1.欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置であって, 反対する両側にそれぞれ位置する第1の下表面と第1の上表面とを有する第1の仕切り層と, 前記第1の仕切り層の前記第1の下表面に配置されると共に,溝仕切線により仕切られる2つの密閉溝を有する第1層の参考地平面構造と, 前記第1の仕切り層の前記第1の上表面に配置されると共に,間を開けて並べられる左参考地平面と右参考地平面と,前記左参考地平面と前記右参考地平面との間に位置するマッシュルーム参考地平面と,を有し,前記左参考地平面は前記第1層の参考地平面構造の左側辺に位置し,且つ,前記第1層の参考地平面構造の左側辺と部分的に重なり,前記右参考地平面は前記第1層の参考地平面構造の右側に位置し,且つ,前記第1層の参考地平面構造の右側辺と部分的に重なり,前記マッシュルーム参考地平面は前記溝仕切線と部分的に重なる第2層の参考地平面構造と, 反対する両側にそれぞれ位置する第2の下表面と第2の上表面とを有し,前記第1の仕切り層の上に重なるように配置されることにより,前記第2の下表面が前記第1の仕切り層の前記第1の上表面に重る第2の仕切り層と, 前記第2の仕切り層の前記第2の上表面に配置されると共に,前記左参考地平面と前記右参考地平面と前記マッシュルーム参考地平面と重なり,且つ,前記溝仕切線と交差するように互いに並べられる一対の差動信号線と, 前記マッシュルーム参考地平面と前記溝仕切線とが部分的に重なる箇所に配置され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することによって,前記マッシュルーム参考地平面を前記溝仕切線に電気的に接続させる少なくとも1つの第1のスルーホールと, 前記左参考地平面及び前記右参考地平面と前記第1層の参考地平面構造とが部分的に重なる箇所に配置され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することにより,前記左参考地平面と前記右参考地平面とをそれぞれ前記第1層の参考地平面構造に電気的に接続させる少なくとも2つの第2のスルーホールと,を備えることを特徴とする欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置.

2.前記一対の差動信号線の外側にそれぞれ位置する2つの前記第1のスルーホールを備えることを特徴とする請求項1に記載の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置.

3.前記第2のスルーホールを8つ備え,該8つの前記第2のスルーホールにおける4つは,互いに間を開けるように前記左参考地平面の前記第1層の参考地平面構造に部分的に重なる側辺に沿って配列され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することで前記左参考地平面と前記第1層の参考地平面構造とを電気的に接続させ, 他の4つの前記第2のスルーホールは,互いに間を開けるように前記右参考地平面の前記第1層の参考地平面構造に部分的に重なる側辺に沿って配列され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することで前記右参考地平面と前記第1層の参考地平面構造とを電気的に接続させることを特徴とする請求項1に記載の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置.

4.反対する両側にそれぞれ位置する第3の上表面と第3の下表面とを有し,前記第3の上表面が前記第1の仕切り層の前記第1の下表面に重なるよう前記第1の仕切り層の前記第1下表面を覆う第3の仕切り層を更に備え, 前記第1のスルーホールと各前記第2のスルーホールは,前記第1の仕切り層と前記第2の仕切り層と前記第3の仕切り層とを貫通し,且つ,前記第1のスルーホールの上端部もしくは下端部に配置されるスルーホール溶接パッドと,各前記第2のスルーホールの上端部もしくは下端部に配置されるスルーホール溶接パッドとは,前記第2の仕切り層の前記第2の上表面と,前記第3の仕切り層の前記第3の下表面に露出することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置.

5.多層プリント回路基板上に作成されることを特徴とする請求項4に記載の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置.

【0001】 本考案はコモンモードノイズを抑制するフィルタ構造に関し,特に,欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置に関する.

【0002】 コンピュータシステムにおけるデータ転送に対する高速化の需要の高まりに対し,高速差動信号線もしくは複数対の差動信号線が広く応用されている.高速差動信号を取り扱う転送システムを設計するにあたっては,転送される差動信号が転送経路におけるノイズに影響されないようにすることは重要であるが,実際の回路配置においては,差動信号線の非対称もしくは折り曲げ配置が多くみられ,これはコモンモードノイズを引き起こす上,差動信号の転送の完全性に影響する電波障害(EMI)問題が生じる.特に,電波障害はアンテナ効果を形成して接地面もしくは電源面から周囲に放射するので,コモンモードノイズを効果的に抑えなければ,差動信号がコモンモードノイズの干渉を受けて転送の結果に不具合が生じる.

