JPH07335442A - フィルタ - Google Patents
フィルタInfo
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- JPH07335442A JPH07335442A JP15143994A JP15143994A JPH07335442A JP H07335442 A JPH07335442 A JP H07335442A JP 15143994 A JP15143994 A JP 15143994A JP 15143994 A JP15143994 A JP 15143994A JP H07335442 A JPH07335442 A JP H07335442A
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- magnetic
- line
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大電流が流れる電力供給用線路等に重畳する
コモンモードノイズを低減すること。 【構成】 同軸芯線１，外皮導体２，絶縁被覆３からな
る同軸線路の周囲に絶縁被覆３を介して、周回するよう
に磁性膜４が接地されているフィルタ。
コモンモードノイズを低減すること。 【構成】 同軸芯線１，外皮導体２，絶縁被覆３からな
る同軸線路の周囲に絶縁被覆３を介して、周回するよう
に磁性膜４が接地されているフィルタ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機器間の信号や電力を伝
える線路に重畳するコモンモードノイズを低減するため
の小型化，高性能化にしたフィルタに関する。
える線路に重畳するコモンモードノイズを低減するため
の小型化，高性能化にしたフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】コモンモードノイズは線路において所望
の高周波信号あるいは交流電流以外に、スイッチの開閉
や近くを流れるパルス信号が電磁誘導現象で線路対に発
生する同位相の電圧として発生するノイズである。この
ノイズを低減するために、従来は線路を軟磁性材料で作
製したリングに貫通させる方法が採用されていた。即
ち、線路に加わる信号電流は互いに逆向きなため発生す
る磁場は磁性体リング位置ではほぼ打ち消し合ってお
り、同相のノイズ電流（コモンモードノイズ電流）が発
生する磁界のみが磁性体リングを磁化するように作用す
るものである。磁性体が磁化される際に生じる損失でノ
イズ電流を消費し、結果としてノイズの伝搬を阻止する
ものである。ここで、磁性体の磁化過程において生じる
損失の原因としては、強磁性共鳴や渦電流損失がある。
の高周波信号あるいは交流電流以外に、スイッチの開閉
や近くを流れるパルス信号が電磁誘導現象で線路対に発
生する同位相の電圧として発生するノイズである。この
ノイズを低減するために、従来は線路を軟磁性材料で作
製したリングに貫通させる方法が採用されていた。即
ち、線路に加わる信号電流は互いに逆向きなため発生す
る磁場は磁性体リング位置ではほぼ打ち消し合ってお
り、同相のノイズ電流（コモンモードノイズ電流）が発
生する磁界のみが磁性体リングを磁化するように作用す
るものである。磁性体が磁化される際に生じる損失でノ
イズ電流を消費し、結果としてノイズの伝搬を阻止する
ものである。ここで、磁性体の磁化過程において生じる
損失の原因としては、強磁性共鳴や渦電流損失がある。
【０００３】図７は従来のフィルタを示すもので、従来
用いられているケーブルとして平行２芯線５を使い、そ
の上に磁性膜を巻いた構造のフィルタを示す。図８には
図７に示した平行２芯線５の軸を結んだ線上の磁場分布
を示す。図から明らかなようにケーブルに流れる電流か
ら発生する磁場は磁性体４の位置で完全に打ち消し合わ
ず、幾分かは残る。この磁場の強さＨｒは以下の式で表
