JP2013247190A - Noise filter and signal transmission cable - Google Patents

Noise filter and signal transmission cable Download PDF

Info

Publication number
JP2013247190A
JP2013247190A JP2012118708A JP2012118708A JP2013247190A JP 2013247190 A JP2013247190 A JP 2013247190A JP 2012118708 A JP2012118708 A JP 2012118708A JP 2012118708 A JP2012118708 A JP 2012118708A JP 2013247190 A JP2013247190 A JP 2013247190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cable
noise filter
annular magnetic
holding member
twist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012118708A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Watanabe
陽介 渡邊
Yuichi Sasaki
雄一 佐々木
Chiharu Miyazaki
千春 宮崎
Naoto Oka
尚人 岡
Koichiro Misu
幸一郎 三須
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2012118708A priority Critical patent/JP2013247190A/en
Publication of JP2013247190A publication Critical patent/JP2013247190A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve balancing of a twisted cable relative to earth and suppress the transmission of common mode noise flowing on the twisted cable.SOLUTION: A noise filter includes: a twist holding member 2 having at least two or more through holes 4a, 4b through which a core wire of a twisted cable 5 is inserted, and formed of a plate-like insulator; and an annular magnetic member 3 that is formed of an annular magnetic material and can be fitted onto the outer peripheral surface of the twist holding member 2.

Description

この発明は、ツイストケーブルに重畳したコモンモードノイズの伝搬を抑制し、且つツイストケーブルの対地平衡度を向上させるノイズフィルタ、当該ノイズフィルタを用いた信号伝送用ケーブルに関するものである。   The present invention relates to a noise filter that suppresses propagation of common mode noise superimposed on a twisted cable and improves the degree of ground balance of the twisted cable, and a signal transmission cable using the noise filter.

近年の高速データ通信を実現する技術として、差動伝送方式が採用されることが多い。差動伝送方式は2本以上の伝送路を用いても成り立つ方法であるが、以下では説明を簡易にするために、2本の伝送路であるペア線(対線)を用いた場合における差動伝送の概要について説明する。   As a technique for realizing high-speed data communication in recent years, a differential transmission method is often adopted. The differential transmission method is a method that can be realized even when two or more transmission paths are used. However, in order to simplify the explanation, the difference in the case of using a pair line (pair line) that is two transmission paths is described below. An outline of dynamic transmission will be described.

差動伝送方式は、互いに逆相で振幅の等しい+側の信号と−側の信号からなる差動信号を、送信側の差動ドライバと受信側の差動レシーバの間で、1ペア(1対)の導線で構成される平衡ケーブル、またはプリント基板上に形成された2本の配線パターンを通じて伝送する方式である。この差動伝送方式は、導線1本あたりの電圧振幅が低くなることから、立ち上がり時間を短くすることができ、高速なデータ伝送に適している。   In the differential transmission method, a differential signal composed of a + side signal and a − side signal having opposite phases and the same amplitude is transmitted between a differential driver on the transmission side and a differential receiver on the reception side. The transmission is performed through a balanced cable composed of a pair of conductive wires or two wiring patterns formed on a printed circuit board. This differential transmission method can reduce the rise time because the voltage amplitude per conductor is low, and is suitable for high-speed data transmission.

さらに、差動伝送方式は、ケーブルから放射されるノイズを低く抑える特徴を有する。1ペアのケーブルを構成する2本の導線には、同振幅で逆位相の信号がそれぞれ印加されることになり、流れる電流が逆方向を向くため、それぞれの導線から発生する磁界が打ち消しあい、放射ノイズをほとんど発生しない。さらに、外部から受けたノイズに対して2つの導線に等しく重畳することから、受信端側で差分を取り出すことによりノイズを相殺し、ノイズによる影響を除去することができる。これらのメリットを有することから、高速なデータ通信には差動伝送方式がよく用いられている。   Further, the differential transmission system has a feature of suppressing noise radiated from the cable. The two conductors constituting a pair of cables are respectively applied with signals having the same amplitude and opposite phase, and the flowing currents are directed in opposite directions, so that the magnetic fields generated from the respective conductors cancel each other, Little radiation noise is generated. Furthermore, since noises received from the outside are equally superimposed on the two conducting wires, the difference can be taken out on the receiving end side to cancel the noise and remove the influence of the noise. Because of these advantages, the differential transmission method is often used for high-speed data communication.

差動伝送に用いる代表的なケーブルとしては、導線を絶縁体で被覆した2本の絶縁電線を撚り合せて対にしたツイストペアケーブルがある。ツイストペアケーブルは、安価かつ曲げも容易であるため、広く使われている。また、ツイストペアケーブルは、他のペアケーブルよりも対地平衡度が高いという特徴を持つ。   As a typical cable used for differential transmission, there is a twisted pair cable in which two insulated wires whose conductors are covered with an insulator are twisted to make a pair. Twisted pair cables are widely used because they are inexpensive and easy to bend. Further, the twisted pair cable has a feature that the degree of ground balance is higher than that of other pair cables.

