JP2002111304A - スリット装荷型フイルタ - Google Patents
スリット装荷型フイルタInfo
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- JP2002111304A JP2002111304A JP2000293774A JP2000293774A JP2002111304A JP 2002111304 A JP2002111304 A JP 2002111304A JP 2000293774 A JP2000293774 A JP 2000293774A JP 2000293774 A JP2000293774 A JP 2000293774A JP 2002111304 A JP2002111304 A JP 2002111304A
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- Japan
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- notch
- slit
- frequency
- substrate
- circuit board
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- Pending
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 対策部品を不要にし、低コストで対策部品の
取付けスペースを不要にし得るスリット装荷型フイルタ
を提供する。 【解決手段】 プリント基板１のグラウンド面に信号配
線３と直交する方向に切り欠き部２を形成してフイルタ
を構成し、切り欠き部２の長さを変化させることにより
通過特性を変化させる。
取付けスペースを不要にし得るスリット装荷型フイルタ
を提供する。 【解決手段】 プリント基板１のグラウンド面に信号配
線３と直交する方向に切り欠き部２を形成してフイルタ
を構成し、切り欠き部２の長さを変化させることにより
通過特性を変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はフイルタに関し、
特に多層回路基板を備えた各種電子機器に使用され、所
定周波数の信号を減衰させるスリット装荷型フイルタに
関する。
特に多層回路基板を備えた各種電子機器に使用され、所
定周波数の信号を減衰させるスリット装荷型フイルタに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプリント基板では、同一基板上の
回路ブロック間のクロストークや干渉を避けるために、
ノイズの発生源となる回路や、ノイズの影響を受けやす
い回路を接地電極であるグランド面にスリットを設ける
ことにより分離している。そのような例は、たとえば特
開平８−１５３９３７号公報に示されている。
回路ブロック間のクロストークや干渉を避けるために、
ノイズの発生源となる回路や、ノイズの影響を受けやす
い回路を接地電極であるグランド面にスリットを設ける
ことにより分離している。そのような例は、たとえば特
開平８−１５３９３７号公報に示されている。
【０００３】また、プリント基板の信号配線の特定の周
波数を除去する手段として、フイルタや磁性シールドな
どを使用した対策がおこなわれている。
波数を除去する手段として、フイルタや磁性シールドな
どを使用した対策がおこなわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】プリント基板のグラン
ド面にスリットを設けると、プリント基板での電源・グ
ランド構造での共振が起こり、共振周波数ではスリット
による回路分離が無効になることがある。また、プリン
ト基板の信号配線の特定周波数を除去するためには、フ
イルタや磁性シールドなどを使用した対策が行われてい
る。
ド面にスリットを設けると、プリント基板での電源・グ
ランド構造での共振が起こり、共振周波数ではスリット
による回路分離が無効になることがある。また、プリン
ト基板の信号配線の特定周波数を除去するためには、フ
イルタや磁性シールドなどを使用した対策が行われてい
る。
【０００５】しかし、これらの部品は誘電体や磁性体な
どが必要となり、コストが高くなる。また、これらの部
品を搭載するスペースが基板上に必要となるが、近年の
電子機器の小型化，高密度化の観点からこのスペースの
小型化の要求がある。
どが必要となり、コストが高くなる。また、これらの部
品を搭載するスペースが基板上に必要となるが、近年の
電子機器の小型化，高密度化の観点からこのスペースの
小型化の要求がある。
【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、対
策部品を不要にし、低コストで対策部品の取付けスペー
スも不要にし得るスリット装荷型フイルタを提供するこ
とである。
策部品を不要にし、低コストで対策部品の取付けスペー
