JP4453462B2 - Noise filter - Google Patents
Noise filter Download PDFInfo
- Publication number
- JP4453462B2 JP4453462B2 JP2004194386A JP2004194386A JP4453462B2 JP 4453462 B2 JP4453462 B2 JP 4453462B2 JP 2004194386 A JP2004194386 A JP 2004194386A JP 2004194386 A JP2004194386 A JP 2004194386A JP 4453462 B2 JP4453462 B2 JP 4453462B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise
- coil
- side coil
- electrode
- noise filter
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 54
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filters And Equalizers (AREA)
Description
本発明は、ノイズフィルタに関し、詳しくは、回路基板上に形成された複数の信号配線を流れるノイズを有効に除去するためのノイズフィルタに関する。 The present invention relates to a noise filter, and more particularly to a noise filter for effectively removing noise flowing through a plurality of signal wirings formed on a circuit board.
例えば、携帯電話における受信感度劣化を防止するためには、通常、ノイズを有効に除去することが必要になる。この場合、携帯電話の通信方式によって使用される周波数帯域が異なっており、どのような通信方式の携帯電話に対してもノイズを有効に除去するためには800MHz〜2GHz程度の広い帯域にわたってノイズを除去することが必要となる。また、1つの携帯電話でも2つの通信帯域を使用するものがあり、その場合にも広い帯域にわたってノイズを有効に除去することが必要となる。 For example, in order to prevent reception sensitivity deterioration in a mobile phone, it is usually necessary to effectively remove noise. In this case, the frequency band used differs depending on the communication system of the mobile phone, and in order to effectively remove the noise for the mobile phone of any communication system, the noise is spread over a wide band of about 800 MHz to 2 GHz. It needs to be removed. Some mobile phones use two communication bands, and in that case, it is necessary to effectively remove noise over a wide band.
このようなノイズ除去のために使用されるフィルタ素子として、従来より2端子型のチョークコイルやフェライトビーズを利用したものが知られている。 As filter elements used for such noise removal, those using a two-terminal choke coil or ferrite beads have been known.
ところで、チョークコイルをノイズフィルタとして使用する場合には、チョークコイルを各信号配線に単に実装するだけでノイズを除去することができるためノイズ対策は容易であるが、チョークコイルは、ノイズを除去することができる帯域が比較的狭く、特定周波数のノイズしか有効に除去することができないという問題点があり、前述のような広い帯域でノイズを効率よく除去することが難しいという問題点がある。 By the way, when the choke coil is used as a noise filter, noise can be easily removed by simply mounting the choke coil on each signal wiring. However, the choke coil removes noise. There is a problem that the band that can be used is relatively narrow, and only noise of a specific frequency can be effectively removed, and it is difficult to efficiently remove noise in a wide band as described above.
また、フェライトビーズを用いる方法の場合、チョークコイルの場合と同様に、フェライトビーズを各信号配線に単に実装するだけでノイズを除去することができるためノイズ対策は容易であるが、フェライトビーズは、低周波域でもノイズを除去するため、必要な信号を減衰させるなど、信号波形に及ぼす影響が大きく、また、高減衰が得られないため十分なノイズの除去効果を得ることができない場合がある。 Also, in the case of the method using ferrite beads, noise countermeasures are easy because noise can be removed simply by mounting the ferrite beads on each signal wiring as in the case of the choke coil. In order to remove noise even in a low frequency range, it has a great influence on the signal waveform, such as attenuating a required signal. In addition, since high attenuation cannot be obtained, a sufficient noise removal effect may not be obtained.
また、上述のようなノイズ除去を目的とするフィルタ素子として、3端子型のLCフィルタを用いることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このLCフィルタには、T型、π型、L型等の各種のものがあるが、これらのいずれにおいてもインダクタンスとキャパシタンスとを適宜設定することにより、広帯域のノイズ除去特性が得られるという利点がある。
しかしながら、LCフィルタは、コンデンサに連なる外部電極を接地する必要があるため、LCフィルタが実装される回路基板には、接地用電極パターンを形成することが不可欠となる。このため、回路基板の配線の自由度が制限されるという問題点がある。
Further, it is known that a three-terminal LC filter is used as a filter element for the purpose of noise removal as described above (for example, see Patent Document 1).
There are various types of LC filters such as T-type, π-type, and L-type, and any of these LC filters has an advantage that wideband noise removal characteristics can be obtained by appropriately setting inductance and capacitance. is there.
However, since the LC filter needs to ground the external electrode connected to the capacitor, it is indispensable to form a ground electrode pattern on the circuit board on which the LC filter is mounted. For this reason, there exists a problem that the freedom degree of wiring of a circuit board is restrict | limited.