される。 Ｈｒ＝Ｉ／２πｒ1 −Ｉ／２πｒ2 （１） Ｉ：線路に流れる電流 ｒ1 ：芯線１の中心から磁性体４までの距離 ｒ2 ：芯線２の中心から磁性体４までの距離 線路に流れる電流Ｉが増加すると磁性体に加わる磁場Ｈ
ｒも比例的に増加し、Ｈｒが磁性体４の異方性磁場Ｈｋ
以上の強度となった場合には磁性体４は飽和してしま
う。Ｈｒ≧Ｈｋとなる臨界電流Ｉｃは（１）式から以下
のように算出される。 Ｉｃ＝２πＨｋ（Ｒ2 −Ｒ1 ）／Ｒ1 Ｒ2 （２） この様な状態では磁性体はコモンモードノイズ電流によ
る磁場で磁化しないので、ノイズフィルタとして働かな
い。換言すれば、従来の平行２芯線を磁性体リング等に
通した形状では、電源ライン等のように大きな電流が流
れる場合には、磁性体リングの飽和磁場以上の磁界が発
生し、磁化が飽和するために上記のノイズ抑制効果が得
られない等の欠点があった。
用いられているケーブルとして平行２芯線５を使い、そ
の上に磁性膜を巻いた構造のフィルタを示す。図８には
図７に示した平行２芯線５の軸を結んだ線上の磁場分布
を示す。図から明らかなようにケーブルに流れる電流か
ら発生する磁場は磁性体４の位置で完全に打ち消し合わ
ず、幾分かは残る。この磁場の強さＨｒは以下の式で表
される。 Ｈｒ＝Ｉ／２πｒ1 −Ｉ／２πｒ2 （１） Ｉ：線路に流れる電流 ｒ1 ：芯線１の中心から磁性体４までの距離 ｒ2 ：芯線２の中心から磁性体４までの距離 線路に流れる電流Ｉが増加すると磁性体に加わる磁場Ｈ
ｒも比例的に増加し、Ｈｒが磁性体４の異方性磁場Ｈｋ
以上の強度となった場合には磁性体４は飽和してしま
う。Ｈｒ≧Ｈｋとなる臨界電流Ｉｃは（１）式から以下
のように算出される。 Ｉｃ＝２πＨｋ（Ｒ2 −Ｒ1 ）／Ｒ1 Ｒ2 （２） この様な状態では磁性体はコモンモードノイズ電流によ
る磁場で磁化しないので、ノイズフィルタとして働かな
い。換言すれば、従来の平行２芯線を磁性体リング等に
通した形状では、電源ライン等のように大きな電流が流
れる場合には、磁性体リングの飽和磁場以上の磁界が発
生し、磁化が飽和するために上記のノイズ抑制効果が得
られない等の欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
改善するために提案されたもので、その目的は、大電流
が流れる電力供給用線路等に重畳するコモンモードノイ
ズを低減することにある。
改善するために提案されたもので、その目的は、大電流
が流れる電力供給用線路等に重畳するコモンモードノイ
ズを低減することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は同軸線路の周囲に絶縁層を介して、周回す
るように磁性膜が設置されているフィルタを発明の特徴
とする。さらに本発明は、磁性膜において磁気異方性の
容易軸が同軸の軸方向に揃い、かつ前記磁性膜の厚さは
表皮深さの１〜１０倍の範囲にある軟磁性薄膜であるフ
ィルタを発明の特徴とする。さらに本発明は、磁性膜は
磁性膜と絶縁層とが交互に重なる多層構造であるフィル
タを発明の特徴とする。本発明は同軸線路の周囲に絶縁
層を介して周回するように磁性膜が設置されることを最
も主要な特徴とする。従来の技術では平行線路の周囲に
絶縁層を介して周回するように磁性膜が設置されてお
り、使用した線路の構造が異なる。
め、本発明は同軸線路の周囲に絶縁層を介して、周回す
るように磁性膜が設置されているフィルタを発明の特徴
とする。さらに本発明は、磁性膜において磁気異方性の
容易軸が同軸の軸方向に揃い、かつ前記磁性膜の厚さは
表皮深さの１〜１０倍の範囲にある軟磁性薄膜であるフ
ィルタを発明の特徴とする。さらに本発明は、磁性膜は
磁性膜と絶縁層とが交互に重なる多層構造であるフィル
タを発明の特徴とする。本発明は同軸線路の周囲に絶縁
層を介して周回するように磁性膜が設置されることを最
も主要な特徴とする。従来の技術では平行線路の周囲に
絶縁層を介して周回するように磁性膜が設置されてお
