JP6954472B2 - Bias T circuit and signal transmission device - Google Patents

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    • H04B3/50—Systems for transmission between fixed stations via two-conductor transmission lines

Description

この開示は、バイアスＴ回路および信号伝送装置に関する。 This disclosure relates to a bias T circuit and a signal transmission device.

差動信号線路に対して直流成分を重畳させるための、電源およびバイアスＴ回路を備えた信号伝送装置は、従来から知られている。そのような信号伝送装置の一例として、特開２０１８−３８０１５号公報（特許文献１）に記載された信号伝送装置が挙げられる。特許文献１に記載された信号伝達装置では、差動信号線路に接続された電子機器に対して差動信号を伝送しつつ、電子機器を駆動させる直流成分が供給されている。 A signal transmission device including a power supply and a bias T circuit for superimposing a DC component on a differential signal line has been conventionally known. As an example of such a signal transmission device, there is a signal transmission device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-38015 (Patent Document 1). In the signal transmission device described in Patent Document 1, a DC component for driving an electronic device is supplied while transmitting a differential signal to the electronic device connected to the differential signal line.

特開２０１８−３８０１５号公報JP-A-2018-38015

特許文献１に記載された信号伝送装置では、バイアスＴ回路に含まれる２つのインダクタのインピーダンスは、コモンモードおよびディファレンシャルモードのいずれにおいても、一定値以上となっている。これは、２つのインダクタが互いに電磁界結合しておらず、コモンモードおよびディファレンシャルモードのいずれのノイズに対しても、インダクタ内にそれぞれ発生した磁束が打ち消されることがないためである。この場合、電源側からのコモンモードノイズは、差動信号線路に伝わりにくい。したがって、２０ＭＨｚから３０ＭＨｚの高周波帯域における、いわゆる放射ノイズが発生しにくい。 In the signal transmission device described in Patent Document 1, the impedances of the two inductors included in the bias T circuit are equal to or higher than a certain value in both the common mode and the differential mode. This is because the two inductors are not electromagnetically coupled to each other, and the magnetic flux generated in the inductor is not canceled by any noise in the common mode and the differential mode. In this case, the common mode noise from the power supply side is not easily transmitted to the differential signal line. Therefore, so-called radiation noise in the high frequency band of 20 MHz to 30 MHz is unlikely to occur.

一方、コネクタ側から入ってくるコモンモードノイズは、バイアスＴ回路に含まれる２つのインダクタ側に流れずに、通信用ＩＣに流れ込みやすくなる。このコモンモードノイズにより、信号伝送装置が通信エラーなどの誤動作を起こす虞がある。 On the other hand, the common mode noise coming in from the connector side does not flow to the two inductor sides included in the bias T circuit, but easily flows into the communication IC. Due to this common mode noise, the signal transmission device may malfunction such as a communication error.

このようなコモンモードノイズへの対策として、例えば差動信号線路にコモンモードチョークコイルを接続することが考えられる。しかしながら、コモンモードチョークコイルは、１ＭＨｚ付近の低周波帯域において十分なインピーダンスを有していない。そのため、誤動作を改善できない虞がある。 As a countermeasure against such common mode noise, for example, it is conceivable to connect a common mode choke coil to the differential signal line. However, the common mode choke coil does not have sufficient impedance in the low frequency band around 1 MHz. Therefore, there is a possibility that the malfunction cannot be improved.

この開示の目的は、差動信号線路に直流成分が重畳される信号伝送装置に適用された場合に、信号伝送装置からの放射ノイズを低減でき、コモンモードノイズによる信号伝送装置の誤動作を抑制できるバイアスＴ回路を提供することである。加えて、この開示に従うバイアスＴ回路が適用された信号伝送装置を提供することである。 The object of this disclosure is that when applied to a signal transmission device in which a DC component is superimposed on a differential signal line, radiation noise from the signal transmission device can be reduced, and malfunction of the signal transmission device due to common mode noise can be suppressed. It is to provide a bias T circuit. In addition, it is an object of the present invention to provide a signal transmission device to which a bias T circuit according to this disclosure is applied.

この開示に従うバイアスＴ回路および信号伝送装置では、バイアスＴ回路の構成要素についての改良が図られる。 In the bias T circuit and the signal transmission device according to this disclosure, the components of the bias T circuit are improved.

この開示は、まずバイアスＴ回路に向けられる。
この開示に従うバイアスＴ回路は、各々一方端および他方端を有する第１ないし第４のインダクタを備える。そして、第１のインダクタの一方端と第３のインダクタの一方端とが接続され、第２のインダクタの一方端と第４のインダクタの一方端とが接続されている。なお、バイアスＴ回路とは、直流電力が信号線路に供給されるように直流電源と信号線路との間に接続される、少なくとも１つのインダクタを備えた回路を指す。This disclosure is first directed to the bias T circuit.
Bias T circuits according to this disclosure include first to fourth inductors, each with one end and the other end. Then, one end of the first inductor and one end of the third inductor are connected, and one end of the second inductor and one end of the fourth inductor are connected. The bias T circuit refers to a circuit provided with at least one inductor connected between the DC power supply and the signal line so that DC power is supplied to the signal line.

第１のインダクタおよび第２のインダクタは、各々の巻回軸線が互いに異なっている。第３のインダクタおよび第４のインダクタは、各々の巻回軸線が同一である。第３のインダクタおよび第４のインダクタは、各々に同方向の電流が流れた場合、各々の巻回軸線に沿って発生する磁束の向きが逆になるように配置されている。 The first inductor and the second inductor have different winding axes from each other. The third inductor and the fourth inductor have the same winding axis. The third inductor and the fourth inductor are arranged so that the directions of the magnetic fluxes generated along the winding axes are opposite when currents in the same direction flow through them.

そして、第１のインダクタおよび第２のインダクタのインピーダンスは、各々１ＭＨｚで５Ω以下、２０ＭＨｚで１００Ω以上である。 The impedances of the first inductor and the second inductor are 5 Ω or less at 1 MHz and 100 Ω or more at 20 MHz, respectively.

また、この開示は、信号伝送装置にも向けられる。
この開示に従う信号伝送装置の第１の態様は、信号出力部と、信号入力部と、第１および第２のキャパシタと、差動信号線路を構成する第１および第２の信号線路と、直流電源と、この開示に従うバイアスＴ回路とを備える。信号出力部と信号入力部とは、第１および第２の信号線路の各々により接続されている。バイアスＴ回路は、第１のインダクタの他方端が第１の信号線路に接続され、第２のインダクタの他方端が第２の信号線路に接続されるようにして、第１および第２の信号線路に接続されている。This disclosure is also directed to signal transmission equipment.
A first aspect of a signal transmission apparatus according to this disclosure is a signal output unit, a signal input unit, first and second capacitors, first and second signal lines constituting a differential signal line, and a DC light. It comprises a power supply and a bias T circuit according to this disclosure. The signal output unit and the signal input unit are connected by each of the first and second signal lines. The bias T circuit is such that the other end of the first inductor is connected to the first signal line and the other end of the second inductor is connected to the second signal line so that the first and second signals It is connected to the railroad track.

第１のキャパシタは、第１の信号線路において、第１のインダクタの他方端と第１の信号線路との接続点と、信号出力部との間に接続されている。第２のキャパシタは、第２の信号線路において、第２のインダクタの他方端と第２の信号線路との接続点と、信号出力部との間に接続されている。直流電源は、第３のインダクタの他方端と第４のインダクタの他方端との間に接続されている。 The first capacitor is connected in the first signal line between the connection point between the other end of the first inductor and the first signal line and the signal output unit. The second capacitor is connected in the second signal line between the connection point between the other end of the second inductor and the second signal line and the signal output unit. The DC power supply is connected between the other end of the third inductor and the other end of the fourth inductor.

