JP2007036416A - ノイズ除去回路構造及びノイズ除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コモンモードチョークコイルの反射特性に方向性を持たせることで、ノーマルモードノイズの効率的除去を図ったノイズ除去回路構造及びノイズ除去方法を提供する。
【解決手段】 送信器１と、受信器２と、伝送路３と、受信器２の入力部に実装されたコモンモードチョークコイル４とを備える。そして、高周波の信号に対するコモンモードチョークコイル４の反射特性に方向性を持たせた。具体的には、外部電極４１ａ，４２ａ側から見たコモンモードチョークコイル４の反射係数を小さく設定し、外部電極４１ｂ，４２ｂ側から見た反射係数を大きく設定した。これにより、受信器２のレシーバＩＣ２１側から戻ってきたノーマルモードノイズをコモンモードチョークコイル４で反射するようにしている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus），ＤＶＩ（Digital Visual Interface）やＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）等の差動伝送路に生じるノーマルモードノイズを除去可能なノイズ除去回路構造及びノイズ除去方法に関するものである。

コモンモードチョークコイルは、ＤＶＩ，ＨＤＭＩ，Ｓｅｒｉａｌ−ＡＴＡ及びＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ等の差動伝送路上に入り込んだコモンモードノイズを除去するためのコイルであり、差動信号の反射を防止するために、その特性インピーダンスを差動伝送路の特性インピーダンスに整合させている（例えば特許文献１参照）。
これにより、差動信号がトランスミッタＩＣからレシーバＩＣ側に伝送される際に、コモンモードチョークコイルが、差動信号を減衰させることなく通過させ、また、コモンモードノイズを効果的に減衰させて、除去していた。

特開平０８−２０３７３７号公報

しかし、上記のように、コモンモードチョークコイルの特性インピーダンスを差動伝送路の特性インピーダンスに整合させて、トランスミッタＩＣからの信号に対する反射係数とレシーバＩＣからの信号に対する反射係数とを共に小さく設定すると、トランスミッタＩＣから出力され、コモンモードチョークコイルを通過してレシーバＩＣ側に至った差動信号が、レシーバＩＣ側で反射してコモンモードチョークコイルに再入力する現象が生じる。ＵＳＢ規格の差動伝送路のように低周波の信号を伝送する場合には、レシーバＩＣ側で反射するという事態はほとんど生じないが、ＤＶＩやＨＤＭＩのように、高周波の差動信号を高速伝送する伝送路では、差動信号がレシーバＩＣ側で反射する確率が非常に高くなる。したがって、上記したコモンモードチョークコイルをこのような差動伝送路に適用すると、レシーバＩＣ側から反射してきた高周波の差動信号即ちノーマルモードノイズを通過させてしまい、このノーマルモードノイズがトランスミッタＩＣ側に流れ込んで、輻射ノイズや回路の誤動作の原因となるおそれがあった。また、伝送する差動信号が高周波でない場合でも、他の回路の高周波ノイズが、ノーマルモードノイズとして、上記差動伝送路を経由して、トランスミッタＩＣ側に流れ込むことがあり、従来の技術ではかかる場合に対応することができない。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、コモンモードチョークコイルの反射特性に方向性を持たせることで、ノーマルモードノイズの効率的除去を図ったノイズ除去回路構造及びノイズ除去方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、差動信号を所定規格の伝送路上に送信する送信器と、この送信器からの差動信号を伝送路を通じて受信する受信器と、伝送路上に実装された第１のコモンモードチョークコイルとを備えて成るノイズ除去回路構造であって、所定周波数帯域の信号に対する第１のコモンモードチョークコイルの反射特性に方向性を持たせ、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を送信器側に向け、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を受信器側に向けて、当該第１のコモンモードチョークコイルを伝送路上に実装した構成とする。
かかる構成により、差動信号を送信器から所定規格の伝送路上に送信すると、差動信号が受信器によって受信される。そして、所定周波数帯域の差動信号が送信器から第１のコモンモードチョークコイルに入力すると、当該信号は、ほとんど反射されることなく、第１のコモンモードチョークコイルを透過して、受信器に至る。これに対して、受信器側から反射してきた所定周波数帯域の差動信号（即ちノーマルモードノイズ）が、受信器側から第１のコモンモードチョークコイルに入力すると、第１のコモンモードチョークコイルが当該信号に対する反射係数が大きな側を受信器側に向けて実装されているので、当該ノ信号のほとんどが第１のコモンモードチョークコイルによって反射される。