対地平衡度とは、1ペアのケーブルと送受信機で構成される差動伝送回路で成り立つディファレンシャルモードと、差動伝送回路と外部のグラウンド、その寄生容量を含めた経路で成り立つコモンモードの2つのモード間での相互の信号の変換比を表したパラメータである。この対地平衡度は、ケーブルの電気的特性に依存する部分も多く、ペアケーブルを構成する1本ずつの導線が持つ電気的な特性の差が大きいと悪い値になり、相互のモード変換が起こりやすくなることが知られている。一方、2本の導線が同じ電気的特性に近い場合は、対地平衡度は良い値を示し、相互のモード変換が起こりにくくなる。   The ground balance is a differential mode consisting of a differential transmission circuit composed of a pair of cables and a transceiver, and a common mode consisting of a path including the differential transmission circuit, external ground, and parasitic capacitance. It is a parameter that represents the conversion ratio of signals between modes. This degree of ground balance often depends on the electrical characteristics of the cable, and if the difference in electrical characteristics between the individual conductors of the pair cable is large, it becomes a bad value and mutual mode conversion occurs. It is known to be easier. On the other hand, when the two conductors are close to the same electrical characteristics, the ground balance shows a good value, and mutual mode conversion hardly occurs.

前述のツイストペアケーブルは、ペアを構成する導線を互いに撚り合わせることにより、1本ずつの導線が持つ電気的な特性の差を平均化し、対地平衡度を良好な値に維持することが可能となる。
このとき対地平衡度は、ノイズの発生を抑制する指標としての意味も持つ。例えば、差動伝送方式で利用するディファレンシャルモードに対して、コモンモードに変換された信号は、差動信号の伝達に寄与しない成分となるため、差動伝送回路に対してはコモンモードノイズとしてふるまう。これより、差動伝送回路でコモンモードノイズの発生を抑制するためには、ディファレンシャルモードからコモンモードに変換されにくい伝送系を作ることが必要となり、言い換えれば対地平衡度が良いケーブルを利用すべきという結論が得られる。
The twisted pair cable described above can average the difference in electrical characteristics of each conducting wire by twisting the conducting wires constituting the pair, and maintain the ground balance at a good value. .
At this time, the degree of ground balance also has a meaning as an index for suppressing the occurrence of noise. For example, the signal converted to the common mode with respect to the differential mode used in the differential transmission system becomes a component that does not contribute to the transmission of the differential signal, and thus acts as common mode noise for the differential transmission circuit. . Therefore, in order to suppress the occurrence of common mode noise in the differential transmission circuit, it is necessary to create a transmission system that is difficult to convert from the differential mode to the common mode. In other words, cables with good ground balance should be used. The conclusion is obtained.

以上より、差動伝送回路におけるコモンモードノイズの影響を低減するためには、コモンモードノイズそのものの伝搬を抑制する方法を適用する、あるいはコモンモードノイズが発生しにくくなるように対地平衡度を良くする方法を適用する、のどちらかに絞られる。そこで、ツイストケーブルのノイズ抑制を目的とした構成が、例えば特許文献1−3に開示されている。   From the above, in order to reduce the effect of common mode noise in differential transmission circuits, a method of suppressing propagation of common mode noise itself is applied, or the ground balance is improved so that common mode noise is less likely to occur. Apply the method you want to focus on. Therefore, for example, Patent Documents 1-3 disclose a configuration aimed at suppressing noise in a twisted cable.

特許文献1に係る接続ケーブルは、2個のフェライトビーズを一体化して1つの部品とし、一体化したフェライトビーズにそれぞれ独立した信号線を通す2つの穴を設け、それぞれの穴に撚った信号線を挿通し、コネクタ間ケーブルを構成している。一体化したフェライトビーズを1つのノイズフィルタとして取り扱い、多数のツイストペアケーブルを通すことにより、ツイストペアケーブル間の相互干渉の抑制、およびクロストーク抑制を実現している。   In the connection cable according to Patent Document 1, two ferrite beads are integrated into one component, and two holes for passing independent signal lines are provided in the integrated ferrite beads, and the signal twisted in each hole is provided. A cable between connectors is formed by inserting wires. The integrated ferrite beads are handled as one noise filter, and a large number of twisted pair cables are passed, thereby suppressing mutual interference between twisted pair cables and crosstalk.

また、特許文献2に係るノイズフィルタは、金属からなる円盤の中心に小さい貫通孔を設け、当該貫通孔の内側の溝に、貫通孔に通す外部出力ケーブルの太さに合わせた環状フェライトコアを設けて構成している。これにより、外部出力ケーブルにフェライトコアを取り付ける必要がなく、また同時にケーブル引き出し口の隙間も塞ぐことができるコモンモードのノイズフィルタを実現している。   In addition, the noise filter according to Patent Document 2 has a small through hole at the center of a disk made of metal, and an annular ferrite core that matches the thickness of the external output cable that passes through the through hole is formed in the groove inside the through hole. It is provided and configured. This realizes a common mode noise filter that does not require a ferrite core to be attached to the external output cable and at the same time can close the gap between the cable outlets.

また、特許文献3に係る信号ケーブルは、ツイストペアケーブルに含まれる各芯線のうち、電源線と接地線を除いた信号線を2cm/1回以下のピッチで互いに撚り合わせて構成している。これにより、ケーブルに誘起されるコモンモードのバーストノイズによる誤動作や動作不良などの不具合を抑制している。   In addition, the signal cable according to Patent Document 3 is configured by twisting signal lines other than the power supply line and the ground line among the core wires included in the twisted pair cable at a pitch of 2 cm / 1 times or less. This suppresses malfunctions such as malfunctions and malfunctions caused by common-mode burst noise induced in the cable.