この開示に従う信号伝送装置の第２の態様は、信号出力部と、信号入力部と、第１および第２のキャパシタと、差動信号線路を構成する第１および第２の信号線路と、直流電源と、この開示に従うバイアスＴ回路とを備える。信号出力部と信号入力部とは、第１および第２の信号線路の各々により接続されている。バイアスＴ回路は、第３のインダクタの他方端が第１の信号線路に接続され、第４のインダクタの他方端が第２の信号線路に接続されるようにして、第１および第２の信号線路に接続されている。 A second aspect of the signal transmission apparatus according to this disclosure is a signal output unit, a signal input unit, first and second capacitors, first and second signal lines constituting a differential signal line, and DC. It comprises a power supply and a bias T circuit according to this disclosure. The signal output unit and the signal input unit are connected by each of the first and second signal lines. The bias T circuit is such that the other end of the third inductor is connected to the first signal line and the other end of the fourth inductor is connected to the second signal line so that the first and second signals It is connected to the railroad track.

第１のキャパシタは、第１の信号線路において、第３のインダクタの他方端と第１の信号線路との接続点と、信号出力部との間に接続されている。第２のキャパシタは、第２の信号線路において、第４のインダクタの他方端と第２の信号線路との接続点と、信号出力部との間に接続されている。直流電源は、第１のインダクタの他方端と第２のインダクタの他方端との間に接続されている。 The first capacitor is connected between the other end of the third inductor, the connection point of the first signal line, and the signal output unit in the first signal line. The second capacitor is connected in the second signal line between the connection point between the other end of the fourth inductor and the second signal line and the signal output unit. The DC power supply is connected between the other end of the first inductor and the other end of the second inductor.

バイアスＴ回路において、第３のインダクタおよび第４のインダクタは、１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子である複合インダクタを構成している。 In the bias T circuit, the third inductor and the fourth inductor constitute one electronic component or a composite inductor which is one circuit element formed in an electric circuit.

この開示に従うバイアスＴ回路は、差動信号線路に直流成分が重畳される信号伝送装置に適用された場合に、信号伝送装置からの放射ノイズを低減でき、コモンモードノイズによる信号伝送装置の誤動作を抑制できる。また、この開示に従う信号伝送装置は、上記の効果を奏することができる。 The bias T circuit according to this disclosure can reduce the radiation noise from the signal transmission device when applied to the signal transmission device in which the DC component is superimposed on the differential signal line, and causes the signal transmission device to malfunction due to common mode noise. Can be suppressed. In addition, a signal transmission device according to this disclosure can achieve the above effects.

この開示に従うバイアスＴ回路の第１の実施形態であるバイアスＴ回路１０の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the bias T circuit 10 which is the 1st Embodiment of the bias T circuit which follows this disclosure. この開示に従うバイアスＴ回路の第２の実施形態であるバイアスＴ回路１０Ａの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the bias T circuit 10A which is the 2nd Embodiment of the bias T circuit which follows this disclosure. この開示に従う信号伝送装置の第１の実施形態である信号伝送装置１００の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission apparatus 100 which is 1st Embodiment of the signal transmission apparatus which follows this disclosure. この開示に従う信号伝送装置の第２の実施形態である信号伝送装置１００Ａの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100A which is the 2nd Embodiment of the signal transmission device which follows this disclosure. この開示に従う信号伝送装置の第３の実施形態である信号伝送装置１００Ｂの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100B which is the 3rd Embodiment of the signal transmission device which follows this disclosure. この開示に従う信号伝送装置の第４の実施形態である信号伝送装置１００Ｃの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100C which is the 4th Embodiment of the signal transmission device which follows this disclosure. この開示に従う信号伝送装置の第５の実施形態である信号伝送装置１００Ｄの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100D which is the 5th Embodiment of the signal transmission device which follows this disclosure. この開示に従う信号伝送装置の第６の実施形態である信号伝送装置１００Ｅの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission apparatus 100E which is the 6th Embodiment of the signal transmission apparatus which follows this disclosure. 第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスの範囲を決定するための実験に用いられた信号伝送システム１０００の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the signal transmission system 1000 used in the experiment for determining the impedance range of the 1st inductor L1 and the 2nd inductor L2. 第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが異なる信号伝送装置の、放射ノイズの測定結果が表されたグラフである。It is a graph which showed the measurement result of the radiation noise of the signal transmission apparatus which the impedance of the 1st inductor L1 and the 2nd inductor L2 is different. 第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが異なる信号伝送装置の、ＢＣＩ試験による印加電流の測定結果が表されたグラフである。It is a graph which showed the measurement result of the applied current by the BCI test of the signal transmission apparatus which the impedance of the 1st inductor L1 and the 2nd inductor L2 is different.

この開示の特徴とするところを、この開示の実施形態に基づき、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さないことがある。 The features of this disclosure will be described based on the embodiments of this disclosure with reference to the drawings. In the embodiments shown below, the same or common parts may be designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof may not be repeated.

−バイアスＴ回路の第１の実施形態−
この開示に従うバイアスＴ回路の第１の実施形態であるバイアスＴ回路１０について、図１を用いて説明する。− First Embodiment of Bias T Circuit −
The bias T circuit 10, which is the first embodiment of the bias T circuit according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜バイアスＴ回路の等価回路＞
図１は、バイアスＴ回路１０の等価回路図である。バイアスＴ回路１０は、各々一方端および他方端を有する第１のインダクタＬ１、第２のインダクタＬ２、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４を備える。そして、第１のインダクタＬ１の一方端と第３のインダクタＬ３の一方端とが接続され、第２のインダクタＬ２の一方端と第４のインダクタＬ４の一方端とが接続されている。<Equivalent circuit of bias T circuit>
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of the bias T circuit 10. The bias T circuit 10 includes a first inductor L1, a second inductor L2, a third inductor L3, and a fourth inductor L4, which have one end and the other end, respectively. Then, one end of the first inductor L1 and one end of the third inductor L3 are connected, and one end of the second inductor L2 and one end of the fourth inductor L4 are connected.

第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２は、各々の巻回軸線が互いに異なっている。すなわち、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２は、別個の２つの電子部品、または電気回路内に形成された別個の２つの回路素子である。 The winding axes of the first inductor L1 and the second inductor L2 are different from each other. That is, the first inductor L1 and the second inductor L2 are two separate electronic components or two separate circuit elements formed in an electric circuit.

ここで、巻回軸線とは、それを取り囲むように導体が巻回されている仮想的な軸線である。例えば、インダクタが柱状またはドーナツ状の磁性体コアと、その磁性体コアに導線が巻回されてなるコイルとを備えている場合、磁性体コアの断面の重心を通り、側面と平行に延びる軸線が巻回軸線となる。インダクタが積層インダクタである場合、電極パターンとビアとで形成されたコイルにより取り囲まれた磁性体領域を擬似的に柱状の磁性体コアと見なすと、その断面の重心を通り、電極パターンと直交して延びる軸線が巻回軸線となる。 Here, the winding axis is a virtual axis in which a conductor is wound so as to surround the winding axis. For example, when the inductor includes a columnar or donut-shaped magnetic core and a coil in which a conducting wire is wound around the magnetic core, an axis extending through the center of gravity of the cross section of the magnetic core and parallel to the side surface. Is the winding axis. When the inductor is a laminated inductor, if the magnetic material region surrounded by the coil formed by the electrode pattern and vias is regarded as a pseudo columnar magnetic material core, it passes through the center of gravity of the cross section and is orthogonal to the electrode pattern. The axis that extends is the winding axis.