請求項２の発明は、請求項１に記載のノイズ除去回路構造において、第１のコモンモードチョークコイルを受信器の入力部に設けた構成とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載のノイズ除去回路構造において、所定周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持つ第２のコモンモードチョークコイルを、第１のコモンモードチョークコイルと受信器との間に介在させる共に、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を受信器側に向け、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を第１のコモンモードチョークコイル側に向けて、実装した構成とする。
かかる構成により、送信器側からの所定周波数帯域の信号は、第１のコモンモードチョークコイルを透過して、第２のコモンモードチョークコイル側に向かうが、第２のコモンモードチョークコイルが反射係数が大きな側を第１のコモンモードチョークコイル側に向けて実装されているので、当該信号は、第２のコモンモードチョークコイルで反射されて第１のコモンモードチョークコイル側に戻る。すると、この信号は第１のコモンモードチョークコイルで再び反射されて、第２のコモンモードチョークコイル側に向かう。このようにして、所定周波数帯域の信号は、第１及び第２のコモンモードチョークコイル間で反射を繰り返す。また、受信器側からの所定周波数帯域の信号は、第２のコモンモードチョークコイルが反射係数が小さい側を受信器側に向けて実装されているので、第２のコモンモードチョークコイルを透過して、第１のコモンモードチョークコイル側に向かい、第１及び第２のコモンモードチョークコイル間で反射を繰り返す。

請求項４の発明は、請求項３に記載のノイズ除去回路構造において、第１及び第２のコモンモードチョークコイルを内蔵し、これら第１及び第２のコモンモードチョークコイルを所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を対向させた状態で直列に接続して成る複合型コモンモードチョークコイルを伝送路に実装した構成とする。
かかる構成により、所定周波数帯域の信号が、複合型コモンモードチョークコイル内で多重反射を繰り返して、熱消失する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノイズ除去回路構造において、所定周波数帯域の信号は、約３００ＭＨｚ以上の周波数帯域の信号である構成とした。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のノイズ除去回路構造において、第１及び第２のコモンモードチョークコイルの反射係数が大きな側の特性インピーダンスと伝送路の特性インピーダンスとの差を、３０Ω以上に設定した構成とする。

請求項７の発明は、請求項２に記載のノイズ除去回路構造において、伝送路は、ＤＶＩ，ＨＤＭＩ，Ｓｅｒｉａｌ−ＡＴＡ及びＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓの内のいずれかの規格による伝送路である構成とした。

請求項８の発明は、差動信号を送信する送信器と当該差動信号を受信する受信器との間に接続された所定規格の伝送路に、第１のコモンモードチョークコイルを実装したノイズを除去するノイズ除去方法であって、所定周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持つ第１のコモンモードチョークコイルを、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を送信器側に向けると共に所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を受信器側に向けて、伝送路上に実装することにより、当該第１のコモンモードチョークコイルで受信器側から入力される所定周波数帯域のノーマルモードノイズを反射する構成とした。

請求項９の発明は、請求項８に記載のノイズ除去方法において、所定周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持つ第２のコモンモードチョークコイルを、第１のコモンモードチョークコイルと受信器との間に介在させる共に、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を受信器側に向け、所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を第１のコモンモードチョークコイル側に向けて、実装することにより、所定周波数のノーマルモードノイズを当該第１及び第２のコモンモードチョークコイル間で多重反射させることで、当該ノーマルモードノイズを熱消失させる構成とした。

請求項１０の発明は、請求項９に記載のノイズ除去方法において、第１及び第２のコモンモードチョークコイルを内蔵し、これら第１及び第２のコモンモードチョークコイルを所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を対向させた状態で直列に接続して成る複合型コモンモードチョークコイルを伝送路に実装した構成とする。