特開平10−208818号公報JP-A-10-208818 特開平11−214941号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-214941 特開2000−357421号公報JP 2000-357421 A

しかしながら、上述した特許文献1に開示された技術では、ペアを構成している2線に対して、その1対のケーブルに対してビーズを通す構成をとっているため、コモンモードの伝搬は抑制されるものの、ツイストペアケーブルの対地平衡度を改善する機能は含まれていない。そのため、特許文献1内で示されているIEEE1394ケーブル以外の対地平衡度が低いケーブルでは、ノイズ抑制効果を十分に得ることができないという課題があった。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, since the two wires constituting the pair are configured to pass beads through the pair of cables, the propagation of the common mode is suppressed. However, the function of improving the ground balance of the twisted pair cable is not included. For this reason, a cable with a low degree of ground balance other than the IEEE 1394 cable shown in Patent Document 1 has a problem that a noise suppression effect cannot be sufficiently obtained.

また、上述の特許文献2に開示された技術では、筐体に貫通孔を設け、当該貫通孔にフィルタを実装することから、貫通孔ではなく、コネクタなどのケーブルを接続する形状を有する筐体には適用することができないという課題があった。また、ツイストペアケーブルの対地平衡度の改善には効果がないという課題があった。   Moreover, in the technique disclosed in Patent Document 2 described above, a through hole is provided in the housing, and a filter is mounted in the through hole. Therefore, the housing has a shape for connecting a cable such as a connector instead of the through hole. Has a problem that it cannot be applied. In addition, there is a problem that the twisted pair cable is not effective in improving the ground balance.

さらに、上述した特許文献3では、ツイストペアケーブルの信号線の撚り合わせのピッチを変えているため、対地平衡度の改善は見込まれるものの、撚り合わせのピッチを固定する治具などの構造は明記されておらず、特許文献3内で示されているUSBケーブル以外では適用しにくいという課題があった。また、コモンモードノイズの伝搬抑制に対しては、環状のフェライトコアを挿入するために、ツイストペアケーブルの信号線と電源線、接地線を別途で巻かなければならず、装加に手間がかかるなどの課題があった。   Furthermore, in the above-mentioned Patent Document 3, since the twisting pitch of the twisted pair cable signal lines is changed, the ground balance is expected to be improved, but the structure such as a jig for fixing the twisting pitch is specified. However, there is a problem that it is difficult to apply other than the USB cable shown in Patent Document 3. In addition, to suppress propagation of common mode noise, the twisted pair cable signal line, power line, and ground line must be separately wound in order to insert the annular ferrite core, which takes time and effort. There were issues such as.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ツイストケーブルの対地平衡度を改善し、且つツイストケーブル上を流れるコモンモードノイズの伝搬を抑制することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to improve the degree of ground balance of a twisted cable and to suppress the propagation of common mode noise flowing on the twisted cable.

この発明に係るノイズフィルタは、芯線を挿通する少なくとも2つ以上の貫通孔を有する平板状の絶縁体で形成されるツイスト保持部材と、ツイスト保持部材の外周面に嵌合可能な環状の磁性体で形成される環状磁性部材とを備えるものである。   The noise filter according to the present invention includes a twist holding member formed of a flat plate-like insulator having at least two or more through holes through which a core wire is inserted, and an annular magnetic body that can be fitted to the outer peripheral surface of the twist holding member And an annular magnetic member formed of

この発明によれば、ツイストケーブルを構成する各芯線の撚り合わせを密に配置することができ、対地平衡度を改善し、コモンモードノイズの発生を低減することができる。また、各芯線を束ねて環状磁性部材を装着するため、ツイストケーブルのコモンモードインピーダンスを高めることができ、コモンモードノイズの伝搬を抑制することができる。   According to the present invention, the twisting of the core wires constituting the twist cable can be densely arranged, the ground balance can be improved, and the occurrence of common mode noise can be reduced. In addition, since the core members are bundled and the annular magnetic member is attached, the common mode impedance of the twisted cable can be increased, and propagation of common mode noise can be suppressed.

実施の形態1に係るノイズフィルタの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a noise filter according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るツイスト保持部材の構成を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a configuration of a twist holding member according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る環状磁性部材の構成を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a configuration of an annular magnetic member according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るノイズフィルタをツイストケーブルに装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore the twist cable with the noise filter which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るノイズフィルタをツイストケーブルに2つ装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore two twist filters with the noise filter which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係るノイズフィルタの構成を示す斜視図である。6 is a perspective view illustrating a configuration of a noise filter according to Embodiment 2. FIG.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るノイズフィルタの構成を示す斜視図である。
ノイズフィルタ1は、ツイスト保持部材2と環状磁性部材3を嵌合させて構成している。ツイスト保持部材2および環状磁性部材3の詳細を図2および図3に示す。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a noise filter according to Embodiment 1 of the present invention.
The noise filter 1 is configured by fitting a twist holding member 2 and an annular magnetic member 3. Details of the twist holding member 2 and the annular magnetic member 3 are shown in FIGS.

図2は、この発明の実施の形態1に係るツイスト保持部材の構成を示す斜視図である。
ツイスト保持部材2は、外径2aおよび幅2bを有する円盤形状の絶縁体で形成されている。また、ツイスト保持部材2には複数の貫通孔4が形成されている。該貫通孔4の内径は、ノイズフィルタ1を装着する対象となるツイストケーブルの各芯線の外径より大きい値に設定されている。また、貫通孔4の数は、装着するツイストケーブルの芯線の本数によって決まり、図2では2本の芯線を有するツイストペアケーブルを装着する場合を想定して2つの貫通孔4a,4bを設けている。
図2では、2本の芯線を有するツイストペアケーブルを装着する場合を想定したツイスト保持部材を示しているが、ツイストケーブルの芯線の数、および貫通孔4の数は適宜変更可能であり、ノイズフィルタ1は様々な種類および芯線を有するツイストケーブルに装着可能である。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the twist holding member according to Embodiment 1 of the present invention.
The twist holding member 2 is formed of a disk-shaped insulator having an outer diameter 2a and a width 2b. In addition, a plurality of through holes 4 are formed in the twist holding member 2. The inner diameter of the through hole 4 is set to a value larger than the outer diameter of each core wire of the twist cable to which the noise filter 1 is attached. Further, the number of through holes 4 is determined by the number of core wires of the twisted cable to be attached. In FIG. 2, two through holes 4a and 4b are provided on the assumption that a twisted pair cable having two core wires is attached. .
Although FIG. 2 shows a twist holding member that assumes a case where a twisted pair cable having two core wires is attached, the number of core wires of the twist cable and the number of through holes 4 can be changed as appropriate. 1 can be attached to twisted cables having various types and core wires.