第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２は、巻回軸線が互いに異なる別個の電子部品である。第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２には、例えば閉磁路構造のフェライトビーズが用いられる。したがって、各々に同方向の電流が流れた場合に、２つのインダクタは互いに電磁界結合しないか、電磁界結合したとしても、その影響は無視できる程度である。そのため、両者の各々の巻回軸線に沿って発生する磁束は、電磁界結合により互いにキャンセルされない。すなわち、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２の各々のインピーダンスは、各々にコモンモードノイズが流れた場合でも変化しない。 The first inductor L1 and the second inductor L2 are separate electronic components having different winding axes from each other. For the first inductor L1 and the second inductor L2, for example, ferrite beads having a closed magnetic circuit structure are used. Therefore, when currents in the same direction flow through each of the two inductors, the two inductors do not electromagnetically couple with each other, or even if they are electromagnetically coupled, their effects are negligible. Therefore, the magnetic fluxes generated along the respective winding axes of both are not canceled by the electromagnetic field coupling. That is, the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 do not change even when common mode noise flows through each of them.

一方、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４は、各々の巻回軸線が同一である。すなわち、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４は１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子である複合インダクタＣＬ１を構成している。 On the other hand, the third inductor L3 and the fourth inductor L4 have the same winding axis. That is, the third inductor L3 and the fourth inductor L4 constitute one electronic component or a composite inductor CL1 which is one circuit element formed in an electric circuit.

ここで、１つの電子部品である複合インダクタとは、１つの磁性体コアに、２本の導線が巻回されて２つのコイルが形成されているインダクタを指す。また、１つの回路素子である複合インダクタとは、１つの磁性体領域を、各々電極パターンとビアとで形成された２つのコイルが取り囲んだインダクタを指す。 Here, the composite inductor, which is one electronic component, refers to an inductor in which two conductors are wound around one magnetic core to form two coils. Further, the composite inductor which is one circuit element refers to an inductor in which one magnetic material region is surrounded by two coils formed of an electrode pattern and vias, respectively.

第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４は、各々に同方向の電流が流れた場合、各々の巻回軸線に沿って発生する磁束の向きが逆になるように配置されている。したがって、両者の各々の巻回軸線に沿って発生する磁束は、電磁界結合により互いにキャンセルされる。すなわち、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４の各々のインピーダンスは、電磁界結合の影響により、各々単独の場合よりも低くなる。図１に示されている複合インダクタＣＬ１では、２つのコイルが逆向きに巻回されている。 The third inductor L3 and the fourth inductor L4 are arranged so that when currents in the same direction flow through them, the directions of the magnetic fluxes generated along the winding axes are opposite to each other. Therefore, the magnetic fluxes generated along the respective winding axes of both are canceled by the electromagnetic field coupling. That is, the impedances of the third inductor L3 and the fourth inductor L4 are lower than those of the third inductor L3 and the fourth inductor L4, respectively, due to the influence of the electromagnetic field coupling. In the composite inductor CL1 shown in FIG. 1, two coils are wound in opposite directions.

そして、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスは、各々１ＭＨｚで５Ω以下、２０ＭＨｚで１００Ω以上である。 The impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 5 Ω or less at 1 MHz and 100 Ω or more at 20 MHz, respectively.

バイアスＴ回路１０は、上記の構成を有しているため、差動信号線路に直流成分が重畳される信号伝送装置に適用された場合、電源側からのコモンモードノイズが差動信号線路に伝わりにくい。その結果、２０ＭＨｚから３０ＭＨｚの高周波帯域における、いわゆる放射ノイズが発生しにくい。したがって、ＣＩＳＰＲ２５に基づく放射ノイズ測定における信号伝送装置からの放射ノイズの大きさが、Ｃｌａｓｓ５の限度値以内となる。 Since the bias T circuit 10 has the above configuration, when applied to a signal transmission device in which a DC component is superimposed on the differential signal line, common mode noise from the power supply side is transmitted to the differential signal line. Hateful. As a result, so-called radiation noise in the high frequency band of 20 MHz to 30 MHz is unlikely to occur. Therefore, the magnitude of the radiation noise from the signal transmission device in the radiation noise measurement based on CISPR25 is within the limit value of Class5.

また、バイアスＴ回路１０は、上記の信号伝送装置に１ＭＨｚ付近の低周波帯域のコモンモードノイズが印加された場合でも、信号伝送装置の誤動作を抑制できる。すなわち、バイアスＴ回路１０が適用された信号伝送装置は、車載用として好適である。第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスの範囲の決定理由については、後述する。 Further, the bias T circuit 10 can suppress malfunction of the signal transmission device even when common mode noise in a low frequency band of about 1 MHz is applied to the signal transmission device. That is, the signal transmission device to which the bias T circuit 10 is applied is suitable for in-vehicle use. The reason for determining the impedance range of the first inductor L1 and the second inductor L2 will be described later.

−バイアスＴ回路の第２の実施形態−
この開示に従うバイアスＴ回路の第２の実施形態であるバイアスＴ回路１０Ａについて、図２を用いて説明する。-Second Embodiment of Bias T Circuit-
A bias T circuit 10A, which is a second embodiment of the bias T circuit according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜バイアスＴ回路の等価回路＞
図２は、バイアスＴ回路１０Ａの等価回路図である。バイアスＴ回路１０Ａは、バイアスＴ回路１０と同様に、各々一方端および他方端を有する第１のインダクタＬ１、第２のインダクタＬ２、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４を備える。そして、第１のインダクタＬ１の一方端と第３のインダクタＬ３の一方端とが接続され、第２のインダクタＬ２の一方端と第４のインダクタＬ４の一方端とが接続されている。<Equivalent circuit of bias T circuit>
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the bias T circuit 10A. Like the bias T circuit 10, the bias T circuit 10A includes a first inductor L1, a second inductor L2, a third inductor L3, and a fourth inductor L4, which have one end and the other end, respectively. Then, one end of the first inductor L1 and one end of the third inductor L3 are connected, and one end of the second inductor L2 and one end of the fourth inductor L4 are connected.

第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２は、バイアスＴ回路１０と同様に、別個の２つの電子部品、または電気回路内に形成された別個の２つの回路素子である。第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスは、各々１ＭＨｚで５Ω以下、２０ＭＨｚで１００Ω以上である。 The first inductor L1 and the second inductor L2 are two separate electronic components or two separate circuit elements formed in an electric circuit, similarly to the bias T circuit 10. The impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 5 Ω or less at 1 MHz and 100 Ω or more at 20 MHz, respectively.

第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４は、１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子である複合インダクタＣＬ２を構成している。ただし、複合インダクタＣＬ２において、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４は、複合インダクタＣＬ１の場合と異なり、同じ向きに巻回されている。すなわち、複合インダクタＣＬ２は、いわゆるコモンモードチョークコイルである。 The third inductor L3 and the fourth inductor L4 constitute one electronic component or a composite inductor CL2 which is one circuit element formed in an electric circuit. However, in the composite inductor CL2, the third inductor L3 and the fourth inductor L4 are wound in the same direction as in the case of the composite inductor CL1. That is, the composite inductor CL2 is a so-called common mode choke coil.

そのため、複合インダクタＣＬ２における第４のインダクタＬ４は、図２での図示における下側（第３のインダクタＬ３の他方端に近い側）が一方端とされる。そして、前述のように、第２のインダクタＬ２の一方端と第４のインダクタＬ４の一方端とが接続されている。また、図２での図示において、上側（第３のインダクタＬ３の一方端に近い側）が他方端とされる。第３のインダクタＬ３については、複合インダクタＣＬ１の場合と同様である。 Therefore, the lower side (the side closer to the other end of the third inductor L3) in the drawing of FIG. 2 is one end of the fourth inductor L4 in the composite inductor CL2. Then, as described above, one end of the second inductor L2 and one end of the fourth inductor L4 are connected. Further, in the illustration in FIG. 2, the upper side (the side closer to one end of the third inductor L3) is the other end. The third inductor L3 is the same as that of the composite inductor CL1.

