(57)【要約】【課題】回路装置の構成要素に用いられた場合、その回路装置の小型化に寄与するフィルタを提供する。【解決手段】配線１１，１２，１３が互いに交わる所定位置Ａにフェライト体１５を備え、配線１２にマッチング用抵抗１４を配置するとともにスリット１２ｂを設ける。【選択図】図１
2008118720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体の内部もしくは表面に形成され、電流が流れる第１，第２，及び第３の配線であって、それぞれが前記基体の内部もしくは表面の所定位置に向かって延在するとともに該所定位置で互いに接続された第１，第２，及び第３の配線と、
前記所定位置に配置され、前記第１，第２，及び第３の配線のうちのいずれか１本の配線から上記所定位置に向かって流れる電流の交流成分が残りの２本の配線のうちのいずれか１本の配線に流入するように交流成分の流れる経路を規定する経路規定体と、
前記第１，第２，及び第３の配線のうちの、前記経路規定体により交流成分が流入する配線上に配置されたマッチング用抵抗とを備え、
該マッチング用抵抗が配置された配線が、該抵抗の配置位置と前記所定位置との間に、該配線自体を断線するスリットを設けたことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記経路規定体を成す材料が、フェライトを有する材料であることを特徴とする請求項１記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電流を除去するフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回路基板に搭載された電子回路を駆動させるために、直流電源を用いてその電子回路に直流電流を供給することが行われている。このとき、その直流電源から供給される直流電流に交流電流が混入すると、その交流電流がノイズとなり電子回路が誤動作する恐れがある。そこで、その誤動作を防止するために、例えば、回路基板にＥＭＩフィルタを搭載し、直流電流に混入した交流電流ノイズを除去することが行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、上記のＥＭＩフィルタは、個別のコンデンサ部品およびインダクタ部品を組み合わせて構成されている。特に、コンデンサ部品については、体積的、面積的に大きな部品が使用される。従って、電子回路とともにそのＥＭＩフィルタを回路基板に搭載して回路装置を構成すると、その回路装置自体が大型化してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑み、回路装置の構成要素に用いられた場合、その回路装置の小型化に寄与するフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明のフィルタは、基体と、前記基体の内部もしくは表面に形成され、電流が流れる第１，第２，及び第３の配線であって、それぞれが前記基体の内部もしくは表面の所定位置に向かって延在するとともに該所定位置で互いに接続された第１，第２，及び第３の配線と、前記所定位置に配置され、前記第１，第２，及び第３の配線のうちのいずれか１本の配線から上記所定位置に向かって流れる電流の交流成分が残りの２本の配線のうちのいずれか１本の配線に流入するように交流成分の流れる経路を規定する経路規定体と、前記第１，第２，及び第３の配線のうちの、前記経路規定体により交流成分が流入する配線上に配置されたマッチング用抵抗とを備え、該マッチング用抵抗が配置された配線が、該抵抗の配置位置と前記所定位置との間に、該配線自体を断線するスリットを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のフィルタは、電流の交流成分の流れる経路を規定する経路規定体を備えている。この経路規定体は、上記第１，第２，及び第３の配線のうちのいずれか１本の配線から上記所定位置に向かって流れる電流の交流成分を、残りの２本の配線のうちのいずれか１本の配線に流入させるものである。また、本発明のフィルタは、第１，第２，及び第３の配線のうちの、経路規定体により交流成分が流入する配線上にマッチング用抵抗を備えている。従って、その経路規定体が、例えば、上記所定位置に向かって第１の配線を流れる電流の交流成分を第２の配線に流入させるものである場合、マッチング用抵抗はその第２の配線に備えられることになる。このため、経路規定体により第２の配線に流入した交流成分の反射を防止することができる。