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CN103928213A - 共模滤波器 - Google Patents

共模滤波器 Download PDF

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CN103928213A
CN103928213A CN201310440174.5A CN201310440174A CN103928213A CN 103928213 A CN103928213 A CN 103928213A CN 201310440174 A CN201310440174 A CN 201310440174A CN 103928213 A CN103928213 A CN 103928213A
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CN
China
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anodal
negative pole
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linkage section
coil
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CN201310440174.5A
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曾斌祺
刘国风
林毓政
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MAX ECHO Tech CORP
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MAX ECHO Tech CORP
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Abstract

一种共模滤波器，包含多个沿一个轴向叠置的基板、一个设置于所述基板上且绕该轴向呈螺旋状延伸的正极导线，及一个设置于所述基板上且绕该轴向呈螺旋状延伸的负极导线。该正极导线包括多个沿该轴向依序设置且彼此连接的正极线圈。该负极导线包括多个沿该轴向依序设置且彼此连接的负极线圈。所述负极线圈与所述正极线圈沿该轴向相互交错，所述负极线圈与所述正极线圈于一个垂直于该轴向的横方向上互相间隔一个第一间距，以增加该正极导线及该负极导线在电磁场上的对称性及平衡性，进而改善差模信号的模态转换问题的功效。

Description

共模滤波器
技术领域
本发明涉及一种共模滤波器，特别是涉及一种可抑制模态转换的共模滤波器。
背景技术
近年来，由于传输数据量提高，差模信号(differential signal)在高速数据的传输上已被广泛的应用，虽然在抵抗噪声及电磁干扰上，差模信号一般都有较佳的表现，但在实际的电路布局和环境影响下，仍然会在电路路径上产生共模(common mode)噪声，导致传输信号失真及电磁干扰，且该共模噪声即为电子辐射的主要来源，所以为了可符合电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility简称EMC)标准，必须有效地抑制信号间的差模共模转换，也就是所谓的模态转换(mode conversion)问题。
如图1、图2及图3所示，现有一种共模滤波器包含多个沿一个轴向Y叠置的基板11、一个设置于所述基板11上且绕该轴向Y呈螺旋状延伸的正极导线12，及一个设置于所述基板11上且绕该轴向Y呈螺旋状延伸的负极导线13，且该负极导线13与该正极导线12沿该轴向Y相互交错。
由于该正极导线12与该负极导线13在一个垂直该轴向Y的横方向X上彼此紧密相邻排列，且在一个分别垂直该轴向Y及该横方向X的方向Z上彼此互相重叠，因此造成该正极导线12与该负极导线13在电磁场上的对称性及平衡性不佳，导致较差的抑制模态转换效果，且该正极导线12与该负极导线13彼此重叠的线路会产生线路寄生电容，进而降低该共模滤波器的电气特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可抑制差模信号的模态转换的共模滤波器。
本发明共模滤波器，包含：沿一个轴向叠置的多个基板、一个正极导线，及一个负极导线。
该正极导线设置于所述基板上且绕该轴向呈螺旋状延伸，该正极导线包括多个沿该轴向依序设置且彼此连接的正极线圈。
该负极导线设置于所述基板上且绕该轴向呈螺旋状延伸，该负极导线包括多个沿该轴向依序设置且彼此连接的负极线圈，所述负极线圈与所述正极线圈沿该轴向相互交错，所述负极线圈与所述正极线圈于一个垂直于该轴向的横方向上互相间隔一个第一间距。
本发明所述共模滤波器，每一个正极线圈具有一个第一正极线段，及一个相对于该第一正极线段的第二正极线段，每一个负极线圈具有一个对应于该第一正极线段的第一负极线段，及一个对应于该第二正极线段的第二负极线段，所述第一正极线段与所述第一负极线段于该横方向上互相间隔该第一间距。
本发明所述共模滤波器，所述第二正极线段与所述第二负极线段于该横方向上互相间隔一个第二间距。
本发明所述共模滤波器，每一个正极线圈还具有一个连接于该第一正极线段与该第二正极线段间的第一正极连接段，及一个相对于该第一正极连接段且连接于该第一正极线段与该第二正极线段间的第二正极连接段，且每一个负极线圈还具有一个连接于该第一负极线段与该第二负极线段间的第一负极连接段，及一个相对于该第一负极连接段且连接于该第一负极线段与该第二负极线段间的第二负极连接段。
本发明所述共模滤波器，所述第一正极连接段与所述第一负极连接段互不重叠，且所述第二正极连接段与所述第二负极连接段互不重叠。
本发明所述共模滤波器，所述第二正极线段与所述第二负极线段于该横方向上互相间隔一个第二间距，且所述第一正极连接段与所述第一负极连接段互不重叠，所述第二正极连接段与所述第二负极连接段互不重叠。
本发明所述共模滤波器，所述正极线圈与所述负极线圈分别呈矩形。
本发明的有益效果在于：通过布线将所述负极线圈与所述正极线圈于该横方向上互相间隔一个第一间距，如此可增加该正极导线及该负极导线在电磁场上的对称性及平衡性，进而改善差模信号的模态转换问题。
附图说明
图1是现有一种共模滤波器的立体分解示意图；
图2是该现有共模滤波器的一个正极导线及一个负极导线的立体组合示意图；
图3是该现有共模滤波器的该正极导线及该负极导线的俯视示意图；
图4是本发明共模滤波器的一个第一较佳实施例的立体组合示意图；
图5是该第一较佳实施例的立体分解示意图；
图6是该第一较佳实施例的一个正极导线及一个负极导线的俯视示意图；
图7是一个频率响应图，说明本发明对模态转换的抑制效果；
图8是本发明共模滤波器的一个第二较佳实施例的一个正极导线及一个负极导线的立体组合示意图；及
图9是该第二较佳实施例的该正极导线及该负极导线的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图4、图5及图6，本发明共模滤波器的第一较佳实施例包含多个基板2、一个基体3、一个正极导线4、一个负极导线5，及多个端电极6。
所述基板2沿一个轴向Y叠置，且设置于该基体3。
该正极导线4设置于所述基板2上且绕该轴向Y呈螺旋状延伸，该正极导线4包括多个沿该轴向Y依序设置且彼此连接的正极线圈41。
每一个正极线圈41具有一个第一正极线段411、一个相对于该第一正极线段411的第二正极线段412、一个连接于该第一正极线段411与该第二正极线段412间的第一正极连接段413，及一个相对于该第一正极连接段413且连接于该第一正极线段411与该第二正极线段412间的第二正极连接段414。
该负极导线5设置于所述基板2上且绕该轴向Y呈螺旋状延伸，该负极导线5包括多个沿该轴向Y依序设置且彼此连接的负极线圈51。所述负极线圈51与所述正极线圈41沿该轴向Y相互交错。
每一个负极线圈51具有一个对应于该第一正极线段411的第一负极线段511、一个对应于该第二正极线段412的第二负极线段512、一个连接于该第一负极线段511与该第二负极线段512间的第一负极连接段513，及一个相对于该第一负极连接段513且连接于该第一负极线段511与该第二负极线段512间的第二负极连接段514。
所述正极线圈41与所述负极线圈51实质上分别呈矩形，于本实施例中，所述正极线圈41与所述负极线圈51为长方形，但也可为正方形或其他形状。
所述第一正极线段411与所述第一负极线段511于一个垂直于该轴向Y的横方向X上互相间隔一个第一间距71。且所述第二正极线段412与所述第二负极线段512于该横方向X上互相间隔一个第二间距72。
所述第一正极连接段413与所述第一负极连接段513互不重叠，且所述第二正极连接段414与所述第二负极连接段514互不重叠。
所述端电极6分别设置于该基体3上且分别与该正极导线4及该负极导线5电连接。
参阅图7，曲线91为本实施例的模态转换参数，而曲线92则为现有技术的模态转换参数。在5GHz～8GHz的频段中，曲线91皆低于曲线92，也就是说本实施例的模态转换抑制效果皆优于现有技术，且在此频段中，可看到曲线91皆大幅低于-20dB，这表示本实施例具有良好的结构对称性，因此不会产生额外的噪声干扰。
经由以上的说明，可将本发明的优点归纳如下：
本发明的布线设计是让所述第一正极线段411与所述第一负极线段511于该横方向X上互相间隔该第一间距71，并让所述第二正极线段412与所述第二负极线段512于该横方向X上互相间隔该第二间距72，如此，利用在横方向X上互相间隔的布线设计，即可增加该正极导线4及该负极导线5在电磁场上的对称性及平衡性，并进而改善差模信号的模态转换问题。
再者，通过所述第一正极连接段413与所述第一负极连接段513互不重叠的布线设计，及所述第二正极连接段414与所述第二负极连接段514互不重叠的布线设计，则可降低导线间因重叠而产生的线路寄生电容，进而改善共模滤波器的电气特性。
参阅图8及图9，为本发明的一个第二较佳实施例，该第二较佳实施例是类似于该第一较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的差异在于：
该第二较佳实施例中，仅仅是所述第一正极线段411与所述第一负极线段511于该横方向X上互相间隔一个第一间距71。
参阅图7，曲线93为本实施例的模态转换参数，而曲线92则为现有技术的模态转换参数。当频率大于6GHz后，可见曲线93皆低于曲线92，也就是说本实施例的模态转换抑制效果在此频段间皆优于现有技术，且在5GHz～8GHz的频段中，可看到曲线93皆低于-20dB，这表示本实施例具有良好的结构对称性，因此不会产生额外的噪声干扰。
如此，该第二较佳实施例也可达到与上述第一较佳实施例相同的目的与功效。
综上所述，本发明不仅可增加该正极导线4及该负极导线5在电磁场上的对称性及平衡性，且可改善差模信号的模态转换问题，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (7)