すなわち、高密度実装を行う回路基板においては、複数の信号配線が形成されるが、部品レイアウトによってはこれらの信号配線と共に十分な線幅の接地用電極パターンを形成することが困難な場合がある。そのため、接地用電極パターンに寄生するインダクタンスの影響によりLCフィルタの周波数特性が変化してノイズを十分に除去できなくなるという問題点がある。 That is, a plurality of signal wirings are formed on a circuit board for high-density mounting, but depending on the component layout, it may be difficult to form a grounding electrode pattern having a sufficient line width together with these signal wirings. . Therefore, there is a problem that the frequency characteristic of the LC filter changes due to the influence of the inductance parasitic on the ground electrode pattern, and noise cannot be sufficiently removed.
このような不都合を回避するため、従来技術では、回路基板の内部に広い面積の接地用電極パターンを形成し、この接地用電極パターンをスルーホールを介してLCフィルタの接地用の外部電極に接続するようにしたものも提供されている。 In order to avoid such inconveniences, in the prior art, a grounding electrode pattern having a large area is formed inside the circuit board, and this grounding electrode pattern is connected to the grounding external electrode of the LC filter through a through hole. Something to do is also provided.
しかし、回路基板の内部に接地用電極パターンを形成したり、スルーホールを形成したりすることは、回路基板の構成が複雑化してコストの上昇を招くという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、部品を接地する必要がなく、しかも、急峻なカットオフ特性をもち、かつ広帯域にわたって大きなノイズ除去効果を得ることが可能なノイズフィルタを提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is not necessary to ground a component, and has a sharp cut-off characteristic and can obtain a large noise removal effect over a wide band. It is an object to provide a filter.
上記課題を解決するために、本発明(請求項1)のノイズフィルタは、回路基板上に形成された複数の信号配線を流れるノイズを除去するためのノイズフィルタであって、
絶縁性シートを積層し、焼成することにより形成された直方体状の絶縁体内に、前記各信号配線に個別に対応して入力側コイル、出力側コイル、およびノイズ還流用コンデンサが配設されており、
前記ノイズ還流用コンデンサは、コイル接続用電極とノイズ還流用電極とからなり、
前記入力側コイルと出力側コイルとは、その各一端側が絶縁体の外部両側に設けられた外部電極にそれぞれ接続され、各他端側が前記コイル接続用電極を介して直列接続される一方、
前記ノイズ還流用電極は、前記各信号配線に個別に対応して設けられた各コイル接続用電極をそれぞれ横切る方向に沿って連続した状態で延設されて各コイル接続用電極に共通に対向し、かつ非接地の状態で形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the noise filter of the present invention (Claim 1) is a noise filter for removing noise flowing through a plurality of signal wirings formed on a circuit board,
An input side coil, an output side coil, and a noise return capacitor are arranged in a rectangular parallelepiped insulator formed by laminating and firing insulating sheets , corresponding to each signal wiring individually. ,
The noise recirculation capacitor comprises a coil connection electrode and a noise recirculation electrode,
Each of the input side coil and the output side coil is connected to external electrodes provided on both sides of the insulator on one end side, and connected to the other end side in series via the coil connection electrode,
The noise recirculation electrode is extended in a state of being continuous along a direction crossing each coil connection electrode provided corresponding to each signal wiring individually, and commonly opposed to each coil connection electrode. And is formed in a non-grounded state.
また、請求項2のノイズフィルタは、請求項1記載の発明の構成において、前記絶縁体は、多数の絶縁性シートを積層してなり、
前記入力側コイルと出力側コイルは、複数の前記絶縁性シート上にそれぞれ形成されたコイル導体が積層方向に順次接続されて構成され、これらの入力側コイルと出力側コイルは、他の絶縁性シート上に形成された前記コイル接続用電極を介して互いに接続される一方、
前記ノイズ還流用電極は、前記入力側コイル、出力側コイル、コイル接続用電極が形成された各絶縁性シート以外の他の絶縁性シート上において前記各コイル接続用電極に共通して対向するように形成されていることを特徴としている。
The noise filter according to claim 2 is the configuration of the invention according to
The input side coil and the output side coil are configured by sequentially connecting coil conductors formed on a plurality of the insulating sheets in the stacking direction, and the input side coil and the output side coil have other insulating properties. While being connected to each other via the coil connection electrode formed on the sheet,
The noise return electrode is commonly opposed to each coil connecting electrode on an insulating sheet other than each insulating sheet on which the input side coil, the output side coil, and the coil connecting electrode are formed. It is characterized by being formed .
また、請求項3のノイズフィルタは、請求項1または2記載の発明の構成において、前記入力側コイルと前記出力側コイルには、それぞれコンデンサが並列接続されてLC並列共振回路が構成されていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the present invention, the input side coil and the output side coil are each connected in parallel with a capacitor to form an LC parallel resonance circuit. It is characterized by that.
また、請求項4のノイズフィルタは、請求項1〜3のいずれかに記載の発明の構成において、各信号配線に個別に対応して配設された各ノイズ還流用コンデンサの容量値がそれぞれ同じ値であることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the noise filter according to any one of the first to third aspects, the capacitance value of each noise recirculation capacitor disposed corresponding to each signal wiring is the same. It is characterized by a value.