スも不要にし得るスリット装荷型フイルタを提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、基板の表面
または基板内に信号配線が形成され、基板裏面または基
板内に接地電極が形成され、接地電極には信号配線と交
差するように切り欠き部が形成されることにより所定の
周波数信号を減衰させることを特徴とする。
または基板内に信号配線が形成され、基板裏面または基
板内に接地電極が形成され、接地電極には信号配線と交
差するように切り欠き部が形成されることにより所定の
周波数信号を減衰させることを特徴とする。
【０００８】また、切り欠き部は直線状で信号配線と直
交していることを特徴とする。さらに、信号配線はデジ
タル信号を伝送することを特徴とする。
交していることを特徴とする。さらに、信号配線はデジ
タル信号を伝送することを特徴とする。
【０００９】さらに、切り欠き部の長さを調整すること
により、減衰周波数を設定することを特徴とする。
により、減衰周波数を設定することを特徴とする。
【００１０】さらに、切り欠き部の長さをデジタル信号
の繰り返し周波数の３倍の周波数の波長の約半分に調整
することを特徴とする。
の繰り返し周波数の３倍の周波数の波長の約半分に調整
することを特徴とする。
【００１１】さらに、切り欠き部は、それぞれの長さが
異なる複数の切り欠き部を含み、減衰周波数が広帯域で
あることを特徴とする。
異なる複数の切り欠き部を含み、減衰周波数が広帯域で
あることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態のス
リット装荷型フイルタを示し、特に図1（ａ）は配線面
を示し、図1（ｂ）は接地電極となるグラウンド面を示
す。
リット装荷型フイルタを示し、特に図1（ａ）は配線面
を示し、図1（ｂ）は接地電極となるグラウンド面を示
す。
【００１３】図１において、プリント基板１はマイクロ
ストリップ構造の基板であり、基板材質と寸法などを表
１に示す。
ストリップ構造の基板であり、基板材質と寸法などを表
１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】図１に示すように、切り欠き部２が信号配
線３に直交する方向にグラウンド面に形成される。図中
のＬａ，Ｌｂは切り欠き部２の長さで、それぞれマイク
ロストリップ線路より上の部分，下の部分の長さを表し
ている。また、図中のＰ１とＰ２はポート番号を表して
いる。このとき、切り欠き部２がない場合の線路の特性
インピーダンスは約５０Ωになる。
線３に直交する方向にグラウンド面に形成される。図中
のＬａ，Ｌｂは切り欠き部２の長さで、それぞれマイク
ロストリップ線路より上の部分，下の部分の長さを表し
ている。また、図中のＰ１とＰ２はポート番号を表して
いる。このとき、切り欠き部２がない場合の線路の特性
インピーダンスは約５０Ωになる。
【００１６】図１の基板のモデルを図２に示す。モデル
はマイクロストリップ線路と、切り欠き部２を表す伝送
線路および切り欠き部２を表す伝送線路とマイクロスト
リップ線路の電流による磁界結合を想定した理想トラン
スで構成した。なお、切り欠き部２を表す伝送線路の伝
搬定数は切り欠き部２と同形状のスロットラインと同じ
伝搬定数を使用している。
はマイクロストリップ線路と、切り欠き部２を表す伝送
線路および切り欠き部２を表す伝送線路とマイクロスト
リップ線路の電流による磁界結合を想定した理想トラン
スで構成した。なお、切り欠き部２を表す伝送線路の伝
搬定数は切り欠き部２と同形状のスロットラインと同じ
伝搬定数を使用している。
【００１７】図３はこの発明で構成したプリント基板１
の測定装置およびその接続方法を示す図である。図１に
示す基板の線路の両端にＳＭＡコネクタを接続する。コ
ネクタは基板のグランド面から装着されている。このコ
ネクタを通して、基板はネットワークアナライザに接続
されている。このとき、切り欠き部２の形状が長方形
で、幅１ｍｍで、長さ（図１中のＬａ＋Ｌｂ）を３５ｍ
ｍ，５０ｍｍ，６５ｍｍ，８０ｍｍと変えた場合の線路
の通過特性（Ｓ２１）の測定結果を図４に示す。切り欠
き部２は基板中央（Ｌａ＝Ｌｂ）に形成した。なお、図
中“なし”はグランド面に切り欠き部２を形成していな
い場合を表している。
の測定装置およびその接続方法を示す図である。図１に
示す基板の線路の両端にＳＭＡコネクタを接続する。コ
ネクタは基板のグランド面から装着されている。このコ
ネクタを通して、基板はネットワークアナライザに接続
されている。このとき、切り欠き部２の形状が長方形
で、幅１ｍｍで、長さ（図１中のＬａ＋Ｌｂ）を３５ｍ
ｍ，５０ｍｍ，６５ｍｍ，８０ｍｍと変えた場合の線路
の通過特性（Ｓ２１）の測定結果を図４に示す。切り欠
き部２は基板中央（Ｌａ＝Ｌｂ）に形成した。なお、図
中“なし”はグランド面に切り欠き部２を形成していな
い場合を表している。
【００１８】図４から切り欠き部２が存在するとある種
の共振現象が現れ、通過特性が著しく悪くなる周波数帯
域が存在し、切り欠き部２が長くなればなるほど共振周
波数が低周波側にシフトしていることが確認できる。
