JP4733843B2

JP4733843B2 - 分岐トランス

Info

Publication number: JP4733843B2
Application number: JP2001045588A
Authority: JP
Inventors: 良治森本; 淳一稲熊
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP2002246233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＡＴＶシステムの分岐器等に用いられる分岐トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば−４ｄＢの結合量を備えた分岐トランスは、図６の等価回路図で示す様に、閉磁路を形成したコアに幹線巻線部３０と分岐巻線部５０とを設け、結合量と巻線の巻数比との関係式によって、幹線巻線部３０に幹線側の信号巻線２０を３回、接地巻線７０を４回巻き、分岐巻線部５０に分岐側の信号巻線４０を３回、接地巻線８０を６回巻いて構成されている。各巻線の巻数は、要求された巻数比と近い整数倍の巻数に通分操作した結果である。これは例えば−１０ｄＢ以上の大きな結合量を備えた分岐トランスにおいて、各巻線の巻数を正確に整数倍に通分すると巻数が多くなり、実際の巻線作業が煩雑になるからである。図７には、分岐トランス６０を組み込んだ１ＧＨｚ対応ＣＡＴＶ用２分岐器（以下、従来品とする。）１１０のブロック図を示す。従来品１１０は、分岐トランス６０と−４ｄＢの分配損失を備えた分配器１２０との組み合わせにより構成され、−８ｄＢの結合量で２分岐出力する分岐性能を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５の周波数特性グラフに示すように、従来品１１０は、分岐トランス６０の夫々の巻線が持つ線間容量のため、１ＧＨｚ付近の高い周波数で結合量が変動する問題点があった。また分岐トランス６０はいずれかの巻線の巻数を変えると周波数全域にわたって結合量が変化するため、部分的な周波数帯域での結合量調整が困難であった。この結果、従来品１１０において、使用周波数全域にわたり−８ｄＢの結合量を維持することができなかった。
【０００４】
このような問題に鑑み、本発明の課題は、使用周波数全域にわたり安定した結合量を維持できる分岐トランスの提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による分岐トランスは、閉磁路を形成したコアに主幹巻線部と分岐巻線部を設け、前記主幹巻線部に主幹信号巻線と主幹接地巻線とを交互に巻き、前記分岐巻線部に、分岐信号巻線と分岐接地巻線とを交互に巻くと共に更に前記主幹信号巻線を延長して前記分岐信号巻線及び前記分岐接地巻線とそれぞれ交差しないように巻き、前記主幹接地巻線の接地端と前記分岐接地巻線の接地端、前記主幹信号巻線の出力端と前記分岐接地巻線の反接地端、更に前記分岐信号巻線の反分岐端と前記主幹接地巻線の反接地端を夫々結線して構成される。
【０００６】
請求項２の発明による分岐トランスは、２つの貫通孔を形成し３つの巻線部を設けたコアの両端巻線部の一方を主幹巻線部、他方を分岐巻線部とし、中央の中央巻線部に主幹巻線部に巻いた主幹信号巻線を当接させて分岐巻線部に巻いて構成される。
【０００７】
請求項３の発明による分岐トランスは、主幹巻線部に主幹信号巻線を３回、主幹接地巻線を５回巻き、分岐巻線部に分岐信号巻線を３回、分岐接地巻線を５回、主幹信号巻線を１回巻いて構成される。
【０００８】
請求項４の発明による分岐トランスは、各巻線を捩り合わせて結線することにより構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は、本発明に係る分岐トランスの一実施形態を示し、−４ｄＢの結合量を備えた分岐トランス６を例示している。図１は、分岐トランス６における巻線部に巻線を巻いた状態を示す外観斜視図である。図２は、図１の分岐トランス６の巻線に捩り合わせ処理を施して結線した状態を示す外観斜視図である。図３は、図２の分岐トランス６の等価回路図である。尚、図中の同一の構成要素には同一の符号を付す。
【００１０】
分岐トランス６は、いわゆる眼鏡型のコア１０と、主幹信号巻線２及び主幹接地巻線７と、分岐信号巻線４及び分岐接地巻線８とから構成される。コア１０は、フェライトの塊状体に２つの貫通孔１ａ及び１ｂを設けることにより３つの巻線部を形成し、両端巻線部の一方を主幹巻線部３、他方を分岐巻線部５、中央を中央巻線部９としている。主幹巻線部３の表面には、主幹接地巻線７が左螺旋方向へ５回、主幹信号巻線２が主幹接地巻線７と交互に同様に３回巻かれている。分岐巻線部５の表面には、分岐接地巻線８が右螺旋方向へ５回、分岐信号巻線４が分岐接地巻線８と交互に同様に３回巻かれている。更に分岐巻線部５には、主幹巻線部３から主幹信号巻線２が延びて貫通孔１ａを通り中央巻線部９に当接し貫通孔１ｂを通ってさらに１回巻かれている。各巻線はお互いに交差しないように巻かれている。主幹信号巻線２は分岐巻線部５の最外側巻線から数えて４番目の位置に巻かれている。
【００１１】