また、請求項5のノイズフィルタは、請求項1〜4のいずれかに記載の発明の構成において、各信号配線に個別に対応して配設された各ノイズ還流用コンデンサの容量値がそれぞれ同じ値であり、かつ、20pF以下であることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the noise filter according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the capacitance values of the respective noise recirculation capacitors disposed corresponding to the respective signal wirings are the same. Value and 20 pF or less.
また、請求項6のノイズフィルタは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明の構成において、前記信号配線の数が3以上であることを特徴としている。 A noise filter according to a sixth aspect is characterized in that, in the configuration of the invention according to any one of the first to fifth aspects, the number of the signal wirings is three or more.
また、請求項7のノイズフィルタは、請求項1〜6のいずれかに記載の発明の構成において、前記ノイズ還流用コンデンサのキャパシタンスが、5pF〜10pFであることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the noise filter according to any one of the first to sixth aspects, wherein the noise recirculation capacitor has a capacitance of 5 pF to 10 pF .
本発明(請求項1、2)のノイズフィルタにおいては、各信号配線に個別に対応して入力側コイル、出力側コイル、およびノイズ還流用コンデンサを配設し、入力側コイルと出力側コイルを直列接続するとともに、信号配線ごとの入力側コイルと出力側コイルとの接続点を、ノイズ還流用コンデンサを介して非接地の状態で共通に接続するようにしているので、800MHz〜2GHz程度の広い帯域にわたってノイズを有効に除去することが可能になる。
したがって、本発明のノイズフィルタを用いることにより、例えば携帯電話のノイズ対策を有効に行うことが可能になる。また、急峻なカットオフ特性をもつため、信号波形に及ぼす影響を小さく抑えることが可能になる。
しかも、回路基板には接地用電極パターンを形成する必要がないため、回路基板の配線の自由度を向上させることが可能になるとともに、回路基板の内部に広面積の接地用電極パターンを形成することが不要になるため、回路基板のコストダウンを図ることが可能になる。
さらに、一つの部品内に複数のフィルタ素子が一体的に形成されているため、複数の信号配線のノイズをそれぞれ除去することが可能で、それぞれの信号配線ごとにフィルタ素子を個別に設ける必要がなく、従来に比べて部品点数を削減することが可能になるとともに、部品実装の効率化、回路基板上の実装面積の削減を図ることが可能になる。
なお、複数の信号配線どうしを容量結合させると、クロストークなどの問題が生じることが知られており、また、一般的に、信号周波数は数十MHz以下であり、ノイズ周波数はGHz帯であることが知られている。
本発明においては、信号周波数にクロストークの影響が出ないように、ノイズ還流用コンデンサの値を設定すること(特に小容量で形成すること)が重要であり、ノイズ還流用コンデンサの値を適切な値に設定することにより、他の信号配線にノイズ電流のみを還流させることが可能になる。
In the noise filter of the present invention (
Therefore, by using the noise filter of the present invention, for example, it is possible to effectively take measures against noise of a mobile phone. In addition, since it has a steep cut-off characteristic, it is possible to reduce the influence on the signal waveform.
In addition, since it is not necessary to form a grounding electrode pattern on the circuit board, it is possible to improve the degree of freedom of wiring of the circuit board and to form a large-area grounding electrode pattern inside the circuit board. Therefore, the cost of the circuit board can be reduced.
Furthermore, since a plurality of filter elements are integrally formed in one component, it is possible to remove noise from a plurality of signal wirings, and it is necessary to provide a filter element for each signal wiring individually. As a result, the number of components can be reduced as compared with the prior art, and the mounting efficiency of components and the mounting area on the circuit board can be reduced.
In addition, it is known that problems such as crosstalk occur when a plurality of signal wirings are capacitively coupled. In general, the signal frequency is several tens of MHz or less, and the noise frequency is in the GHz band. It is known.
In the present invention, it is important to set the value of the noise recirculation capacitor so that the signal frequency is not affected by crosstalk (particularly, it should be formed with a small capacity). By setting to a proper value, it is possible to return only the noise current to other signal wirings.
また、ノイズ還流用電極が、ノイズ還流用コンデンサのキャパシタンス形成用の電極としての機能を果たすとともに、ノイズ還流用コンデンサの相互間を共通に接続する電極としての機能を果たすことになるため、ノイズ還流用コンデンサの相互間を接続する電極パターンを別途設ける必要がなくなり、ノイズフィルタ全体の構成を簡素化することが可能になり、本発明をより実効あらしめることが可能になる。 In addition , the noise return electrode functions as an electrode for forming the capacitance of the noise return capacitor and also functions as an electrode for commonly connecting the noise return capacitors. It becomes unnecessary to separately provide an electrode pattern for connecting the capacitors for use with each other, the configuration of the entire noise filter can be simplified, and the present invention can be made more effective.
