JPH07240652A - 平衡−不平衡変換器 - Google Patents

平衡−不平衡変換器

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JPH07240652A
JPH07240652A JP6029363A JP2936394A JPH07240652A JP H07240652 A JPH07240652 A JP H07240652A JP 6029363 A JP6029363 A JP 6029363A JP 2936394 A JP2936394 A JP 2936394A JP H07240652 A JPH07240652 A JP H07240652A
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Yoshiaki Ueno
嘉章 植野
Haruhiko Hyozu
春彦 兵主
Takao Sase
貴郎 佐瀬
Koji Matsushita
浩二 松下
Koji Yamashita
耕司 山下
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    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/42Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns

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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不要電磁波輻射の量を低減した平衡−不平衡
変換器を提供する。 【構成】 平衡ケーブルCA2上を伝送される平衡信号
と不平衡ケーブルCA1上を伝送される不平衡信号とを
変換する平衡−不平衡変換器において、平衡側の信号線
間に接続したインピーダンス素子R1、R1および該イ
ンピーダンス素子R1、R1の中点を回路グランドSG
やフレームグランドFGに接地することにより、コモン
モードのインピーダンスを低減しようとするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報配線システムにお
いて平衡信号と不平衡信号を変換するために用いられる
平衡−不平衡変換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータや端末間の通信には
同軸ケーブル等の配線が用いられている。これをシール
ド無しツイストペア線(UTP)で置き換えたい場合が
ある。このような場合、同軸ケーブル(不平衡ケーブ
ル)上の不平衡信号とツイストペア線(平衡ケーブル)
上の平衡信号を相互に信号変換するために、平衡−不平
衡変換器(バラン)が用いられている。平衡−不平衡変
換器は、不要電磁波輻射の原因となるコモンモード(同
相)の信号電圧を抑圧する効果があるが、近年のコンピ
ュータ通信の発達によるディジタル信号伝送の高速化に
伴い、伝送帯域が広がったために、広帯域にわたって平
衡度を確保しなければならず、平衡−不平衡変換器の作
製が難しくなっており、より一層のノイズ対策が要求さ
れている。また、一般的には、直流分を含むパルス信号
を平衡ケーブルで伝送するためには、同相信号除去比に
良い特性を有する伝送線路型トランスを用いた平衡−不
平衡変換器が使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式では、実際の使用条件においては、ケーブルの敷設
状態や伝送機器の施工後は、平衡線路側は前記トランス
の影響により、コモンモードの対地インピーダンス特性
が変化しやすい。このため、平衡−不平衡変換器が実際
の機器に接続されることによって起こる対地インピーダ
ンスやグランド条件等の状態の変化によって不要電磁波
輻射量や誘導妨害等が発生することがあるという問題が
あった。
【0004】本発明は、上記の点に鑑みてなしたもので
あり、その目的とするところは、不要電磁波輻射の量を
低減した平衡−不平衡変換器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
平衡ケーブル上を伝送される平衡信号と不平衡ケーブル
上を伝送される不平衡信号とを変換する平衡−不平衡変
換器において、平衡側の信号線間にインピーダンス素子
を挿入し、該インピーダンス素子の電気的中点を不平衡
回路側の回路グランドかフレームグランドの少なくとも
いずれか一方に接続したことを特徴とするものである。
【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記インピーダンス素子の電気的中点を他
のインピーダンス素子を介して不平衡回路側の回路グラ
ンドかフレームグランドの少なくともいずれか一方に接
続したことを特徴とするものである。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、前記インピーダンス素子の
インピーダンスを、平衡側信号線の特性インピーダンス
に対して高インピーダンスになるようにしたことを特徴
とするものである。
【0008】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3記載の発明において、前記不平衡側の信号線に、イ
ンピーダンス整合用のインピーダンス補正回路を付加し
たことを特徴とするものである。
【0009】請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求
項4記載の発明において、前記平衡ケーブルとして多対
ケーブルを用い、該多対ケーブルの未使用の線を不平衡
回路側の回路グランドかフレームグランドの少なくとも
いずれか一方に接続したことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明にあっては、平衡ケーブル
上を伝送される平衡信号と不平衡ケーブル上を伝送され
る不平衡信号とを変換する平衡−不平衡変換器におい
て、平衡側の信号線間に接続したインピーダンス素子お
よび該インピーダンス素子の中点を回路グランドやフレ
ームグランドに接地することにより、コモンモードのイ
ンピーダンスを低減しようとするものである。
【0011】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
の発明において、前記インピーダンス素子の中点をコン
デンサ等の容量素子で接地することにより、直流成分の
信号を伝送する場合に、直流成分が前記容量素子により
カットされるので、直流信号がグランドに流れてしまう
ことがないのである。
【0012】請求項3記載の発明にあっては、請求項1
または請求項2記載の発明において、前記インピーダン
ス素子のインピーダンスを、平衡側信号線の特性インピ
ーダンスに対して高インピーダンスになるようにするこ
とにより、インピーダンス素子を付加することによる、
平衡側信号線の特性インピーダンスの変化に与える影響
を小さくすることができるのである。
【0013】請求項4記載の発明にあっては、請求項1
乃至請求項3記載の発明において、前記不平衡側の信号
線に、インピーダンス補正用のインピーダンス補正回路
を付加することにより、平衡線路側から平衡−不平衡変
換器をみたときのインピーダンスと平衡線路の特性イン
ピーダンスとの整合、および、平衡−不平衡変換器の不
平衡側入力のインピーダンスと接続される機器のインピ
ーダンスとの整合をとるとともに、接続される機器によ
るリターンロスの低減のための減衰回路としての役割を
果たすのである。
【0014】請求項5記載の発明にあっては、請求項1
乃至請求項4記載の発明において、前記平衡ケーブルと
して多対ケーブルを用い、該多対ケーブルの未使用の線
を不平衡回路側の回路グランドかフレームグランドの少
なくともいずれか一方に接続することにより、平衡ケー
ブルのコモンモードインピーダンスを低減させることが
でき、平衡−不平衡変換器全体のコモンモードインピー
ダンスをさらに低減するのである。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る平衡−不平衡変
換器を示す概略構成図である。T1は伝送線路型トラン
スであり、一次側巻線の一方の端子と2次側巻線の一方
の端子はコネクタCN1を介して同軸ケーブル等の不平
衡ケーブルCA1に接続され、他方の端子はコネクタC
N2を介してツイストペア線等の平衡ケーブルCA2に
接続されている。ここで、トランスT1の平衡側端子間
には、2つの抵抗R1が接続され、この2つの抵抗R1
の中点からコンデンサC1を介してフレームグランド
(対地接地)FGに接続される。なお、本実施例では、
コンデンサC1を介してフレームグランド(対地接地)
FGに接続したが、図2に示すように、信号回路のグラ
ンド(不平衡回路のアース)SGに接続してもよいので
ある。また、本実施例では、コンデンサC1により接地
したが、2つの抵抗R1の中点を直接接地しても、他の
インピーダンス素子により接地してもよいのである。
【0016】本実施例では、平衡−不平衡変換器の平衡
側に接続した2つの抵抗R1の中点を接地したので、図
3に示すように、外部条件によらず低く安定したコモン
モードの対地インピーダンスを持たせることができるこ
とになり、ノイズがグランドに流れやすくなり、平衡側
のノイズが減少する。さらに、コンデンサC1により接
地した場合には、直流成分の信号伝送が可能となる。
【0017】ここで、コモンモードの対地インピーダン
スは平衡側に接続した2つの抵抗R1の並列抵抗(R1
/2)とその中点に接続したコンデンサC1のインピー
ダンスによって決まる。今、平衡ケーブルCA2として
特性インピーダンスZ0 =100Ωの非シールドのツイ
ストペア線を使用し、抵抗R1のい抵抗値を、特性イン
ピーダンスZ0 より高インピーダンスとなるように例え
ば、特性インピーダンスZ0 の3〜5倍となる470Ω
とすれば、抵抗R1の中点を直接接地した場合、平衡系
インピーダンスは図4(a)に示すように、約90.3
8Ωとなり、コモンモードのインピーダンスは、図4
(b)に示すように、約235Ωとなる。このようにす
れば、平衡系インピーダンスにあまり影響を与えず、コ
モンモードに対するインピーダンスを低減させることが
できるのである。抵抗R1の中点をコンデンサC1で接
地した場合でも、コンデンサC1によるノイズの周波数
に対するコモンモードのインピーダンスの増加はほとん
ど無いのである。
【0018】図5は本発明の他の実施例に係る平衡−不
平衡変換器を示す概略構成図である。本実施例は図1で
示したものにおいて、トランスT1の不平衡側に抵抗R
2〜R4からなる抵抗回路を接続したものである。この
抵抗回路R2、R3、R4は平衡線路側から平衡−不平
衡変換器をみたときのインピーダンスと平衡線路の特性
インピーダンスZ0 との整合および、平衡−不平衡変換
器の不平衡側入力のインピーダンスと接続される機器の
インピーダンスとの整合をとるとともに、接続される機
器によるリターンロスの低減のための減衰回路としての
役割を行うのである。なお、本実施例では、コンデンサ
C1を介してフレームグランド(対地接地)FGに接続
しているが、信号回路のグランド(不平衡回路のアー
ス)SGに接続してもよいのはいうまでもない。
【0019】図6、図7、図8は本発明の他の実施例に
係る平衡−不平衡変換器を示す概略構成図である。本実
施例は、平衡ケーブルCA2として、多対ケーブルを用
いた場合に、空き線を接地したものである。つまり、上
述の実施例のものにおいて、平衡ケーブルCA2として
4対ケーブルを用い、コネクタCN2を介して、端子
1、2に接続した1対の線は信号線として使用され、端
子3〜6に接続した2対の線はフレームグランド(対地
接地)FGや信号回路のグランド(不平衡回路のアー
ス)SGに接続される。なお、本実施例では、端子3〜
6に接続した2対の線を接地したが、1対の線であって
も、3対の線であってもかまわない。
【0020】本実施例では、多対ケーブルの空線を接地
することにより、図9に示すように、前述の実施例のも
のより、さらに、コモンモードのインピーダンスを低下
させることができ、ノイズの低減効果が増大するという
効果を奏するのである。
【0021】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、平衡ケーブル上を伝送される平衡信号と不平衡
ケーブル上を伝送される不平衡信号とを変換する平衡−
不平衡変換器において、平衡側の信号線間に接続したイ
ンピーダンス素子および該インピーダンス素子の中点を
回路グランドやフレームグランドに接地するようにした
ので、不要電磁波輻射の量を低減した平衡−不平衡変換
器が提供できた。
【0022】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
の発明において、前記インピーダンス素子の中点をコン
デンサ等の容量素子で接地するようにしたので、直流成
分が前記容量素子によりカットされるので、直流信号が
グランドに流れてしまうことがなくなり、直流成分の信
号を伝送することが可能となる。
【0023】請求項3記載の発明にあっては、請求項1
または請求項2記載の発明において、前記インピーダン
ス素子のインピーダンスを、平衡側信号線の特性インピ
ーダンスに対して高インピーダンスになるようにしたの
でことにより、インピーダンス素子を付加することによ
る、平衡側信号線の特性インピーダンスの変化に与える
影響を小さくすることができるのである。
【0024】請求項4記載の発明にあっては、請求項1
乃至請求項3記載の発明において、前記不平衡側の信号
線に、インピーダンス補正用のインピーダンス補正回路
を付加するようにしたので、平衡線路側から平衡−不平
衡変換器をみたときのインピーダンスと平衡線路の特性
インピーダンスとの整合、および、平衡−不平衡変換器
の不平衡側入力のインピーダンスと接続される機器のイ
ンピーダンスとの整合をとることができるようになると
ともに、接続される機器によるリターンロスを低減させ
ることができるのである。
【0025】請求項5記載の発明にあっては、請求項1
乃至請求項4記載の発明において、前記平衡ケーブルと
して多対ケーブルを用い、該多対ケーブルの未使用の線
を不平衡回路側の回路グランドかフレームグランドの少
なくともいずれか一方に接続するようにしたので、平衡
ケーブルのコモンモードインピーダンスを低減させるこ
とができ、平衡−不平衡変換器全体のコモンモードイン
ピーダンスをさらに低減ことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る平衡−不平衡変換器の
概略構成図である。
【図2】本発明の他の実施例に係る平衡−不平衡変換器
の概略構成図である。
【図3】上述の実施例に係る動作説明図である。
【図4】上述の実施例に係る動作説明図である。
【図5】本発明の他の実施例に係る平衡−不平衡変換器
の概略構成図である。
【図6】本発明の他の実施例に係る平衡−不平衡変換器
の概略構成図である。
【図7】本発明の他の実施例に係る平衡−不平衡変換器
の概略構成図である。
【図8】本発明の他の実施例に係る平衡−不平衡変換器
の概略構成図である。
【図9】上述の実施例に係る動作説明図である。
【符号の説明】
T1 トランス R1〜R4 抵抗 C1 コンデンサ CA1 不平衡ケーブル CA2 平衡ケーブル CN1 コネクタ CN2 コネクタ SG 信号回路のグランド FG フレームグランド Z0 特性インピーダンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 浩二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山下 耕司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平衡ケーブル上を伝送される平衡信号と
    不平衡ケーブル上を伝送される不平衡信号とを変換する
    平衡−不平衡変換器において、平衡側の信号線間にイン
    ピーダンス素子を挿入し、該インピーダンス素子の電気
    的中点を不平衡回路側の回路グランドかフレームグラン
    ドの少なくともいずれか一方に接続したことを特徴とす
    る平衡−不平衡変換器。
  2. 【請求項2】 前記インピーダンス素子の電気的中点を
    容量素子を介して不平衡回路側の回路グランドかフレー
    ムグランドの少なくともいずれか一方に接続したことを
    特徴とする請求項1記載の平衡−不平衡変換器。
  3. 【請求項3】 前記インピーダンス素子のインピーダン
    スを、平衡側信号線の特性インピーダンスに対して高イ
    ンピーダンスになるようにしたことを特徴とする請求項
    1または請求項2記載の平衡−不平衡変換器。
  4. 【請求項4】 前記不平衡側の信号線に、インピーダン
    ス整合用のインピーダンス補正回路を付加したことを特
    徴とする請求項1記載乃至請求項3記載の平衡−不平衡
    変換器。
  5. 【請求項5】 前記平衡ケーブルとして多対ケーブルを
    用い、該多対ケーブルの未使用の線を不平衡回路側の回
    路グランドかフレームグランドの少なくともいずれか一
    方に接続したことを特徴とする請求項1乃至請求項4記
    載の平衡−不平衡変換器
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