そして、主幹信号巻線２の出力端２ｂは分岐接地巻線８の反接地端８ｂに捩り合わせて結線されている。主幹接地巻線７の接地端７ａは分岐接地巻線８の接地端８ａに捩り合わせて結線されている。また、分岐信号巻線４の接地端４ｂは主幹接地巻線７の反接地端７ｂに捩り合わせて結線され、各結線部は導通処理されている。
【００１２】
上記構成の分岐トランスにおいて、主幹接地巻線７と分岐接地巻線８の結線端部ＧＮＤは、分岐トランス６が実際に組み込まれる、例えば分岐器等の電子機器の内部回路上で接地処理され、また分岐信号巻線４と主幹接地巻線７の結線端部Ｒは同様に抵抗を介して接地処理される。主幹信号巻線２の入力端２ａは前段回路部に接続され、この端部ＩＮに入力された伝送信号は、分岐トランス６によって主幹信号と分岐信号に分岐される。そして、主幹信号は主幹信号巻線２と分岐接地巻線８の結線端部ＯＵＴから出力され、分岐信号は分岐信号巻線４の出力端４ａである端部Ｂｒから分岐出力される。
【００１３】
図４には、図２で示した分岐トランス６を組み込んだ１ＧＨｚ対応ＣＡＴＶ用２分岐器（以下、本発明実施品とする。）１１のブロック図を示す。本発明実施品１１は、分岐トランス６と−４ｄＢの分配損失を備えた分配器１２との組み合わせにより構成され、−８ｄＢの結合量で２分岐出力する分岐性能を備えている。
【００１４】
図５は、図４の本発明実施品１１と図７の従来品１１０の周波数特性を示すグラフである。周波数特性として、結合量（入力−分岐端間）、挿入損失（入力‐出力端間）及び反射損失（出力端）を示す。この結果により、本発明実施品１１の周波数特性は、縦の破線で区切った１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの使用周波数帯域において、結合量に関しては特に１ＧＨｚ付近の周波数域で−８ｄＢの結合量を安定的に維持しており、ほぼ平坦な特性に改善されていることがわかる。また良好な挿入損失も得られ、反射損失に関しては同使用周波数帯域で約５ｄＢ以上改善されることが確認できる。
【００１５】
このことから、上記構成の分岐トランスによれば、主幹信号巻線を分岐巻線部にも巻いたので、夫々の巻線相互の結合量が増加し、さらに巻線の巻く位置を調整することにより、結合量を変化させやすくなる。特に高い周波数でこれらの効果が顕著に表れ、１ＧＨｚ付近での結合量の調整が可能となり、よって使用周波数全域にわたり所要の結合量を維持でき平坦な特性に改善でき、結合量、挿入損失及び反射損失の周波数特性を改善できる。従って、より小さい整数倍の各巻数で大きな結合量を備える分岐トランスを製作できる。また巻線部に対する巻線処理の変更のみで結合量の特性を調整できるので別の調整回路を追加する必要が無くなり回路構成が簡単になる。
【００１６】
その他には、挿入損失及び反射損失が改善されるので、ＣＡＴＶシステム上で分岐器等の電子機器の接続段数を増やすことができるから伝送路を伸ばすことが可能となり、より大規模なＣＡＴＶシステムが簡易に構築できる。さらに反射損失の改善により後段回路との整合設計が容易になり開発期間の短縮を図ることができる。
【００１７】
また図２に示すように巻線を捩り合わせれば、分岐トランス６の組立に際し、半田付け等の作業がし易くなる。尚、巻線部表面から捩り始めまでの距離ｄは、なるべく短い方が良い。長くなると巻線のインダクタンスが増えるため、分岐トランスの結合量が算出した理論値とずれてしまうからである。ただし、実際には巻く際の作業性を考慮して距離ｄを２ｍｍ以下にすることが望ましい。
【００１８】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、本分岐トランスを分配器等の電子機器に組み込んだり、直列に複数段接続して複数の分岐出力を備えた電子機器に適用しても良い。またコア形状を中央磁心のない環状にしたり、コア材料にフェライトだけでなく、純鉄、けい素鋼、鉄−ニッケル合金や圧粉心などを用いたり、所要の結合量に合わせて各巻線の巻数、交互に巻く順番や巻く向きを変更する等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、主幹巻線部に巻いた主幹接地巻線を分岐巻線部にも巻いたので、所要の結合量の周波数特性を使用周波数全域にわたり平坦に改善することができ、加えて挿入損失及び反射損失の周波数特性も改善することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分岐トランスの一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】図１の分岐トランスの完成品形態を示す外観斜視図である。
【図３】図２の分岐トランスの回路図である。
【図４】図２の分岐トランスを組み込んだ１ＧＨｚ対応ＣＡＴＶ用２分岐器のブロック図である。
【図５】結合量、挿入損失及び反射損失の周波数特性を示すグラフである。
【図６】従来の分岐トランスの回路図である。
【図７】従来の分岐トランスを組み込んだ１ＧＨｚ対応ＣＡＴＶ用２分岐器のブロック図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ・・貫通孔、２・・主幹信号巻線、３・・主幹巻線部、４・・分岐信号巻線、５・・分岐巻線部、６・・分岐トランス、７・・主幹接地巻線、８・・分岐接地巻線、９・・中央巻線部、１０・・コア、１１・・１ＧＨｚ対応ＣＡＴＶ用２分岐器（本発明実施品）、１２・・分配器。