り、使用した線路の構造が異なる。
【０００６】
【作用】線路に発生するコモンモードノイズを抑制する
フィルタの構造として上記の通り同軸線路の周囲に磁性
膜を設置した構造を用いる。この構造では信号電流から
発生する磁場は同軸線路の外側では完全に打ち消し、信
号電流が増しても線路の周囲に巻いた磁性体が飽和しな
い。一方、コモンモードノイズ電流によって発生する磁
場のみが線路の周囲に巻いた磁性膜を磁化し、磁化の変
化に伴う渦電流損失によってノイズ電力を消費する。従
来のフィルタである平行線路の周囲に絶縁層を介して周
回するように磁性膜を設置した構造では信号電流から発
生する磁場が磁性膜の位置で完全に打ち消し合わないた
めに、大電流が流れると磁性膜の磁化が飽和してノイズ
低減効果が劣化した。本発明の構造では信号電流から発
生する磁場は線路の外側では完全に打ち消してしまうの
で、本発明の目的である大電流の信号線路においてもコ
モンモードノイズを減衰させることが可能になる。
フィルタの構造として上記の通り同軸線路の周囲に磁性
膜を設置した構造を用いる。この構造では信号電流から
発生する磁場は同軸線路の外側では完全に打ち消し、信
号電流が増しても線路の周囲に巻いた磁性体が飽和しな
い。一方、コモンモードノイズ電流によって発生する磁
場のみが線路の周囲に巻いた磁性膜を磁化し、磁化の変
化に伴う渦電流損失によってノイズ電力を消費する。従
来のフィルタである平行線路の周囲に絶縁層を介して周
回するように磁性膜を設置した構造では信号電流から発
生する磁場が磁性膜の位置で完全に打ち消し合わないた
めに、大電流が流れると磁性膜の磁化が飽和してノイズ
低減効果が劣化した。本発明の構造では信号電流から発
生する磁場は線路の外側では完全に打ち消してしまうの
で、本発明の目的である大電流の信号線路においてもコ
モンモードノイズを減衰させることが可能になる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。本発
明は、大電流が流れる線路に発生するコモンモードノイ
ズを抑制するフィルタ構造として同軸線路の周囲に磁性
膜を設置した構造である。図１は本発明によるノイズフ
ィルタの構造図を示す。１は同軸芯線、２は同軸外皮導
体、３は絶縁被覆、４は磁性体である。同軸線路の中心
の芯線１と外皮導体２に流れる電流によって発生する磁
場は、線路の外側では極性が逆で分布形状は同一である
ため完全にキャンセルする。従って、大電流が流れても
線路の周囲に巻いた磁性体が飽和することはなく、コモ
ンモードノイズ電流によって発生する磁場のみが磁性体
を磁化する。
明は、大電流が流れる線路に発生するコモンモードノイ
ズを抑制するフィルタ構造として同軸線路の周囲に磁性
膜を設置した構造である。図１は本発明によるノイズフ
ィルタの構造図を示す。１は同軸芯線、２は同軸外皮導
体、３は絶縁被覆、４は磁性体である。同軸線路の中心
の芯線１と外皮導体２に流れる電流によって発生する磁
場は、線路の外側では極性が逆で分布形状は同一である
ため完全にキャンセルする。従って、大電流が流れても
線路の周囲に巻いた磁性体が飽和することはなく、コモ
ンモードノイズ電流によって発生する磁場のみが磁性体
を磁化する。
【０００８】磁性体としてパーマロイのような金属磁性
体を用いた場合には膜厚を以下の考え方に基づいた設定
範囲内とすることで、コモンモードノイズを抑制でき
る。例えば磁性膜の複素比透磁率μｒ＝μｒ′＋ｉμ
ｒ″の虚数成分μｒ″が大きい程、コモンモードノイズ
は渦電流損失で消費される〔千田，石井，森：「高損失
性ＣｏＺｒＮｂ／ＳｉＯ2 多層膜のＥＭＩノイズフィル
タへの応用」応用磁気学会誌１８，２（１９９４）５１
１−５１４〕。μｒ′，μｒ″は回転磁化機構を仮定し
た場合に以下の式で表される。
体を用いた場合には膜厚を以下の考え方に基づいた設定
範囲内とすることで、コモンモードノイズを抑制でき
る。例えば磁性膜の複素比透磁率μｒ＝μｒ′＋ｉμ
