる（図１（ａ）の正面図では、貫通孔３５において、前記分岐接地巻線Ｃ２よりもさらに左上方）。前記分岐接地巻線Ｃ２に対するこの分岐信号巻線Ｄ２の間隔は、該分岐信号巻線Ｄ２の略２本分の線幅が好ましい。

たとえば、前記フェライトコア３２の幅Ｗ１は５．０ｍｍであり、高さΦ１は３．０ｍｍであり、貫通孔３４，３５の内径Φ２は１．０ｍｍであり、フェライトコア３２の奥行きＬ１は１．５ｍｍであり、基台３３の幅Ｗ２は６．２ｍｍであり、奥行きＬ２は４．０ｍｍであり、リード端子Ｐ２１〜Ｐ２３とＰ２４〜Ｐ２６との先端の幅Ｌ３は６．２ｍｍであり、端子ピッチＨ１は２．０ｍｍであり、端子幅Ｈ２は０．６ｍｍである。また、各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２は、ポリウレタン導線から成り、その直径は、たとえば巻線Ａ２が０．２５ｍｍ、残余の巻線Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２が０．１６ｍｍである。

このように主幹信号巻線Ａ２が、主幹巻線部の貫通孔３４を通り抜けるだけで、１回転せず、該高周波信号用分岐トランス３１が搭載される基板に対して最短経路を通るように引回すことで、信号送りにあたって、挿入損失が小さくなるように構成されている１分岐の該高周波信号用分岐トランス３１において、分岐信号巻線Ｄ２を、前記分岐巻線部において、その外周面の周方向に対して、前記分岐接地巻線Ｃ２から離間して巻回することで、特に高周波域での挿入損失を、一層小さくすることができる。また、このような特性の向上を、従来の高周波信号用分岐トランス２１と比較して、何ら追加部品等がなく、分岐信号巻線Ｄ２の巻き方を変更するだけで実現することができる。

図２に、本件発明者による測定結果を示す。参照符αおよびβは、本発明の高周波信号用分岐トランス３１による挿入損失を示すグラフであり、参照符γは、図５に示す従来の高周波信号用分岐トランス２１による挿入損失を示すグラフである。参照符αは、前記巻線Ｄ２，Ｃ２間の間隔を０．３２ｍｍ、すなわち該分岐信号巻線Ｄ２の略２本分の線幅とした場合の測定結果であり、参照符βは、前記間隔を１．０ｍｍとした場合の測定結果である。間隔を開けることで、共に、高周波域での挿入損失が向上し、特に分岐信号巻線Ｄ２の略２本分の線幅とした場合、前記２．６ＧＨｚでは、０．２ｄＢ程度改善しているのが理解される。この測定結果は、基台３３の有無や、その形状によって変化するものではなく、分岐接地巻線Ｃ２と分岐信号巻線Ｄ２との位置関係によって変化するものである。

また、注目すべきは、この高周波信号用分岐トランス３１では、前記各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２が巻回されたフェライトコア３２を搭載支持し、前記各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２が接続されて前記基板に半田付けされるリード端子Ｐ２１〜Ｐ２６の形成された基台３３を有し、その基台３３には、前記フェライトコア３２の曲線状の外周面に密着する第１の支持片３６を前記分岐巻線部に備えているとともに、第２の支持片３７を前記主幹巻線部に備えていることである。これによって、上述のように各巻線Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２が巻回されたフェライトコア３２を基台３３に接着するにあたって、位置決めや支持強度を高めることができる。

壁面に埋込まれるテレビコンセント１は、１分岐であり、特に信号送り用では、挿入損失が小さいことが要求されるので、本発明の高周波信号用分岐トランス３１を、特に好適に使用することができる。

なお、特開２００２−２７１１６１号公報の図１には、軸直角断面が略８の字または日の字状を有するコアの２つの貫通孔にそれぞれ巻線を巻回するにあたって、２つの巻線共に、前記略８の字または日の字の基板側の側面に巻回されているが、これは基板からの接続のためにそのように構成したものであって、本発明のように主幹信号巻線Ａ２と主幹接地巻線Ｂ２との結合を調整し、挿入損失の改善を図ったのではない。また、この従来技術は、分配器であり、したがって図３におけるテレビコンセント３に対応するものであり、本発明の対象とする１分岐器に関するものではなく、同公報の図４で示される等価回路も、本発明の図４の等価回路とは異なるものである。

本発明の実施の一形態に係る高周波信号用分岐トランスの巻線構造を示す図である。 本件発明者による挿入損失の測定結果を示すグラフである。 一般的なテレビジョン信号のアンテナケーブルの引き回しを説明するための図である。 １分岐のテレビコンセントの等価回路図である。 典型的な従来技術の高周波信号用分岐トランスの巻線構造を示す図である。

符号の説明

１ テレビコンセント
２ 同軸ケーブル
３ テレビコンセント
４ テレビジョン受信機
１１，３１ 高周波信号用分岐トランス
１２ コア
３２ フェライトコア
３３ 基台
３４，３５ 貫通孔
３６ 第１の支持片
３７ 第２の支持片
Ａ，Ａ２ 主幹信号巻線
Ｂ，Ｂ２ 主幹接地巻線
Ｃ，Ｃ２ 分岐接地巻線
Ｃ１１，Ｃ１２ コンデンサ
Ｄ，Ｄ２ 分岐信号巻線
Ｐ２１〜Ｐ２６ リード端子
Ｒ１１ 抵抗
Ｔ１ 入力端子
Ｔ２ 出力端子
Ｔ３ テレビ端子

Claims (4)

1. コアに２つの貫通孔を形成することで主幹巻線部と分岐巻線部とを設け、前記主幹巻線部の貫通孔を通って主幹信号巻線および主幹接地巻線が巻回され、前記分岐巻線部の貫通孔を通って分岐信号巻線および分岐接地巻線が巻回されて成る高周波信号用分岐トランスにおいて、
   前記分岐信号巻線を、前記分岐巻線部において、その外周面の周方向に対して、前記分岐接地巻線から離間して巻回することを特徴とする高周波信号用分岐トランス。
2. 前記分岐接地巻線に対する前記分岐信号巻線の間隔は、該分岐信号巻線の略２本分の線幅であることを特徴とする請求項１記載の高周波信号用分岐トランス。
3. 前記各巻線が巻回されたコアを搭載支持し、前記各巻線が接続されて前記基板に半田付けされるリード端子の形成された基台を有し、前記基台には、前記コアの曲線状の外周面に密着する支持片を備えることを特徴とする請求項１または２記載の高周波信号用分岐トランス。
4. 前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波信号用分岐トランスを用いることを特徴とするテレビコンセント。

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