JP3592814B2

JP3592814B2 - Passive equipment

Info

Publication number: JP3592814B2
Application number: JP30238195A
Authority: JP
Inventors: 祐次伊藤; 朋英信田; 勇人大迫; 一浩増澤
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2015-11-21
Also published as: JPH09148143A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、衛星放送を共同受信するシステムや、ＣＡＴＶシステムに用いて好適な分岐器、分配器等の受動機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、受動機器として、高周波入力信号を等分配して出力したり、高周波入力信号の一部を抽出して１つまたは複数の分岐端子へ出力する一方、その残りの入力信号を出力端子に出力する分岐器や分配器が知られている。このような分岐器や分配器は、集合住宅において衛星放送を共同受信するシステムや、ＣＡＴＶシステムのタップオフ等に用いられている。
【０００３】
さて、分岐器、分配器では、高周波信号を分岐・分配する機能以外にも電流通過機能を持たせる場合が多い。その一例としては、分岐器、分配器の出力端側から入力端側へＢＳコンバータ用の駆動電流を供給するものが挙げられる。
図３は、こうした電流通過機能を備える受動機器である分岐器の一構成例を示す回路図である。この図に示す分岐器は、入力端ＩＮに供給される高周波入力信号を分岐端ＢＲへ分岐出力すると共に、出力端ＯＵＴへ出力する１分岐器である。
【０００４】
この１分岐器は、直流信号をカットして高周波信号を通過させるバイパスコンデンサＣ１〜Ｃ３と、トランス結合により分岐出力を発生する分岐トランスＴＲと、このトランスＴＲの出力側に設けられ、分岐出力インピーダンスを整合させる抵抗Ｒと、上述した電流通過機能を具現するチョークコイルＣＨ１，ＣＨ２およびコンデンサＣ_Ｔとから構成されている。
上記構成による１分岐器では、チョークコイルＣＨ１，ＣＨ２のインダクタンスＬと、基板／コイル間の浮遊容量Ｃとにより発生するトラップ（ＬＣ共振回路）が入力端ＩＮと出力端ＯＵＴとの間の挿入損失特性を劣化させる。その為、チョークコイルＣＨ１，ＣＨ２に対して上記コンデンサＣ_Ｔを容量結合させてトラップの共振点を分岐器の使用周波数帯域よりも低域側へシフトさせ、分岐器の挿入損失特性を実効的に改善している。
【０００５】
ところで、チョークコイルＣＨ１，ＣＨ２およびコンデンサＣ_Ｔを用いてトラップの共振点を低域側へシフトさせる手法では、部品点数の削減や製造工程の簡略化といった製品コスト低減策に対応できず、また、近年のＢＳ・ＣＳ放送あるいはＣＡＴＶ（ケーブルテレビジョン）の普及に伴い、低域から高域にわたって均一で安定した挿入損失特性が要求されているという背景もあり、１つのチョークコイルで電流通過機能を実現させている。
【０００６】
１つのチョークコイルを用いて上記の要求を満たすには、プリント基板に実装されたチョークコイルと、当該基板の接地パターンとの間に発生する浮遊容量成分を如何に低減させるかがポイントになる。
その為、従来では、図４に示すように、低誘電率の絶縁スペーサ２をプリント基板ＰＷＢとチョークコイル１との間に介在させて基板実装し、これによりコイル１と基板ＰＷＢとを所定の間隔で一定に保持する構造として浮遊容量を低減させてトラップの影響を抑えるようにしており、この技術の詳細については実開平６−３４２１２号に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に開示される装置においては、トラップの影響を抑えるために絶縁スペーサ２が必須になるので、部品点数が増加してコストアップを招致するという問題がある。
また、部品実装に際しては、予め絶縁スペーサ２の両端部に設けられている貫通孔にチョークコイル１のリードを通した状態にしておく必要があり、この為、作業性が低下して部品の自動実装化が難しくなるという弊害も生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、作業性の低下やコストアップを招致することなく、トラップの影響を防止し得る分岐器、分配器等の受動機器を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、入出力端子間に電流通過用のチョークコイルを備える受動機器において、少なくとも、幅Ｗが前記チョークコイルの幅以上であり、長さＬが前記チョークコイルのコイル部分の長さ以上の寸法からなる開口部を、当該チョークコイルが対向配置される基板位置に穿設すると共に、この開口部の周囲に基板の接地パターンを敷設することを特徴としている。
【０００９】
本発明では、チョークコイルが対向配置される基板位置に、周囲を接地パターンで囲んだ開口部を設けることによって、基板とチョークコイルとの間隙に空気の誘電率を介在させて浮遊容量成分を少なくし、トラップの影響を低減している。
つまり、単に基板に開口部を穿設するだけで浮遊容量成分を少なくしてトラップの影響を低減できるので、絶縁スペーサを介在させる従来のもののように、作業性の低下やコストアップを招致することなく、トラップの影響を低減することが可能になっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による分岐器、分配器等の受動機器は、衛星放送を共同受信するシステムあるいはＣＡＴＶシステムの設備機器などに適用され得る。以下では、本発明の実施の形態である分岐器を実施例として図面を参照して説明する。