以上詳しく説明したように、請求項１，請求項２，請求項５ないし請求項８の発明によれば、所定周波数帯域の信号は、送信器から第１のコモンモードチョークコイルに入力されると、第１のコモンモードチョークコイルを透過して、受信器に至り、一方、受信器側から第１のコモンモードチョークコイルに入力すると、当該信号のほとんどが第１のコモンモードチョークコイルによって反射されるので、送信器からの高周波の差動信号を第１のコモンモードチョークコイルを通じて受信器で受信することができ、また、受信器で反射した高周波の差動信号はノーマルモードノイズとなって、第１のコモンモードチョークコイルに入力するが、第１のコモンモードチョークコイルで反射され、送信器側への逆流が防止される。すなわち、これらの発明によれば、受信器側から反射してきたノーマルモードノイズ等のノイズを第１のコモンモードチョークコイルで反射して、送信器への逆流を防止することができるという優れた効果がある。

請求項３及び請求項９の発明によれば、所定周波数帯域の信号が、第１及び第２のコモンモードチョークコイル間にトラップされ、この間で多重反射を繰り返すので、このノイズは第１及び第２のコモンモードチョークコイル内部で熱的に消失する。したがって、これらの発明によれば、低周波の差動信号の確実な送受信を送信器と受信器で行うことができると共に、高周波のノーマルモードノイズについては、第１及び第２のコモンモードチョークコイル間にトラップして、熱消失させることができるという効果がある。

特に、請求項４及び請求項１０の発明によれば、第１及び第２のコモンモードチョークコイルを複合型コモンモードチョークコイルという１つの部品内に納めるので、第１及び第２のコモンモードチョークコイルの間隔を狭くできると共に、所定周波数帯域の信号即ちノーマルモードノイズを部品内部で多重反射させて熱消失させることができるので、２つの第１及び第２のコモンモードチョークコイルを伝送路上に単に並べて実装した場合よりも、ノイズ抑制効果を高めることができるという効果がある。

以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係るノイズ除去回路構造を示す概略ブロック図であり、図２は、コモンモードチョークコイル４の分布定数を示す回路図であり、図３は、コモンモードチョークコイル４の反射特性の方向性を説明するための線図である。

この実施例のノイズ除去回路構造は、図１に示すように、送信器１と受信器２とこれら送信器１及び受信器２の間に接続された伝送路３とコモンモードチョークコイル４（第１のコモンモードチョークコイル）とを備えた構造を成す。

この実施例では、伝送方式の規格として、ＤＶＩ又はＨＤＭＩ規格を採用し、送信器１を図示しないパーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」と記す。）内に取り付けると共に、受信器２を図示しないモニタ内に取り付け、伝送路３をこれら送信器１及び受信器２間に接続して、映像信号である高周波の差動信号Ｄ＋，Ｄ−（所定周波数帯域の信号）をＰＣ側からモニタ側に送信するようにしている。

送信器１は、基板１０上のトランスミッタＩＣ１１を主要部とし、トランスミッタＩＣ１１の入力配線パターン１１ａ，１１ｂがＰＣに接続され、出力配線パターン１１ｃ，１１ｄがコネクタ１２に連結されている。これにより、ＰＣからの映像信号である高周波の差動信号Ｄ＋，Ｄ−をトランスミッタＩＣ１１から出力することができる。この実施例では、差動信号Ｄ＋，Ｄ−の周波数を３００ＭＨｚ以上に設定した。

受信器２は、基板２０上のレシーバＩＣ２１を主要部とし、レシーバＩＣ２１の出力配線パターン２１ａ，２１ｂがモニタに接続され、入力配線パターン２１ｃ，２１ｄがコモンモードチョークコイル４を介してコネクタ２２に連結されている。これにより、コネクタ２２からの差動信号Ｄ＋，Ｄ−を映像信号としてレシーバＩＣ２１からモニタに入力することができる。

伝送路３は、正確にはトランスミッタＩＣ１１とレシーバＩＣ２１との間の線路であり、両端部が送信器１のコネクタ１２と受信器２のコネクタ２２にそれぞれ接続されたケーブル３０と、トランスミッタＩＣ１１の出力配線パターン１１ｃ，１１ｄ及びコネクタ１２と、レシーバＩＣ２１の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ及びコネクタ２２とで構成され、その特性インピーダンスは１００Ωに設定されている。

