JP6163930B2 - 信号伝送装置及び信号伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号伝送装置及び信号伝送方法に関する。

一般に、電気信号の伝送方式には、大別して不平衡伝送及び平衡伝送という２種類の方式がある。不平衡伝送は、電気信号を単一の伝送線を用いて伝送する方式である。また、平衡伝送は、たとえば特許文献１のように、電気信号を互いに逆位相の一対の伝送信号（差動信号）に変換し、一対の伝送線を用いて伝送する方式である。

両方式は伝送中に受けるノイズの影響という点で大きく異なる。たとえば、不平衡伝送では、伝送線が外部からノイズを受けると、伝送中の電気信号にノイズ成分が重畳されてしまう。そのため、外部から受けるノイズの影響を回避できない。

一方、平衡伝送では、一対の伝送線が外部からノイズを受けても、通常、各伝送信号には同位相且つ同振幅のノイズ信号が重畳されるので、一対の伝送信号が単相の電気信号に復号される際に各ノイズ成分は除去される。従って、外部から受けるノイズの影響を回避できる。そのため、ＬＶＤＳ（Low voltage differential signaling）、ＨＤＭＩ（登録商標）などの高速通信インターフェース、高周波信号を用いた通信システムでは、平衡伝送を用いることが多い。

特開２００２−２８９９９２号公報

しかしながら、平衡伝送において、各伝送信号に重畳される同位相のノイズ信号が非対称振幅になることがある。たとえば、ノイズの発生源との距離が近い場合、設計上の制約により一対の伝送線が並行に配線できない場合である。このような場合、各伝送信号には振幅の異なるノイズ成分が重畳されるため、電気信号が外部から受けるノイズの影響の回避も抑制もできない。

また、引用文献１は、一対の伝送線から外部に放射するノイズを低減しているが、上述のように外部から受けるノイズの影響を抑制することに関しては何ら言及していない。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、振幅の異なるノイズ信号が差動信号に及ぼす影響を効果的に低減することができる信号伝送装置、及び信号伝送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る信号伝送装置は、互いに逆位相の第１及び第２伝送信号を送信する信号送信部と、第１伝送信号が伝送される第１伝送経路と、第２伝送信号が伝送される第２伝送経路と、第１伝送経路から受信する第１伝送信号、及び第２伝送経路から受信する第２伝送信号を単相の出力信号に変換する信号受信部と、を備え、信号受信部に受信される第１及び第２伝送信号の各振幅を相違させる振幅調節手段が、信号送信部と第１及び第２伝送経路との少なくとも一方に設けられ、信号受信部は、振幅調節手段にて調節された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて、受信した第１及び第２伝送信号を変換することを特徴としている。

上記構成によれば、相違する振幅に調整された互いに逆位相の第１及び第２伝送信号が伝送され、振幅調節手段にて調節された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて、伝送された第１及び第２伝送信号が単相の出力信号に変換される。そのため、第１及び第２伝送信号の伝送中に振幅の異なるノイズ信号が重畳されても、第１及び第２伝送信号が単相の出力信号に変換される際、ノイズ信号の影響を低減することができる。従って、振幅の異なるノイズ信号が差動信号に及ぼす影響を効果的に低減することができる。

また、上記構成において、信号送信部が、単相の入力信号を互いに逆位相の第１及び第２伝送信号に変換する差動変換部と、第１伝送信号の振幅が第２伝送信号の振幅と異なるように第１及び第２伝送信号の各振幅を調整する送信信号振幅調整部と、を有し、信号受信部が、該信号受信部に受信される第１及び第２伝送信号の各振幅を、送信信号振幅調整部により調整された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて調整する受信信号振幅調整部と、受信信号振幅調整部により調整された第１及び第２伝送信号を単相の出力信号に変換する単相変換部と、を有していてもよい。

この構成によれば、互いに逆位相且つ異なる振幅の第１及び第２伝送信号を信号送信部から送信することができる。また、第１及び第２伝送信号に振幅の異なるノイズ信号が重畳されても、送信信号振幅調整部により調整された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて調整することにより、単相の出力信号への変換を容易に行うことができる。

さらに、上記構成において、信号受信部が、該信号受信部が受信する第１及び第２伝送信号の振幅を検出する検波部をさらに有し、信号送信部の送信信号振幅調整部は、検波部の検出結果に基づいて、第１及び第２伝送信号の各振幅を独立して調整し、信号受信部の受信信号振幅調整部は、検波部の検出結果に基づいて、信号受信部に受信される第１及び第２伝送信号の各振幅を独立して調整してもよい。

この構成によれば、フィードバック制御される第１及び第２伝送信号の振幅を独立して調整することができる。従って、第１及び第２伝送信号がフィードバック制御されていても、各伝送経路で伝送される第１及び第２伝送信号の振幅を相違させて、振幅の異なるノイズが出力信号に及ぼす影響を十分に低減することができる。

また、第１伝送経路のインピーダンスは第２伝送経路のインピーダンスと異なっていてもよい。

この構成によれば、第１及び第２伝送経路の各インピーダンスは異なる。そのため、信号送信部から出力される第１及び第２伝送信号の振幅は同じであっても、信号受信部に受信される第１及び第２伝送信号の振幅を相違させることができる。従って、第１及び第２伝送信号が単相の出力信号に変換される際、振幅の異なるノイズ信号の影響を十分に低減することができる。

さらに、上記構成において、第１及び第２伝送経路の断面積が異なっていてもよい。

この構成によれば、第１及び第２伝送経路のインピーダンスの容量成分を相違させることができる。

また、上記構成において、第１及び第２伝送経路が配置される誘電体層と、誘電体層が設けられる接地部と、をさらに備え、接地部は接地された導体基板を有し、第１伝送経路及び接地部間の最短距離は、第２伝送経路及び接地部間の最短距離と異なっていてもよい。

この構成によれば、第１及び第２伝送経路のインピーダンスの容量成分を相違させることができる。

さらに、上記構成において、誘電体層は誘電率の異なる第１及び第２誘電体層を有し、第１伝送経路は第１誘電体層に設けられ、第２伝送経路は第２誘電体層に設けられてもよい。

この構成によれば、第１及び第２伝送経路はそれぞれ誘電率の異なる誘電体層に設けられるので、第１及び第２伝送経路のインピーダンスの容量成分を相違させることができる。

或いは、上記構成において、誘電率の異なる第１及び第２誘電体層を有する誘電体層と、誘電体層が設けられる接地部と、をさらに備え、接地部は接地された導体基板を有し、第１伝送経路は第１誘電体層に設けられ、第２伝送経路は第２誘電体層に設けられてもよい。