このように接続されることにより、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４には、各々バイアスＴ回路１０の場合と同様の向きの磁束が発生することになる。すなわち、互いに逆向きとなる磁束が発生する。したがって、バイアスＴ回路１０Ａは、バイアスＴ回路１０と同様の効果を得ることができる。また、バイアスＴ回路１０Ａは、複合インダクタＣＬ２として、汎用的なコモンモードチョークコイルを用いることができるため、回路を容易に構成することができる。 By being connected in this way, magnetic fluxes in the same directions as in the case of the bias T circuit 10 are generated in the third inductor L3 and the fourth inductor L4, respectively. That is, magnetic fluxes that are opposite to each other are generated. Therefore, the bias T circuit 10A can obtain the same effect as the bias T circuit 10. Further, since the bias T circuit 10A can use a general-purpose common mode choke coil as the composite inductor CL2, the circuit can be easily configured.

なお、図１および図２に示したバイアスＴ回路においては、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４として、１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子を構成する複合インダクタが用いられているが、この複合インダクタに代えて、各々が１つの電子部品または１つの回路素子を構成する別個の２つのコイルが用いられてもよい。この場合、２つのコイルが同じ向きに巻回されていてもよいし、２つのコイルが互いに逆向きに巻回されていてもよい。 In the bias T circuit shown in FIGS. 1 and 2, the third inductor L3 and the fourth inductor L4 are composites constituting one electronic component or one circuit element formed in the electric circuit. Although inductors are used, instead of this composite inductor, two separate coils, each of which constitutes one electronic component or one circuit element, may be used. In this case, the two coils may be wound in the same direction, or the two coils may be wound in opposite directions.

−信号伝送装置の第１の実施形態−
この開示に従う信号伝送装置の第１の実施形態である信号伝送装置１００について、図３を用いて説明する。− First Embodiment of Signal Transmission Device −
The signal transmission device 100, which is the first embodiment of the signal transmission device according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜信号伝送装置の等価回路＞
図３は、信号伝送装置１００の等価回路図である。信号伝送装置１００は、信号出力部１１と、信号入力部１２と、第１のキャパシタＣ１と、第２のキャパシタＣ２と、第１の信号線路ＴＬ１と、第２の信号線路ＴＬ２と、直流電源１３と、この開示に従うバイアスＴ回路１０とを備える。第１の信号線路ＴＬ１と、第２の信号線路ＴＬ２とは、差動信号線路ＴＬを構成している。<Equivalent circuit of signal transmission device>
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100. The signal transmission device 100 includes a signal output unit 11, a signal input unit 12, a first capacitor C1, a second capacitor C2, a first signal line TL1, a second signal line TL2, and a DC power supply. A 13 and a bias T circuit 10 according to this disclosure are provided. The first signal line TL1 and the second signal line TL2 form a differential signal line TL.

信号出力部１１と信号入力部１２とは、第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２の各々により接続されている。信号伝送装置１００において、バイアスＴ回路１０は、以下のようにして第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。すなわち、第１のインダクタＬ１の他方端が第１の信号線路ＴＬ１に接続され、第２のインダクタＬ２の他方端が第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。 The signal output unit 11 and the signal input unit 12 are connected by each of the first signal line TL1 and the second signal line TL2. In the signal transmission device 100, the bias T circuit 10 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 as follows. That is, the other end of the first inductor L1 is connected to the first signal line TL1, and the other end of the second inductor L2 is connected to the second signal line TL2.

第１のキャパシタＣ１は、第１の信号線路ＴＬ１において、第１のインダクタＬ１の他方端と第１の信号線路ＴＬ１との接続点と、信号出力部１１との間に接続されている。第２のキャパシタＣ２は、第２の信号線路ＴＬ２において、第２のインダクタＬ２の他方端と第２の信号線路ＴＬ２との接続点と、信号出力部１１との間に接続されている。直流電源１３は、第３のインダクタＬ３の他方端と第４のインダクタＬ４の他方端との間に接続されている。また、第４のインダクタＬ４の他方端は接地されている。 The first capacitor C1 is connected between the other end of the first inductor L1 and the connection point between the first signal line TL1 and the signal output unit 11 in the first signal line TL1. The second capacitor C2 is connected between the other end of the second inductor L2, the connection point between the second signal line TL2, and the signal output unit 11 in the second signal line TL2. The DC power supply 13 is connected between the other end of the third inductor L3 and the other end of the fourth inductor L4. Further, the other end of the fourth inductor L4 is grounded.

信号伝送装置１００は、この開示に係るバイアスＴ回路１０を備えている。そのため、直流電源１３側からのコモンモードノイズが差動信号線路ＴＬに伝わりにくい。したがって、２０ＭＨｚから３０ＭＨｚの高周波帯域における、いわゆる放射ノイズが発生しにくい。また、１ＭＨｚ付近の低周波帯域のコモンモードノイズが印加された場合でも、誤動作を抑制できる。すなわち、バイアスＴ回路１０が適用された信号伝送装置１００は、車載用として好適である。これらの効果は、後述の実験結果により明らかにされる。 The signal transmission device 100 includes a bias T circuit 10 according to this disclosure. Therefore, the common mode noise from the DC power supply 13 side is difficult to be transmitted to the differential signal line TL. Therefore, so-called radiation noise in the high frequency band of 20 MHz to 30 MHz is unlikely to occur. Further, even when common mode noise in a low frequency band near 1 MHz is applied, malfunction can be suppressed. That is, the signal transmission device 100 to which the bias T circuit 10 is applied is suitable for in-vehicle use. These effects will be clarified by the experimental results described later.

−信号伝送装置の第２の実施形態−
この開示に従う信号伝送装置の第２の実施形態である信号伝送装置１００Ａについて、図４を用いて説明する。-Second Embodiment of Signal Transmission Device-
The signal transmission device 100A, which is the second embodiment of the signal transmission device according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜信号伝送装置の等価回路＞
図４は、信号伝送装置１００Ａの等価回路図である。信号伝送装置１００Ａは、バイアスＴ回路として、この開示に従うバイアスＴ回路１０Ａを備える。それ以外の構成要素とそれらの接続については、信号伝送装置１００と共通であるので、説明を省略する。<Equivalent circuit of signal transmission device>
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100A. The signal transmission device 100A includes a bias T circuit 10A according to this disclosure as a bias T circuit. The other components and their connections are the same as those of the signal transmission device 100, and thus the description thereof will be omitted.

信号伝送装置１００Ａは、この開示に係るバイアスＴ回路１０Ａを備えている。そのため、信号伝送装置１００Ａは、信号伝送装置１００と同様の効果を得ることができる。 The signal transmission device 100A includes a bias T circuit 10A according to this disclosure. Therefore, the signal transmission device 100A can obtain the same effect as the signal transmission device 100.