また、本発明は、請求項3のノイズフィルタのように、入力側コイルと出力側コイルに、それぞれコンデンサを並列接続してLC並列共振回路を構成することも可能であり、その場合にも請求項1記載の発明の効果と同様の効果を得ることが可能であり、さらに、インダクタンスとキャパシタンスとを適宜設定することにより、より広帯域のノイズ除去特性を得ることが可能になる。
Further, according to the present invention, as in the noise filter according to
また、請求項4のノイズフィルタのように、各信号配線に個別に対応して配設された各ノイズ還流用コンデンサの容量値をそれぞれ同じ値とすることにより、より安定して確実なノイズ除去を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることが可能になる。
Further, as in the noise filter of
また、請求項5のノイズフィルタのように、各信号配線に個別に対応して配設された各ノイズ還流用コンデンサの容量値をそれぞれ同じ値とし、かつ、20pF以下とすることにより、800MHz〜2GHz程度の広い帯域にわたって、安定して確実なノイズ除去を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることが可能になる。
Further, as in the noise filter of
また、請求項6のノイズフィルタのように、信号配線の数が3以上の場合に本発明を適用した場合、部品点数削減の効果が大きく、また、部品実装の効率化、回路基板上の実装面積の削減を図ることが可能になり特に有意義である。
Further, when the present invention is applied when the number of signal wirings is three or more as in the noise filter of
さらに、請求項7のノイズフィルタのように、ノイズ還流用コンデンサのキャパシタンスは、5pF〜10pFである場合、携帯電話の信号周波数に対するノイズ対策を有効に講じることができる。Further, as in the noise filter of
以下、本発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be shown and the features thereof will be described in more detail.
図1は本発明の実施例にかかるノイズフィルタを回路基板に実装した状態の平面図、図2は図1のA−A線に沿う断面図、図3は同ノイズフィルタの製作手順を示す分解斜視図、図4は同ノイズフィルタの等価回路図、図5は同ノイズフィルタのフィルタ作用を説明するための回路図である。 1 is a plan view of a state in which a noise filter according to an embodiment of the present invention is mounted on a circuit board, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded view showing a manufacturing procedure of the noise filter. FIG. 4 is a perspective view, FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the noise filter, and FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the filter action of the noise filter.
この実施例におけるノイズフィルタ1は、図1および図2に示すように、回路基板2上に形成された複数(この実施例では4本)の信号配線3を流れるノイズを除去するためのノイズフィルタであり、各々の信号配線3に対応するように4つのフィルタ素子4が一体化されたフィルタアレイとして構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
すなわち、このノイズフィルタ1は、セラミックグリーンシートなどの絶縁性シートを積層し、一体焼成することにより形成された直方体状の絶縁体5を備えている。そして、この絶縁体5の左右両端部には、各信号配線3に対応してそれぞれ信号入出力用の外部電極6,7が形成されており、各外部電極6,7が、各信号配線3を構成する左右の電極パターン3a,3bにハンダなどにより電気的に接続されている。
That is, the
また、絶縁体5内には、各信号配線3に対応して各フィルタ素子4を構成する入力側コイル11、出力側コイル12、およびノイズ還流用コンデンサ13が配設されている。
Further, in the
入力側コイル11は、絶縁体5内において複数積層されたコイル導体16がビアホール18を介して順次接続されることにより螺旋状に形成されている。同様に、出力側コイル12は、絶縁体5内において複数積層されたコイル導体17がビアホール19を介して順次接続されることにより螺旋状に形成されている。
The
また、ノイズ還流用コンデンサ13は、コイル接続用電極21とノイズ還流用電極22とが絶縁体5を介して交互に積層されることにより形成されている。
そして、この実施例においては、各コイル接続用電極21は、各信号配線3ごとに当該信号配線3に沿って形成されているが、ノイズ還流用電極22は、各信号配線3と直交する方向(図1の上下方向)に沿って各々のコイル接続用電極21を横切るように連続して形成されている。また、このノイズ還流用電極22は、絶縁体5内に埋設されて外部接続されないように構成されている。
The
In this embodiment, each
そして、各入力側コイル11は、その一端側が絶縁体5の側面に形成された信号入出力用の外部電極6に接続され、他端側がビアホール23,24を介して各コイル接続用電極21に共通に接続されている。
同様に、各出力側コイル12は、その一端側が絶縁体5の側面に形成された信号入出力用の外部電極7に接続され、他端側がビアホール25,26を介してコイル接続用電極21に共通に接続されている。
Each
Similarly, each
これにより、各フィルタ素子4を構成する入力側コイル11と出力側コイル12とは、コイル接続用電極21およびその両側のビアホール23,24,25,26を介して直列接続されている。
また、上記のように、ノイズ還流用電極22は、各信号配線3と直交する方向に沿って各々のコイル接続用電極21と対向した状態でコイル接続用電極21を横切るように連続して形成されており、このノイズ還流用電極22は、ノイズ還流用コンデンサ13の一方のキャパシタンス形成用の電極として機能するとともに、ノイズ還流用コンデンサ13の相互間を非接地の状態で共通に接続する電極としても機能するように構成されている。
Thereby, the
Further, as described above, the
次に、この実施例におけるノイズフィルタの製造方法について説明する。
この実施例のノイズフィルタ1を製作するには、まず、図3に示すように、例えばコイル形成用の絶縁性シート31、ノイズ還流用コンデンサ形成用の絶縁性シート32、およびこれらの絶縁性シート31,32の間に介在される相互間接続用の絶縁性シート33をそれぞれ所定枚数分だけ準備する。
Next, a method for manufacturing a noise filter in this embodiment will be described.