図3は、この発明の実施の形態1に係る環状磁性部材の構成を示す斜視図である。
環状磁性部材3は、内径3a、幅3bおよび厚み3cを有する中空環形状を有している。環状磁性部材3の内径3aは、ツイスト保持部材2の外径2aと等しく、ツイスト保持部材2を環状磁性部材3に填め込むことが可能である。図3では、環状磁性部材3の幅3bと、ツイスト保持部材2の幅2bとを等しく構成しているが、当該構成に限定されるものではなく幅3bと幅2bとは異なっていてもよい。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the annular magnetic member according to Embodiment 1 of the present invention.
The annular magnetic member 3 has a hollow ring shape having an inner diameter 3a, a width 3b, and a thickness 3c. The inner diameter 3 a of the annular magnetic member 3 is equal to the outer diameter 2 a of the twist holding member 2, and the twist holding member 2 can be fitted into the annular magnetic member 3. In FIG. 3, the width 3b of the annular magnetic member 3 and the width 2b of the twist holding member 2 are configured to be equal. However, the configuration is not limited to this, and the width 3b and the width 2b may be different. .

ツイスト保持部材2に環状磁性部材3を嵌合し、ツイストケーブルに装着することにより、該環状磁性部材3がツイストケーブルの芯線に装着されたフェライトコアとして機能する。
フェライトコアは、円筒状態の磁性体のみで構成される部品であり、ツイストペアケーブルや差動伝送ケーブルにおいて、コモンモードに対するインピーダンスのみを高める効果を有することから、コモンモードノイズの伝搬抑制部材としてよく知られている。しかし、フェライトコアは出来合いのツイストペアケーブルに対して、追加で装着する部品であり、また、フェライトコア自体が大きな寸法を持ち、原価も高いという問題がある。しかし、この実施の形態1のノイズフィルタ1のように、ツイスト保持部材2と環状磁性部材3を嵌合して構成することにより、該環状磁性部材3がフェライトコアと等価なコモンモードノイズ抑制効果を発揮する。
By fitting the annular magnetic member 3 to the twist holding member 2 and attaching it to the twist cable, the annular magnetic member 3 functions as a ferrite core attached to the core wire of the twist cable.
A ferrite core is a component made up of only a magnetic material in a cylindrical state, and has the effect of increasing only the impedance to the common mode in twisted pair cables and differential transmission cables, so it is well known as a member for suppressing the propagation of common mode noise. It has been. However, the ferrite core is a component that is additionally attached to the ready-made twisted pair cable, and there is a problem that the ferrite core itself has large dimensions and high cost. However, like the noise filter 1 of the first embodiment, the twist holding member 2 and the annular magnetic member 3 are fitted to each other, so that the annular magnetic member 3 is equivalent to a ferrite core and has a common mode noise suppression effect. Demonstrate.

次に、ノイズフィルタ1をツイストケーブルに装着する方法について説明する。
図4は、この発明の実施の形態1によるノイズフィルタをツイストケーブルに装着させた状態を示す図である。
Next, a method for attaching the noise filter 1 to the twist cable will be described.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the noise filter according to the first embodiment of the present invention is attached to the twist cable.

まず、ツイストケーブル5の一端部にケーブルコネクタ6aを装着し、他端部にはケーブルコネクタを装着しない状態でノイズフィルタ1の装着を開始する。
ケーブルコネクタが装着されていない側の2本の芯線を1対として撚りを付け、撚りを付けた芯線をそれぞれ、ツイスト保持部材2の貫通孔4aおよび貫通孔4bに挿通する。このとき、1本の芯線を1つの貫通孔に挿通させる。さらに貫通孔4a,4bから出てきた2本の芯線を束ねて引っ張り、ツイストケーブル5の撚りピッチを狭める。撚りのピッチが十分に狭くなったツイストケーブル5の冗長な部分を切断し、ケーブルコネクタ6bを取り付ける。これにより、ケーブルコネクタ6b近傍において撚りのピッチが密なツイストケーブル5が形成される。
First, the cable connector 6a is attached to one end of the twisted cable 5, and the attachment of the noise filter 1 is started without attaching the cable connector to the other end.
The two core wires on the side where the cable connector is not attached are twisted as a pair, and the twisted core wires are inserted into the through hole 4a and the through hole 4b of the twist holding member 2, respectively. At this time, one core wire is inserted through one through hole. Further, the two core wires coming out of the through holes 4a and 4b are bundled and pulled to narrow the twisting pitch of the twisted cable 5. A redundant portion of the twisted cable 5 having a sufficiently narrow twist pitch is cut, and the cable connector 6b is attached. As a result, the twisted cable 5 having a dense twisting pitch in the vicinity of the cable connector 6b is formed.

