JP2008311964A - Common mode potential adjustment circuit and transmission line structure - Google Patents

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明博 難波
Taku Suga
卓 須賀
Atsushi Hara
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common mode potential adjustment circuit for reducing a common mode voltage generated at a transmission line connecting point in order to suppress unnecessary electromagnetic wave radiation. <P>SOLUTION: A common mode potential adjustment circuit 10 is inserted at a connecting point between a transmission line 11 and a transmission line 12 both of which have different vertical cross-sectional shapes with respect to a signal propagation direction. At the transmission line connecting portion, the common mode voltage adjustment circuit 10 comprises impedance inserted in series between signal lines 14, 16, impedance inserted in series between return path lines 15, 17, and impedance inserted between the signal lines 14 and 16 and the return path lines 15 and 17. The common mode potential of each transmission line are continued at the transmission line connecting portion. Thereby, the common mode potential adjustment circuit 10 suppresses unnecessary electromagnetic wave radiation resulting from a common mode potential difference. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、コモンモード電位調整回路および伝送線路構造の技術に関し、特に、電子機器および情報処理装置において、プリント回路基板に形成された伝送線路あるいはケーブルにより高速信号を伝送する装置のEMC(電磁的両立性)性能向上に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a technology of a common mode potential adjustment circuit and a transmission line structure, and more particularly to an EMC (electromagnetic) of an apparatus for transmitting a high-speed signal by a transmission line or a cable formed on a printed circuit board in an electronic apparatus and an information processing apparatus. (Compatibility) It relates to a technology that is effective for improving performance.

電子装置や情報処理装置などの電子回路を内蔵する装置は、信号送受信のための伝送線路を有している。例えばプリント回路基板上にはICやLSI間の信号伝送のための信号配線が布線されており、またプリント回路基板間あるいは装置間の信号伝送のためにケーブルが接続されている。   A device incorporating an electronic circuit such as an electronic device or an information processing device has a transmission line for signal transmission / reception. For example, signal wiring for signal transmission between ICs and LSIs is wired on a printed circuit board, and a cable is connected for signal transmission between printed circuit boards or between devices.

伝送される信号速度は近年の電子装置の高速化に伴い年々上昇しており、これらの高速信号に起因して発生する不要電磁波輻射EMI(Electro−Magnetic Interference)が問題となっている。   The signal speed to be transmitted has been increasing year by year with the speeding up of electronic devices in recent years, and unwanted electromagnetic radiation EMI (Electro-Magnetic Interference) generated due to these high-speed signals has become a problem.

伝送線路から発生する不要電磁波輻射源のひとつとして、線路に発生するコモンモード電流がある。コモンモード電流は伝送線路の不連続点において伝搬される電磁波のモード変換により発生する。   As one of unnecessary electromagnetic radiation sources generated from the transmission line, there is a common mode current generated in the line. The common mode current is generated by mode conversion of electromagnetic waves propagated at discontinuous points of the transmission line.

伝送線路を伝搬する電磁界モードとしては奇モードと偶モードが存在する。通常、信号伝送のためには送信端において奇モード電磁界が伝送線路に伝送信号として印加される。この奇モード電磁界は伝送線路の信号線路と帰路線路に互いに逆相の電圧および電流を発生させるため、奇モード電圧および電流が伝送線路から十分遠方において作る電磁界は、信号線路から発生する電磁界と帰路線路から発生する電磁界が互いに逆相であるために打ち消され、通常、十分小さい。このような逆相の電圧・電流をノーマルモード電圧・電流と呼ぶ。   There are an odd mode and an even mode as electromagnetic field modes propagating through the transmission line. Usually, for signal transmission, an odd mode electromagnetic field is applied to the transmission line as a transmission signal at the transmission end. Since this odd-mode electromagnetic field generates voltages and currents of opposite phases to the signal line and return line of the transmission line, the electromagnetic field generated by the odd-mode voltage and current far enough from the transmission line is the electromagnetic field generated from the signal line. The electromagnetic fields generated from the field and the return line are canceled out because they are out of phase with each other, and are usually sufficiently small. Such a reverse-phase voltage / current is called a normal mode voltage / current.

一方、偶モード電磁界は伝送線路の信号線路と帰路線路に同相の電圧および電流を発生させるため、伝送線路外に発生する電磁界は同相のために打ち消されない。この打ち消されずに残った電磁界が伝送線路から発生する不要電磁波輻射の主因であり、この輻射を発生させる同相電流がコモンモード電流である。   On the other hand, the even-mode electromagnetic field generates in-phase voltage and current in the signal line and return line of the transmission line, so that the electromagnetic field generated outside the transmission line is not canceled because of the in-phase. The electromagnetic field remaining without cancellation is the main cause of unnecessary electromagnetic radiation generated from the transmission line, and the common-mode current that generates this radiation is the common mode current.

図14は伝送線路中の電流を示した図であり、信号線路21に流れるノーマルモード電流23をINS、コモンモード電流24をICS、帰路線路22に流れるノーマルモード電流25をING、コモンモード電流26をICGとしている。信号線路と帰路線路に流れるノーマルモード電流は同強度で互いに逆向きである。一方、コモンモード電流は信号線路と帰路線路に同方向に流れ、電流強度は伝送線路の断面形状で決まる電流配分率hにより決まる。 FIG. 14 is a diagram showing the current in the transmission line. The normal mode current 23 flowing in the signal line 21 is I NS , the common mode current 24 is I CS , and the normal mode current 25 flowing in the return line 22 is I NG , common The mode current 26 is ICG . The normal mode currents flowing in the signal line and the return line have the same strength and are opposite to each other. On the other hand, the common mode current flows in the same direction in the signal line and the return line, and the current intensity is determined by the current distribution ratio h determined by the cross-sectional shape of the transmission line.

