(57)【要約】【課題】高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができるノイズフィルタ、ノイズフィルタ付きケーブル、及びノイズフィルタ付きプリント配線板を提供する。【解決手段】ケーブル１は、一対の導体２Ａ，２Ｂと、導体２Ａ，２Ｂのぞれぞれの外周を覆う誘電体３Ａ，３Ｂと、導体２Ａ，２Ｂを１本のケーブル状にまとめるケーブル外皮４とを有している。導体２Ａ，２Ｂは、互いに逆位相の信号を伝送するための差動伝送線路２をなしている。ケーブル外皮４には、その長手方向の一定範囲を囲むようにノイズフィルタ５が設けられている。ノイズフィルタ５は、磁性体粉末と結合剤とからなる筒状の複合磁性体６と、複合磁性体６の内周面に貼り付けられた筒状でかつシート状のシールド導体７とを有している。【選択図】図１
2012064777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆相の信号を伝送するための一対の信号伝送用導体からなる差動伝送線路に設けられるノイズフィルタであって、
前記一対の信号伝送用導体の信号伝送方向に対する直交方向で前記一対の信号伝送用導体と重なるように前記一対の信号伝送用導体の近傍に設けられ、前記一対の信号伝送用導体を流れる電流により生じる磁界を遮断するシールド導体と、
前記シールド導体における前記一対の信号伝送用導体の反対側に設けられ、前記シールド導体を流れる電流により生じる磁界と相互作用し、前記シールド導体を流れる電流を阻害するための磁性体と
を備えることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項２】
前記一対の信号伝送用導体は、ケーブル内に設けられ、
前記シールド導体及び前記磁性体の形状は、筒状であり、
前記シールド導体及び前記磁性体は、前記ケーブルの外面を覆うように配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ。
【請求項３】
前記一対の信号伝送用導体は、ケーブル内に設けられ、
前記シールド導体及び前記磁性体の形状は、帯状であり、
前記シールド導体及び前記磁性体は、前記ケーブルの外面を覆うように前記ケーブルの外面に巻き付けられている
ことを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ。
【請求項４】
前記一対の信号伝送用導体は、基板の表面に設けられ、
前記シールド導体及び前記磁性体の形状は、板状あるいはシート状であり、
前記シールド導体及び前記磁性体は、絶縁体を介して前記基板の表面に積層されている
ことを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ。
【請求項５】
前記一対の信号伝送用導体は、基板の内部に設けられ、
前記シールド導体は、前記一対の信号伝送用導体を囲むように前記基板の内部に設けられ、
前記磁性体は、前記基板の表面に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ。
【請求項６】
前記磁性体における前記シールド導体としての第１のシールド導体の反対側に設けられた第２のシールド導体
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のノイズフィルタ。
【請求項７】
前記シールド導体は、前記一対の信号伝送用導体に生じるコモンモードノイズのリターン電流の伝送路となりうる他の導体と電気的に非接続状態である
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のノイズフィルタ。
【請求項８】
前記シールド導体は、前記一対の信号伝送用導体に生じるコモンモードノイズのリターン電流の伝送路となりうる他の導体と１箇所で電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のノイズフィルタ。
【請求項９】
前記シールド導体は、前記シールド導体における前記一対の信号伝送用導体の信号伝送方向の一端部及び他端部いずれか一方と中間部の１箇所以上とで、あるいは前記シールド導体における前記一対の信号伝送用導体の信号伝送方向の中間部の２箇所以上で、前記一対の信号伝送用導体に生じるコモンモードノイズのリターン電流の伝送路となりうる他の導体と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のノイズフィルタ。
【請求項１０】
互いに逆相の信号を伝送するための差動伝送線路をなす一対の信号伝送用導体と、
前記一対の信号伝送用導体を１本にまとめるケーブル外皮と、
前記一対の信号伝送用導体の周囲を囲むように設けられ、前記一対の信号伝送用導体を流れる電流により生じる磁界を遮断するシールド導体と、
前記一対の信号伝送用導体の周囲を囲むように設けられ、前記シールド導体を流れる電流により生じる磁界と相互作用して前記シールド導体を流れる電流を阻害するための磁性体と
を備えることを特徴とするノイズフィルタ付きケーブル。
【請求項１１】
前記シールド導体及び前記磁性体の形状は、筒状であり、
前記シールド導体及び前記磁性体は、前記ケーブル外皮の外面を覆うように配置されている
ことを特徴とする請求項１０記載のノイズフィルタ付きケーブル。
【請求項１２】
前記シールド導体及び前記磁性体の形状は、帯状であり、
前記シールド導体及び前記磁性体は、前記ケーブル外皮の外面を覆うように前記ケーブル外皮の外面に巻き付けられている
ことを特徴とする請求項１０記載のノイズフィルタ付きケーブル。
【請求項１３】