ｒ″の虚数成分μｒ″が大きい程、コモンモードノイズ
は渦電流損失で消費される〔千田，石井，森：「高損失
性ＣｏＺｒＮｂ／ＳｉＯ2 多層膜のＥＭＩノイズフィル
タへの応用」応用磁気学会誌１８，２（１９９４）５１
１−５１４〕。μｒ′，μｒ″は回転磁化機構を仮定し
た場合に以下の式で表される。
【数１】 ここで、ｔｍは磁性層の厚さ、ρｍは磁性体の抵抗率、
ｆはノイズ周波数、μ0は真空の透磁率である。一方、
表皮厚δは、 δ＝√｛２ρｍ／（２πｆ・μｒ・μ0 ）｝ と表される。従ってθは以下の式で表される。 θ＝２√｛π・（ｔｍ／δ）｝
ｆはノイズ周波数、μ0は真空の透磁率である。一方、
表皮厚δは、 δ＝√｛２ρｍ／（２πｆ・μｒ・μ0 ）｝ と表される。従ってθは以下の式で表される。 θ＝２√｛π・（ｔｍ／δ）｝
【０００９】図２はμｒ′（ｆ）／μｒ′（０），μ
ｒ″（ｆ）／μｒ′（０）のｔｍ／δ依存性を示す。
０．１≦（ｔｍ／δ）≦１０の範囲ではμｒ″（０）／
μｒ′（０）≧０．０３であり、渦電流損失が発生する
ことを示している。特に、０．１≦（ｔｍ／δ）≦１の
範囲ではμｒ″（０）＜μｒ′（０）なので磁性膜を巻
いた線路のインピーダンスは誘導性（インダクタンスが
大きい）となるのに対し、１≦（ｔｍ／δ）≦１０の範
囲ではμｒ′（０）≒μｒ″（０）となり磁性体を巻い
た線路の抵抗もインダクタンス並に大きくなる。０．１
≦（ｔｍ／δ）≦１の範囲で磁性膜を巻き付けた線路の
インダクタンスが高い場合には、磁性膜を巻いた部分の
線路のインピーダンスが大きく、インピーダンス整合が
悪いため信号やノイズの反射が大きい。反射されたノイ
ズ電力は消費されないので、機器の内部に悪影響を及ぼ
す。従って、磁性膜を巻き付けた線路の抵抗を高くして
ノイズ電力が消費される比率を大きくするためには単に
μ″（０）が大きいだけでは不十分であり、μ′（０）
が小さいことも重要であり、この条件を満足する膜厚範
囲として１≦（ｔｍ／δ）≦１０が適当である。（ｔｍ
／δ）＞１０ではμｒ″（０）／μｒ′（０）＜０．０
３であり、渦電流によるノイズ電流吸収効果が測定誤差
と同等になるので、ｔｍ／δの適性範囲として１０以下
と定めた。
ｒ″（ｆ）／μｒ′（０）のｔｍ／δ依存性を示す。
０．１≦（ｔｍ／δ）≦１０の範囲ではμｒ″（０）／
μｒ′（０）≧０．０３であり、渦電流損失が発生する
ことを示している。特に、０．１≦（ｔｍ／δ）≦１の
範囲ではμｒ″（０）＜μｒ′（０）なので磁性膜を巻
いた線路のインピーダンスは誘導性（インダクタンスが
大きい）となるのに対し、１≦（ｔｍ／δ）≦１０の範
囲ではμｒ′（０）≒μｒ″（０）となり磁性体を巻い
た線路の抵抗もインダクタンス並に大きくなる。０．１
≦（ｔｍ／δ）≦１の範囲で磁性膜を巻き付けた線路の
インダクタンスが高い場合には、磁性膜を巻いた部分の
線路のインピーダンスが大きく、インピーダンス整合が
悪いため信号やノイズの反射が大きい。反射されたノイ
ズ電力は消費されないので、機器の内部に悪影響を及ぼ
す。従って、磁性膜を巻き付けた線路の抵抗を高くして
ノイズ電力が消費される比率を大きくするためには単に
μ″（０）が大きいだけでは不十分であり、μ′（０）
が小さいことも重要であり、この条件を満足する膜厚範
囲として１≦（ｔｍ／δ）≦１０が適当である。（ｔｍ
／δ）＞１０ではμｒ″（０）／μｒ′（０）＜０．０
３であり、渦電流によるノイズ電流吸収効果が測定誤差
と同等になるので、ｔｍ／δの適性範囲として１０以下
と定めた。
【００１０】実施例１ 図１に示したノイズフィルタにおいて磁性体の具体的な
構造はポリイミドシート（幅５ｃｍ，長さ１４ｃｍ）上
にパーマロイ薄膜を形成し、ケーブルに多数回巻きつけ
てチューブ状としたものである。パーマロイ薄膜はｆ＝
２５０ＭＨｚとし、パーマロイのρｍ（〜２０μΩｃ
ｍ）、μｒ′（０）＝３０００を代入するとδ≒０．２
５μｍとなり、約０．２５μｍから２．５μｍ厚のパー