の共振現象が現れ、通過特性が著しく悪くなる周波数帯
域が存在し、切り欠き部２が長くなればなるほど共振周
波数が低周波側にシフトしていることが確認できる。
【００１９】次に、通過特性が悪くなる一次の共振周波
数と切り欠き部２の長さの関係を図５に示す。図５から
この共振周波数と切り欠き部２の長さは反比例の関係に
あることが確認できる。
数と切り欠き部２の長さの関係を図５に示す。図５から
この共振周波数と切り欠き部２の長さは反比例の関係に
あることが確認できる。
【００２０】以上の結果から、切り欠き部２の長さの調
整で通過特性での阻止周波数帯域を任意にすることがで
きる。
整で通過特性での阻止周波数帯域を任意にすることがで
きる。
【００２１】また、図２のモデルの計算値と測定値の通
過特性Ｓ２１の比較グラフを図６に示す。モデルの計算
は高周波回路シミュレータを使用した。このときの切り
欠き部２の形状は幅１ｍｍ、長さ８０ｍｍ（Ｌａ＝ＬＢ
＝４０ｍｍ）である。
過特性Ｓ２１の比較グラフを図６に示す。モデルの計算
は高周波回路シミュレータを使用した。このときの切り
欠き部２の形状は幅１ｍｍ、長さ８０ｍｍ（Ｌａ＝ＬＢ
＝４０ｍｍ）である。
【００２２】図７に示すプリント基板１の通過特性Ｓ２
１の測定結果を図８に示す。プリント基板１の定数は表
１と同様であり、測定も図３と同様に行った。測定は切
り欠き部２がある場合とない場合との２種類について行
った。
１の測定結果を図８に示す。プリント基板１の定数は表
１と同様であり、測定も図３と同様に行った。測定は切
り欠き部２がある場合とない場合との２種類について行
った。
【００２３】図９中の終端抵抗R２における電力スペク
トラムを高周波回路シミュレータを利用して計算した結
果を図１０に示し、計算条件の概略を図９に示す。図１
０の切り欠き部なしはグラウンド面に切り欠き部２を形
成していない場合を示す。
トラムを高周波回路シミュレータを利用して計算した結
果を図１０に示し、計算条件の概略を図９に示す。図１
０の切り欠き部なしはグラウンド面に切り欠き部２を形
成していない場合を示す。
【００２４】図９の計算条件はデジタル信号の伝送を想
定し、図１１に示すパルス波形を入力信号とし、信号配
線の入力端をR１＝１０Ω、出力端をR２＝１ｋΩで終端
した。なお、図9の信号配線部分は図7で示しているプリ
ント基板１の切り欠き部２がある場合とない場合の測定
値（Ｓパラメータ）を利用した。また、計算は１０次高
調波（３．７ＧＨｚ）まで行った。
定し、図１１に示すパルス波形を入力信号とし、信号配
線の入力端をR１＝１０Ω、出力端をR２＝１ｋΩで終端
した。なお、図9の信号配線部分は図7で示しているプリ
ント基板１の切り欠き部２がある場合とない場合の測定
値（Ｓパラメータ）を利用した。また、計算は１０次高
調波（３．７ＧＨｚ）まで行った。
【００２５】図１０から３次高調波（１．１ＧＨｚ）の
電力スペクトラムがグラウンド面に切り欠き部２を形成
することにより減少していることが確認できる。また、
図７の通過特性が悪くなる周波数帯域と３次高調波の周
波数とが一致していることも確認できる。このとき周波
数１．１ＧＨｚにおける波長の長さは波長短縮率（図７
の条件では０．５６）を考慮すると約１５０ｍｍとな
る。一方、切り欠き部２の長さは１００ｍｍであるが、
波長短縮率（図７の条件では０．７１）を考慮すると約
７１ｍｍとなり、３次高調波の波長の約半分の長さであ
る。
電力スペクトラムがグラウンド面に切り欠き部２を形成
することにより減少していることが確認できる。また、
図７の通過特性が悪くなる周波数帯域と３次高調波の周
波数とが一致していることも確認できる。このとき周波
数１．１ＧＨｚにおける波長の長さは波長短縮率（図７
の条件では０．５６）を考慮すると約１５０ｍｍとな
る。一方、切り欠き部２の長さは１００ｍｍであるが、
波長短縮率（図７の条件では０．７１）を考慮すると約
７１ｍｍとなり、３次高調波の波長の約半分の長さであ
る。
【００２６】以上の結果から、この発明によるフイルタ
を適用する信号線の基本周波数の３波長の約半分にスリ
ットの長さを設定することにより、該当信号の高調波成
分をフイルタの共振周波数近傍で充分減衰可能なことが
確認できる。
を適用する信号線の基本周波数の３波長の約半分にスリ
ットの長さを設定することにより、該当信号の高調波成
分をフイルタの共振周波数近傍で充分減衰可能なことが
確認できる。
【００２７】図１２は切り欠き部を複数組み合わせた基
板の概略を示す図である。プリント基板１の定数は前述
の表１と同様である。図１２に示すように、切り欠き部
２を３本形成（切り欠き１、切り欠き２、切り欠き３）
した。切り欠き１〜３の幅は全て１ｍｍであり、それぞ
れポート１から１００ｍｍ，１０５ｍｍ，１１０ｍｍ離
れれた位置に、長さ１００ｍｍ，１１０ｍｍ，１２０ｍ
ｍで形成した。このとき、信号配線に対して、切り欠き
部２の長さが配線上部と下部で等しく（Ｌａ＝Ｌｂ）な
るように形成した。
板の概略を示す図である。プリント基板１の定数は前述
の表１と同様である。図１２に示すように、切り欠き部
