JP2007180073A - フィルタ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の巻芯部を有するフィルタ素子の信頼性を高める。
【解決手段】第１の巻芯部１２１及び第２の巻芯部１２２を有するドラム型コア１１０と、第１の巻芯部１２１に巻回された第１及び第２のコイル１３１，１３２と、第２の巻芯部１２２に巻回された第３及び第４のコイル１３３，１３４とを備えている。ドラム型コア１１０は、第１及び第２の鍔部１１１，１１２と、中間に位置する連結部１５０を有しており、連結部１５０は第１及び第２の鍔部１１１，１１２よりも高さが低くなっている。これにより、プリント基板への載置安定性が向上するとともに、連結部１５０の端子面１５０ａに形成される継線部分がプリント基板に押圧されることがなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明はフィルタ素子に関し、特に、複数の巻芯部を有するフィルタ素子に関する。

近年、高速な信号伝送インターフェースとして、ＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。ＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格などのインターフェースは、古くから一般的であったシングルエンド伝送方式とは異なり、一対の信号線を用いて差動信号を伝送する差動信号方式が採用されている。

差動伝送方式は、シングルエンド伝送方式と比べて信号線から発生する放射電磁界が少ないだけでなく、外来ノイズの影響を受けにくいという優れた特徴を有している。このため、信号の小振幅化が容易であり、小振幅化による立ち上がり時間及び立ち下がり時間の短縮によって、シングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送を行うことが可能となる。

図１３は、一般的な差動伝送回路の回路図である。

図１３に示す差動伝送回路は、一対の信号線１１，１２と、信号線１１，１２に差動信号を供給する出力バッファ１３と、信号線１１，１２からの差動信号を受ける入力バッファ１４とを備えている。かかる構成により、出力バッファ１３に与えられる入力信号ＩＮは、一対の信号線１１，１２を経由して入力バッファ１４へ伝えられ、出力信号ＯＵＴとして再生される。このような差動伝送回路は、上述の通り、信号線１１，１２から発生する放射電磁界が少ないという特徴を有しているが、信号線１１，１２に共通のノイズ（コモンモードノイズ）が重畳した場合には比較的大きな放射電磁界を発生させてしまう。コモンモードノイズによって発生する放射電磁界を低減するためには、図１３に示すように、信号線１１，１２にコモンモードフィルタ２０を挿入することが有効である。

コモンモードフィルタ２０は、信号線１１，１２を伝わる差動成分（信号）に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。このため、信号線１１，１２にコモンモードフィルタ２０を挿入することにより、差動信号を実質的に減衰させることなく、一対の信号線１１，１２を伝わるコモンモードノイズを遮断することができる。コモンモードフィルタ２０としては、例えば特許文献１に記載された素子が知られている。
特開２００３−１６８６１１号公報

このような構造を有する素子のフィルタ特性は、巻線の巻回数やコアの構造などによって変化する。このため、所望のフィルタ特性を得るために２つの同じフィルタを連結して用いたり、異なる２種類のフィルタを連結して用いたりする方法が考えられる。図１４は、２つのフィルタ３１，３２を接着材３８によって連結した従来のフィルタ素子３０の構造を模式的に示す側面図であり、プリント基板３９上に搭載された状態を示している。

図１４に示すように、２つのフィルタ３１，３２を連結してなる従来のフィルタ素子３０は、プリント基板３９上に搭載すると、プリント基板３９と接する面が３つ存在することになる。つまり、一方の鍔部４１、他方の鍔部４２及び連結部４３の３箇所にて、プリント基板３９と接することになる。このため、プリント基板上における載置安定性が悪いばかりか、場合によっては２つのフィルタ３１，３２を繋ぐ継線部分がプリント基板３９に押圧されて断線を引き起こす可能性があり、信頼性の低下を招くという問題があった。

このような問題は、図１４に示すフィルタ素子３０のように、２つのフィルタ３１，３２を連結して一体化したフィルタ素子に限らず、一対の鍔部及び連結部がはじめから一体成型されたフィルタ素子においても同様に生じる問題である。つまり、複数の巻芯部を有するフィルタ素子に共通の問題である。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、複数の巻芯部を有するフィルタ素子の信頼性を高めることを目的とする。