コモンモードチョークコイル４は、１対の対向するコイル体４１，４２を内包し、磁性体などで被覆された積層型チップコイルであり、伝送路３上に実装されている。具体的には、受信器２の入力部、即ち入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に実装されている。詳しくは、コモンモードチョークコイル４の外部電極４１ａ，４２ａがコネクタ２２側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄにそれぞれ接続され、外部電極４１ｂ，４２ｂ（図１において、黒く塗り潰して示す）がレシーバＩＣ２１側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄにそれぞれ接続されている。

このコモンモードチョークコイル４は、３００ＭＨｚ以上の周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持っている。
つまり、高周波の帯域では、図２に示すように、コモンモードチョークコイル４のコイル体４１，４２は、微小インダクタΔＬと微小容量ΔＣとが分布定数的に存在したものであるとして捉えることができる。したがって、微小インダクタΔＬと微小容量ΔＣとを場所毎に変化させ、インピーダンスを場所毎に微視的に変化させることで、高周波の信号に対するインピーダンスに方向性を持たせることができる。
すなわち、図３に示すように、コモンモードチョークコイル４のインピーダンスに方向性を持たせることができる。図３において、インピーダンス曲線Ｓ１は、コモンモードチョークコイル４の外部電極４１ａ，４２ａ側から見たインピーダンスを示し、インピーダンス曲線Ｓ２は、外部電極４１ｂ，４２ｂ側から見たインピーダンスを示す。インピーダンス曲線Ｓ１が示すように、外部電極４１ａ，４２ａ側から見たインピーダンスは周波数３００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ以内の信号に対してほぼ１００Ωであり、伝送路３の特性インピーダンスとマッチングしている。これに対して、インピーダンス曲線Ｓ２が示すように、外部電極４１ｂ，４２ｂ側から見たインピーダンスは、周波数３００ＭＨｚ以上の信号に対して１００Ωよりも高くなり、伝送路３の特性インピーダンスとマッチングしていない。
このため、外部電極４１ａ，４２ａ側から見たコモンモードチョークコイル４の反射係数は小さく、外部電極４１ｂ，４２ｂ側から見た反射係数は大きくなり、この結果、周波数約３００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ以内では、コモンモードチョークコイル４の反射特性に方向性が生じることとなる。

この実施例では、周波数３００ＭＨｚ以上の差動信号Ｄ＋，Ｄ−に対して、外部電極４１ｂ，４２ｂ側から見たインピーダンスが１３０Ω以上になるように設定して、図１に示したように、反射係数の小さな外部電極４１ａ，４２ａ側が、送信器１側に向けられた状態で、コネクタ２２側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄに接続されている。そして、反射係数の大きな外部電極４１ｂ，４２ｂ側が、受信器２側に向けられた状態で、レシーバＩＣ２１側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄに接続されている。
これにより、外部電極４１ｂ，４２ｂ側のインピーダンスとレシーバＩＣ２１側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄのインピーダンスとに３０Ω以上の差を確保している。

次に、この実施例のノイズ除去回路構造が示す作用及び効果について説明する。
なお、この実施例の作用は請求項８のノイズ除去方法を具体的に実行するものでもある。
図４は、この実施例のノイズ除去回路構造が示す作用及び効果を説明するための概略図である。なお、図４では、理解を容易にするため、伝送路３を単線路で表示し、差動信号「Ｄ＋，Ｄ−」を単に差動信号「Ｓ」と表示する。

図４に示すように、ＰＣからの映像信号が、送信器１のトランスミッタＩＣ１１から高周波の差動信号Ｓとしてケーブル３０に出力されると、この差動信号Ｓはケーブル３０を通じて受信器２のコネクタ２２に至り、入力配線パターン２１ｃ，２１ｄを通じてコモンモードチョークコイル４に入力しようとする。
このとき、外部電極４１ａ，４２ａ側から見たコモンモードチョークコイル４のインピーダンスは差動信号Ｓに対してほぼ１００Ωであるので、入力配線パターン２１ｃ，２１ｄの特性インピーダンスとマッチングしている。この結果、差動信号Ｓは、コモンモードチョークコイル４を透過して、レシーバＩＣ２１に至る。そして、映像信号である差動信号Ｓがモニタに入力され、モニタに所定の映像が表示される。