なお、本実施例は前述した従来例と同様に１つのチョークコイル１を用いて電流通過機能を具現するものであるから、その回路構成については説明を省略する。この実施例が従来例と異なる点は、チョークコイル１が装着される基板形態にあり、それについて図１を参照して説明する。
【００１１】
まず、図１は分岐器におけるチョークコイル１の実装形態を説明する為の図であり、同図（イ）はプリント基板ＰＷＢを実装面から見た正面図、同図（ロ）は断面図、同図（ハ）はプリント基板ＰＷＢをパターン面から見た背面図である。
これら図１（イ）〜（ハ）において、２ａ，２ｂはプリント基板ＰＷＢの回路パターンＣＰに穿設されたリード挿入用の孔である。この孔２ａ，２ｂを介してチョークコイル１のリードがプリント基板ＰＷＢの裏面の回路パターンＣＰにハンダ固定される。ＥＡは、孔２ａ，２ｂを介して実装されたチョークコイル１に対向配置される開口部であり、幅Ｗ×長さＬで基板ＰＷＢを切り欠いたものである。
【００１２】
開口部ＥＡの寸法は、少なくとも幅Ｗがチョークコイル１の幅以上であって、長さＬが当該チョークコイル１に巻かれているコイル部分の長さＣＬ以上で且つ孔２ａ，２ｂまでの長さであることが要求される。また、開口部ＥＡは、図１（ハ）に図示する通り、接地パターンＧＰに取囲まれる位置に配置されることが要求される。
このように、チョークコイル１の取り付け位置に対向し、少なくとも幅Ｗがチョークコイル１の幅以上であって、長さＬが当該チョークコイル１に巻かれているコイル部分の長さＣＬ以上となる寸法の開口部ＥＡを接地パターンＧＰに取囲まれるようにしたのは、プリント基板ＰＷＢとチョークコイル１との間隙に空気の誘電率を介在させることによって、浮遊容量成分を少なくしてトラップの影響を低減する為である。
【００１３】
図２は、こうした開口部ＥＡの有無による分岐器の挿入損失特性を対比した図であり、図中の実線で示す特性が開口部ＥＡを設けた場合を表わし、一方、破線で示す特性が開口部ＥＡが無い場合を表わしている。
この図から明らかなように、開口部ＥＡを設けた場合には、５００ＭＨｚ付近で発生していたトラップの影響が０．４ｄＢ向上し、この結果、低域から高域にわたって均一で安定した特性を得ることが可能になる。
【００１４】
したがって、本発明では、プリント基板ＰＷＢに上記関係で開口部ＥＡを穿設するだけで浮遊容量成分が少なくなるので、従来のように、絶縁スペーサ２を用いる必要がなくなり、これ故、作業性の低下やコストアップを招致することなく、トラップの影響を低減することが可能になる訳である。
なお、上述した実施例では、分岐器を一例に挙げて説明したが、これは勿論、電流通過用のチョークコイルを備える分配器等の受動機器であれば同様に適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、チョークコイルが配置される基板位置に、周囲を接地パターンで囲んだ開口部を設けることによって、基板とチョークコイルとの間隙に空気の誘電率を介在させて浮遊容量成分を少なくし、トラップの影響を低減しているので、絶縁スペーサを介在させる従来のもののように、作業性の低下やコストアップを招致することなく、トラップの影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるチョークコイル１の基板装着形態を説明するための図である。
【図２】開口部ＥＡの有無による分岐器の挿入損失特性を対比する特性図である。
【図３】従来例を説明するための図である。
【図４】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
１チョークコイル
ＥＡ開口部
ＧＰ接地パターン
ＰＷＢプリント基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a passive device such as a branching device and a distributor suitable for use in a system for jointly receiving satellite broadcasting and a CATV system, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a passive device, a high-frequency input signal is equally distributed and output, or a part of the high-frequency input signal is extracted and output to one or more branch terminals, while the remaining input signal is output to an output terminal. Output branching devices and distributors are known. Such a branching device or a distributor is used for a system for jointly receiving satellite broadcasting in an apartment house, a tap-off of a CATV system, and the like.