本発明によるフィルタ素子は、第１及び第２の鍔部、連結部、前記第１の鍔部と前記連結部との間に設けられた第１の巻芯部、並びに、前記第２の鍔部と前記連結部との間に設けられた第２の巻芯部とを有するドラム型コアと、前記第１の鍔部に形成された第１及び第２の端子電極と、前記第２の鍔部に形成された第３及び第４の端子電極と、前記連結部に形成された第５及び第６の端子電極と、前記第１の巻芯部に巻回され、一端がそれぞれ前記第１及び第２の端子電極に接続され、他端がそれぞれ前記第５及び第６の端子電極に接続された第１及び第２のコイルと、前記第２の巻芯部に巻回され、一端がそれぞれ前記第３及び第４の端子電極に接続され、他端がそれぞれ前記第５及び第６の端子電極に接続された第３及び第４のコイルとを備え、前記連結部のうち前記第５及び第６の端子電極が形成された端子面は、前記第１の鍔部のうち前記第１及び第２の端子電極が形成された端子面、並びに、前記第２の鍔部のうち前記第３及び第４の端子電極が形成された端子面によって構成される平面よりも、前記第１及び第２の巻芯部側に位置していることを特徴とする。

このように、本発明によるフィルタ素子は、連結部の端子面が第１及び第２の鍔部の端子面よりも第１及び第２の巻芯部側に位置していることから、プリント基板上に載置した場合、プリント基板と接する面の数は、第１及び第２の鍔部の端子面の２つだけとなる。つまり、連結部の端子面はプリント基板とは接しなくなる。このため、プリント基板への載置安定性が向上するとともに、連結部の端子面に形成される継線部分がプリント基板に押圧されることがなくなる。

本発明において、前記連結部は、第１の巻芯部側に位置する第１の部分と、第２の巻芯部側に位置する第２の部分とを含んでおり、第１及び第２の部分が連結されていることが好ましい。これによれば、フィルタの組み合わせが任意となることから、種々の特性を有する様々なフィルタ素子を作製することが可能となる。この場合、第１の部分と第２の部分との間に磁気ギャップが設けられていることが好ましい。これによれば、２つのフィルタが互いに磁気結合しなくなることから、２つのフィルタの相互干渉を抑制することができる。

また、本発明によるフィルタ素子は、第１の鍔部の端子面とは異なる面、第２の鍔部の端子面とは異なる面、並びに、連結部の端子面とは異なる面に接して設けられた板状コアをさらに備えることが好ましい。これによれば、フィルタ素子に閉磁路が形成されることから、フィルタ特性を高めることが可能となる。この場合、板状コアが連結部において分断されていても構わない。これによれば、２つのフィルタそれぞれに独立した閉磁路を形成することが可能となる。

本発明において、第１及び第２のコイルは第１のコモンモードフィルタを構成しており、第３及び第４のコイルは第２のコモンモードフィルタを構成していることが好ましい。このように２つのコモンモードフィルタを連結すれば、各コモンモードフィルタに含まれるキャパシタンス成分が直列接続により低減することになるため、共振周波数を低下させることなく、コモンモードノイズに対するインピーダンスを高めることが可能となる。このような効果は、連結部に磁気ギャップを設けたり、板状コアを連結部において分断した場合において顕著となる。

本発明において、第１及び第２のコイルはコモンモードフィルタを構成しており、第３及び第４のコイルはディファレンシャルモードフィルタを構成していることもまた好ましい。このような構成によれば、一例として、コモンモードフィルタによって高域のコモンモードノイズを遮断し、ディファレンシャルモードフィルタによって低域のコモンモードノイズをバイパスするといった使い方をすることが可能となる。

このように、本発明によれば、２つの巻芯部を有するフィルタ素子の信頼性を高めることが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい第１の実施形態によるフィルタ素子１００の構造を示す略斜視図である。

図１に示すように、本実施形態によるフィルタ素子１００は、第１の巻芯部１２１及び第２の巻芯部１２２を有するドラム型コア１１０と、第１の巻芯部１２１に巻回された第１及び第２のコイル１３１，１３２と、第２の巻芯部１２２に巻回された第３及び第４のコイル１３３，１３４とを備えている。

ドラム型コア１１０は、一方の端部に位置する第１の鍔部１１１、他方の端部に位置する第２の鍔部１１２、並びに、中間に位置する連結部１５０を有しており、第１の巻芯部１２１は第１の鍔部１１１と連結部１５０との間に位置し、第２の巻芯部１２２は第２の鍔部１１２と連結部１５０との間に位置している。第１の鍔部１１１には、第１及び第２の端子電極１４１，１４２が形成されており、第２の鍔部１１２には、第３及び第４の端子電極１４３，１４４が形成されている。また、連結部１５０には、第５及び第６の端子電極１４５，１４６が形成されている。