ところで、差動信号Ｓは、３００ＭＨｚ以上の高周波である。このため、受信器２内の僅かなインピーダンスのアンマッチングにより差動信号Ｓが反射し、ノーマルモードノイズＮとして、コモンモードチョークコイル４側に戻ることがある。
かかる場合において、コモンモードチョークコイル４のインピーダンスは、外部電極４１ｂ，４２ｂ側から見たインピーダンス１３０Ωであるので、レシーバＩＣ２１側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄのインピーダンス１００Ωより３０Ω以上も高い。このため、外部電極４１ｂ，４２ｂ側に向かうノーマルモードノイズＮに対する反射係数が高くなり、ノーマルモードノイズＮがコモンモードチョークコイル４で反射されて、レシーバＩＣ２１側に戻される。これにより、レシーバＩＣ２１からのノーマルモードノイズＮがコモンモードチョークコイル４を透過して送信器１側に逆流するという事態を防止することができる。

次に、この発明の第２実施例について説明する。
図５は、この発明の第２実施例に係るノイズ除去回路構造を示す概略ブロック図である。
この実施例では、伝送方式の規格として、ＵＳＢ規格を採用し、３００ＭＨｚよりも低い周波数の差動信号Ｄ＋，Ｄ−を送信器１から受信器２に送信する。この実施例のノイズ除去回路構造は、外部等から伝送路３上に入り込んだノーマルモードノイズを除去するための構造を成している。

図５に示すように、この実施例のノイズ除去回路構造は、コモンモードチョークコイル４にコモンモードチョークコイル５（第２のコモンモードチョークコイル）を直列に接続した構造を成す。
コモンモードチョークコイル５は、コモンモードチョークコイル４と同様に、１対の対向するコイル体５１，５２を内包し、これらコイル体５１，５２を磁性体などで被覆してなる積層型チップコイルであり、３００ＭＨｚ以上のノーマルモードノイズに対する反射特性に方向性を持つ。
具体的には、このコモンモードチョークコイル５も、外部電極５１ｂ，５２ｂ（図５において、黒く塗り潰して示す）側から見たインピーダンスが１３０Ω以上に設定され、外部電極５１ａ，５２ａ側から見たインピーダンスが１００Ωに設定されている。そして、コモンモードチョークコイル４の後段に直列に接続された状態で、コモンモードチョークコイル４とレシーバＩＣ２１との間に介設されている。詳しくは、反射係数が大きな外部電極５１ｂ，５２ｂ側がコモンモードチョークコイル４側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄにそれぞれ接続されると共に、反射係数が小さな外部電極５１ａ，５２ａ側がレシーバＩＣ２１側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄにそれぞれ接続されて、コモンモードチョークコイル４，５の反射係数が大きな電極側同士が対向する。

次に、この実施例のノイズ除去回路構造が示す作用及び効果について説明する。
なお、この実施例の作用は請求項９のノイズ除去方法を具体的に実行するものでもある。
図６は、この実施例のノイズ除去回路構造が示す作用及び効果を説明するための概略図である。なお、図６においても、理解を容易にするため、伝送路３を単線路で表示し、差動信号「Ｄ＋，Ｄ−」を単に差動信号「Ｓ」と表示する。

図６に示すように、送信器１のトランスミッタＩＣ１１から３００ＭＨｚより低周波の差動信号Ｓがケーブル３０に出力されると、この差動信号Ｓは、ケーブル３０を通じて受信器２のコネクタ２２に至り、入力配線パターン２１ｃ，２１ｄを通じてコモンモードチョークコイル４に入力する。そして、差動信号Ｓは、コモンモードチョークコイル４を透過し、コモンモードチョークコイル４，５間の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄを通じてコモンモードチョークコイル５側に向かう。このとき、外部電極５１ｂ，５２ｂ側から見た特性インピーダンスは、図３のインピーダンス曲線Ｓ２で示したように、３００ＭＨｚより低い周波数の信号に対して、１００Ωからずれている。しかしながら、低周波の差動信号Ｓの場合には、特性ピンピーダンスのズレによって反射することほとんどないのでこの低周波の差動信号Ｓは、コモンモードチョークコイル５を透過して、レシーバＩＣ２１に至る。