電流配分率は全コモンモード電流に対する信号線路に流れるコモンモード電流の比で定義され、h=ICS/(ICS+ICG)となり、電流配分率hは0から1までの間の値を取る。電流配分率hは非特許文献1で示されている1次元の静電界解析などで計算することができる。 The current distribution ratio is defined by the ratio of the common mode current flowing in the signal line to the total common mode current, and becomes h = I CS / (I CS + I CG ), and the current distribution ratio h takes a value between 0 and 1. . The current distribution ratio h can be calculated by a one-dimensional electrostatic field analysis shown in Non-Patent Document 1.

同軸ケーブルではすべてのコモンモード電流が外皮導体に流れるためにh=0となり、平行2線路ではコモンモード電流が信号線路と帰路線路に平等に流れるためにh=0.5となる。また、グランド幅の広い理想的なマイクロストリップ線路の場合にはh=0となる。   In the coaxial cable, all common mode currents flow through the outer conductor, so that h = 0. In parallel two lines, the common mode current flows evenly through the signal line and the return line, so h = 0.5. In the case of an ideal microstrip line with a wide ground width, h = 0.

次に図15に示すように、2つの伝送線路の接続について考察する。接続した伝送線路の電流配分率が異なる場合には、伝送線路接続部における電位ダイアグラムは図16のようになる。同図において縦軸が線路電位を示しており、横軸が伝送線路の位置を示している。   Next, as shown in FIG. 15, the connection of two transmission lines will be considered. When the current distribution ratios of the connected transmission lines are different, the potential diagram at the transmission line connection portion is as shown in FIG. In the figure, the vertical axis indicates the line potential, and the horizontal axis indicates the position of the transmission line.

基準グランド13の電位はゼロであり、伝送線路11の信号線電位31と帰路線電位32をそれぞれVS1、VG1とし、伝送線路12の信号線電位35と帰路線電位36をそれぞれVS2、VG2としている。各線路の信号線電位と帰路線電位の差が各伝送線路におけるノーマルモード電圧34,38であり、それぞれVN1=VS1−VG1、VN2=VS2−VG2とする。このとき、各線路のコモンモード電位VC1,VC2は各線路の電流配分率h1とh2を用いると、ノーマルモード電圧と電流配分率の積VC1=h1N1、VC2=h2N2と表現できる。 The potential of the reference ground 13 is zero, the signal line potential 31 and the return line potential 32 of the transmission line 11 are V S1 and V G1 , respectively, and the signal line potential 35 and the return line potential 36 of the transmission line 12 are V S2 and V S2 , respectively. V G2 is assumed. The difference between the signal line potential and the return line potential of each line is the normal mode voltages 34 and 38 in each transmission line, and V N1 = V S1 −V G1 and V N2 = V S2 −V G2 , respectively. At this time, if the common mode potentials V C1 and V C2 of each line use the current distribution ratios h 1 and h 2 of each line, the product of the normal mode voltage and the current distribution ratio V C1 = h 1 V N1 , V C2 = It can be expressed as h 2 V N2 .

伝送線路11と12の電流配分率が異なるとき、各線路のノーマルモード電圧VN1,VN2は接続点において等しいため、各線路のコモンモード電位VC1,VC2は異なる。このコモンモード電位差30が不要輻射の原因となるコモンモード電圧を発生する。このようなコモンモード電圧発生を抑制するためには、各伝送線路の電流配分率を等しくする必要がある。 When the current distribution ratios of the transmission lines 11 and 12 are different, the normal mode voltages V N1 and V N2 of each line are equal at the connection point, so the common mode potentials V C1 and V C2 of each line are different. This common mode potential difference 30 generates a common mode voltage that causes unnecessary radiation. In order to suppress such generation of common mode voltage, it is necessary to equalize the current distribution ratio of each transmission line.

シングルエンド伝送系においては、理想的には系すべての電流配分率がゼロであることが望まれる。伝送線路の電流配分率をゼロに近づけるためには、伝送線路のグランドを強化すればよい。   In a single-ended transmission system, ideally, the current distribution ratio of all the systems is desired to be zero. In order to bring the current distribution ratio of the transmission line close to zero, the ground of the transmission line may be strengthened.

特許文献1および2では、伝送線路のグランドを強化することを目的に、信号配線に隣接したグランドガードパターンを設置して不要電磁波輻射を抑制する技術である。   Patent Documents 1 and 2 are techniques for suppressing unnecessary electromagnetic radiation by installing a ground guard pattern adjacent to a signal wiring for the purpose of strengthening the ground of a transmission line.

また、特許文献3は、差動伝送系において、トランスを用いてコモンモード電位を連続させることで不要電磁波輻射を低減させる技術である。   Patent Document 3 is a technique for reducing unnecessary electromagnetic radiation by making a common mode potential continuous using a transformer in a differential transmission system.