２を３本形成（切り欠き１、切り欠き２、切り欠き３）
した。切り欠き１〜３の幅は全て１ｍｍであり、それぞ
れポート１から１００ｍｍ，１０５ｍｍ，１１０ｍｍ離
れれた位置に、長さ１００ｍｍ，１１０ｍｍ，１２０ｍ
ｍで形成した。このとき、信号配線に対して、切り欠き
部２の長さが配線上部と下部で等しく（Ｌａ＝Ｌｂ）な
るように形成した。
【００２８】図５と同様の方法で通過特性Ｓ２１を測定
した。その測定結果を図１３に示す。図１３において、
切り欠き１はグラウンド面に切り欠き１のみを形成した
場合、切り欠き１＋２は切り欠き１と切り欠き２とを形
成した場合、切り欠き１＋２＋３は切り欠き１と切り欠
き２と切り欠き３とを形成した場合を表している。図１
３から長さの異なる切り欠き部を複数形成することによ
り、過度特性での阻止周波数を広域化することが可能で
あることを容易に確認できる。
した。その測定結果を図１３に示す。図１３において、
切り欠き１はグラウンド面に切り欠き１のみを形成した
場合、切り欠き１＋２は切り欠き１と切り欠き２とを形
成した場合、切り欠き１＋２＋３は切り欠き１と切り欠
き２と切り欠き３とを形成した場合を表している。図１
３から長さの異なる切り欠き部を複数形成することによ
り、過度特性での阻止周波数を広域化することが可能で
あることを容易に確認できる。
【００２９】また、この発明はプリント基板の信号配線
３に対応するグラウンド面に信号配線３と交わる形状で
切り欠き部２を形成する構造のため、基板構造が多層基
板の場合にも適用することができる。また、グラウンド
面や信号配線３は基板内部に形成されていてもよい。
３に対応するグラウンド面に信号配線３と交わる形状で
切り欠き部２を形成する構造のため、基板構造が多層基
板の場合にも適用することができる。また、グラウンド
面や信号配線３は基板内部に形成されていてもよい。
【００３０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、接地
電極に切り欠きを形成したことにより、フイルタなどの
対策部品を不要にでき、コストを下げることができる。
また、対策部品を搭載するスペースも不要となるので基
板の小型化、高密度化が可能となる。
電極に切り欠きを形成したことにより、フイルタなどの
対策部品を不要にでき、コストを下げることができる。
また、対策部品を搭載するスペースも不要となるので基
板の小型化、高密度化が可能となる。
【図１】 この発明の一実施形態の切り欠き部およびマ
イクロストリップ線路を有するプリント基板を示す図で
ある。
イクロストリップ線路を有するプリント基板を示す図で
ある。
【図２】 図１に示した実施形態のプリント基板を高周
波シミュレータを用いて解析する場合のモデルを示す図
である。
波シミュレータを用いて解析する場合のモデルを示す図
である。
【図３】 図１に示したプリント基板の通過特性を測定
するための測定装置およびその接続を示す図である。
するための測定装置およびその接続を示す図である。
【図４】 この発明の実施形態のプリント基板を図３の
測定系で測定した結果の一例を示す図である。
測定系で測定した結果の一例を示す図である。
【図５】 図４の測定結果の通過特性が悪くなる周波数
と切り欠き部の長さの関係を表す図である。
と切り欠き部の長さの関係を表す図である。
【図６】 図２に示したモデルを用いて通過特性を計算
した結果および図３の測定系での測定結果を比較した結
果を表す図である。
した結果および図３の測定系での測定結果を比較した結
果を表す図である。
【図７】 切り欠き部およびマイクロストリップ線路を
有するプリント基板を示す図である。
有するプリント基板を示す図である。
【図８】 図７のプリント基板を図３の測定系で測定し
た結果を表す図である。
た結果を表す図である。
【図９】 図７のプリント基板の電力スペクトラムを高
周波回路シミュレータを用いて解析する場合のモデルを
示す図である。
周波回路シミュレータを用いて解析する場合のモデルを
示す図である。
【図１０】 図９の終端抵抗Ｒ２における電力スペクト
ラムを高周波回路シミュレータを用いて解析した結果を
表す図である。
ラムを高周波回路シミュレータを用いて解析した結果を
表す図である。
【図１１】 図９のモデルの入力信号波形を示す図であ
る。
る。
【図１２】 複数の切り欠き部およびマイクロストリッ
プ線路を有するプリント基板を示す図である。
プ線路を有するプリント基板を示す図である。
【図１３】 図１２のプリント基板を図３の測定系で測
定した結果を表す図である。
定した結果を表す図である。
１ プリント基板、２ 信号切り欠き部、３ 信号配
線。
線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 貞宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E338 AA02 AA03 BB75 CC02 CC06 CD25 EE11 EE22 5E346 AA15 AA35 AA51 BB02 BB04 BB07 BB11 BB20 FF45 HH22 HH24 HH31 5J006 HB03 HB12 JA02 JA34 LA03 MA04 NA08