[0003]
By the way, the branching device and the distributor often have a current passing function in addition to the function of branching / distributing a high-frequency signal. As an example, there is a device that supplies a drive current for the BS converter from the output end side of the branching device or the distributor to the input end side.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a branching device which is a passive device having such a current passing function. The branching device shown in this drawing is a single branching device that branches and outputs the high-frequency input signal supplied to the input terminal IN to the branch terminal BR and outputs the signal to the output terminal OUT.
[0004]
The one branching device is provided with bypass capacitors C1 to C3 for cutting a DC signal and passing a high-frequency signal, a branching transformer TR for generating a branching output by transformer coupling, and an output side of the transformer TR, and a branching output impedance. a resistor R aligning the, and a choke coil CH1, CH2 and capacitor C _T embodying the current passing function described above.
In the single branching device having the above configuration, a trap (LC resonance circuit) generated by the inductance L of the choke coils CH1 and CH2 and the stray capacitance C between the substrate and the coil causes an insertion loss between the input terminal IN and the output terminal OUT. Deteriorate characteristics. Therefore, with respect to the choke coil CH1, CH2 by capacitive coupling the capacitor C _T than the use frequency band of the branching device the resonance point of the trap is shifted to the low frequency side, the insertion loss characteristics of the branching unit effectively Has improved.
[0005]
Incidentally, in the method of shifting the resonance point of the trap to the low frequency side by using a choke coil CH1, CH2 and capacitor C _T, can not correspond to the product cost reduction measures such simplification reduced and the manufacturing process of parts, also, With the spread of BS / CS broadcasting or CATV (cable television) in recent years, there has been a demand for uniform and stable insertion loss characteristics from low to high frequencies. Has been realized.
[0006]
The key to satisfying the above requirements using one choke coil is how to reduce the stray capacitance component generated between the choke coil mounted on the printed board and the ground pattern of the board.
For this reason, conventionally, as shown in FIG. 4, an insulating spacer 2 having a low dielectric constant is mounted between the printed circuit board PWB and the choke coil 1 and mounted on the board, whereby the coil 1 and the board PWB are fixed to a predetermined position. The structure for keeping the distance constant is to reduce the stray capacitance to suppress the influence of the trap, and the details of this technique are disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-34212.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the device disclosed in the above-mentioned publication, the insulating spacer 2 is indispensable in order to suppress the influence of the trap, so that there is a problem that the number of components is increased and the cost is increased.
In mounting components, it is necessary to pass through the through-holes formed at both ends of the insulating spacer 2 in advance so that the leads of the choke coil 1 are passed through. There is also an adverse effect that mounting is difficult.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a passive device such as a branching device or a distributor that can prevent the influence of a trap without inviting a decrease in workability and an increase in cost. The purpose is.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a passive device including a choke coil for passing current between input and output terminals, at least a width W is equal to or larger than a width of the choke coil, and a length L is set to a length of the choke coil. An opening having a dimension equal to or greater than the length of the coil portion is formed in a position of the board where the choke coil is arranged to face, and a ground pattern of the board is laid around the opening.
[0009]
In the present invention, by providing an opening surrounded by a ground pattern at the position of the substrate where the choke coil is disposed to be opposed, the dielectric constant of air is interposed in the gap between the substrate and the choke coil to reduce the stray capacitance component. And reduce the effects of traps.