Claims

閉磁路を形成したコアに主幹巻線部と分岐巻線部を設け、前記主幹巻線部に主幹信号巻線と主幹接地巻線とを交互に巻き、前記分岐巻線部に、分岐信号巻線と分岐接地巻線とを交互に巻くと共に更に前記主幹信号巻線を延長して前記分岐信号巻線及び前記分岐接地巻線とそれぞれ交差しないように巻き、前記主幹接地巻線の接地端と前記分岐接地巻線の接地端、前記主幹信号巻線の出力端と前記分岐接地巻線の反接地端、更に前記分岐信号巻線の反分岐端と前記主幹接地巻線の反接地端を夫々結線してなる分岐トランス。
２つの貫通孔を形成し３つの巻線部を設けたコアの両端巻線部の一方を主幹巻線部、他方を分岐巻線部とし、中央の中央巻線部に主幹巻線部に巻いた主幹信号巻線を当接させて分岐巻線部に巻いた請求項１記載の分岐トランス。
主幹巻線部に主幹信号巻線を３回、主幹接地巻線を５回巻き、分岐巻線部に分岐信号巻線を３回、分岐接地巻線を５回、主幹信号巻線を１回巻いた請求項１又は２記載の分岐トランス。
各巻線を捩り合わせて結線した請求項１乃至３記載の分岐トランス。