この構成によれば、第１及び第２伝送経路はそれぞれ誘電率の異なる誘電体層に設けられるので、第１及び第２伝送経路のインピーダンスの容量成分を相違させることができる。

また、上記構成において、接地部は、導体基板と電気的に接続される導体層をさらに有し、導体層は、導体基板の主面の法線方向から見た平面視において、第２伝送経路と重なるように、誘電体層に設けられていてもよい。

この構成によれば、平面視において第２伝送経路と重なるように、導体層を誘電体層に設けることにより、第１及び第２伝送経路のインピーダンスの容量成分を相違させることができる。

さらに、上記構成において、導体基板と電気的に接続される導体層は誘電体層上に設けられ、第２伝送経路は、誘電体層の内部且つ導体基板及び導体層の間に配置されてもよい。

この構成によれば、誘電体層の内部に配置される第２伝送経路は、導体基板との間及び導体層との間に２つの容量を形成することができる。

また、上記構成において、振幅調節手段は、第１ノイズ信号が重畳される前の第１伝送信号の第１ノイズ信号に対する振幅比は、第２ノイズ信号が重畳される前の第２伝送信号の第２ノイズ信号に対する振幅比と等しくてもよい。

この構成によれば、第１及び第２伝送信号が単相の出力信号に変換される際、第１及び第２ノイズ信号をほぼ完全に除去することができる。従って、振幅の異なるノイズ信号が差動信号に及ぼす影響を回避することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る信号伝送方法は、互いに逆位相の第１及び第２伝送信号を送信するステップと、第１及び第２伝送信号を伝送するステップと、伝送するステップにて伝送された第１及び第２伝送信号を単相の出力信号に変換するステップと、を備え、送信するステップと伝送するステップとの少なくとも一方が、伝送するステップにて伝送された第１及び第２伝送信号の各振幅を相違させるステップを含み、変換するステップにおいて、相違させるステップにて調節された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて、伝送するステップにて伝送された第１及び第２伝送信号を変換することを特徴としている。

上記構成によれば、相違する振幅に調整された互いに逆位相の第１及び第２伝送信号が伝送され、振幅調節手段にて調節された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて、伝送された第１及び第２伝送信号が単相の出力信号に変換される。そのため、第１及び第２伝送信号の伝送中に振幅の異なるノイズ信号が重畳されても、第１及び第２伝送信号が単相の出力信号に変換される際、ノイズ信号の影響を低減することができる。従って、振幅の異なるノイズ信号が差動信号に及ぼす影響を効果的に低減することができる。

本発明によれば、振幅の異なるノイズ信号が差動信号に及ぼす影響を効果的に低減することができる信号伝送装置、及び信号伝送方法を提供することができる。

第１実施形態に係る信号伝送装置の一例を示す概念構成図である。 比較例１に係る信号伝送装置を示す概念構成図である。 第１実施形態の変形例に係る信号伝送装置の一例を示す概念構成図である。 実際の不平衡伝送成分を考慮した伝送経路の等価回路図である。 インピーダンスに差異のない伝送経路に逆位相且つ同振幅の差動信号を伝送させた場合の等価回路図である。 インピーダンスに差異のない伝送経路に逆位相且つ異なる振幅の差動信号を伝送させた場合の等価回路図である。 各インピーダンスが異なる伝送経路に逆位相且つ同振幅の差動信号を伝送させた場合の等価回路図である。 第２実施形態の伝送経路の一例を示す図である。 第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。 第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。 第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。 第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。 第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。 第３実施形態に係る信号伝送装置の一例を示す概念構成図である。 信号伝送装置から外部に放射される電磁波ノイズが緩和されることを説明するための概念構成図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞

図１は、第１実施形態に係る信号伝送装置の一例を示す概念構成図である。図１に示すように、信号伝送装置１は、単相の入力信号Ｓｉｎを一対の伝送経路３を介して信号送信部２から信号受信部４に平衡伝送し、単相の出力信号Ｓｏｕｔを出力する。

信号送信部２は差動変換部２１を有している。なお、第１実施形態において、差動変換部２１は本発明の振幅調節手段の一例である。差動変換部２１は、単相の入力信号Ｓｉｎを互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）に変換する。一対の伝送経路３は、第１伝送信号Ｓ（＋）が伝送される第１伝送経路３１と、第２伝送信号Ｓ（−）が伝送される第２伝送経路３２と、を含んで構成されている。また、信号受信部４は単相変換部４１を有している。この単相変換部４１は、一対の伝送経路３から信号受信部４が受信する第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。

次に、図１を参照し、信号伝送装置１により電気信号が平衡伝送される過程を説明する。なお、ここでは、単相の正弦波信号Ｓｉｎ（＝Ａｓｉｎωｔ）が平衡伝送される様子を一例として説明する。

まず、信号送信部２において、差動変換部２１は、単相の入力信号Ｓｉｎを次の数式１及び２を満足するように、一対の伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）からなる差動信号に変換する。この変換により、第１伝送信号Ｓ（＋）（＝＋Ｄｓｉｎωｔ）及び第２伝送信号Ｓ（−）（＝−Ｅｓｉｎωｔ）が生成される。これら第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）は、互いに逆位相、且つ、異なる振幅（以下では非対称振幅と呼ぶ）の信号となっている。
Ｅ＊Ｓ（＋）＋Ｄ＊Ｓ（−）＝０ （数式１）
Ｅ＊Ｓ（＋）−Ｄ＊Ｓ（−）＝Ｓｉｎ （数式２）

ここで、ωは単相の入力信号Ｓｉｎ、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の角周波数を示し、ｔは時間を示している。また、Ａ、Ｄ及びＥは、それぞれ、単相の入力信号Ｓｉｎ、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅を示している。なお、数式２によれば、振幅Ａ、Ｄ、及びＥは次の数式３を満たす。
２ＤＥ＝Ａ （数式３）

また、振幅Ｄ及びＥは、後述する第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の振幅Ｂ、Ｃ（Ｂ＞Ｃ）に応じて設定されている。より具体的には、第１ノイズ信号Ｎ１に対する第１伝送信号Ｓ（＋）の振幅比が第２ノイズ信号Ｎ２に対する第２伝送信号Ｓ（−）の振幅比と等しくなるように設定される。すなわち、振幅Ｄ及びＥは次の数式４も満足するように設定される。
Ｅ：Ｃ＝Ｄ：Ｂ
ＥＢ＝ＣＤ （数式４）