ところで、何らかの原因で、３００ＭＨｚ以上の高周波のノーマルモードノイズが伝送路３上に乗ることがある。
例えば、図６の一点鎖線矢印で示すように、高周波のノーマルモードノイズＮ１が受信器２の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に乗り、レシーバＩＣ２１側に向かうと、コモンモードチョークコイル４に当たる。このとき、コモンモードチョークコイル４の外部電極４１ａ，４２ａ側の反射係数が小さいので、ノーマルモードノイズＮ１は、コモンモードチョークコイル４を透過して、コモンモードチョークコイル５側に向かい、コモンモードチョークコイル５に入力しようとする。しかし、ノーマルモードノイズＮ１は、高周波に対する反射係数が大きな外部電極５１ｂ，５２ｂ側からコモンモードチョークコイル５に入ろうとするため、コモンモードチョークコイル５で反射されて、コモンモードチョークコイル４側に向かう。すると、ノーマルモードノイズＮ１は、反射係数が大きなコモンモードチョークコイル４の外部電極４１ｂ，４２ｂ側で反射されて、コモンモードチョークコイル５側に向かう。これにより、高周波のノーマルモードノイズＮ１は、コモンモードチョークコイル４，５間にトラップされ、この間で反射を繰り返し、多重反射によって、熱的に消失する。また、レシーバＩＣ２１側からのノーマルモードノイズＮ２も同様に、コモンモードチョークコイル４，５間にトラップされ、多重反射によって熱的に消失する。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１実施例と同様であるので、その記載は省略する。

次に、この発明の第３実施例について説明する。
図７は、この発明の第３実施例に係るノイズ除去回路構造を示す概略ブロック図である。
この実施例では、第２実施例のコモンモードチョークコイル４，５を一体化した複合型コモンモードチョークコイルを用いた点が、上記第２実施例と異なる。
すなわち、上記第２実施例のように、別体のコモンモードチョークコイル４とコモンモードチョークコイル５とを入力配線パターン２１ｃ，２１ｄを介して接続する構造の場合には、回路設計上、コモンモードチョークコイル４，５間の間隔が長くなるおそれがある。コモンモードチョークコイル４，５間の間隔が長くなると、この間で共振が生じ、ノイズが輻射されることがある。
そこで、この実施例では、２つのコイルを一体にした部品を用いることで、コイル間距離を短くすることにより、コイル間共振を防止したノイズ除去回路構造を提供する。

具体的には、図７に示すように、上記コモンモードチョークコイル４，５に対応したコモンモードチョークコイル部４′，５′を内蔵し、これらコモンモードチョークコイル部４′，５′を高周波のノーマルモードノイズに対する反射係数が大きな側を対向させた状態で直列に接続した複合型コモンモードチョークコイル６を、受信器２側の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に実装した、

図８は、複合型コモンモードチョークコイル６の外観図であり、図９は、複合型コモンモードチョークコイル６の分解斜視図である。
複合型コモンモードチョークコイル６は、図８に示すように、積層型チップコイルであり、基板６１，６２に挟まれた磁性体６０内にコモンモードチョークコイル部４′，５′が内包され、コモンモードチョークコイル部４′，５′が外部電極６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂと電気的に接続された構造を成す。
詳しくは、図９に示すように、磁性体６０を構成する磁性体シート６３〜６６が基板６１の上に積層され、基板６２が最上位の磁性体シート６６上に接着されている。そして、引き出しパターン４１ａ′，４２ａ′，５１ａ′，５２ａ′が磁性体シート６３に形成され、コイル体パターン４１′，５１′が磁性体シート６４に形成され、コイル体パターン４２′，５２′が磁性体シート６５に形成されている。コイル体パターン４１′，４２′は、コモンモードチョークコイル部４′を構成する部分であり、点線で示すように、スルーホールを通じて引き出しパターン４１ａ′，４２ａ′に接続され、引き出しパターン４１ａ′，４２ａ′が外部電極６１ａ，６２ａに接続されている。また、コイル体パターン５１′，５２′は、コモンモードチョークコイル部５′を構成する部分であり、点線で示すように、スルーホールを通じて引き出しパターン５１ａ′，５２ａ′に接続され、引き出しパターン５１ａ′，５２ａ′が外部電極６１ｂ，６２ｂに接続されている。そして、コイル体パターン４１′，５１′同士が短い連結パターン２１ｃ′で連結され、コイル体パターン４２′，５２′同士が短い連結パターン２１ｄ′で連結されている。