To manufacture the
なお、この実施例の場合、4つの信号配線3に対応させてそれぞれ入力用と出力用のコイル11,12を形成する必要があるため、コイル形成用の1枚の絶縁性シート31には、入力用として4つのコイル導体16が、出力用として4つのコイル導体17がそれぞれ形成されている。
また、各コイル導体16,17は、絶縁性シート31の積層方向に対して螺旋状になるように絶縁性シート31ごとに形状を変えて形成されている。また、各コイル導体16,17は、信号の流れる方向に対して同じ巻回方向とされている。
さらに、ノイズ還流用コンデンサ形成用の上下一対の絶縁性シート32のうち、一方側には各信号配線3に対応して4つのコイル接続用電極21が並列に形成されており、また、他方側には各々のコイル接続用電極21を横切るように延びるノイズ還流用電極22が形成されている。
In the case of this embodiment, it is necessary to form the input and
In addition, the
Furthermore, four
また、これらの絶縁性シート31,32,33のうち、必要に応じて上下のシート間を電気的に接続するのに必要なビアホール18,19,23,24,25,26が形成されている。なお、この場合の絶縁性シート31,32,33としては、誘電体であるセラミックグリーンシートなどが使用される。また、コイル導体16,17やコイル接続用電極21,ノイズ環流用電極22には、例えばAg−Pd、Agなどの材料が使用される。
Of these insulating
そして、コイル接続用電極21が形成された絶縁性シート32と、ノイズ還流用電極22が形成された絶縁性シート32とを交互に所定枚数分積層し、これらの上に相互間接続用の絶縁性シート33を所定枚数分積層し、さらにその上にコイル形成用の絶縁性シート31を所定枚数分積層した後、各々の絶縁性シート31〜33を一体焼成する。
その後、一体焼成して得られた絶縁体5の左右両端部に、各信号配線3に対応する信号入出力用の外部電極6,7を形成する。
Then, a predetermined number of the insulating
Thereafter,
これにより、コイル形成用の絶縁性シート31の各コイル導体16,17は、当該シート31に予め設けられたビアホール18,19を介して電気的に接続され、螺旋状の入力側コイル11と出力側コイル12が形成される。
そして、各入力用と出力用の各コイル11,12は、その一端側が外部電極6,7に接続され、他端側がビアホール18,23,24、19,25,26を介してコイル接続用電極21に共通に接続される。
また、ノイズ還流用電極22は、各コイル接続用電極21を横切るように形成されており、各々のコイル接続用電極21と対向するので、コイル接続用電極21とノイズ還流用電極22により、各フィルタ素子4に対応したノイズ還流用コンデンサ13が形成される。
As a result, the
Each of the input and
In addition, the
したがって、この実施例におけるノイズフィルタ1は、図4に示すような等価回路となる。このノイズフィルタ1は、信号配線3ごとにフィルタ素子4が個別に構成されており、各フィルタ素子4の入力側コイル11と出力側コイル12とが直列接続されているとともに、入力側コイル11と出力側コイル12との接続点の相互間がノイズ還流用コンデンサ13を介して非接地の状態で共通に接続されている。すなわち、このノイズフィルタ1においては、ノイズ還流用コンデンサ13の一方のコイル接続用電極21により入力側コイル11と出力側コイル12間が接続され、また、ノイズ還流用コンデンサ13の他方のノイズ還流用電極22どうしが非接地の状態で互いに共通に接続されている。なお、図4において、各コイル11,12に並列に接続されているコンデンサ35,36は、各コイル11,12に発生する寄生キャパシタンスである。
Therefore, the
この構成のノイズフィルタ1においては、例えば図5の回路図で示すように、一つの信号配線3に流れるノイズ電流は、各信号配線3の両コイル11,12によるインダクタの損失によってノイズが低減され、ノイズ還流用コンデンサ13を介して他の信号配線3に分散されるように還流される。
In the
したがって、このノイズフィルタ1を使用するときには、例えば携帯電話のノイズ対策として必要な、800MHz〜2GHz程度の広い帯域におけるノイズの除去を有効に行うことができる。また、急峻なカットオフ特性をもつため、信号波形に及ぼす影響を小さく抑えることができる。しかも、従来では必要とされた接地用電極パターンが不要になるため、回路基板2(図1)の配線の自由度を向上させることが可能になり、簡単な構成の回路基板2を使用することが可能になるため、回路基板2のコストダウンを図ることが可能になる。
さらに、一つの部品内に複数のフィルタ素子4が一体的に形成されており、各信号配線3のノイズを共に除去することができるため、信号配線3ごとにフィルタ素子を個別に設ける必要がなく、従来に比べて部品点数を削減することができる。
Therefore, when the
In addition, since a plurality of
なお、上記の実施例のノイズフィルタ1は、回路基板2上に形成された4本の信号配線に対応して4つのフィルタ素子4が一体形成されている場合を例にとって説明したが、本発明においては、フィルタ素子4の数に特に制約はなく、2つ以上のフィルタ素子4を備えた構成の場合に広く適用することが可能である。
The
上記の実施例に示した本発明のノイズフィルタ1について、そのフィルタ特性を調べるために、以下の評価実験を行った。
In order to investigate the filter characteristics of the
[評価実験1]