こうして生成された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）は、信号送信部２から出力され、第１及び第２伝送経路３１、３２で伝送される。ここで、伝送中に第１及び第２伝送経路３１、３２が外部ノイズの影響を受けると、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）には同位相の第１及び第２ノイズ信号Ｎ１（＝＋Ｂｓｉｎωａｔ）、Ｎ２（＝＋Ｃｓｉｎωａｔ）が重畳される。ここで、Ｂ及びＣはそれぞれ第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の振幅を示しており、ωａは第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の角周波数を示している。

そのため、信号受信部４は、次の数式５及び６に示すような各ノイズ信号が重畳された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を第１及び第２伝送経路３１、３２から受信する。
Ｓｎ（＋）＝Ｓ（＋）＋Ｎ１
＝＋Ｄｓｉｎωｔ＋Ｂｓｉｎωａｔ （数式５）
Ｓｎ（−）＝Ｓ（−）＋Ｎ２
＝−Ｅｓｉｎωｔ＋Ｃｓｉｎωａｔ （数式６）

信号受信部４において、単相変換部４１は、各ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。この変換は、次の数式７のように、各ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳される前の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて行われる。
Ｓｏｕｔ＝ＥＳｎ（＋）−ＤＳｎ（−） （数式７）

ここで、差動信号（第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−））の各振幅は、上述の数式４の条件を満たすように設定されている。従って、単相変換部４１が単相の出力信号Ｓｏｕｔを生成する際には、次の数式８のように、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が除去される。
Ｓｏｕｔ＝Ｅ｛＋Ｄｓｉｎωｔ＋Ｂｓｉｎωａｔ｝
−Ｄ｛−Ｅｓｉｎωｔ＋Ｃｓｉｎωａｔ｝
＝２ＤＥｓｉｎωｔ＋（ＥＢ−ＣＤ）ｓｉｎωａｔ
＝Ａｓｉｎωｔ （数式８）

さらには、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）に重畳される同位相の第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２は、同振幅であるか非対称振幅（異なる振幅）であるかに拘らず、除去される。従って、信号伝送装置１では、外部ノイズが差動信号に及ぼす影響を回避することができる。

なお、以上に説明した構成は、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）に重畳される第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の振幅Ｂ、Ｃがほぼ変化しない場合に、特に有効である。第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の振幅Ｂ、Ｃが変化する場合には、信号送信部２における差動信号への変換条件の設定、及び、信号受信部４における単相信号Ｓｏｕｔへの変換条件の設定を適宜変更することにより対応可能である。また、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の振幅Ｂ、Ｃが上述の数式４を満たす条件から外れていたとしても、単相の出力信号Ｓｏｕｔに重畳されるノイズ成分を効果的に低減することは可能である。その場合には、非対称振幅の第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２のうちのより大きい振幅のノイズ信号（たとえば第１ノイズ信号Ｎ１）が、非対称振幅の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）のうちのより大きい振幅の伝送信号（たとえば第１伝送信号Ｓ（＋））に重畳されていればよい。たとえば、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の振幅がＢ＞Ｃである場合には、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅はＤ＞Ｅであればよい。
（比較例１）

次に、本実施形態の信号伝送装置１の効果を理解し易くするための比較例１について説明する。図２は、比較例１に係る信号伝送装置を示す概念構成図である。図２に示すように、比較例１の信号伝送装置１００では、入力信号Ｓｉｎを逆位相且つ同振幅の差動信号に変換して平衡伝送する。

比較例１では、信号送信部１０２において、差動変換部１２１は、単相の入力信号Ｓｉｎを次の数式９を満足するように、一対の伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）からなる差動信号に変換する。この変換により、逆位相且つ同振幅の第１伝送信号Ｓ（＋）（＝＋（Ａ／２）ｓｉｎωｔ）及び第２伝送信号Ｓ（−）（＝−（Ａ／２）ｓｉｎωｔ）が生成される。
Ｓ（＋）＋Ｓ（−）＝０
Ｓ（＋）−Ｓ（−）＝Ｓｉｎ （数式９）

こうして生成された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）は、信号送信部１０２から出力される。そして、第１及び第２伝送経路１３１、１３２にて、同位相の第１及び第２ノイズ信号Ｎ１（＝＋Ｂｓｉｎωａｔ）、Ｎ２（＝＋Ｃｓｉｎωａｔ）が重畳される。

信号受信部１０４は、各ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を第１及び第２伝送経路１３１、１３２から受信する。単相変換部１４１が次の数式１０のように、各ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。
Ｓｏｕｔ＝Ｓｎ（＋）−Ｓｎ（−）
Ｓｏｕｔ＝｛＋（Ａ／２）ｓｉｎωｔ＋Ｂｓｉｎωａｔ｝
−｛−（Ａ／２）ｓｉｎωｔ＋Ｃｓｉｎωａｔ｝
＝Ａｓｉｎωｔ＋（Ｂ−Ｃ）ｓｉｎωａｔ （数式１０）

ここで、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２は、同振幅（すなわちＢ＝Ｃ）であれば、第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）から除去できるが、非対称振幅（すなわちＢ≠Ｃ）であれば除去できない。従って、比較例１の信号伝送装置１００では、振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が差動信号に及ぼす影響を回避することができない。

以上、本発明の第１実施形態について説明した。第１実施形態によれば、信号伝送装置１は、信号送信部２と、第１伝送経路３１と、第２伝送経路３２と、信号受信部４と、を備えている。信号送信部２は、互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）を送信する。第１伝送経路３１には第１伝送信号Ｓ（＋）が伝送され、第２伝送経路３２には第２伝送信号Ｓ（−）が伝送される。信号受信部４は、第１伝送経路３１から受信する第１伝送信号Ｓｎ（＋）、及び第２伝送経路３２から受信する第２伝送信号Ｓｎ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。また、信号受信部４に受信される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅を相違させる差動変換部２１（振幅調節手段）が信号送信部２に設けられている。信号受信部４は、差動変換部２１にて調節された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて、受信した第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を変換する。

