(57)【要約】  正極側入力ループ線（１０ａ）および正極側出力ループ線（１０ｂ）と負極側入力ループ線（１１ａ）および負極側出力ループ線（１１ｂ）とが２組の結合ループを構成し、各組のループ線は巻方向が同じかつ各ループの大きさおよび相対的な位置関係が同じである。コンデンサ（３）は、正極側入力ループ線（１０ａ）と負極側入力ループ線（１１ａ）との間に直列に接続されている。
2018025342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部が第１の入力端子に接続された第１の入力線と、
一方の端部が第１の出力端子に接続された第１の出力線と、
一方の端部が第２の入力端子に接続された第２の入力線と、
一方の端部が第２の出力端子に接続された第２の出力線と、
一方の端部が前記第１の入力線の他方の端部に接続された第１の入力ループ線と、
前記第１の入力ループ線の他方の端部と前記第１の出力線の他方の端部との間に直列に接続された第１の出力ループ線と、
一方の端部が前記第２の入力線の他方の端部に接続された第２の入力ループ線と、
前記第２の入力ループ線の他方の端部と前記第２の出力線の他方の端部との間に直列に接続された第２の出力ループ線と、
前記第１の入力ループ線の他方の端部と前記第２の入力ループ線の他方の端部との間に直列に接続されたコンデンサと、
誘電体層を有し、前記誘電体層の一方の面に、前記第１の入力線、前記第１の出力線、前記第２の入力線、前記第２の出力線、前記第１の入力ループ線、前記第２の入力ループ線および前記コンデンサが設けられ、前記誘電体層の他方の面に、前記第１の入力ループ線と前記誘電体層の厚み方向に対向して前記第１の出力ループ線が設けられ、前記第２の入力ループ線と前記誘電体層の厚み方向に対向して前記第２の出力ループ線が設けられた基板と
を備え、
前記第１の入力ループ線の巻方向は、前記第１の出力ループ線と同じ方向であり、
前記第２の入力ループ線の巻方向は、前記第２の出力ループ線と同じ方向であり、
前記第１の入力ループ線と前記第１の出力ループ線との各ループの大きさおよび相対的な位置関係は、前記第２の入力ループ線と前記第２の出力ループ線との各ループの大きさおよび相対的な位置関係と同じであること
を特徴とするノイズフィルタ回路。
【請求項２】
前記第１の入力ループ線および前記第１の出力ループ線と、前記第２の入力ループ線および前記第２の出力ループ線とが、前記コンデンサの直下の領域に配置されていることを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ回路。
【請求項３】
前記第１の入力ループ線、前記第１の出力ループ線、前記第２の入力ループ線および前記第２の出力ループ線のうちの少なくとも１つのループ経路の内側に設けられ、ループ線に電気的に接続された複数の浮遊導体部を備えたことを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ回路。
【請求項４】
前記第１の入力ループ線と前記コンデンサとの間を接続する接続線および前記第２の入力ループ線と前記コンデンサとの間を接続する接続線がミアンダ状の線路であり、一部の線路間が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ回路。
【請求項５】
一方の端部が入力端子に接続された入力線と、
一方の端部が出力端子に接続された出力線と、
一方の端部が前記入力線の他方の端部に接続された入力ループ線と、
前記入力ループ線の他方の端部と前記出力線との他方の端部との間に直列に接続された出力ループ線と、
一方の端部が前記入力ループ線の他方の端部に接続されたコンデンサと、
誘電体層を有し、前記誘電体層の一方の面に、前記入力線、前記出力線、前記入力ループ線および前記コンデンサが設けられ、前記誘電体層の他方の面に、前記入力ループ線と前記誘電体層の厚み方向に対向して前記出力ループ線が設けられ、前記出力ループ線の周りにグラウンド導体が設けられた基板と、
前記誘電体層の厚み方向に沿って設けられた複数のスルーホールと
を備え、
前記グラウンド導体は、前記出力ループ線が占有する面積よりも大きい面積の欠損部を有し、
前記出力ループ線は、前記欠損部の内側に配置され、
前記入力ループ線と前記出力ループ線とが、スルーホールによって電気的に接続され、
前記コンデンサと前記グラウンド導体とが、スルーホールによって電気的に接続され、
前記出力ループ線と前記出力線とが、スルーホールによって電気的に接続され、
前記入力ループ線の巻方向は、前記出力ループ線と同じ方向であること
を特徴とするノイズフィルタ回路。
【請求項６】
前記入力ループ線および前記出力ループ線のうちの少なくとも１つのループ経路の内側に設けられ、ループ線に電気的に接続された複数の浮遊導体部を備えたことを特徴とする請求項５記載のノイズフィルタ回路。
【請求項７】
前記入力ループ線と前記コンデンサとの間を接続する接続線がミアンダ状の線路であり、一部の線路間が電気的に接続されていることを特徴とする請求項５記載のノイズフィルタ回路。
【請求項８】
一方の端部が第１の入力端子に接続された第１の入力線と、
一方の端部が第１の出力端子に接続された第１の出力線と、
一方の端部が第２の入力端子に接続された第２の入力線と、
一方の端部が第２の出力端子に接続された第２の出力線と、
一方の端部が前記第１の入力線の他方の端部に接続された第１の入力ループ線と、
前記第１の入力ループ線の他方の端部と前記第１の出力線の他方の端部とに直列に接続された第１の出力ループ線と、
一方の端部が前記第２の入力線の他方の端部に接続された第２の入力ループ線と、
前記第２の入力ループ線の他方の端部と前記第２の出力線の他方の端部との間に直列に接続された第２の出力ループ線と、
一方の端部が前記第１の入力ループ線の他方の端部に接続され、他方の端部が接地された第１のコンデンサと、
一方の端部が前記第１のコンデンサの他方の端部に接続され、他方の端部が前記第２の入力ループ線の他方の端部に接続された第２のコンデンサと、
誘電体層を有し、前記誘電体層の一方の面に、前記第１の入力線、前記第１の出力線、前記第２の入力線、前記第２の出力線、前記第１の入力ループ線、前記第２の入力ループ線、前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサが設けられ、前記誘電体層の他方の面に、前記第１の入力ループ線と前記誘電体層の厚み方向に対向して前記第１の出力ループ線が設けられ、前記第２の入力ループ線と前記誘電体層の厚み方向に対向して前記第２の出力ループ線が設けられた基板と
を備え、
前記第１の入力ループ線の巻方向は、前記第１の出力ループ線と同じ方向であり、
前記第２の入力ループ線の巻方向は、前記第２の出力ループ線と同じ方向であり、
前記第１の入力ループ線と前記第１の出力ループ線との各ループの大きさおよび相対的な位置関係は、前記第２の入力ループ線と前記第２の出力ループ線との各ループの大きさおよび相対的な位置関係と同じであること
を特徴とするノイズフィルタ回路。
【請求項９】
前記第１の入力ループ線、前記第１の出力ループ線、前記第２の入力ループ線および前記第２の出力ループ線のうちの少なくとも１つのループ経路の内側に設けられ、ループ線に電気的に接続された複数の浮遊導体部を備えたことを特徴とする請求項８記載のノイズフィルタ回路。
【請求項１０】
前記第１の入力ループ線と前記第１のコンデンサとの間を接続する接続線、前記第２の入力ループ線と前記第２のコンデンサとの間を接続する接続線および前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとの間を接続する接続線のうちの少なくとも１つが、ミアンダ状の線路であり、一部の線路間が電気的に接続されていることを特徴とする請求項８記載のノイズフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、等価直列インダクタンス（以下、ＥＳＬと記載する）の影響をキャンセルする構造を有したノイズフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＳＬは、一般に、主線路におけるコンデンサの接続点から接地点に至るまでの経路に存在するインダクタンス成分である。このＥＳＬが含まれる等価回路では、コンデンサの容量とＥＳＬとによって決定される自己共振周波数よりも高い周波数でコンデンサが機能しなくなる。すなわち、ＥＳＬは、コンデンサのフィルタ性能を劣化させる要因となる。【０００３】
特許文献１には、このようなＥＳＬをキャンセルする構造（以下、ＥＳＬキャンセル構造と記載する）を有した回路モジュールが記載されている。
特許文献１に記載されるＥＳＬキャンセル構造では、第１電源供給ラインと第２電源供給ラインとが１つの接続点で接続されており、この接続点とグランドとの間が接地ラインによって接続されている。接地ラインの途中位置には、バイパスコンデンサが直列接続されている。【０００４】
第１電源供給ラインには、第１インダクタが直列接続されており、第２電源供給ラインには、第２インダクタが直列接続されている。また、第１インダクタと第２インダクタとは、接地ラインにおける寄生インダクタと同じインダクタンスであり、正負逆の値となる相互誘導が生じるように配置されている。なお、接地ラインにおける寄生インダクタとバイパスコンデンサにおける寄生インダクタとの合成インダクタのインダクタンスがＥＳＬに相当する。【０００５】
上記ＥＳＬキャンセル構造において、第１インダクタと第２インダクタとの相互誘導により生じた相互インダクタは、ＥＳＬと等しくなるように調整されている。