マロイ膜がノイズ低減に有効なことが予想できる。本実
施例ではパーマロイ膜厚は１．５μｍとした。パーマロ
イ薄膜は磁場中スパッタリング法で形成し、ケーブルと
平行方向に一軸磁気異方性の容易軸を揃えることができ
る。このような製法で形成されたパーマロイ膜の異方性
磁場は通常５０ｅ程度である。
構造はポリイミドシート（幅５ｃｍ，長さ１４ｃｍ）上
にパーマロイ薄膜を形成し、ケーブルに多数回巻きつけ
てチューブ状としたものである。パーマロイ薄膜はｆ＝
２５０ＭＨｚとし、パーマロイのρｍ（〜２０μΩｃ
ｍ）、μｒ′（０）＝３０００を代入するとδ≒０．２
５μｍとなり、約０．２５μｍから２．５μｍ厚のパー
マロイ膜がノイズ低減に有効なことが予想できる。本実
施例ではパーマロイ膜厚は１．５μｍとした。パーマロ
イ薄膜は磁場中スパッタリング法で形成し、ケーブルと
平行方向に一軸磁気異方性の容易軸を揃えることができ
る。このような製法で形成されたパーマロイ膜の異方性
磁場は通常５０ｅ程度である。
【００１１】線路として同軸線路を用いると芯線および
外皮導体から発生する磁場は図３に示す通り符号が反対
で分布は同一になる。このような構造では流れる電流値
が増加しても、磁性体４の位置に磁場は発生しない。従
って、図１に示す同軸構造のフィルタを用いれば線路の
周囲に配置した磁性体４によって大電流線路に発生する
コモンモードノイズを抑制することができる。特に、磁
性体４を線路に近付ける程ノイズ抑制効果は大きくなる
が、平行２芯線路を用いた場合には線路に流れる電流
（信号）による磁場の残留成分も大きくなるため無制限
に磁性体４を線路に近付けることはできなかった。一
方、同軸線路を用いた場合には外皮導体と磁性体４を絶
縁可能な程度まで近付けることができるので、全体の小
形・軽量化にも有利である。
外皮導体から発生する磁場は図３に示す通り符号が反対
で分布は同一になる。このような構造では流れる電流値
が増加しても、磁性体４の位置に磁場は発生しない。従
って、図１に示す同軸構造のフィルタを用いれば線路の
周囲に配置した磁性体４によって大電流線路に発生する
コモンモードノイズを抑制することができる。特に、磁
性体４を線路に近付ける程ノイズ抑制効果は大きくなる
が、平行２芯線路を用いた場合には線路に流れる電流
（信号）による磁場の残留成分も大きくなるため無制限
に磁性体４を線路に近付けることはできなかった。一
方、同軸線路を用いた場合には外皮導体と磁性体４を絶
縁可能な程度まで近付けることができるので、全体の小
形・軽量化にも有利である。
【００１２】図４は本発明によるノイズ減衰効果特性の
測定系を示す。図において、６はネットワークアナライ
ザ、７は直流電源、８は電流プローブ、９は終端抵抗、
１０は直流成分カット用コンデンサである。線路として
は本発明による同軸線路や従来から用いられている平行
２芯線が用いられる。線路の長さは８０ｃｍであり、約
２５０ＭＨｚで大きなコモンモードノイズが発生する。
磁性膜は直流電源７を接続した端から１０ｃｍの位置に
巻き付け、電流プローブは抵抗９が接続している端から
２０ｃｍの位置にセットした。直流電源の電圧を変える
ことで線路に流れる電流を変えて、２５０ＭＨｚのノイ
ズ抑制効果を測定した。
測定系を示す。図において、６はネットワークアナライ
ザ、７は直流電源、８は電流プローブ、９は終端抵抗、
１０は直流成分カット用コンデンサである。線路として
は本発明による同軸線路や従来から用いられている平行
２芯線が用いられる。線路の長さは８０ｃｍであり、約
２５０ＭＨｚで大きなコモンモードノイズが発生する。
磁性膜は直流電源７を接続した端から１０ｃｍの位置に
巻き付け、電流プローブは抵抗９が接続している端から
２０ｃｍの位置にセットした。直流電源の電圧を変える
ことで線路に流れる電流を変えて、２５０ＭＨｚのノイ
ズ抑制効果を測定した。
【００１３】図５は線路として同軸線路を用いた場合１
１と、線路として平行２芯線路を用いた場合１２の線路