また、第１実施形態によれば、信号伝送方法が以下のステップを備える。一のステップでは、互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）を送信する。一のステップでは、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）を伝送する。一のステップでは、伝送するステップにて伝送された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。また、前述の送信するステップが、前述の伝送するステップにて伝送される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅を相違させるステップを含む。そして、前述の変換するステップにおいて、前述の相違させるステップにて調節された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて、前述の伝送するステップにて伝送された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を変換する。

こうすれば、相違する振幅に調整された互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）が伝送される。そして、差動変換部２１にて調節された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて、伝送された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）が単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換される。そのため、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の伝送中に振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳されても、第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）が単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換される際、ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の影響を低減することができる。従って、振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が差動信号に及ぼす影響を効果的に低減することができる。

また、第１実施形態の信号伝送装置１では、差動変換部２１は、第１ノイズ信号Ｎ１が重畳される前の第１伝送信号Ｓ（＋）の第１ノイズ信号Ｎ１に対する振幅比（Ｄ：Ｂ）は、第２ノイズ信号Ｎ２が重畳される前の第２伝送信号Ｓ（−）の第２ノイズ信号Ｎ２に対する振幅比（Ｅ：Ｃ）と等しくする。こうすれば、第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）が単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換される際、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２をほぼ完全に除去することができる。従って、振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が差動信号に及ぼす影響を回避することができる。
＜第１実施形態の変形例＞

なお、上述の第１実施形態では、差動変換部２１は、単相の入力信号Ｓｉｎから差動信号への変換する機能と、差動信号の各振幅Ｄ、Ｅを調整する機能の両方を担っているが、各機能毎に構成部を設けるようにしてもよい。図３は、第１実施形態の変形例に係る信号伝送装置の一例を示す概念構成図である。

図３に示すように、信号伝送装置１の信号送信部２は、送信信号振幅調整部２２をさらに有している。なお、第１実施形態の変形例において、送信信号振幅調整部２２は本発明の振幅調節手段の一例である。

差動変換部２１は、単相の入力信号Ｓｉｎを互いに逆位相且つ同振幅の第１及び第２伝送信号Ｓａ（＋）、Ｓａ（−）に変換する。送信信号振幅調整部２２は、第１及び第２送信信号振幅調整部２２ａ、２２ｂを含んで構成されている。第１送信信号振幅調整部２２ａは、差動変換部２１で生成された第１伝送信号Ｓａ（＋）の振幅を、数式４の条件を満たす振幅Ｄに調整する。また、第２送信信号振幅調整部２２ｂは、差動変換部２１で生成された第２伝送信号Ｓａ（−）の振幅を、数式４の条件を満たす振幅Ｅに調整する。

また、信号受信部４は、受信信号振幅調整部４２をさらに有している。受信信号振幅調整部４２は、第１及び第２受信信号振幅調整部４２ａ、４２ｂを含んで構成されている。第１受信信号振幅調整部４２ａは、第１ノイズ信号Ｎ１が重畳された第１伝送信号Ｓｎ（＋）の振幅をＥ倍に調整する。また、第２受信信号振幅調整部４２ｂは、第２ノイズ信号Ｎ２が重畳された第２伝送信号Ｓｎ（−）の振幅をＤ倍に調整する。単相変換部４１は、調整された第１及び第２伝送信号ＥＳｎ（＋）、ＤＳｎ（−）を次の数式１１のように演算することにより、単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。
Ｓｏｕｔ＝ＥＳｎ（＋）−ＤＳｎ（−）
＝Ｅ｛＋Ｄｓｉｎωｔ＋Ｂｓｉｎωａｔ｝
−Ｄ｛−Ｅｓｉｎωｔ＋Ｃｓｉｎωａｔ｝
＝２ＤＥｓｉｎωｔ＋（ＥＢ−ＣＤ）ｓｉｎωａｔ
＝Ａｓｉｎωｔ （数式１１）

なお、図３では、信号送信部２の送信信号振幅調整部２２は第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅をＤ及びＥに調整しているが、たとえば１及び（Ｅ／Ｄ）、又は、（Ｄ／Ｅ）及び１に調整してもよい。ただし、このように調整される場合、信号受信部４の受信信号振幅調整部４２は第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の各振幅を、たとえば（Ｅ／Ｄ）倍及び１倍、又は、１倍及び（Ｄ／Ｅ）倍に調整すればよい。

以上、本発明の第１実施形態の変形例について説明した。この変形例の信号伝送装置１によれば、信号送信部２は、差動変換部２１と、送信信号振幅調整部２２と、を有する。差動変換部２１は、単相の入力信号Ｓｉｎを互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓａ（＋）、Ｓａ（−）に変換する。送信信号振幅調整部２２は、第１伝送信号Ｓ（＋）の振幅Ｄが第２伝送信号Ｓ（−）の振幅Ｅと異なるように第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅Ｄ、Ｅを調整する。また、信号受信部４は、受信信号振幅調整部４２と、単相変換部４１と、を有する。受信信号振幅調整部４２は、該信号受信部４に受信される第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の各振幅を、送信信号振幅調整部２２により調整された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて調整する。単相変換部４１は、受信信号振幅調整部４２により調整された第１及び第２伝送信号Ｓｂ（＋）、Ｓｂ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。

こうすれば、互いに逆位相且つ異なる振幅の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）を信号送信部２から送信することができる。また、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）に振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳されても、送信信号振幅調整部２２により調整された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて調整することにより、単相の出力信号Ｓｏｕｔへの変換を容易に行うことができる。

また、上述の第１実施形態では、信号送信部２から逆位相且つ非対称振幅の差動信号が出力される場合に、外部ノイズが１対の伝送経路３を伝送する差動信号に及ぼす影響を回避する構成について説明した。次には、信号送信部２から逆位相且つ同振幅の差動信号が出力される場合にも外部ノイズの影響を回避することができる構成について説明する。
＜第２実施形態＞

第２実施形態について説明する。第２実施形態では、差動信号が伝送される一対の伝送経路３の各インピーダンスＺ１、Ｚ２を相違させることにより、信号受信部４に逆位相且つ非対称振幅の差動信号を受信させている。すなわち、第２実施形態において、一対の伝送経路３は本発明の振幅調節手段の一例となっている。以下では、第２実施形態について、第１実施形態と異なる事項について説明する。また、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

まず、理想的な平衡伝送では、差動信号を一対の伝送経路３で伝送させているが、実際には、伝送経路３はたとえばグランドパターンや他の信号線路との電気的な結合も無視できない。そのため、実際の平衡伝送では、ある程度の不平衡伝送成分を含んでいる。図４は、実際の不平衡伝送成分を考慮した伝送経路の等価回路図である。