−信号伝送装置の第３の実施形態−
この開示に従う信号伝送装置の第３の実施形態である信号伝送装置１００Ｂについて、図５を用いて説明する。-Third Embodiment of the signal transmission device-
The signal transmission device 100B, which is the third embodiment of the signal transmission device according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜信号伝送装置の等価回路＞
図５は、信号伝送装置１００Ｂの等価回路図である。信号伝送装置１００Ｂは、構成要素としては信号伝送装置１００と同様である。すなわち、バイアスＴ回路として、この開示に従うバイアスＴ回路１０を備える。ただし、信号伝送装置１００Ｂは、バイアスＴ回路１０の第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２への接続の点で、信号伝送装置１００と異なっている。<Equivalent circuit of signal transmission device>
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100B. The signal transmission device 100B has the same components as the signal transmission device 100. That is, as the bias T circuit, the bias T circuit 10 according to this disclosure is provided. However, the signal transmission device 100B is different from the signal transmission device 100 in that the bias T circuit 10 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2.

信号伝送装置１００Ｂにおいて、バイアスＴ回路１０は、以下のようにして第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。すなわち、第３のインダクタＬ３の他方端が第１の信号線路ＴＬ１に接続され、第４のインダクタＬ４の他方端が第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。 In the signal transmission device 100B, the bias T circuit 10 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 as follows. That is, the other end of the third inductor L3 is connected to the first signal line TL1, and the other end of the fourth inductor L4 is connected to the second signal line TL2.

その結果、第１のキャパシタＣ１は、第１の信号線路ＴＬ１において、第３のインダクタＬ３の他方端と第１の信号線路ＴＬ１との接続点と、信号出力部１１との間に接続されている。第２のキャパシタＣ２は、第２の信号線路ＴＬ２において、第４のインダクタＬ４の他方端と第２の信号線路ＴＬ２との接続点と、信号出力部１１との間に接続されている。直流電源１３は、第１のインダクタＬ１の他方端と第２のインダクタＬ２の他方端との間に接続されている。 As a result, the first capacitor C1 is connected in the first signal line TL1 between the connection point between the other end of the third inductor L3 and the first signal line TL1 and the signal output unit 11. There is. The second capacitor C2 is connected between the other end of the fourth inductor L4, the connection point between the second signal line TL2, and the signal output unit 11 in the second signal line TL2. The DC power supply 13 is connected between the other end of the first inductor L1 and the other end of the second inductor L2.

信号伝送装置１００Ｂは、この開示に係るバイアスＴ回路１０を備えている。バイアスＴ回路１０の、第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２への接続を、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４の各々の他方端側で行なったとしても、バイアスＴ回路１０は前述の効果を奏する。すなわち、信号伝送装置１００Ｂは、信号伝送装置１００と同様の効果を得ることができる。 The signal transmission device 100B includes a bias T circuit 10 according to this disclosure. Even if the bias T circuit 10 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 on the other end side of each of the third inductor L3 and the fourth inductor L4, the bias T circuit 10 has the above-mentioned effect. That is, the signal transmission device 100B can obtain the same effect as the signal transmission device 100.

−信号伝送装置の第４の実施形態−
この開示に従う信号伝送装置の第４の実施形態である信号伝送装置１００Ｃについて、図６を用いて説明する。− Fourth Embodiment of the signal transmission device −
The signal transmission device 100C, which is the fourth embodiment of the signal transmission device according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜信号伝送装置の等価回路＞
図６は、信号伝送装置１００Ｃの等価回路図である。信号伝送装置１００Ｃは、構成要素としては信号伝送装置１００Ａと同様である。すなわち、バイアスＴ回路として、この開示に従うバイアスＴ回路１０Ａを備える。ただし、信号伝送装置１００Ｃは、バイアスＴ回路１０Ａの第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２への接続が、信号伝送装置１００Ａと異なっている。<Equivalent circuit of signal transmission device>
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100C. The signal transmission device 100C has the same components as the signal transmission device 100A. That is, as the bias T circuit, the bias T circuit 10A according to this disclosure is provided. However, in the signal transmission device 100C, the connection of the bias T circuit 10A to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 is different from that of the signal transmission device 100A.

信号伝送装置１００Ｃにおいて、バイアスＴ回路１０Ａは、以下のようにして第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。すなわち、信号伝送装置１００Ｂと同様に、第３のインダクタＬ３の他方端が第１の信号線路ＴＬ１に接続され、第４のインダクタＬ４の他方端が第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。 In the signal transmission device 100C, the bias T circuit 10A is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 as follows. That is, similarly to the signal transmission device 100B, the other end of the third inductor L3 is connected to the first signal line TL1, and the other end of the fourth inductor L4 is connected to the second signal line TL2.

その結果、信号伝送装置１００Ｂと同様に、第１のキャパシタＣ１は、第１の信号線路ＴＬ１において、第３のインダクタＬ３の他方端と第１の信号線路ＴＬ１との接続点と、信号出力部１１との間に接続されている。第２のキャパシタＣ２は、第２の信号線路ＴＬ２において、第４のインダクタＬ４の他方端と第２の信号線路ＴＬ２との接続点と、信号出力部１１との間に接続されている。直流電源１３は、第１のインダクタＬ１の他方端と第２のインダクタＬ２の他方端との間に接続されている。 As a result, similarly to the signal transmission device 100B, the first capacitor C1 is the connection point between the other end of the third inductor L3 and the first signal line TL1 and the signal output unit in the first signal line TL1. It is connected to 11. The second capacitor C2 is connected between the other end of the fourth inductor L4, the connection point between the second signal line TL2, and the signal output unit 11 in the second signal line TL2. The DC power supply 13 is connected between the other end of the first inductor L1 and the other end of the second inductor L2.

信号伝送装置１００Ｃは、この開示に係るバイアスＴ回路１０Ａを備えている。バイアスＴ回路１０Ａの、第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２への接続を、第３のインダクタＬ３および第４のインダクタＬ４の各々の他方端側で行なったとしても、バイアスＴ回路１０Ａは前述の効果を奏する。すなわち、信号伝送装置１００Ｃは、信号伝送装置１００と同様の効果を得ることができる。 The signal transmission device 100C includes a bias T circuit 10A according to this disclosure. Even if the bias T circuit 10A is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 on the other end side of each of the third inductor L3 and the fourth inductor L4, the bias T circuit 10A has the above-mentioned effect. That is, the signal transmission device 100C can obtain the same effect as the signal transmission device 100.

−信号伝送装置の第５の実施形態−
この開示に従う信号伝送装置の第５の実施形態である信号伝送装置１００Ｄについて、図７を用いて説明する。-Fifth Embodiment of the signal transmission device-
The signal transmission device 100D, which is the fifth embodiment of the signal transmission device according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜信号伝送装置の等価回路＞
図７は、信号伝送装置１００Ｄの等価回路図である。信号伝送装置１００Ｄは、信号伝送装置１００が備えている構成要素に加え、ローパスフィルタ１４と、第５のインダクタＬ５と、第６のインダクタＬ６とをさらに備える。<Equivalent circuit of signal transmission device>
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100D. The signal transmission device 100D further includes a low-pass filter 14, a fifth inductor L5, and a sixth inductor L6, in addition to the components included in the signal transmission device 100.

第５のインダクタＬ５と第６のインダクタＬ６とは、１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子である複合インダクタＣＬ３を構成している。複合インダクタＣＬ３において、第５のインダクタＬ５および第６のインダクタＬ６は、同じ向きに巻回されている。すなわち、複合インダクタＣＬ３は、いわゆるコモンモードチョークコイルである。 The fifth inductor L5 and the sixth inductor L6 constitute one electronic component or a composite inductor CL3 which is one circuit element formed in an electric circuit. In the composite inductor CL3, the fifth inductor L5 and the sixth inductor L6 are wound in the same direction. That is, the composite inductor CL3 is a so-called common mode choke coil.

複合インダクタＣＬ３は、信号出力部１１と第１のキャパシタＣ１および第２のキャパシタＣ２との間の第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。また、ローパスフィルタ１４は、信号出力部１１と複合インダクタＣＬ３との間の第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。 The composite inductor CL3 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 between the signal output unit 11 and the first capacitor C1 and the second capacitor C2. Further, the low-pass filter 14 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 between the signal output unit 11 and the composite inductor CL3.

