共模噪声滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种共模噪声滤波器，包括一第一传输构造及一第二传输构造，在第一传输构造的一第一信号输入端及一第一信号输出端间串联至少一第一传输单元，而在第二传输构造的一第二信号输入端及一第二信号输出端间串联至少一第二传输单元；两第一电容串联在第一信号输入端及第二信号输入端间，且共连接至一第一节点；一第一共模噪声抑制电路连接在第一节点与一参考电位间，包括一第二电容及一第一损耗性组件，第二电容串联或并联第一损耗性组件，第一共模噪声抑制电路利用第一损耗性组件吸收一共模噪声。

【技术实现步骤摘要】
共模噪声滤波器
本专利技术有关于一种滤波器，尤指一种用以抑制共模噪声的滤波器。
技术介绍
随着科技的快速发展，数字电路的操作速度及频率频率越来越高，使得差动传输线被广泛地应用在高速数字信号传输上。差动传输线具有低电磁辐射及低串音效应的特性，其在数字信号传输上起重要的作用。然而，事实上，非理想的电路结构(如非对称性电路布线、信号走线转弯、开槽孔)是不可避免的。这些非理想的电路结构会将差模信号转换成不利的共模噪声，这可能会引起意外的辐射，并导致电磁干扰(EMI)或射频干扰(RFI)的问题。那些多余辐射的最常见解决方案之一是使用铁磁性材料，例如共模扼流圈(CMC)。但是，铁磁性材料的导磁系数在高频时衰减非常迅速，这意味着CMC在GHz频率时其效果将会下降。因此，相继提出了具有缺陷式接地结构或立体蕈状结构的共模反射电路。缺陷式接地结构或立体蕈状结构在两个差分信号路径的对称平面中建构了一个谐振腔，以抑制共模噪声。通过精心的设计，这些结构可以在GHz甚至更高的频率下实现良好的共模噪声抑制。前述共模反射电路可以将共模噪声反射回噪声源，以便隔离噪声源及和电磁噪声辐射体。当噪声辐射体未被激发时，非必要的辐射将可以大大地减少。但，在实际环境中，噪声辐射体可能位在整个电子装置的周围(包括但不限于PCB布线、连接器及金属散热器)。因此，很难防止所有被共模反射电路反射的共模噪声再次经由噪声辐射体辐射。一旦反射的共模噪声耦合到噪声辐射体，EMI和RFI可能会恶化。也就是说，在某些情况下，共模扼流圈或共模反射电路的存在可能会对EMI和RFI解决方案产生反效果。有鉴于此，本专利技术提供了一种创新的共模噪声滤波器，其滤波器能够通过吸收而不是反射的方式来抑制宽带的共模噪声。电磁噪声将通过本专利技术所提出的滤波器转化为热量，以防止电磁噪声的反射而产生反的效果。US2012/0075036公开了一种共模滤波器。如这公开专利技术的图2所示，为加宽抑制频带并吸收部分共模噪声，共模滤波器亦可在其电路中设置多个电阻器，以便减小谐振器的品质因子。这公开专利技术的明显缺点之一是，如果需要高吸收率，共模滤波器的谐振电路需要多级，因为每一级谐振电路只能提供部分共模噪声的吸收，而代价是尺寸、电路复杂性及差分信号的质量。再者，在实际应用中，共模滤波器应实现宽频带抑制，以解决复杂的RFI和EMI问题。在本专利技术中，实现宽频带/多频带吸收及高吸收率是两个主要目标。按照惯例，端口1的吸收率(AR)定义为：AR＝(1-|Scc11|2-|Scc21|2-|Sdc11|2-|Sdc21|2–radiatedpowerratio)×100％。其中，|Scc11|为共模反射系数，|Scc21|为共模穿透系数，|Sdc11|及|Sdc21|为模态转换系数。
技术实现思路
本专利技术的一目的，在于提出一种共模噪声滤波器，其中共模噪声滤波器包括有一第一传输构造、一第二传输构造及一第一共模噪声抑制电路，第一传输构造的一第一信号输入端及一第一信号输出端之间串联至少一第一传输单元，第二传输构造的一第二信号输入端及一第二信号输出端之间串联至少一第二传输单元，两第一电容串联在第一信号输入端及第二信号输入端间且共连接一第一节点，第一共模噪声抑制电路连接在第一节点与一参考电位间且包括一损耗性组件及一电容组件，损耗性组件及电容组件以串联或并联方式在第一节点与参考电位间；于此，在第一共模噪声抑制电路之中设置电容组件，共模噪声滤波器将可以在多个频带产生共振，进而利用损耗性组件抑制及吸收宽广频带的共模噪声。本专利技术又一目的，在于提出一种共模噪声滤波器，其中共模噪声滤波器更包括一第二共模噪声抑制电路，两第二电容串联在第一信号输出端及第二信号输出端间且共连接一第二节点，第二共模噪声抑制电路连接在第二节点与参考电位间且包括一电感组件，第二共模噪声抑制电路将利用电感组件反射共模噪声，以避免共模噪声经由传输构造的输出端传送至共模噪声滤波器后端连接的一噪声辐射体，并且进一步避免干扰电子设备或其周围环境。第二共模噪声抑制电路增强了整体滤波器的抑制能力，并可迫使第一次通过第一共模噪声抑制电路时未被吸收的共模噪声反射回第一共模噪声抑制电路，以再次增强整个共模噪声滤波器的吸收能力。更具体地说，若第二共模噪声抑制电路的共模输入导纳及负载为Y2,common，第一共模噪声抑制电路的共模输入导纳为Y1,common，共模端口导纳为Yport,common，为实现高吸收率，其彼此间的关系为Y*port,common≈Y1,common+Y2,common。为达成上述目的，本专利技术提供一种共模噪声滤波器，包括：一第一传输构造，包括一第一信号输入端及一第一信号输出端，在第一信号输入端及第一信号输出端之间串联至少一第一传输单元；一第二传输构造，包括一第二信号输入端及一第二信号输出端，在第二信号输入端及第二信号输出端之间串联有至少一第二传输单元，其中第一传输构造与第二传输构造组成为一对差动传输构造，对差动传输构造用以传输一差动信号；两第一电容，串联在第一信号输入端及第二信号输入端间或第一传输单元的一端与第二传输单元的一端间，其中两第一电容共连接至一第一节点；及一第一共模噪声抑制电路，连接在第一节点与一参考电位间，包括一第二电容及一第一损耗性组件，第二电容串联或并联第一损耗性组件，第一共模噪声抑制电路利用第一损耗性组件吸收一共模噪声。本专利技术一实施例中，第一传输单元为一第一电感，第二传输单元为一第二电感，第一传输单元及第二传输单元之间产生一互感。本专利技术一实施例中，第一传输单元并联一第三电容，而第二传输单元并联一第四电容。本专利技术一实施例中，共模噪声滤波器更包括有一第五电容及一第六电容，第一传输单元的两端分别连接第五电容的一端与第六电容的一端，第二传输单元的两端分别连接第六电容的另一端与第五电容的另一端。本专利技术一实施例中，第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，第三电感的一端连接第一节点而另一端通过并联的第一损耗性组件及第二电容连接至参考电位。本专利技术一实施例中，第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，第一损耗性组件的一端通过并联的第二电容及第三电感连接第一节点而另一端连接至参考电位。本专利技术一实施例中，第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，第三电感串联第一损耗性组件，第二电容设置在第一节点及参考电位间且与串联的第一损耗性组件及第三电感并联。本专利技术一实施例中，第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，第二电容串联第一损耗性组件，第三电感设置在第一节点及参考电位间且与串联的第一损耗性组件及第二电容并联。本专利技术一实施例中，共模噪声滤波器更包括有两第七电容及一第二共模噪声抑制电路，两第七电容串联在第一信号输出端及第二信号输出端间或第一传输单元的另一端与第二传输单元的另一端间，两第七电容共连接至一第二节点，第二共模噪声抑制电路连接在第二节点与参考电位间且包括一第四电感，第一共模噪声抑制电路利用第四电感反射共模噪声。本专利技术一实施例中，第二共模噪声抑制电路更包括一第八电容，第八电容串联或并联第四电感。...