なお、装着した1つのノイズフィルタ1では各芯線が十分に保持されない場合に、ツイストケーブル5の撚りのピッチが狭まらず、撚りが解けてしまうことが想定される。このような場合におけるノイズフィルタ1の装着例を図5に示している。
まず1つ目のノイズフィルタ1を上述した方法により装着し、ツイストケーブル5の2本の芯線を保持および固定する。さらに1つ目のノイズフィルタ1の貫通孔4a,4bから出てきた2本の芯線を1対としてさらに撚りを付け、撚りを付けた芯線をそれぞれツイスト保持部材2´の貫通孔4a´,4b´に挿通する。貫通孔4a´,4b´から出てきた2本の芯線を束ねて引っ張り、ツイストケーブル5の撚りピッチを狭め、冗長な部分を切断し、ケーブルコネクタ6bを取り付ける。これにより、1つ目のノイズフィルタ1と2つ目のノイズフィルタ1´の間に区間Aにおいて撚りを密に保持することができる。
In addition, when each core wire is not fully hold | maintained with the one noise filter 1 with which it mounted | worn, it is assumed that the twist pitch of the twisted cable 5 is not narrowed but untwisted. An example of mounting the noise filter 1 in such a case is shown in FIG.
First, the first noise filter 1 is attached by the method described above, and the two core wires of the twisted cable 5 are held and fixed. Further, the two core wires coming out from the through holes 4a and 4b of the first noise filter 1 are further twisted as a pair, and the twisted core wires are respectively connected to the through holes 4a 'and 4b of the twist holding member 2'. Insert ´. The two core wires coming out of the through holes 4a ′ and 4b ′ are bundled and pulled, the twisting pitch of the twisted cable 5 is narrowed, the redundant portion is cut, and the cable connector 6b is attached. Thereby, a twist can be kept densely in the section A between the first noise filter 1 and the second noise filter 1 ′.

以上のように、この実施の形態1によれば、撚りを付けた芯線を挿通させ、各芯線を保持するツイスト保持部材2を備えるように構成したので、よりピッチが密なツイストケーブルを形成することができ、ツイストケーブルの各芯線を構成する各導線の電気的な特性の差をより細かく平均化することができ、対地平衡度を向上させることができる。さらに、ツイストケーブルにより伝送される信号がコモンモードノイズに変換されるレベルを抑えることができる。   As described above, according to the first embodiment, since the twisted core wire is inserted and the twist holding member 2 that holds each core wire is provided, a twist cable having a denser pitch is formed. The difference in the electrical characteristics of the conductors constituting each core wire of the twisted cable can be averaged more finely, and the degree of ground balance can be improved. Furthermore, the level at which the signal transmitted by the twist cable is converted into common mode noise can be suppressed.

また、この実施の形態1によれば、ツイスト保持部材2に環状磁性部材3を嵌合させたノイズフィルタ1をツイストケーブルの芯線に挿通するように構成したので、環状磁性部材3が芯線に装着されたフェライトコアとして機能し、フェライトコアと等価なコモンモードノイズ抑制効果を得ることができる。これにより、対地平衡度の向上と同時に、コモンモードノイズ伝搬の抑制を実現することができる。   Further, according to the first embodiment, since the noise filter 1 in which the annular magnetic member 3 is fitted to the twist holding member 2 is configured to be inserted into the core wire of the twist cable, the annular magnetic member 3 is attached to the core wire. It is possible to obtain a common mode noise suppression effect equivalent to the ferrite core. Thereby, suppression of common mode noise propagation can be realized simultaneously with improvement of the degree of ground balance.

さらに、この実施の形態1によれば、1つ目のノイズフィルタ1を装着してツイストケーブルを固定した後、さらに2つ目のノイズフィルタ1´を装着し、ツイストケーブルにより密なピッチで撚りを持たせるように構成したので、対地平衡度をより向上させることができる。   Further, according to the first embodiment, after the first noise filter 1 is mounted and the twist cable is fixed, the second noise filter 1 ′ is further mounted and twisted at a dense pitch by the twist cable. Since it has comprised so that it may have, ground balance degree can be improved more.

なお、上述した実施の形態1では、2本の芯線を有するツイストケーブルにノイズフィルタを装着する例を示したが、芯線の数は適宜変更可能である。芯線の種類や数に対応した貫通孔を設けることにより、様々なツイストケーブルに装着することができる。   In the first embodiment described above, an example in which a noise filter is attached to a twisted cable having two core wires has been described. However, the number of core wires can be changed as appropriate. By providing a through hole corresponding to the type and number of core wires, it can be attached to various twisted cables.

実施の形態2.
上述した実施の形態1では、円盤状のツイスト保持部材2と円環状の環状磁性部材3でノイズフィルタ1を構成する例を示したが、ツイスト保持部材および環状磁性部材の形状は、その他の形状で置き換えて構成することができる。
図6は、この発明の実施の形態2に係るノイズフィルタの構成を示す斜視図である。
図6に示すノイズフィルタ11は、6角形の平板状絶縁体のツイスト保持部材12、および6角環状の環状磁性部材13で構成されている。ツイスト保持部材12と環状磁性部材13は、互いに嵌合可能な形状およびサイズで構成されている。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the example in which the noise filter 1 is configured by the disk-shaped twist holding member 2 and the annular annular magnetic member 3 has been described. However, the twist holding member and the annular magnetic member have other shapes. And can be configured.
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the noise filter according to Embodiment 2 of the present invention.
The noise filter 11 shown in FIG. 6 includes a hexagonal plate-like insulator twist holding member 12 and a hexagonal annular magnetic member 13. The twist holding member 12 and the annular magnetic member 13 are configured with shapes and sizes that can be fitted to each other.