ドラム型コア１１０の材料については特に限定されないが、透磁率の高い材料、例えばフェライトなどを用いることが好ましい。本実施形態では、ドラム型コア１１０は一体成型されている。

第１〜第４のコイル１３１〜１３４は、銅（Ｃｕ）などの導体の周囲を絶縁体でコーティングした配線部材である。図１に示すように、第１及び第２のコイル１３１，１３２は、一端１３１ａ，１３２ａがそれぞれ第１及び第２の端子電極１４１，１４２に接続され、他端１３１ｂ、１３２ｂがそれぞれ第５及び第６の端子電極１４５，１４６に接続されている。同様に、第３及び第４のコイル１３３，１３４は、一端１３３ａ，１３４ａがそれぞれ第３及び第４の端子電極１４３，１４４に接続され、他端１３３ｂ、１３４ｂがそれぞれ第５及び第６の端子電極１４５，１４６に接続されている。

第１及び第２のコイル１３１，１３２は、第１の巻芯部１２１においてバイファイラ巻き、つまり、互いに沿って平行に巻回されている。同様に、第３及び第４のコイル１３３，１３４は、第２の巻芯部１２２においてバイファイラ巻きされている。したがって、第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分は第１のコモンモードフィルタを構成し、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分は第２のコモンモードフィルタを構成することになる。

さらに、図１に示すように、連結部１５０は第１及び第２の鍔部１１１，１１２よりも高さが低くなっている。つまり、連結部１５０のうち、第５及び第６の端子電極１４５，１４６が形成された端子面１５０ａは、第１の鍔部１１１のうち第１及び第２の端子電極１４１，１４２が形成された端子面１１１ａ、並びに、第２の鍔部１１２のうち第３及び第４の端子電極１４３，１４４が形成された端子面１１２ａによって構成される平面よりも、第１及び第２の巻芯部１２１，１２２側に位置している。

図２は、本実施形態によるフィルタ素子１００をプリント基板上に搭載した状態を示す略側面図である。

図２に示すように、本実施形態によるフィルタ素子１００をプリント基板１９０上に搭載すると、第１の鍔部１１１の端子面１１１ａ及び第２の鍔部１１２の端子面１１２ａがプリント基板１９０によって支持される一方、連結部１５０の端子面１５０ａは、プリント基板１９０から浮いた状態となる。これにより、プリント基板１９０に対する載置安定性が向上するばかりでなく、連結部１５０の端子面１５０ａに形成される継線部分がプリント基板１９０に押圧されることがなくなる。その結果、プリント基板１９０上に搭載した場合の信頼性を高めることが可能となる。

本実施形態によるフィルタ素子１００は、基本的にコモンモードフィルタとして機能するが、巻芯部を２つに分割する意義については様々である。例えば、コイル長が比較的長く、そのため巻回作業を２回に分けて行いたいという要請がある場合には、本実施形態のように巻回部が２つに分かれていれば、第１の巻芯部１２１に対する巻回作業と、第２の巻芯部１２２に対する巻回作業を分けて行うことが可能となる。さらに、第１の巻芯部１２１に対する巻回作業と、第２の巻芯部１２２に対する巻回作業を別個に行うことができる点を利用して、これらの巻回作業を連続的ではなく同時に行うことができ、この場合には、巻回作業の作業効率を高めることが可能となる。

また、本実施形態によるフィルタ素子１００では、第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分によって構成される第１のコモンモードフィルタと、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分によって構成される第２のコモンモードフィルタとの間である程度の磁気結合が生まれる。磁気結合の程度は、ドラム型コア１１０の材料や形状によって変化するため、これを利用して所望の特性を得ることも可能である。

次に、本発明の好ましい第２の実施形態について説明する。

図３は、本発明の好ましい第２の実施形態によるフィルタ素子２００の構造を示す略側面図であり、プリント基板１９０上に搭載した状態を示している。

図３に示すように、本実施形態によるフィルタ素子２００は、連結部１５０が第１及び第２の部分１５１，１５２の２つの部分によって構成されている点において、上記実施形態によるフィルタ素子１００と相違する。その他の点については、上記実施形態によるフィルタ素子１００と同様であることから、同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

