(57)【要約】【課題】容易に小型化できること。【解決手段】チョークコイル１００は、入出力端子間に設けられ、コイル状に巻回されたコイルパターン１０１と、コイルパターン１０１の内部空間に配置される磁気バンドギャップ１０２とを有する。磁気バンドギャップ１０２は、内部空間の面積を分割する複数のランド１１２ａを接続片１１２ｂで接続してなるランドパターン１１２と、ランドパターン１１２に所定間隔離れ重ねて配置され、導電体パターン１２２ａを蛇行させて環状に形成したメアンダパターン１２２と、を備える。【選択図】図１
2016092160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力端子間に設けられ、コイル状に巻回されたコイルパターンと、
前記コイルパターンの内部空間に配置される磁気バンドギャップとを有し、
前記磁気バンドギャップは、
前記内部空間の面積を分割する複数のランドを接続片で接続してなるランドパターンと、
前記ランドパターンに所定間隔離れ重ねて配置され、導電体パターンを蛇行させて環状に形成したメアンダパターンと、
を備えたことを特徴とするチョークコイル。
【請求項２】
前記導電体パターンと、前記磁気バンドギャップの前記ランドパターンおよび前記メアンダパターンとの間に、それぞれ所定の誘電率を有する基材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル。
【請求項３】
前記基材は、多層のプリント基板であり、
前記コイルパターンは、前記プリント基板の上部層と下部層にそれぞれ形成した複数の導電体パターンと、前記上部層および前記下部層の複数の各導電体パターンの同一位置の両端部を接続するビアと、からなり、
前記磁気バンドギャップの前記ランドパターンと前記メアンダパターンは、前記プリント基板の中間層のうち異なる層にそれぞれ形成した導電体パターンからなることを特徴とする請求項２に記載のチョークコイル。
【請求項４】
前記基材は、多層のプリント基板であり、
前記コイルパターンは、前記プリント基板の上部層と下部層の面内にそれぞれ１本ずつ形成したスパイラル状の導電体パターンと、前記上部層および前記下部層の導電体パターンの端部を接続するビアと、からなり、
前記磁気バンドギャップは、前記プリント基板の中間層に形成した導電体パターンからなることを特徴とする請求項２に記載のチョークコイル。
【請求項５】
前記プリント基板上に形成された前記コイルパターンの幅または全長に基づき所定の共振周波数を得ることを特徴とする請求項３または４に記載のチョークコイル。
【請求項６】
前記プリント基板の複数の中間層に、それぞれ異なる共振周波数を有する前記磁気バンドギャップを設けたことを特徴とする請求項５に記載のチョークコイル。
【請求項７】
所定の電子回路が搭載される多層のプリント基板の一部の領域に、複数の層を用いて前記導電体パターンと前記磁気バンドギャップを設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載のチョークコイル。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載されたチョークコイルを備えたことを特徴とするバイアスＴ回路。
【請求項９】
請求項８に記載されたバイアスＴ回路を備えたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョークコイルと、このチョークコイルを備えたバイアスＴ回路および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）では、信号（ＡＣ）と電源（ＤＣ）が重畳して伝送され、これら信号と電源の重畳および分離には、バイアスＴ回路を備えた通信装置が用いられる。例えば、ＰＬＣの通信装置を自動車に設けることにより、自動車と携帯電話端末との間の通信と同時に携帯電話端末に対する電源供給を行うことができる。
【０００３】
通信装置を小型化するためには、バイアスＴ回路で用いられるＤＣカットコンデンサや高周波信号を減衰するチョークコイルの小型化が必要となる。デバイスの小型化にメタマテリアル技術が利用されている。例えば、メタマテリアル技術により大きなインダクタンスを得るＬＨ伝送線路や、ノード間に直列キャパシタと並列インダクタをメタマテリアルで構成したフィルタがある（例えば、下記特許文献１、２参照。）。また、誘電体と導電体からなるプリント基板上にＥＢＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｂａｎｄ  Ｇａｐ）構造のキャパシタを構成した電磁バンドギャップ構造素子がある（例えば、下記特許文献３、４参照。）。また、スパイラル形状の平面型インダクタンス素子を電磁バンドギャップ素子により形成した電磁バンドギャップ構造素子がある（例えば、下記特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５０７３２１号公報
【特許文献２】特開２００６−２２２９７１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７１９００号公報
【特許文献４】特開２０１０−１０１８３号公報
【特許文献５】国際公開第２００９／０８２００３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のチョークコイルは、メタマテリアル技術を利用しても、所定のインダクタンスやキャパシタンス（容量）を得るためのスペースを必要とし、さらなる小型化が行えなかった。また、チョークコイルを搭載するバイアスＴ回路や通信装置において広帯域な通信の周波数帯域を得るためには、高周波から低周波までの周波数帯域でチップ素子のチョークコイルをプリント基板上に複数搭載する必要があり、小型化できなかった。
【０００６】
一つの側面では、本発明は、容易に小型化できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの案では、チョークコイルは、入出力端子間に設けられ、コイル状に巻回されたコイルパターンと、前記コイルパターンの内部空間に配置される磁気バンドギャップとを有し、前記磁気バンドギャップは、前記内部空間の面積を分割する複数のランドを接続片で接続してなるランドパターンと、前記ランドパターンに所定間隔離れ重ねて配置され、導電体パターンを蛇行させて環状に形成したメアンダパターンと、を備えたことを要件とする。
【発明の効果】
【０００８】
一つの実施の形態によれば、容易に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかるチョークコイルの構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である（上部層）。
【図３】図３は、実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である（中間層）。
【図４】図４は、実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である（中間層）。
【図５】図５は、実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である（下部層）。
【図６】図６は、実施の形態にかかるチョークコイルのＥＢＧパターンの位置関係を示す平面図である。
【図７】図７は、実施の形態にかかるチョークコイルの各層間の電気的特性を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態にかかるチョークコイルの等価回路を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態にかかるチョークコイルのＥＢＧによる磁気バンドギャップの作用を説明する図である。
【図１０】図１０は、ＥＢＧを設けない場合の磁気作用を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態にかかるＣＲＬＨのモデル例と特性を示す図表である。
【図１２】図１２は、実施の形態にかかるチョークコイルの周波数特性を示す図表である。
【図１３】図１３は、実施の形態にかかるＥＢＧのサイズ別の周波数特性を示す図表である。
【図１４】図１４は、実施の形態にかかるチョークコイルを備えたプリント基板の構成例を示す側面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態にかかるチョークコイルとチップコイルを組み合わせた周波数特性を示す図表である。
【図１６】図１６は、他の実施の形態にかかるチョークコイルの構成例を示す斜視図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、他の実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である（その１）。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、他の実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である（その２）。
【図１８】図１８は、実施の形態にかかるチョークコイルを備えたバイアスＴ回路を示す回路図である。
【図１９】図１９は、実施の形態のチョークコイルを有するバイアスＴ回路を備えた通信装置の構成例を示す回路図である。
【図２０】図２０は、実施の形態のチョークコイルを有する通信装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態）
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施の形態にかかるチョークコイルの構成例を示す斜視図である。図中、Ｘは長さ方向、Ｙは幅方向、Ｚは高さ方向とする。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、このチョークコイル１００は、入出力の端子である一端と他端の間がコイル状に巻回されたコイルパターン１０１と、コイルパターン１０１の内部空間に配置された磁気バンドギャップ（ＥＢＧのパターン）１０２と、を有する。コイルパターン１０１は、図示の例では長さ方向Ｘを軸として矩形状に巻回された構成であるが、他に円形状や多角形状としてもよく所定径（内径）を有する。コイルパターン１０１の一端１０１Ａはチョークコイル１００の入力端子、他端１０１Ｂは出力端子である。
【００１２】
コイルパターン１０１は、上部コイルパターン１０１ａと下部コイルパターン１０１ｂと、一対の側部コイルパターン１０１ｃ，１０１ｄにより接続して構成したものである。一部の接続構成を説明すると、上部コイルパターン１０１ａの一端部１０１ａａは、側部コイルパターン１０１ｃを介して下部コイルパターン１０１ｂの一端部１０１ｂａに接続される。また、上部コイルパターン１０１ａの他端部１０１ａｂは、側部コイルパターン１０１ｄを介して下部コイルパターン１０１ｂの他端部１０１ｂｂに接続される。
【００１３】
そして、上部コイルパターン１０１ａ〜側部コイルパターン１０１ｃ〜下部コイルパターン１０１ｂ〜側部コイルパターン１０１ｄ〜上部コイルパターン１０１ａへの接続、が繰り返されることで、１本の所定長を有するコイル状のコイルパターン１０１が形成されることになる。なお、１本の導体をコイル状に巻回させてコイルパターン１０１を構成することもできる。
【００１４】
ＥＢＧ１０２は、コイルパターン１０１内部に配置され、コイルパターン１０１に電気的に接触しないよう配置される。図１の例では、ＥＢＧ１０２は、コイルパターン１０１の内部空間の上下に、所定距離離した１組のランドパターン１１２とメアンダパターン１２２を２組配置した例であるが、少なくとも１組配置すればよい。ＥＢＧ１０２自体は、直接外部に接地等はされていない。
【００１５】
図１（ｂ）は、ＥＢＧ１０２のうち１組のランドパターン１１２とメアンダパターン１２２を示した図である。このＥＢＧ１０２（ランドパターン１１２とメアンダパターン１２２）は、長さ方向Ｘに対しコイルパターン１０１と同等の長さを有する。
【００１６】
ランドパターン１１２は、複数の矩形状のランド１１２ａと、隣接するランド１１２ａの４辺を接続片１１２ｂで互いに接続してなる。メアンダパターン１２２は、導電体パターン１２２ａを蛇行させ、環状（リング状）に形成してなる。
【００１７】
コイルパターン１０１およびＥＢＧ１０２は、導電性を有する金属等の材質からなる。コイルパターン１０１とＥＢＧ１０２との間には、所定の誘電率を有する基材を設ける。基材としては、所定の誘電率を有するガラスエポキシ樹脂等のプリント基板や、テフロン（登録商標）などを用いることができ、基材を充填する方法により形成してもよい。このほか、基材を設ける領域の大部分を空気層とすることもできる（この場合、コイルパターン１０１内の一部にＥＢＧ１０２保持用の固定部材を設ける）。
【００１８】
図２〜図５は、実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である。コイルパターン１０１と、ＥＢＧ１０２を多層のプリント基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）を用いて形成する構成例について説明する。多層のプリント基板のうち６層の各層にそれぞれ所定の導電体パターンを形成することでチョークコイル１００を形成できる。なお、これら図３〜図５においてプリント基板そのものは記載していない。
【００１９】
プリント基板は、例えばガラスエポキシ（ＦＲ４）の材質を用いる。第１層３０１〜第６層３０６は、各層分の厚さで離れており、各層上に形成される各導電体パターンは層分の所定間隔を有して離れている。
【００２０】
図２は、プリント基板の第１層（上部層）３０１を示す図であり、図１に示した上部コイルパターン１０１ａの導電体パターンを形成する。図示のように、上部コイルパターン１０１ａは、長さ方向Ｘに所定角度傾斜する複数の導電体パターンからなる。上部コイルパターン１０１ａの全体の長さはＬａ、幅はＷ１である。
【００２１】
図３は、プリント基板の第２層３０２と第５層３０５（第１の中間層）を示す図である。これら第２層３０２と第５層３０５には、いずれも図１に示したＥＢＧ１０２のランドパターン１１２を導電体パターンにより形成する。
【００２２】
ランドパターン１１２の幅方向Ｙの大きさＷ２は、上部コイルパターン１０１ａの幅Ｗ１よりも小さい。複数の矩形状のランド１１２ａは長さ（および幅）がＷ３であり、接続片１１２ｂにより幅Ｗ４を有して接続される。ランドパターン１１２は、プリント基板の内部空間の面の全面に一様（ベタ）にランドを形成したものではない。ランドパターン１１２は、コイルパターン１０１の内部空間の面（面積）を、所定大きさで複数分割した矩形状のランド１１２ａと、ランド１１２ａがそれぞれ有する容量を接続する接続片１１２ｂ（インダクタ）からなる。
【００２３】
図４は、プリント基板の第３層３０３と第４層３０４（第２の中間層）を示す図であり、これら第３層３０３と第４層３０４には、いずれも図１に示したＥＢＧ１０２のメアンダパターン１２２を形成する。図４の（ａ）には第３層３０３のメアンダパターン１２２を示し、（ｂ）には第４層３０４のメアンダパターン１２２を示す。図示のように、第３層３０３のメアンダパターン１２２と第４層３０４のメアンダパターン１２２は、長さ方向Ｘを軸として上下反転させた形状である。
【００２４】
メアンダパターン１２２の幅方向Ｙの大きさＷ２は、上部コイルパターン１０１ａの幅Ｗ１よりも小さい（ランドパターン１１２のＷ２と同じ）。図示のように、メアンダパターン１２２は、導電体パターン１２２ａを蛇行させて環状（リング状）に形成することで所定のインダクタンスＬを有する。
【００２５】
図５は、プリント基板の第６層（下部層）３０６を示す図であり、この第６層３０６には、図１に示した下部コイルパターン１０１ｂの導電体パターンを形成する。図示のように、下部コイルパターン１０１ｂは、長さ方向Ｘに所定角度傾斜する複数の導電体パターンからなる。下部コイルパターン１０１ｂの傾斜方向は、上部コイルパターン１０１ａの傾斜方向と逆方向である。下部コイルパターン１０１ｂの各部の寸法は、上部コイルパターン１０１ａと同様であり、全体の長さはＬａ、幅はＷ１である。
【００２６】
そして、第１層３０１の上部コイルパターン１０１ａの一端部１０１ａａは、図１に記載した側部コイルパターン１０１ｃを介して第６層３０６の下部コイルパターン１０１ｂの一端部１０１ｂａに接続される。この側部コイルパターン１０１ｃは、第１層３０１から第６層３０６間に設けたスルーホール（ビア）で形成される。同様に、第１層３０１の上部コイルパターン１０１ａの他端部１０１ａｂは、側部コイルパターン１０１ｄを介して第６層３０６の下部コイルパターン１０１ｂの他端部１０１ｂｂに接続される。この側部コイルパターン１０１ｄについても、第１層３０１から第６層３０６間に設けたビアで形成される。
【００２７】
下部コイルパターン１０１ｂの傾斜方向は、上部コイルパターン１０１ａの傾斜方向と逆方向である。そして、平面でみて同一位置上の上部コイルパターン１０１ａと下部コイルパターン１０１ｂとを多層のプリント基板のビアを介して層間で電気的に接続する。これにより、図１等に示したコイル状に巻回された所定長のコイルパターン１０１を多層のプリント基板上で形成することができる。
【００２８】
上記のチョークコイル１００の各部の寸法例を説明する。チョークコイル１００の全寸法は、幅Ｗ１＝１．７ｍｍ、長さＬａ＝２．２ｍｍ、厚さｄ＝０．４ｍｍである。上部コイルパターン１０１ａと下部コイルパターン１０１ｂ上での導電体パターンの幅Ｌａ１＝０．１ｍｍ、間隔Ｌａ２＝０．１ｍｍ、巻回されたコイルパターン１０１全長（コイル長）＝２５ｍｍである。このように、実施の形態では、プリント基板上の長さＬａ＝２．２ｍｍ、幅Ｗ１＝１．７ｍｍの領域を用いてコイル長２５ｍｍの長さを得ることができる。
【００２９】
また、ＥＢＧ１０２のランドパターン１１２は、幅Ｗ２＝１．１ｍｍ、ランド１１２ａの大きさ（長さおよび幅）Ｗ３＝０．５ｍｍ、接続片１１２ｂの長さ（ランド１１２ａの間隔）Ｗ４＝０．１ｍｍである。長さＬａは、上部コイルパターン１０１ａおよび下部コイルパターン１０１ｂと同じである。
【００３０】
また、ＥＢＧ１０２のメアンダパターン１２２は、幅Ｗ２＝１．１ｍｍ、折り返し一つ当たりの幅Ｗ５＝０．５ｍｍで長さの外径Ｌａ２＝０．３ｍｍ、折り返しの隙間Ｌａ３，Ｗ６＝０．１ｍｍである。長さＬａは、上部コイルパターン１０１ａおよび下部コイルパターン１０１ｂと同じである。
【００３１】
また、プリント基板特性は、１０層基板、基板厚ｄ＝０．４ｍｍ（図７参照）、誘電率＝３．９５、Ｔａｎδ＝０．０１２、導電体パターンの材質＝Ｃｕ５．８ｅ７ｓ／ｍ、導体厚さ＝０．０１８ｍｍ、ビア直径＝０．０６ｍｍである。
【００３２】
コイルパターン１０１の幅Ｌａ１は、コイルパターン１０１直下の容量（ＥＢＧ１０２のランドパターン１１２の容量）により決まり、コイルパターン１０１の全長によりインダクタンスＬが決まって、ＬＣ共振器の閉回路が構成される。このため、ＥＢＧ１０２を囲むコイルパターン１０１のパターン幅あるいは全長を変更することにより、高周波の周波数特性を調整することができる。
【００３３】
図６は、実施の形態にかかるチョークコイルのＥＢＧパターンの位置関係を示す平面図である。第２層３０２のランドパターン１１２に第３層３０３のメアンダパターン１２２を重ねた状態を示す。ランドパターン１１２は、できるだけ大きいランド１１２ａを所定の大きさ（幅および長さＷ３）で複数形成することで容量をもたせ、隣接するランド１１２ａ間を接続片１１２ｂ（インダクタンス成分）で接続している。これにより、左手系回路と右手系回路の間を繋ぐ左手右手系回路を形成している。
【００３４】
この第２層３０２のランドパターン１１２に対し、第３層３０３のメアンダパターン１２２は、複数の各ランド１１２ａの位置で導電体パターン１２２ａを複数回蛇行させるよう形成しており、できるだけ全長の長さを長く確保してインダクタ成分を増やしている。第４層３０４のメアンダパターン１２２と第５層３０５のランドパターン１１２についてもほぼ図６同様の位置関係を有している。
【００３５】
図７は、実施の形態にかかるチョークコイルの各層間の電気的特性を示す図である。第１層３０１および第６層３０６にはチョークコイル１００のコイルパターン１０１ａ，１０１ｂがあり、インダクタンスＬを有する。詳細には、コイルパターン１０１ａ，１０１ｂは、長さ方向Ｘに複数の導電体パターンによるインダクタンスＬをそれぞれ有する。
【００３６】
また、第２層３０２〜第５層３０５のＥＢＧ１０２について、第２層３０２と第５層３０５のランドパターン１１２では、ランド１１２ａによる容量Ｃ２およびインダクタＬ２と、接続片１１２ｂによるインダクタンスＬ１を有する。第３層３０３と第４層３０４のメアンダパターン１２２では、長さ方向Ｘに複数の導電体パターン１２２ａによるインダクタンスＬ３と容量Ｃ３を有する。
【００３７】
そして、第１層３０１〜第６層３０６の各層間は、多層のプリント基板が有する所定の容量（キャパシタンス）Ｃ１−２，Ｃ２−３，…，Ｃ５−６を有する。第１層３０１と第２層３０２間は容量Ｃ１−２、第５層３０５と第６層３０６間は容量Ｃ５−６である。
【００３８】
図８は、実施の形態にかかるチョークコイルの等価回路を示す図である。チョークコイルの入力端子１０１Ａの第１層３０１と出力端子１０１Ｂの第６層３０６間には、上部コイルパターン１０１ａと下部コイルパターン１０１ｂが有するインダクタンスＬに対して並列にＥＢＧ１０２の等価回路が接続される。
【００３９】
ＥＢＧ１０２の等価回路は、入力端子１０１Ａと出力端子１０１Ｂ間には、第１層３０１と第２層３０２間のプリント基板の容量Ｃ１−２と、第２層３０２のランドパターン１１２の接続片１１２ｂのインダクタンスＬ１とが直接接続される。さらに、第２層３０２のランドパターン１１２の容量Ｃ２とインダクタンスＬ２の並列回路８０１が直接接続される。さらに、第５層３０５のランドパターン１１２の容量Ｃ２とインダクタンスＬ２の並列回路８０２が直接接続される。さらに、第５層３０５と第６層３０６間のプリント基板の容量Ｃ５−６と、第５層３０５のランドパターン１１２の接続片１１２ｂのインダクタンスＬ１とが直接接続される。
【００４０】
また、インダクタンスＬ１と並列回路８０１との間には、第３層３０３のメアンダパターン１２２によるインダクタンスＬ３と容量Ｃ３の並列回路８０３が接続される。また、インダクタンスＬ１と並列回路８０２との間には、第４層３０４のメアンダパターン１２２によるインダクタンスＬ３と容量Ｃ３の並列回路８０４が接続される。並列回路８０３，８０４は高周波的に接地されている。
【００４１】
上記寸法例で第１層３０１と第６層３０６のコイルパターン１０１ａ，１０１ｂの導電体パターンを形成し、これらの層間をビア接続することにより、コイル状に巻回されたチョークコイル１００が形成される。また、第１層（上部層）３０１と第６層（下部層）３０６との間の中間層である第２層３０２〜第５層３０５を用いてＥＢＧ１０２を形成する。そして、右手左手系媒体（ＣＲＬＨ）の原理をＥＢＧ１０２を用いて実現する。ＥＢＧ１０２は、上部コイルパターン１０１ａおよび下部コイルパターン１０１ｂに対する磁気バンドギャップとして機能する。
【００４２】
図９は、実施の形態にかかるチョークコイルのＥＢＧによる磁気バンドギャップの作用を説明する図である。第１層３０１の上部コイルパターン１０１ａと第６層３０６の下部コイルパターン１０１ｂとの間の距離は、薄い基板厚ｄ（０．４ｍｍ、図７参照）程度である。実施の形態のチョークコイルでは、薄いプリント基板のため上部コイルパターン１０１ａと下部コイルパターン１０１ｂとが近づいて配置されることになる。
【００４３】
ここで、実施の形態では、第１層３０１の上部コイルパターン１０１ａと第６層３０６の下部コイルパターン１０１ｂとの間にＥＢＧ１０２（ランドパターン１１２およびメアンダパターン１２２）を設けた構成である。第２層３０２と第５層３０５のランドパターン１１２で容量を形成し、第３層３０３と第４層３０４のメアンダパターン１２２でインダクタンスを形成することにより、共鳴周波数が決定し磁気壁となる。この磁気壁により、図中矢印で示すように、上部コイルパターン１０１ａおよび下部コイルパターン１０１ｂの磁束は、ＥＢＧ１０２に沿って流れる。これにより、コイルパターン１０１に磁界を生じさせることができ、コイルパターン１０１に電流を流すことができる。
【００４４】
ＥＢＧ１０２は、フェライト等の磁性体と同様の作用を有することとなり、フェライトより加工しやすく、プリント基板上に汎用のパターンで形成できるため、簡単で安価に形成できる。
【００４５】
図１０は、ＥＢＧを設けない場合の磁気作用を説明する図である。図１０は、図９と対比してＥＢＧ１０２を設けていない点が異なる。このように、薄いプリント基板でコイルパターン１０１を形成し、ＥＢＧ１０２を設けない場合、上部コイルパターン１０１ａの磁束と、下部コイルパターン１０１ｂの磁束とが衝突し、打ち消し合うため、コイルパターン１０１に電流が流れない。
【００４６】
上記のように、実施の形態では、プリント基板等を用いて第１層３０１の上部コイルパターン１０１ａと第６層３０６の下部コイルパターン１０１ｂとが近接する場合、ＥＢＧ１０２を設けて、磁束が打ち消し合う現象を遮断している。
【００４７】
チョークコイル１００の共振周波数は、ＥＢＧ１０２のインダクタンスＬ、容量Ｃの定数を変更することにより制御できる。ＥＢＧ１０２が磁気バンドギャップとなるため、上部コイルパターン１０１ａの磁束と、下部コイルパターン１０１ｂの磁束とを分離する。これにより、薄厚のプリント基板上の導電体パターンでコイルパターン１０１を形成した場合でも、上下からの磁束が打ち消し合う作用を減衰でき、コイルパターン１０１のインダクタンス量が変化しない効果が得られる。
【００４８】
上記のように、ＥＢＧ１０２は、ＣＲＬＨの原理にしたがってプリント基板の中間層である第２層３０２と第３層３０３に１組、および第４層３０４と第５層３０５にもう１組でそれぞれに導電体パターンを形成するだけで簡単に形成できる。そして、第１層３０１と第６層３０６（上下層）およびビアを使用したコイル状のチョークコイル１００の中間層（第２層３０２〜第５層３０５）にＥＢＧ１０２を設けることにより、チョークコイル１００を小型化しつつ、送受信感度を向上できるようになる。
【００４９】
ここで、上述したように、ＥＢＧ１０２を２層１組で計４層２組に形成することにより、容量Ｃを大きくでき、チョークコイル１００を小型化できる。ＥＢＧ１０２は、多層のプリント基板のコイルパターン１０１を形成した上部層および下部層の間に位置する中間層に少なくとも１組設ければよい。例えば、ＥＢＧ１０２を２層１組（第２層３０２と第３層３０３）にだけ形成してもよく、この場合、４層のプリント基板を用い、第１層３０１（上部層）と第４層３０４（下部層）を用いてコイルパターン１０１を形成し、これら第１層３０１と第４層３０４の間に位置する中間層にＥＢＧ１０２（第２層３０２にランドパターン１１２、第３層３０３にメアンダパターン１２２）を形成すればよい。
【００５０】
ＥＢＧ１０２は、図３，図４に示したように、プリント基板上に導電体パターン１２２ａにより、ランドパターン１１２とメアンダパターン１２２を形成するため、ランドパターン１１２では容量（寄生容量）を増やし、メアンダパターン１２２ではインダクタンス成分を増やすことができる。
【００５１】
これらランドパターン１１２とメアンダパターン１２２からなるＥＢＧ１０２の面に垂直な磁場成分が入射すると、ＥＢＧ１０２の導電体パターン上に入射磁場を打ち消す反抗磁場を作り、誘導電流が電磁誘導の原理にしたがい誘起され、ＥＢＧ１０２が磁気壁となり電流が遮断される。そして、ＥＢＧ１０２のランドパターン１１２により電荷が蓄積され、この容量が逆方向の電流となりＬＣ共振器の閉回路が構成される。チョークコイル１００の共振周波数ｆ０は、コイルパターン１０１およびＥＢＧ１０２のインダクタンスＬおよび容量Ｃに基づき基本的な下記式（１）で定まる。ｆ０は、所望周波数に設定する。
【００５２】
ｆ０＝１／２π√ＣＬ  …（１）
【００５３】
ＥＢＧ１０２の逆誘導電流により、反抗磁場で透磁率μが変化し、ＥＢＧ１０２の入射電磁波がＥＢＧ１０２に共鳴し吸収される。吸収される作用は透磁率μを変化させる効果になる。よって、磁場吸収作用は透磁率μを負にさせる効果となり、メタマテリアルの定義となる屈折率ｎが負になることを満足することになり、ＥＢＧ１０２はメタマテリアル構造となる。
【００５４】
ＥＢＧ１０２の関係式
誘電率εと透磁率μについて  誘電率ε＝ｎ／ｚ、透磁率μ＝ｎｚ
屈折率ｎとインピーダンスｚについて
【００５５】
【数１】
2016092160.tif 000003
【００５６】
Ｓ11はメタマテリアル（ＥＢＧ１０２）に平面波照射時の反射係数、Ｓ21は透過係数
【００５７】
定数ｋ、ｄについて  ｋ＝２πｆ／Ｃ、ｄ＝ＥＢＧ１０２の基板幅
【００５８】
図１１は、実施の形態にかかるＣＲＬＨのモデル例と特性を示す図表である。ＣＲＬＨ線路は、理想左手系線路の直列容量と直列インダクタンスの回路と、並列インダクタンスと並列キャパシタンスを挿入した単位素子モデルで表される。ＣＲＬＨでは、回路区間の長さΔｚは格子定数ａの単位素子の区間として取り扱う。
【００５９】
分散特性に示すωは角振動数、βは位相定数（波数）である。ＣＲＬＨ線路はΔｚが有限地の周期構造として取り扱われ伝搬波の周期性を有し、低周波側に左手系伝送帯域をもち、高周波側に右手系伝送帯域をもつ線路である。ＣＲＬＨ線路は、周波数によって特性が変化し、低周波数側〜高周波数側につれて順に、ハイパスカットオフ、左手系伝搬帯域、バンドギャップ、右手系伝搬帯域、ローパスカットオフの特性を有する。ローパスカットオフとハイパスカットオフは、単位素子が有限であることから生じる。周期構造をもつ１次元のＣＲＬＨ線路の遮断波数はπ／ａであり、ブラッグ反射の条件に相当する。
【００６０】
位相速度（ｖp）、群速度（ｖg）、特性インピーダンスについて、βの絶対値が小さい場合には均質媒質近似が成り立ち、実効的な誘電率や透磁率を定義できるが、βの絶対値が大きい場合、波はブロッホ波としての効果が大きくなるため、周期構造として取り扱う。この周期構造の場合、線路の特性インピーダンスは一義的に決まらないが周期構造中のブロッホ波に対するインピーダンスＺBは、図示のように算出される。ＺL＝（ＬL／ＣL）1/2である。
【００６１】
図１２は、実施の形態にかかるチョークコイルの周波数特性を示す図表である。横軸は周波数、縦軸は減衰量である。図示のように、上記寸法例（コイルパターン１０１の幅Ｌａ１＝０．１ｍｍ）によれば、１．９ＧＨｚ付近に共振周波数ｆ０を有するチョークコイル１００を得ることができる。
【００６２】
図１３は、実施の形態にかかるＥＢＧのサイズ別の周波数特性を示す図表である。横軸は周波数、縦軸は減衰量である。コイルパターン１０１の幅Ｌａ１を０．１ｍｍ（図１２参照）〜０．３ｍｍ間で変更したときの各コイル長での共振周波数を示す。
【００６３】
コイルパターン１０１の幅Ｌａ１が０．３ｍｍのとき最も低い共振周波数ｆ０＝１．４２ＧＨｚとなり、幅Ｌａ１が０．２ｍｍではｆ０＝１．５５ＧＨｚ、幅Ｌａ１が０．１ｍｍではｆ０＝１．９ＧＨｚ付近となる。このように、コイルパターン１０１の幅Ｌａ１を狭くするほどｆ０が高周波側に移動する。すなわち、所望するｆ０に適合するコイルパターン１０１の幅Ｌａ１を設定すれば任意のｆ０を得ることができる。また、コイルパターン１０１の全長を変更することによっても、高周波の周波数特性を調整することができる。
【００６４】
また、ＥＢＧ１０２である１組のランドパターン１１２とメアンダパターン１２２をプリント基板の複数の層に複数組設け、各組のＥＢＧ１０２のインダクタンスおよび容量が異なるように設定すれば、各組のＥＢＧ１０２毎に異なるｆ０を得ることができる。そして、ＥＢＧ１０２毎に異なるｆ０によって高周波で広帯域な周波数特性（減衰特性）を有するチョークコイル１００を得ることができる。
【００６５】
図１４は、実施の形態にかかるチョークコイルを備えたプリント基板の構成例を示す側面図である。プリント基板１４０１上には、ＩＣ１４０２，１４０３の電源端子が表面実装用のバンプ１４０２ａ，１４０３ａを介して実装されている。ＩＣ１４０３に代えて電源のコネクタが搭載されてもよい。例えば、プリント基板１４０１には、不図示の電源ＩＣが搭載され、この電源ＩＣから電源ライン１４０５に電源が供給される。
【００６６】
このプリント基板１４０１は、不図示の電子機器に設けられ、電子機器の各部に電源を供給する。電子機器としては、高周波を扱う、例えば、携帯電話端末などの通信機器が含まれる。携帯電話端末は、内蔵するプリント基板１４０１の小型化が要求されている。
【００６７】
プリント基板１４０１は、多層基板であり複数層を有する。プリント基板１４０１の所定の層には、電源ライン１４０５が形成され、電源ライン１４０５は、ビア１４０４を介してＩＣ１４０２，１４０３の電源端子（バンプ１４０２ａ，１４０３ａ）に接続されている。電源ライン１４０５は、プリント基板１４０１の平面からみて所定の配線パターンを有する。
【００６８】
プリント基板１４０１の層のうち、複数の層の一部の領域は、上述したチョークコイル１００として用いられる。この図に示すチョークコイル１００では、プリント基板１４０１の各層のうち、計４層（第１層３０１〜第４層３０４）を用い、うちＥＢＧ１０２は１組のランドパターン１１２とメアンダパターン１２２からなる。第２層３０２にランドパターン１１２を設け、第３層３０３にメアンダパターン１２２を設ける。図１４には、チョークコイル１００で使用する４層にそれぞれ符号を付してある。そして、電源ライン１４０５に接続されたビア１４０４にチョークコイル１００の一方の入力端子１０１Ａを接続し、他方の出力端子１０１Ｂをビア１４０４を介してＩＣ１４０２に接続する。
【００６９】
このように、チョークコイル１００は、プリント基板１４０１の内層にパターンで形成されるため、プリント基板１４０１上の電子部品の直下に形成でき、プリント基板１４０１上の実装スペースを不要にできる。
【００７０】
また、図示の例では、電源ライン１４０５は、ビア１４０４によってプリント基板１４０１の表面に導出され、プリント基板１４０１上のチップコイル１４０６に接続されている。チップコイル１４０６は、チョークコイル１００に直列接続されている。
【００７１】
ところで、図１４には、ＩＣ１４０２等の電子部品が搭載されるプリント基板１４０１の一部の領域（内層）を使用してチョークコイル１００を形成した例を示した。実施の形態のチョークコイル１００は、インダクタンスの電子部品として単体で構成することもでき、図１に示したコイルパターン１０１とＥＢＧ１０２を有するプリント基板で構成することもでき、この場合、上述したように、チョークコイル１００の全寸法は、幅Ｗ１＝１．７ｍｍ、長さＬａ＝２．２ｍｍ、厚さｄ＝０．４ｍｍと小型に形成できる。
【００７２】
さらにチョークコイル１００の他の構成例としては、ＥＢＧ１０２を棒状の基板上に形成する。そして、ＥＢＧ１０２の基板に対し、金属の導体（導線）を用いてコイルパターン１０１をコイル状に巻回する。チョークコイル１００（コイルパターン１０１）の断面は、例えば円形状とすることができる。コイルパターン１０１である金属導体は所定の誘電率を有する外皮で覆い、ＥＢＧ１０２と電気的に絶縁すればよい。
【００７３】
図１５は、実施の形態にかかるチョークコイルとチップコイルを組み合わせた周波数特性を示す図表である。実施の形態によるチョークコイル１００を用いることにより、所定のｆ０を有する急峻な減衰特性（図１２参照）が得られる。また、汎用（従来）のチップコイル１４０６はなだらかで比較的広帯域の周波数特性（減衰特性）を有する。したがって、図１２に示したチョークコイル１００とチップコイル１４０６を組み合わせることで、チョークコイル１００の減衰特性に加えて、広帯域の周波数帯域でチップコイル１４０６分による減衰特性を加算した減衰特性を得ることができる。これにより、信号成分について電源ノイズを抑制した良好なＤＣカット特性が得られる。
【００７４】
図１６は、他の実施の形態にかかるチョークコイルの構成例を示す斜視図、図１７Ａ，図１７Ｂは、他の実施の形態にかかるチョークコイルを多層のプリント基板を用いて形成した場合の各層の配線パターンを示す平面図である。
【００７５】
上述した実施の形態では、チョークコイル１００のコイルパターン１０１を長さ方向Ｘを軸として巻回した構成とした。他の実施の形態のチョークコイル１００は、チョークコイル１００のコイルパターン１０１の巻回方向を異ならせ、高さ方向Ｚを軸として同一面内（プリント基板の各層の面内）でスパイラル状に巻回した構成としている。
【００７６】
図１７Ａの（ａ）に示すように、第１層３０１には、上部コイルパターン１０１ａを入力端子１０１Ａを起点として、接続端１０１ａｂまでの間で渦巻き（スパイラル）状に形成する。
【００７７】
また、図１７Ａの（ｂ）に示すように、第２層３０２と第５層３０５には、上述した実施の形態と同様のＥＢＧ１０２のランドパターン１１２を形成する。また、図１７Ｂの（ｃ）に示すように、第３層３０３と第４層３０４には、上述した実施の形態と同様のＥＢＧ１０２のメアンダパターン１２２を形成する。
【００７８】
また、図１７Ｂの（ｄ）に示すように、第６層３０６には、下部コイルパターン１０１ｂを接続端１０１ｂａを起点として、出力端子１０１Ｂまでの間で渦巻き（スパイラル）状に形成する。
【００７９】
そして、上部コイルパターン１０１ａの接続端１０１ａｂと、下部コイルパターン１０１ｂの接続端１０１ｂａとを平面でみて同一位置に設け、これら接続端１０１ａｂ，１０１ｂａとをビア１７０１で接続する。このコイルパターンによれば、図１に示したコイルパターンの構成に比してビア１７０１の数を最小限（１個）に減らすことができ、コイルパターン１０１の形成を容易に行えるようになる。
【００８０】
このように、チョークコイル１００のコイルパターン１０１の巻回方向を変更した場合でも、プリント基板上の限られた領域内で所定のコイル長（インダクタンス成分）を得ることができ、上記実施の形態同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
（チョークコイルを用いたバイアスＴ回路）
図１８は、実施の形態にかかるチョークコイルを備えたバイアスＴ回路を示す回路図である。バイアスＴ回路１８００は、３つの端子１８０１，１８０２，１８０３と、端子１８０１，１８０２間に直列接続された容量（コンデンサ）Ｃ（１８０４）と、端子１８０１，１８０３間に直列に接続されたインダクタＬ（１８０５）と、を有する。
【００８２】
信号端子１８０１には、信号とＤＣ電源が重畳されたＰＬＣの信号が入力され、ＤＣ電源は端子１８０３から出力され、ＤＣ成分をカットした信号は端子１８０２から出力される。また、端子１８０２から信号を入力し、端子１８０３からＤＣ電源を入力すれば、端子１８０１から信号とＤＣ電源を重畳したＰＬＣの信号を出力できる。
【００８３】
このバイアスＴ回路１８００のインダクタＬ（１８０５）として上述したチョークコイル１００を用いることができる。ここで、コイルパターン１０１の幅Ｌａ１あるいは全長を変更すれば異なるｆ０を有するバイアスＴ回路１８００が得られる。
【００８４】
また、ＥＢＧ１０２の１組のランドパターン１１２とメアンダパターン１２２をプリント基板の複数の層に複数組設け、各組毎に異なるｆ０とすれば、広帯域な周波数特性（ＤＣカット特性）を有するバイアスＴ回路１８００を得ることができる。
【００８５】
チョークコイル１００は、上述したように、プリント基板１４０１の内層にパターンで形成することができる（図１４参照）。また、プリント基板１４０１上には、必要に応じてインダクタＬ（１８０５）として、さらにチップコイル１４０６と、コンデンサ１８０４を設けることができる。このように、バイアスＴ回路１８００としてプリント基板１４０１の内層にチョークコイル１００を用いることで、プリント基板１４０１のスペースを有効に利用でき、バイアスＴ回路１８００の小型化を図ることができるようになる。
【００８６】
一般に、チョークコイルはフェライトに巻いた線（インダクタ）を使用しているが、このチョークコイルは、高周波での減衰量が小さいために高周波回路には使用されていない。また、周波数帯域が広帯域になると、高周波から低周波までの複数のチョークコイルが必要となり、プリント基板上のチップ部品の実装スペースが増大していく。この点、実施の形態のチョークコイル１００は、プリント基板１４０１の内層にパターンで形成できるため、高周波回路および広い周波数帯域に適応できる。
【００８７】
また、上記例では、バイアスＴ回路１８００に用いるプリント基板の内層にチョークコイル１００を形成した例を説明したが、チョークコイル１００は、バイアスＴ回路１８００に用いるに限らず、各種電子機器のインダクタとして用いることができる。この場合でも、電子機器に用い、各種電子部品が搭載されるプリント基板の内層を用いてチョークコイルを形成することができるため、プリント基板の小型化および電子部品の実装スペースの増大を図ることができる。
【００８８】
（バイアスＴ回路を備えた通信装置の構成例）
図１９は、実施の形態のチョークコイルを有するバイアスＴ回路を備えた通信装置の構成例を示す回路図である。この通信装置１９００は、自動車等の車両内での車両１９０１と携帯電話端末１９１１との間の通信、および車両１９０１から携帯電話端末１９１１に対する電源供給を行う。通信装置１９００は、車両１９０１内部の回路と、車両１９０１に接続される通信ユニット１９２１とから構成される。
【００８９】
車両１９０１側には、送信部１９０２と受信部１９０３が設けられ、車両１９０１外部の携帯電話網等のネットワークに対する信号の送受信を行う。これら送信部１９０２と受信部１９０３はスプリッタ１９０４に接続され、バイアスＴ回路１８００を介して車両１９０１の入出力端子（例えばシガレットライタソケット）１９０５に接続される。
【００９０】
スプリッタ１９０４はバイアスＴ回路１８００の端子１８０２に接続され、信号が入出力される。バイアスＴ回路１８００の端子１８０３にはＤＣ電源１９０６からＤＣ電源が供給入力され、端子１８０１から信号とＤＣ電源を重畳したＰＬＣの信号を出力する。
【００９１】
ユーザは、車両１９０１の入出力端子（例えばシガレットライタソケット）１９０５に電子機器を接続することにより、電子機器は車両１９０１を介して外部の無線通信網との間の通信を行うことができると同時に、車両１９０１から電子機器を動作させるためのＤＣ電源の供給を受けることができる。
【００９２】
図示の例では、車両１９０１の入出力端子（例えばシガレットライタソケット）１９０５に通信ユニット１９２１の信号端子１９２２を接続し、通信ユニット１９２１を介して携帯電話端末１９１１に対する信号の入出力とＤＣ電源の供給を行う。
【００９３】
通信ユニット１９２１は、信号端子がバイアスＴ回路１８００の端子１８０１に接続され、信号とＤＣ電源が重畳されたＰＬＣの信号が入力される。バイアスＴ回路１８００は、端子１８０２からＤＣカットした信号を出力し、端子１８０３から電源線１９２５を介してＤＣ電源を出力する。端子１８０２には、スプリッタ１９２３を介して複数のアンテナ１９２４が接続される。アンテナ１９２４は、携帯電話端末１９１１に対してブルートゥース（登録商標）等の近距離無線により信号を送受信する。
【００９４】
また、アンテナ１９２４を設けず、アンテナ線を携帯電話端末１９１１のアンテナ端子に接続する構成としてもよい。また、ＤＣ電源は、携帯電話端末１９１１に対して電磁誘導等による無接触給電部１９２６による無接触給電、あるいは電源コネクタ接続による給電が可能である。
【００９５】
例えば、上記各構成部の数値例は、送信部１９０２と受信部１９０３の通信周波数は９００ＭＨｚ、ＩＦ周波数は４００ｋＨｚ、ＤＣ電源電圧は１．０Ｖ、アンテナ１９２４の中心周波数は１ＧＨｚ、バイアスＴ回路１８００のコンデンサＣは１．０ｐＦ、インダクタＬは１．０ｎＨである。
【００９６】
現在、携帯電話端末１９１１が使用する通信周波数は、例えば、２００ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚと広帯域である。特に、高周波１ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚの帯域で必要となるチョークコイル１００をチップコイルで得ようとすると、減衰量が小さく、耐電流も小さい。この点、実施の形態によれば、高周波１ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚのチョークコイル１００を耐電流が高く、高減衰量の特性を有しつつ、小型化できるようになる。
【００９７】
上記構成例では、車両１９０１と通信ユニット１９２１との間でＰＬＣの通信を行い、車両１９０１と通信ユニット１９２１には、それぞれバイアスＴ回路１８００が設けられる。このバイアスＴ回路１８００としてプリント基板１４０１の内層にチョークコイル１００を用いることで、プリント基板１４０１のスペースを有効に利用でき、バイアスＴ回路１８００の小型化を図ることができる。これにより、バイアスＴ回路１８００を有する通信装置１９００（車両１９０１側装置と通信ユニット１９２１）をいずれも小型化できるようになる。
【００９８】
上記構成例の通信装置１９００は、車両１９０１と携帯電話端末１９１１との間に介在し、通信データ等を相互に転送する構成とした。これに限らず、実施の形態の通信装置は、少なくとも上記のチョークコイル１００を備えればよく、バイアスＴ回路１８００を含まない構成としてもよい。例えば、内部にチョークコイル１００を有する携帯電話端末１９１１自体も通信装置とすることができる。この通信装置は、チョークコイル１００を有し、高周波の周波数特性（減衰特性）が良好で小型化できる。通信装置としては、携帯電話端末１９１１に限らず、チョークコイルが必要な各種の通信端末装置や伝送装置等に幅広く適用できる。
【００９９】
図２０は、実施の形態のチョークコイルを有する通信装置を示す図である。この例では、図１９に示した通信装置１９００の構成例を説明する。
【０１００】
車両１９０１のポケット２００１部分には、通信装置１９００の通信ユニット１９２１を設け、車両１９０１側の装置から通信ユニット１９２１に対してＰＬＣによる信号が伝送される。なお、この場合、車両１９０１の入出力端子（例えばシガレットライタソケット）１９０５を用いずに、車両内部のＰＬＣ伝送路を用いてもよい。
【０１０１】
そして、ポケット２００１に携帯電話端末１９１１（例えば、スマートフォン１９１１ａや従来型の携帯電話機１９１１ｂ）が収容できるようにする。そして、このポケット２００１には、例えば底面に無接触給電部１９２６を設け、側面にアンテナ１９２４を設ける。ポケット２００１に携帯電話端末１９１１を収容することで、通信装置１９００と携帯電話端末１９１１とが無接触状態（コネクタ接続等なし）で信号の送受信、および携帯電話端末１９１１に対するＤＣ電源の供給を簡単に行えるようになる。
【０１０２】
車両１９０１内は、全体が金属で覆われて携帯電話端末１９１１の電波がつながりにくい。また、携帯電話端末１９１１のナビゲーション機能を使用した場合も、電波状態が不安定でトンネル走行時などには位置精度が悪くなる。無線ＬＡＮ等の車内無線通信を行う技術もあるが、車内無線通信では通信速度が遅くなったり、隣接の車両に信号が伝搬されたり干渉が生じたりしてセキュリティ的に安全とはいえない。この点、上記の通信装置１９００を用いることで、携帯電話端末１９１１は通信状態を安定化でき、安全なデータの送受信が行えるようになる。
【０１０３】
以上説明した実施の形態によれば、コイル状の導電体パターンの内部空間にＣＲＬＨの原理によりＥＢＧを設けたチョークコイルの構造とした。ＥＢＧは、ランドパターンとメアンダパターンの組で構成し、チョークコイルに対し並列接続されるインダクタンスと容量を有する。ＥＢＧに対して導電体パターンからの磁束が入射すると、ＥＢＧ上に入射磁場を打ち消す反抗磁場を作り、誘導電流が電磁誘導の原理にしたがい誘起され、容量により電流が遮断される。この容量により逆方向の電流となりＬＣ共振器の閉回路を構成する。逆誘導電流により、反抗磁場で透磁率が変化しＥＢＧの入射電磁波がＥＢＧに共鳴し吸収される。吸収される作用は透磁率を変化させる効果になる。磁場吸収作用は透磁率が負になる効果となり、メタマテリアルの定義となる屈折率が負になり、ＥＢＧはメタマテリアル構造となる。このＥＢＧは、導電体パターンに流れる電流により発生する磁束を分離する磁気バンドギャップとして作用する。これにより、高周波帯域で高減衰量を有するチョークコイルを小型化して得ることができる。
【０１０４】
チョークコイルは、多層のプリント基板のうち複数層を用いて形成できる。例えば、第１層と第６層にコイルパターンを導電体パターンで形成し、第１層と第６層の導電体パターン間をビア接続して所定のコイル長を小さなスペースで形成でき、中間の第２層と第３層にＥＢＧのうち１組のランドパターンとメアンダパターンを形成する。また、中間の第４層と第５層にＥＢＧのもう１組のメアンダパターンとランドパターンを形成する。なお、ＥＢＧを１組のメアンダパターンとランドパターンで形成すれば計４層でチョークコイルを形成できる。
【０１０５】
このように、薄厚のプリント基板上にチョークコイルの導電体パターンを形成した場合でも、ＥＢＧがコイルパターンの上下層からの磁束による磁力を打ち消す作用を減衰させることができ、コイルパターンのインダクタンス量を変化させない効果を有する。また、プリント基板を用いることで、安価にチョークコイルを形成できる。
【０１０６】
また、チョークコイルの共振周波数は、コイルパターンおよびＥＢＧのインダクタンスおよび容量に基づき定まる。これらコイルパターンおよびＥＢＧが同一のプリント基板内で重ねて配置されるため、例えば、チョークコイルの領域（長さまたは幅）を変更させることで任意の共振周波数を簡単に得ることができる。特に、高周波用のチョークコイルをプリント基板内に省スペースで設けることができるようになる。
【０１０７】
また、チョークコイルの共振周波数は、ＥＢＧの容量とインダクタンスに対応して得ることができるため、任意の容量とインダクタンスに対応する共振周波数を簡単に得ることができる。さらには、プリント基板の中間層に複数組のＥＢＧを設け、各組で容量とインダクタンスを異なるように形成してもよい。これにより、１枚のプリント基板により、各組のＥＢＧ毎に異なる共振周波数を重ね、高周波で広帯域な周波数特性（減衰特性）を有するチョークコイルを得ることもできる。
【０１０８】
そして、実施の形態のチョークコイルを有するバイアスＴ回路や、バイアスＴ回路を有する通信装置は、省スペースのチョークコイルにより小型化できるようになる。例えば、多数のチョークコイルを内蔵する構成でも、機器内部に複数設けることができるようになる。
【０１０９】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１１０】
（付記１）入出力端子間に設けられ、コイル状に巻回されたコイルパターンと、
前記コイルパターンの内部空間に配置される磁気バンドギャップとを有し、
前記磁気バンドギャップは、
前記内部空間の面積を分割する複数のランドを接続片で接続してなるランドパターンと、
前記ランドパターンに所定間隔離れ重ねて配置され、導電体パターンを蛇行させて環状に形成したメアンダパターンと、
を備えたことを特徴とするチョークコイル。
【０１１１】
（付記２）前記導電体パターンと、前記磁気バンドギャップの前記ランドパターンおよび前記メアンダパターンとの間に、それぞれ所定の誘電率を有する基材を設けたことを特徴とする付記１に記載のチョークコイル。
【０１１２】
（付記３）前記基材は、多層のプリント基板であり、
前記コイルパターンは、前記プリント基板の上部層と下部層にそれぞれ形成した複数の導電体パターンと、前記上部層および前記下部層の複数の各導電体パターンの同一位置の両端部を接続するビアと、からなり、
前記磁気バンドギャップの前記ランドパターンと前記メアンダパターンは、前記プリント基板の中間層のうち異なる層にそれぞれ形成した導電体パターンからなることを特徴とする付記２に記載のチョークコイル。
【０１１３】
（付記４）前記基材は、多層のプリント基板であり、
前記コイルパターンは、前記プリント基板の上部層と下部層の面内にそれぞれ１本ずつ形成したスパイラル状の導電体パターンと、前記上部層および前記下部層の導電体パターンの端部を接続するビアと、からなり、
前記磁気バンドギャップは、前記プリント基板の中間層に形成した導電体パターンからなることを特徴とする付記２に記載のチョークコイル。
【０１１４】
（付記５）前記プリント基板上に形成された前記コイルパターンの幅または全長に基づき所定の共振周波数を得ることを特徴とする付記３または４に記載のチョークコイル。
【０１１５】
（付記６）前記プリント基板の複数の中間層に、それぞれ異なる共振周波数を有する前記磁気バンドギャップを設けたことを特徴とする付記５に記載のチョークコイル。
【０１１６】
（付記７）所定の電子回路が搭載される多層のプリント基板の一部の領域に、複数の層を用いて前記導電体パターンと前記磁気バンドギャップを設けたことを特徴とする付記３〜６のいずれか一つに記載のチョークコイル。
【０１１７】
（付記８）付記１〜７のいずれか一つに記載されたチョークコイルを備えたことを特徴とするバイアスＴ回路。
【０１１８】
（付記９）付記８に記載されたバイアスＴ回路を備えたことを特徴とする通信装置。
【０１１９】
（付記１０）付記１〜７のいずれか一つに記載されたチョークコイルを備えたことを特徴とする通信装置。
【符号の説明】
【０１２０】
１００  チョークコイル
１０１  コイルパターン
１０１Ａ  一端（入力端子）
１０１Ｂ  他端（出力端子）
１０１ａ  上部コイルパターン
１０１ｂ  下部コイルパターン
１０１ｃ，１０１ｄ  側部コイルパターン
１０２  磁気バンドギャップ（ＥＢＧ）
１１２  ランドパターン
１１２ａ  ランド
１１２ｂ  接続片
１２２  メアンダパターン
１２２ａ  導電体パターン
３０１  第１層
３０２  第２層
３０３  第３層
３０４  第４層
３０５  第５層
３０６  第６層
【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】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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