信号伝送装置１００Ｄは、この開示に係るバイアスＴ回路１０を備えているため、信号伝送装置１００と同様の効果を得ることができる。また、信号伝送装置１００Ｄは、ローパスフィルタ１４とコモンモードチョークコイルである複合インダクタＣＬ３とをさらに備えているため、差動信号線路ＴＬに印加されるコモンモードノイズをさらに低減させることができる。 Since the signal transmission device 100D includes the bias T circuit 10 according to this disclosure, the same effect as that of the signal transmission device 100 can be obtained. Further, since the signal transmission device 100D further includes the low-pass filter 14 and the composite inductor CL3 which is a common mode choke coil, the common mode noise applied to the differential signal line TL can be further reduced.

−信号伝送装置の第６の実施形態−
この開示に従う信号伝送装置の第６の実施形態である信号伝送装置１００Ｅについて、図８を用いて説明する。-Sixth Embodiment of Signal Transmission Device-
The signal transmission device 100E, which is the sixth embodiment of the signal transmission device according to this disclosure, will be described with reference to FIG.

＜信号伝送装置の等価回路＞
図８は、信号伝送装置１００Ｅの等価回路図である。信号伝送装置１００Ｅの構成要素は、信号伝送装置１００Ｄと同様である。ただし、信号伝送装置１００Ｅは、コモンモードチョークコイルである複合インダクタＣＬ３の接続が、信号伝送装置１００Ｄと異なっている。<Equivalent circuit of signal transmission device>
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission device 100E. The components of the signal transmission device 100E are the same as those of the signal transmission device 100D. However, in the signal transmission device 100E, the connection of the composite inductor CL3, which is a common mode choke coil, is different from that of the signal transmission device 100D.

すなわち、複合インダクタＣＬ３は、第１のキャパシタＣ１および第２のキャパシタＣ２とバイアスＴ回路１０との間の第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。また、ローパスフィルタ１４は、信号出力部１１と第１のキャパシタＣ１および第２のキャパシタＣ２との間の第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２に接続されている。 That is, the composite inductor CL3 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 between the first capacitor C1 and the second capacitor C2 and the bias T circuit 10. Further, the low-pass filter 14 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 between the signal output unit 11 and the first capacitor C1 and the second capacitor C2.

信号伝送装置１００Ｅは、この開示に係るバイアスＴ回路１０を備えているため、信号伝送装置１００と同様の効果を得ることができる。また、複合インダクタＣＬ３の、第１の信号線路ＴＬ１および第２の信号線路ＴＬ２への接続を、第１のキャパシタＣ１および第２のキャパシタＣ２とバイアスＴ回路１０との間で行なったとしても、ノイズ除去の効果に変わりはない。すなわち、信号伝送装置１００Ｅは、信号伝送装置１００Ｄと同様の効果を得ることができる。 Since the signal transmission device 100E includes the bias T circuit 10 according to this disclosure, the same effect as that of the signal transmission device 100 can be obtained. Further, even if the composite inductor CL3 is connected to the first signal line TL1 and the second signal line TL2 between the first capacitor C1 and the second capacitor C2 and the bias T circuit 10. The effect of noise removal remains the same. That is, the signal transmission device 100E can obtain the same effect as the signal transmission device 100D.

−第１のインダクタおよび第２のインダクタのインピーダンスの範囲−
この開示に係るバイアスＴ回路の第１および第２の実施形態における、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスの範囲を決定するため、以下に説明する実験が行なわれた。-Impedance range of the first inductor and the second inductor-
In order to determine the impedance range of the first inductor L1 and the second inductor L2 in the first and second embodiments of the bias T circuit according to this disclosure, the experiments described below were performed.

図９は、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスの範囲を決定するための実験に用いられた信号伝送システム１０００の等価回路図である。一方側の信号伝送装置として、図７に示された信号伝送装置１００Ｄが用いられた。信号出力部１１として高速差動伝送用ＩＣ、信号入力部１２として後述するツイストペアケーブルＴＰに接続されるコネクタが用いられた。また、差動信号線路ＴＬとしてマイクロストリップラインが用いられた。そして、信号出力部１１と信号入力部１２とが、差動信号線路ＴＬにより接続された。 FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the signal transmission system 1000 used in the experiment for determining the impedance range of the first inductor L1 and the second inductor L2. As the signal transmission device on one side, the signal transmission device 100D shown in FIG. 7 was used. A high-speed differential transmission IC was used as the signal output unit 11, and a connector connected to the twisted pair cable TP, which will be described later, was used as the signal input unit 12. Further, a microstrip line was used as the differential signal line TL. Then, the signal output unit 11 and the signal input unit 12 are connected by a differential signal line TL.

また、他方側の信号伝送装置として、信号伝送装置１００Ｄと同様の構成を有する信号伝送装置１００Ｄａが用いられた。信号伝送装置１００Ｄａの構成要素に付けられた符号は、信号伝送装置１００Ｄの対応する構成要素に付けられた符号と同様であるが、例えば信号出力部１１ａのように、末尾に「ａ」が付けられている。信号伝送装置１００Ｄの信号入力部１２と信号伝送装置１００Ｄａの信号入力部１２ａとは、ツイストペアケーブルＴＰにより接続されている。 Further, as the signal transmission device on the other side, a signal transmission device 100Da having the same configuration as the signal transmission device 100D was used. The code attached to the component of the signal transmission device 100Da is the same as the code attached to the corresponding component of the signal transmission device 100D, but with an "a" at the end, for example, in the signal output unit 11a. Has been done. The signal input unit 12 of the signal transmission device 100D and the signal input unit 12a of the signal transmission device 100Da are connected by a twisted pair cable TP.

信号伝送装置１００Ｄに接続されている直流電源１３により、バイアスＴ回路１０を介して直流電力が差動信号線路ＴＬに供給された。この直流電力は、信号伝送装置１００ＤとツイストペアケーブルＴＰにより接続されている、信号伝送装置１００Ｄａを駆動させる電力となっている。 The DC power supply 13 connected to the signal transmission device 100D supplied DC power to the differential signal line TL via the bias T circuit 10. This DC power is the power for driving the signal transmission device 100Da, which is connected to the signal transmission device 100D by the twisted pair cable TP.

なお、信号伝送装置１００Ｄａでは、信号伝送装置１００Ｄにおいて直流電源１３が接続されている箇所に、負荷１３ａが接続されている。負荷１３ａは、実際には信号出力部１１ａなどのＩＣを駆動させる際に消費される電力であるが、便宜上、抵抗の記号で表現されている。その状態で信号伝送装置１００Ｄと信号伝送装置１００Ｄａとの間に差動信号を伝送させた際の、ＣＩＳＰＲ２５に基づく放射ノイズ測定と、ＩＳＯ１１４５２−４に基づくＢＣＩ試験が行なわれた。 In the signal transmission device 100Da, the load 13a is connected to the location where the DC power supply 13 is connected in the signal transmission device 100D. The load 13a is actually the power consumed when driving an IC such as the signal output unit 11a, but is represented by a resistance symbol for convenience. In that state, when a differential signal was transmitted between the signal transmission device 100D and the signal transmission device 100Da, the radiation noise measurement based on CISPR25 and the BCI test based on ISO11452-4 were performed.