第１の部分１５１は第１の巻芯部１２１側に位置し、第２の部分１５２は第２の巻芯部１２２側に位置しており、これらは接着材２０１によって連結されている。このような構成を有するフィルタ素子２００は、連結前の２つのコアについて、通常のフィルタ素子と同様の方法でそれぞれコイルを巻回した後、接着材２０１を用いて連結すればよい。但し、連結方法としては接着材に限定されず、ネジ止めなど他の方法により連結しても構わない。

このように、本実施形態によるフィルタ素子２００は、２つのフィルタを連結することによって作製することができるため、ドラム型コアの作製が容易となる。しかも、フィルタの組み合わせが任意となることから、種々の特性を有する様々なフィルタ素子を作製することが可能となる。

本実施形態においては、図４に示すように、第１の部分１５１と第２の部分１５２との間に非磁性材２０２を介在させることも可能である。このような非磁性材２０２を介在させれば、第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分によって構成される第１のコモンモードフィルタと、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分によって構成される第２のコモンモードフィルタとの間に磁気ギャップが形成される。つまり、第１のコモンモードフィルタと第２のコモンモードフィルタとを、回路的に分離して考えることが可能となる。

図５は、第１の部分１５１と第２の部分１５２との間に非磁性材２０２を介在させた例によるフィルタ素子２００の等価回路図である。

図５に示すフィルタ素子２００は、第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分によって構成される第１のコモンモードフィルタＦ１と、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分によって構成される第２のコモンモードフィルタＦ２を有しており、これら２つのコモンモードフィルタＦ１，Ｆ２が、第１及び第２の端子電極１４１，１４２と第３及び第４の端子電極１４３，１４４との間に直列接続された構成を有している。

これら２つのコモンモードフィルタＦ１，Ｆ２は、いずれも単独でコモンモードフィルタとして機能する回路である。つまり、フィルタ素子２００は、２つのコモンモードフィルタが内部で直列接続された構成を有していることになる。したがって、フィルタ素子２００の共振特性は、図６に示すように、２つのＬＣＲ共振回路が直列接続された回路として考えればよい。

よく知られているように、ＬＣＲ共振回路の共振周波数Ｆｃ１は、次式（１）で表される。

したがって、図６に示す回路の共振周波数Ｆｃ２を考えると、インダクタンス成分Ｌは直列接続により２倍となり、キャパシタンス成分Ｃは直列接続により半分となる。このため、図６に示す回路の共振周波数Ｆｃ２は、次式（２）で表すことができ、その値は式（１）に示した共振周波数Ｆｃ１と一致する。

このように、インダクタンス成分Ｌが２倍となることにより、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが大幅に高められているにもかかわらず、共振周波数の低下が実質的に生じていない。つまり、共振周波数を所望の周波数帯域に固定しつつ、コモンモードノイズに対するインピーダンスが高められることになる。

しかも、プリント基板上で２個のコモンモードフィルタを直列接続した場合と異なり、コモンモードフィルタ間の接続距離や接続パターンなどによる特性のばらつきも生じないため、所望の特性を得ることが可能となる。

次に、本発明の好ましい第３の実施形態について説明する。

図７は、本発明の好ましい第３の実施形態によるフィルタ素子３００の構造を示す略側面図であり、プリント基板１９０上に搭載した状態を示している。

図７に示すように、本実施形態によるフィルタ素子３００は、第１の鍔部１１１の上面１１１ｂ、第２の鍔部１１２の上面１１２ｂ、並びに、連結部１５０の上面１５０ｂに接して設けられた板状コア３０１を備える点において、上記実施形態によるフィルタ素子１００と相違する。その他の点については、上記実施形態によるフィルタ素子１００と同様であることから、同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

板状コア３０１の材料については特に限定されないが、ドラム型コア１１０と同様、透磁率の高い材料、例えばフェライトなどを用いることが好ましい。このような板状コア３０１を設ければ、フィルタ素子３００に閉磁路が形成されることから、フィルタ特性を高めることが可能となる。