ノイズフィルタ11は、貫通孔を有する平板状の絶縁体で形成されるツイスト保持部材12、および環状の磁性体で形成される環状磁性部材13を備えていれば、実施の形態1と同様の機能を実現することができる。ツイスト保持部材12および環状磁性部材13の形状は、ノイズフィルタの機能にほとんど影響を与えることがない。すなわち、図6の形状を有するノイズフィルタ11を用いた場合、あるいはその他の形状を有するノイズフィルタを用いた場合にも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   The noise filter 11 has the same function as that of the first embodiment as long as the noise filter 11 includes a twist holding member 12 formed of a flat plate-like insulator having a through hole and an annular magnetic member 13 formed of an annular magnetic body. Can be realized. The shape of the twist holding member 12 and the annular magnetic member 13 hardly affects the function of the noise filter. That is, when the noise filter 11 having the shape shown in FIG. 6 is used, or when a noise filter having another shape is used, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

上述のように環状磁性部材3,13の形状は種々構成可能であり、少なくとも連続した環状形状(円、四角、六角など種々適用可能)で形成された磁性部材であればよい。また、磁性部材を2つの半円形状、あるいは2つ以上の円弧形状に分けて形成し、ノイズフィルタ構成時に環状に組み合わせる手法を用いてもよい。なお2つ以上の磁性部材を環状に組み合わせる場合には、各磁性部材を隙間なく密着させ連続した環状形状を形成する。一方、ツイスト保持部材2,12は、ツイストケーブル5の撚りを保持する強度を有した部材および形状、且つ環状磁性部材3,13に勘合可能な形状であればよい。   As described above, the shapes of the annular magnetic members 3 and 13 can be variously configured as long as they are magnetic members formed in at least a continuous annular shape (applicable to various shapes such as a circle, a square, and a hexagon). In addition, a method may be used in which the magnetic member is divided into two semicircular shapes or two or more arc shapes and combined in a ring shape when the noise filter is configured. When two or more magnetic members are combined in an annular shape, the respective magnetic members are brought into close contact with each other to form a continuous annular shape. On the other hand, the twist holding members 2 and 12 may be any members and shapes having the strength to hold the twist of the twist cable 5 and shapes that can be fitted to the annular magnetic members 3 and 13.

以上のように、この実施の形態2によれば、ツイスト保持部材および環状磁性部材の形状は種々変更した場合にも、実施の形態1と同様な対地平衡度の改善効果、およびコモンモードノイズ伝搬抑制効果を得ることができ、ノイズフィルタの形状に柔軟性を持たせることができる。   As described above, according to the second embodiment, even when the shapes of the twist holding member and the annular magnetic member are variously changed, the ground balance improvement effect similar to that of the first embodiment, and the common mode noise propagation can be achieved. The suppression effect can be obtained, and the shape of the noise filter can be given flexibility.

なお、上述した実施の形態1および実施の形態2では、円形の貫通孔を設ける構成を示したが、ツイストケーブルの各芯線が挿通可能な形状であれば適宜変更可能である。   In addition, in Embodiment 1 and Embodiment 2 mentioned above, although the structure which provides a circular through-hole was shown, if it is the shape which can insert each core wire of a twist cable, it can change suitably.

また、上述した実施の形態1および実施の形態2において、ツイスト保持部材2,12の幅2bは、芯線を構成する導体や絶縁被覆の張力によって破損することのない強度を確保可能な値の範囲内であれば、適宜変更可能である。   Further, in the first and second embodiments described above, the width 2b of the twist holding members 2 and 12 is a value within a range that can ensure a strength that is not damaged by the tension of the conductor constituting the core wire or the insulation coating. If it is within, it can be changed as appropriate.

さらに、上述した実施の形態1および実施の形態2において、環状磁性部材3,13はノイズフィルタを装着するケーブルに対して、コモンモードに対するインピーダンスのみを高めることでコモンモードノイズの伝播を抑制する機能を有する。そのため、環状磁性部材3,13の好適な幅3bあるいは厚み3cは、磁性部材のインピーダンスと対応付けられる。また、一般的に磁性材料のインピーダンスにはインダクタンスが支配的に作用するため、コモンモードノイズの抑制量は磁性材料のインダクタンスに依存し、当該インダクタンスを求める過程から環状磁性部材3,13の好適なサイズが算出可能である。具体的には、環状磁性部材3,13の厚み3cが増すことによりインダクタンス値が大きくなり、環状磁性部材3,13の幅3bが増すことによりインダクタンス値が大きくなる。   Furthermore, in Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, the annular magnetic members 3 and 13 have a function of suppressing propagation of common mode noise by increasing only the impedance with respect to the common mode with respect to the cable to which the noise filter is attached. Have Therefore, the suitable width 3b or thickness 3c of the annular magnetic members 3 and 13 is associated with the impedance of the magnetic member. In general, since inductance acts dominantly on the impedance of the magnetic material, the amount of suppression of common mode noise depends on the inductance of the magnetic material. The size can be calculated. Specifically, the inductance value increases as the thickness 3c of the annular magnetic members 3 and 13 increases, and the inductance value increases as the width 3b of the annular magnetic members 3 and 13 increases.