図４の伝送経路３は、第１及び第２伝送経路３１、３２のほか、接地された基準経路３３を含んで構成されている。また、図４において、斜線でハッチングした四角形は第１及び第２伝送経路３１、３２の太さを示しており、各伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２を表している。また、ΔＬ及びΔＣは線路の微小区間におけるインダクタおよ
びキャパシタであり、各伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分を表している。

第１及び第２伝送経路３１、３２には互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）が入力され、信号送信部２から信号受信部４に伝送される。また、信号受信部４から各経路３１〜３３には第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の帰還信号が出力されるが、各帰還電流の一部は基準経路３３に流れる。たとえば、第１伝送信号＋Ｓ（＋）の帰還電流−Ｓ（＋）の一部−αＳ（＋）（０＜α＜１）は第２伝送経路３２を流れるが、残りの一部−（１−α）Ｓ（＋）は基準経路３３を流れる。また、第２伝送信号＋Ｓ（−）の帰還電流−Ｓ（−）の一部−βＳ（−）（０＜β＜１）は第１伝送経路３１を流れるが、残りの一部−（１−β）Ｓ（−）は基準経路３３を流れる。α及びβは、第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１、Ｚ２が同じである場合にはα＝βとなるが、各インピーダンスＺ１、Ｚ２が異なる場合にはα≠βとなる。

まず、第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１、Ｚ２がほぼ同じである場合について説明する。図５Ａは、インピーダンスに差異のない伝送経路に逆位相且つ同振幅の差動信号を伝送させた場合の等価回路図である。また、図５Ｂは、インピーダンスに差異のない伝送経路に逆位相且つ異なる振幅の差動信号を伝送させた場合の等価回路図である。なお、ここでは、第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１、Ｚ２の作用が差動信号に及ぼす作用を理解し易くするために、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の重畳については省略して説明する。

伝送経路３に逆位相且つ同振幅の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）（＝＋（Ａ／２）ｓｉｎωｔ）、Ｓ（−）（＝−（Ａ／２）ｓｉｎωｔ）が伝送される場合、図５Ａに示すように、信号受信部４が受信する第１伝送信号Ｓｎ（＋）は＋（Ａ／２）（１＋α）ｓｉｎωｔとなり、第２伝送信号Ｓｎ（−）は−（Ａ／２）（１＋α）ｓｉｎωｔとなる。すなわち、信号受信部４は逆位相且つ同振幅の差動信号を受信する。

一方、伝送経路３に逆位相且つ異なる振幅の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）（＝＋Ｄｓｉｎωｔ）、Ｓ（−）（＝−Ｅｓｉｎωｔ）が伝送される場合、図５Ｂに示すように、信号受信部４が受信する第１伝送信号Ｓｎ（＋）は＋（Ｄ＋αＥ）ｓｉｎωｔとなり、第２伝送信号Ｓｎ（−）は−（αＤ＋Ｅ）ｓｉｎωｔとなる。すなわち、信号受信部４は逆位相且つ異なる振幅の差動信号を受信する。

次に、第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１，Ｚ２が異なる場合について説明する。図６は、各インピーダンスが異なる伝送経路に逆位相且つ同振幅の差動信号を伝送させた場合の等価回路図である。なお、ここでも、第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１、Ｚ２の作用が差動信号に及ぼす作用を理解し易くするために、第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の重畳については省略して説明する。

伝送経路３に逆位相且つ同振幅の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）（＝＋（Ａ／２）ｓｉｎωｔ）、Ｓ（−）（＝−（Ａ／２）ｓｉｎωｔ）が伝送される場合、図６に示すように、信号受信部４が受信する第１伝送信号Ｓｎ（＋）は＋（Ａ／２）（１＋β）ｓｉｎωｔとなり、第２伝送信号Ｓｎ（−）は−（Ａ／２）（１＋α）ｓｉｎωｔとなる。すなわち、信号送信部２から逆位相且つ同振幅の差動信号が伝送されたとしても、信号受信部４は逆位相且つ異なる振幅の差動信号を受信する。

このような伝送経路３は、第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１、Ｚ２のうちの抵抗成分、容量成分、及びインダクタンス成分のうちの少なくともいずれかを相違させることにより実現可能である。以下に、インピーダンスＺ１、Ｚ２の異なる伝送経路３の具体的な構成例について、第１〜第６実施例を挙げて説明する。
（第１実施例）

図７Ａは、第２実施形態の伝送経路の一例を示す図である。図７Ａの伝送経路３では、接地された導体基板３３ａ上に誘電体層３４が形成されている。また、誘電体層３４の上面には断面積の異なる第１及び第２伝送経路３１、３２が配置されている。こうすれば、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分を相違させることができる。なお、第１実施例において、導体基板３３ａは本発明の接地部の一部である。
（第２実施例）

図７Ｂは、第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。図７Ｂの伝送経路３では、接地された導体基板３３ａ上に誘電体層３４が形成されている。また、第１伝送経路３１は誘電体層３４上に配置されているが、第２伝送経路３２は誘電体層３４の内部に配置される。こうすれば、第１及び第２伝送経路３１、３２と導体基板３３ａとの各間隔ｄ１、ｄ２が相違するため、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分を相違させることができる。なお、第２実施例において、導体基板３３ａは本発明の接地部の一部である。
（第３実施例）

図７Ｃは、第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。図７Ｃの伝送経路３では、誘電体層３４の上面には第１及び第２伝送経路３１、３２が配置されている。また、誘電体層３４の下面の一部に接地された導体基板３３ａが設けられている。導体基板３３ａの主面の法線方向から見た平面視において、第１伝送経路３１は導体基板３３ａと重なっているが、第２伝送経路３２は導体基板３３ａと重なっていない。このようにしても、第１及び第２伝送経路３１、３２と導体基板３３ａとの各間隔ｄ１、ｄ２を容易に相違させることができるため、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分を相違させることができる。なお、第３実施例において、導体基板３３ａは本発明の接地部の一部である。
（第４実施例）