本実施形態においては、図８に示すように、連結部１５０において板状コアが分断されていても構わない。これによれば、第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分によって構成される第１のコモンモードフィルタと、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分によって構成される第２のコモンモードフィルタが、それぞれに独立した閉磁路を形成することから、よりいっそう大きな減衰量を得ることが可能となる。この場合、図４に示したフィルタ素子２００のように、連結部１５０を２つの部分に分け、これらの間に非磁性材２０２を介在させれば、２つのフィルタ間の相互干渉がほとんどなくなり、ほぼ完全に独立した閉磁路を形成することが可能となる。

次に、本発明の好ましい第４の実施形態について説明する。

図９は、本発明の好ましい第４の実施形態によるフィルタ素子４００の構造を示す略斜視図である。

図９に示すように、本実施形態によるフィルタ素子４００は、第２の巻芯部１２２の構造及びこれに巻回された第３及び第４のコイル１３３，１３４の巻回方法が上記実施形態によるフィルタ素子１００と相違している。その他の点については、上記実施形態によるフィルタ素子１００と同様であることから、同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

より具体的に説明すると、図９に示す矢印Ａから見た場合、第３のコイル１３３は一端１３３ａから他端１３３ｂに向かって右回り（時計回り）に巻回されている一方、第４のコイル１３４は一端１３４ａから他端１３４ｂに向かって左回り（反時計回り）に巻回されている。換言すれば、第３の端子電極１４３を始点とした第３のコイル１３３の巻回方向と、第４の端子電極１４４を始点とした第４のコイル１３４の巻回方向は、互いに逆方向となっている。

したがって、本実施形態では、第１及び第２のコイル１３１，１３２についてはコモンモードフィルタを構成する一方、第３及び第４のコイル１３３，１３４についてはディファレンシャルモードフィルタを構成することになる。

尚、第３及び第４のコイル１３３，１３４の巻回方向については、互いに逆方向である限りその方向については特に限定されず、したがって上記とは逆、すなわち、第３のコイル１３３が左回り（反時計回り）であり、第４のコイル１３４が右回り（時計回り）であっても構わない。

本実施形態では、第３及び第４のコイル１３３，１３４が第２の巻芯部１２２を１周するごとに、第２の巻芯部１２２の上面１２２ａにおいて第３及び第４のコイル１３３，１３４が１回交差するとともに、第２の巻芯部１２２の下面（図示せず）において第３及び第４のコイル１３３，１３４が１回交差している。第２の巻芯部１２２には溝部４０１が設けられており、交差する２つのコイルのうち下側となるコイル（第２の巻芯部１２２の上面１２２ａにおいては第３のコイル１３３）は、この溝部４０１に収容されている。これは、交差部分におけるコイル同士の接触を防止し、製品の信頼性を高めるためである。

本実施形態によるフィルタ素子４００の等価回路は、図１０に示すとおりであり、第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分によって構成されるコモンモードフィルタＦ１と、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分によって構成されるディファレンシャルモードフィルタＦ３が直列接続された構成を有している。但し、連結部１５０に磁気ギャップを設けない場合は、コモンモードフィルタＦ１とディファレンシャルモードフィルタＦ３との間である程度の磁気結合が生じるため、相互干渉を排除する必要がある場合には、連結部１５０に磁気ギャップを設けたり（図４参照）、連結部１５０において分断された板状コアを設ければよい（図８参照）。

このような構成を有する本実施形態によるフィルタ素子４００は、いくつかの好ましい使用形態が考えられる。

図１１は、本実施形態によるフィルタ素子４００の好ましい使用形態の一例を示す回路図である。

図１１に示す使用方法は、入力側となる一対の信号線１１ａ，１２ａを第５及び第６の端子電極１４５，１４６に接続し、出力側となる一対の信号線１１ｂ，１２ｂを第１及び第２の端子電極１４１，１４２に接続し、第３及び第４の端子電極１４３，１４４をグランドに接地する方法である。尚、フィルタ素子４００をプリント基板に実装した場合、プリント基板と連結部１５０とは離間した状態となることから、第５及び第６の端子電極１４５，１４６と信号線１１ａ，１２ａとの接続は、ハンダのぬれ性を利用して離間した状態で行う必要がある。

第１及び第２のコイル１３１，１３２からなる部分によって構成されるコモンモードフィルタＦ１は、差動成分（信号）に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。これに対し、第３及び第４のコイル１３３，１３４からなる部分によって構成されるディファレンシャルモードフィルタＦ３は、差動成分（信号）に対するインピーダンスが高く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが低いという特性を有している。