このように構成することで、第１電源供給ラインと第２電源供給ラインとの接続点から接地点までの経路においてインダクタンス成分が存在しないことと等価になる。
従って、バイパスコンデンサを用いたフィルタにおいて、ＥＳＬの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−０７７６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるＥＳＬキャンセル構造は、線路と接地点との間を接続するコンデンサ（以下、線対地間コンデンサと記載する）への適用が前提であり、線路と線路との間を接続するコンデンサ（以下、線間コンデンサと記載する）は想定されていない。
このため、例えば、上記ＥＳＬキャンセル構造を２つの主線の間を接続する線間コンデンサに適用した場合、線間コンデンサが接続された経路におけるＥＳＬはキャンセルされるが、相互誘導によって２つの主線の一方にインダクタが追加されることになる。これにより、主線間の平衡度が劣化してノイズ発生量の増加が懸念される。
さらに、特許文献１に記載されるＥＳＬキャンセル構造は、多層基板を前提とした構造であるため、誘電体層が単層の両面基板への適用が困難である。【０００８】
この発明は上記課題を解決するもので、両面基板に適用することができ、線路間の平衡度を劣化させずに線間コンデンサに適用することができるＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るノイズフィルタ回路は、第１の入力線、第１の出力線、第２の入力線、第２の出力線、第１の入力ループ線、第１の出力ループ線、第２の入力ループ線、第２の出力ループ線、コンデンサおよび基板を備えて構成される。
第１の入力線は、一方の端部が第１の入力端子に接続される。第１の出力線は、一方の端部が第１の出力端子に接続される。第２の入力線は、一方の端部が第２の入力端子に接続される。第２の出力線は、一方の端部が第２の出力端子に接続される。
第１の入力ループ線は、一方の端部が第１の入力線の他方の端部に接続される。第１の出力ループ線は、第１の入力ループ線の他方の端部と第１の出力線の他方の端部との間に直列に接続される。第２の入力ループ線は、一方の端部が第２の入力線の他方の端部に接続される。第２の出力ループ線は、第２の入力ループ線の他方の端部と第２の出力線の他方の端部との間に直列に接続される。
コンデンサは、第１の入力ループ線の他方の端部と第２の入力ループ線の他方の端部との間に直列に接続される。
基板は、誘電体層を有し、誘電体層の一方の面に、第１の入力線、第１の出力線、第２の入力線、第２の出力線、第１の入力ループ線、第２の入力ループ線およびコンデンサが設けられる。さらに誘電体層の他方の面には、第１の入力ループ線と誘電体層の厚み方向に対向して第１の出力ループ線が設けられ、第２の入力ループ線と誘電体層の厚み方向に対向して第２の出力ループ線が設けられている。
この構成において、第１の入力ループ線の巻方向は、第１の出力ループ線と同じ方向であり、第２の入力ループ線の巻方向は、第２の出力ループ線と同じ方向である。
第１の入力ループ線と第１の出力ループ線との各ループの大きさおよび相対的な位置関係は、第２の入力ループ線と第２の出力ループ線との各ループの大きさおよび相対的な位置関係と同じである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、コンデンサが、第１の入力ループ線と第２の入力ループ線との間に直列接続されており、第１の入力ループ線および第１の出力ループ線と第２の入力ループ線および第２の出力ループ線とが２組の結合ループを構成する。各組の結合ループでは、巻方向が同じでかつ各ループの大きさおよび相対的な位置関係が同じである。
このように構成されているので、第１の入力線および第１の出力線を含む線路と第２の入力線および第２の出力線を含む線路との間の平衡度を劣化させることなく、線間コンデンサが接続された経路におけるＥＳＬをキャンセルすることができる。また、両面基板への適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図２】実施の形態１に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図３】実施の形態１に係るノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図４】等価回路変換を施した実施の形態１に係るノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図５】従来のＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図６】従来のＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図７】従来のＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図８】等価回路変換を施した従来のＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図９】ノーマルモードノイズに対するフィルタ性能を表すミックスドモードＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓｄｄ２１）を示すグラフである。
【図１０】線路の平衡度を表すミックスドモードＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓｃｄ２１）を示すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態２に係るノイズフィルタ回路の構成を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態２に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図１３】実施の形態２に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図１４】この発明の実施の形態３に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図１５】実施の形態３に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図１６】実施の形態３に係るノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図１７】等価回路変換を施した実施の形態３に係るノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図１８】フィルタ性能を表すＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓ２１）を示すグラフである。
【図１９】この発明の実施の形態４に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図２０】実施の形態４に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図２１】実施の形態４に係るノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図２２】等価回路変換を施した実施の形態４に係るノイズフィルタ回路の等価回路を示す図である。
【図２３】コモンモードノイズに対するフィルタ性能を表すミックスドモードＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓｃｃ２１）を示すグラフである。
【図２４】この発明の実施の形態５に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図２５】実施の形態５に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図２６】図２４の符号Ａを付した破線部を示す拡大図である。
【図２７】この発明の実施の形態６に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面図である。
【図２８】実施の形態６に係るノイズフィルタ回路の構成を示す上面透視図である。
【図２９】図２７の符号Ｂを付した破線部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るノイズフィルタ回路１の構成を示す上面図である。また、図２は、ノイズフィルタ回路１の構成を示す上面透視図である。
ノイズフィルタ回路１は、両面基板２に構成された回路であり、両面基板２の一方の面にコンデンサ３が配置される。両面基板２は、この発明における基板を具体化したものであり、単層の誘電体層２Ａを有しており、この誘電体層２Ａの一方の面と他方の面とに導体パターンが形成されている。
【００１３】
誘電体層２Ａの一方の面には、正極側入力線４、正極側出力線５、負極側入力線６、負極側出力線７、接続線８、接続線９、正極側入力ループ線１０ａおよび負極側入力ループ線１１ａが形成されている。また、誘電体層２Ａの他方の面には、正極側出力ループ線１０ｂ、負極側出力ループ線１１ｂおよびグラウンド導体１３が形成されている。
誘電体層２Ａには、厚み方向に沿ってスルーホール１２ａ〜１２ｄが設けられており、スルーホール１２ａ〜１２ｄによって誘電体層２Ａの一方の面に形成された導体パターンと他方の面に形成された導体パターンとが電気的に接続される。
【００１４】