本発明のノイズフィルタ1についての挿入損失(IL)の周波数依存特性(以下、IL特性という)を調べた。この場合、クロストークの影響によりIL特性に差が生じることを防止するため、図6の等価回路で示すように、4つのフィルタ素子4のうち、3つのフィルタ素子4について、その左右端に50Ωの終端抵抗37を接続して測定を行った。その際、特性を比較するために、各信号配線にT型LCフィルタを実装したもの(この場合、コンデンサは接地)と、信号配線に対して誘電体内にコイルを形成した空芯コイルを2個直列に接続したものについて、それぞれのIL特性を調べた。なお、ここでは、コイルのインダクタンスは73nH、コンデンサのキャパシタンスは14.5pFに統一して測定を行った。その結果を図7に示す。
[Evaluation Experiment 1]
The frequency dependence characteristic (hereinafter referred to as IL characteristic) of the insertion loss (IL) for the
図7に示すように、信号配線に空芯コイルを2個直列に接続したものは狭帯域でしか減衰が得られないが、本発明のノイズフィルタ1は、ノイズ還流用コンデンサ13が非接地であるにもかかわらず、600MHz〜2GHzまでの広い帯域で30dB以上の減衰が得られており、従来のT型LCフィルタと同等の特性が得られることが確認された。
As shown in FIG. 7, when two air-core coils are connected in series to the signal wiring, attenuation can be obtained only in a narrow band, but the
[評価実験2]
本発明のノイズフィルタ1において、ノイズ還流用コンデンサ13のキャパシタンスの影響を調べるために、ノイズ還流用コンデンサ13のキャパシタンスを4.66pF〜14.5pFの範囲で変化させた場合における各IL特性を測定した。なお、この場合も図6の等価回路に示す構成となるように結線して測定を行った。その結果を図8に示す。
また、図6に示す等価回路において、ノイズ還流用コンデンサ13のキャパシタンスを5pF〜100pFの範囲で変化させた場合における各IL特性を理論計算により求めた。その結果を図9に示す。
[Evaluation Experiment 2]
In the
Further, in the equivalent circuit shown in FIG. 6, each IL characteristic when the capacitance of the
図8および図9に示すように、ノイズ還流用コンデンサ13のキャパシタンスを大きくすると、減衰の得られる周波数域は広帯域となるが、減衰量は小さくなり、また、カットオフ特性も緩慢になることがわかった。さらに、キャパシタンスを大きくし過ぎると、信号周波数帯域でクロストークが発生して信号波形への影響が大きくなることがわかった。
As shown in FIGS. 8 and 9, when the capacitance of the
したがって、ノイズ還流用コンデンサ13のキャパシタンスとしては、減衰を得ようとする周波数帯域に応じて適切な値を設定することが必要になる。例えば、携帯電話のノイズ対策を行う場合、10〜50MHzの信号周波数の範囲で抑制したいノイズの周波数は800MHz〜2GHz程度であることから、ノイズ還流用コンデンサ13のキャパシタンスとしては、5pF〜10pF程度が適切と考えられる。
Therefore, it is necessary to set an appropriate value for the capacitance of the
[評価実験3]
本発明のノイズフィルタ1において、フィルタ素子4の数によるIL特性の変化を調べた。
このとき、図4に示す等価回路において、例えば、1つのフィルタ素子4のIL特性の変化を調べる場合には、測定対象外の残り3つのフィルタ素子4の、それぞれの信号入出力用の外部電極6,7は何も結線せずに自由端として測定を行った。
また、2つのフィルタ素子4のIL特性の変化を調べる場合には、測定対象となる2つの両フィルタ素子4のうち、一方のフィルタ素子4の左右の外部電極6,7に50Ωの終端抵抗を接続した。また、測定対象外の他の2つのフィルタ素子4は自由端として測定を行った。
さらに、3つのフィルタ素子4のIL特性の変化を調べる場合には、測定対象となる3つのフィルタ素子のうち、2つのフィルタ素子の左右の外部電極に50Ωの終端抵抗を接続し、測定対象外の残り1つのフィルタ素子は自由端として測定を行った。
また、4つのフィルタ素子のIL特性の変化を調べる場合には、測定対象となる4つのフィルタ素子のうち、3つのフィルタ素子の左右の外部電極に50Ωの終端抵抗を接続して測定を行った。その結果を図10に示す。
[Evaluation Experiment 3]
In the
At this time, in the equivalent circuit shown in FIG. 4, for example, when examining the change in the IL characteristic of one
Further, when examining the change in the IL characteristics of the two
Further, when examining changes in the IL characteristics of the three
Further, when investigating changes in the IL characteristics of the four filter elements, measurement was performed by connecting 50 Ω termination resistors to the left and right external electrodes of the four filter elements to be measured. . The result is shown in FIG.