すなわち、インピーダンスが高いか低いかによって、ノイズフィルタが効果的であるか否かが決定される。この際インピーダンスが高いか低いかの基準は、当該ノイズフィルタを挿入する回路や装置が持つコモンモードインピーダンスの数値によって決定される。コモンモードインピーダンスが高い場合は、より大きなインダクタンス値を有する環状磁性部材3,13が必要となり、コモンモードインピーダンスが低い場合は、小さなインダクタンス値を有する環状磁性部材3,13であってもノイズを抑制することができる。   That is, whether the noise filter is effective is determined depending on whether the impedance is high or low. At this time, the criterion of whether the impedance is high or low is determined by the numerical value of the common mode impedance of the circuit or device in which the noise filter is inserted. When the common mode impedance is high, the annular magnetic members 3 and 13 having a larger inductance value are required. When the common mode impedance is low, the annular magnetic members 3 and 13 having a small inductance value are suppressed. can do.

環状磁性部材3,13の好適な幅3bおよび厚み3cの具体的な算出は、例えば以下のように構成される。
・あるコモンモードインピーダンスを有する機器からのノイズ伝播を抑制する場合
まず、伝播するノイズの周波数において、機器のコモンモードインピーダンスよりも大きなインピーダンスを有するノイズフィルタを構成し、当該インピーダンスを得るためのインダクタンスを以下の式(1)より算出する。
Z=2πf・L ・・・(1)
Z[Ω]:磁性材料のインピーダンス、π:円周率、f[Hz]:コモンモードノイズの周波数、L[H]:磁性材料のインダクタンス
式(1)により算出したインダクタンスを得るための環状磁性部材3,13の寸法値や物性値を以下の式(2)に基づいて算出する。

Figure 2013247190

W[m]:円筒長、π:円周率、μ0:(真空の透磁率=4×π×10-7)、μr:磁性体の比透磁率、Rout[m]:外半径、Rin[m]:内半径、ln( ):自然対数をとる演算子
式(2)により算出した値に基づいて環状磁性部材3,13の幅3bおよび厚み3cを決定し、ノイズフィルタを構成する。 The specific calculation of the suitable width 3b and thickness 3c of the annular magnetic members 3 and 13 is configured as follows, for example.
・ When suppressing noise propagation from a device with a certain common mode impedance First, at the frequency of the propagating noise, a noise filter having an impedance larger than the common mode impedance of the device is constructed, and an inductance for obtaining the impedance is set. It calculates from the following formula | equation (1).
Z = 2πf · L (1)
Z [Ω]: Impedance of magnetic material, π: Circumference ratio, f [Hz]: Frequency of common mode noise, L [H]: Inductance of magnetic material Ring magnetism to obtain inductance calculated by equation (1) The dimension values and physical property values of the members 3 and 13 are calculated based on the following equation (2).
Figure 2013247190

W [m]: cylinder length, π: circularity, μ0: (vacuum permeability = 4 × π × 10 −7 ), μr: relative permeability of magnetic material, Rout [m]: outer radius, Rin [ m]: inner radius, ln (): operator taking natural logarithm Based on the value calculated by the equation (2), the width 3b and the thickness 3c of the annular magnetic members 3 and 13 are determined, and a noise filter is configured.

・ある実装制約を有する環境に配線したケーブルのノイズ伝播を抑制する場合
まず、ケーブルや配線環境によって定まるノイズフィルタの寸法値、またはノイズフィルタの磁性体の物性値を上述した式(2)に代入し、得られるインダクタンス値を算出する。さらに上述した式(1)により、算出したインダクタンス値と伝播するノイズの周波数から得られるインピーダンスを算出する。算出したインピーダンスから必要なノイズの減衰量が得られるかを解析し、十分な減衰量が得られない場合にはノイズフィルタの寸法や磁性体の物性のうち、変更可能なパラメータを調整する、あるいは多数のノイズフィルタを組み合わせて用いる。以上により、環状磁性部材3,13の幅3bおよび厚み3cを決定し、ノイズフィルタを構成する。
• When suppressing noise propagation of cables wired in an environment with certain mounting constraints First, substitute the noise filter dimensions or the physical properties of the noise filter magnetic material determined by the cable and wiring environment into the above formula (2). Then, the obtained inductance value is calculated. Further, the impedance obtained from the calculated inductance value and the frequency of the propagating noise is calculated by the above-described equation (1). Analyze whether the required noise attenuation can be obtained from the calculated impedance, and if sufficient attenuation is not obtained, adjust the parameters that can be changed among the dimensions of the noise filter and the physical properties of the magnetic material, or A large number of noise filters are used in combination. As described above, the width 3b and the thickness 3c of the annular magnetic members 3 and 13 are determined to constitute a noise filter.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1,1´,11 ノイズフィルタ、2,12 ツイスト保持部材、3,3´,13 環状磁性部材、4,4´,4a,4b,4a´,4b´ 貫通孔、5 ツイストケーブル、6a,6b ケーブルコネクタ。   1, 1 ', 11 Noise filter, 2, 12 Twist holding member, 3, 3', 13 Annular magnetic member, 4, 4 ', 4a, 4b, 4a', 4b 'Through hole, 5 Twist cable, 6a, 6b Cable connector.