さらに、本発明のフィルタでは、マッチング用抵抗が配置された配線が、その抵抗の配置位置と所定位置との間にスリットを設けている。従って、第２の配線上にマッチング用抵抗を配置する場合、その第２の配線にスリットが設けられることになる。ここで、そのスリットの幅を極めて狭くしておくことにより、第１の配線から所定位置に向かって流れる電流の交流成分は、そのスリットの影響を受けずに第２の配線を流れるが、一方、直流成分は、そのスリットにより第２の配線を流れることができず、結局第３の配線に流入する。つまり、第１の配線から所定位置に向かって流れる電流の交流成分は第２の配線を流れるが、直流成分は第３の配線を流れる。このため、第１の配線に直流電源を接続するとともに第３の配線に電子回路を接続しておくことにより、その直流電源が供給する直流電流に交流電流ノイズが混入しても、経路規定体によりその交流電流ノイズは第２の配線を流れ、電子回路に接続された第３の配線に交流電流ノイズは流れない。従って、電子回路の誤動作を防止することができる。
【０００７】
また、本発明のフィルタは基体を備えている。ここで、例えば、その基体として回路基板を用い、その回路基板表面に第１，第２，第３の配線を形成し、さらに経路規定体およびマッチング用抵抗を備えてフィルタを構成すると、このように構成されたフィルタは回路基板を備えているため、その回路基板に各種電子回路を備えることにより回路装置が構成される。つまり、その回路装置にフィルタを備えるにあたり、大きなコンデンサ部品を備えたフィルタは不要である。従って、本発明のフィルタを用いることにより回路装置の小型化が図られる。
【０００８】
また、本発明のフィルタが備えている基体として、回路基板の代わりに、例えば、セラミックシートを積層して構成された積層体を用いると、その積層体内部に、第１，第２，第３の配線および経路規定体を備えるとともに、その積層体外面にマッチング用抵抗を形成することによりフィルタが構成される。つまり、基体として回路基板の代わりに積層体を用いると、チップ型のフィルタが構成される。このように、チップ型のフィルタを構成すると、複数の部品を組み合わせて構成されるフィルタ（例えば、コイルとコンデンサとを用いた従来のＥＭＩフィルタ）と比較して、フィルタ自体の小型化が図られる。従って、このチップ型のフィルタを備えた回路装置を構成すると、従来のＥＭＩフィルタを備えた回路装置よりも、やはり回路装置自体の小型化が図られる。
【０００９】
ここで、本発明のフィルタは、上記経路規定体を成す材料が、フェライトを有する材料であることが好ましい。
【００１０】
フェライトを用いることにより、電流の交流成分の流れる経路を規定する経路規定体が作製される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態のフィルタを示す斜視図である。
【００１３】
フィルタ１６は回路基板（図示せず）を備えており、その回路基板には電子回路１が搭載されている。その電子回路１は、直流電源２から供給される直流電流により動作する回路である。また、回路基板を備えたフィルタ１６と電子回路１とにより、回路装置が構成されている。
【００１４】
また、電子回路１が搭載された回路基板には、直線状に延在する３本の配線１１，１２，１３が形成されており、それら配線１１，１２，１３は、それぞれが所定位置Ａに向かって延在するとともにその所定位置Ａで互いに接続されている。さらにその所定位置Ａには、フェライトを主成分とする材料で形成された円柱形状のフェライト体（本発明にいう経路規定体の一例）１５が、そのフェライト体１５から発生する磁束ＢＯが上向きになるように固定されている。また、３本の配線１１，１２，１３のうちの配線１１には直流電源２が接続されており、配線１３には電子回路１が接続されている。残りの配線１２には、アースされたマッチング用抵抗１４が固定されている。このマッチング用抵抗１４の抵抗値は、その抵抗１４と配線１２とのマッチングがとれる値（例えば５０Ω）に設定されている。また、配線１２には、その配線１２を２つの配線部１２ａに断線するスリット１２ｂが設けられている。
【００１５】
上述したフィルタ１６は、サーキュレータの原理を用いて交流電流を除去するものであり、以下に、そのサーキュレータの原理について説明する。
【００１６】
図２は、その原理の説明図である。
【００１７】
この図２には、それぞれが所定位置Ａに向かって延在するとともに、その所定位置Ａで互いに接続された３本の配線１１，１２，１３と、その所定位置Ａに磁束ＢＯが上向きになるように固定されたフェライト体１５が示されている。図２においては、３本の配線１１，１２，１３には、いずれも配線自身を断線するスリットは設けられておらず、それら３本の配線１１，１２，１３はそれぞれ所定位置Ａまで連続的に繋がって延在している。