正極側入力線４は、この発明における第１の入力線を具体化したものであって、一方の端部が正極側入力端子４ａに接続されている。正極側入力端子４ａは、この発明における第１の入力端子に相当する。正極側出力線５は、この発明における第１の出力線を具体化したものであって、一方の端部が正極側出力端子５ａに接続されている。正極側出力端子５ａは、この発明における第１の出力端子に相当する。
【００１５】
負極側入力線６は、この発明における第２の入力線を具体化したものであって、一方の端部が負極側入力端子６ａに接続されている。負極側入力端子６ａは、この発明における第２の入力端子に相当する。負極側出力線７は、この発明における第２の出力線を具体化したものであって、一方の端部が負極側出力端子７ａに接続されている。負極側出力端子７ａは、この発明における第２の出力端子に相当する。
【００１６】
正極側入力端子４ａから正極側出力端子５ａまでの経路は、正極側の経路である。この経路には、正極側入力端子４ａ、正極側入力線４、正極側入力ループ線１０ａ、スルーホール１２ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、スルーホール１２ｂ、正極側出力線５および正極側出力端子５ａが、この順で直列に接続されている。
【００１７】
負極側入力端子６ａから負極側出力端子７ａまでの経路は、負極側の経路である。この経路には、負極側入力端子６ａ、負極側入力線６、負極側入力ループ線１１ａ、スルーホール１２ｃ、負極側出力ループ線１１ｂ、スルーホール１２ｄ、負極側出力線７および負極側出力端子７ａが、この順で直列に接続されている。
【００１８】
正極側入力ループ線１０ａは、この発明における第１の入力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が正極側入力線４の他方の端部に接続されている。
正極側出力ループ線１０ｂは、この発明における第１の出力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が正極側出力線５の他方の端部に接続されている。
【００１９】
負極側入力ループ線１１ａは、この発明における第２の入力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が負極側入力線６の他方の端部に接続されている。
負極側出力ループ線１１ｂは、この発明における第２の出力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が負極側出力線７の他方の端部に接続されている。
【００２０】
なお、図２に示す例では、両面基板２の他方の面側にグラウンド導体１３が形成されている。グラウンド導体１３には、正極側出力ループ線１０ｂが占有する面積よりも大きい欠損部１３ａと負極側出力ループ線１１ｂが占有する面積よりも大きい欠損部１３ｂとが形成されている。正極側出力ループ線１０ｂは、欠損部１３ａの内側に配置され、負極側出力ループ線１１ｂは、欠損部１３ｂの内側に配置されている。
【００２１】
コンデンサ３は、正極側の経路と負極側の経路との間を接続する線間コンデンサであり、接続線８を介して正極側入力ループ線１０ａの他方の端部に接続され、接続線９を介して負極側入力ループ線１１ａの他方の端部に接続される。
すなわち、ノイズフィルタ回路１は、正極側の経路と負極側の経路との間にコンデンサを有する４端子回路である。
また、コンデンサ３は、正極側入力端子４ａと負極側入力端子６ａとの間に逆相で入力する、いわゆるノーマルモードのノイズに対するフィルタとして機能する。
【００２２】
正極側入力ループ線１０ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、負極側入力ループ線１１ａ、および負極側出力ループ線１１ｂのそれぞれは、一部が開放された方形のループ形状を有している。
また、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとは、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられており、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとは、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられている。
なお、ノイズフィルタ回路１において、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとは互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
同様に、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとは互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
すなわち、ノイズフィルタ回路１では、誘電体層２Ａの一方の面における入力ループ線の位置または他方の面における出力ループ線の位置をずらして相互インダクタンスの値を調整してもよい。
【００２３】
正極側入力ループ線１０ａの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と、正極側出力ループ線１０ｂの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。
負極側入力ループ線１１ａの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と、負極側出力ループ線１１ｂの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。
さらに、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとの各ループの大きさおよび相対的な位置関係が、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとの各ループの大きさおよび相対的な位置関係と同じである。
【００２４】
次に、実施の形態１に係るノイズフィルタ回路１の動作について説明する。
ノイズフィルタ回路１では、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとが磁気結合し、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとが磁気結合する。これらの磁気結合により発生する相互インダクタンスをそれぞれＭ／２とし、各ループ線間の結合方向も考慮すると、ノイズフィルタ回路１は、図３に示す等価回路で表すことができる。
【００２５】
図３に示す接続点１２ａ−１は、図１と図２とに示したスルーホール１２ａの配置箇所に相当し、接続点１２ｃ−１は、スルーホール１２ｃの配置箇所に相当する。
図３に示す等価回路は、接続点１２ａ−１と接続点１２ｃ−１との間の経路を、インダクタンスＬＥＳＬを有したＥＳＬ３ａ、容量３ｂおよび等価直列抵抗３ｃが直列接続された回路で表している。
【００２６】
図３に示すような正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとが磁気結合する部分は、以下のように等価回路変換できることが知られている。
正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとのそれぞれに対して、これらの磁気結合で発生する相互インダクタンスＭ／２を有した等価インダクタを直列に接続する。さらに、接続点１２ａ−１から分岐する経路に対して、上記磁気結合で発生する相互インダクタンスの正負を逆転したインダクタンス−Ｍ／２を有した等価インダクタを直列に接続する。負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂにおいても、上記と同様の等価回路変換を行う。
【００２７】
このような等価回路変換を図３中の２つの磁気結合部分に適用することにより、ノイズフィルタ回路１の等価回路として図４に示す回路が得られる。図４において、等価インダクタ１４ａ〜１４ｆは、等価回路変換によって追加された等価インダクタである。
等価インダクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅは、それぞれがＭ／２のインダクタンスを有し、等価インダクタ１４ｃ，１４ｆは、それぞれが−Ｍ／２といった負のインダクタンスを有している。これにより、接続点１２ａ−１と接続点１２ｃ−１との間の経路におけるインダクタンスは、ＬＥＳＬ−Ｍとなる。
【００２８】
ノイズフィルタ回路１では、ＬＥＳＬとＭとが等しくなるように、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとの磁気結合が調整され、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとの磁気結合が調整される。このように調整することにより、接続点１２ａ−１と接続点１２ｃ−１との間の経路が本来有するインダクタンスＬＥＳＬがキャンセルされてほぼ零となる。その結果、ＥＳＬ３ａの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することが可能となる。
【００２９】
次に、従来の技術と本発明とを比較した結果を説明する。
図５は、従来のＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路１００の構成を示す上面図である。また、図６は、ノイズフィルタ回路１００の構成を示す上面透視図である。ノイズフィルタ回路１００は、両面基板１０１に構成された回路であり、両面基板１０１の一方の面にコンデンサ１０２が配置されている。両面基板１０１は、単層の誘電体層１０１Ａを有しており、誘電体層１０１Ａの一方の面と他方の面とに導体パターンが形成されている。