図７Ｄは、第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。図７Ｄの伝送経路３では、誘電体層３４の上面には第１及び第２伝送経路３１、３２が配置されている。また、誘電体層３４の下面の一部に接地された導体基板３３ａが設けられている。また、誘電体層３４の内部には導体層３３ｂが設けられている。この導体層３３ｂは、内部に導通経路が形成されたビア３３ｃを介して導体基板３３ａと導通している。また、導体基板３３ａの主面の法線方向から見た平面視において、第１伝送経路３１は導体層３３ｂと重なっていないが、第２伝送経路３２は導体層３３ｂと重なっている。このようにしても、第１伝送経路３１及び導体基板３３ａの間隔ｄ１と、第２伝送経路３２及び導体層３３ｂの間隔ｄ２とを容易に相違させることができるため、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分を相違させることができる。なお、第４実施例において、導体基板３３ａ、導体層３３ｂ、及びビア３３ｃは本発明の接地部の一部である。
（第５実施例）

図７Ｅは、第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。図７Ｅの伝送経路３では、接地された導体基板３３ａ上に誘電体層３４が形成されている。また、誘電体層３４の内部には第１及び第２伝送経路３１、３２が配置されている。さらに、誘電体層３４の上面の一部には導体層３３ｂが設けられており、この導体層３３ｂは、内部に導通経路が形成されたビア３３ｃを介して導体基板３３ａと導通している。また、導体基板３３ａの主面の法線方向から見た平面視において、第１伝送経路３１は導体層３３ｂと重なっていないが、第２伝送経路３２は導体層３３ｂと重なっている。そのため、第２伝送経路３２は、誘電体層３４の内部において、導体基板３３ａ及び導体層３３ｂの間に配置されている。こうすれば、誘電体層３４の内部に配置される第２伝送経路３２は、導体基板３３ａとの間ｄ２ａ及び導体層３３ｂとの間ｄ２ｂに２つの容量成分を形成することができるため、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分を相違させることができる。なお、第５実施例において、導体基板３３ａ、導体層３３ｂ、及びビア３３ｃは本発明の接地部の一部である。
（第６実施例）

図７Ｆは、第２実施形態の伝送経路の他の一例を示す図である。図７Ｆの伝送経路３では、接地された導体基板３３ａ上に、誘電率の異なる２つの誘電体層３４ａ、３４ｂが形成されている。また、一方の誘電体層３４ａの上面には第１伝送経路３１が配置され、他方の誘電体層３４ｂの上面には第２伝送経路３２が配置されている。第１及び第２伝送経路３１、３２と導体基板３３ａとの間の各静電容量ε１、ε２が異なるため、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分を相違させることができる。なお、第６実施例において、導体基板３３ａは本発明の接地部の一部である。

なお、伝送経路３の構成例は、以上に説明した第１〜第６実施例に限らない。たとえば、第２〜第６実施例において第１及び第２伝送経路３１、３２の各断面積を相違させてもよい。こうすれば、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の各容量成分をさらに相違させることができる。

以上、第２実施形態について説明した。第２実施形態の信号伝送装置１は、信号送信部２と、第１伝送経路３１と、第２伝送経路３２と、信号受信部４と、を備える。信号送信部２は互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）を送信する。第１伝送経路３１には第１伝送信号Ｓ（＋）が伝送され、第２伝送経路３２には第２伝送信号Ｓ（−）が伝送される。信号受信部４は、第１伝送経路３１から受信する第１伝送信号Ｓｎ（＋）、及び第２伝送経路３２から受信する第２伝送信号Ｓｎ（−）を単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。また、第１及び第２伝送経路３１、３２は、（互いにインピーダンスＺ１、Ｚ２が異なるため、）信号受信部４に受信される第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の各振幅を相違させる振幅調節手段として機能する。そして、信号受信部４は、振幅調節手段にて調節される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて、受信した第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）を変換する。

こうすれば、相違する振幅に調整された互いに逆位相の第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）が伝送される。そして、振幅調節手段として機能する第１及び第２伝送経路３１、３２にて調節された第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅比に基づいて、伝送された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）が単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換される。そのため、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の伝送中に振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳されても、第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）が単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換される際、ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の影響を低減することができる。従って、振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が差動信号に及ぼす影響を効果的に低減することができる。

また、第２実施形態の信号伝送装置１によれば、第１伝送経路３１のインピーダンスＺ１は第２伝送経路３２のインピーダンスＺ２と異なる。そのため、信号送信部２から出力される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅は同じであっても、信号受信部４に受信される第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の振幅を相違させることができる。従って、第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）が単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換される際、振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２の影響を十分に低減することができる。

第１及び第２伝送経路３１、３２の各インピーダンスＺ１、Ｚ２を相違させる方法としては、以下の例を挙げることができる。たとえば、第２実施形態において、第１及び第２伝送経路３１、３２の断面積が異なっていてもよい。こうすれば、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の容量成分を相違させることができる。

また、第２実施形態において、信号伝送装置１が、第１及び第２伝送経路３１、３２が配置される誘電体層３４と、誘電体層３４が設けられる接地部と、をさらに備えていてもよい。そして、接地部は接地された導電基板３３ａを有し、第１伝送経路３１及び接地部間の最短距離は、第２伝送経路３２及び接地部間の最短距離と異なっていてもよい。こうすれば、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の容量成分を相違させることができる。

さらに、誘電体層３４は誘電率の異なる第１及び第２誘電体層３４ａ、３４ｂを有し、第１伝送経路３１は第１誘電体層３４ａに設けられ、第２伝送経路３２は第２誘電体層３４ｂに設けられてもよい。こうすれば、第１及び第２伝送経路３１、３２はそれぞれ誘電率の異なる誘電体層３４ａ、３４ｂに設けられるので、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の容量成分を相違させることができる。

或いは、第２実施形態において、誘電率の異なる第１及び第２誘電体層を有する誘電体層と、誘電体層が設けられる接地部と、をさらに備えていてもよい。そして、接地部は接地された導体基板を有し、第１伝送経路は第１誘電体層に設けられ、第２伝送経路は第２誘電体層に設けられてもよい。このようにしても、第１及び第２伝送経路３１、３２はそれぞれ誘電率の異なる誘電体層３４ａ、３４ｂに設けられるので、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の容量成分を相違させることができる。

また、第２実施形態において、接地部は、導体基板３３ａと電気的に接続される導体層３３ｂをさらに有していてもよい。また、導体層３３ｂは、導体基板３３ａの主面の法線方向から見た平面視において、第２伝送経路３２と重なるように、誘電体層３４に設けられていてもよい。こうすれば、平面視において第２伝送経路３２と重なるように、導体層３３ｂを誘電体層３４に設けることにより、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の容量成分を相違させることができる。