前記磁性体における前記シールド導体としての前記第１のシールド導体の反対側に設けられた第２のシールド導体
をさらに備えることを特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載のノイズフィルタ付きケーブル。
【請求項１４】
互いに逆相の信号を伝送するための差動伝送線路をなす一対の信号伝送用導体が設けられた基板と、
前記一対の信号伝送用導体の信号伝送方向に対する直交方向で前記一対の信号伝送用導体と重なるように前記一対の信号伝送用導体の近傍に設けられ、前記一対の信号伝送用導体を流れる電流により生じる磁界を遮断するシールド導体と、
前記シールド導体における前記一対の信号伝送用導体の反対側に設けられ、前記シールド導体を流れる電流により生じる磁界と相互作用し、前記シールド導体を流れる電流を阻害するための磁性体と
を備えることを特徴とするノイズフィルタ付きプリント配線板。
【請求項１５】
前記一対の信号伝送用導体は、前記基板の表面に設けられ、
前記シールド導体及び前記磁性体の形状は、板状あるいはシート状であり、
前記シールド導体及び前記磁性体は、絶縁体を介して前記基板の表面に積層されている
ことを特徴とする請求項１４記載のノイズフィルタ付きプリント配線板。
【請求項１６】
前記一対の信号伝送用導体及び前記シールド導体は、前記基板の内部に設けられ、
前記磁性体は、前記基板の表面における前記シールド導体の近傍に設けられている
ことを特徴とする請求項１４記載のノイズフィルタ付きプリント配線板。
【請求項１７】
前記シールド導体は、前記基板の内部に前記一対の信号伝送用導体を囲むように設けられている
ことを特徴とする請求項１６記載のノイズフィルタ付きプリント配線板。
【請求項１８】
前記シールド導体は、前記一対の信号伝送用導体を挟むように互いに間隔をおいて前記基板の内部で対向配置された一対のシールド導体であり、
前記一対のシールド導体は、複数のビアを介して互いに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１６記載のノイズフィルタ付きプリント配線板。
【請求項１９】
前記磁性体における前記シールド導体としての前記第１のシールド導体の反対側に設けられた第２のシールド導体
をさらに備えることを特徴とする請求項１４から請求項１８までのいずれか１項に記載のノイズフィルタ付きプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、差動信号伝送を行うための基板配線やケーブルを伝播する伝導ノイズを、磁性体材料を用いて抑制するノイズフィルタと、そのノイズフィルタを有するノイズフィルタ付きケーブル及びノイズフィルタ付きプリント配線板とに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、装置の動作に悪影響を与えるノイズには、外部に妨害を与える問題と、外部からのノイズで不具合を生じる問題とがある。外部からのノイズは、空間を伝わる放射ノイズと、ケーブルや基板配線等の導体を伝わる伝導ノイズとに大別される。また、放射ノイズは、装置内の信号配線や電源系と結合して、信号線や電源系の導体を伝わる伝導ノイズともなる。
【０００３】
このような伝導ノイズに対しては、抵抗Ｒ、インダクタＬ及びキャパシタＣ等を組み合わせて特定の周波数領域のノイズの伝導を抑制するような周波数分離型のフィルタが用いられる。また、近年では、磁性体材料をシート状に加工し、基板やケーブルに貼るだけで高い周波数のノイズを抑制するようなノイズ抑制シートやノイズ吸収シートと呼ばれるものが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、近年では、高速な信号伝送を行う方式として、差動伝送方式が多く用いられる。この差動伝送方式は、２本の導体を使用し、互いに逆相の信号を伝送して、受信側ではその差分をとることによって信号レベルを判定する方式である。この差動伝送方式では、導体１本当たりの振幅は小さくても差分とすることによって、大きな振幅差を得られることから、高速なスイッチングに有利である。
【０００５】
また、外来ノイズは、通常、２本の導体に同相で結合することから、差分をとることによって外来ノイズを打ち消すことが可能となるという利点を持つ。このような逆相／同相での伝播の違いは差動モード／コモンモード伝播と呼ばれ、この伝播モードの違いを利用したモード分離型のフィルタとしてコモンモードチョークコイルがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００４／０４５２６５号パンフレット
【特許文献２】特開平７−２９７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、信号の周波数帯域に比べ、ノイズの周波数帯域が高い周波数であることが多く、このように信号の周波数とノイズの周波数とが異なる場合には、上記のような従来の周波数分離型のフィルタが有効に働く。しかしながら、近年の装置の高速化により信号の周波数帯域が高くなり、信号の周波数帯域がノイズの周波数帯域と重なるようになってきている。このため、従来の周波数分離型のフィルタでは、ノイズだけでなく信号の伝送をも妨げてしまうという問題があった。
【０００８】
また、コモンモードチョークコイルのようなモード分離型のフィルタは、原理的にはノーマルモードの信号には影響を与えない。しかしながら、現実に存在するコモンモードチョークコイルは、高い周波数のノーマルモードの信号の伝送も妨げてしまうという問題があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができるノイズフィルタ、ノイズフィルタ付きケーブル、及びノイズフィルタ付きプリント配線板を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のノイズフィルタは、互いに逆相の信号を伝送するための一対の信号伝送用導体からなる差動伝送線路に設けられるものであって、前記一対の信号伝送用導体の信号伝送方向に対する直交方向で前記一対の信号伝送用導体と重なるように前記一対の信号伝送用導体の近傍に設けられ、前記一対の信号伝送用導体を流れる電流により生じる磁界を遮断するシールド導体と、前記シールド導体における前記一対の信号伝送用導体の反対側に設けられ、前記シールド導体を流れようとする電流により生じる磁界と相互作用し、前記シールド導体での電流の流れを阻害するための磁性体とを備えるものである。
【００１１】
この発明のノイズフィルタ付きケーブルは、互いに逆相の信号を伝送するための差動伝送線路をなす一対の信号伝送用導体と、前記一対の信号伝送用導体を１本にまとめるケーブル外皮と、前記一対の信号伝送用導体の周囲を囲むように設けられ、前記一対の信号伝送用導体を流れる電流により生じる磁界を遮断するシールド導体と、前記一対の信号伝送用導体の周囲を囲むように設けられ、前記シールド導体を流れる電流により生じる磁界と相互作用し、前記シールド導体での電流の流れを阻害するための磁性体とを備えるものである。
【００１２】
この発明のノイズフィルタ付きプリント配線板は、互いに逆相の信号を伝送するための差動伝送線路をなす一対の信号伝送用導体が設けられた基板と、前記一対の信号伝送用導体の信号伝送方向に対する直交方向で前記一対の信号伝送用導体と重なるように前記一対の信号伝送用導体の近傍に設けられ、前記一対の信号伝送用導体を流れる電流により生じる磁界を遮断するシールド導体と、前記シールド導体における前記一対の信号伝送用導体の反対側に設けられ、前記シールド導体を流れる電流により生じる磁界と相互作用し、前記シールド導体での電流の流れを阻害するための磁性体とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のノイズフィルタによれば、シールド導体が、一対の信号伝送用導体の信号伝送方向に対する直交方向で一対の信号伝送用導体と重なるように一対の信号伝送用導体の近傍に設けられ、磁性体が、シールド導体における一対の信号伝送用導体の反対側に設けられているので、差動信号の磁界については磁性体との相互作用が生じず、コモンモードノイズについてはそのリターン電流がシールド導体の外面を流れようとすることで生じる磁界と磁性体とで相互作用が生じ、リターン電流の流れが阻害されることにより、高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができる。
【００１４】
この発明のノイズフィルタ付きケーブルによれば、シールド導体が、一対の信号伝送用導体の周囲を囲むように設けられ、磁性体が、シールド導体における一対の信号伝送用導体の反対側に一対の信号伝送用導体の周囲を囲むように設けられているので、差動信号の磁界については磁性体との相互作用が生じず、コモンモードノイズについてはそのリターン電流がシールド導体の外面を流れようとすることで生じる磁界と磁性体とで相互作用が生じ、リターン電流の流れが阻害されることにより、高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができる。
【００１５】
この発明のノイズフィルタ付きプリント配線板によれば、シールド導体が、一対の信号伝送用導体の信号伝送方向に対する直交方向で一対の信号伝送用導体と重なるように一対の信号伝送用導体の近傍に設けられ、磁性体が、シールド導体における一対の信号伝送用導体の反対側に設けられているので、差動信号の磁界については磁性体との相互作用が生じず、コモンモードノイズについてはそのリターン電流がシールド導体の外面を流れようとすることで生じる磁界と磁性体とで相互作用が生じ、リターン電流の流れが阻害されることにより、高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１によるノイズフィルタ付きケーブルを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるノイズフィルタ付きケーブルの他の例を示す斜視図である。
【図３】信号伝送特性の測定の際の被測定物を模式的に示す構成図である。
【図４】図３の被測定物のコモンモード信号及び差動モード信号の通過特性についてのネットワークアナライザによる測定結果を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態１によるノイズフィルタ付きケーブルの他の例を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるケーブル用のノイズフィルタを示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。
【図９】図８のプリント配線板を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。
【図１１】図１０のプリント配線板を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態５によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。
【図１３】図１２のプリント配線板を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタ付きケーブルを示す斜視図である。
図１において、ケーブル１は、一対の導体（信号伝送用導体）２Ａ，２Ｂと、導体２Ａ，２Ｂのぞれぞれの外周を覆う誘電体３Ａ，３Ｂと、導体２Ａ，２Ｂを１本のケーブル状にまとめるケーブル外皮４とを有している。導体２Ａ，２Ｂは、互いに逆位相の信号を伝送するための差動伝送線路２をなしている。
【００１８】
ケーブル外皮４には、その長手方向の一定範囲を囲むようにノイズフィルタ５が設けられている。ノイズフィルタ５は、磁性体粉末と結合剤とからなる筒状の複合磁性体（磁性体）６と、複合磁性体６の内周面に貼り付けられた筒状でかつシート状のシールド導体７とを有している。
【００１９】
また、図１の符号８は、コモンモードノイズのリターン電流の伝送路となりうる他の導体としてのグランドである。シールド導体７は、グランド８から間隔をおいて配置されており、グランド８との接続を持っておらず、グランド８と電気的に非接続状態となっている。
【００２０】
ここで、図１には、シールド導体７がグランド８と接続を持たない構造を示したが、図２に示すように、導体９を介して、シールド導体７の１点のみでグランド８と接続してもよい。なお、図２では、シールド導体７の一端部でグランド８と接続されているが、接続箇所は端部に限るものではない。また、シールド導体７の両端でグランド８に接続しなければ、２点以上（一端部及び中間部１箇所以上、あるいは中間部２箇所以上）でグランド８に接続してもよい。
【００２１】
次に、動作について説明する。ケーブル１の２本の導体２Ａ，２Ｂは、２本で１ペアとなり、互いに逆位相の信号を乗せて差動伝送を行う。このような伝送モードは、差動モード（又はノーマルモード）の伝送と呼ばれ、互いに他方の導体をリターン経路として、２本の導体２Ａ，２Ｂだけで信号が伝送される。
【００２２】
また、ケーブル１には、外部から放射ノイズ等の影響を受けて伝導するノイズが生じることがある。このようなノイズは、ケーブル１の中にある導体２Ａ，２Ｂに同位相で伝わる。このような伝送モードは、コモンモードの伝送と呼ばれ、一般的に、大地や装置筐体等、ケーブル１の周辺に存在する導体（グランド８）をリターン経路として伝わる。
【００２３】
複合磁性体６は、近傍の高周波電流に対して、その電流により生じる磁界と作用し、磁気的な損失により高周波電流を熱に変えて吸収する性質を持つ。このような性質により、複合磁性体６は、低周波電流を通し、高周波電流を吸収する吸収型のローパスフィルタとして働く。なお、複合磁性体６には、シート状に加工され、基板やケーブルに貼り付けて使用するノイズ抑制シート、又はノイズ吸収シート等として利用される公知の磁性体材料と同様のものを用いることができる。
【００２４】
次に、シールド導体７がない場合の構成について説明する。前述したように複合磁性体６は、低周波を通し、高周波を吸収する周波数分離型のフィルタとして働くので、一般に高周波であるノイズの伝導を抑制する効果を持つ。しかしながら、近年の通信の高速化によりケーブル１で伝送される信号も高周波となっており、この場合には信号の伝送も妨げられてしまう。
【００２５】
これに対して、シールド導体７を複合磁性体６の内側に設けた構成では、シールド導体７がケーブル１を囲うシールドのように働き、２本の導体２Ａ，２Ｂを流れる差動信号により生じる磁界はシールド導体７の内側に閉じ込められる。この結果、差動信号は、複合磁性体６の影響を受けずに、そのまま通過する。
【００２６】
また、導体２Ａ，２Ｂを流れるコモンモードノイズの磁界についてもシールド導体７の内側に閉じ込められる。この際に、コモンモードノイズのリターン電流がシールド導体７の内面を流れ、シールド導体７はグランド８との接続を持たないため、シールド導体７の外面にリターン電流が回りこみ、これにより生じる磁界が複合磁性体６に作用する。そして、リターン電流が複合磁性体６に吸収され、シールド導体７の内面のリターン電流も流れられなくなり、結果的にコモンモードノイズの伝播が抑制されることになる。
【００２７】
次に、実施の形態１のノイズフィルタ５を用いたケーブルの信号伝送特性の測定結果について説明する。図３は、信号伝送特性の測定の際の被測定物を模式的に示す構成図である。この図３に示す被測定物は、ケーブルシールド（シールド導体）付きのＴｗｉｎｎａｘケーブル（２本の導体をひとまとめにした差動伝送用ケーブル）の表面に、市販のノイズ抑制シートを巻き付けたものである。また、ケーブル長は１０ｃｍであり、ノイズ抑制シートとしては、ＢＵＳＴＥＲＡＩＤ（バスタレイド：登録商標）−Ｒ４Ｎを用いたものである。
【００２８】
図４は、図３の被測定物のコモンモード信号及び差動モード信号の通過特性についてのネットワークアナライザによる測定結果を示すグラフである。図４（ａ）に示すように、コモンモード信号は、ケーブルシールドが両端で接地されない限り、ケーブルシールドを用いていても、ケーブルシールドを用いない場合と同等の抑制効果が生じていることが分かる。また、図４（ｂ）に示すように、差動モード信号については、ケーブルシールドを用いていない構成で１ＧＨｚ以上の帯域で大きく通過量が減衰しているが、ケーブルシールドを用いた構成では、接地状態によらずに通過量の損失が改善されていることが分かる。
【００２９】
従って、上記のような実施の形態１によれば、シールド導体７が、導体２Ａ，２Ｂの周囲を囲むように設けられ、複合磁性体６が、シールド導体７における導体２Ａ，２Ｂの反対側に導体２Ａ，２Ｂの周囲を囲むように設けられている。この構成により、差動信号の磁界については複合磁性体６との相互作用が生じず、コモンモードノイズについてはそのリターン電流がシールド導体７の外面を流れようとすることで生じる磁界と複合磁性体６とで相互作用が生じ、リターン電流の流れが阻害される。これにより、高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができる。
【００３０】
なお、実施の形態１において、図５に示すように、複合磁性体６の内側の第１のシールド導体７Ａだけでなく、複合磁性体６の外側にも筒状でかつシート状の第２のシールド導体７Ｂを貼り付けるようにしてもよい。
【００３１】
また、実施の形態１において、シールド導体７には、隙間のないシート状だけでなく、細い導体線を編みこんだ編組状（メッシュ状）のものを用いてもよい。
【００３２】
さらに、実施の形態１では、磁性体粉末と結合剤等から構成される複合磁性体６を用いたが、この複合磁性体６に代えて、フェライトコアを用いてもよい。
【００３３】
また、図６（ａ）に示すように、複合磁性体を帯状（又はシート状）にして磁性体シート１２とし、その磁性体シート１２の片面のみに帯状（又はシート状）のシールド導体７を貼り付けてノイズフィルタ１１を構成してもよい。この他に、図６（ｂ）に示すように、磁性体シート１２の両面に帯状（又はシート状）のシールド導体１３Ａ，１３Ｂを貼り付けて、ノイズフィルタ１１を構成してもよい。これらの場合、シールド導体１３又はシールド導体１３Ａを内側にして、ケーブル外皮の外面を覆うようにノイズフィルタ１１を巻き付ければよい。
【００３４】
実施の形態２．
実施の形態１では、ノイズフィルタ付きケーブルについて説明した。これに対して、実施の形態２では、ノイズフィルタ付きプリント配線板について説明する。図７は、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。なお、図７（ａ）は、プリント配線板２１を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢示Ａの向きでプリント配線板２１を見た状態を示す構成図である。
【００３５】
図７において、プリント配線板２１は、誘電体基板２２と、誘電体基板２２に形成されたプリント配線（図示せず）とを有している。また、誘電体基板２２の表面には、一対の導体（信号伝送用導体）２３Ａ，２３Ｂが設けられている。導体２３Ａ，２３Ｂは、互いに間隔をおいて平行に配置されている。また、導体２３Ａ，２３Ｂは、互いに逆位相の信号を伝送するための差動伝送線路２３をなしている。
【００３６】
誘電体基板２２の表面（上面）には、絶縁材２４、シールド導体２５及び複合磁性体２６が、導体２３Ａ，２３Ｂの一部を覆うように積層されている。絶縁材２４の形状は、シート状（又は板状）である。また、絶縁材２４は、シールド導体２５と導体２３Ａ，２３Ｂとの短絡を防止する。シールド導体２５の形状は、シート状（又は板状）である。複合磁性体２６は、磁性体粉末と結合剤とから構成されている。また、複合磁性体２６の形状は、シート状（又は板状）である。絶縁材２４、シールド導体２５及び複合磁性体２６は、３層構造のシート状のノイズフィルタ２７を構成している。
【００３７】
ここで、プリント配線板２１の内部、又はプリント配線板２１の周辺には、コモンモードノイズのリターン電流が流れるグランド（図示せず）が存在するが、シールド導体２５は、グランドと電気的に非接続状態となっている。
【００３８】
次に、実施の形態２の動作について説明する。導体２３Ａ，２３Ｂは、２本で１ペアとなり、互いに逆位相の信号を乗せて差動伝送を行う。このような伝送モードは、差動モード（又はノーマルモード）の伝送と呼ばれ、互いに他方の導体をリターン経路として、２本の導体２３Ａ，２３Ｂだけで信号伝送が可能である。
【００３９】
また、導体２３Ａ，２３Ｂには、外部から放射ノイズ等の影響を受けて伝導するノイズが生じることがある。このようなノイズは、導体２３Ａ，２３Ｂに同位相で伝わってゆく。このような伝送モードは、コモンモードの伝送と呼ばれ、誘電体基板２２の内部のグランド層や、装置筐体、大地等、周辺に存在する導体をリターン経路として伝わる。
【００４０】
複合磁性体２６は、磁性体粉末と結合剤等から構成され、近傍の高周波電流に対し、電流により生じる磁界と作用し、磁気的な損失により高周波電流を熱に変えて吸収する性質を持ち、低周波電流を通し、高周波電流を吸収する吸収型のローパスフィルタとして働く。このような複合磁性体２６は、シート状に加工され、基板やケーブルに貼り付けて使用する公知のノイズ抑制シートやノイズ吸収シート等として利用される磁性体材料と同等の磁性体材料を用いることができる。
【００４１】
次に、シールド導体２５がない場合の構成について説明する。前述したように複合磁性体２６は、低周波を通し、高周波を吸収する周波数分離型のフィルタとして働くので、一般に高周波であるノイズの伝導を抑制する効果を持つ。しかしながら、近年の通信の高速化により差動伝送線路２３で伝送される信号も高周波となっており、この場合には信号の伝送も妨げられてしまう。
【００４２】
ここで、シールド導体２５を複合磁性体２６と導体２３Ａ，２３Ｂとの間に設けると、シールド導体２５は、導体２３Ａ，２３Ｂを覆うシールドのように働き、導体２３Ａ，２３Ｂを流れる差動信号により生じる磁界は、複合磁性体２６に作用せず、差動信号はそのまま通過する。
【００４３】
また、導体２３Ａ，２３Ｂを流れるコモンモードノイズの磁界についてもシールド導体２５の下側に閉じ込められるが、この際に、コモンモードノイズのリターン電流がシールド導体２５の下面を流れ、さらに、シールド導体２５の上面にリターン電流が回りこみ、これにより生じる磁界が複合磁性体２６に作用する。そして、リターン電流が複合磁性体２６に吸収され、シールド導体２５の下面のリターン電流も流れられなくなり、結果的にコモンモードノイズの伝播が抑制されることになる。
【００４４】
上記のような実施の形態２によれば、シールド導体２５が、導体２３Ａ，２３Ｂの信号伝送方向に対する直交方向で導体２３Ａ，２３Ｂと重なるように導体２３Ａ，２３Ｂの近傍に設けられ、複合磁性体２６が、シールド導体２５における導体２３Ａ，２３Ｂの反対側に設けられている。この構成により、差動信号の磁界については複合磁性体２６との相互作用が生じず、コモンモードノイズについてはそのリターン電流がシールド導体２５の外面を流れようとすることで生じる磁界と複合磁性体２６とで相互作用が生じ、リターン電流の流れが阻害されることにより、高い周波数での差動モードの信号伝送への影響を抑えて、コモンモードノイズを除去することができる。
【００４５】
なお、実施の形態２では、図７の導体２３Ａ，２３Ｂが誘電体基板２２の表面に設けられていたが、導体２３Ａ，２３Ｂが誘電体基板２２の内部（内層）に設けてもよい。また、実施の形態２において、導体２３Ａ，２３Ｂの周辺に他の配線があってもよい。さらに、実施の形態２では、シールド導体２５はグランドとの接続を持たないようにしたが、導体２３Ａ，２３Ｂの信号伝送方向（長手方向）の両端でグランドと接続しなければ、１点又は複数点でグランドと接続してもよい。
【００４６】
また、実施の形態２では、絶縁材２４の下面と誘電体基板２２の表面とが接していたが、絶縁材２４が導体２３Ａ，２３Ｂとシールド導体２５との絶縁状態を保つ構成であれば、絶縁材２４の下面と誘電体基板２２の表面との間に中空領域が形成されていてもよい。
【００４７】
さらに、実施の形態２では、絶縁材２４、シールド導体２５及び複合磁性体２６が３層構造のシート状のノイズフィルタ２７を構成していた。しかしながら、この例に限定するものではなく、複合磁性体の上面及び下面の一方の面に第１のシールド導体を設け、その他方の面に第２のシールド導体を設けて、４層構造のシート状のノイズフィルタを構成してもよい。
【００４８】
実施の形態３．
実施の形態２では、誘電体基板２２の表面に導体２３Ａ，２３Ｂが設けられたプリント配線板について説明した。これに対して、実施の形態３では、誘電体基板３２の内部（内層）に３３Ａ，３３Ｂが設けられたプリント配線板について説明する。
【００４９】
図８は、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。図９は、図８のプリント配線板３１を示す構成図である。なお、図９（ａ）は、図８の矢示Ｂの向きでプリント配線板３１を見た状態を示し、図９（ｂ）は、図８の矢示Ｃの向きでプリント配線板３１を見た状態を示す。
【００５０】
図８，９において、プリント配線板３１は、誘電体基板３２と、誘電体基板３２に形成されたプリント配線（図示せず）とを有している。誘電体基板３２の内部（内層）には、一対の導体（信号伝送用導体）３３Ａ，３３Ｂ、及びシールド導体３４が設けられている。導体３３Ａ，３３Ｂは、互いに間隔をおいて平行に配置されている。また、導体３３Ａ，３３Ｂは、互いに逆位相の信号を伝送するための差動伝送線路３３をなしている。
【００５１】
シールド導体３４の形状は、筒状でかつ断面ロ字状である。また、シールド導体３４は、導体３３Ａ，３３Ｂの信号伝送方向（長手方向）の一定範囲を囲むように配置されている。誘電体基板３２の上面には、シート状（又は板状）の複合磁性体３５が設けられている。複合磁性体３５は、誘電体基板３２の厚さ方向でシールド導体３４と重なるように配置されている。シールド導体３４及び複合磁性体３５は、ノイズフィルタ３６を構成している。
【００５２】
ここで、誘電体基板３２の内部、又は誘電体基板３２の周辺には、コモンモードノイズのリターン電流が流れるグランド（図示せず）が存在するが、シールド導体３４は、グランドと電気的に非接続状態となっている。
【００５３】
次に、動作について説明する。導体３３Ａ，３３Ｂで伝送される差動モードの信号と、コモンモードノイズとの伝播の動作、及び複合磁性体３５が、低周波電流を通し、高周波電流を吸収する吸収型のローパスフィルタとして働く動作は、実施の形態２と同様である。ここでは、実施の形態２との違いを中心に説明する。
【００５４】
まず、シールド導体３４がない場合の構成について説明する。前述したように複合磁性体３５は、高周波を吸収する周波数分離型のフィルタであるので、導体３３Ａ，３３Ｂで伝送される信号が高速になると、信号の伝送も妨げられてしまう。
【００５５】
次に、シールド導体３４を用いた場合の構成について説明する。シールド導体３４は、導体３３Ａ，３３Ｂを覆うシールドのように働き、導体３３Ａ，３３Ｂを流れる差動信号により生じる磁界は、複合磁性体３５に作用せず、差動信号はそのまま通過する。
【００５６】
また、導体３３Ａ，３３Ｂを流れるコモンモードノイズの磁界についても、シールド導体３４の内側に閉じ込められるが、この際に、コモンモードノイズのリターン電流がシールド導体３４の内面を流れ、さらに、シールド導体３４の外面にリターン電流が回りこみ、これにより生じる磁界が複合磁性体３５に作用する。そして、リターン電流が複合磁性体３５に吸収され、シールド導体３４の内面のリターン電流も流れられなくなり、結果的にコモンモードノイズの伝播が抑制されることになる。
【００５７】
上記のような実施の形態３によれば、筒状のシールド導体３４を誘電体基板３２の内部に設けた構成であっても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、実施の形態３では、シールド導体３４は、グランドとの接続を持たないようにしたが、導体３３Ａ，３３Ｂの長手方向の両端でグランドと接続しなければ、１点又は複数点でグランドと接続してもよい。
【００５９】
実施の形態４．
実施の形態３では、筒状のシールド導体３４を用いたプリント配線板について説明した。これに対して、実施の形態４では、板状（層状）のシールド導体４４を用いたプリント配線板について説明する。
【００６０】
図１０は、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。図１１は、図１０のプリント配線板４１を示す構成図である。なお、図１１（ａ）は、図１０の矢示Ｄの向きでプリント配線板４１を見た状態を示し、図１１（ｂ）は、図１０の矢示Ｅの向きでプリント配線板４１を見た状態を示す。
【００６１】
図１０，１１において、プリント配線板４１は、誘電体基板４２と、誘電体基板４２に形成されたプリント配線（図示せず）とを有している。誘電体基板４２の内部（内層）には、一対の導体（信号伝送用導体）４３Ａ，４３Ｂ、及びシールド導体４４が設けられている。導体４３Ａ，４３Ｂは、互いに間隔をおいて平行に配置されている。また、導体４３Ａ，４３Ｂは、互いに逆位相の信号を伝送するための差動伝送線路４３をなしている。
【００６２】
シールド導体４４の形状は、板状（又は層状）である。また、シールド導体４４は、導体４３Ａ，４３Ｂの信号伝送方向に対する直交方向で導体４３Ａ，４３Ｂと重なるように、導体４３Ａ，４３Ｂの近傍に配置されている。誘電体基板４２の上面には、シート状（又は板状）の複合磁性体４５が設けられている。複合磁性体４５は、誘電体基板４２の厚さ方向でシールド導体４４と重なるように配置されている。シールド導体４４及び複合磁性体４５は、ノイズフィルタ４６を構成している。
【００６３】
ここで、誘電体基板４２の内部、又は誘電体基板４２の周辺には、コモンモードノイズのリターン電流が流れるグランド（図示せず）が存在するが、シールド導体４４は、グランドと電気的に非接続状態となっている。
【００６４】
次に、動作について説明する。導体４３Ａ，４３Ｂで伝送される差動モードの信号と、コモンモードノイズとの伝播の動作、及び複合磁性体４５が、低周波電流を通し、高周波電流を吸収する吸収型のローパスフィルタとして働く動作は、実施の形態２と同様である。ここでは、実施の形態２との違いを中心に説明する。
【００６５】
まず、シールド導体４４がない場合の構成について説明する。複合磁性体４５は、実施の形態２，３と同様に、高周波を吸収する周波数分離型のフィルタであるので、導体４３Ａ，４３Ｂで伝送される信号が高速になると、信号の伝送も妨げられてしまう。
【００６６】
次に、シールド導体４４を用いた場合の構成について説明する。シールド導体４４は、導体４３Ａ，４３Ｂを流れる電流により生じる磁界を遮断するように働き、導体４３Ａ，４３Ｂを流れる差動信号により生じる磁界は、複合磁性体４５にほとんど作用せず、差動信号は概ねそのまま通過する。
【００６７】
また、導体４３Ａ，４３Ｂを流れるコモンモードノイズの磁界についても、シールド導体４４との間に集中するが、この際に、コモンモードノイズのリターン電流がシールド導体４４の下面を流れ、さらに、シールド導体４４の上面にリターン電流が回りこみ、これにより生じる磁界が複合磁性体４５に作用する。そして、リターン電流が複合磁性体４５に吸収され、シールド導体４４の下面のリターン電流も流れられなくなり、結果的にコモンモードノイズの伝播が抑制されることになる。
【００６８】
上記のような実施の形態４によれば、板状のシールド導体４４を誘電体基板４２の内部に設けた構成であっても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
なお、実施の形態４では、導体４３Ａ，４３Ｂの上側のみにシールド導体４４及び複合磁性体４５が設けられていた。しかしながら、この例に限定するものではなく、導体４３Ａ，４３Ｂの下側にもシールド導体及び複合磁性体を設けてもよい。
【００７０】
また、実施の形態４では、シールド導体４４がグランドとの接続を持たないようにしたが、導体４３Ａ，４３Ｂの長手方向の両端でグランドと接続しなければ、１点又は複数点でグランドと接続してもよい。
【００７１】
実施の形態５．
実施の形態３では、筒状でかつ断面ロ字状のシールド導体３４が設けられたプリント配線板について説明した。これに対して、実施の形態５では、一対の板状のシールド導体５３Ａ，５３Ｂと複数のビア５５とが設けられたプリント配線板について説明する。
【００７２】
図１２は、この発明の実施の形態５によるノイズフィルタ付きプリント配線板を示す斜視図である。図１３は、図１２のプリント配線板５１を示す構成図である。なお、図１３（ａ）は、図１２の矢示Ｆの向きでプリント配線板５１を見た状態を示し、図１３（ｂ）は、図１２の矢示Ｇの向きでプリント配線板５１を見た状態を示す。
【００７３】
図１２，１３において、プリント配線板５１は、誘電体基板５２と、誘電体基板５２に形成されたプリント配線（図示せず）とを有している。誘電体基板５２の内部（内層）には、一対の導体（信号伝送用導体）５３Ａ，５３Ｂ、一対のシールド導体５４Ａ，５４Ｂ、及び複数のビア５５が設けられている。導体５３Ａ，５３Ｂは、互いに間隔をおいて平行に配置されている。また、導体５３Ａ，５３Ｂは、互いに逆位相の信号を伝送するための差動伝送線路５３をなしている。
【００７４】
シールド導体５４Ａ，５４Ｂの形状は、板状である。また、シールド導体５４Ａ，５４Ｂは、導体５３Ａ，５３Ｂの信号伝送方向に対する直交方向で導体５３Ａ，５３Ｂと重なるように、導体５３Ａ，５３Ｂの信号伝送方向（長手方向）の一定範囲の近傍に配置されている。また、シールド導体５４Ａ，５４Ｂは、導体５３Ａ，５３Ｂを挟むように、互いに間隔をおいて対向配置されている。
【００７５】
複数のビア５５は、例えば円柱状の導体や、スルーホール等である。また、複数のビア５５は、導体５３Ａ，５３Ｂの両側で、導体５３Ａ，５３Ｂの長手方向に間隔をおいて並べられている。また、複数のビア５５は、シールド導体５４Ａ，５４Ｂを電気的に接続している。
【００７６】
誘電体基板５２の上面には、シート状（又は板状）の複合磁性体５６が貼り付けられている。複合磁性体５６は、誘電体基板５２の厚さ方向でシールド導体５４Ａと重なるように配置されている。シールド導体５４Ａ，５４Ｂ、複数のビア５５、及び複合磁性体５６は、ノイズフィルタ５７を構成している。
【００７７】
ここで、誘電体基板５２の内部、又は誘電体基板５２の周辺には、コモンモードノイズのリターン電流が流れるグランド（図示せず）が存在するが、シールド導体５４Ａ，５４Ｂ、及び複数のビア５５は、グランドと電気的に非接続状態となっている。
【００７８】
次に、動作について説明する。導体５３Ａ，５３Ｂで伝送される差動モードの信号と、コモンモードノイズとの伝播の動作、及び複合磁性体５６が、低周波電流を通し、高周波電流を吸収する吸収型のローパスフィルタとして働く動作は、実施の形態２と同様である。ここでは、実施の形態２との違いを中心に説明する。
【００７９】
まず、シールド導体５４Ａ，５４Ｂ、及び複数のビア５５がない場合の構成について説明する。複合磁性体５６は、実施の形態２，３と同様に、高周波を吸収する周波数分離型のフィルタであるので、導体５３Ａ，５３Ｂで伝送される信号が高速になると、信号の伝送も妨げられてしまう。
【００８０】
次に、シールド導体５４Ａ，５４Ｂ、及び複数のビア５５を用いた場合の構成について説明する。シールド導体５４Ａ，５４Ｂは、導体５３Ａ，５３Ｂを流れる電流により生じる磁界を遮断し、導体５３Ａ，５３Ｂを流れる差動信号により生じる磁界は、複合磁性体５６にほとんど作用せず、差動信号は概ねそのまま通過する。
【００８１】
また、導体５３Ａ，５３Ｂを流れるコモンモードノイズの磁界についても、シールド導体５４Ａ，５４Ｂ間に集中するが、この際に、コモンモードノイズのリターン電流がシールド導体５４Ａの下面を流れ、さらに、シールド導体５４Ａの上面にリターン電流が回りこみ、これにより生じる磁界が複合磁性体５６に作用する。そして、リターン電流が複合磁性体５６に吸収され、シールド導体５４Ａの下面のリターン電流も流れられなくなり、結果的にコモンモードノイズの伝播が抑制されることになる。
【００８２】
上記のような実施の形態５によれば、一対のシールド導体５４Ａ，５４Ｂと複数のビア５５とを用いた構成であっても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
なお、実施の形態５では、誘電体基板５２の上面のみに複合磁性体５６を設けた構成について説明した。しかしながら、この例に限定するものではなく、誘電体基板の上面及び下面の両面に複合磁性体を設けてもよい。
【００８４】
また、実施の形態５では、シールド導体５４Ａ，５４Ｂ、及び複数のビア５５がグランドとの接続を持たないようにしたが、導体５３Ａ，５３Ｂの長手方向の両端でグランドと接続しなければ、１点又は複数点でグランドと接続してもよい。
【００８５】
さらに、実施の形態３〜５において、複合磁性体３５，４５，５６の上面に板状又はシート状の第２のシールド導体を設けてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  ケーブル、２  差動伝送線路、２Ａ，２Ｂ  導体（信号伝送用導体）、３Ａ，３Ｂ  誘電体、４  ケーブル外皮、５  ノイズフィルタ、６  複合磁性体、７  シールド導体、７Ａ  第１のシールド導体、７Ｂ  第２のシールド導体、８  グランド、１１  ノイズフィルタ、１２  磁性体シート、１３Ａ，１３Ｂ  シールド導体、２１  プリント配線板、２２  誘電体基板、２３  差動伝送線路、２３Ａ，２３Ｂ  導体（信号伝送用導体）、２４  絶縁材、２５  シールド導体、２６  複合磁性体、２７  ノイズフィルタ、３１  プリント配線板、３２  誘電体基板、３３  差動伝送線路、３３Ａ，３３Ｂ  導体（信号伝送用導体）、３４  シールド導体、３５  複合磁性体、３６  ノイズフィルタ、４１  プリント配線板、４２  誘電体基板、４３  差動伝送線路、４３Ａ，４３Ｂ  導体（信号伝送用導体）、４４  シールド導体、４５  複合磁性体、４６  ノイズフィルタ、５１  プリント配線板、５２  誘電体基板、５３Ａ，５３Ｂ  導体（信号伝送用導体）、５３  差動伝送線路、５４Ａ，５４Ｂ  シールド導体、５５  ビア、５６  複合磁性体、５７  ノイズフィルタ。
【図１】
2012064777.tif 000003
【図２】
2012064777.tif 000004
【図３】
2012064777.tif 000005
【図４】
2012064777.tif 000006
【図５】
2012064777.tif 000007
【図６】
2012064777.tif 000008
【図７】
2012064777.tif 000009
【図８】
2012064777.tif 000010
【図９】
2012064777.tif 000011
【図１０】
2012064777.tif 000012
【図１１】
2012064777.tif 000013
【図１２】
2012064777.tif 000014
【図１３】
2012064777.tif 000015