【００３０】
正極側の経路には、正極側入力端子１０３ａ、正極側入力線１０３、接続線１０７、接続線１０８、正極側入力ループ線１０９ａ、スルーホール１１０ａ、正極側出力ループ線１０９ｂ、スルーホール１１０ｂ、正極側出力線１０４および正極側出力端子１０４ａが、この順で直列接続されている。
正極側入力線１０３は、正極側入力端子１０３ａに接続されており、正極側出力線１０４は、正極側出力端子１０４ａに接続されている。負極側入力線１０５は、負極側入力端子１０５ａに接続されており、負極側出力線１０６は、負極側出力端子１０６ａに接続されている。
【００３１】
コンデンサ１０２は、正極側の経路と負極側の経路との間に接続された線間コンデンサであり、接続線１０７を介して正極側入力ループ線１０９ａに接続され、接続線１０８を介して負極側の経路に接続されている。
このように、ノイズフィルタ回路１００は、正極側入力ループ線１０９ａと正極側出力ループ線１０９ｂとからなる１組の結合ループを用いたＥＳＬキャンセル構造を有する。
【００３２】
正極側入力ループ線１０９ａと正極側出力ループ線１０９ｂとの磁気結合によって発生する相互インダクタンスをＭとした場合、ノイズフィルタ回路１００の等価回路として、図７に示す回路が得られる。
接続点１１０ａ−１は、図５と図６とに示したスルーホール１１０ａの配置箇所に相当する。また、接続点１１０ｂ−１は、負極側入力線１０５と負極側出力線１０６との接続点１１０ｃに相当する。接続点１１０ａ−１と接続点１１０ｂ−１との間の経路は、インダクタンスＬＥＳＬを有したＥＳＬ１０２ａ、容量１０２ｂおよび等価直列抵抗１０２ｃが直列接続された回路になっている。
【００３３】
また、図７に示した回路には、以下のような等価回路変換が可能である。
正極側入力ループ線１０９ａと正極側出力ループ線１０９ｂとに対して、これらの磁気結合で発生する相互インダクタンスＭを有した等価インダクタを直列に接続する。さらに、接続点１１０ａ−１から分岐する経路に対して、上記磁気結合で発生する相互インダクタンスの正負を逆転したインダクタンス−Ｍを有した等価インダクタを直列に接続する。
この等価回路変換を図７に示した回路に施すことで、ノイズフィルタ回路１００の等価回路として、図８に示す回路が得られる。
【００３４】
図８は、上記等価回路変換を施したノイズフィルタ回路１００の等価回路を示す図である。ノイズフィルタ回路１００では、図８に示すＬＥＳＬとＭとが等しくなるように、正極側入力ループ線１０９ａと正極側出力ループ線１０９ｂとの磁気結合が調整される。
これにより、接続点１１０ａ−１と接続点１１０ｂ−１との間の経路が本来有するインダクタンスＬＥＳＬがキャンセルされてほぼ零となる。その結果、ＥＳＬ１０２ａの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することができる。
【００３５】
また、ループ形状の導体間の磁気結合によって発生する相互インダクタンスは、ループを流れる電流のループ面積が大きくなるにつれて大きくなり、小さくなるにつれて小さくなる。このため、ループ面積が小さい方がより高周波帯域まで相互インダクタンスを保持することができる。
【００３６】
図４に示したように、ノイズフィルタ回路１における２組の結合ループでそれぞれ発生する相互インダクタンスは、ノイズフィルタ回路１００における１組の結合ループで発生する相互インダクタンスＭの半分である。このため、ノイズフィルタ回路１における結合ループのループ面積は、ノイズフィルタ回路１００における結合ループのループ面積よりも小さく、より高周波帯域まで負の相互インダクタンスを保持することができる。その結果、実施の形態１に係るノイズフィルタ回路１では、フィルタ性能の劣化を改善できる周波数帯域を従来の構成よりも高周波側に広帯域化することが可能である。
【００３７】
また、正極側の経路と負極側の経路とを有する４端子回路において、線路間の平衡度が低い方がノイズの発生量を抑制することができる。線路間の平衡度を低くするには、正極側の経路と負極側の経路とが対称であることが望ましい。
前述したように、ノイズフィルタ回路１では、正極側の経路と負極側の経路との両方に結合ループが設けられており、両経路は対称である。
一方、図５と図６とから明らかなように、従来のノイズフィルタ回路１００では、結合ループが正極側の経路のみに設けられており、正極側の経路と負極側の経路とが非対称である。
【００３８】
図９は、ノーマルモードノイズに対するフィルタ性能を表すミックスドモードＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓｄｄ２１）を示すグラフである。図１０は、線路の平衡度を表すミックスドモードＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓｃｄ２１）を示すグラフである。図９と図１０とにおいて、対数軸である横軸は周波数を示しており、縦軸はミックスドモードＳパラメータ（ｄＢ）を示している。また、電磁界計算において、線間コンデンサには、容量が１０μＦのチップコンデンサを用い、入出力端子の終端インピーダンスは５０Ωとしている。
【００３９】
図９において、符号ａ１が付された実線の曲線は、ノイズフィルタ回路１における計算結果を示しており、符号ｂ１が付された破線の曲線は、ＥＳＬキャンセル構造を有さないノイズフィルタ回路における計算結果を示している。符号ｃ１が付された破線の曲線は、ＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路１００における計算結果である。
【００４０】
図９から明らかなように、従来のノイズフィルタ回路１００は、ＥＳＬキャンセル構造を持たない回路に比べて、共振周波数である約１ＭＨｚよりも高周波側におけるフィルタ性能の劣化が改善されている。
これに対して、ノイズフィルタ回路１では、フィルタ性能の劣化が改善された周波数帯域が従来のノイズフィルタ回路１００よりも高周波側に広帯域化されている。
【００４１】
図１０において、符号ａ２が付された実線の曲線は、ノイズフィルタ回路１における計算結果を示している。符号ｂ２が付された破線の曲線は、ＥＳＬキャンセル構造を有さないノイズフィルタ回路における計算結果を示している。符号ｃ２が付された破線の曲線は、ＥＳＬキャンセル構造を有したノイズフィルタ回路１００における計算結果である。
【００４２】
従来のノイズフィルタ回路１００は、結合ループが片側のみである。このため、図１０に示すように、ノイズフィルタ回路１００における線路間の平衡度は、ＥＳＬキャンセル構造を有さないノイズフィルタ回路とノイズフィルタ回路１とのうちのいずれよりも高くなっている。従って、ノイズ発生量の増加が懸念される。
【００４３】
以上のように、実施の形態１に係るノイズフィルタ回路１は、正極側の線路と負極側の線路との間にコンデンサ３が接続された４端子回路であり、正極側と負極側の２組の結合ループを用いたＥＳＬキャンセル構造を有している。このＥＳＬキャンセル構造によってＥＳＬがキャンセルされるので、ＥＳＬの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することができる。特に、ノーマルモードノイズに対するフィルタ性能の劣化を改善することができる。
【００４４】
また、２組の結合ループでそれぞれ発生する相互インダクタンスは、１組の結合ループで発生する相互インダクタンスの半分であることから、結合ループのループ面積が小さくなる。これにより、フィルタ性能の劣化を改善できる周波数帯域を、高周波側に広帯域化することができる。
【００４５】
さらに、正極側の入出力の各ループ線の巻方向が同じであり、負極側の入出力の各ループ線の巻方向が同じであり、正極側の入出力の各ループ線の大きさおよび相対的な位置関係が負極側の入出力の各ループ線の大きさおよび相対的な位置関係と同じである。
このように正極側と負極側との両経路が対称になるように構成されているので、線路間の平衡度を低く保つことができる。これにより、ノイズの発生量の増加を抑制することが可能である。
【００４６】
さらに、ノイズフィルタ回路１は、図１と図２とに示したように、両面基板２を用いたＥＳＬキャンセル構造を実現するものである。
一般に、両面基板２は多層基板よりも安価である場合が多い。従って、ノイズフィルタ回路１は、特許文献１に記載されたＥＳＬキャンセル構造のように多層基板を前提とした構造に比べて低コスト化が可能である。
【００４７】
なお、これまで、正極側入力ループ線１０ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、負極側入力ループ線１１ａおよび負極側出力ループ線１１ｂが方形のループ形状である場合を示したが、ループ形状は、方形に限定されるものではない。
すなわち、実施の形態１におけるループ線の形状は、ループ経路を流れる電流によってループ内側に一定方向の磁界を発生させる形状であればよく、長方形などの多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【００４８】
これまでコンデンサ３としてチップコンデンサを使用した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、電解コンデンサなどのコンデンサを用いてもよい。
【００４９】
さらに、正極側の経路と負極側の経路とを有する４端子回路では、回路が動作する上でグラウンド導体１３が必須の構成ではない。従って、実施の形態１に係るノイズフィルタ回路１において、グラウンド導体１３を省略してもかまわない。