【0003】 従って,本考案は欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置を提供し,高速差動信号におけるブロードバンド内のコモンモードノイズを抑え,且つ,差動信号の信号転送の完全性を維持し,そしてコモンモードノイズにより引き起こされる電波障害をも解決する.

【0004】 上記目的を達成すべく,本考案は,欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置をであって, 第1の仕切り層と,第1層の参考地平面構造と,第2層の参考地平面構造と,第2の仕切り層と,一対の差動信号線と,少なくとも1つの第1のスルーホールと,少なくとも2つの第2のスルーホールと,を備える. 前記第1の仕切り層は,反対する両側にそれぞれ位置する第1の下表面と第1の上表面とを有する. 前記第1層の参考地平面構造は,前記第1の仕切り層の前記第1の下表面に配置されると共に,溝仕切線により仕切られる2つの密閉溝を有する. 前記第2層の参考地平面構造は,前記第1の仕切り層の前記第1の上表面に配置されると共に,間を開けて並べられる左参考地平面と右参考地平面と,前記左参考地平面前記右参考地平面との間に位置するマッシュルーム参考地平面と,を有し,前記左参考地平面は前記第1層の参考地平面構造の左側辺に位置し,且つ,前記第1層の参考地平面構造の左側辺と部分的に重なり,前記右参考地平面は前記第1層の参考地平面構造の右側に位置し,且つ,前記第1層の参考地平面構造の右側辺と部分的に重なり,前記マッシュルーム参考地平面は前記溝仕切線と部分的に重なる. 前記第2の仕切り層は,反対する両側にそれぞれ位置する第2の下表面と第2の上表面とを有し,前記第1の仕切り層の上に重なるように配置されることにより,前記第2の下表面が前記第1の仕切り層の前記第1の上表面に重る. 前記一対の差動信号線は,前記第2の仕切り層の第2の上表面に配置されると共に,前記左参考地平面と前記右参考地平面と前記マッシュルーム参考地平面と重なり,且つ,前記溝仕切線と交差するように互いに並べられる. 前記第1のスルーホールは,前記マッシュルーム参考地平面が前記溝仕切線と部分的に重なる箇所に配置され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することによって,前記マッシュルーム参考地平面を前記溝仕切線に電気的に接続させる. 各前記第2のスルーホールは,前記左参考地平面及び前記右参考地平面の前記第1層の参考地平面構造に部分的に重なる箇所に配置され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することにより,前記左参考地平面と前記右参考地平面とをそれぞれ前記第1層の参考地平面構造に電気的に接続させる.

【0005】 本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置の一部の実施例においては,2つの前記第1のスルーホールを有し,前記一対の差動信号線の外側にそれぞれ位置する.

【0006】 本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置の一部の実施例においては,前記第2のスルーホールを8つ備え,該8つの前記第2のスルーホールにおける4つは,互いに間を開けるように前記左参考地平面の前記第1層の参考地平面構造部分に重なる側辺に並べられるように配列され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することで前記左参考地平面と前記第1層の参考地平面構造とを電気的に接続させ,他の4つの前記第2のスルーホールは,互いに間を開けるように前記右参考地平面の前記第1層の参考地平面構造部分に重なる側辺に並べられるように配列され,且つ,前記第1の仕切り層を貫通することで前記右参考地平面と前記第1層の参考地平面構造とを電気的に接続させる.

【0007】 本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置の一部の実施例においては,反対する両側にそれぞれ位置する第3の上表面と第3の下表面とを有し,前記第3の仕切り層の前記第3の上表面が前記第1の仕切り層の前記第1の下表面に重なるよう前記第1の仕切り層の前記第1下表面を覆う第3の仕切り層を更に備え,前記第1のスルーホールと各前記第2のスルーホールは,前記第1の仕切り層と前記第2の仕切り層と前記第3の仕切り層とを貫通し,且つ,前記第1のスルーホールの上端部もしくは下端部に配置されるスルーホール溶接パッドと,各前記第2のスルーホールの上端部もしくは下端部に配置されるスルーホール溶接パッドとは,前記第2の仕切り層の前記第2の上表面と,前記第3の仕切り層の前記第3の下表面上に露出する.

【0008】 本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置は,一部の実施例において,多層プリント回路基板上に作成される.

【0009】 上記構成により,本考案は上記欠陥が形成される前記第1層の参考地平面構造と,欠陥が形成される前記第2層の参考地平面構造と,これらの第2のスルーホールとにより,1つの欠陥ステップ式参考地平面を形成し,更に,前記マッシュルーム参考地平面はこれらの第1のスルーホールとにより,1つのマッシュルーム状の構造を形成することで,欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置を構成することができる.更に,このように構造を変化させることによって,コモンモードにおける帰路の信号経路において複数の信号伝搬がゼロとなる現象を生成させて,バンド共振ポイントを複数生成させると共に,コモンモードノイズがソースポイントに戻る経路を遮断することで,ブロードバンドのコモンモードノイズを抑制する目的を達成すると共に,コモンモードノイズによって引き起こされる電波障害問題を解決する.