一般的には、特許文献4のように、コモンモードフィルタなどを伝送線路に挿入することで不要電磁波輻射を抑制する方法がある。
特開2003−347693号公報 特開2006−202964号公報 特開2006−191544号公報 特許第3003067号公報 IEICE Trans.Commun.、Vol.E87−B、No.8、Aug.2004
In general, there is a method of suppressing unnecessary electromagnetic radiation by inserting a common mode filter or the like into a transmission line as in Patent Document 4.
JP 2003-347893 A JP 2006-202964 A JP 2006-191544 A Japanese Patent No. 3003067 IEICE Trans. Commun. Vol. E87-B, no. 8, Aug. 2004

しかし、特許文献1および2に記載のグランドガードパターン設置による不要電磁波輻射抑制技術は、伝送線路の実装面積を増加させる欠点がある。また、特許文献3のトランスを用いる方法や、特許文献4のフィルタを用いた方法では、高周波においてトランスや磁性体の特性が劣化し、不要電磁波輻射の抑制可能な周波数帯域に限界があった。   However, the unnecessary electromagnetic radiation suppression technology by installing the ground guard pattern described in Patent Documents 1 and 2 has a drawback of increasing the mounting area of the transmission line. Further, the method using the transformer of Patent Document 3 and the method using the filter of Patent Document 4 have a limitation in the frequency band in which unnecessary electromagnetic radiation can be suppressed because the characteristics of the transformer and the magnetic material deteriorate at high frequencies.

そこで、本発明はこれらの課題を解決し、コモンモード電位の異なる伝送線路を接続するときに接続点に発生するコモンモード電圧を低減させる不要電磁波輻射抑制技術を提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention aims to solve these problems and provide a technique for suppressing unnecessary electromagnetic radiation that reduces the common mode voltage generated at the connection point when connecting transmission lines having different common mode potentials. is there.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は、上述した目的を達成するために、信号伝搬方向に対する垂直断面形状が異なる伝送線路と伝送線路との間の接続点にコモンモード電位調整回路を挿入する。コモンモード電位調整回路は伝送線路接続部において、信号線間に直列に挿入したインピーダンス、帰路線間に直列に挿入したインピーダンス、信号線と帰路線間に並列に挿入したインピーダンスにより構成される。これらのインピーダンスにより、伝送線路接続部において各伝送線路のコモンモード電位を連続させ、コモンモード電位差に起因する不要電磁波輻射を抑制するコモンモード電位調整回路を提供する。   In order to achieve the above-described object, the present invention inserts a common mode potential adjustment circuit at a connection point between a transmission line and a transmission line having different vertical cross-sectional shapes with respect to the signal propagation direction. The common mode potential adjustment circuit includes an impedance inserted in series between the signal lines, an impedance inserted in series between the return lines, and an impedance inserted in parallel between the signal line and the return line in the transmission line connection portion. A common mode potential adjusting circuit that suppresses unnecessary electromagnetic wave radiation caused by the common mode potential difference by providing the common mode potential of each transmission line at the transmission line connecting portion by using these impedances.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明によれば、伝送線路から発生する不要電磁波輻射の原因となる、伝送線路接続点におけるコモンモード電圧発生を低減させるコモンモード電位調整回路を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the common mode electric potential adjustment circuit which reduces the common mode voltage generation | occurrence | production in the transmission line connection point which becomes the cause of the unnecessary electromagnetic wave radiation which generate | occur | produces from a transmission line can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態の概念)
本実施の形態のコモンモード電位調整回路は、この主要な回路が、信号伝搬方向に対する垂直断面形状が異なる複数の伝送線路(本実施の形態では2つの例を説明するが、3つ(T字状)、4つ(十字状)、さらにこれ以上でも構わない)からなる伝送線路構造のうちの第1の伝送線路と第2の伝送線路との間に設置されている。この主要な回路は、第1および第2の伝送線路におけるコモンモード電位差に起因する不要電磁波輻射を抑制する機能を備えている。
(Concept of the embodiment)
In the common mode potential adjustment circuit of this embodiment, this main circuit has a plurality of transmission lines having different vertical cross-sectional shapes with respect to the signal propagation direction (in this embodiment, two examples will be described, but three (T-shaped Shape), four (cross shape), or even more) transmission line structures are installed between the first transmission line and the second transmission line. This main circuit has a function of suppressing unwanted electromagnetic radiation caused by a common mode potential difference between the first and second transmission lines.

以下の各実施の形態においては、この主要な回路はコモンモード電位調整回路そのものとほぼ同等であるので、ここではコモンモード電位調整回路と称して説明する。また、実施の形態1〜4はコモンモード電位調整回路の回路構成例、実施の形態5〜9はコモンモード電位調整回路が設置される伝送線路構造例をそれぞれ説明するが、これらは任意に組み合わせて実現できることは言うまでもない。   In each of the following embodiments, this main circuit is substantially equivalent to the common mode potential adjustment circuit itself, and will be referred to as a common mode potential adjustment circuit here. In addition, although Embodiments 1 to 4 describe circuit configuration examples of common mode potential adjustment circuits, and Embodiments 5 to 9 describe transmission line structure examples in which common mode potential adjustment circuits are installed, these are arbitrarily combined. Needless to say, this can be achieved.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1のコモンモード電位調整回路を、図1〜図3を用いて説明する。
(Embodiment 1)
A common mode potential adjustment circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施の形態1のコモンモード電位調整回路の構成を示す図である。本実施の形態のコモンモード電位調整回路10は、信号伝搬方向に対する垂直断面形状が異なる伝送線路(1)11と伝送線路(2)12が接続されて形成されている伝送線路構造の接続点に接続されている。各伝送線路11,12は、各信号線14,16と、各帰路線15,17から構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a common mode potential adjustment circuit according to the first embodiment of the present invention. The common mode potential adjusting circuit 10 according to the present embodiment is provided at a connection point of a transmission line structure formed by connecting a transmission line (1) 11 and a transmission line (2) 12 having different vertical cross-sectional shapes with respect to the signal propagation direction. It is connected. Each transmission line 11, 12 is composed of each signal line 14, 16 and each return line 15, 17.