このような複合型コモンモードチョークコイル６においても、上記第２実施例のコモンモードチョークコイル４，５と同様に、連結パターン２１ｃ′，２１ｄ′側から見たコモンモードチョークコイル部４′，５′の反射係数は大きく設定され、外部から外部電極６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ側を見たときのコモンモードチョークコイル部４′，５′の反射係数は小さく設定されている。

かかる構造の複合型コモンモードチョークコイル６を、図７に示すように、受信器２の入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に実装することで、送信器１からの低周波の差動信号Ｄ＋，Ｄ−は、複合型コモンモードチョークコイル６を通過してレシーバＩＣ２１に至り、高周波のノーマルモードノイズＮは、複合型コモンモードチョークコイル６内のコモンモードチョークコイル部４′，５′間にトラップされ、多重反射によって熱消失する。

このように、この実施例のノイズ除去回路構造によれば、コモンモードチョークコイル部４′，５′を１つの複合型コモンモードチョークコイル６内に納めるので、コモンモードチョークコイル部４′，５′の間隔を狭くすることができると共に、高周波のノーマルモードノイズをトラップして熱消失させることができるので、上記第１実施例のように、２つのコモンモードチョークコイル４，，５を入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に単に並べて実装した場合よりも、ノイズ抑制効果を高めることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第２実施例と同様であるので、その記載は省略する。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記第１実施例では、コモンモードチョークコイル４を受信器２の入力部、即ち入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に実装したが、コモンモードチョークコイル４の実装個所はこれに限定されるものではなく、送信器１の出力部、即ち出力配線パターン１１ｃ，１１ｄ上やケーブル３０の途中に設けても良い。
また、上記第２実施例では、、１組のコモンモードチョークコイル４，５を受信器２の入力部、即ち入力配線パターン２１ｃ，２１ｄ上に実装したが、送信器１の出力部、即ち出力配線パターン１１ｃ，１１ｄ上やケーブル３０の途中に設けても良い。また、送信器１及び受信器２の双方に１組づつ実装しても良い。
さらに、上記実施例では、差動信号Ｄ＋，Ｄ−やノーマルモードノイズＮ等、高周波の信号に対して、伝送路３側から見たコモンモードチョークコイル４，５のインピーダンスが１３０Ω以上になるように設定した。つまり、コモンモードチョークコイル４，５のインピーダンスを伝送路３の特性インピーダンスよりも３０Ω以上高く設定したが、伝送路３に対するコモンモードチョークコイル４，５のインピーダンスのズレ量は、プラス又はマイナスのいずれでも良い。要は、伝送路３に対して３０Ω以上のズレ量が有れば良い。

この発明の第１実施例に係るノイズ除去回路構造を示す概略ブロック図である。 コモンモードチョークコイルの分布定数を示す回路図である。 コモンモードチョークコイルの反射特性の方向性を説明するための線図である。 第１実施例のノイズ除去回路構造が示す作用及び効果を説明するための概略図である。 この発明の第２実施例に係るノイズ除去回路構造を示す概略ブロック図である。 第２実施例のノイズ除去回路構造が示す作用及び効果を説明するための概略図である。 この発明の第３実施例に係るノイズ除去回路構造を示す概略ブロック図である。 複合型コモンモードチョークコイルの外観図である。 複合型コモンモードチョークコイルの分解斜視図である。