Claims (6)
- 【請求項１】 基板の表面または基板内に信号配線が形
成され、前記基板裏面または基板内に接地電極が形成さ
れ、 前記接地電極には前記信号配線と交差するように切り欠
き部が形成されることにより所定の周波数信号を減衰さ
せることを特徴とする、スリット装荷型フイルタ。 - 【請求項２】 前記切り欠き部は直線状で前記信号配線
と直交していることを特徴とする、請求項１に記載のス
リット装荷型フイルタ。 - 【請求項３】 前記信号配線はデジタル信号を伝送する
ことを特徴とする、請求項２に記載のスリット装荷型フ
イルタ。 - 【請求項４】 前記切り欠き部の長さを調整することに
より、減衰周波数を設定することを特徴とする、請求項
３に記載のスリット装荷型フイルタ。 - 【請求項５】 前記切り欠き部の長さを前記デジタル信
号の繰り返し周波数の３倍の周波数の波長の約半分に調
整することを特徴とする、請求項３に記載のスリット装
荷型フイルタ。 - 【請求項６】 前記切り欠き部は、それぞれの長さが異
なる複数の切り欠き部を含み、減衰周波数が広帯域であ
ることを特徴とする、請求項３に記載のスリット装荷型
フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000293774A JP2002111304A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | スリット装荷型フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000293774A JP2002111304A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | スリット装荷型フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002111304A true JP2002111304A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18776505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000293774A Pending JP2002111304A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | スリット装荷型フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002111304A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198975A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 両端開放形半波長共振器およびこれを用いた誘電定数測定方法 |
| JP2010045128A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Ihi Corp | 多層プリント基板 |
| JP2014165424A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Toshiba Corp | 電子回路および電子機器 |
| JP2015061258A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 株式会社東芝 | Ｅｂｇ構造体、半導体デバイスおよび回路基板 |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000293774A patent/JP2002111304A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198975A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 両端開放形半波長共振器およびこれを用いた誘電定数測定方法 |
| JP2010045128A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Ihi Corp | 多層プリント基板 |
| JP2014165424A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Toshiba Corp | 電子回路および電子機器 |
| JP2015061258A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 株式会社東芝 | Ｅｂｇ構造体、半導体デバイスおよび回路基板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030630 |