このコモンモード電位調整回路10は、伝送線路11と伝送線路12のコモンモード電位が等しくなるように、伝送線路12に印加される信号強度を変換する。コモンモード電位調整回路10は、伝送線路11の信号線14と伝送線路12の信号線16との間に直列に接続したインピーダンスZ1,Z2と、伝送線路11の帰路線15と伝送線路12の帰路線17との間に直列に接続したインピーダンスZ3,Z4と、信号線と帰路線に並列に接続したインピーダンスZ5により形成される。 The common mode potential adjustment circuit 10 converts the signal intensity applied to the transmission line 12 so that the common mode potentials of the transmission line 11 and the transmission line 12 are equal. The common mode potential adjusting circuit 10 includes impedances Z 1 and Z 2 connected in series between the signal line 14 of the transmission line 11 and the signal line 16 of the transmission line 12, the return line 15 of the transmission line 11, and the transmission line 12. Are formed by impedances Z 3 and Z 4 connected in series with the return line 17 and impedance Z 5 connected in parallel with the signal line and the return line.

本実施の形態において、伝送線路12の電流配分率h2が伝送線路11の電流配分率h1よりも大きい場合には、線路接続点における電位ダイアグラムは、前述した図16のようになる。図16に示すように、伝送線路12のコモンモード電位37は伝送線路11のコモンモード電位33よりも大きい。このような場合には、コモンモード電位調整回路10として、図2のような回路構成とする。 In the present embodiment, when the current distribution rate h 2 of the transmission line 12 is larger than the current distribution rate h 1 of the transmission line 11, the potential diagram at the line connection point is as shown in FIG. As shown in FIG. 16, the common mode potential 37 of the transmission line 12 is larger than the common mode potential 33 of the transmission line 11. In such a case, the common mode potential adjustment circuit 10 has a circuit configuration as shown in FIG.

図2は、伝送線路の信号線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路を示す図である。図2に示すように、2つの伝送線路11,12の信号線14,16間にコモンモード電位調整用の抵抗20を挿入する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a common mode potential adjusting circuit in which a resistor is provided between the signal lines of the transmission line. As shown in FIG. 2, a common mode potential adjusting resistor 20 is inserted between the signal lines 14 and 16 of the two transmission lines 11 and 12.

この挿入する抵抗20の抵抗値Rは、各伝送線路11,12の電流配分率を用いて次式で決定する。   The resistance value R of the resistor 20 to be inserted is determined by the following equation using the current distribution ratio of the transmission lines 11 and 12.

R=Z02(h2−h1)/h1
ここで、Z02は伝送線路12の特性インピーダンス19である。
R = Z 02 (h 2 −h 1 ) / h 1
Here, Z 02 is the characteristic impedance 19 of the transmission line 12.

このとき、伝送線路接続点における電位ダイアグラムは図3のようになる。   At this time, the potential diagram at the transmission line connection point is as shown in FIG.

図3は、信号線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路設置時の、伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。図3に示すように、挿入した抵抗20により発生する電圧降下39により伝送線路12に入力される信号線電位35が低下し、これに伴い伝送線路12のコモンモード電位37も低下する。伝送線路11と伝送線路12のコモンモード電位が等しくなるように抵抗20を挿入したため、コモンモード電位差30はゼロとなり、不要電磁波輻射が発生しない。   FIG. 3 is a diagram illustrating a potential diagram at a transmission line connection point when a common mode potential adjusting circuit in which a resistor is installed between signal lines is installed. As shown in FIG. 3, the signal line potential 35 input to the transmission line 12 is lowered by the voltage drop 39 generated by the inserted resistor 20, and the common mode potential 37 of the transmission line 12 is also lowered accordingly. Since the resistor 20 is inserted so that the common mode potentials of the transmission line 11 and the transmission line 12 are equal to each other, the common mode potential difference 30 is zero, and unnecessary electromagnetic radiation is not generated.

以上のように、本実施の形態によれば、伝送線路11と伝送線路12との間に、インピーダンスにより形成されるコモンモード電位調整回路10を接続する構成、具体的にはコモンモード電位調整回路10として、信号線間に接続したコモンモード電位調整用の抵抗20の電圧降下を利用することにより、伝送線路接続部において各伝送線路のコモンモード電位を連続させ、コモンモード電位差に起因する不要電磁波輻射を抑制することができる。この結果、伝送線路から発生する不要電磁波輻射の原因となる、伝送線路接続点におけるコモンモード電圧発生を低減させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the configuration in which the common mode potential adjustment circuit 10 formed by the impedance is connected between the transmission line 11 and the transmission line 12, specifically, the common mode potential adjustment circuit. 10, by using the voltage drop of the common mode potential adjusting resistor 20 connected between the signal lines, the common mode potential of each transmission line is made continuous at the transmission line connecting portion, and an unnecessary electromagnetic wave caused by the common mode potential difference Radiation can be suppressed. As a result, it is possible to reduce generation of common mode voltage at the transmission line connection point, which causes unnecessary electromagnetic radiation generated from the transmission line.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2のコモンモード電位調整回路を、図4〜図6を用いて説明する。
(Embodiment 2)
A common mode potential adjusting circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

前記実施の形態1とは逆に、伝送線路11の電流配分率h1が伝送線路12の電流配分率h2よりも大きい場合には、伝送線路接続点における電位ダイアグラムは図4のようになる。 Contrary to the first embodiment, when the current distribution ratio h 1 of the transmission line 11 is larger than the current distribution ratio h 2 of the transmission line 12, the potential diagram at the transmission line connection point is as shown in FIG. .

図4は、h1>h2のときの伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。図4に示すように、伝送線路11のコモンモード電位33は伝送線路12のコモンモード電位37よりも大きい。このような場合には、コモンモード電位調整回路10として、図5のような回路構成とする。 FIG. 4 is a diagram showing a potential diagram at a transmission line connection point when h 1 > h 2 . As shown in FIG. 4, the common mode potential 33 of the transmission line 11 is higher than the common mode potential 37 of the transmission line 12. In such a case, the common mode potential adjustment circuit 10 has a circuit configuration as shown in FIG.

