JPS607201A - 電磁遅延線 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はインダクタンス素子とコンデンサを組合上た集
中定数型の電磁遅延線に係り、立ち」二かり時間が超高
速で出力波形歪の少ない電磁遅延線に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、集中定数型の電磁遅延線としては、導線をボビン
に巻いてインダクタンス素子を形成し、このインダクタ
ンス素子の所定のターン毎に導線とアース間にコンデン
サを接続し、複数区間からなる構成を有したものが知ら
れている。

しかしながら、このように構成された電磁遅延線は、高
い周波数帯域にあって、インダクタンス素子におりる区
間相互間の結合係数の極性および値を最適なものに選定
することが困ゲ１ｆである。特に、隣合う区間相互の結
合係数および１つおいた区間相互の結合係数の最適値を
選定することかＭｌｆしい。

その結果立ち上がり時間がｌｎｓ稈通の高速て、かつ出
力波形歪の良好な電磁遅延線を得ることが難しかった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、立ち上がり時間が極めて速く出力波形歪の少
ない、遅延特性の良好な電磁遅延線の提供を目的とする
。

〔発明の構成と効果〕

この目的を達成するために本発明は、仮想軸線に交わる
導線および前記仮想軸線に並行な導線を交圧に形成して
なる折り返し導線路のうち、前記仮想軸線に交わる導線
の中央部とアース間にコンデンサを接続して複数区間か
らなる電磁遅延線を構成し、前記仮想軸線と並行な導線
の長さを隣合う前記中央部間の間隔よりも大きくし、か
つ前記仮想軸線に交わる導線における前記中央部の両側
を、前記仮想軸線に並行な導線が接近するように互いに
反対方向に変形させたものである。

このような本発明の構成によれば、高い周波数帯にあっ
て、インダクタンス素子における最適な結合状態を簡単
に選定かつ調整することが可能になり、立ち上がり時間
の超高速化および出力波形・の歪の向上等、遅延特性の
向上を図ることができる。

Ｃ発明の実施例〕 以下本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は本発明の電磁遅延線の一実施例を
示す展開図および斜視図である。

図において、矩形の折り返し形状を有しインダクタンス
素子を構成する折り返し導線路１は、仮想軸線（第１図
中横方向の仮想線、図示省略）に対し直交する導線２の
中央部が、折れ曲がって仮想軸線と若干並行になってお
り、また導線２０α、Ｗ部間が仮想軸線と並行な導線３
となっている。導線２の各中央部とアース間には、コン
デンサＣが各々接続され、複数区間を有する集中定数型
の電磁遅延線が構成されている。

折り返し導線路１は、隣合う導線２の、中央部間隔（１
区間光たりのピッチＰ）よりも１区間における導線２間
の有効長（導線２中心間の長さ）Ｘの方が長くなってお
り、１つおいた区間における隣合う導線２間の有効長（
隣合う導線２中心間の長さ）Ｇ２がピノヂＰより短くな
っている。そして、これらの関係は、次のように示され
る。

Ｐ−（Ｘ十０２）／２　・・・−（１）展開された折り
返し導線路１は、各区間における導線２の途中に、各導
線２の中央部を挾むように仮想軸線と並行に引かれた仮
想線Ｑ−Ｑ、Ｒ−Ｒにおいて、導線２を各々逆方向に直
角に折り曲げ、第２図および第４画人に示すように、隣
合う区間の導線２を対向させている。すなわち、隣合う
区間の導線２は、縦断面方向から見て互いに重なり合っ
て対向するように構成されている。

この折り曲げ形成された折り返し導線路ｌは、偏平で細
長い誘電体板４の一生面（図中下面）にアース電極５を
形成するとともに対向主面（図中上面）に所定の間隔で
複数の容量電極６を形成したコンデンサＣに、導線２の
中央部を容量電極６に接続して載置されている。

第３図は本発明の電磁遅延線の等価回路図を示しており
、図中符号ＳＯ、ＳＬ　、Ｓ２は、第１図における左側
の区間を基準にして順次右側の区間を示している。符号
ａｌは区間ＳＯの右側に隣合う区間Ｓ】との間の結合係
数であり、符何ａ２は区間ＳＯから右側に１つおいて結
合する区間Ｓ２との間の結合係数を示している。

なお、第４図は、折り返し導線路１の１区間分の導体２
を横断面方向の側面から見た側面図である。

次に、このように構成された電θヶ遅延線におりる結合
係数を検討する。

一般に、折り返し導線路１における結合係数を考える場
合、折り返し導線路１を形成しかつ導体間でなす角度が
直角でないすべての導体間において結合係数が存在する
が、そのなかで値の大きなものについて検討することに
より、折り返し導線路１の結合係数の伸開を知ることが
可能である。

そこで、本発明の電磁遅延線は、ヒ述の第２図および第
４図Ａにおいて対向する導線２．２問および導線３．３
間それぞれの結合が最も大きく影響することになるので
、それについて検問する。

折り返し導線路１おいて、電流が第１図および第２図に
示す矢印のように流れると、区間５Ｏ１Ｓ１間すなわち
結合係数ａ’Ｈに関しては、仮想軸線に並行な導線３の
うち主に八−ＢとＥ−Ｆが関係する。このＡ−ＢとＥ−
１？間では電流の向きが同方向となっているので、正の
結合が結合係数ａ１に影響する。

そして、導線３のＡ−ＢとＥ　−Ｆ間の間隔Ｇ１は、第
４図Ａに示すように、導線２が直角に枡り曲げられてい
るので、第１図の仮想線Ｑ−Ｑ、）？−Ｒの間に’：４
　Ｚに等しくなる。従って、間隔Ｚを変化させることに
よって結合係数ａ１の値を可変できる。

一方、区間５Ｏ１５２間ずなわら結合係数ａ２に関して
は、仮想軸線に直交する導線２のうち主にＢ−Ｄ、Ｇ−
Ｈが関係するが、Ｂ−Ｄ−Ｇ−Ｈ間では電流の向きが逆
方向となるので、結合係数ａ２には負の結合が影響する
。

そして、第１図に示す導線２間の間隔Ｇ２は、前記（１
）式において任意に決定することが可能であるので、結
合係数ａ２を可変できる。

同様に、結合係数ａｎにあっては、上述と同様な理由に
よって奇数番目の結合係数が正となり、偶数番目の結合
係数が負となる。

本発明の電磁遅延線は、具体的に細かく遅延特性を検討
する場合、」二連の結合の他、他の導体部の結合も考慮
して結合係数ａ１、ａ２、・・ａｎをめなければならな
いが、本発明の′へ磁遅延線にあっては、奇数番目の結
合係数が正となり、偶数番目の結合係数が負となる傾向
を有しており、電磁遅延線として望ましい構成となって
いる。

そして、一般に電磁遅延線にあっては、遅延特性に対し
て結合係数ａｌ　、ａ２の影響が大きく、本発明によれ
ば、結合係数２１　、ａ２の極性を望ましい極性、すな
わち結合係数ａ１を正、結合係数ａ２を負とすることが
容易であり、ピッチＰ、１区間分の導線３の有効長Ｘ、
１つおいた区間の隣合う導線２．２間の有効長Ｇ２、並
びに仮想線Ｑ−Ｑ、Ｒ−Ｒで折り曲げる角度等を適当に
選択することにより、結合係数の値を最適な値に近づけ
ることも容易である。

なお、本発明において折り返し導線路１は、銅箔もしく
は銅板をフォトエツチングして簡単に形成できるし、断
面円形の導線を折り曲げて構成することもできる。

また、上述の実施例では、折り返し導線路Ｉを空心自立
構造としたが、薄い絶縁フィイルムを貼付けた銅箔をフ
ォトエツチング等によって形成し、絶縁フィルムと一緒
に四角形のボビン等に巻っりることも可能である。

本発明者は、具体的実施例として、直径０．２　ｍｍの
導線を使用し、ピッチＰ＝２．０５鮎、Ｘ＝３．７鰭、
Ｚ＝Ｇ　Ｉ　＝０．４５ｍ３　Ｇ２　＝０．４　ｖａｎ
　、、Ｙ＝１．５　ｍｍ　の寸法関係にして実験した。

すると、インダクタンス素子において結合係数ａ１−［
，１６１、結合係数８２−０．０３１３、結合係数８３
　＝　０．００８５となり、容量２ｐＦのコンデンサと
組合わせて２０区間の電磁遅延線を構成すると、全遅延
時間２ｎｓ、特性インピーダンス５ｏΩ、出力パルスの
立ち上がり時間が約２５０ｐｓの超高速電磁遅延線を得
ることができた。

そして、上述の本発明の実施例は、仮想線Ｑ−Ｑ、Ｒ−
Ｒにて直角に折り曲げ、仮想軸線に並行な導線３間の間
隔とその仮想軸線に交わる導線２間の間隔を等しくした
例を示した。しかし、本発明は、折り曲げる角度も目的
とする特性に合わ・Ｕて任意に選択することが可能であ
る。例えば、第４図Ｂに示すように、折り曲げ角度を９
０°以上として、横断面方向から見て断面三角形や円形
に変形する等、仮想軸線に並行な導線３間の間隔よりも
仮想軸線に交わる導線２間の間隔を広くして構成するこ
とが可能である。

むしろ、本発明にあっては、第４図Ｂ、Ｃに示すように
、結合係数ａｌに主に影響する導線３の間隔Ｇ１を、同
画人と同様に小さくし、同じく結合係数ａＩに関係する
Ｙ方向（仮想軸線に直交する方向）の隣合う区間の導線
２間の間隔を大きくする方が好ましい。

すなわち、結合係数ａｌに関係するＹ方向の導線２の結
合の合計値は大きい値とはならないものの、これが負の
結合となって第１図および第２図の導線３のうちＡ−Ｂ
、　Ｅ−Ｆ間の正の結合を弱めるので、Ｙ方向の導線３
間の間隔を大きくして、負の結合の影響を減らすことは
望ましい。

なお、本発明において導線２は、仮想軸線に直交するよ
うに形成する場合に限らず、斜めに交わるように形成す
ることも可能である。

以上説明したように本発明の電磁遅延線は、仮想軸線と
並行な導線の長さを隣合う中央部間の間隔よりも大きく
し、かつ前記仮想軸線に交わる導線における前記中央部
の両側を、前記仮想軸線に並行な導線が接近するように
互いに反対方向に変形させたので、結合係数の極性およ
び値をその望ましい方向に選定することが容易となる。

そのため、超高周波帯域にあって立ち上がりを極めて速
（、出力波形歪も小さく抑えることが可能となり、遅延
特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁遅延線の一実施例を示す展開図、
第２図は第１図に示す電磁遅延線の組立斜視図、第３図
は第１図に示す電磁遅延線の等価回路図、第４図は本発
明の電磁遅延線を横断面方向から見た側面図である。 １・・・・・・・・・折り返し導線路 ２・・・・・・・・・仮想軸線に交わる導線３・・・・
・・・・・仮想軸線と並行な導線ａｌ’４ａ２、’ａｉ
ｌ　・結合係数 Ｃ・・・・・・・・・コンデンサ ５Ｏ１Ｓ１、Ｓ２　・・区間 特許出願人　エルメック株式会社 第１図 木２図 第３図 第４図 （Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）仮想軸線に交わる導線および前記仮想軸線に並行
   な導線を交互に形成してなる折り返し導線路のうち、前
   記仮想軸線に交わる導線の中央部とアース間にコンデ〉
   ′ザを接続して複数区間からなる電磁遅延線を構成し、
   前記仮想軸線と並行な導線の長さを隣合う前記中央部間
   の間隔よりも大きくし、かつ前記仮想軸線に交わる導線
   におりる前記中央部の両側を、前記仮想軸線に並行な導
   線が接近するように互いに反対方向に変形させてなるこ
   とを特徴きする電磁遅延線。
2. （２）仮想軸線に並行な導線間の間隔と前記仮想軸線に
   交わる導線間の間隔を等しくしてなる特許請求の範囲第
   １項記載の電磁遅延線。
3. （３）仮想軸線に並行な導線間の間隔を、前記仮想軸線
   に交わる導線間の間隔よりも狭くしてなる特許請求の範
   囲第１項記載の電磁遅延線。