【００５０】
実施の形態２．
図１１は、この発明の実施の形態２に係るノイズフィルタ回路１Ａの構成を示す斜視図である。図１２は、ノイズフィルタ回路１Ａの構成を示す上面図である。図１３はノイズフィルタ回路１Ａの構成を示す上面透視図である。図１２および図１３において、図１および図２と同一な構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
ノイズフィルタ回路１Ａは、コンデンサ３−１を用いたＥＳＬキャンセル構造を有している。コンデンサ３−１は、図１１に示すように、リード部品であるフィルムコンデンサを想定したコンデンサである。
【００５１】
正極側入力ループ線１０ａ−１は、この発明における第１の入力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が正極側入力線４の他方の端部に接続される。
正極側出力ループ線１０ｂ−１は、この発明における第１の出力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が正極側出力線５の他方の端部に接続される。
【００５２】
負極側入力ループ線１１ａ−１は、この発明における第２の入力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が負極側入力線６の他方の端部に接続される。
負極側出力ループ線１１ｂ−１は、この発明における第２の出力ループ線を具体化したものであり、一方の端部が負極側出力線７の他方の端部に接続される。
【００５３】
実施の形態２において、図１２に示すように、正極側入力ループ線１０ａ−１は、正極側の経路における負極側に設けられ、負極側入力ループ線１１ａ−１は、負極側の経路における正極側に設けられる。
【００５４】
また、両面基板２の他方の面のグラウンド導体１３には欠損部１３ｃが形成されている。欠損部１３ｃは、正極側出力ループ線１０ｂ−１および負極側出力ループ線１１ｂ−１が占有する面積よりも大きい面積を有している。正極側出力ループ線１０ｂ−１および負極側出力ループ線１１ｂ−１は、この欠損部１３ｃの内側に配置されている。
【００５５】
正極側入力ループ線１０ａ−１と正極側出力ループ線１０ｂ−１とは、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられており、負極側入力ループ線１１ａ−１と負極側出力ループ線１１ｂ−１とは、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられている。
なお、ノイズフィルタ回路１Ａにおいて、正極側入力ループ線１０ａ−１と正極側出力ループ線１０ｂ−１とは互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
同様に、負極側入力ループ線１１ａ−１と負極側出力ループ線１１ｂ−１とは互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
すなわち、ノイズフィルタ回路１Ａでは、誘電体層２Ａの一方の面における入力ループ線の位置または他方の面における出力ループ線の位置をずらして相互インダクタンスの値を調整してもよい。
【００５６】
また、実施の形態１と同様に、正極側入力ループ線１０ａ−１の一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と正極側出力ループ線１０ｂ−１の一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。負極側入力ループ線１１ａ−１の一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と負極側出力ループ線１１ｂ−１の一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。
さらに、正極側入力ループ線１０ａ−１と正極側出力ループ線１０ｂ−１との各大きさおよび相対的な位置関係が、負極側入力ループ線１１ａ−１と負極側出力ループ線１１ｂ−１との各大きさおよび相対的な位置関係と同じである。
【００５７】
このように構成されているので、正極側入力ループ線１０ａ−１および正極側出力ループ線１０ｂ−１と、負極側入力ループ線１１ａ−１および負極側出力ループ線１１ｂ−１とが、図１１に示すように、コンデンサ３−１の直下の領域に配置される。これにより、両面基板２を用いたＥＳＬキャンセル構造を、実施の形態１の構成よりも高い配線密度で実現することが可能となる。
【００５８】
また、ノイズフィルタ回路１Ａにおける各導体パターンの電気的な接続は、上記実施の形態１に示したノイズフィルタ回路１と同様である。従って、ノイズフィルタ回路１Ａの等価回路は、図４に示した回路と同じである。
すなわち、ノイズフィルタ回路１Ａは、正極側の経路と負極側の経路との間にコンデンサが接続された４端子回路であり、２組の結合ループを有する。ノイズフィルタ回路１Ａの電気的な動作は、ノイズフィルタ回路１と同じである。従って、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【００５９】
以上のように、実施の形態２に係るノイズフィルタ回路１Ａにおいて、正極側入力ループ線１０ａ−１および正極側出力ループ線１０ｂ−１と、負極側入力ループ線１１ａ−１および負極側出力ループ線１１ｂ−１とが、コンデンサ３−１の直下の領域に配置されている。このように構成することで、実施の形態１と同様な効果が得られるとともに、より高い配線密度のＥＳＬキャンセル構造を実現することができる。従って、ノイズフィルタ回路１Ａは、実施の形態１の構成よりも小型化することが可能である。
【００６０】
なお、正極側の経路と負極側の経路とを有する４端子回路では、回路が動作する上でグラウンド導体１３が必須の構成ではない。従って、実施の形態２に係るノイズフィルタ回路１Ａにおいて、グラウンド導体１３を省略してもかまわない。
【００６１】
実施の形態３．
図１４は、この発明の実施の形態３に係るノイズフィルタ回路１Ｂの構成を示す上面図である。また、図１５は、ノイズフィルタ回路１Ｂの構成を示す上面透視図である。
ノイズフィルタ回路１Ｂは、両面基板２に構成された回路であり、両面基板２の一方の面にコンデンサ３が配置される。両面基板２は、単層の誘電体層２Ａを有しており、誘電体層２Ａの一方の面と他方の面とに導体パターンが形成されている。
【００６２】
誘電体層２Ａの一方の面には、入力線１５、出力線１６、接続線１７および入力ループ線１８が形成されている。誘電体層２Ａの他方の面には、グラウンド導体１３および出力ループ線１９が形成されている。
また、誘電体層２Ａには、厚み方向に沿ってスルーホール１２ａ〜１２ｃが設けられ、スルーホール１２ａ〜１２ｃによって誘電体層２Ａの一方の面に形成された導体パターンと他方の面に形成された導体パターンとが電気的に接続される。
入力線１５は、一方の端部が入力端子１５ａに接続されている。出力線１６は、一方の端部が出力端子１６ａに接続されている。
【００６３】
入力端子１５ａから出力端子１６ａまでの主経路には、入力端子１５ａ、入力線１５、入力ループ線１８、スルーホール１２ａ、出力ループ線１９、スルーホール１２ｂ、出力線１６および出力端子１６ａが、この順で直列に接続されている。
なお、図１５に示す例では、両面基板２の他方の面にグラウンド導体１３が形成されている。このグラウンド導体１３には、出力ループ線１９が占有する面積よりも大きい欠損部１３ｄが形成されている。出力ループ線１９は、欠損部１３ｄの内側に配置される。
【００６４】
入力ループ線１８と出力ループ線１９とは、一部が開放された方形のループ形状を有しており、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられている。
なお、ノイズフィルタ回路１Ｂにおいて、入力ループ線１８と出力ループ線１９とは、互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
すなわち、ノイズフィルタ回路１Ｂでは、誘電体層２Ａの一方の面における入力ループ線１８の位置または他方の面における出力ループ線１９の位置をずらして相互インダクタンスの値を調整してもよい。
また、入力ループ線１８の一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と出力ループ線１９の一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。
【００６５】
コンデンサ３は、一方の端部が入力ループ線１８に接続され、他方の端部が接続線１７に接続している。また、接続線１７は、スルーホール１２ｃによってグラウンド導体１３に電気的に接続されている。すなわち、ノイズフィルタ回路１Ｂは、コンデンサ３を経由して主線路の線路途中が接地された２端子回路である。
主線路の線路途中に設けられたコンデンサ３は、入力端子１５ａから入力されるノイズに対するフィルタとして機能する。
【００６６】
また、ノイズフィルタ回路１Ｂでは、入力ループ線１８と出力ループ線１９が磁気結合する。この磁気結合によって発生する相互インダクタンスをＭとし、入力ループ線１８と出力ループ線１９との間の結合方向を考慮すると、ノイズフィルタ回路１Ｂは、図１６に示す等価回路で表すことができる。図１６において、接続点１２ａ−１は、スルーホール１２ａの配置箇所に相当する。接地点２０は、スルーホール１２ｃとグラウンド導体１３との接続点に相当する。
【００６７】