さらに、導体基板３３ａと電気的に接続される導体層３３ｂは誘電体層３４上に設けられ、第２伝送経路３２は、誘電体層３４の内部且つ導体基板３３ａ及び導体層３３ｂの間に配置されてもよい。こうすれば、誘電体層３４の内部に配置される第２伝送経路３２は、導体基板３３ａとの間及び導体層３３ｂとの間に２つの容量を形成することができ、第１及び第２伝送経路３１、３２のインピーダンスＺ１、Ｚ２の容量成分を相違させることができる。
＜第３実施形態＞

次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１伝送経路３１を伝送する第１伝送信号Ｓ（＋）の振幅と、第２伝送経路３２を伝送する第２伝送信号Ｓ（−）の振幅とが、独立して制御される。以下では、第３実施形態について、第１及び第２実施形態と異なる事項について説明する。また、第１及び第２実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

図８は、第３実施形態に係る信号伝送装置の一例を示す概念構成図である。図８に示すように、信号受信部４は、信号受信部４が受信する第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の振幅を検出する検波部４３をさらに有している。この検波部４３は、第１及び第２ディテクタ４３ａ、４３ｂを含んで構成されている。第１及び第２ディテクタ４３ａ、４３ｂは、それぞれ、信号受信部４が受信する第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の振幅を検出する第１及び第２検波部である。

また、信号送信部２の送信信号振幅調整部２２は、第１伝送信号Ｓ（＋）の振幅が第２伝送信号Ｓ（−）の振幅と異なるように第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅Ｄ、Ｅを調整する機能を有する。さらに、送信信号振幅調整部２２は、ＧＣＡ（Gain Control AmplifierまたはGain Control Attenuator）としての機能も有している。送信信号振幅調整部２２は、信号送信部２から出力される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅Ｄ、Ｅを検波部４３の検出結果に基づいてフィードバック制御している。たとえば、第１及び第２送信信号振幅調整部２２ａ、２２ｂは、それぞれ、差動変換部２１で生成された第１及び第２伝送信号Ｓａ（＋）、Ｓａ（−）の各振幅を上述の数式４の条件を満たす振幅Ｄ、Ｅに調整する。さらに、第１送信信号振幅調整部２２ａは、第１ディテクタ４３ａの検出結果に基づいて、信号送信部２から出力される第１伝送信号Ｓ（＋）の振幅Ｄをフィードバック制御している。また、第２送信信号振幅調整部２２ｂは、第２ディテクタ４３ｂの検出結果に基づいて、信号送信部２から出力される第２伝送信号Ｓ（−）の振幅Ｅをフィードバック制御している。

また、信号受信部４の受信信号振幅調整部４２は、検波部４３の検出結果に基づいて、各ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が重畳された第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の振幅を調整する。たとえば、第１受信信号振幅調整部４２ａは、第１ディテクタ４３ａの検出結果に基づいて、第１ノイズ信号Ｎ１が重畳された第１伝送信号Ｓｎ（＋）の振幅を（Ａ／２Ｄ）倍に調整する。また、第２受信信号振幅調整部４２ｂは、第２ディテクタ４３ｂの検出結果に基づいて、第２ノイズ信号Ｎ２が重畳された第２伝送信号Ｓｎ（−）の振幅を（Ａ／２Ｅ）倍に調整する。

このように、第３実施形態では、第１及び第２ディテクタ４３ａ、４３ｂの検出結果に基づいて、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）が独立にＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御されている。

単相変換部４１は、受信信号振幅調整部４２にて調整された第１及び第２伝送信号（Ａ／２Ｄ）Ｓｎ（＋）、（Ａ／２Ｅ）Ｓｎ（−）を次の数式１２のように演算することにより、単相の出力信号Ｓｏｕｔに変換する。
Ｓｏｕｔ＝（Ａ／２Ｄ）Ｓｎ（＋）−（Ａ／２Ｅ）Ｓｎ（−） （数式１２）

ここで、差動信号（第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−））の各振幅は、上述の数式４の条件を満たすように設定されている。従って、単相変換部４１が単相の出力信号Ｓｏｕｔを生成する際には、次の数式１３のように、ノイズ成分が除去される。
Ｓｏｕｔ＝｛＋（Ａ／２）ｓｉｎωｔ＋（ＢＡ／２Ｄ）ｓｉｎωａｔ｝
−｛−（Ａ／２）ｓｉｎωｔ＋（ＣＡ／２Ｅ）ｓｉｎωａｔ｝
＝Ａｓｉｎωｔ＋（Ａ／２ＤＥ）（ＥＢ−ＣＤ）ｓｉｎωａｔ
＝Ａｓｉｎωｔ （数式１３）

さらには、第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）に重畳されている同位相の第１及び第２ノイズ信号Ｎ１、Ｎ２は、同振幅であるか非対称振幅（異なる振幅）であるかに拘らず、除去される。従って、信号伝送装置１では、外部ノイズが差動信号に及ぼす影響を回避することができる。

なお、上述の説明では、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）が独立したＡＧＣ制御される例を説明したが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）のうちの一方がＡＧＣ制御され、他方はＡＧＣ Ｂａｌａｎｃｅ制御（一方のＡＧＣ制御に対するゲイン差分を制御）してもよい。

以上、第３実施形態について説明した。第３実施形態の信号伝送装置１によれば、信号受信部４が、該信号受信部４が受信する第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の振幅を検出する検波部４３をさらに有している。信号送信部２の送信信号振幅調整部２２は、検波部４３の検出結果に基づいて、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の各振幅を独立して調整する。信号受信部４の受信信号振幅調整部４２は、検波部４３の検出結果に基づいて、信号受信部４に受信される第１及び第２伝送信号Ｓｎ（＋）、Ｓｎ（−）の各振幅を独立して調整する。

こうすれば、フィードバック制御される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅を独立して調整することができる。従って、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）がフィードバック制御されていても、伝送経路３で伝送される第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）の振幅を相違させて、振幅の異なるノイズ信号Ｎ１、Ｎ２が出力信号Ｓｏｕｔに及ぼす影響を十分に低減することができる。
＜第４実施形態＞

上述の第１〜第３実施形態では、外部ノイズの影響を低減することについて説明しているが、外部から受けるノイズの影響と、外部に与えるノイズの影響とは表裏一体に考えることができる。そのため、第１及び第２伝送信号Ｓ（＋）、Ｓ（−）を伝送する逆位相の差動信号（第１及び第２伝送信号）から外部に放射されるノイズ（たとえば電磁波ノイズ）を緩和する手段として、上述の第１〜第３実施形態を適用することもできる。