ここで、ＣＩＳＰＲ２５とは、同一の車両上の受信機の保護を目的とした、車両に取り付けられる電装品が発生するノイズの評価方法に関する規格である。ＣＩＳＰＲ２５は、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）により策定されており、上限値によってＣｌａｓｓ１からＣｌａｓｓ５までの５つのクラスが用意されている。最も低い上限値が定められているのが、Ｃｌａｓｓ５である。具体的な評価方法の詳細および上限値の詳細についての説明は割愛される。 Here, CISPR25 is a standard for evaluating noise generated by electrical components attached to a vehicle for the purpose of protecting receivers on the same vehicle. CISPR25 is formulated by the IEC (International Electrotechnical Commission), and five classes from Class 1 to Class 5 are prepared depending on the upper limit. Class 5 has the lowest upper limit. The details of the specific evaluation method and the details of the upper limit are omitted.

また、ＢＣＩ試験とは、上記のようにＩＳＯ１１４５２−４に定められたバルク電流注入試験のことを指す。ＩＳＯ１１４５２は、車両用の電装品の放射電磁エネルギー（電波、磁界など）に対するイミュニティ（電磁感受性）の評価方法を定めた国際規格である。具体的な評価方法の詳細についての説明は割愛される。 Further, the BCI test refers to the bulk current injection test defined in ISO11452-4 as described above. ISO11452 is an international standard that defines a method for evaluating immunity (electromagnetic sensitivity) to radiated electromagnetic energy (radio waves, magnetic fields, etc.) of electrical components for vehicles. The explanation of the details of the specific evaluation method is omitted.

なお、ＣＩＳＰＲ２５に基づく放射ノイズ測定では、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスを変化させた際の、放射ノイズレベルの変化が調べられた。また、ＩＳＯ１１４５２−４に基づくＢＣＩ試験では、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスを変化させた際の、信号伝送装置１００Ｄが信号伝送エラーを起こさないノイズ電流の上限値が調べられた。 In the radiation noise measurement based on CISPR25, the change in the radiation noise level when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 were changed was investigated. Further, in the BCI test based on ISO11452-4, the upper limit of the noise current at which the signal transmission device 100D does not cause a signal transmission error when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are changed is investigated. rice field.

図１０は、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが異なる信号伝送装置の、放射ノイズの測定結果が表されたグラフである。放射ノイズの測定は、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが０Ω（各々のインダクタがない場合）と、各々２０ＭＨｚで７０Ωである場合と、各々２０ＭＨｚで１００Ωである場合とについて行なわれた。 FIG. 10 is a graph showing the measurement results of radiation noise of signal transmission devices having different impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2. Radiation noise is measured when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 0Ω (without each inductor), 70Ω at 20MHz each, and 100Ω at 20MHz respectively. Was done.

図１０に示されるように、２０ＭＨｚから３０ＭＨｚの間の高周波帯域におけるノイズレベルは、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々１００Ωである場合が最も低い。これは、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが高周波帯域において十分高い場合、直流電源１３側からのノイズが差動信号線路ＴＬに流れ込まず、放射ノイズに影響を与えにくいためと考えられる。 As shown in FIG. 10, the noise level in the high frequency band between 20 MHz and 30 MHz is the lowest when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 100 Ω, respectively. This is because when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are sufficiently high in the high frequency band, noise from the DC power supply 13 side does not flow into the differential signal line TL and does not easily affect the radiation noise. Conceivable.

また、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々２０ＭＨｚで１００Ωである場合、ノイズレベルはＣＩＳＰＲ２５のＣｌａｓｓ５の上限値未満となっている。すなわち、放射ノイズを低減させるためには、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々２０ＭＨｚで１００Ω以上であればよいことが分かる。 Further, when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 100Ω at 20 MHz, respectively, the noise level is less than the upper limit of Class 5 of CISPR25. That is, in order to reduce the radiation noise, it can be seen that the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 should be 100Ω or more at 20 MHz, respectively.

図１１は、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが異なる信号伝送装置の、ＢＣＩ試験による印加電流の測定結果が表されたグラフである。ＢＣＩ試験は、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々１ＭＨｚで１５Ωである場合と、各々１ＭＨｚで９Ωである場合と、各々１ＭＨｚで５Ωである場合とについて行なわれた。 FIG. 11 is a graph showing the measurement results of the applied currents of the signal transmission devices having different impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 by the BCI test. The BCI test was carried out when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 were 15Ω at 1MHz, 9Ω at 1MHz, and 5Ω at 1MHz, respectively.

なお、図１１のグラフは、横軸に印加したノイズの周波数、縦軸に印加したノイズ電流を示し、信号伝送装置１００Ｄが信号伝送エラーを起こさない電流値の上限がプロットされている。 The graph of FIG. 11 shows the frequency of noise applied on the horizontal axis and the noise current applied on the vertical axis, and the upper limit of the current value at which the signal transmission device 100D does not cause a signal transmission error is plotted.

図１１に示されるように、１ＭＨｚの印加ノイズに対して信号伝送装置１００Ｄが信号伝送エラーを起こさないノイズ電流の上限値は、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々５Ωである場合が最も高い。 As shown in FIG. 11, the upper limit of the noise current at which the signal transmission device 100D does not cause a signal transmission error with respect to the applied noise of 1 MHz is that the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 5Ω each. Most often.

すなわち、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが低周波帯域において十分低い場合、信号入力部１２側からのコモンモードノイズがバイアスＴ回路１０を介して直流電源１３側に流れる。その結果、コモンモードノイズが信号出力部１１側に流れ込まず、信号伝送エラーの発生が抑制されると考えられる。 That is, when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are sufficiently low in the low frequency band, common mode noise from the signal input unit 12 side flows to the DC power supply 13 side via the bias T circuit 10. As a result, it is considered that the common mode noise does not flow into the signal output unit 11 side and the occurrence of the signal transmission error is suppressed.

また、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々１ＭＨｚで５Ωである場合、印加されるノイズ電流が２００ｍＡとなっている。すなわち、ＢＣＩ試験に対して十分なイミュニティを得るためには、第１のインダクタＬ１および第２のインダクタＬ２のインピーダンスが各々１ＭＨｚで５Ω以下であればよいことが分かる。 Further, when the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 are 5Ω at 1 MHz, the applied noise current is 200 mA. That is, in order to obtain sufficient immunity for the BCI test, it can be seen that the impedances of the first inductor L1 and the second inductor L2 need to be 5Ω or less at 1 MHz, respectively.

この明細書に開示された実施形態は、例示的なものであって、この開示に係る発明は、上記の実施形態および変形例に限定されるものではない。すなわち、この開示に係る発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、上記の範囲内において、種々の応用、変形を加えることができる。 The embodiments disclosed in this specification are exemplary, and the invention according to this disclosure is not limited to the above-described embodiments and modifications. That is, the scope of the invention according to this disclosure is indicated by the claims and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims. Further, various applications and modifications can be added within the above range.

この開示に係る発明は、例えば、信号伝送のための差動信号線路を、スピーカーなどの車載電子機器に電力を供給する電力線に利用する信号伝送装置を構成するバイアスＴ回路などに適用されるが、これに限られない。 The invention according to this disclosure is applied to, for example, a bias T circuit constituting a signal transmission device that uses a differential signal line for signal transmission as a power line for supplying electric power to an in-vehicle electronic device such as a speaker. , Not limited to this.

