JPH04137507A - 広帯域インダクタ - Google Patents
広帯域インダクタInfo
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- JPH04137507A JPH04137507A JP2417624A JP41762490A JPH04137507A JP H04137507 A JPH04137507 A JP H04137507A JP 2417624 A JP2417624 A JP 2417624A JP 41762490 A JP41762490 A JP 41762490A JP H04137507 A JPH04137507 A JP H04137507A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 9
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F17/045—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F21/00—Variable inductances or transformers of the signal type
- H01F21/02—Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
- H01F21/06—Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers by movement of core or part of core relative to the windings as a whole
- H01F21/065—Measures for obtaining a desired relation between the position of the core and the inductance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F2005/006—Coils with conical spiral form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１］
本発明は、広帯域インダクタ、特に寄生キャパシタンス
が極めて小さく、共振量が極めて広帯域同調形モノリシ
ック・インダクタに関する。 ［０００２］
が極めて小さく、共振量が極めて広帯域同調形モノリシ
ック・インダクタに関する。 ［０００２］
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】円筒状
に形成した従来のインダクタでは、その内部巻線キャパ
シタンス及び各コイル巻線の個々のインダクタンスは、
そのインダクタに関する周波数範囲にわたり、第４図の
スミス・チャートに示す様に多くの共振点を生じさせる
。スミス・チャートは、インダクタにより形成されるよ
うな伝送線路のインピーダンスを、対象とする周波数範
囲での抵抗成分及び無効成分に対してプロットした円形
曲線である。インダクタの寄生キャパシタンスがコイル
巻線と共に共振を生じさせる周波数は、第４図のスミス
・チャート中の複数のループ（輪）により表される。高
周波数まで動作する現存するインダクタは、小さな直列
インダクタをバッファとして使用し、大きな値の低周波
数のインダクタから寄生キャパシタンスを阻止する回路
設計技術を使用している。また、各々がある狭い周波数
帯域に対し最適化された幾つかのインダクタを直列接続
し、等制約に広帯域インダクタとする方法も採用されて
いる。しかし、これらの複数の構成要素を必要としない
、共振点が極めて少ない広帯域特性の低寄生キャパシタ
ンスのインダクタが必要とされている。 ［０００３］ したがって、本発明の目的は、共振点が極めて少ない広
帯域特性を有する構成の簡単な低寄生キャパシタンス・
インダクタの提供にある。 ［０００４］
に形成した従来のインダクタでは、その内部巻線キャパ
シタンス及び各コイル巻線の個々のインダクタンスは、
そのインダクタに関する周波数範囲にわたり、第４図の
スミス・チャートに示す様に多くの共振点を生じさせる
。スミス・チャートは、インダクタにより形成されるよ
うな伝送線路のインピーダンスを、対象とする周波数範
囲での抵抗成分及び無効成分に対してプロットした円形
曲線である。インダクタの寄生キャパシタンスがコイル
巻線と共に共振を生じさせる周波数は、第４図のスミス
・チャート中の複数のループ（輪）により表される。高
周波数まで動作する現存するインダクタは、小さな直列
インダクタをバッファとして使用し、大きな値の低周波
数のインダクタから寄生キャパシタンスを阻止する回路
設計技術を使用している。また、各々がある狭い周波数
帯域に対し最適化された幾つかのインダクタを直列接続
し、等制約に広帯域インダクタとする方法も採用されて
いる。しかし、これらの複数の構成要素を必要としない
、共振点が極めて少ない広帯域特性の低寄生キャパシタ
ンスのインダクタが必要とされている。 ［０００３］ したがって、本発明の目的は、共振点が極めて少ない広
帯域特性を有する構成の簡単な低寄生キャパシタンス・
インダクタの提供にある。 ［０００４］
本発明の広帯域インダクタは円錐状であり、寄生キャパ
シタンが低く、共振点が非常に少ない。誘電体材料から
成る円錐状主軸は、主軸に巻き付けられた導線の一端を
固定するために、先端部にスロットを有する。導線は隣
接した巻線状に主軸の周りに巻き付けられて、所望のイ
ンダクタンスを有する。必要に応じてインダクタンスを
調節するために、主軸の中心部に可動鉄心（スラグ）を