図１６に示す等価回路では、接続点１２ａ−１と接地点２０との間の経路を、インダクタンスＬＥＳＬを有したＥＳＬ３ａ、容量３ｂおよび等価直列抵抗３ｃが直列に接続された回路で表している。
図１６に示すような入力ループ線１８と出力ループ線１９との磁気結合部分には、以下のように等価回路変換できることが知られている。
入力ループ線１８と出力ループ線１９とに対して、これらの磁気結合で発生する相互インダクタンスＭを有する等価インダクタを直列に接続する。さらに、接続点１２ａ−１から分岐する経路に対して、上記磁気結合で発生する相互インダクタンスの正負を逆転したインダクタンス−Ｍを有する等価インダクタを直列に接続する。
【００６８】
このような等価回路変換を図１６における磁気結合部分に適用することにより、ノイズフィルタ回路１Ｂの等価回路として図１７に示す回路が得られる。図１７において、等価インダクタ１４ａ〜１４ｃは、上記の等価回路変換によって追加された等価インダクタである。等価インダクタ１４ａ，１４ｂは、それぞれがＭのインダクタンスを有しており、等価インダクタ１４ｃは、負のインダクタンス−Ｍを有している。このようにして、接続点１２ａ−１と接地点２０との間の経路におけるインダクタンスは、ＬＥＳＬ−Ｍとなる。
【００６９】
ノイズフィルタ回路１Ｂでは、ＬＥＳＬとＭとが等しくなるように、入力ループ線１８と出力ループ線１９との磁気結合が調整される。これにより接続点１２ａ−１と接地点２０との間の経路が本来有するインダクタンスＬＥＳＬがキャンセルされてほぼ零となる。その結果、ＥＳＬ３ａの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することが可能となる。
【００７０】
図１８は、フィルタ性能を表すＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓ２１）を示すグラフである。図１８において、対数軸である横軸は周波数を示しており、縦軸はＳパラメータ（ｄＢ）を示している。また、電磁界計算において、コンデンサには、容量が１μＦのチップコンデンサを用い、入出力端子の終端インピーダンスは５０Ωとしている。
【００７１】
符号ａ３が付された実線の曲線は、ノイズフィルタ回路１Ｂにおける計算結果であり、符号ｂ３が付された破線の曲線は、ＥＳＬキャンセル構造を有さないノイズフィルタ回路における計算結果である。
図１８に示すように、ノイズフィルタ回路１Ｂでは、ＥＳＬキャンセル構造を有さない回路に比べて、共振周波数である約４ＭＨｚよりも高周波側におけるフィルタ性能の劣化が改善されている。
【００７２】
以上のように、実施の形態３に係るノイズフィルタ回路１Ｂは、コンデンサ３−１を経由して主線路の線路途中を接地した２端子回路であり、結合ループを用いたＥＳＬキャンセル構造を有している。このＥＳＬキャンセル構造によってＥＳＬがキャンセルされるので、ＥＳＬの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することができる。
【００７３】
また、ノイズフィルタ回路１Ｂは、図１４および図１５に示したように、両面基板２を用いたＥＳＬキャンセル構造を実現するものである。
一般に、両面基板２は多層基板よりも安価である場合が多い。従って、ノイズフィルタ回路１Ｂは、特許文献１に記載されたＥＳＬキャンセル構造のように多層基板を前提とした構造に比べて低コスト化が可能である。
【００７４】
なお、入力ループ線１８および出力ループ線１９が方形のループ形状である場合を示したが、ループ形状は、方形に限定されるものではない。
すなわち、実施の形態３におけるループ線の形状は、ループ経路を流れる電流によってループ内側に一定方向の磁界を発生させる形状であればよく、長方形などの多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【００７５】
また、コンデンサ３としてチップコンデンサを使用した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、電解コンデンサなどのコンデンサを使用してもよい。
【００７６】
実施の形態４．
図１９は、この発明の実施の形態４に係るノイズフィルタ回路１Ｃの表側の構成を示す上面図である。また、図２０は、ノイズフィルタ回路１Ｃの裏側の構成を示す上面透視図である。ノイズフィルタ回路１Ｃは、両面基板２に構成された回路であり、両面基板２の一方の面にコンデンサ３Ａおよびコンデンサ３Ｂが配置される。両面基板２は、単層の誘電体層２Ａを有しており、誘電体層２Ａの一方の面と他方の面とに導体パターンが形成されている。
【００７７】
誘電体層２Ａの一方の面には、実施の形態１と同様に、正極側入力線４、正極側出力線５、負極側入力線６、負極側出力線７、接続線８、接続線９、正極側入力ループ線１０ａ、負極側入力ループ線１１ａおよび接続線２１が形成されている。
誘電体層２Ａの他方の面には、グラウンド導体１３、正極側出力ループ線１０ｂおよび負極側出力ループ線１１ｂが形成されている。
【００７８】
また、誘電体層２Ａには、厚み方向に沿ってスルーホール１２ａ〜１２ｅが設けられ、スルーホール１２ａ〜１２ｅによって誘電体層２Ａの一方の面に形成された導体パターンと他方の面に形成された導体パターンとが電気的に接続される。
正極側入力線４は、一方の端部が正極側入力端子４ａに接続され、正極側出力線５は、一方の端部が正極側出力端子５ａに接続されている。また負極側入力線６は、一方の端部が負極側入力端子６ａに接続され、負極側出力線７は、一方の端部が負極側出力端子７ａに接続されている。
【００７９】
正極側入力端子４ａから正極側出力端子５ａまでの経路は、正極側の経路である。この経路には、実施の形態１と同様に、正極側入力端子４ａ、正極側入力線４、正極側入力ループ線１０ａ、スルーホール１２ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、スルーホール１２ｂ、正極側出力線５および正極側出力端子５ａが、この順で直列に接続されている。
【００８０】
負極側入力端子６ａから負極側出力端子７ａまでの経路は、負極側の経路である。この経路には、実施の形態１と同様に、負極側入力端子６ａ、負極側入力線６、負極側入力ループ線１１ａ、スルーホール１２ｃ、負極側出力ループ線１１ｂ、スルーホール１２ｄ、負極側出力線７および負極側出力端子７ａが、この順で直列に接続されている。
【００８１】
コンデンサ３Ａは、この発明における第１のコンデンサを具体化したものであり、接続線８を介して一方の端部が正極側入力ループ線１０ａの他方の端部に接続され、接続線２１を介して他方の端部が接地されている。
コンデンサ３Ｂは、この発明における第２のコンデンサを具体化したものであり、接続線２１を介して一方の端部がコンデンサ３Ａの他方の端部に接続され、接続線９を介して他方の端部が負極側入力ループ線１１ａの他方の端部に接続されている。
すなわち、ノイズフィルタ回路１Ｃには、実施の形態１とは異なって、正極側の経路と負極側の経路との間に、直列接続されたコンデンサ３Ａとコンデンサ３Ｂが設けられる。
【００８２】
また、コンデンサ３Ａとコンデンサ３Ｂとの接続線２１は、図１９に示すように、スルーホール１２ｅによってグラウンド導体１３に電気的に接続される。
すなわち、ノイズフィルタ回路１Ｃは、コンデンサ３Ａとコンデンサ３Ｂを介して正極側の経路と負極側の経路とが接地された４端子回路である。
このように接続されたコンデンサ３Ａとコンデンサ３Ｂは、正極側入力端子４ａと負極側入力端子６ａとの間に同相で入力する、いわゆるコモンモードノイズに対するフィルタとして機能する。
【００８３】
また、正極側入力ループ線１０ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、負極側入力ループ線１１ａおよび負極側出力ループ線１１ｂのそれぞれは、実施の形態１と同様に、一部が開放された方形のループ形状を有している。正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとは、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられており、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとは、両面基板２の厚み方向に対向した位置に設けられている。
なお、ノイズフィルタ回路１Ｃにおいて、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとは互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
同様に、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとは互いの全体が対向してもよいが、互いの一部が対向してもよい。
すなわち、ノイズフィルタ回路１Ｃでは、誘電体層２Ａの一方の面における入力ループ線の位置または他方の面における出力ループ線の位置をずらして相互インダクタンスの値を調整してもよい。
【００８４】
実施の形態１と同様に、正極側入力ループ線１０ａの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と、正極側出力ループ線１０ｂの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。負極側入力ループ線１１ａの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向と、負極側出力ループ線１１ｂの一方の端部から他方の端部に至る経路の巻方向とは、同じである。