１００，１００Ａ〜１００Ｅ 信号伝送装置、１０，１０Ａ バイアスＴ回路、１１ 信号出力部、１２ 信号入力部、１３ 直流電源、１４ ローパスフィルタ。Ｌ１ 第１のインダクタ、Ｌ２ 第２のインダクタ、Ｌ３ 第３のインダクタ、Ｌ４ 第４のインダクタ、Ｌ５ 第５のインダクタ、Ｌ６ 第６のインダクタ、ＣＬ１ 第１の複合インダクタ、ＣＬ２ 第２の複合インダクタ、ＣＬ３ 第３の複合インダクタ、Ｃ１ 第１のキャパシタ、Ｃ２ 第２のキャパシタ、ＴＬ 差動信号線路、ＴＬ１ 第１の信号線路、ＴＬ２ 第２の信号線路、ＴＰ ツイストペアケーブル、１０００ 信号伝送システム。 100,100A-100E signal transmission device, 10,10A bias T circuit, 11 signal output section, 12 signal input section, 13 DC power supply, 14 low-pass filter. L1 1st inductor, L2 2nd inductor, L3 3rd inductor, L4 4th inductor, L5 5th inductor, L6 6th inductor, CL1 1st composite inductor, CL2 2nd composite inductor, CL3 3rd composite inductor, C1 1st capacitor, C2 2nd capacitor, TL differential signal line, TL1 1st signal line, TL2 2nd signal line, TP twist pair cable, 1000 signal transmission system.

Claims (7)

各々一方端および他方端を有する第１ないし第４のインダクタを備え、
前記第１のインダクタの一方端と前記第３のインダクタの一方端とが接続され、前記第２のインダクタの一方端と前記第４のインダクタの一方端とが接続されており、
前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタは、各々の巻回軸線が互いに異なり、
前記第３のインダクタおよび前記第４のインダクタは、各々の巻回軸線が同一であり、前記第３のインダクタおよび前記第４のインダクタの各々に同方向の電流が流れた場合、各々の巻回軸線に沿って発生する磁束の向きが逆になるように配置されており、
前記第１のインダクタおよび前記第２のインダクタのインピーダンスは、各々１ＭＨｚで５Ω以下、２０ＭＨｚで１００Ω以上であることを特徴とする、バイアスＴ回路。With first to fourth inductors, each with one end and the other end,
One end of the first inductor and one end of the third inductor are connected, and one end of the second inductor and one end of the fourth inductor are connected.
The first inductor and the second inductor have different winding axes from each other.
When the third inductor and the fourth inductor have the same winding axis and a current in the same direction flows through each of the third inductor and the fourth inductor, each winding It is arranged so that the direction of the magnetic flux generated along the axis is opposite.
A bias T circuit, wherein the impedances of the first inductor and the second inductor are 5 Ω or less at 1 MHz and 100 Ω or more at 20 MHz, respectively. 信号出力部と、信号入力部と、第１および第２のキャパシタと、差動信号線路を構成する第１および第２の信号線路と、直流電源と、請求項１に記載のバイアスＴ回路とを備え、
前記信号出力部と前記信号入力部とは、前記第１および第２の信号線路の各々により接続されており、
前記バイアスＴ回路は、前記第１のインダクタの他方端が前記第１の信号線路に接続され、前記第２のインダクタの他方端が前記第２の信号線路に接続されるようにして、前記第１および第２の信号線路に接続されており、
前記第１のキャパシタは、前記第１の信号線路において、前記第１のインダクタの他方端と前記第１の信号線路との接続点と、前記信号出力部との間に接続され、前記第２のキャパシタは、前記第２の信号線路において、前記第２のインダクタの他方端と前記第２の信号線路との接続点と、前記信号出力部との間に接続されており、
前記直流電源は、前記第３のインダクタの他方端と前記第４のインダクタの他方端との間に接続されていることを特徴とする、信号伝送装置。The signal output unit, the signal input unit, the first and second capacitors, the first and second signal lines constituting the differential signal line, the DC power supply, and the bias T circuit according to claim 1. With
The signal output unit and the signal input unit are connected by each of the first and second signal lines.
The bias T circuit is such that the other end of the first inductor is connected to the first signal line and the other end of the second inductor is connected to the second signal line. It is connected to the 1st and 2nd signal lines and
The first capacitor is connected between the connection point between the other end of the first inductor and the first signal line and the signal output unit in the first signal line, and the second capacitor is connected. In the second signal line, the capacitor is connected between the connection point between the other end of the second inductor and the second signal line and the signal output unit.
A signal transmission device, wherein the DC power supply is connected between the other end of the third inductor and the other end of the fourth inductor. 信号出力部と、信号入力部と、第１および第２のキャパシタと、差動信号線路を構成する第１および第２の信号線路と、直流電源と、請求項１に記載のバイアスＴ回路とを備え、
前記信号出力部と前記信号入力部とは、前記第１および第２の信号線路の各々により接続されており、
前記バイアスＴ回路は、前記第３のインダクタの他方端が前記第１の信号線路に接続され、前記第４のインダクタの他方端が前記第２の信号線路に接続されるようにして、前記第１および第２の信号線路に接続されており、
前記第１のキャパシタは、前記第１の信号線路において、前記第３のインダクタの他方端と前記第１の信号線路との接続点と、前記信号出力部との間に接続され、前記第２のキャパシタは、前記第２の信号線路において、前記第４のインダクタの他方端と前記第２の信号線路との接続点と、前記信号出力部との間に接続されており、
前記直流電源は、前記第１のインダクタの他方端と前記第２のインダクタの他方端との間に接続されていることを特徴とする、信号伝送装置。The signal output unit, the signal input unit, the first and second capacitors, the first and second signal lines constituting the differential signal line, the DC power supply, and the bias T circuit according to claim 1. With
The signal output unit and the signal input unit are connected by each of the first and second signal lines.
The bias T circuit is such that the other end of the third inductor is connected to the first signal line and the other end of the fourth inductor is connected to the second signal line. It is connected to the 1st and 2nd signal lines and
The first capacitor is connected between the connection point between the other end of the third inductor and the first signal line and the signal output unit in the first signal line, and is connected to the second signal line. In the second signal line, the capacitor is connected between the connection point between the other end of the fourth inductor and the second signal line and the signal output unit.
A signal transmission device, wherein the DC power supply is connected between the other end of the first inductor and the other end of the second inductor. 前記信号出力部と前記第１および第２のキャパシタとの間の前記第１および第２の信号線路に、コモンモードチョークコイルが接続され、
前記信号出力部と前記コモンモードチョークコイルとの間の前記第１および第２の信号線路に、ローパスフィルタが接続されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の信号伝送装置。A common mode choke coil is connected to the first and second signal lines between the signal output unit and the first and second capacitors.
The signal transmission device according to claim 2 or 3, wherein a low-pass filter is connected to the first and second signal lines between the signal output unit and the common mode choke coil. 前記第１および第２のキャパシタと前記バイアスＴ回路の間の前記第１および第２の信号線路に、コモンモードチョークコイルが接続され、
前記信号出力部と前記第１および第２のキャパシタとの間の前記第１および第２の信号線路に、ローパスフィルタが接続されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の信号伝送装置。A common mode choke coil is connected to the first and second signal lines between the first and second capacitors and the bias T circuit.
The signal according to claim 2 or 3, wherein a low-pass filter is connected to the first and second signal lines between the signal output unit and the first and second capacitors. Transmission device. 前記第３のインダクタおよび前記第４のインダクタは、１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子である複合インダクタを構成している、請求項１に記載のバイアスＴ回路。 The bias T circuit according to claim 1, wherein the third inductor and the fourth inductor constitute a composite inductor which is one electronic component or one circuit element formed in an electric circuit. 前記バイアスＴ回路において、前記第３のインダクタおよび前記第４のインダクタは、１つの電子部品、または電気回路内に形成された１つの回路素子である複合インダクタを構成している、請求項２〜５のいずれか１項に記載の信号伝送装置。 In the bias T circuit, the third inductor and the fourth inductor constitute one electronic component or a composite inductor which is one circuit element formed in an electric circuit. 5. The signal transmission device according to any one of 5.
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