In other words, the effect of traps can be reduced by simply reducing the stray capacitance component by simply drilling an opening in the substrate, which leads to a decrease in workability and an increase in cost as in the conventional device in which an insulating spacer is interposed. Therefore, the effect of the trap can be reduced.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The passive devices such as the branching device and the distributor according to the present invention can be applied to a system for jointly receiving satellite broadcasts or CATV system equipment. Hereinafter, a branching device according to an embodiment of the present invention will be described as an example with reference to the drawings.
In this embodiment, the current passing function is realized by using one choke coil 1 as in the above-described conventional example, and the description of the circuit configuration is omitted. This embodiment is different from the conventional example in the form of a board on which the choke coil 1 is mounted, which will be described with reference to FIG.
[0011]
First, FIG. 1 is a diagram for explaining a mounting mode of a choke coil 1 in a branching device, wherein FIG. 1A is a front view of a printed circuit board PWB viewed from a mounting surface, and FIG. FIG. 3C is a rear view of the printed circuit board PWB viewed from the pattern surface.
In FIGS. 1A to 1C, reference numerals 2a and 2b denote holes for inserting leads formed in the circuit pattern CP of the printed circuit board PWB. The leads of the choke coil 1 are soldered to the circuit pattern CP on the back surface of the printed board PWB via the holes 2a and 2b. EA is an opening arranged opposite to the choke coil 1 mounted via the holes 2a and 2b, and is formed by cutting out the substrate PWB with a width W × length L.
[0012]
The dimensions of the opening EA are as follows: at least the width W is equal to or greater than the width of the choke coil 1, the length L is equal to or greater than the length CL of the coil portion wound around the choke coil 1, and the length to the holes 2a and 2b. It is required to be. The opening EA is required to be arranged at a position surrounded by the ground pattern GP, as shown in FIG.
As described above, at least the width W is equal to or greater than the width of the choke coil 1 and the length L is equal to or greater than the length CL of the coil portion wound around the choke coil 1, facing the mounting position of the choke coil 1. The size of the opening EA is surrounded by the ground pattern GP because the dielectric constant of air is interposed in the gap between the printed circuit board PWB and the choke coil 1 so that the stray capacitance component is reduced and the influence of the trap is reduced. It is for reducing.
[0013]
FIG. 2 is a diagram comparing the insertion loss characteristics of the branching device depending on the presence or absence of the opening EA. The characteristic shown by the solid line in the figure represents the case where the opening EA is provided, while the characteristic shown by the broken line is the characteristic of the opening. The case where there is no section EA is shown.
As is clear from this figure, when the opening EA is provided, the influence of the trap generated around 500 MHz is improved by 0.4 dB, and as a result, uniform and stable characteristics from low to high frequencies are obtained. It is possible to obtain.
[0014]
Therefore, in the present invention, the stray capacitance component is reduced only by forming the opening EA in the printed circuit board PWB in the above relationship, so that it is not necessary to use the insulating spacer 2 as in the related art, and therefore, the workability is reduced. That is, it is possible to reduce the influence of the trap without causing a decrease or an increase in cost.
In the above-described embodiment, the branching device has been described as an example. However, it is needless to say that the same can be applied to a passive device such as a distributor having a choke coil for passing current.
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, by providing an opening surrounded by a ground pattern at the position of the substrate where the choke coil is disposed, the dielectric constant of air is interposed in the gap between the substrate and the choke coil to reduce the stray capacitance component. Since the influence of the trap is reduced and the influence of the trap is reduced, the influence of the trap can be reduced without lowering the workability and increasing the cost as in the related art in which the insulating spacer is interposed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a mounting state of a choke coil 1 on a substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram comparing the insertion loss characteristics of the branching device with and without an opening EA.
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional example.
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 choke coil EA opening GP ground pattern PWB printed circuit board

Claims

In a passive device having a choke coil for passing current between input and output terminals,
At least, an opening having a width W equal to or greater than the width of the choke coil and a length L equal to or greater than the length of the coil portion of the choke coil is formed at a substrate position where the choke coil is disposed to face. A passive device, wherein a ground pattern of a substrate is laid around the opening.