このため、図１１に示すような接続を行えば、出力バッファ１３を用いて、入力側となる一対の信号線１１ａ，１２ａから出力側となる一対の信号線１１ｂ，１２ｂへ差動信号を伝送すると、差動信号に重畳しているコモンモードノイズがコモンモードフィルタＦ１にて遮断され、或いは、ディファレンシャルモードフィルタＦ３にてグランドへバイパスされる。これにより、コモンモードノイズは入力バッファ１４へ伝わることなく除去される。

しかも、コモンモードフィルタＦ１は、周波数が高くなるほど同相成分に対するインピーダンスが高くなるという周波数特性を有している一方、ディファレンシャルモードフィルタＦ３は、周波数が低くなるほど同相成分に対するインピーダンスが低くなるという周波数特性を有していることから、高域のコモンモードノイズについてはコモンモードフィルタＦ１によって遮断され、低域のコモンモードノイズについてはディファレンシャルモードフィルタＦ３によってバイパスされることになり、広域に亘ってコモンモードノイズを効果的に除去することが可能となる。

図１２は、本実施形態によるフィルタ素子４００の好ましい使用形態の他の例を示す回路図である。

図１２に示す使用方法は、入力側となる一対の信号線１１ａ，１２ａを第１及び第２の端子電極１４１，１４２に接続し、出力側となる一対の信号線１１ｂ，１２ｂを第３及び第４の端子電極１４３，１４４に接続する方法である。第５及び第６の端子電極１４５，１４６は使用しない。

出力側となる一対の信号線１１ｂ，１２ｂに接続された容量性素子Ｃ１，Ｃ２は、ＥＳＤ（Electrostatic Discharge：静電気放電）の対策部品であるバリスタ、ツェナーダイオード等の容量性素子である。このような容量性素子Ｃ１，Ｃ２が必要となるのは、ＨＤＭＩ等の高速インターフェースでは、高速化を実現するためにＩＣ自体の構造がＥＳＤに対して脆弱になってきているためである。

ところが、ＥＳＤ対策部品としての容量性素子Ｃ１，Ｃ２を伝送線路に挿入すると、当該伝送線路を伝わる信号、特に高周波（２００ＭＨｚ以上）や高速のパルス信号が反射、減衰してしまうという問題が生じることがある。これは、容量性素子Ｃ１，Ｃ２が有する容量成分により、容量性素子Ｃ１，Ｃ２を挿入した位置での特性インピーダンスが低下し、その結果、当該位置におけるインピーダンス不整合が生じるためである。このような場合、信号の高周波成分が特性インピーダンスの不整合部分で反射を起こすため、リターンロスが生じ、信号が大きく減衰してしまうこととなる。また、反射によって不要な輻射が伝送線路内に生じ、ノイズの原因となってしまうこともある。

しかしながら、図１２に示す回路のように、コモンモードフィルタＦ１の後段にディファレンシャルモードフィルタＦ３を直列に挿入すると、容量性素子Ｃ１，Ｃ２による特性インピーダンスの低下が大幅に抑制される。しかも、第３及び第４のコイル１３３，１３４は互いに磁気結合しており、且つ、第３及び第４のコイル１３３，１３４の巻回方向が互いに逆方向とされていることから、磁気結合していない場合と比べ、より少ない巻数にて十分なインダクタンス値を確保することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記各実施形態では、いずれも２つの巻芯部１２１，１２２を有するフィルタ素子を例に説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、３つ以上の巻芯部を有するフィルタ素子に応用することも可能である。この場合、連結部が２つ以上存在することになるため、これらの高さを第１及び第２の鍔部よりも低く設定すればよい。

また、上記各実施形態では、第１の巻芯部１２１に巻回される第１及び第２のコイル１３１，１３２の巻き数と、第２の巻芯部１２２に巻回される第３及び第４のコイル１３３，１３４の巻き数とが同一であるが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、第１の巻芯部１２１に形成するフィルタと第２の巻芯部１２２に形成するフィルタの選択は任意である。