に流れる電流値Ｉｃとノイズ減衰量の関係を示す。平行
２芯線路を用いた場合には電流値の増加と共に徐々にノ
イズ減衰量が低下し、特に（２）式で示された臨界電流
値Ｉｃ以上の範囲では激減するのに対し、同軸線路を用
いた場合には電流値の如何に関わらずノイズ減衰量は一
定となる。
１と、線路として平行２芯線路を用いた場合１２の線路
に流れる電流値Ｉｃとノイズ減衰量の関係を示す。平行
２芯線路を用いた場合には電流値の増加と共に徐々にノ
イズ減衰量が低下し、特に（２）式で示された臨界電流
値Ｉｃ以上の範囲では激減するのに対し、同軸線路を用
いた場合には電流値の如何に関わらずノイズ減衰量は一
定となる。
【００１４】実施例２ 磁性膜４として図６に示す通り絶縁層１３を介して磁性
体１４を交互に重ねた多層構造とした。具体的には磁性
膜として実施例１に述べたパーマロイ膜を２層、絶縁層
として０．１μｍ厚のＳｉＯ2 膜を介して形成した。パ
ーマロイ膜，ＳｉＯ2 膜はスパッタリング法を用いて作
製した。ポリイミドシート１５の寸法は幅２．５ｃｍ，
長さ１４ｃｍであり、磁性体の合計の体積は実施例１と
同一である。この磁性体シートを実施例１（図４）と同
様の位置に巻き付けてコモンモードノイズの抑制効果を
測定した結果、図５と同様の通電電流依存性を得た。す
なわち、同軸線路を用いた場合には通電電流に無関係に
ノイズ減衰量一定となるのに対し、平行２芯線路を用い
た場合には通電電流が臨界値Ｉｃ以上になるとノイズ減
衰量は激減する。この現象は磁性膜として単層膜を用い
ても、あるいは多層膜を用いてもコモンモードノイズ電
流から発生する磁場を磁性体の渦電流損失として消費す
るメカニズムは同じであるので、磁性体の体積が一定な
らば同一のノイズ減衰量が得られたものである。また、
通電電流が増加した場合に、線路として同軸線路を用い
た場合の方が平行線路を用いるよりも安定な動作が確保
できるメカニズムも磁性体が単層であるか多層であるか
には依存しないので、結果的に実施例１と同様なノイズ
抑制挙動を示したものである。従って、本実施例では磁
性体層は２層であるが、より多層の場合にも磁性体の総
体積が同じならば同様の効果が期待できる。磁性体多層
膜を用いた場合には、磁性層当りの基板の体積が減少す
るので、全体の小型化が図れる効果がある。
体１４を交互に重ねた多層構造とした。具体的には磁性
膜として実施例１に述べたパーマロイ膜を２層、絶縁層
として０．１μｍ厚のＳｉＯ2 膜を介して形成した。パ
ーマロイ膜，ＳｉＯ2 膜はスパッタリング法を用いて作
製した。ポリイミドシート１５の寸法は幅２．５ｃｍ，
長さ１４ｃｍであり、磁性体の合計の体積は実施例１と
同一である。この磁性体シートを実施例１（図４）と同
様の位置に巻き付けてコモンモードノイズの抑制効果を
測定した結果、図５と同様の通電電流依存性を得た。す
なわち、同軸線路を用いた場合には通電電流に無関係に
ノイズ減衰量一定となるのに対し、平行２芯線路を用い
た場合には通電電流が臨界値Ｉｃ以上になるとノイズ減
衰量は激減する。この現象は磁性膜として単層膜を用い
ても、あるいは多層膜を用いてもコモンモードノイズ電
流から発生する磁場を磁性体の渦電流損失として消費す
るメカニズムは同じであるので、磁性体の体積が一定な
らば同一のノイズ減衰量が得られたものである。また、
通電電流が増加した場合に、線路として同軸線路を用い
た場合の方が平行線路を用いるよりも安定な動作が確保
できるメカニズムも磁性体が単層であるか多層であるか
には依存しないので、結果的に実施例１と同様なノイズ
抑制挙動を示したものである。従って、本実施例では磁
性体層は２層であるが、より多層の場合にも磁性体の総
体積が同じならば同様の効果が期待できる。磁性体多層
膜を用いた場合には、磁性層当りの基板の体積が減少す
るので、全体の小型化が図れる効果がある。
【００１５】
【発明の効果】本発明による同軸線路状構造のフィルタ