図5は、伝送線路の帰路線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路を示す図である。図5に示すように、2つの伝送線路11,12の帰路線15,17間にコモンモード電位調整用の抵抗20を挿入する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a common mode potential adjustment circuit in which a resistor is provided between the return lines of the transmission line. As shown in FIG. 5, a common mode potential adjusting resistor 20 is inserted between the return lines 15 and 17 of the two transmission lines 11 and 12.

この挿入する抵抗20の抵抗値Rは、各伝送線路11,12の電流配分率を用いて次式で決定する。   The resistance value R of the resistor 20 to be inserted is determined by the following equation using the current distribution ratio of the transmission lines 11 and 12.

R=Z02(h1−h2)/(1−h1
ここで、Z02は伝送線路12の特性インピーダンス19である。
R = Z 02 (h 1 −h 2 ) / (1−h 1 )
Here, Z 02 is the characteristic impedance 19 of the transmission line 12.

このとき、伝送線路接続点における電位ダイアグラムは図6のようになる。   At this time, the potential diagram at the transmission line connection point is as shown in FIG.

図6は、帰路線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路設置時の、伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。図6に示すように、挿入した抵抗20により発生する電圧降下39により伝送線路12に入力される帰路線電位36が増加し、これに伴い伝送線路12のコモンモード電位37も増加する。伝送線路11と伝送線路12のコモンモード電位が等しくなるように抵抗20を挿入したため、コモンモード電位差30はゼロとなり、不要電磁波輻射が発生しない。   FIG. 6 is a diagram illustrating a potential diagram at a transmission line connection point when a common mode potential adjustment circuit in which a resistor is installed between return lines is installed. As shown in FIG. 6, the return line potential 36 input to the transmission line 12 increases due to the voltage drop 39 generated by the inserted resistor 20, and the common mode potential 37 of the transmission line 12 also increases accordingly. Since the resistor 20 is inserted so that the common mode potentials of the transmission line 11 and the transmission line 12 are equal to each other, the common mode potential difference 30 is zero, and unnecessary electromagnetic radiation is not generated.

以上のように、本実施の形態によれば、コモンモード電位調整回路10として、帰路線間に接続したコモンモード電位調整用の抵抗20の電圧降下を利用することにより、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the common mode potential adjusting circuit 10 uses the voltage drop of the common mode potential adjusting resistor 20 connected between the return lines, so that Similar effects can be obtained.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3のコモンモード電位調整回路を、図7を用いて説明する。
(Embodiment 3)
A common mode potential adjustment circuit according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.

コモンモード電位調整回路10の構成としては、図7のような回路構成とすることも可能である。   As a configuration of the common mode potential adjustment circuit 10, a circuit configuration as shown in FIG. 7 may be employed.

図7は、π型に接続したインピーダンスによるコモンモード電位調整回路を示す図である。図7に示すように、コモンモード電位調整回路10の構成としては、伝送線路11,12間に挿入されたπ型の回路構成でも良い。このとき、挿入するインピーダンス(Z1,Z2,Z3,Z4)により伝送線路間のコモンモード電位差が低減される。 FIG. 7 is a diagram illustrating a common mode potential adjustment circuit with impedance connected in a π-type. As shown in FIG. 7, the configuration of the common mode potential adjustment circuit 10 may be a π-type circuit configuration inserted between the transmission lines 11 and 12. At this time, the common mode potential difference between the transmission lines is reduced by the inserted impedances (Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 ).

従って、本実施の形態においても、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Therefore, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4のコモンモード電位調整回路を、図8を用いて説明する。
(Embodiment 4)
A common mode potential adjustment circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

前記実施の形態3の回路構成の他に、図8のような回路構成とすることも可能である。   In addition to the circuit configuration of the third embodiment, a circuit configuration as shown in FIG. 8 is also possible.

図8は、T型に接続したインピーダンスによるコモンモード電位調整回路を示す図である。図8に示すように、コモンモード電位調整回路10の構成としては、伝送線路11,12間に挿入されたT型、逆T型の回路構成でも良い。このとき、挿入するインピーダンス(Z1,Z2,Z5またはZ3,Z4,Z5)により伝送線路間のコモンモード電位差が低減される。 FIG. 8 is a diagram showing a common mode potential adjusting circuit with impedance connected to a T-type. As shown in FIG. 8, the common mode potential adjustment circuit 10 may have a T-type or inverted T-type circuit configuration inserted between the transmission lines 11 and 12. At this time, the common mode potential difference between the transmission lines is reduced by the impedance (Z 1 , Z 2 , Z 5 or Z 3 , Z 4 , Z 5 ) to be inserted.

従って、本実施の形態においても、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Therefore, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(実施の形態5)
本発明の実施の形態5のコモンモード電位調整回路と伝送線路構造を、図9を用いて説明する。
(Embodiment 5)
A common mode potential adjustment circuit and transmission line structure according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.

コモンモード電位調整回路10が設置される伝送線路構造としては、図9のような構造とすることが可能である。   As a transmission line structure in which the common mode potential adjusting circuit 10 is installed, a structure as shown in FIG. 9 can be used.