本発明の好ましい第１の実施形態によるフィルタ素子１００の構造を示す略斜視図である。 フィルタ素子１００をプリント基板上に搭載した状態を示す略側面図である。 本発明の好ましい第２の実施形態によるフィルタ素子２００の構造を示す略側面図である。 フィルタ素子２００の変形例の構造を示す略側面図である。 変形例によるフィルタ素子２００の等価回路図である。 変形例によるフィルタ素子２００をＬＣＲ共振回路で表した回路図である。 本発明の好ましい第３の実施形態によるフィルタ素子３００の構造を示す略側面図である。 フィルタ素子３００の変形例の構造を示す略側面図である。 本発明の好ましい第４の実施形態によるフィルタ素子４００の構造を示す略斜視図である。 フィルタ素子４００の等価回路図である。 フィルタ素子４００の好ましい使用形態の一例を示す回路図である。 フィルタ素子４００の好ましい使用形態の他の例を示す回路図である。 一般的な差動伝送回路の回路図である。 従来のフィルタ素子３０の構造を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１１ａ，１２ａ 入力側信号線
１１ｂ，１２ｂ 出力側信号線
１３ 出力バッファ
１４ 入力バッファ
２０ コモンモードフィルタ
３０，１００，２００，３００，４００ フィルタ素子
３１，３２ フィルタ
３８，２０１ 接着材
３９，１９０ プリント基板
４１，１１１ 第１の鍔部
４２，１１２ 第２の鍔部
４３，１５０ 連結部
１１０ ドラム型コア
１１１ａ，１１２ａ，１５０ａ 端子面
１１１ｂ，１１２ｂ，１２２ａ，１５０ｂ 上面
１２１ 第１の巻芯部
１２２ 第２の巻芯部
１３１ 第１のコイル
１３２ 第２のコイル
１３３ 第３のコイル
１３４ 第４のコイル
１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ，１３４ａ 一端
１３１ｂ，１３２ｂ，１３３ｂ，１３４ｂ 他端
１４１ 第１の端子電極
１４２ 第２の端子電極
１４３ 第３の端子電極
１４４ 第４の端子電極
１４５ 第５の端子電極
１４６ 第６の端子電極
１５１ 第１の部分
１５２ 第２の部分
２０２ 非磁性材
３０１ 板状コア
４０１ 溝部
Ｃ１，Ｃ２ 容量性素子
Ｆ１，Ｆ２ コモンモードフィルタ
Ｆ３ ディファレンシャルモードフィルタ

Claims (7)

1. 第１及び第２の鍔部と、連結部と、前記第１の鍔部と前記連結部との間に設けられた第１の巻芯部と、前記第２の鍔部と前記連結部との間に設けられた第２の巻芯部とを有するドラム型コアと、
   前記第１の鍔部に形成された第１及び第２の端子電極と、
   前記第２の鍔部に形成された第３及び第４の端子電極と、
   前記連結部に形成された第５及び第６の端子電極と、
   前記第１の巻芯部に巻回され、一端がそれぞれ前記第１及び第２の端子電極に接続され、他端がそれぞれ前記第５及び第６の端子電極に接続された第１及び第２のコイルと、
   前記第２の巻芯部に巻回され、一端がそれぞれ前記第３及び第４の端子電極に接続され、他端がそれぞれ前記第５及び第６の端子電極に接続された第３及び第４のコイルとを備えるフィルタ素子であって、
   前記連結部のうち前記第５及び第６の端子電極が形成された端子面は、前記第１の鍔部のうち前記第１及び第２の端子電極が形成された端子面、並びに、前記第２の鍔部のうち前記第３及び第４の端子電極が形成された端子面によって構成される平面よりも、前記第１及び第２の巻芯部側に位置していることを特徴とするフィルタ素子。
2. 前記連結部は、前記第１の巻芯部側に位置する第１の部分と、前記第２の巻芯部側に位置する第２の部分とを含んでおり、前記第１及び第２の部分が連結されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ素子。
3. 前記第１の部分と前記第２の部分との間に磁気ギャップが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ素子。
4. 前記第１の鍔部の前記端子面とは異なる面、前記第２の鍔部の前記端子面とは異なる面、並びに、前記連結部の前記端子面とは異なる面に接して設けられた板状コアをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフィルタ素子。
5. 前記板状コアは、前記連結部において分断されていることを特徴とする請求項４に記載のフィルタ素子。
6. 前記第１及び第２のコイルは第１のコモンモードフィルタを構成しており、前記第３及び第４のコイルは第２のコモンモードフィルタを構成していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフィルタ素子。
7. 前記第１及び第２のコイルはコモンモードフィルタを構成しており、前記第３及び第４のコイルはディファレンシャルモードフィルタを構成していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフィルタ素子。
   

Images