【0010】 本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置の実施例の構成が示される斜視図である.
同実施例の構成が示される分解斜視図である.
同実施例における第2層の参考地平面の構成が示される上面図である.
同実施例における第1層の参考地平面の構成が示される上面図である.
図1の構成に対応する概要断面図である.
同実施例の効果が示されるグラフである.

【0011】 以下は図面を参照して本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置の実施例について詳しく説明する.

【0012】 具体的説明に入る前に,本考案において同じ役割を担う構成要素に関しては,全く同じものでなくても,同じ符号が振り分けられている.また,以下の説明における「前」,「後」,「左」,「右」,「上」,「下」などの用語は,各部材の間の相対的位置関係をわかりやすく説明するために用いられるものであり,本考案の構成を限定するものではない.

【0013】 図1~図4に示されるように,本考案の欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置(以下ではブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置と略する)の1つの実施例は,主に第1の仕切り層1と,第1層の参考地平面構造2と,第2層の参考地平面構造3と,第2の仕切り層4と,一対の差動信号線5と,少なくとも1つの第1のスルーホール6と,少なくとも2つの第2のスルーホール7と,を備える.前記第1の仕切り層1は,概ね四角形を呈し,且つ,互いに反対する第1の下表面11と第1の上表面12とを有する.前記第1層の参考地平面構造2は,概ね四角形を呈する金属板材(例えば銅箔)であると共に,前記第1の仕切り層1の前記第1の下表面11に配置され,且つ,1本の溝仕切線21により仕切られる2つの密閉溝(スロット)22が中央に形成されている.ちなみに,前記第1層の参考地平面構造2の中央には,2本もしくは2本以上の溝仕切線21が互いに並列配置されることにより仕切られる2つ以上の密閉溝22を形成することも可能である.

【0014】 前記第2層の参考地平面構造3は,前記第1の仕切り層1の前記第1の上表面12に配置され,且つ,互いに間を開けるように並列配置される左参考地平面31と右参考地平面32と,前記左参考地平面31と前記右参考地平面32との間に配置されるマッシュルーム参考地平面33と,を有する.前記左参考地平面31は前記第1層の参考地平面構造2の左側辺23に位置すると共に前記第1層の参考地平面構造2の左側辺23と部分的に重なる.前記右参考地平面32は前記第1層の参考地平面構造2の右側辺24に配置されると共に,前記第1層の参考地平面構造2の右側辺24と部分的に重なる.前記マッシュルーム参考地平面33は,前記第1層の参考地平面構造2の前記溝仕切線21と部分的に重なる.また,前記左参考地平面31と前記右参考地平面32と前記マッシュルーム参考地平面33とは,いずれも金属材料(例えば銅)により形成される.

【0015】 前記第2の仕切り層4は,サイズが前記第1の仕切り層1と同じであると共に,互いに反対する第2の下表面41と第2の上表面42とを有し,且つ,前記第2の仕切り層4が前記第1の仕切り層1の上に重なって配置されることにより,前記第2の仕切り層4の前記第2の下表面41は前記第1の仕切り層1の前記第1の上表面12と向かい合って接することになる.前記一対の差動信号線5は,互いに並列するように前記第2の仕切り層4の前記第2の上表面42に配置されると共に,前記第2層の参考地平面構造3の前記左参考地平面31と前記右参考地平面32と前記マッシュルーム参考地平面33と重なり,且つ,前記第1層の参考地平面構造2の前記溝仕切線21と交差する構成になる.

【0016】 前記第1のスルーホール6は,前記第2層の参考地平面構造3における前記マッシュルーム参考地平面33と前記第1層の参考地平面構造2の前記溝仕切線21とが部分的に重なる箇所に配置されていると共に,前記第1の仕切り層1を貫通することで,前記マッシュルーム参考地平面33と前記溝仕切線21とを電気的に接続させ,且つ,前記マッシュルーム参考地平面33と共に図5に示されるマッシュルーム状の構造を形成する.ちなみに,この実施例においては,前記一対の差動信号線5の外側にそれぞれ位置する2つの前記第1のスルーホール6が形成されている.

