JPH10241925A

JPH10241925A - ノイズフィルタテープ

Info

Publication number: JPH10241925A
Application number: JP5406897A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Senda; 正勝千田; Yoshiki Shiba; 義樹芝; Koji Moriya; 幸二森谷; Toshinori Mori; 敏則森; Mayumi Yanagiya; 真由美柳谷
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、フレクシブルかつ広帯域なテープ状ノ
イズフィルタを提供すること。【解決手段】本発明は非磁性絶縁体上に導電体、さら
にその上部に磁性体を配設するか、または非磁性絶縁体
上に磁性体、さらにその上部に導電体を配設するか、ま
たは導電体上に非磁性絶縁体、さらにその上部に磁性体
を配設したノイズフィルタテープである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノイズフィルタテー
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】ノイズフィルタとして従来は、図６
（ａ）に示すようにケーブル６に挿通されるフェライト
コア９が使用されてきた。サイズは例えば内径：１０ｍ
ｍ、厚さ：４ｍｍ、長さ：３０ｍｍである。これを図６
（ａ）に示すようにケーブルに装荷して用いる。図６
（ｂ）に従来のケーブルを示す。絶縁被膜７で覆われた
複数の芯線８の外側にアルミマイラ１１が配され、アル
ミマイラ１１の外側に外皮１０が配された構造を持つ。
アルミマイラ１１は非磁性絶縁体上に導電体であるＡｌ
が設置された構造を成す。従来ケーブルでは、２枚のア
ルミマイラをアルミ面が接するように螺旋状に巻回し、
また２枚のアルミ面の間に導電性のドレイン線を配し
て、ノイズに対する電気的シールド効果を持たせてい
る。ノイズフィルタとしてはインピーダンスおよび抵抗
が大きいことが要求され、例えば３０〜１０００ＭＨｚ
で数十から１００Ωが必要となる。フェライトコアにお
けるインピーダンス（Ｚ：Ｒ＋ｊ・Ｘ）の周波数依存性
を図７に示す。ここでＺはインピーダンス、Ｒは抵抗、
Ｘはリアクタンス、ｊは−１の平方根である。３０〜１
０００ＭＨｚでＺおよびＲは数十から２００Ωとなり、
上記の条件を満たしているが、フェライトコアは他の部
品に比べ体積、重量がかなり大きく、またこれを装荷し
た場合、ケーブルのフレクシビリティも損なわれる。ま
た、数百ＭＨｚ以上になるとインピーダンスが低下する
ため、数百ＭＨｚ以上のノイズに対しては有効ではな
い。このように従来のノイズフィルタは部品サイズが大
型、ケーブルのフレクシビリティを損なう、数百ＭＨｚ
以上のノイズに対して有効でないという欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
改善するために提案されたもので、その目的は、従来の
ノイズフィルタにおいて、部品が大型、ケーブルのフレ
クシビリティが損なわれる、数百ＭＨｚのノイズに対し
て有効でないという点を解決した、小型、フレクシブ
ル、広帯域なテープ状ノイズフィルタを提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、（１）直接もしくは接着剤を介して、非磁性絶縁体上に
導電体が配設され、その上に磁性体が配設されたノイズ
フィルタテープを特徴とする。さらに（２）直接もしくは接着剤を介して、非磁性絶縁
体上に磁性体が配設され、その上に導電体が配設された
ノイズフィルタテープを特徴とする。さらに（３）直接もしくは接着剤を介して、導電体上に
非磁性絶縁体が配設され、その上に磁性体が配設された
ノイズフィルタテープを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、非磁性絶縁体上に導電
体、さらにその上部に磁性体を配設するか、または非磁
性絶縁体上に磁性体、さらにその上部に導電体を配設す
るか、または導電体上に非磁性絶縁体、さらにその上部
に磁性体を配設したことを特徴とするノイズフィルタテ
ープである。

【０００６】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。な
お、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうること
は言うまでもない。

【０００７】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に本発明のノ
イズフィルタテープ１の実施例を示す。主要パーツは、
非磁性絶縁体２、接着剤３，３′、導電体４、磁性体５
である。非磁性絶縁体２は支持の役割を、接着剤３，
３′は非磁性絶縁体２，導電体４，磁性体５間の接着の
役割を、導電体４はノイズに対し電気的シールドの役割
を、磁性体５はノイズに対し磁気的吸収の役割を各々持
ち、これらを積層構造とすることにより、機械的強度が
保たれる。図１（ａ）では、非磁性絶縁体２上に接着剤
３を介して導電体４が設置され、該導電体４上に接着剤
３′を介して磁性体５が設置されている。図１（ｂ）で
は、非磁性絶縁体２上に接着剤３を介して磁性体５が設
置され、該磁性体５上に接着剤３′を介して導電体４が
設置されている。図１（ｃ）では、導電体４上に接着剤
３を介して非磁性絶縁体２が設置され、該非磁性絶縁体
２上に接着剤３′を介して磁性体５が設置されている。
なお、接着剤３，３′のいずれかあるいは両方がなく直
接設置されても同様の効果が得られる。また、上記ノイ
ズフィルタテープ１の片面あるいは両面に、非磁性絶縁
体が別途設置されても同様の効果が得られる。また、図
１（ａ），（ｂ），（ｃ）同志を複数積層させても同様
の効果が得られる。但し、ケーブルに巻回した場合、ケ
ーブルの長さ方向の電気的シールド用の電流パスを確保
できる点で、ノイズフィルタテープの片面あるいは両面
に導電性があることが有利である。

【０００８】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に本発明のノ
イズフィルタテープ１のケーブル６への装荷例を示す。
図２（ａ）は、ノイズフィルタテープ１をケーブル６の
長さ方向に螺旋状に巻回し装荷した例である。図２
（ｂ）は、ノイズフィルタテープ１をケーブル６上に同
位置に重ね巻回し装荷した例である。なお、図２
（ａ），（ｂ）ともケーブル上の１箇所、複数箇所、あ
るいは全面に装荷可能であり、いずれも同様の効果が得
られる。また、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すノイ
ズフィルタテープ１の表裏を替えて巻回することも可能
であり、いずれも同様の効果が得られる。但し、信号の
減衰を抑制できる点で、磁性体５が内側に来ない装荷方
法が有利である。図２（ｃ）は、図２（ａ），（ｂ）の
巻回方法を用いケーブル６内に装荷した例である。絶縁
被膜７で覆われた複数の芯線８の外側にノイズフィルタ
テープ１が配され、ノイズフィルタテープ１の外側に外
皮１０が配される。図６（ｂ）の従来ケーブル同様、ノ
イズに対する電気的シールド効果を強化するためドレイ
ン線を配した構造とすることなどが可能である。

【０００９】図３に磁性体５の実施例を示す。磁性体層
５１と非磁性絶縁体層５２とを交互に複数層積層させた
多層構造体で構成される。磁性体層５１は一層であって
も同様の効果が得られる。但し、テープの単位長さ当た
りのノイズフィルタ性能が向上する点で、複数層とする
方が有利である。

【００１０】図４に磁性体の厚さ（ｔ_m）と、磁性体の
持つ比透磁率（μ_r：μ_r′−ｊ・μ_r″）の関係を示
す。μ_r′は実部、μ_r″は虚部を表す。ノイズフィル
タのＲはμ_r″と比例関係にあるため、大きなノイズ吸
収効果を得るにはμ_r″が大きいことが望ましい。δは
表皮深さであり、 δ＝〔２ρ_m／（２πｆ・μ_r′（０）・μ₀〕^1/2 ・・・（１）で定義される。ここで、ρ_mは磁性体の電気抵抗率、ｆ
は周波数、μ_r′（０）は静的比透磁率、μ₀は真空の
透磁率である。図４に示すように、μ_r″はｔ_m／δが
０．１から１０の範囲で最大値の１００分の１以上の値
を持つ。ｔ_mがδの１０分の１未満となった場合、およ
びｔ_mがδの１０倍を超過した場合、本発明のノイズフ
ィルタは従来フィルタより大きなノイズ吸収効果を実現
することができなくなるため、実用上好ましくない。こ
のことから、磁性体層５１の厚さを表皮深さの１０分の
１から１０倍に設定することが効果的であることがわか
る。

【００１１】非磁性絶縁体層５２の厚さは磁性体層５１
間の絶縁を確保できる厚さであることが望ましい。例え
ば、０．０１μｍ（１０ｎｍ）以上であれば、十分磁性
体層５１間の絶縁を確保できる。またケーブルへの巻回
時の操作性および装荷後のケーブルのフレクシビリティ
を考慮するとあまり厚くないことが望ましい。例えば、
１ｍｍ以下であれば操作性およびフレクシビリティを損
なうことはない。非磁性絶縁体２，接着剤３，３′，導
電体４の厚さは、支持，接着，電気的シールドなど各々
の機能を果たす厚さであることが望ましい。例えば、い
ずれも０．０１μｍ（１０ｎｍ）以上であれば、十分各
々の機能を果たすことができる。またケーブルへの巻回
時の操作性および装荷後のケーブルのフレクシビリティ
を考慮するとあまり厚くないことが望ましい。１ｍｍ以
下であれば操作性およびフレクシビリティを損なうこと
はない。

【００１２】非磁性絶縁体２および非磁性絶縁体層５２
としては例えば、ＳｉＯ₂，ＡｌＮ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｂ
Ｎ，ＴｉＮ，ＳｉＣ，ポリエチレンナフタレート（ＰＥ
Ｎ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリイ
ミド，カプトン，フォトレジストなどを、接着剤３，
３′としては例えば、フェノール系，エポキシ系，ビニ
ル系，アクリル系，ポリオレフィン系，合成ゴムなどの
接着剤を，導電体４としては例えば、Ｃｕ，Ａｌ，Ａ
ｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｉｎなどを，磁性
体５および磁性体層５１としては例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，
Ｎｉをベースとし、Ｃｕ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｂ，
Ｙ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｍｎな
どを添加した磁性材料、およびフェライト系の磁性材料
などを、使用でき、いずれも同様の効果を得ることがで
きる。

【００１３】実施の具体例以下に具体例を示す。図１（ｃ），図２（ａ），図３の
構成とし、磁性体層５１にはＮｉＦｅ合金を、非磁性絶
縁体層５２にはＳｉＯ₂を、導電体４にはＡｌを、非磁
性絶縁体２にはカプトンを、接着剤にはフェノール系接
着剤を使用した。ＮｉＦｅ合金の厚さは表皮深さの１０
分の１から１０倍を満たす１．５μｍに、ＳｉＯ₂の厚
さは絶縁を確保できる０．１μｍに、多層の周期は４周
期に、Ａｌの厚さは３０μｍに、カプトンの厚さは２５
μｍに、フェノール系接着剤の厚さは３μｍに設定し
た。

【００１４】図５（ａ）にインピーダンスの周波数依存
性を示す。直径１０ｍｍ、２４芯のケーブルに、幅１０
ｍｍ、長さ１ｍのノイズフィルタテープを螺旋状に巻回
した。図５（ａ）では３０〜１０００ＭＨｚで図７に示
す従来フィルタと同程度の数十から３００ΩのＺおよび
Ｒ値が得られている。

【００１５】次に図１（ｃ），図２（ｃ），磁性体層が
１層の構成とし、磁性体５にはＣｏＳｉＢ系合金を、導
電体４にはＡｌを、非磁性絶縁体２にはＰＥＴを、接着
剤にはポリオレフィン系接着剤を使用した。ＣｏＳｉＢ
系合金の厚さは表皮深さの１０分の１から１０倍を満た
す１５μｍに、Ａｌの厚さは３０μｍに、ＰＥＴの厚さ
は２５μｍに、ポリオレフィン系接着剤の厚さは３μｍ
に設定した。

【００１６】図５（ｂ）にインピーダンスの周波数依存
性を示す。直径１０ｍｍ、２４芯のケーブルに、幅１０
ｍｍ、長さ１０ｍのノイズフィルタテープを螺旋状に巻
回し内装した。図５（ｂ）では３０〜１０００ＭＨｚで
図７に示す従来フィルタと同程度の数十から３００Ωの
ＺおよびＲ値が得られている。

【００１７】本フィルタはテープ状であるため、ケーブ
ルに装荷した際、実効的な体積増加は少なく小型化が図
れる。また、テープ状のためケーブルのフレクシビリテ
ィも損なわない。さらに図５（ａ），（ｂ）から明らか
なように、数百ＭＨｚ以上においても大きなインピーダ
ンスを有するため、数百ＭＨｚ以上のノイズに対しても
有効に働く。これは従来ノイズフィルタであるフェライ
トコアにおいては、フェライトの磁気共鳴損失（透磁率
の周波数依存性は共鳴型）を利用してノイズを吸収する
のに対し、本発明のノイズフィルタテープにおいては、
磁性体５の表皮効果に起因する渦電流損失（透磁率の周
波数依存性は緩和型）を利用してノイズを吸収するため
である。なお、従来ケーブル同様、導電体４が電気的シ
ールド効果を持つこと、および積層構造となっているた
め、磁性体５、導電体４が個別の場合に比較し、機械的
強度が改善されることは明らかである。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のノイズフ
ィルタテープによれば、小型にして大きなノイズ吸収効
果を実現でき、ケーブルのフレクシビリティを損なわな
い。また、数百ＭＨｚ以上のノイズに対しても有効であ
る。さらに、電気的シールド効果を有し、機械的強度も
確保される効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明のノイズフィ
ルタテープの実施例を示す。

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明のノイズフィ
ルタテープのケーブルへの装荷例を示す。

【図３】磁性体の実施例を示す。

【図４】比透磁率の磁性体厚さ依存性を示す。

【図５】（ａ），（ｂ）はインピーダンスの周波数依存
性を示す。

【図６】（ａ）は従来のノイズフィルタ（フェライトコ
ア）を示し、（ｂ）は従来のケーブルを示す。

【図７】従来のノイズフィルタ（フェライトコア）にお
けるインピーダンスの周波数依存性を示す。

【符号の説明】

１ノイズフィルタテープ２非磁性絶縁体３，３′ 接着剤４導電体５磁性体５１磁性体層５２非磁性絶縁体層６ケーブル７絶縁被膜８芯線９フェライトコア１０外皮１１アルミマイラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森敏則東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者柳谷真由美東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直接もしくは接着剤を介して、非磁性絶
縁体上に導電体が配設され、その上に磁性体が配設され
たことを特徴とするノイズフィルタテープ。
【請求項２】直接もしくは接着剤を介して、非磁性絶
縁体上に磁性体が配設され、その上に導電体が配設され
たことを特徴とするノイズフィルタテープ。
【請求項３】直接もしくは接着剤を介して、導電体上
に非磁性絶縁体が配設され、その上に磁性体が配設され
たことを特徴とするノイズフィルタテープ。
【請求項４】請求項１，２または３記載の磁性体が、
一層の磁性体層もしくは磁性体層と非磁性絶縁体層とを
交互に複数層積層させた多層構造体であることを特徴と
するノイズフィルタテープ。
【請求項５】請求項４記載の磁性体層の厚さが、表皮
深さの１０分の１から１０倍の範囲であることを特徴と
するノイズフィルタテープ。