図9は、帰路線幅の異なる伝送線路接続におけるコモンモード電位調整回路を示す図である。図9に示すように、プリント回路基板に設置された伝送線路のうち、帰路線幅が変化する伝送線路(帰路線幅が広い)11と伝送線路(帰路線幅が狭い)12の接続において、伝送線路接続点にコモンモード電位調整回路10を有する。このコモンモード電位調整回路10には、前記実施の形態1〜4の回路構成が適用できる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a common mode potential adjustment circuit in transmission line connections with different return line widths. As shown in FIG. 9, among the transmission lines installed on the printed circuit board, in the connection of the transmission line (the return line width is wide) 11 and the transmission line (the return line width is narrow) 12 whose return line width changes, A common mode potential adjustment circuit 10 is provided at the transmission line connection point. The circuit configuration of the first to fourth embodiments can be applied to the common mode potential adjustment circuit 10.

従って、本実施の形態のように、プリント回路基板に設置された帰路線幅が変化する伝送線路構造に適用した場合にも、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained even when the present invention is applied to a transmission line structure in which the return line width is changed, as in the present embodiment.

(実施の形態6)
本発明の実施の形態6のコモンモード電位調整回路と伝送線路構造を、図10を用いて説明する。
(Embodiment 6)
A common mode potential adjustment circuit and transmission line structure according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG.

前記実施の形態5の伝送線路構造の他に、図10のような構造とすることも可能である。   In addition to the transmission line structure of the fifth embodiment, a structure as shown in FIG. 10 is also possible.

図10は、信号配線の層変化点におけるコモンモード電位調整回路を説明するための基板断面を示す図である。図10に示すように、プリント回路基板に設置された伝送線路のうち、信号配線が内層から表層に配置された伝送線路において、伝送線路接続点にコモンモード電位調整回路10を有する。   FIG. 10 is a diagram showing a substrate cross section for explaining the common mode potential adjusting circuit at the layer change point of the signal wiring. As shown in FIG. 10, among the transmission lines installed on the printed circuit board, in the transmission line in which the signal wiring is arranged from the inner layer to the surface layer, the common mode potential adjustment circuit 10 is provided at the transmission line connection point.

従って、本実施の形態のように、プリント回路基板の信号配線が内層から表層に配置された伝送線路構造に適用した場合にも、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態のような伝送線路構造においては、逆に表層から内層に配置された伝送線路の接続点にコモンモード電位調整回路を有する場合や、コモンモード電位調整機能を有するスルーホールにも適用することができる。   Therefore, even when applied to a transmission line structure in which the signal wiring of the printed circuit board is arranged from the inner layer to the surface layer as in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, in the transmission line structure as in the present embodiment, conversely, in the case of having a common mode potential adjustment circuit at the connection point of the transmission line arranged from the surface layer to the inner layer, or in a through hole having a common mode potential adjustment function Can also be applied.

(実施の形態7)
本発明の実施の形態7のコモンモード電位調整回路と伝送線路構造を、図11を用いて説明する。
(Embodiment 7)
A common mode potential adjusting circuit and a transmission line structure according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG.

前記実施の形態6の伝送線路構造の他に、図11のような構造とすることも可能である。   In addition to the transmission line structure of the sixth embodiment, a structure as shown in FIG. 11 is also possible.

図11は、プリント回路基板とケーブルの接続点におけるコモンモード電位調整回路を示す図である。図11に示すように、プリント回路基板に形成された伝送線路とケーブルによる伝送線路の接続点に、コモンモード電位調整回路10を有する。このケーブルは、プリント回路基板間を接続する。   FIG. 11 is a diagram illustrating a common mode potential adjusting circuit at a connection point between the printed circuit board and the cable. As shown in FIG. 11, a common mode potential adjusting circuit 10 is provided at a connection point between a transmission line formed on a printed circuit board and a transmission line using a cable. This cable connects the printed circuit boards.

従って、本実施の形態のように、プリント回路基板に形成された伝送線路とケーブルによる伝送線路の接続構造に適用した場合にも、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態のように、ケーブルによる伝送線路の構造においては、電子装置間を接続するケーブル、プリント回路基板と電子装置間を接続するケーブルなどにも適用することができる。   Therefore, when the present invention is applied to a connection structure of a transmission line formed on a printed circuit board and a transmission line using a cable as in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Note that, in the structure of a transmission line using a cable as in this embodiment, the present invention can also be applied to a cable connecting between electronic devices, a cable connecting a printed circuit board and an electronic device, and the like.

(実施の形態8)
本発明の実施の形態8のコモンモード電位調整回路と伝送線路構造を、図12を用いて説明する。
(Embodiment 8)
A common mode potential adjusting circuit and a transmission line structure according to the eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

前記実施の形態7の伝送線路構造の他に、図12のような構造とすることも可能である。   In addition to the transmission line structure of the seventh embodiment, a structure as shown in FIG. 12 may be used.

図12は、コモンモード電位調整回路内蔵コネクタを示す図である。図12に示すように、前記実施の形態7に示す接続点がコネクタにより形成されており、このコネクタ内にコモンモード電位調整回路10を有する。   FIG. 12 is a diagram showing a connector with a built-in common mode potential adjustment circuit. As shown in FIG. 12, the connection point shown in the seventh embodiment is formed by a connector, and a common mode potential adjusting circuit 10 is provided in the connector.

従って、本実施の形態のように、コネクタ内にコモンモード電位調整回路10を有する構造に適用した場合にも、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態のような伝送線路構造においては、コネクタ近傍にコモンモード電位調整回路を有する構造にも適用することができる。   Therefore, even when applied to a structure having the common mode potential adjustment circuit 10 in the connector as in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Note that the transmission line structure as in this embodiment can also be applied to a structure having a common mode potential adjustment circuit in the vicinity of the connector.