取り付けてもよい。また、主軸の基部は、接続線に近接
した回路基板上の孔にインダクタの先端を挿入し、基部
及び回路基板間に配置したスペーサでインダクタを支持
することにより、インダクタを回路基板に取り付けられ
る。その他の方法としてはコイルを巻き付けた後に主軸
を取り外して、中空の円錐状コイルを形成してもよい。 ［０００５］
シタンが低く、共振点が非常に少ない。誘電体材料から
成る円錐状主軸は、主軸に巻き付けられた導線の一端を
固定するために、先端部にスロットを有する。導線は隣
接した巻線状に主軸の周りに巻き付けられて、所望のイ
ンダクタンスを有する。必要に応じてインダクタンスを
調節するために、主軸の中心部に可動鉄心（スラグ）を
取り付けてもよい。また、主軸の基部は、接続線に近接
した回路基板上の孔にインダクタの先端を挿入し、基部
及び回路基板間に配置したスペーサでインダクタを支持
することにより、インダクタを回路基板に取り付けられ
る。その他の方法としてはコイルを巻き付けた後に主軸
を取り外して、中空の円錐状コイルを形成してもよい。 ［０００５］
第１図及び第２図を参照すると、広帯域同調可能モノリ
シック・インダクタ１０は、円錐状部１２、円錐状部に
隣接する円柱状部１４、及びこの円柱状部に隣接する基
部１６から成る主軸（マンドレル）１１を有する。円錐
状部１２の先端１８には、導線２２の一端を固定するた
めの孔即ちスロット２０が形成されている。導線２２を
、主軸１１の円錐状部１２及びこれに隣接する円柱状部
１４の一部の周囲に、隣接した状態で巻き付け、全体の
インダクタンスを所望の値にする。導線２２は、接着剤
の様な適当な手段により主軸１１に固定する。円柱状部
１４の軸上の孔２４は、当業者には周知のように、イン
ダクタを所望のインダクタンスに調節するための適当な
可動鉄心を受は入れるように、基部１６を介してねじ切
りされる。主軸１１は、スチレンの様な誘電体材料であ
る。基部１６には、回路基板２８上にインダクタ１０を
取り付ける際に使用する孔２６が形成されている。 ［０００６］ インダクタ１０は、その先端部１８を回路基板の適当な
孔３０に挿入することにより、回路基板上に取り付ける
。スペーサ３２は、基部１６及び回路基板２８の間に配
置され、ボルト・ナツト又はねじの様な適当な手段を基
部１６の孔を介してスペーサ３１に挿入することにより
、インダクタ１０を回路基板に固定する。先端部１８か
ら延びる導線２２の短い端部は、回路基板２８上のリー
ド線３４に電気的に接続され、円柱状部１４から延びる
導線２２の長い端部は回路基板上の他のリード線３４に
、はんだ付けの様な従来の方法で電気的に接続される。 ［０００７］ 他の方法としては、円錐状にコイル巻きされた導線２２
を主軸１１から取り外して、円錐状中空インダクタを形
成してもよい。コイルの形状は、巻線間を適当なエポキ
シ樹脂又は接着剤で固めて、堅固な形状にすることで維
持される。この様な中空インダクタは、同じ様に回路基
板に取り付けるなめに、主軸１１の基部１６と同様の基
部に取り付けてもよい。 ［０００８］ 円錐状構造にすることにより、インダクタンスが極めて
小さくなり、その結果、先端部１８での内部巻線キャパ
シタンスが極めて小さくなるので、６〜１０ＧＨｚの様
な非常に高い周波数でも高インピーダンスとなる。 ［０００９］ コイル巻線の徐々に直径が大きくなるにつれて、高イン
ピーダンスを生じる周波数は減少する。非常に低い周波
数では、インダクタ１０は理想的インダクタの様な特性
を示し、即ち、インピーダンスの無効成分は、周波数の
減少と共に直線的に減少する。その結果、高周波数で寄
生分路キャパシタンスが非常に小さい広帯域インダクタ
が得られ、これにより、非常に高い周波数で高インピー
ダンスを示す。理論的には、先端部が点状であり、導線
が無限に小さければ、周波数の上限は無限になる。しか
し、理論的限界は、場合毎に導線の最小直径及び可能な
最小の最初の巻線を決める特定の回路アプリケーション
に必要な電流量により制限される。 ［００１０］ 第３図は、４５ＭＨｚから６ＧＨｚの周波数範囲でのイ
ンダクタ１ｏに関するスミス・チャートである。図中′
″１″で示す４．１２４１７５ＧＨｚでは、インピーダ
ンスの抵抗成分は２３０オームであり、一方、無効成分
は、第４図でやはり ″′１パで示す略同じ周波数での
、従来の円柱状インダクタの１５及び７０オームに対し
て、−７７２オームである。コイル巻線の全体インダク
タンスで下限周波数が決まり、導線の大きさで制限され
る最初のコイル巻線の直径で上限周波数が決まる。
シック・インダクタ１０は、円錐状部１２、円錐状部に
隣接する円柱状部１４、及びこの円柱状部に隣接する基
部１６から成る主軸（マンドレル）１１を有する。円錐
状部１２の先端１８には、導線２２の一端を固定するた
めの孔即ちスロット２０が形成されている。導線２２を
、主軸１１の円錐状部１２及びこれに隣接する円柱状部
１４の一部の周囲に、隣接した状態で巻き付け、全体の
インダクタンスを所望の値にする。導線２２は、接着剤
の様な適当な手段により主軸１１に固定する。円柱状部
１４の軸上の孔２４は、当業者には周知のように、イン
ダクタを所望のインダクタンスに調節するための適当な
可動鉄心を受は入れるように、基部１６を介してねじ切
りされる。主軸１１は、スチレンの様な誘電体材料であ
る。基部１６には、回路基板２８上にインダクタ１０を
取り付ける際に使用する孔２６が形成されている。 ［０００６］ インダクタ１０は、その先端部１８を回路基板の適当な
孔３０に挿入することにより、回路基板上に取り付ける
。スペーサ３２は、基部１６及び回路基板２８の間に配
置され、ボルト・ナツト又はねじの様な適当な手段を基
部１６の孔を介してスペーサ３１に挿入することにより