Claims (4)

少なくとも2本以上の芯線を有するツイストケーブルを伝搬するノイズを抑制するノイズフィルタであって、
前記芯線を挿通する少なくとも2つ以上の貫通孔を有する平板状の絶縁体で形成されるツイスト保持部材と、
前記ツイスト保持部材の外周面に嵌合可能な環状の磁性体で形成される環状磁性部材とを備えたことを特徴とするノイズフィルタ。
A noise filter that suppresses noise propagating through a twisted cable having at least two core wires,
A twist holding member formed of a flat plate-like insulator having at least two or more through holes through which the core wire is inserted;
A noise filter comprising: an annular magnetic member formed of an annular magnetic body that can be fitted to the outer peripheral surface of the twist holding member.
前記ツイスト保持部材は、円盤状の絶縁体で形成され、
前記環状磁性部材は、前記ツイスト保持部材の外周面に嵌合可能な円環状の磁性体で形成されることを特徴とする請求項1記載のノイズフィルタ。
The twist holding member is formed of a disk-shaped insulator,
The noise filter according to claim 1, wherein the annular magnetic member is formed of an annular magnetic body that can be fitted to an outer peripheral surface of the twist holding member.
前記ツイスト保持部材は、6角形の平板状の絶縁体で形成され、
前記環状磁性部材は、前記ツイスト保持部材の外周面に嵌合可能な6角環状の磁性体で形成されることを特徴とする請求項1記載のノイズフィルタ。
The twist holding member is formed of a hexagonal flat insulator.
The noise filter according to claim 1, wherein the annular magnetic member is formed of a hexagonal annular magnetic body that can be fitted to an outer peripheral surface of the twist holding member.
少なくとも2本以上の芯線を有するツイストケーブルと、
撚り合わせた前記少なくとも2本以上の芯線を挿通する貫通孔を前記芯線の本数と同一数設けた平板状の絶縁体で形成されるツイスト保持部材と、環状の磁性体で形成され前記ツイスト保持部材の外周面に嵌合される環状磁性部材とで構成される少なくとも1つ以上のノイズフィルタと、
前記ノイズフィルタの貫通孔に挿通された少なくとも2本以上の芯線の両端部を束ねて保持する1対のケーブルコネクタとを備えた信号伝送用ケーブル。
A twisted cable having at least two core wires;
A twist holding member formed of a flat plate-like insulator provided with the same number of through holes through which the at least two core wires twisted together are provided, and the twist holding member formed of an annular magnetic body At least one noise filter composed of an annular magnetic member fitted to the outer peripheral surface of
A signal transmission cable comprising: a pair of cable connectors that bundle and hold both ends of at least two core wires inserted through the through holes of the noise filter.
JP2012118708A 2012-05-24 2012-05-24 Noise filter and signal transmission cable Pending JP2013247190A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012118708A JP2013247190A (en) 2012-05-24 2012-05-24 Noise filter and signal transmission cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012118708A JP2013247190A (en) 2012-05-24 2012-05-24 Noise filter and signal transmission cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013247190A true JP2013247190A (en) 2013-12-09

Family

ID=49846758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012118708A Pending JP2013247190A (en) 2012-05-24 2012-05-24 Noise filter and signal transmission cable

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013247190A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105390194A (en) * 2014-09-02 2016-03-09 罗伯特·博世有限公司 Conductor module and electrochemical accumulator having such conductor module
JP2016119375A (en) * 2014-12-19 2016-06-30 ホシデン株式会社 Photoelectric conversion module and active optical cable
JP2017148105A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社大一商会 Game machine
JP2019079782A (en) * 2017-10-25 2019-05-23 矢崎総業株式会社 Branch connector and communication network
KR102014763B1 (en) * 2019-06-24 2019-10-23 (주)탑환경기술 Leak examination apparatus and method of pipeline
JP7114787B1 (en) * 2021-08-26 2022-08-08 星和電機株式会社 Conductor part twisting jig

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105390194A (en) * 2014-09-02 2016-03-09 罗伯特·博世有限公司 Conductor module and electrochemical accumulator having such conductor module
JP2016119375A (en) * 2014-12-19 2016-06-30 ホシデン株式会社 Photoelectric conversion module and active optical cable
JP2017148105A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社大一商会 Game machine
JP2019079782A (en) * 2017-10-25 2019-05-23 矢崎総業株式会社 Branch connector and communication network
JP7044606B2 (en) 2017-10-25 2022-03-30 矢崎総業株式会社 Branch connector and communication network
KR102014763B1 (en) * 2019-06-24 2019-10-23 (주)탑환경기술 Leak examination apparatus and method of pipeline
JP7114787B1 (en) * 2021-08-26 2022-08-08 星和電機株式会社 Conductor part twisting jig

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013247190A (en) Noise filter and signal transmission cable
US9324478B2 (en) High-speed data cable with shield connection
CN103515017B (en) Multipair differential signal transmission cable
US10438724B2 (en) Data cable
JP6571675B2 (en) cable
JP2015505634A (en) Data cable
JP2011244418A (en) Common mode noise filter, signal transmission cable and cable relay connector
US20140232505A1 (en) Coil structure and electronic device
JP5088898B2 (en) Inductance element
JP2005318539A (en) Differential transmission circuit and common-mode choke coil
JP5244492B2 (en) Waveform distortion reducing member and communication line provided with the waveform distortion reduction member
US20070008075A1 (en) Signal coupling device
WO2012049890A1 (en) Denoising filter
JP2019036538A (en) Connector arrangement
JP2005285738A (en) Interface cable
JP7004209B2 (en) Differential transmission cable module
JP6524372B1 (en) Cable connector
JP2019213186A (en) Electronic component and electronic control unit
JP4292274B2 (en) Circuit for small amplitude operation signal
JP2020061341A (en) Cable connector
WO2021260889A1 (en) Connector
US11875923B2 (en) Noise reduction element
JP2007129721A (en) Power line communication system, and power source cable and plug therefor
JP6602518B1 (en) Noise filter circuit
US4388486A (en) Shielded line