(実施の形態9)
本発明の実施の形態9のコモンモード電位調整回路と伝送線路構造を、図13を用いて説明する。
(Embodiment 9)
A common mode potential adjusting circuit and a transmission line structure according to the ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図13は、プリント回路基板のバス配線におけるコモンモード電位調整回路を示す図である。図13に示すように、プリント回路基板に設置されたLSI(IC等の場合も含む)間を接続するバスなどの配線において、電源層あるいはグランド層のスリットなどにより伝送線路断面形状が異なる伝送線路11,12の接続点に、コモンモード電位調整回路10を有する。   FIG. 13 is a diagram illustrating a common mode potential adjustment circuit in the bus wiring of the printed circuit board. As shown in FIG. 13, in the wiring such as a bus connecting between LSIs (including ICs) installed on a printed circuit board, the transmission line has different transmission line cross-sectional shapes due to slits in the power supply layer or the ground layer. A common mode potential adjustment circuit 10 is provided at the connection points 11 and 12.

従って、本実施の形態のように、プリント回路基板の配線において断面形状が異なる伝送線路構造に適用した場合にも、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Therefore, even when applied to a transmission line structure having a different cross-sectional shape in the wiring of the printed circuit board as in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明のコモンモード電位調整回路は、伝送線路の接続点に抵抗などのインピーダンス成分を有する回路素子を挿入するだけで不要電磁波輻射の原因となるコモンモード電圧発生を抑制でき、また挿入する回路素子値も伝送線路の断面形状の1次元解析により決定することができ、伝送線路構造を有する電子機器において有用である。   The common mode potential adjusting circuit of the present invention can suppress generation of common mode voltage that causes unnecessary electromagnetic radiation simply by inserting a circuit element having an impedance component such as a resistance at a connection point of the transmission line, and the circuit element to be inserted. The value can also be determined by a one-dimensional analysis of the cross-sectional shape of the transmission line, which is useful in electronic equipment having a transmission line structure.

本発明の実施の形態1のコモンモード電位調整回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the common mode electric potential adjustment circuit of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において、伝送線路の信号線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 1 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit which installed resistance between the signal lines of a transmission line. 本発明の実施の形態1において、信号線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路設置時の、伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。In Embodiment 1 of this invention, it is a figure which shows the electric potential diagram in the transmission line connection point at the time of the common mode electric potential adjustment circuit which installed resistance between the signal lines. 本発明の実施の形態2において、h1>h2のときの伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。In a second embodiment of the present invention, illustrating a potential diagram in the transmission line connecting point when the h 1> h 2. 本発明の実施の形態2において、伝送線路の帰路線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 2 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit which installed resistance between the return lines of a transmission line. 本発明の実施の形態2において、帰路線間に抵抗を設置したコモンモード電位調整回路設置時の、伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。In Embodiment 2 of this invention, it is a figure which shows the electric potential diagram in the transmission line connection point at the time of the common mode electric potential adjustment circuit which installed resistance between the return lines. 本発明の実施の形態3において、π型に接続したインピーダンスによるコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 3 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit by the impedance connected to (pi) type. 本発明の実施の形態4において、T型に接続したインピーダンスによるコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 4 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit by the impedance connected to the T type. 本発明の実施の形態5において、帰路線幅の異なる伝送線路接続におけるコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 5 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit in the transmission line connection from which a return line width differs. 本発明の実施の形態6において、信号配線の層変化点におけるコモンモード電位調整回路を説明するための基板断面を示す図である。In Embodiment 6 of this invention, it is a figure which shows the board | substrate cross section for demonstrating the common mode electric potential adjustment circuit in the layer change point of a signal wiring. 本発明の実施の形態7において、プリント回路基板とケーブルの接続点におけるコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 7 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit in the connection point of a printed circuit board and a cable. 本発明の実施の形態8において、コモンモード電位調整回路内蔵コネクタを示す図である。In Embodiment 8 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit built-in connector. 本発明の実施の形態9において、プリント回路基板のバス配線におけるコモンモード電位調整回路を示す図である。In Embodiment 9 of this invention, it is a figure which shows the common mode electric potential adjustment circuit in the bus wiring of a printed circuit board. 一般的な伝送線路のノーマルモード電流とコモンモード電流を説明する図である。It is a figure explaining the normal mode current and common mode current of a general transmission line. 一般的な2つの伝送線路の接続を示す図である。It is a figure which shows the connection of two general transmission lines. 一般的なh1<h2のときの伝送線路接続点における電位ダイアグラムを示す図である。Is a diagram showing a potential diagram in the transmission line connecting point when a general h 1 <h 2.

符号の説明Explanation of symbols

10…コモンモード電位調整回路、11…伝送線路(1)、12…伝送線路(2)、13…基準グランド、14…伝送線路(1)の信号線、15…伝送線路(1)の帰路線、16…伝送線路(2)の信号線、17…伝送線路(2)の帰路線、18…伝送線路(1)の特性インピーダンス、19…伝送線路(2)の特性インピーダンス、20…コモンモード電位調整用の抵抗、21…信号線路、22…帰路線路、23…信号線路のノーマルモード電流、24…信号線路のコモンモード電流、25…帰路線路のノーマルモード電流、26…帰路線路のコモンモード電流、30…コモンモード電位差、31…伝送線路(1)の信号線電位、32…伝送線路(1)の帰路線電位、33…伝送線路(1)のコモンモード電位、34…伝送線路(1)のノーマルモード電圧、35…伝送線路(2)の信号線電位、36…伝送線路(2)の帰路線電位、37…伝送線路(2)のコモンモード電位、38…伝送線路(2)のノーマルモード電圧、39…抵抗の電圧降下。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Common mode electric potential adjustment circuit, 11 ... Transmission line (1), 12 ... Transmission line (2), 13 ... Reference ground, 14 ... Signal line of transmission line (1), 15 ... Return line of transmission line (1) , 16 ... signal line of transmission line (2), 17 ... return line of transmission line (2), 18 ... characteristic impedance of transmission line (1), 19 ... characteristic impedance of transmission line (2), 20 ... common mode potential Resistance for adjustment, 21 ... signal line, 22 ... return line, 23 ... normal mode current of signal line, 24 ... common mode current of signal line, 25 ... normal mode current of return line, 26 ... common mode current of return line , 30 ... common mode potential difference, 31 ... signal line potential of transmission line (1), 32 ... return line potential of transmission line (1), 33 ... common mode potential of transmission line (1), 34 ... transmission line (1) No Mull mode voltage, 35 ... Signal line potential of transmission line (2), 36 ... Return line potential of transmission line (2), 37 ... Common mode potential of transmission line (2), 38 ... Normal mode of transmission line (2) Voltage, 39 ... Voltage drop across the resistor.