、インダクタ１０を回路基板に固定する。先端部１８か
ら延びる導線２２の短い端部は、回路基板２８上のリー
ド線３４に電気的に接続され、円柱状部１４から延びる
導線２２の長い端部は回路基板上の他のリード線３４に
、はんだ付けの様な従来の方法で電気的に接続される。 ［０００７］ 他の方法としては、円錐状にコイル巻きされた導線２２
を主軸１１から取り外して、円錐状中空インダクタを形
成してもよい。コイルの形状は、巻線間を適当なエポキ
シ樹脂又は接着剤で固めて、堅固な形状にすることで維
持される。この様な中空インダクタは、同じ様に回路基
板に取り付けるなめに、主軸１１の基部１６と同様の基
部に取り付けてもよい。 ［０００８］ 円錐状構造にすることにより、インダクタンスが極めて
小さくなり、その結果、先端部１８での内部巻線キャパ
シタンスが極めて小さくなるので、６〜１０ＧＨｚの様
な非常に高い周波数でも高インピーダンスとなる。 ［０００９］ コイル巻線の徐々に直径が大きくなるにつれて、高イン
ピーダンスを生じる周波数は減少する。非常に低い周波
数では、インダクタ１０は理想的インダクタの様な特性
を示し、即ち、インピーダンスの無効成分は、周波数の
減少と共に直線的に減少する。その結果、高周波数で寄
生分路キャパシタンスが非常に小さい広帯域インダクタ
が得られ、これにより、非常に高い周波数で高インピー
ダンスを示す。理論的には、先端部が点状であり、導線
が無限に小さければ、周波数の上限は無限になる。しか
し、理論的限界は、場合毎に導線の最小直径及び可能な
最小の最初の巻線を決める特定の回路アプリケーション
に必要な電流量により制限される。 ［００１０］ 第３図は、４５ＭＨｚから６ＧＨｚの周波数範囲でのイ
ンダクタ１ｏに関するスミス・チャートである。図中′
″１″で示す４．１２４１７５ＧＨｚでは、インピーダ
ンスの抵抗成分は２３０オームであり、一方、無効成分
は、第４図でやはり ″′１パで示す略同じ周波数での
、従来の円柱状インダクタの１５及び７０オームに対し
て、−７７２オームである。コイル巻線の全体インダク
タンスで下限周波数が決まり、導線の大きさで制限され
る最初のコイル巻線の直径で上限周波数が決まる。
【Ｏ○１１】
インダクタ１０のアプリケーション例として、ＬＣダイ
プレクサ回路網を使用するバイアスＴ増幅器及び分割路
増幅器がある。このバイアスＴ増幅器では、インダクタ
はＤＣバイアス信号を供給するために使用するが、ＡＣ
信号がインダクタの寄生分路キャパシタンスにより低下
しないように、インダクタは高周波数で高インピーダン
スである必要がある。 ［００１２］ 分割路増幅器では、インダクタ及びキャパシタンスを有
するダイプレクス回路網は、高周波数信号及び低周波数
信号を結合した信号を生成したり、信号を高周波数信号
及び低周波数信号に分離したりするために使用される。 インダクタカ瓢高周波数で低インピーダンスであれば、
キャパシタを介してＡＣ結合された高周波信号は、従来
のインダクタにより供給され、その結果、信号が全体的
に低下する。しかし、円錐状のインダクタ１０は、高周
波数で高インピーダンスであるので、高周波信号はイン
ダクタには供給されず、信号の質が改善される。 ［００１３］
プレクサ回路網を使用するバイアスＴ増幅器及び分割路
増幅器がある。このバイアスＴ増幅器では、インダクタ
はＤＣバイアス信号を供給するために使用するが、ＡＣ
信号がインダクタの寄生分路キャパシタンスにより低下
しないように、インダクタは高周波数で高インピーダン
スである必要がある。 ［００１２］ 分割路増幅器では、インダクタ及びキャパシタンスを有
するダイプレクス回路網は、高周波数信号及び低周波数
信号を結合した信号を生成したり、信号を高周波数信号
及び低周波数信号に分離したりするために使用される。 インダクタカ瓢高周波数で低インピーダンスであれば、
キャパシタを介してＡＣ結合された高周波信号は、従来
のインダクタにより供給され、その結果、信号が全体的
に低下する。しかし、円錐状のインダクタ１０は、高周
波数で高インピーダンスであるので、高周波信号はイン
ダクタには供給されず、信号の質が改善される。 ［００１３］
本発明の広帯域インダクタは、円錐形状をしているため
に寄生キャパシタンスが非常に低く、共振点が多くなる
ことなく広い周波数範囲で高インピーダンスを示す。 ［００１４、
に寄生キャパシタンスが非常に低く、共振点が多くなる
ことなく広い周波数範囲で高インピーダンスを示す。 ［００１４、
【図１】
本発明による広帯域インダクタを示す側面図である。
【図２】
第１図のインダクタの一部を示す平面図である。
【図３】
本発明のインダクタに関するスミス・チャートである。
【図４】
従来の円柱状インダクタに関するスミス・チャートであ
る。
る。
１１ 主軸
２２ 導線
【図１】
【図２】
図面
【図３】
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体材料から成る円錐状主軸と、 該円錐状主軸の頂点に一端が固定され、上記主軸の周囲
に沿って徐々に直径が増加するように隣接して巻き付け
られた導線とを具えることを特徴と広帯域インダクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45676389A | 1989-12-26 | 1989-12-26 | |
| US456763 | 2003-06-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04137507A true JPH04137507A (ja) | 1992-05-12 |
Family