図10に示すように、フィルタ素子4の数を多くすることによって大きな減衰量を確保できることが確認された。特に、携帯電話のノイズ対策として必要な800MHz〜2GHz程度の広い帯域で約20dBの減衰を確保するためには、2素子以上が必要であること、さらに、30dB以上の減衰を確保するために4素子以上が必要であることが確認された。
As shown in FIG. 10, it was confirmed that a large attenuation could be secured by increasing the number of
[評価実験4]
本発明のノイズフィルタ1には、各フィルタ素子4に入力側コイル11と出力側コイル12とを設けているが、入力側コイル11と出力側コイル12の影響を調べるために、入力側コイル11を省略した場合の各IL特性を測定した。なお、この場合、本発明のノイズフィルタ1については図6の等価回路に示す構成となるように配線して測定を行った。その結果を図11に示す。
[Evaluation Experiment 4]
In the
図11に示すように、入力側コイル11を設けない場合には、本発明のノイズフィルタにおいて得られるような、広帯域でかつ急峻なカットオフ特性が得られないことがわかった。
これにより、広帯域でかつ急峻なカットオフ特性を得るためには、本発明のノイズフィルタ1のように、ノイズ還流用コンデンサ13に対して入力側コイル11と出力側コイル12の両方を設ける必要があることが確認された。
なお、コイルは入力側と出力側に少なくとも1つずつ配設されていればよく、必要に応じて3つ以上を直列接続してもよい。
As shown in FIG. 11, it was found that when the
Thus, in order to obtain a wide band and a steep cut-off characteristic, it is necessary to provide both the
Note that at least one coil may be provided on the input side and the output side, and three or more coils may be connected in series as necessary.
なお、この実施例では、図4に示すように、入力側コイル11と出力側コイル12に寄生して発生した寄生キャパシタンス35,36が接続された状態を示したが、入力側コイル11と出力側コイル12に対してそれぞれ積極的にコンデンサを並列接続してLC並列共振回路を構成することも可能である。この場合、インダクタンスとキャパシタンスとを適宜設定することにより、より広帯域のノイズ除去特性を得ることが可能になるなどの効果を得ることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the
本発明は、上述のように、各信号配線に個別に対応して入力側コイル、出力側コイル、およびノイズ還流用コンデンサを配設し、入力側コイルと出力側コイルを直列接続するとともに、信号配線ごとの入力側コイルと出力側コイルとの接続点を、ノイズ還流用コンデンサを介して非接地の状態で共通に接続するようにしているので、800MHz〜2GHz程度の広い帯域にわたってノイズを有効に除去することが可能になる。
したがって、本発明のノイズフィルタは、例えば携帯電話のノイズ除去などの用途に好適に用いることが可能であり、さらに、携帯電話のノイズ除去以外の、他の高周波回路のノイズ除去を行う際のノイズフィルタとしても利用することが可能である。
In the present invention, as described above, the input side coil, the output side coil, and the noise recirculation capacitor are arranged corresponding to each signal wiring individually, the input side coil and the output side coil are connected in series, and the signal Since the connection point between the input side coil and the output side coil for each wiring is commonly connected in a non-grounded state via a noise recirculation capacitor, noise is effectively applied over a wide band of about 800 MHz to 2 GHz. It becomes possible to remove.
Therefore, the noise filter of the present invention can be suitably used for, for example, applications such as mobile phone noise removal, and noise when performing noise removal of other high-frequency circuits other than mobile phone noise removal. It can also be used as a filter.
