JPH09232147A

JPH09232147A - 伝送線路トランス

Info

Publication number: JPH09232147A
Application number: JP3467996A
Authority: JP
Inventors: Yoshisuke Fukazawa; 善亮深澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気コアへの巻線を自動化できるようにす
る。巻線形状のバラツキを抑制できるようにして高周波
特性のバラツキを抑える。【構成】フィルム状誘電体基板１上に蛇行する平行導
体線路対２を２対を設け導体線路対２の蛇行屈曲部に貫
通穴３を形成しておく。この貫通穴３にＵ字型磁気コア
４の２本の脚を貫通させて磁気コア４を誘電体基板１に
縫い込む。Ｕ字型磁気コア４にＩ字型磁気コア５に密着
させて閉磁路を形成する〔図４（ａ）〕。図４（ｂ）は
接続回路例であって、端子、は入力側線路に、、
は出力側線路に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送線路トランス
に関し、特に、高周波伝送線路における平衡・非平衡変
換やインピーダンス変換に用いられる高周波用トランス
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、この種従来の伝送線路トランス
の斜視図である。同図に示されるように、従来、メガネ
型磁気コア６に、手巻きにて導電線対７を巻き付けるこ
とによって製作していた（以下、これを第１の従来例と
いう）。導電線対７には、絶縁体を挟んで平行に配置さ
れた平行導電線、あるいは絶縁膜被覆された撚り線など
が用いられてきた〔その等価回路図を図４（ｂ）に示
す。図４（ｂ）における端子〜は図５の〜に対
応している〕。

【０００３】図５に示した第１の従来例では、対をなす
導電線の間隔が一定しないので、これを改善するものと
して、誘電体フィルム上に導電体対を形成する方式が、
特開平２−１３７３０５にて提案されている。図６は、
同公報にて提案された伝送線路トランスの斜視図である
（以下、これを第２の従来例という）。この方式の伝送
線路トランスは、図６に示されるように、誘電体フィル
ム９上に平行導電体対１０を形成しておき、これをドー
ナツ型の環状磁気コア８に複数回巻き付けることによっ
て製作される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１、第２の
従来例のトランスは、メガネ型またはドーナツ型磁気コ
アの穴に、導電体対あるいは導電体対を形成した一本の
フィルムを複数回通して巻く構造となっているため、製
造上巻線工程が機械化に不向きな構造となっており、手
巻きに頼らざるを得ず、組み立て工数増により、製造コ
ストの増加を招いていた。

【０００５】また、従来例では、手巻きにて磁気コアに
導電体対または導電体対を形成したフィルムを巻き付け
ていたため、磁気コアとの密着度や磁気コアとの角度
（図５におけるθ）を一定に保つことが難しく、高周波
特性のバラツキの少ないトランスを形成することが困難
であった。すなわち、従来例では、磁気コアと導電体対
間の距離（間隙）が一定化しないため、トランスのイン
ピーダンスを決定するインダクタンス成分を一定化にす
ることが難く、さらに巻き付けた導電体対間の間隔を一
定に保つことが難しいため、導電体対によって決定され
るインピーダンスに、該導電体対ともう一方の導体線対
との間隔の乱れによるインピーダンス分が重複され、全
体としてトランスのインピーダンスに乱れが生じてい
た。

【０００６】したがって、本発明の解決すべき課題は、
第１に、組み立てを自動化、機械化することのできる構
造の伝送線路トランスを提供することであり、第２に、
磁気コアと導体線路対との距離、および導体線路対間の
間隔を一定化することのできるトランスを提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、誘電体フ
ィルム上に蛇行する導体線路対を設け、その蛇行する導
体線路間に貫通穴（または切り込み）を設け、この貫通
穴に磁気コアを貫通させてこれを誘電体フィルムに縫い
込むことによって解決することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明による伝送線路トランス
は、複数の貫通穴または切り込みが設けられたフィルム
状誘電体基板と、前記貫通穴または切り込みの間を縫う
ように蛇行して前記フィルム状誘電体基板上に形成され
た、対をなす導体線路と、前記貫通穴または切り込みを
貫通することにより前記フィルム状誘電体基板に縫い込
まれた第１のコアと、閉磁路を形成すべく前記第１の磁
気コアと組み合わされた第２の磁気コアと、を備えるこ
とを特徴としている。