を用いることで、大電流が流れるような電力供給用線路
等に重畳するコモンモードノイズを低減できる。このフ
ィルタはケーブルの外皮部分を磁性膜で覆う構造とする
と実効的な体積や重量の増加が無い。また、磁性膜を線
路導体にできる限り近付ける方がノイズ抑制効果は大き
くなるが、平行２芯線路を用いた場合には線路に流れる
電流（信号）から発生する磁場の磁性膜位置における打
ち消し残り成分も大きくなるため、無制限に磁性膜を線
路に近付けることはできず、小型化を阻んでいた。一
方、同軸線路を用いた場合には外皮導体と磁性膜の間隔
は原理的に無限に近付けることができるので、全体の小
形・軽量化にも有利である。さらに、供給電流自体では
損失を生じないので、フィルタの挿入損失が無いことも
特長である。従来、使われている平行２芯線路では供給
電流または信号電流によって、幾分かはケーブルを取り
囲んでいる磁性体を磁化するので挿入損失が必ず発生し
た。なお、本構造のフィルタはケーブルの可塑性も保た
れるので、取り扱いが容易という長所もある。また、実
施例では同軸線路１本を磁性膜で覆う構造を示したが、
多数の同軸線路の束を磁性膜で覆ったとしても同様の効
果が得られることは自明である。
を用いることで、大電流が流れるような電力供給用線路
等に重畳するコモンモードノイズを低減できる。このフ
ィルタはケーブルの外皮部分を磁性膜で覆う構造とする
と実効的な体積や重量の増加が無い。また、磁性膜を線
路導体にできる限り近付ける方がノイズ抑制効果は大き
くなるが、平行２芯線路を用いた場合には線路に流れる
電流（信号）から発生する磁場の磁性膜位置における打
ち消し残り成分も大きくなるため、無制限に磁性膜を線
路に近付けることはできず、小型化を阻んでいた。一
方、同軸線路を用いた場合には外皮導体と磁性膜の間隔
は原理的に無限に近付けることができるので、全体の小
形・軽量化にも有利である。さらに、供給電流自体では
損失を生じないので、フィルタの挿入損失が無いことも
特長である。従来、使われている平行２芯線路では供給
電流または信号電流によって、幾分かはケーブルを取り
囲んでいる磁性体を磁化するので挿入損失が必ず発生し
た。なお、本構造のフィルタはケーブルの可塑性も保た
れるので、取り扱いが容易という長所もある。また、実
施例では同軸線路１本を磁性膜で覆う構造を示したが、
多数の同軸線路の束を磁性膜で覆ったとしても同様の効
果が得られることは自明である。
【図１】本発明によるノイズフィルタの構造図を示す。
【図２】複素比透磁率μｒ′（ｆ），μｒ″（ｆ）の磁
性膜厚ｔｍ依存性を示す。複素比透磁率は静磁場におけ
る比透磁率μｒ′（０）で、膜厚は表皮厚δで規格化し
ている。
性膜厚ｔｍ依存性を示す。複素比透磁率は静磁場におけ
る比透磁率μｒ′（０）で、膜厚は表皮厚δで規格化し
ている。
【図３】平行２芯線路から発生する磁場分布を示す。
【図４】ノイズ減衰量の測定系を示す。
【図５】線路に流れる電流値とノイズ減衰量の関係を示
す。
す。
【図６】磁性多層膜の構造を示す。
【図７】従来のノイズフィルタを示す。
【図８】同軸線路から発生する磁場分布を示す。
１ 同軸芯線 ２ 同軸外皮導体 ３ 絶縁被覆 ４ 磁性体 ５ 平行２芯線 ６ ネットワークアナライザ ７ 直流電源 ８ 電流プローブ ９ 終端抵抗 １０ 直流成分カット用コンデンサ １１ 同軸線路の場合 １２ 平行２芯線路の場合 １３ 絶縁層 １４ 磁性体 １５ ポリイミドシート
フロントページの続き (72)発明者 一ノ瀬 裕 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 同軸線路の周囲に絶縁層を介して、周回
するように磁性膜が設置されていることを特徴とするフ
ィルタ。 - 【請求項２】 磁性膜において磁気異方性の容易軸が同
軸の軸方向に揃い、かつ前記磁性膜の厚さは表皮深さの
１〜１０倍の範囲にある軟磁性薄膜であることを特徴と
する請求項１記載のフィルタ。ここに表皮深さは ρｍは磁性膜の抵抗率 ｆはノイズ周波数 μｒは複素比透磁率の実数成分 μ0 は真空の透磁率とすると 表皮深さδ＝√｛２ρｍ／（２πｆ・μｒ・μ0 ）｝ である。 - 【請求項３】 前記磁性膜は磁性膜と絶縁層とが交互に
重なる多層構造であることを特徴とする請求項１または
２記載のフィルタ。 - 【請求項４】 同軸線路の周囲にパーマロイ薄膜を形成
したポリイミドシートを多数回まきつけて構成されてい
ることを特徴とするフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15143994A JPH07335442A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15143994A JPH07335442A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335442A true JPH07335442A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15518638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15143994A Pending JPH07335442A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335442A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100700214B1 (ko) * | 2005-10-10 | 2007-03-28 | (주)신우아이엠에스 | 포장봉지의 스트로우 창 형성장치 |
| JP2016046401A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | 配線用コア構造、半導体評価装置及び半導体装置 |
| WO2018179326A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 三菱電機株式会社 | ノイズフィルタおよび電力変換装置 |
| CN114974825A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 英飞凌科技奥地利有限公司 | 电感器器件和堆叠式电源拓扑 |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP15143994A patent/JPH07335442A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100700214B1 (ko) * | 2005-10-10 | 2007-03-28 | (주)신우아이엠에스 | 포장봉지의 스트로우 창 형성장치 |
| JP2016046401A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | 配線用コア構造、半導体評価装置及び半導体装置 |
| WO2018179326A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 三菱電機株式会社 | ノイズフィルタおよび電力変換装置 |
| JPWO2018179326A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2019-12-12 | 三菱電機株式会社 | ノイズフィルタおよび電力変換装置 |
| CN114974825A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 英飞凌科技奥地利有限公司 | 电感器器件和堆叠式电源拓扑 |
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