1 ノイズフィルタ
2 回路基板
3 信号配線
3a,3b 電極パターン
4 フィルタ素子
5 絶縁体
6,7 外部電極
11 入力側コイル
12 出力側コイル
13 ノイズ還流用コンデンサ
16,17 コイル導体
18,19 ビアホール
21 コイル接続用電極
22 ノイズ還流用電極
23,24,25,26 ビアホール
31 コイル形成用の絶縁性シート
32 ノイズ還流用コンデンサ形成用の絶縁性シート
33 相互間接続用の絶縁性シート
35,36 寄生キャパシタンス(コンデンサ)
37 終端抵抗
DESCRIPTION OF
37 Terminating resistor
Claims (7)
絶縁性シートを積層し、焼成することにより形成された直方体状の絶縁体内に、前記各信号配線に個別に対応して入力側コイル、出力側コイル、およびノイズ還流用コンデンサが配設されており、
前記ノイズ還流用コンデンサは、コイル接続用電極とノイズ還流用電極とからなり、
前記入力側コイルと出力側コイルとは、その各一端側が絶縁体の外部両側に設けられた外部電極にそれぞれ接続され、各他端側が前記コイル接続用電極を介して直列接続される一方、
前記ノイズ還流用電極は、前記各信号配線に個別に対応して設けられた各コイル接続用電極をそれぞれ横切る方向に沿って連続した状態で延設されて各コイル接続用電極に共通に対向し、かつ非接地の状態で形成されていること
を特徴とするノイズフィルタ。 A noise filter for removing noise flowing through a plurality of signal wirings formed on a circuit board,
An input side coil, an output side coil, and a noise return capacitor are arranged in a rectangular parallelepiped insulator formed by laminating and firing insulating sheets , corresponding to each signal wiring individually. ,
The noise recirculation capacitor comprises a coil connection electrode and a noise recirculation electrode,
Each of the input side coil and the output side coil is connected to external electrodes provided on both sides of the insulator on one end side, and connected to the other end side in series via the coil connection electrode,
The noise recirculation electrode is extended in a state of being continuous along a direction crossing each coil connection electrode provided corresponding to each signal wiring individually, and commonly opposed to each coil connection electrode. The noise filter is formed in a non-grounded state.
前記入力側コイルと出力側コイルは、複数の前記絶縁性シート上にそれぞれ形成されたコイル導体が積層方向に順次接続されて構成され、これらの入力側コイルと出力側コイルは、他の絶縁性シート上に形成された前記コイル接続用電極を介して互いに接続される一方、
前記ノイズ還流用電極は、前記入力側コイル、出力側コイル、コイル接続用電極が形成された各絶縁性シート以外の他の絶縁性シート上において前記各コイル接続用電極に共通して対向するように形成されていることを特徴とする請求項1記載のノイズフィルタ。 The insulator is formed by laminating a large number of insulating sheets,
The input side coil and the output side coil are configured by sequentially connecting coil conductors formed on a plurality of the insulating sheets in the stacking direction, and the input side coil and the output side coil have other insulating properties. While being connected to each other via the coil connection electrode formed on the sheet,
The noise return electrode is commonly opposed to each coil connecting electrode on an insulating sheet other than each insulating sheet on which the input side coil, the output side coil, and the coil connecting electrode are formed. The noise filter according to claim 1, wherein the noise filter is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004194386A JP4453462B2 (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Noise filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004194386A JP4453462B2 (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Noise filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006019936A JP2006019936A (en) | 2006-01-19 |
JP4453462B2 true JP4453462B2 (en) | 2010-04-21 |
Family
ID=35793787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004194386A Expired - Lifetime JP4453462B2 (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Noise filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4453462B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066651A1 (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Lc composite electronic part |
JP4434301B2 (en) | 2007-11-22 | 2010-03-17 | 株式会社村田製作所 | LC composite electronic components |
JP6418092B2 (en) * | 2015-07-10 | 2018-11-07 | 株式会社村田製作所 | Surface mount filter array |
-
2004
- 2004-06-30 JP JP2004194386A patent/JP4453462B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006019936A (en) | 2006-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4925185B2 (en) | Noise filter array | |
US20090033439A1 (en) | Multilayer filter | |
US9077061B2 (en) | Directional coupler | |
US9083301B2 (en) | Balance filter | |
US8629736B2 (en) | Directional coupler | |
KR100988660B1 (en) | Noise filter array | |
US6529102B2 (en) | LC filter circuit and laminated type LC filter | |
US9722567B2 (en) | Variable-frequency resonance circuit and variable-frequency filter | |
US20190181826A1 (en) | Multilayer band pass filter | |
WO2008013071A1 (en) | Noise filter array | |
WO2011147470A1 (en) | Electrical double filter structure and its multi -layer implementation | |
CN113381719A (en) | Miniaturized high-suppression LTCC low-pass filter | |
JP6729839B2 (en) | Coil component and filter circuit including the same | |
JP5804076B2 (en) | LC filter circuit and high frequency module | |
JP4345680B2 (en) | Two-port nonreciprocal circuit device and communication device | |
US20030129957A1 (en) | Multilayer LC filter | |
JP4453462B2 (en) | Noise filter | |
US7782157B2 (en) | Resonant circuit, filter circuit, and multilayered substrate | |
US20220158624A1 (en) | Acoustic-wave ladder filter having impedance element and diplexer based thereon | |
KR20050014094A (en) | Laminated chip element with various capacitance | |
JP5007499B2 (en) | Noise filter array | |
KR100733816B1 (en) | Laminated chip device | |
JP4389698B2 (en) | Noise removal circuit | |
KR100786416B1 (en) | Laminated chip device | |
KR20070090677A (en) | Laminated chip device and method of manufacturing thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090623 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091211 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100112 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100125 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4453462 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |