JPS6229925B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6229925B2
JPS6229925B2 JP57122629A JP12262982A JPS6229925B2 JP S6229925 B2 JPS6229925 B2 JP S6229925B2 JP 57122629 A JP57122629 A JP 57122629A JP 12262982 A JP12262982 A JP 12262982A JP S6229925 B2 JPS6229925 B2 JP S6229925B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
delay line
inductance element
conductor
bobbin
turn
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP57122629A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5913411A (ja
Inventor
Kazuo Kametani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elmec Corp
Original Assignee
Elmec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elmec Corp filed Critical Elmec Corp
Priority to JP57122629A priority Critical patent/JPS5913411A/ja
Priority to US06/513,493 priority patent/US4507628A/en
Publication of JPS5913411A publication Critical patent/JPS5913411A/ja
Publication of JPS6229925B2 publication Critical patent/JPS6229925B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/30Time-delay networks
    • H03H7/32Time-delay networks with lumped inductance and capacitance

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインダクタンス素子と容量を組合せた
集中定数型の遅延線に係り、特に立上りが極めて
速く、デイジタル回路等に好適する超高速遅延線
に関する。
従来、立上りの速い、例えば立上り時間がIns
以下の遅延線としては、目的の遅延時間となる長
さに切つた同軸ケーブルからなるものが主として
使用されている。
しかし、形状も大きく端末処理が面倒である
し、更に遅延時間により長さが異なるので、遅延
線としての寸法が一定でなく、従つて電子部品と
して他の半導体部品等と一緒に回路基板上に混在
配置するには難点があつた。
また一方、インダクタンス素子と容量を組合せ
た集中定数型遅延線は、インダクタンス素子が高
い周波数(例えば1GHz以上)で周波数特性を持
つうえQも低下して遅延特性および振幅特性が悪
化することから、立上り時間が1ns以下の高速遅
延特性を得ることが困難であつた。
本発明はこのような状況の下でなされたもの
で、超小型で超高速かつ安価な集中定数型の遅延
線の提供を図るものである。
以下本発明の詳細を説明する。
第1図AおよびBは本発明の遅延線を説明する
概略図であり、第2図は第1図に示す遅延線の等
価回路図である。
第1図Aにおいて厚さTおよび幅Wの断面方形
の棒状非磁性ボビン1に、導線2が長手方向にピ
ツチPで各ターンが少しずつ重なり合いながら単
層ソレノイド状にスペース巻きされ、インダクタ
ンス素子3が形成されている。すなわち、図中の
ボビン1上面における幅Wの任意の1本の導線
W1から、隣りの導線W2への1ターンピツチPよ
りも、導線W1から導線W2へ至る間のボビン1下
面の幅Wの導線W3までのピツチB(以下便宜上
半ターンピツチとする)が長くなるように導線2
が巻回されている。さらに換言すれば導線2を単
層ソレノイド状に巻回した後、ボビン1の軸方向
に傾けるように形成されている。
なお、インダクタンス素子3の厚みTおよび幅
寸法Wは、正確にはボビン1における厚みおよび
幅方向の対向面上の導線2の中心間の距離をい
う。
インダクタンス素子3の1ターンをインダクタ
ンスLとし、各ターン毎に導線2とアース間に容
量Cが挿入接続され、1ターン分のインダクタン
スLが遅延線の1区間となり、第2図に示すよう
に他のインダクタンスLと相互誘導結合してい
る。第2図では最左端のインダクタンスLに着目
し、その右側のインダクタンスLとの結合状態を
示しているが、当然その左側にもインダクタンス
Lがあつてそれらとも結合しており、また他のイ
ンダクタンスLについても同様に左右のインダク
タンスLと結合している。
各インダクタンスLは、隣りのインダクタンス
Lと結合係数a1で、2番目のインダクタンスとは
a2で、……n番目のインダクタンスとは結合係数
oで結合している。
次に、本発明の遅延線を検討する。まず、結合
係数a1,a2……,aoを求める。
第1図Aのボビン1上面の幅Wの任意の1本の
導線W1および半ターンピツチBずれたボビン1
下面の導線W3を基準とし、第3図に示すよう
に、ボビン1上面および下面それぞれにおける導
線2間の結合係数を順次K1,K2,……Ko、ボビ
ン1を挾んで上面および下面の導線2間の結合係
数を順次K0,K11,K12,K1o,K21,K22……K2o
とする。
基準となる導線W1,W3に流れる電流の向きを
考えると、ボビン1上面および下面それぞれの各
導線間においては同方向であるのでK1,K2,…
…Koが正の結合となり、ボビン1を挾んだ上面
および下面の導線間は逆方向となるのでK0
K11,K12,……K1o,K21,K22,……K2oは各々
負の結合となる。それら結合係数の絶対値は、導
線2間の距離が長くなる程、小さくなる。
説明を簡単にするため、第1図Bに示す幅Wと
厚みTとの関係をW≫Tとし、主に幅W方向の導
線が特性に影響する場合を考察すると、遅延線の
各区間相互の結合係数a1,a2,……aoは、 a1=2K−K11−K21/2(1−K)……(1
) a2=2K−K12−K22/2(1−K)……(2
) ao=2K−K1o−K2o/2(1−K)……(
3) で示すことができる。
遅延線の遅延特性は、主にこれら結合係数の中
のa1,a2により決定される。特にa1の影響が大き
い。a1は、一般に符号が正で、a2以下が存在しな
いと仮定した場合、従来からの理論計算ではa1
0.142(誘導m型でm=1.34に相当)が最適とさ
れている。しかし実用上は、a2以下の存在や浮遊
容量等の影響を考慮しなければならず、結局a1
0.1〜0.2の範囲で検討されている。
また一方、a2は理論的には符号が負で、その絶
対値が0.02〜0.03程度が良いとされている。そし
てa3,……aoは、実用上ほとんど無視できる程
度の値となり、a1およびa2を上述の最適範囲の選
定することによつて遅延特性の良好な高速遅延線
が得られる。
本発明者は、a1およびa2双方の最適値を求める
手段を鋭意研究した結果、インダクタンス素子3
の導線2の1ターンピツチPおよび半ターンピツ
チBに着目し、これらのピツチP,Bを適当に選
定することにより、a1およびa2の最適値が求めら
れることを見い出した。
すなわち、インダクタンス素子3の幅Wを10
mm、厚みTを1.4mm、1ターンピツチPと2mmそ
して導線2の線径を0.25mmとした場合、1ターン
ピツチPと半ターンピツチBとの関係B/Pを
0.5〜2.2程度の範囲で変化させると、第4図に示
すように、a1は正の領域においてB/Pの増加に
伴なつて一度減少してから増加し、また一方a2
B/Pの増加に伴なつて正の領域から減少して負
の領域へ変化し再び増加して正領域へ達すること
が、理論的に確認された。
従つて、a1を0.1〜0.2、a2を−0.02〜−0.03の
範囲に各々選定するには、第4図からB/Pの値
を1.0〜2.0程度に選定すればよいことが判る。し
かし、実際上は導線2の線径、厚みT、幅W、1
ターンピツチPその他諸要素の存在によつて0.5
〜2.2程度が選択される。もつとも、B/Pが2.0
程度以上になるとインダクタンス素子3の製造が
困難となるので、単純にB/P>0.5の範囲と考
えてよい。なおa2を負にすることができる理由
は、上記(2)式および第3図から明らかなように、
K12に関する導体間の距離を短くしてK12の値を
大きくできるからであり、本発明の特徴である。
そして、第1図に示す遅延線は、このような条
件基づいて構成されたものである。第1図に示す
ようにインダクタンス素子3において各ターンが
各々隣り合うターンに少しずつ重なり合うように
巻回形成されることにより、ボビン1の寸法、材
料や導体2の線径に係わらずa1およびa2ともに最
適値が得られ、高周波領域においても立上りの速
い高速遅延線ができる。
上述した遅延線に係る理論的検討をふまえ、以
下本発明の遅延線の具体的実施例を説明する。
第5図において、インダクタンス素子3は、幅
Wの方が厚みTよりも長い断面長方形の棒状非磁
性ボビン1の外周に、銀メツキ裸導線2を1ター
ンピツチP、半ターンピツチBで各ターンが隣合
うターンに僅ずつ重なり合うように単層ソレノイ
ド状に巻回して構成されている。すなわちB/P
が幅W、厚T、ピツチPおよび導体の線径等によ
り最適値に選定されている。
インダクタンス素子3の各ターン毎に導線2と
アース間には容量素子7が挿入接続されている。
この容量素子7は、ボビン1の下部に長手方向に
延びる誘電体板5と、この誘電体板5上面に形成
され導線2に接続した容量電極4と、誘電体板5
の下面に形成されたアース電極6から形成されて
いる。インダクタンス素子3下部の導線2と、容
量電極4とは、半田リフロー法等によつて接続し
て遅延線8が構成されている。
このような構成の遅延線8は、インダクタンス
素子3の導線2の大部分がアース電極6から離れ
ているため、過電流によるインダクタンス素子3
の損失が少なく、かつ遅延線を部品として組立て
た場合に非常に高さの低い遅延線を構成すること
ができる。
このように本発明の遅延線は、種々のボビンや
導線の組合せにあつても超小型で簡単な構造にも
かかわらず、超高速のものが得られ、従来の集中
定数型遅延線においては得られなかつた良好な特
性を実現することができる。これは、インダクタ
ンス素子3の各ターンのインダクタンスL間の結
合係数a1およびa2が、1ターンピツチPと半ター
ンピツチBの関係を適当に選定することにより、
最適値を得ることが可能となつたものである。
なお、本発明は、第5図に示すように、インダ
クタンス素子3の各ターン毎に半田付け固定され
て自立可能になつているので、遅延線8から非磁
性ボビン1を引抜くような空心自立構造で用いる
ならば、超高周波におけるボビン1の誘電体損失
を更に低減可能となる。
第6図は本発明の他の実施例を示すものであ
り、断面長方形の非磁性ボビン1に導体条2′を
B/Pを最適値に選定してインダクタンス素子3
を構成し、ボビン1の下面の導体条2′を容量電
極4′に兼用するとともに、誘電体板5を挾んで
アース電極6に対向させて容量素子7と組合せて
なるものである。
この構成においても1ターンピツチPと半ター
ンピツチBとの関係をB/P>0.5の範囲で選定
すれば、良好な遅延特性が得られるし、容量素子
7の構成の簡素化を図ることができる。
以上本発明を1ターンピツチPと半ターンピツ
チBの関係が幅Wの側の導線のみについて効果を
発揮させるように説明したが、第1図Bでボビン
断面の対角線方向へインダクタンス素子を傾ける
ように形成すれば幅Wと厚さTの全ての導線に関
して本発明の効果を得ることができる。
さらに本発明は、断面長方形のボビン1を用い
る例に限らず、例えば、第7図に示すような断面
円形や断面楕円形のボビンを用いることが可能で
ある。これらのボビンにおいてもB/P>0.5の
関係でインダクタンス素子3を構成すればよい。
第8図は本発明の更に他の実施例を示すもので
ある。図における遅延線は、非磁性ボビン1′と
して第5図に示す如き棒状ボビン1に代えてトロ
イダル状ボビン(図中2点鎖線で示す)を用い、
このトロイダル状の非磁性ボビン1′に導線2を
単層ソレノイド状にスペース巻きした(図中3タ
ーンを示す)インダクタンス素子3を備えてなる
ものである。この遅延線は、ボビン1′の内周側
ピツチP1と外周側ピツチP2が異なり、当然P1<P2
となるが、この場合のピツチPは、平均ピツチす
なわち、P=(P1+P2)/2として半ターンピツチ
Bとの関係を考慮すればよい。
このような構成の遅延線は、インダクタンス素
子3の形状を枠形等の環状にしても実施できる
が、特にトロイダル状のボビンを用いるならば、
円弧状の固定接点列の形成が可能となり、ボビン
の中心を支点として可動接点がその固定接点列上
を極めて容易に摺動できるので、小型で操作の簡
単な可変遅延線を実現することができる。
以上説明したように本発明の遅延線は、構造簡
単で、形状や導体線径等の設計上の自由度が大き
く、かつ超高速でしかも任意の遅延特性が得られ
るが、本発明はこれにとどまらず、次の大きい特
徴を有する。
遅延線の遅延特性を決定する結合係数がすべて
遅延線を構成する寸法の絶対値ではなく、寸法の
比で決定されるともに、遅延線を構成する寸法と
諸特性の関係が明快に得られる。すなわち、遅延
線を構成する諸寸法をすべて1/Sに比例して小
さくする(但、容量Cも1/Sの値にする)と、
特性インピーダンスは変らず、遅延時間と立上り
時間は1/S(−3dB通過帯域はS倍)に、取付
面積は1/S2に、体積は1/S3になる。
このことは、本発明の遅延線は微細化すること
により、飛躍的に高速化と高密度化が実現できる
ことを意味する。そして、本発明の遅延線に用い
るインダクタンス素子3は、非常に単純な構造を
有し微細加工に適するものである。例えば導線の
巻回のほか、アルミナ磁器等の非磁性ボビンの表
面にメツキ加工等によつて導体層を形成した後、
ボビン表面を機械的精密研削、フオトエツチング
もしくはレーザービーム加工等、従来知られた手
段によつて単層ソレノイド状のインダクタンス素
子を形成することも可能であり、導線等の導体の
断面形状も任意である。さらに容量素子7もイン
ダクタンス素子3の上に誘電体および電極を高速
スパツタリンング等で容易に形成することが可能
である。
また、本発明の遅延線は、非磁性ボビン上の導
体条に固定接点列を形成し、この上を可動接点を
摺動させるならば、超高速の可変遅延線が得られ
る。
以上説明したように本発明の遅延線は、導体を
複数ターン単層ソレノイド状にスペース巻きした
インダクタンス素子の各ターン毎にアースとの間
で容量を形成して複数区間を有する集中定数型遅
延線を構成し、そのインダクタンス素子を、導体
の巻線ピツチPと半ターンピツチBとが0.5<
B/P<2.2の範囲を満たすようにそのインダク
タンス素子の軸方向に傾けたので、インダクタン
ス素子における各ターン間の結合係数a1,a2の最
適値の選定が容易となり、広い周波数領域特に超
高周波帯においても立上りが速く、遅延特性の高
速化および構造の小型化・高密度化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の遅延線を説明す
る概略図およびその等価回路図、第3図は第1図
に示すインダクタンス素子における導体間の結合
関係を説明する図、第4図はインダクタンス素子
における1ターンピツチPと半ターンピツチBの
比と結合係数a1,a2との関係を説明する特性図、
第5図および第6図は本発明の遅延線の実施例を
示す部分正面図および側面図、第7図は本発明の
インダクタンス素子に用いるボビンの実施例を示
す図、第8図は本発明の遅延線の他の実施例を示
す部分平面図および側面図である。 1……ボビン、2,2′……導体(導線、導体
条)、3……インダクタンス素子、7……容量素
子、P……1ターンピツチ、B……半ターンピツ
チ、a1,……,ao……結合係数。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導体を複数ターン単層ソレノイド状にスペー
    ス巻きしたインダクタンス素子の各ターン毎にア
    ースとの間で容量を形成してなる複数区間を有す
    る集中定数型遅延線において、 前記インダクタンス素子は、 前記導体の巻線ピツチPと半ターンピツチBと
    が0.5<B/P<2.2の範囲を満たすように前記イ
    ンダクタンス素子の軸方向に傾けて巻かれてなる
    ことを特徴とする遅延線。 2 インダクタンス素子の導体が、非磁性ボビン
    に形成されてなることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の遅延線。 3 インダクタンス素子が、空心自立構成されて
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の遅延線。 4 インダクタンス素子が、環状に形成されてな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項もしく
    は第2項記載の遅延線。 5 インダクタンス素子の導体がトロイダル状の
    ボビンに形成されてなることを特徴とする特許請
    求の範囲第4項記載の遅延線。
JP57122629A 1982-07-14 1982-07-14 遅延線 Granted JPS5913411A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57122629A JPS5913411A (ja) 1982-07-14 1982-07-14 遅延線
US06/513,493 US4507628A (en) 1982-07-14 1983-07-13 Delay line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57122629A JPS5913411A (ja) 1982-07-14 1982-07-14 遅延線

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5913411A JPS5913411A (ja) 1984-01-24
JPS6229925B2 true JPS6229925B2 (ja) 1987-06-29

Family

ID=14840694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57122629A Granted JPS5913411A (ja) 1982-07-14 1982-07-14 遅延線

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4507628A (ja)
JP (1) JPS5913411A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59219002A (ja) * 1983-05-26 1984-12-10 Elmec Corp 電子制御可変遅延線の調整方法
FI80346C (fi) * 1983-07-07 1990-05-10 Instrumentarium Oy Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur.
US4758807A (en) * 1984-12-18 1988-07-19 Elmec Corporation Distributed constant type electromagnetic delay line
JPS62274910A (ja) * 1986-05-23 1987-11-28 Elmec Corp 電磁遅延線
US9425664B2 (en) * 2012-05-09 2016-08-23 Thingap, Llc Composite stator for electromechanical power conversion

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB222187A (en) * 1923-06-21 1924-09-22 Submarine Signal Corp Improvements in electric retardation lines
US4160962A (en) * 1977-11-04 1979-07-10 Sprague Electric Company Dual section distributed parameter delay-line

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5913411A (ja) 1984-01-24
US4507628A (en) 1985-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3638147A (en) High-frequency low-pass filter with embedded electrode structure
US3451015A (en) Microwave stripline filter
EP0038996B1 (en) A high frequency filter
CN102272868B (zh) 电子元器件及其制造方法
US2258261A (en) Coil with line properties
JPS60250609A (ja) インピーダンス変換トランス
US2776411A (en) Delay lines
JPS6229925B2 (ja)
US3609613A (en) Low loss transmission-line transformer
EP0357085A1 (en) A coaxial-waveguide phase shifter
US3543194A (en) Electromagnetic delay line having superimposed elements
KR101756265B1 (ko) 메타물질을 이용한 복수개의 srr 구조를 갖는 다중 대역 통과 여파기
JPH0652842B2 (ja) 有極型誘電体フィルタ
JP7182037B2 (ja) コモンモードノイズフィルタ
WO2021117355A1 (ja) 誘電体導波管共振器及び誘電体導波管フィルタ
US4570135A (en) Delay line
JPH0126203B2 (ja)
US3121850A (en) Coaxial line having helical slots for providing a rotational field capable of being coupled to
EP0001925A1 (en) Dual section distributed parameter delay-line
JPH0369203B2 (ja)
KR820002125B1 (ko) 두 부분(dual section)으로 된 분포변수 지연선(distributed parameter Delay line)
JPH0218613B2 (ja)
US5781079A (en) Magnetostatic wave device
US2469162A (en) Radio-frequency distribution transformer
JPS6027214A (ja) 電磁遅延線