ノイズフィルタ回路１Ｃにおいても、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとの各ループの大きさおよび相対的な位置関係は、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとの各ループの大きさおよび相対的な位置関係と同じである。
【００８５】
次に、実施の形態１に係るノイズフィルタ回路１Ｃの動作について説明する。
ノイズフィルタ回路１Ｃでは、実施の形態１と同様に、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとが磁気結合し、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとが磁気結合する。これらの磁気結合によって発生する相互インダクタンスを、それぞれＭとし、各ループ線間の結合方向も考慮すると、ノイズフィルタ回路１Ｃは、図２１に示す等価回路で表すことができる。
【００８６】
図２１に示す接続点１２ａ−１は、図１９と図２０に示したスルーホール１２ａの配置箇所に相当し、接続点１２ｃ−１は、スルーホール１２ｃの配置箇所に相当する。また、接続点１２ｅ−１は、接地点２０に接続され、図１９と図２０では、スルーホール１２ｅの配置箇所に相当する。
【００８７】
図２１に示す等価回路では、接続点１２ａ−１と接続点１２ｅ−１との間の経路を、インダクタンスＬＥＳＬを有したＥＳＬ３ａ−１、容量３ｂ−１および等価直列抵抗３ｃ−１が直列に接続された回路で表している。
同様に、図２１に示す等価回路では、接続点１２ｃ−１と接続点１２ｅ−１との間の経路を、インダクタンスＬＥＳＬを有したＥＳＬ３ａ−２、容量３ｂ−２および等価直列抵抗３ｃ−２が直列に接続された回路で表している。
【００８８】
図２１に示す正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとが磁気結合する部分は、以下のように等価回路変換できることが知られている。
正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂに対して、これらの磁気結合によって発生する相互インダクタンスＭを有した等価インダクタを直列に接続する。接続点１２ａ−１から分岐する経路に対して、上記磁気結合により発生する相互インダクタンスの正負を逆転させたインダクタンス−Ｍを有した等価インダクタを直列に接続する。
負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂにおいても、上記と同様の等価回路変換を行う。
【００８９】
このような等価回路変換を図２１における２つの磁気結合部分に施すことにより、ノイズフィルタ回路１Ｃの等価回路として、図２２に示す回路が得られる。図２２において、等価インダクタ１４ａ〜１４ｆは、上記等価回路変換によって追加された等価インダクタである。等価インダクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅは、それぞれがＭのインダクタンスを有し、等価インダクタ１４ｃ，１４ｆは、それぞれが−Ｍのインダクタンスを有している。従って、接続点１２ａ−１と接続点１２ｅ−１との間の経路および接続点１２ｃ−１と接続点１２ｅ−１との間の経路における各インダクタンスは、ＬＥＳＬ−Ｍとなる。
【００９０】
ノイズフィルタ回路１Ｃでは、ＬＥＳＬとＭとが等しくなるように、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとの磁気結合が調整され、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとの磁気結合が調整される。
このように調整することで、接続点１２ａ−１と接続点１２ｅ−１との間の経路が有するインダクタンスＬＥＳＬと、接続点１２ｃ−１と接続点１２ｅ−１との間の経路が有するインダクタンスＬＥＳＬとの両方がキャンセルされてほぼ零となる。
その結果、ＥＳＬ３ａ−１とＥＳＬ３ａ−２との影響によるフィルタ性能の劣化を改善することが可能となる。
【００９１】
図２３は、コモンモードノイズに対するフィルタ性能を表すミックスドモードＳパラメータの電磁界計算結果（Ｓｃｃ２１）を示すグラフである。図２３において、対数軸である横軸は周波数を示しており、縦軸は、ミックスドモードＳパラメータ（ｄＢ）を示している。また、電磁界計算において、コンデンサとして、容量が１０μＦのチップコンデンサを２つ用い、入出力端子の終端インピーダンスは５０Ωとしている。
符号ａ４が付された実線の曲線は、ノイズフィルタ回路１Ｃにおける計算結果であり、符号ｂ４が付された破線の曲線は、ＥＳＬキャンセル構造を有さないノイズフィルタ回路における計算結果である。
図２３に示すように、ノイズフィルタ回路１Ｃでは、ＥＳＬキャンセル構造を有さない回路に比べて、共振周波数である約１ＭＨｚよりも高周波側においてコモンモードノイズに対するフィルタ性能の劣化が改善されている。
【００９２】
以上のように、実施の形態４に係るノイズフィルタ回路１Ｃは、正極側の線路と負極側の線路との間にコンデンサ３Ａとコンデンサ３Ｂとが接続された４端子回路であり、正極側と負極側との２組の結合ループを用いたＥＳＬキャンセル構造を有している。
このＥＳＬキャンセル構造によって正極側のＥＳＬと負極側のＥＳＬとがキャンセルされるので、これらのＥＳＬの影響によるフィルタ性能の劣化を改善することができる。
特にコモンモードノイズに対するフィルタ性能の劣化を改善することができる。
【００９３】
これまで、正極側入力ループ線１０ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、負極側入力ループ線１１ａおよび負極側出力ループ線１１ｂが方形のループ形状である場合を示したが、ループ形状は、方形に限定されるものではない。
すなわち、実施の形態４におけるループ線の形状は、ループ経路を流れる電流によってループ内側に一定方向の磁界を発生させる形状であればよく、長方形などの多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【００９４】
また、コンデンサ３Ａおよびコンデンサ３Ｂとしてチップコンデンサを使用した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、電解コンデンサなどのコンデンサを使用してもよい。
【００９５】
実施の形態５．
図２４は、この発明の実施の形態５に係るノイズフィルタ回路１Ｄの構成を示す上面図である。図２４において、図１と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図２５は、ノイズフィルタ回路１Ｄの構成を示す上面透視図である。図２５において、図２と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図２６は、図２４の符号Ａを付した破線部を示す拡大図である。
ノイズフィルタ回路１Ｄは、実施の形態１で示したノイズフィルタ回路１とほぼ同様な構成を有するが、正極側入力ループ線１０ａおよび負極側入力ループ線１１ａの各ループの内側にループ調整導体２２とボンディングワイヤ２３とを有する点で異なる。
【００９６】
ループ調整導体２２は、この発明における浮遊導体部を具体化したものであり、正極側入力ループ線１０ａおよび負極側入力ループ線１１ａの各ループの内側に４つ配置されている。また、正極側入力ループ線１０ａのループ内に配置されたループ調整導体２２は、ボンディングワイヤ２３によって正極側入力ループ線１０ａに電気的に接続されている。負極側入力ループ線１１ａのループ内に配置されたループ調整導体２２は、ボンディングワイヤ２３によって負極側入力ループ線１１ａに電気的に接続されている。
すなわち、ループ調整導体２２は、ボンディングワイヤ２３以外の導体とは接続されていない浮遊導体である。
【００９７】
例えば、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとの磁気結合によって発生する相互インダクタンスは、上記実施の形態１で説明したように、ループ部分の導体を流れる電流のループ面積が小さいほど小さくなる。
ノイズフィルタ回路１Ｄでは、図２６に示すように、ボンディングワイヤ２３によって正極側入力ループ線１０ａの複数の箇所に、ループ調整導体２２が電気的に接続されている。これにより、ループ部分の導体を流れる電流のループ面積が小さくなり、正極側入力ループ線１０ａと正極側出力ループ線１０ｂとの磁気結合によって発生する相互インダクタンスを減少させることができる。なお、この減少量は、ボンディングワイヤ２３の個数および接続箇所を変更することにより調整可能である。
また、負極側入力ループ線１１ａと負極側出力ループ線１１ｂとの磁気結合においてもループ調整導体２２とボンディングワイヤ２３とによって同様の調整が可能である。
【００９８】
以上のように、実施の形態５に係るノイズフィルタ回路１Ｄでは、正極側入力ループ線１０ａと負極側入力ループ線１１ａとの各ループの内側にループ調整導体２２が配置されている。これらのループ調整導体２２は、ボンディングワイヤ２３によってループ線に電気的に接続されている。
このように構成することで、結合ループにより発生する相互インダクタンスを減少させることができる。また、ボンディングワイヤ２３の個数および接続箇所を変更することにより、相互インダクタンスの減少量を調整することも可能である。