Claims (10)

信号伝搬方向に対する垂直断面形状が異なる複数の伝送線路のうちの第1の伝送線路と第2の伝送線路との間に設置され、前記第1および第2の伝送線路におけるコモンモード電位差に起因する不要電磁波輻射を抑制する回路を有することを特徴とするコモンモード電位調整回路。   It is installed between the first transmission line and the second transmission line among the plurality of transmission lines having different vertical cross-sectional shapes with respect to the signal propagation direction, and is caused by the common mode potential difference in the first and second transmission lines. A common mode potential adjustment circuit comprising a circuit for suppressing unnecessary electromagnetic radiation. 請求項1記載のコモンモード電位調整回路において、
前記回路として、前記第1および第2の伝送線路の信号線間および/または帰路線間に直列に挿入されたインピーダンスと、前記第1および第2の伝送線路の信号線と帰路線間に並列に挿入されたインピーダンスが利用されていることを特徴とするコモンモード電位調整回路。
The common mode potential adjustment circuit according to claim 1,
As the circuit, an impedance inserted in series between the signal lines of the first and second transmission lines and / or between the return lines, and parallel between the signal lines and the return lines of the first and second transmission lines. A common mode potential adjustment circuit using an impedance inserted in the circuit.
請求項1記載のコモンモード電位調整回路において、
前記回路として、前記第1および第2の伝送線路の信号線間に挿入された抵抗の電圧降下が利用されていることを特徴とするコモンモード電位調整回路。
The common mode potential adjustment circuit according to claim 1,
A common mode potential adjusting circuit, wherein a voltage drop of a resistor inserted between the signal lines of the first and second transmission lines is used as the circuit.
請求項1記載のコモンモード電位調整回路において、
前記回路として、前記第1および第2の伝送線路の帰路線間に挿入された抵抗の電圧降下が利用されていることを特徴とするコモンモード電位調整回路。
The common mode potential adjustment circuit according to claim 1,
A common mode potential adjusting circuit, wherein a voltage drop of a resistor inserted between return lines of the first and second transmission lines is used as the circuit.
請求項1記載のコモンモード電位調整回路において、
前記回路として、前記第1および第2の伝送線路の信号線間に挿入された抵抗の電圧降下が利用され、
前記抵抗は、コネクタ内に設けられていることを特徴とするコモンモード電位調整回路。
The common mode potential adjustment circuit according to claim 1,
As the circuit, a voltage drop of a resistor inserted between the signal lines of the first and second transmission lines is used,
The common mode potential adjustment circuit, wherein the resistor is provided in a connector.
請求項1記載のコモンモード電位調整回路において、
前記回路として、前記第1および第2の伝送線路の帰路線間に挿入された抵抗の電圧降下が利用され、
前記抵抗は、コネクタ内に設けられていることを特徴とするコモンモード電位調整回路。
The common mode potential adjustment circuit according to claim 1,
As the circuit, a voltage drop of a resistor inserted between return lines of the first and second transmission lines is used,
The common mode potential adjustment circuit, wherein the resistor is provided in a connector.
信号伝搬方向に対する垂直断面形状が異なる複数の伝送線路からなり、前記複数の伝送線路のうちの第1の伝送線路と第2の伝送線路との間に、前記第1および第2の伝送線路におけるコモンモード電位差に起因する不要電磁波輻射を抑制する回路が設置されていることを特徴とする伝送線路構造。   It consists of a plurality of transmission lines having different vertical cross-sectional shapes with respect to the signal propagation direction, and the first and second transmission lines are between the first transmission line and the second transmission line among the plurality of transmission lines. A transmission line structure comprising a circuit for suppressing unnecessary electromagnetic radiation caused by a common mode potential difference. 請求項7記載の伝送線路構造において、
前記複数の伝送線路のそれぞれは、プリント回路基板に形成された信号配線からなることを特徴とする伝送線路構造。
In the transmission line structure according to claim 7,
Each of the plurality of transmission lines includes a signal wiring formed on a printed circuit board.
請求項7記載の伝送線路構造において、
前記複数の伝送線路のそれぞれは、プリント回路基板間および/または電子装置間を接続するケーブルにより形成されていることを特徴とする伝送線路構造。
In the transmission line structure according to claim 7,
Each of the plurality of transmission lines is formed by a cable connecting between printed circuit boards and / or between electronic devices.
請求項7記載の伝送線路構造において、
前記複数の伝送線路のそれぞれは、プリント回路基板に形成された伝送線路と、プリント回路基板間および/または電子装置間を接続するケーブルにより形成されていることを特徴とする伝送線路構造。
In the transmission line structure according to claim 7,
Each of the plurality of transmission lines is formed by a transmission line formed on a printed circuit board and a cable connecting between the printed circuit boards and / or between electronic devices.
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