ID=23814068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417624A Pending JPH04137507A (ja) | 1989-12-26 | 1990-12-26 | 広帯域インダクタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0443173B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04137507A (ja) |
| DE (1) | DE69009040T2 (ja) |
| HK (1) | HK89894A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007109839A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Fujitsu Ltd | コイルパッケージ及びバイアスｔパッケージ |
| US8072773B2 (en) | 2008-04-04 | 2011-12-06 | John Mruz | Ultra-wideband assembly system and method |
| US9685268B1 (en) | 2015-12-11 | 2017-06-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Wire wound-type inductor |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10203850A1 (de) | 2002-01-31 | 2003-08-14 | Rohde & Schwarz | Überspannungsschutzvorrichtung |
| US7518463B2 (en) * | 2004-12-23 | 2009-04-14 | Agilent Technologies, Inc. | Circuit assembly with conical inductor |
| DE102011080411A1 (de) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Überspannungsschutzvorrichtung mit Spulenanordnung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2005203A (en) * | 1932-05-04 | 1935-06-18 | Johnson Lab Inc | Variable inductance device |
| US2442776A (en) * | 1944-11-08 | 1948-06-08 | Thomas A Newkirk | Radio-frequency choke coil |
| GB839901A (en) * | 1957-11-21 | 1960-06-29 | Automatic Telephone & Elect | Improvements in or relating to electrical induction coils |
-
1990
- 1990-12-19 DE DE1990609040 patent/DE69009040T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-19 EP EP19900124733 patent/EP0443173B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-26 JP JP2417624A patent/JPH04137507A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-01 HK HK89894A patent/HK89894A/xx unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007109839A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Fujitsu Ltd | コイルパッケージ及びバイアスｔパッケージ |
| JP4498258B2 (ja) * | 2005-10-13 | 2010-07-07 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | コイルパッケージ |
| US8072773B2 (en) | 2008-04-04 | 2011-12-06 | John Mruz | Ultra-wideband assembly system and method |
| US9685268B1 (en) | 2015-12-11 | 2017-06-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Wire wound-type inductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69009040T2 (de) | 1994-12-22 |
| EP0443173B1 (en) | 1994-05-18 |
| EP0443173A1 (en) | 1991-08-28 |
| DE69009040D1 (de) | 1994-06-23 |
| HK89894A (en) | 1994-09-09 |
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