JPH0211170B2 - - Google Patents

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JPH0211170B2
JPH0211170B2 JP15612883A JP15612883A JPH0211170B2 JP H0211170 B2 JPH0211170 B2 JP H0211170B2 JP 15612883 A JP15612883 A JP 15612883A JP 15612883 A JP15612883 A JP 15612883A JP H0211170 B2 JPH0211170 B2 JP H0211170B2
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JP
Japan
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section
turns
conductor
delay line
inductance
Prior art date
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JP15612883A
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JPS6047510A (ja
Inventor
Kazuo Kametani
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Elmec Corp
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Elmec Corp
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/30Time-delay networks
    • H03H7/32Time-delay networks with lumped inductance and capacitance

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はインダクタンス素子とコンデンサとを
梯子形に組合せてなる電磁遅延線に係り、特に立
上がり時間が100ps以下の超高速のものから10ns
程度の比較的高速のものまで広範囲の立上がり特
性を得ることが可能で、デイジタル回路およびア
ナログ回路に用いることの可能な電磁遅延線の改
良に関する。
〔従来技術とその問題点〕
このような比較的立上がり時間の速い電磁遅延
線としては、複数のインダクタンスを直列接続し
てインダクタンス素子を形成するとともに、隣合
うインダクタンス間とアースとの間に各々コンデ
ンサを接続して梯子形に形成してなる構成があ
り、特に、形状の小型化を図る場合には、それら
インダクタンスを棒状ボビン上に所定の間隔で共
軸的に巻いて構成したものがある。
このような電磁遅延線は、隣り合うインダクタ
ンス間に形成される係合係数をa1、1つおいたイ
ンダクタンス間に形成される結合係数をa2、2つ
おいたインダクタンス間に形成される結合係数を
a3、(n−1)個おいたインダクタンス間に形成
される結合係数をaoとすると、特に結合係数a1
a2が電磁遅延線の遅延特性に大きく影響すること
が知られている。
そして従来から、結合係数a1の値をa1=0.1〜
0.2、結合係数a2の値をa2=−0.015〜−0.03、結
合係数a3の値をa3=0.01〜0.02程度に各々選定す
ることにより、良好な遅延特性を得ることができ
るとされている。
このような良好な遅延特性を得るために従来
は、電磁遅延線を構成する各インダクタンスの結
合の向きを工夫し、正の結合係数a1およびを負の
結合係数a2を得ていた。
しかし、電磁遅延線を構成する場合、現実には
インダクタンス素子におけるインダクタンス間の
結合係数a1,a2の値として上述したような理論的
最適値もしくはこれに近い値を得ることが困難で
あり、特に棒状ボビン上に複数のインダクタンス
を共軸的に巻いて直列接続する場合には、結合係
数a1,a2の値が大きくなり易い。
しかも、結合係数a1,a2の最適値を得るために
インダクタンスの捲線方向を変える等して結合の
方向を変えると、インダクタンスの構造が複雑と
なり易く、製造も面倒となる欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明はこのような状況のもとになされたもの
で、結合係数の最適値を得ることが容易で良好な
遅延特性が得られるうえ、構造も簡単な電磁遅延
線の提供を目的とする。
〔発明の構成と効果〕
すなわち本発明は、導体を巻いたインダクタン
ス素子と、前記導体とアース間に接続されたコン
デンサとを具備し、複数区間を有する電磁遅延線
において、前記インダクタンス素子が、前記導体
を整数ターンを巻いた第1の区間およびこの第1
の区間より0.5ターン異なる第2の区間を交互に
配置し、かつ前記第1および第2の区間相互の導
体間にて正の相互誘導と負の相互誘導の数を異な
らせたものである。
このような本発明の構成によれば、インダクタ
ンス素子を形成するインダクタンス間の最適な結
合係数を得ることが容易となり、例えば高速の立
上がり時間等の良好な遅延特性を得ることができ
るうえ、構成も簡単となる利点を有する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細を説明する。
第1図および第2図は本発明の電磁遅延線の一
実施例を示す概略正面図および概略側面図であ
り、第3図はその等価回路図である。
第1図および第2図において、断面長方形の偏
平なボビン1には、導体2が単層ソレノイド状に
ピツチPでスペース巻きされ、インダクタンス素
子3が形成されている。なお、図中符号Wはボビ
ン1の長辺方向における導体2間の距離であり、
符号Tはボビン1の短辺方向における導体2間の
距離である。
インダクタンス素子3において、例えば、第1
図中ボビン1の下面左側の導体2(A1点)を基
準として順に1.5ターン目、1ターン目、…の導
体2(各々A2点、A3点)−以下1.5ターン目およ
び1ターン目の繰り返し−とアース間にコンデン
サCが梯子状に接続され、電磁遅延線4が形成さ
れている。
このように構成された電磁遅延線4は、1.5タ
ーン分の捲線をインダクタンスLの第2の区間と
し、1ターン分の捲線をインダクタンスL′の第1
の区間とし、これらが交互に配置された第3図に
示すような構成となつている。
インダクタンスLの第2の区間と他の第1およ
び第2の区間では、隣合う区間から順に結合係数
a1,a2,a3,…で結合し、インダクタンスL′の第
1の区間と他の第1および第2の区間との間で
は、隣合う区間から順に結合係数a1,a2′,a3
…で結合している。すなわち、偶数番目の結合に
あつては、第1および第2の区間との間では異な
つた値を有することとなる。
なお、第3図においては、図中左側の区間に着
目してその右側の結合を示しているが、実際は左
側の結合も存在して左右対称になつている。
次に、このように構成された電磁遅延線を詳細
に検討する。
第4図は、第1図のX−X′の断面における導
体2のみを示したもので、左上の斜線で示される
導体(W側上面の長さ√2+(2)2の導体を
意味する)を基準に、その右側に位置するW側上
面の下面の導体間の相互誘導関係を示してもので
ある。
同図において、同じ列とでは電流の向きが同じ
であるので正結合となつて順にM01、M02、M03
…となり、他の列とでは電流の向きが逆であるの
で負の結合となつてM11、M12、M13、…を持つ。
なお、図中その左にも対称的に同じ結合があり、
斜線で示した以外の導体もすべて同様の結合を持
つている。
説明を容易にするために、Wに対してTが小さ
いものとして、T側を省略できる場合を考えて示
すと、第4図中破線で囲んだ部分が1区間を構成
する導体群となる。
左側の導体群は導体3本からなるインダクタン
スLとなり、その次の導体群は導体2本からなり
インダクタンスL′構成し、以下、順に3本、2本
の導体群を繰り返す。ここで、1つ置きの3本の
導体群は0.5ターンの部分が上下交互に配置され
る。
この場合、第3図の各インダクタンスL,L′と
結合係数a1、a2、a2′、a3の関係は、導体1本の
インダクタンスをLsとすると、次の式で表すこ
とができる。
L=3・Ls+2・M01−4・M11 ………(1) L′=2・Ls−2・M11 ………(2) a2=2・M02+2・M03−M12−3・M13−M14
/L………(4) a2′=M02+M03−2・M13/L′ ………(5) 上述の(3)〜(6)式の各式中の正負の相互誘導の数
に着目すると、奇数番目の結合係数a1およびa3
は正負各3つ存在していることが判る。これに対
して、偶数番目の結合係数a2では正が4つ、負が
5つ存在し、結合係数a2′は正負とも各々2つ存
在している。すなわち、結合係数a2のみが負の相
互誘導の数が1つだけ多い。相互誘導の値は、導
体2間の距離が近い程大きくなるが、各式におけ
る同じ式中各相互誘導の値が同じ導体群に属する
ものであるから、値はあまり大きくは異ならず、
少しづつ異なる複数の相互誘導から構成されてい
る。
従つて、従来の電磁遅延線ではL=L′でa2
a2′となるが、上述の本発明の構成では一般的に
a1>a2′>a3>0でa2<0となる。そこで、|a2
>a2′となるようにすれば、a2′の正の値をa2の負
の値で補償して、総合的にa2とa2′の組合せで負
の値の理想特性を持つようにすることができる。
このように本発明は、各区間相互における導体
2間の負の相互誘導の数を正の相互誘導の数より
も多くすることで、容易に負の結合を実現するこ
とに特徴があり、インダクタンス素子3の構造が
非常に単純になる。
なお、上述の構成では、導体2を1.5ターン巻
いた第2の区間および導体2を1ターン巻いた第
1の区間とを交互に配置させた例、すなわち第1
の区間を整数ターンとし、これより0.5ターン多
い第2の区間による例を示した。しかし、本発明
にあつては、整数ターンが2ターン以上の第1の
区間と、これより0.5ターン多い第2の区間との
組合せ等でも実施可能である。
本発明者は、線径0.1mmの裸導線をW=6mm、
T=0.4mm、P=3.1mmで単層ソレノイド状に45タ
ーンスペース巻きし、整数ターンが2ターンのイ
ンダクタンスL′およびそれに0.5ターン加えた2.5
ターンのインダクタンスLが交互に配置されるよ
うに容量値2.3pFのコンデンサCを接続し、イン
ダクタンスL,L′の区間が交互に10区間づつ計20
区間配置された電磁遅延線を構成した。
この場合、理論値で結合線a1=0.114、a2=−
0.047、a2′=0.031、a3=0.019となり、特性インピ
ーダンスは100Ω、遅延時間はインダクタンスL
の区間が1区間当たり250ps、インダクタンス
L′の区間が1区当たり200ps、合計20区間の遅延
時間が4.5nsで、立上り時間が400psの高速性が得
られた。第5図は本発明の電磁遅延線の他の実施
例を示すものである。
ボビン1に導線2を巻回したインダクタンス素
子3の構造は、第1図と同様である。そして、整
数ターンA2点およびA3点間の1ターンも同じで
あり、ただA1点およびA2点間が整数ターンより
も0.5ターン少ない0.5ターンで構成されている。
このような構成の電磁遅延線も第3図と同じ等
価回路で表され、第4図と同じ導体間の相互誘導
で第3図を表現すると、 L=Ls ………(7) L′=2・Ls−2・M11 ………(8) a2=−M12/L ………(10) a2′=M01+M02−2・M12/L′ ………(11) となり、a2の(10)式のみが正の相互誘導がなく、負
の相互誘導1つしか存在しないので、負の相互誘
導の数が正の相互誘導の数より多くなつており、
その他は正と負の相互誘導の数が等しくなる。
従つて、結合係数a2のみが負でその他の結合係
数a1、a2′、a3は正となる。この場合も|a2|>
a2′とすれば、良好な結合係数を容易に得ること
ができる。
ところで、本発明にあつては、整数ターンが2
ターン以上の場合でもそれより0.5ターン少ない
巻数と交互に組合せることで、いろいろの組合せ
が考えられる。要は導体を整数ターンを巻いた第
1の区間およびこの第1の区間より0.5ターン異
なる第2の区間を交互に配置しすれば本発明の目
的達成が可能である。
以上の実施例にあつては説明を容易にするた
め、インダクタンス素子3においてT側を無視で
きるようW≫Tの場合で説明したが、WとTの比
は任意に決めてもピツチPや導体2の線径等を適
当に選択すれば良い遅延特性を実現できる。
また、ボビン1は四角形でなく、円形、楕円形
等任意の形状で実施可能であり、導体2も断面円
形の他に導体条やその他エツチングによる形成等
も可能である。
以上説明したように本発明の電磁遅延線は、導
体を整数ターン巻いた第1の区間およびこの第1
の区間より0.5ターン異なる第2の区間を交互に
配置し、かつ前記第1および第2の区間相互の導
体間にて正負の相互誘導の数を異ならせたインダ
クタンス素子を有するので、インダクタンス素子
の各区間の最適な結合係数を得ることが容易とな
つて良好な遅延特性が得られるし、インダクタン
ス素子の構成が単純化される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の電磁遅延線の一
実施例を示す概略正面図および概略側面図、第3
図は第1図に示す電磁遅延線の等価回路図、第4
図は第1図に示す電磁遅延線の区間相互の結合を
説明する図、第5図は本発明の電磁遅延線の他の
実施例を示す概略断面図である。 1……ボビン、2……導体、3……インダクタ
ンス素子、a1,a2,a2′,a3……結合係数、C…
…コンデンサ、L,L′……インダクタンス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導体を巻いたインダクタンス素子と、前記導
    体とアース間に接続されたコンデンサとを具備
    し、複数区間を有する電磁遅延線において、前記
    インダクタンス素子が、前記導体を整数ターン巻
    いた第1の区間およびこの第1の区間より0.5タ
    ーン異なる第2の区間を交互に配置し、かつ前記
    第1および第2の区間相互の導体間にて正の相互
    誘導と負の相互誘導の数を異ならせてなることを
    特徴とする電磁遅延線。 2 第2の区間が、第1の区間より0.5ターン多
    く巻かれてなる特許請求の範囲第1項記載の電磁
    遅延線。 3 第2の区間が、第1の区間より0.5ターン少
    なく巻かれてなる特許請求の範囲第1項記載の電
    磁遅延線。
JP15612883A 1983-08-25 1983-08-25 電磁遅延線 Granted JPS6047510A (ja)

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JP15612883A JPS6047510A (ja) 1983-08-25 1983-08-25 電磁遅延線

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JPS63247589A (ja) * 1986-11-28 1988-10-14 ドーサン エ コンパーニュ 溶融金属を収容するためのタンディツシュもしくは鋳造用取鍋およびそのライニング形成方法
JPH021553U (ja) * 1988-06-10 1990-01-08

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