【００１８】
ここで、第１の配線１１からフェライト体１５に向けて交流電流１８を流すと、フェライト体１５から発生する磁束ＢＯが上向きのため、その交流電流１８は、第２，第３の配線１２，１３のうちの第２の配線１２に流入する。同様の原理により、第２，第３の配線１２，１３からフェライト体１５に向けて流れる交流電流１９，２０は、それぞれ第３，第１の配線１３，１１に流入する。このように、サーキュレータは、３つの配線１１，１２，１３それぞれを流れる交流電流を互いに異なる配線に流すものである。
【００１９】
図１に戻って説明を続ける。
【００２０】
図１において、第１の配線１１からフェライト体１５に向けて電流１７を流すと、その電流１７の交流成分ＡＣは、図２を参照しながら説明した原理に従って、フェライト体１５を経由して第２の配線１２に流入する。その第２の配線１２には、マッチング用抵抗１４とフェライト体１５との間に形成されたスリット１２ｂが設けられているが、そのスリット１２ｂの幅は極めて狭く形成されている（このスリット１２ｂの幅は、例えば１０μｍ〜２０μｍ）。従って、第２の配線１２に流入した交流成分ＡＣは、そのスリット１２ｂの影響を受けずにそのまま第２の配線１２を流れる。さらに、その第２の配線１２にはマッチング用抵抗１４が固定されているため、第１，第３の配線１１，１３から第２の配線１２を見ると、その第２の配線１２は無限遠まで延びているようにみえる。従って、第２の配線１２に流入した交流成分ＡＣは反射せずにマッチング用抵抗１４を経由してアースに流れ込む。つまり、第１の配線１１から所定位置Ａに向かって流れる電流１７の交流成分ＡＣは、第２の配線１２を経由してアースに流れ込む。一方、第１の配線１１から所定位置Ａに向かって流れる電流１７の直流成分ＤＣについて考えると、第２の配線１２にスリット１２ｂが設けられていることから、直流成分ＤＣはその第２の配線１２を流れることができず、結局第３の配線１３に流れる。つまり、第１の配線１１から所定位置Ａに向かって流れる電流１７の交流成分ＡＣは第２の配線１２を流れるが、一方、直流成分ＤＣは第３の配線１３を流れる。従って、直流電源２から供給される直流電流に交流電流ノイズが混入しても、電子回路１には直流成分ＤＣのみが流れる。これにより、電子回路１に必要な信号のみ供給することができ、その電子回路１の誤動作を防止することができる。
【００２１】
また、フィルタ１６は、電子回路１が搭載された回路基板（図示せず）に、所定位置Ａで互いに接続された３つの配線１１，１２，１３を形成し、その所定位置Ａにフェライト体１５を配置するとともに配線１２にマッチング用抵抗１４を配置し、その配線１２にスリット１２ｂを設けることにより構成される。従って、フィルタ１６には、従来から用いられているＥＭＩフィルタに必要な大型のコンデンサ（例えばフィルムコンデンサ）は不要である。これにより、フィルタ１６と電子回路１とを備えた回路装置の小型化・薄型化が図られる。
【００２２】
尚、本実施形態では、フィライト体１５の磁束の向きが上向きになるようにしているが、フェライト体１５を逆さまにして、そのフェライト体１５の磁束の向きを下向きにすると、第１，第２，第３の配線１１，１２，１３それぞれを所定位置Ａに向けて流れる交流電流は、それぞれ、第３，第１，第２の配線１３，１１，１２に流入する。従って、この場合は、配線１２に代えて配線１３にスリットおよびマッチング抵抗を設けるとともに、配線１２にはスリットおよびマッチング抵抗を設けずに電子回路１を接続することにより、やはり、電子回路１に直流成分ＤＣのみを流すことができ、電子回路１の誤動作を防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、基体として回路基板を備えたフィルタについて説明したが、基体として回路基板の代わりに例えば積層体を備えると、チップ型のフィルタを構成することができる。このチップ型のフィルタを備えた回路装置を構成しても、やはり回路装置自体の小型化が図られる。
【００２４】
図３は、図１に示すフィルタの周波数特性を示すグラフである。
【００２５】
このグラフの横軸は、図１において、第１の配線１１を流れる電流の周波数であり、縦軸は電流比である。ここで、電流比とは、第１の配線１１を流れる電流と、その電流のうちの第３の配線１３に流入する電流との比を対数で表したものである。
【００２６】
このグラフに示すように、配線１１を流れる電流の周波数が大きくなるに伴い電流比は小さくなり、電流の周波数が２０００ＭＨｚ以上になると、電流比はほぼ−５０（ｄＢ）で安定していることがわかる。つまり、配線１１を流れる電流の周波数が大きくなるに伴い、配線１３に流入する電流が小さくなり（つまり、配線１２に流入する電流が大きくなる）、電流の周波数が２０００ＭＨｚ以上になると、ほとんどの電流は配線１３には流入せずに配線１２に流入することがわかる。従って、配線１１を流れる高周波の電流は、ほとんどが配線１２に流入し、配線１３に接続された電子回路１への高周波電流の流入が防止されることがわかる。
【００２７】
図４は、本発明の第２実施形態のフィルタを示す平面図である。
【００２８】
２つのフィルタ部４１，４２を備えたフィルタ４０は回路基板（図示せず）を備えており、その回路基板には電子回路１が搭載されている。その電子回路１は、直流電源２から供給される直流電流により動作する回路である。回路基板を備えたフィルタ４０と電子回路１とにより、回路装置が構成されている。
【００２９】
そのフィルタ４０を構成する回路基板には、所定位置Ａと所定位置Ｂとの間を直線状に延在する配線３３が形成されている。また、その回路基板には、所定位置Ａに向かって延在する配線３１，３２が形成されており、それら配線３１，３２，３３は、その所定位置Ａで互いに接続されている。さらにその所定位置Ａには、フェライト体３６（ハッチングで示す）が固定されている。そのフェライト体３６は、図３が示される紙面の垂直上向きに磁束が発生するように固定されている。また、配線３２には、アースされたマッチング用抵抗３８が接続されており、さらに配線３２には、その配線３２を２つの配線部３２ａに断線するスリット３２ｂが設けられている。
【００３０】
また、このフィルタ４０は、３本の配線３１，３２，３３の他に、配線３４，３５を備えている。これら配線３４，３５は、配線３３とともに所定位置Ｂで互いに接続されている。その所定位置Ｂにも、図３が示される紙面の垂直上向きに磁束が発生するようにフェライト体３７（ハッチングで示す）が固定されている。また、配線３４には、アースされたマッチング用抵抗３９が接続されており、さらに配線３４には、その配線３４を２つの配線部３４ａに断線するスリット３４ｂが設けられている。
【００３１】
直流電源２はフィルタ部４１の配線３１に接続されており、電子回路１は、フィルタ部４２の配線３５に接続されている。
【００３２】
このように構成されたフィルタ４０では、配線３１を流れる電流５０の交流成分ＡＣは配線３２を経由してアースに流れ込むとともに、直流成分ＤＣは配線３３，３５を経由して電子回路１に流れる。このフィルタ４０は、直流電源２と電子回路１との間に２つのフィルタ部４１，４２を備えているため、電子回路２において交流電流ノイズ５１が発生しても、その交流電流ノイズ５１はフェライト体３７の作用により配線３３には流れずに配線３４に流れる。これにより、交流電流ノイズ５１が配線３３，３１を経由して直流電源２に流れることが防止される。
【００３３】
尚、上述した第１，第２実施形態では、交流電流の経路を規定する経路規定体としてフェライト体を用いたが、交流電流の経路を規定する作用を有するものであれば、フェライト体以外のものを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上説明したように本発明のフィルタは、回路装置の構成要素に用いられた場合、その回路装置の小型化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態のフィルタを示す斜視図である。
【図２】サーキュレータの原理の説明図である。
【図３】図１に示すフィルタの周波数特性を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態のフィルタを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子回路
２  直流電源
１１，１２，１３，３１，３２，３３，３４，３５  配線
１２ａ，３２ａ，３４ａ  配線部
１２ｂ，３２ｂ，３４ｂ  スリット
１４，３８，３９  マッチング用抵抗
１５，３６，３７  フェライト体
１６，４０  フィルタ
１７，５０  電流
１８，１９，２０  交流電流
４１，４２  フィルタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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