【技术保护点】
1.一种共模噪声滤波器，其特征在于，包括：/n一第一传输构造，包括一第一信号输入端及一第一信号输出端，在所述第一信号输入端及所述第一信号输出端之间串联至少一第一传输单元；/n一第二传输构造，包括一第二信号输入端及一第二信号输出端，在所述第二信号输入端及所述第二信号输出端之间串联有至少一第二传输单元，其中所述第一传输构造与所述第二传输构造组成为一对差动传输构造，所述对差动传输构造用以传输一差动信号；/n两第一电容，串联在所述第一信号输入端及所述第二信号输入端间或所述第一传输单元的一端与所述第二传输单元的一端间，其中所述两第一电容共连接至一第一节点；及/n一第一共模噪声抑制电路，连接在所述第一节点与一参考电位间，包括一第二电容及一第一损耗性组件，所述第二电容串联或并联所述第一损耗性组件，所述第一共模噪声抑制电路利用所述第一损耗性组件吸收一共模噪声。/n

【技术特征摘要】
20201016 CN 20201111276221.一种共模噪声滤波器，其特征在于，包括：
一第一传输构造，包括一第一信号输入端及一第一信号输出端，在所述第一信号输入端及所述第一信号输出端之间串联至少一第一传输单元；
一第二传输构造，包括一第二信号输入端及一第二信号输出端，在所述第二信号输入端及所述第二信号输出端之间串联有至少一第二传输单元，其中所述第一传输构造与所述第二传输构造组成为一对差动传输构造，所述对差动传输构造用以传输一差动信号；
两第一电容，串联在所述第一信号输入端及所述第二信号输入端间或所述第一传输单元的一端与所述第二传输单元的一端间，其中所述两第一电容共连接至一第一节点；及
一第一共模噪声抑制电路，连接在所述第一节点与一参考电位间，包括一第二电容及一第一损耗性组件，所述第二电容串联或并联所述第一损耗性组件，所述第一共模噪声抑制电路利用所述第一损耗性组件吸收一共模噪声。


2.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述第一传输单元为一第一电感，所述第二传输单元为一第二电感，所述第一传输单元及所述第二传输单元之间产生一互感。


3.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述第一传输单元并联一第三电容，而所述第二传输单元并联一第四电容。


4.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述共模噪声滤波器更包括有一第五电容及一第六电容，所述第一传输单元的两端分别连接所述第五电容的一端与所述第六电容的一端，所述第二传输单元的两端分别连接所述第六电容的另一端与所述第五电容的另一端。


5.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，所述第三电感的一端连接所述第一节点而另一端通过并联的所述第一损耗性组件及所述第二电容连接至所述参考电位。


6.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，所述第三电感串联所述第一损耗性组件，所述第二电容设置在所述第一节点及所述参考电位间且与串联的所述第一损耗性组件及所述第三电感并联。


7.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述第一共模噪声抑制电路更包括一第三电感，所述第二电容串联所述第一损耗性组件，第三电感设置在所述第一节点及所述参考电位间且与串联的所述第一损耗性组件及所述第二电容并联。


8.根据权利要求1所述的共模噪声滤波器，其特征在于，所述第一共模噪声抑制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄扬智，曾英诚，林晋毅，
申请(专利权)人：安波科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71