例えば、ノイズフィルタ回路１Ｄの製造誤差などの理由によって、結合ループにおける磁気結合が想定よりも強くなり、図４で示した等価回路においてＬＥＳＬがＭよりも小さい場合を考える。この場合、ＥＳＬ３ａが適切にキャンセルされる状態（ＬＥＳＬ＝Ｍ）になるようにボンディングワイヤ２３の個数および接続箇所を変更して相互インダクタンスＭの減少量を調整すればよい。
【００９９】
これまでの説明では、正極側入力ループ線１０ａと負極側入力ループ線１１ａとのそれぞれに４つのループ調整導体２２を配置し、１つのループ調整導体２２を２つのボンディングワイヤ２３でループ線に電気的に接続したが、これに限定されるものではない。
例えば、１つのループ調整導体２２を３つ以上のボンディングワイヤ２３でループ線に電気的に接続してもよく、１つのループ調整導体２２を１つのボンディングワイヤ２３でループ線に電気的に接続してもよい。
すなわち、ループ調整導体２２の個数およびボンディングワイヤ２３の個数は、ＥＳＬ３ａが適切にキャンセルされる状態になるように、相互インダクタンスＭの減少量を調整可能な個数であればよい。
【０１００】
さらに、ループ調整導体２２をループ線に電気的に接続する手段は、ボンディングワイヤ２３に限定されるものではない。
すなわち、実施の形態５では、ＥＳＬ３ａが適切にキャンセルされる状態になるようにループ調整導体２２をループ線に電気的に接続できればよく、その接続手段に制限されるものではない。
【０１０１】
さらに、実施の形態５では、正極側入力ループ線１０ａと負極側入力ループ線１１ａとの各ループの内側に、ループ調整導体２２およびボンディングワイヤ２３を設けた場合を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、ループ調整導体２２およびボンディングワイヤ２３を、正極側出力ループ線１０ｂと負極側出力ループ線１１ｂとの各ループの内側に設けてもよい。
すなわち、ループ調整導体２２は、正極側入力ループ線１０ａ、正極側出力ループ線１０ｂ、負極側入力ループ線１１ａおよび負極側出力ループ線１１ｂのうちの少なくとも１つのループ経路の内側に設けられてループ線に電気的に接続されていればよい。
【０１０２】
さらに、実施の形態５では、実施の形態１で示した構成に、ループ調整導体２２およびボンディングワイヤ２３を設けた場合を示したが、実施の形態２から実施の形態４までに示した構成に設けてもよく、後述する実施の形態６に示す構成に設けてもよい。このように構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
実施の形態６．
図２７は、この発明の実施の形態６に係るノイズフィルタ回路１Ｅの構成を示す上面図である。図２７において、図１と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図２８は、ノイズフィルタ回路１Ｅの構成を示す上面透視図である。図２８において、図２と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図２９は、図２７の符号Ｂを付した破線部を示す拡大図である。
ノイズフィルタ回路１Ｅは、実施の形態１で示したノイズフィルタ回路１とほぼ同様な構成を有するが、接続線８Ａと接続線９Ａとのそれぞれがミアンダ構造になっている点で異なる。
【０１０４】
接続線８Ａは、コンデンサ３の一方の端部を正極側入力ループ線１０ａに接続する線路であり、図２７に示すようにミアンダ状の線路となっている。また図２９に示すように、接続線８Ａの線路途中の複数箇所における線路間がボンディングワイヤ２４によって電気的に接続されている。
接続線９Ａは、コンデンサ３の他方の端部を負極側入力ループ線１１ａに接続する線路であり、接続線８Ａと同様に、ミアンダ状の線路となっている。また、接続線９Ａの線路途中の複数箇所においても一部の線路間がボンディングワイヤ２４によって電気的に接続されている。
【０１０５】
図３に示した等価回路において、接続線８と接続線９とが有する各インダクタンスは、ＥＳＬ３ａが有するインダクタンスＬＥＳＬの一部である。
一方、ノイズフィルタ回路１Ｅでは、ミアンダ状の接続線８Ａと接続線９Ａとにおける複数箇所の線路の一部がボンディングワイヤ２４によって電気的に接続されている。これにより、接続線８Ａと接続線９Ａとの各電気長が短くなり、結果的にＥＳＬ３ａが有するインダクタンスＬＥＳＬを減少させることができる。
なお、この減少量は、ボンディングワイヤ２４の個数と線路間を接続する箇所とを変更することで調整可能である。
【０１０６】
以上のように、実施の形態６に係るノイズフィルタ回路１Ｅは、接続線８Ａと接続線９Ａとがミアンダ状の線路であり、ボンディングワイヤ２４によって一部の線路間が電気的に接続されている。このように構成することで、接続線８Ａと接続線９Ａとの各電気長を調整することができる。
例えば、ノイズフィルタ回路１Ｅの製造誤差などの理由によって、結合ループにおける磁気結合が想定よりも弱くなり、図４で示した等価回路においてＬＥＳＬがＭよりも大きくなった場合を考える。この場合、ＥＳＬ３ａが適切にキャンセルされる状態（ＬＥＳＬ＝Ｍ）になるようにボンディングワイヤ２４の個数と接続箇所とを変更してＬＥＳＬを調整すればよい。
【０１０７】
これまでの説明では、ボンディングワイヤ２４によって、接続線８Ａと接続線９Ａとのそれぞれ２箇所で線路間を電気的に接続したが、これに限定されるものではない。
例えば、ボンディングワイヤ２４によって３箇所以上の線路間を電気的に接続してもよく、１箇所のみの線路間を電気的に接続してもよい。
すなわち、ミアンダ状の線路間を電気的に接続する個数および接続箇所は、ＥＳＬ３ａが適切にキャンセルされる状態になるようにＬＥＳＬの減少量を調整可能な個数および接続箇所であればよい。
【０１０８】
さらに、線路間を電気的に接続する手段は、ボンディングワイヤ２４に限定されるものではない。すなわち、実施の形態６では、ＥＳＬ３ａが適切にキャンセルされる状態になるように、接続線８Ａと接続線９Ａとの一部の線路間を電気的に接続できればよく、その接続手段に制限されるものではない。
【０１０９】
さらに、実施の形態６では、実施の形態１で示した構成に対して接続線８Ａ、接続線９Ａおよびボンディングワイヤ２４を設けた場合を示したが、これらは、実施の形態３から実施の形態５までに示した構成に設けてもよい。
例えば、実施の形態３で示した構成において、接続線１７をミアンダ状の線路として、一部の線路間を電気的に接続することにより接続線１７の電気長を調整してもよい。
また、実施の形態４で示した構成において、接続線２１をミアンダ状の線路として一部の線路間を電気的に接続することにより接続線２１の電気長を調整してもよい。
さらに、実施の形態４で示した構成において、接続線８と接続線９とをミアンダ状の線路として一部の線路間を電気的に接続することにより接続線８と接続線９の電気長を調整してもよい。
さらに、実施の形態４で示した構成において、接続線８、接続線９および接続線２１をミアンダ状の線路として一部の線路間を電気的に接続することにより接続線８、接続線９および接続線２１の電気長を調整してもよい。
このように構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせあるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
この発明に係るノイズフィルタ回路は、線路間の平衡度を劣化させずに線間コンデンサに適用できるＥＳＬキャンセル構造を有するので、様々な無線通信機器に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１，１Ａ〜１Ｅ，１００  ノイズフィルタ回路、２，１０１  両面基板、２Ａ，１０１Ａ  誘電体層、３，３−１，３Ａ，３Ｂ，１０２  コンデンサ、３ｂ，３ｂ−１，３ｂ−２，１０２ｂ  容量、３ｃ，３ｃ−１，３ｃ−２，１０２ｃ  等価直列抵抗、４，１０３  正極側入力線、４ａ，１０３ａ  正極側入力端子、５，１０４  正極側出力線、５ａ，１０４ａ  正極側出力端子、６，１０５  負極側入力線、６ａ，１０５ａ  負極側入力端子、７，１０６  負極側出力線、７ａ，１０６ａ  負極側出力端子、８，８Ａ，９，９Ａ，１７，２１，１０７，１０８  接続線、１０ａ，１０ａ−１，１０９ａ  正極側入力ループ線、１０ｂ，１０ｂ−１，１０９ｂ  正極側出力ループ線、１１ａ，１１ａ−１  負極側入力ループ線、１１ｂ，１１ｂ−１  負極側出力ループ線、１２ａ〜１２ｆ，１１０ａ，１１０ｂ  スルーホール、１２ａ−１，１２ｃ−１，１２ｅ−１，１１０ａ−１，１１０ｂ−１，１１０ｃ  接続点、１３  グラウンド導体、１３ａ〜１３ｄ  欠損部、１４ａ〜１４ｆ  等価インダクタ、１５  入力線、１５ａ  入力端子、１６  出力線、１６ａ  出力端子、１８  入力ループ線、１９  出力ループ線、２０  接地点、２２  ループ調整導体、２３，２４  ボンディングワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018025342.tif 000018
【図１７】
2018025342.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2018025342.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2018025342.tif 000026
【図２５】
2018025342.tif 000027
【図２６】
2018025342.tif 000028
【図２７】
2018025342.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
2018025342.tif 000032
2018025342.tif 000033