【0017】 前記第2のスルーホール7は,前記第2層の参考地平面構造3の前記左参考地平面31または前記右参考地平面32と前記第1層の参考地平面構造2とが部分的に重なる箇所にそれぞれ配置され,且つ,前記第1の仕切り層1を貫通することで,前記左参考地平面31または前記右参考地平面32を前記第1層の参考地平面構造2に電気的に接続させる.更に,図3に示されるように,この実施例においては,8つの第2のスルーホール7が形成されており,この8つの第2のスルーホール7において,4つの第2のスルーホール7は互いに間を開けて前記左参考地平面31の前記第1層の参考地平面構造2に部分的に重なる右側辺311に沿って配置されて前記第1の仕切り層1を貫通することで前記左参考地平面31を前記第1層の参考地平面構造2に電気的に接続させ,そして他の4つの第2のスルーホール7は互いに間を開けて前記右参考地平面32の前記第1層の参考地平面構造2に部分的に重なる左側辺321に沿って配置されて前記第1の仕切り層1を貫通することで前記右参考地平面32を前記第1層の参考地平面構造2に電気的に接続させる.

【0018】 この他,図1と図2に示されるように,この実施例は更に第3の仕切り層8を備える.第3の仕切り層8は互いに反対する第3の上表面81と第3の下表面82とを有し,前記第1の仕切り層1の前記第1の下表面11を覆うことにより,前記第3の仕切り層8の前記第3の上表面81は前記第1の仕切り層1の前記第1の下表面11と重なり,且つ,各第1のスルーホール6と各第2のスルーホール7が前記第1の仕切り層1と前記第2の仕切り層4と前記第3の仕切り層8とを一斉に貫通することにより,各第1のスルーホール6の上端部もしくは下端部に配置されるスルーホール溶接パッド61及び各第2のスルーホール7の上端部もしくは下端部に配置されるスルーホール溶接パッド71を,前記第2の仕切り層4の前記第2の上表面42及び前記第3の仕切り層8の前記第3の下表面82に露出させる.

【0019】 この他,この実施例のブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置は,多層プリント基板上に作成され,もしくは半導体製作プロセスにより,半導體コモンモードノイズ抑制フィルタ素子として作成されることができる.

【0020】 図5に示されるように,本考案は欠陥(密閉溝22)が形成される前記第1層の参考地平面構造2と,欠陥(左参考地平面31と右参考地平面32とマッシュルーム参考地平面との間にある隙間)が形成される前記第2層の参考地平面構造3と,第2のスルーホール7とにより,1つの欠陥ステップ式参考地平面を形成し,更に,前記マッシュルーム参考地平面33は第1のスルーホール6とにより,1つのマッシュルーム状の構造を形成することで,欠陥ステップ式及びマッシュルーム参考地平面構造を備えたブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置を構成することができる.更に,このように構造を変化させることによって,コモンモードにおける帰路の信号経路(図5における矢印参照)において複数の信号伝搬がゼロとなる現象を生成させて,バンド共振ポイントを複数生成させると共に,コモンモードノイズがソースポイントに戻る経路を遮断することで,ブロードバンドのコモンモードノイズを抑制する目的を達成すると共に,コモンモードノイズによって引き起こされる電波障害問題を解決する.

【0021】 図6に示されるように,ベクトルネットワークアナライザ(VNA)を利用してこの実施例について測定した結果,0~21GHzの範囲内では,差動モードの挿入損失(Sdd21)を-2.306dB以上に維持できるので,差動モード信号の完全性を維持できる良好な信号転送品質が証明される.また,コモンモードの挿入損失(Scc21)が-10dB以下の場合,この実施例ではコモンモードノイズ抑制可能な帯域幅の範囲が5.09GHz~20.62 GHzとなり,比帯域が120.8%となるので,この実施例のブロードバンドノイズ抑制フィルタ装置のブロードバンドコモンモードノイズ抑制効果が証明され,更に,コモンモードノイズにより引き起こされる電波障害をも解決するので,本考案の目的を確実に達成できる.

【0022】 以上,本考案の実施形態を説明したが,本考案はこれらに限定されるものではなく,最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として,全ての修飾および均等な構成を包含するものとする.

【0023】 1 第1の仕切り層 11 第1の下表面 12 第1の上表面 2 第1層の参考地平面構造 21 溝仕切線 22 密閉溝 23 左側辺 24 右側辺 3 第2層の参考地平面構造 31 左参考地平面 32 右参考地平面 311 右側辺 321 左側辺 33 マッシュルーム参考地平面 4 第2の仕切り層 41 第2の下表面 42 第2の上表面 5 差動信号線 6 第1のスルーホール 61 スルーホール溶接パッド 7 第2のスルーホール 71 スルーホール溶接パッド 8 第3の仕切り層 81 第3の上表面 82 第3の下表面