符号の説明

１…送信器、 ２…受信器、 ３…伝送路、 ４，５…コモンモードチョークコイル、 ６…複合型コモンモードチョークコイル、 １１…トランスミッタＩＣ、 １２，２２…コネクタ、 ２１…レシーバＩＣ、 ２１ｃ，２１ｄ…入力配線パターン、 ２１ｃ′，２１ｄ′…連結パターン、 ３０…ケーブル、 ４１，４２，５１，５２…コイル体、 ４１′，４２′，５１′，５２′…コイル体パターン、 ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ…外部電極、 ６０…磁性体、 ６１，６２…基板、 ６３〜６６…磁性体シート、 Ｄ＋，Ｄ−，Ｓ…差動信号、 Ｎ，Ｎ１，Ｎ２…ノーマルモードノイズ。

Claims (10)

1. 差動信号を所定規格の伝送路上に送信する送信器と、この送信器からの上記差動信号を上記伝送路を通じて受信する受信器と、上記伝送路上に実装された第１のコモンモードチョークコイルとを備えて成るノイズ除去回路構造であって、
   所定周波数帯域の信号に対する上記第１のコモンモードチョークコイルの反射特性に方向性を持たせ、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を上記送信器側に向け、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を上記受信器側に向けて、当該第１のコモンモードチョークコイルを上記伝送路上に実装した、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
2. 請求項１に記載のノイズ除去回路構造において、
   上記第１のコモンモードチョークコイルを受信器の入力部に設けた、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
3. 請求項１に記載のノイズ除去回路構造において、
   上記所定周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持つ第２のコモンモードチョークコイルを、上記第１のコモンモードチョークコイルと上記受信器との間に介在させる共に、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を上記受信器側に向け、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を上記第１のコモンモードチョークコイル側に向けて、実装した、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
4. 請求項３に記載のノイズ除去回路構造において、
   上記第１及び第２のコモンモードチョークコイルを内蔵し、これら第１及び第２のコモンモードチョークコイルを上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を対向させた状態で直列に接続して成る複合型コモンモードチョークコイルを上記伝送路に実装した、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノイズ除去回路構造において、
   上記所定周波数帯域の信号は、約３００ＭＨｚ以上の周波数帯域の信号である、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のノイズ除去回路構造において、
   上記第１及び第２のコモンモードチョークコイルの反射係数が大きな側の特性インピーダンスと上記伝送路の特性インピーダンスとの差を、３０Ω以上に設定した、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
7. 請求項２に記載のノイズ除去回路構造において、
   上記伝送路は、ＤＶＩ，ＨＤＭＩ，Ｓｅｒｉａｌ−ＡＴＡ及びＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓの内のいずれかの規格による伝送路である、
   ことを特徴とするノイズ除去回路構造。
8. 差動信号を送信する送信器と当該差動信号を受信する受信器との間に接続された所定規格の伝送路に、第１のコモンモードチョークコイルを実装したノイズを除去するノイズ除去方法であって、
   所定周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持つ上記第１のコモンモードチョークコイルを、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を上記送信器側に向けると共に上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を上記受信器側に向けて、上記伝送路上に実装することにより、当該第１のコモンモードチョークコイルで上記受信器側から入力される上記所定周波数帯域のノーマルモードノイズを反射する、
   ことを特徴とするノイズ除去方法。
9. 請求項８に記載のノイズ除去方法において、
   上記所定周波数帯域の信号に対する反射特性に方向性を持つ第２のコモンモードチョークコイルを、上記第１のコモンモードチョークコイルと上記受信器との間に介在させる共に、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が小さい側を上記受信器側に向け、上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を上記第１のコモンモードチョークコイル側に向けて、実装することにより、上記所定周波数のノーマルモードノイズを当該第１及び第２のコモンモードチョークコイル間で多重反射させることで、当該ノーマルモードノイズを熱消失させる、
   ことを特徴とするノイズ除去方法。
10. 請求項９に記載のノイズ除去方法において、
    上記第１及び第２のコモンモードチョークコイルを内蔵し、これら第１及び第２のコモンモードチョークコイルを上記所定周波数帯域の信号に対する反射係数が大きな側を対向させた状態で直列に接続して成る複合型コモンモードチョークコイルを上記伝送路に実装した、
    ことを特徴とするノイズ除去方法。

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