また、図９は、信号伝送装置から外部に放射される電磁波ノイズが緩和されることを説明するための概念構成図である。図９において、外部回路Ａに近い側の第２伝送経路３２を伝送する第２伝送信号Ｓ（−）の振幅Ｅを、遠い側の第１伝送経路３１を伝送する第１伝送信号Ｓ（＋）の振幅Ｄよりも低く設定する。こうすれば、各伝送経路３から外部回路に放射される電磁波（すなわちノイズ）の振幅差を低減又はなくすことができる。

なお、図９では、第３実施形態の信号伝送装置１を例に挙げて説明しているが、第１実施形態の信号伝送装置１、第２実施形態の伝送経路３を用いても同様に、外部に放射される電磁波ノイズを緩和できることはいうまでもない。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１ 信号伝送装置
２ 信号送信部
２１ 差動変換部
２２ 送信信号振幅調整部
３ 伝送経路
３１ 第１伝送経路
３２ 第２伝送経路
３３ 基準経路
３３ａ 導体基板
３３ｂ 導体層
３３ｃ ビア
３４ 誘電体層
４ 信号受信部
４１ 単相変換部
４２ 受信信号振幅調整部
４３ 検波部

Claims (12)

1. 互いに逆位相の第１及び第２伝送信号を送信する信号送信部と、
   第１伝送信号が伝送される第１伝送経路と、
   第２伝送信号が伝送される第２伝送経路と、
   第１伝送経路から受信する伝送信号、及び第２伝送経路から受信する伝送信号を単相の出力信号に変換する信号受信部と、
   を備え、
   前記信号受信部に受信される伝送信号の各振幅を相違させる振幅調節手段が、前記信号送信部と第１及び第２伝送経路との少なくとも一方に設けられ、
   前記信号受信部は、前記振幅調節手段にて調節された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて、受信した伝送信号を変換し、
   前記振幅調節手段は、第１伝送経路に重畳される第１信号の振幅が第２伝送経路に重畳される第２信号の振幅よりも大きい場合、第１伝送信号の振幅を第２伝送信号の振幅よりも大きくすることを特徴とする信号伝送装置。
2. 前記信号送信部が、単相の入力信号を互いに逆位相の第１及び第２伝送信号に変換する差動変換部と、第１伝送信号の振幅が第２伝送信号の振幅と異なるように第１及び第２伝送信号の各振幅を調整する送信信号振幅調整部と、を有し、
   前記信号受信部が、該信号受信部に受信される第１及び第２伝送信号の各振幅を、前記送信信号振幅調整部により調整された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて調整する受信信号振幅調整部と、前記受信信号振幅調整部により調整された第１及び第２伝送信号を前記単相の出力信号に変換する単相変換部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 前記信号受信部が、前記信号受信部が受信する第１及び第２伝送信号の振幅を検出する検波部をさらに有し、
   前記信号送信部の前記送信信号振幅調整部は、前記検波部の検出結果に基づいて、第１及び第２伝送信号の各振幅を独立して調整し、
   前記信号受信部の前記受信信号振幅調整部は、前記検波部の検出結果に基づいて、前記信号受信部に受信される第１及び第２伝送信号の各振幅を独立して調整することを特徴とする請求項２に記載の信号伝送装置。
4. 第１伝送経路のインピーダンスは第２伝送経路のインピーダンスと異なることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の信号伝送装置。
5. 第１及び第２伝送経路の断面積が異なることを特徴とする請求項４に記載の信号伝送装置。
6. 第１及び第２伝送経路が配置される誘電体層と、前記誘電体層が設けられる接地部と、をさらに備え、
   前記接地部は接地された導体基板を有し、
   第１伝送経路及び前記接地部間の最短距離は、第２伝送経路及び前記接地部間の最短距離と異なることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の信号伝送装置。
7. 前記誘電体層は誘電率の異なる第１及び第２誘電体層を有し、
   第１伝送経路は第１誘電体層に設けられ、第２伝送経路は第２誘電体層に設けられることを特徴とする請求項６に記載の信号伝送装置。
8. 誘電率の異なる第１及び第２誘電体層を有する誘電体層と、前記誘電体層が設けられる接地部と、をさらに備え、
   前記接地部は接地された導体基板を有し、
   第１伝送経路は第１誘電体層に設けられ、第２伝送経路は第２誘電体層に設けられることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の信号伝送装置。
9. 前記接地部は、前記導体基板と電気的に接続される導体層をさらに有し、
   前記導体層は、前記導体基板の主面の法線方向から見た平面視において、第２伝送経路と重なるように、前記誘電体層に設けられることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の信号伝送装置。
10. 前記導体基板と電気的に接続される前記導体層は前記誘電体層上に設けられ、
    第２伝送経路は、前記誘電体層の内部且つ前記導体基板及び前記導体層の間に配置されることを特徴とする請求項９に記載の信号伝送装置。
11. 前記振幅調節手段は、第１信号が重畳される前の第１伝送信号の第１信号に対する振幅比は、第２信号が重畳される前の第２伝送信号の第２信号に対する振幅比と等しいことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の信号伝送装置。
12. 互いに逆位相の第１及び第２伝送信号を送信するステップと、
    第１伝送信号が第１伝送経路にて伝送される第１の伝送ステップと、
    第２伝送信号が第２伝送経路にて伝送される第２の伝送ステップと、
    前記第１の伝送ステップ及び前記第２の伝送ステップにて伝送された伝送信号を単相の出力信号に変換するステップと、
    を備え、
    前記送信するステップと前記第１の伝送ステップ及び前記第２の伝送ステップとの少なくとも一方が、第１及び第２伝送信号の各振幅を相違させるステップを含み、
    前記変換するステップにおいて、前記相違させるステップにて調節された第１及び第２伝送信号の振幅比に基づいて、前記第１の伝送ステップ及び前記第２の伝送ステップにて伝送された伝送信号を変換し、
    前記相違させるステップにおいて、第１伝送経路に重畳される第１信号の振幅が第２伝送経路に重畳される第２信号の振幅よりも大きい場合、第１伝送信号の振幅が第２伝送信号の振幅よりも大きくされることを特徴とする信号伝送方法。
    

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