【０００９】上記のように、本発明によるトランスは、
フィルム状誘電体基板上にミアンダ状に曲折して配置し
た平行導体線路対の屈曲部に貫通穴を設け、この貫通穴
に磁気コアを縫うように貫通させることにより、磁気コ
アに導体線路を巻き付ける構造を実現しており、トラン
スとしての動作を可能ならしめている。そして、本発明
によるこの貫通穴（または切り込み）に磁気コアを挿入
するという構成により、製造上閉鎖された磁気コアに導
体を巻き付ける工程を省略することができるため、自動
化、機械化に対応しやすくなりコスト低減を図ることが
できる。

【００１０】また、巻き線が磁気コアを貫通穴に通すこ
とによって実現されるため、導体線路の巻き付け強さの
バラツキによる磁気コアとの密着性のバラツキも少なく
なり（磁気コア、導体線路間の距離が一定化され）、高
周波特性のバラツキが少なくなる。さらに、導体線路対
が印刷配線として形成されるため、導体線路対間の間隔
はフィルム状誘電体基板上での形成寸法となり、巻き付
け時の乱れに起因するインピーダンスの乱れが生じない
ようになる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。［第１の実施例］図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発
明の第１の実施例において用いられる誘電体基板と磁気
コアの平面図である。図１（ａ）に示すように、フィル
ム状誘電体基板１上には、一定間隔で形成された導電体
対である平行導体線路対２が蛇行して形成されている。
そして、その導体線路対２の蛇行部間あるいは蛇行部に
隣接して４個の貫通穴３が設けられている。本実施例に
おいて用いられる磁気コアは、図１（ｂ）に示すよう
に、Ｕ字型磁気コア４とＩ字型磁気コア５である。

【００１２】図２（ａ）は、本発明の第１の実施例の伝
送線路トランスを示す斜視図であり、図２（ｂ）はその
等価回路図である。図２（ａ）に示すように、Ｉ字型磁
気コア５を、誘電体基板１に開設された貫通穴３に、上
から下へそして下から上へ順次貫通させて、誘電体基板
に縫い込む。次に、Ｉ字型磁気コア５を挟み込むように
Ｕ字型磁気コア４を配置して、磁気コア４、５により閉
磁路を形成する。

【００１３】次に、本発明の実施例の動作について、図
２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）にお
いて、端子とを入力側線路に接続し、端子とを
出力側線路に接続することにより、本実施例トランスを
伝送線路型トランスとして動作させる。図２（ａ）にお
いて、フィルム状誘電体基板１上の平行導体線路対２の
線路インピーダンスＺは、導体線路対２の導体幅をＷ、
導体間隔をＤとし、誘電体フィルム１の比誘電率と比透
磁率をε_r 、μ_r とすると等価的に式（１）のように示
される。Ｚ＝３７７／π・√（μ_r ／ε_r ）・ｌｎ（４Ｄ／Ｗ） …（１）

【００１４】例えば、Ｚ＝１５０Ωとするとき、μ_r ＝
１、ε_r ＝４．３とし、Ｗ＝０．１ｍｍとした場合、Ｄ
＝０．３ｍｍ程度となる。導体線路対のミアンダ状に曲
折させる数は等価回路的に巻線回数と同じになる。した
がって、この曲折回数は、使用周波数帯域と磁気コアの
材質並びに必要とするＡＬ値（コイルのインダクタンス
性を示す特性値）により決定される。

【００１５】［第２の実施例］図３（ａ）、（ｂ）は、
本発明の第２の実施例において用いられるフィルム状誘
電体基板と磁気コアの平面図である。図３（ａ）に示す
ように、フィルム状誘電体基板１上には、２つの平行導
体線路対２が形成されており、それぞれの導体線路対２
に関連して４個ずつの貫通穴３が設けられている。図３
（ｂ）に示すように、本実施例においても、Ｕ字型磁気
コア４とＩ字型磁気コア５とが用いられる。

【００１６】図４（ａ）は、本発明の第２の実施例の伝
送線路トランスを示す斜視図である。本実施例において
は、Ｕ字型磁気コア４の２つの脚をそれぞれ導体線路対
２の中に縫い込むように貫通穴３に貫通させている。こ
れにより２つのトランスが構成されている。図４（ｂ）
は、第２の実施例の接続例を示す回路図であって、トラ
ンスを伝送線路内に接続する回路例を示す。図４（ｂ）
の端子、は、入力側線路に接続され、端子、は
出力側線路に接続される。その基本動作は図２に示した
先の実施例の伝送線路型トランスと同じであり、式
（１）に従った特性を示す。

【００１７】ここでフィルム状誘電体基板１には厚さ２
５μｍのポリミドフィルムを用い、厚さ７０μｍの銅箔
により導体線路２を形成すれば、磁気コアを縫うように
貫通穴３を容易に通すことができる。磁気コアに透磁率
μ＝２００程度のＮｉＺｎ系のフェライトを用い、磁路
長１２ｍｍ、磁束の断面積１０ｍｍ² 、導体線路の蛇行
曲折回数を３回として伝送線路トランスを形成すれば、
１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚでインピーダンス変換が可能な
トランスを実現できる。

【００１８】本発明の伝送線路トランスによれば、従来
のトランス（図５、図６）のように製造上導体線路また
は導体線路を形成したフィルムを磁気コアに巻き付ける
工程が省くことができるため、自動化、機械化が容易で
あり、製造コストを低減することができる。

【００１９】また、本発明のトランスでは、フィルム状
誘電体基板に形成した貫通穴に磁気コアを縫うように貫
通させる構造であるため、磁気コアとの密着性はフィル
ム状誘電体基板に形成した貫通穴３の加工精度に依存
し、また蛇行する導体線路対間の間隔は、印刷配線され
る導体線路対およびフィルム状誘電体基板の加工精度に
のみ依存し、個体間で大きくバラツくことはなくなる。
これに対し、図５、図６に示した従来例では、導電体対
または導電体対を形成した誘電体フィルムを磁気コアに
人手により巻き付けていたため、巻き付け強度や向きに
個体差が生じ、このため導電体線路と磁気コアの密着性
や導電体線路対の間隔にバラツキが生じ、コイルのＡＬ
値に大きなバラツキが生じ、したがって、高周波トラン
スとしての特性に大きなバラツキが生じていた。本発明
による構成では、これらのバラツキが軽減されるため、
トランスの高周波特性のバラツキを抑制することができ
る。

【００２０】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された範囲内において適宜の変更が可
能なものである。例えば、実施例では、平行導体線路対
をフィルム状誘電体基板の一方の側にのみ形成していた
が、これを基板の両面に形成するようにすることができ
る。また、フィルム状誘電体基板に形成していた楕円形
状の貫通穴に代え切り込みとすることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による伝送
線路トランスは、フィルム状誘電体基板に蛇行する導体
線路対と貫通穴を設け、この貫通穴に磁気コアを貫通さ
せるものであるので、磁気コアに巻線あるいはフィルム
状基板を巻き付ける工程を省略することが可能になり、
製造の自動化、機械化が可能になるため、製造コストを
低減することができる。また、本発明の伝送線路トラン
スによれば、巻き上がりの形状バラツキを低減すること
ができ、これにより、高周波領域における特性バラツキ
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例において用いられるフ
ィルム状誘電体基板と磁気コアの平面図。

【図２】本発明の第１の実施例の斜視図とその等価回
路図。

【図３】本発明の第２の実施例において用いられるフ
ィルム状誘電体基板と磁気コアの平面図。

【図４】本発明の第２の実施例の斜視図とその接続例
を示す回路図。

【図５】第１の従来例を示す斜視図。

【図６】第２の従来例を示す斜視図。

【符号の説明】

１フィルム状誘電体基板２平行導体線路対３貫通穴４Ｕ字型磁気コア５Ｉ字型磁気コア６メガネ型磁気コア７導電線対８環状磁気コア９誘電体フィルム１０平行導電体対

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の貫通穴または切り込みが設けられ
たフィルム状誘電体基板と、前記貫通穴または切り込み
の間を縫うように蛇行して前記フィルム状誘電体基板上
に形成された、対をなす導体線路と、前記貫通穴または
切り込みを貫通することにより前記フィルム状誘電体基
板に縫い込まれた第１のコアと、閉磁路を形成すべく前
記第１の磁気コアと組み合わされた第２の磁気コアと、
を備えたことを特徴とする伝送線路トランス。
【請求項２】前記フィルム状誘電体基板上には、複数
対の導体線路が形成されていることを特徴とする請求項
１記載の伝送線路トランス。
【請求項３】対をなす導体線路が前記フィルム状誘電
体基板の両面に形成されていることを特徴とする請求項
１記載の伝送線路トランス。
【請求項４】前記第１、第２の磁気コアは、いずれか
一方が“Ｉ”の字状の、いずれか他方が“Ｕ”の字状の
形状をなしていることを特徴とする請求項１記載の伝送
線路トランス。