1.一种共模滤波器，包含：沿一个轴向叠置的多个基板、一个正极导线，及一个负极导线；
其特征在于：
该正极导线设置于所述基板上且绕该轴向呈螺旋状延伸，该正极导线包括多个沿该轴向依序设置且彼此连接的正极线圈；
该负极导线设置于所述基板上且绕该轴向呈螺旋状延伸，该负极导线包括多个沿该轴向依序设置且彼此连接的负极线圈，所述负极线圈与所述正极线圈沿该轴向相互交错，所述负极线圈与所述正极线圈于一个垂直于该轴向的横方向上互相间隔一个第一间距。
2.如权利要求1所述的共模滤波器，其特征在于：每一个正极线圈具有一个第一正极线段，及一个相对于该第一正极线段的第二正极线段，每一个负极线圈具有一个对应于该第一正极线段的第一负极线段，及一个对应于该第二正极线段的第二负极线段，所述第一正极线段与所述第一负极线段于该横方向上互相间隔该第一间距。
3.如权利要求2所述的共模滤波器，其特征在于：所述第二正极线段与所述第二负极线段于该横方向上互相间隔一个第二间距。
4.如权利要求2所述的共模滤波器，其特征在于：每一个正极线圈还具有一个连接于该第一正极线段与该第二正极线段间的第一正极连接段，及一个相对于该第一正极连接段且连接于该第一正极线段与该第二正极线段间的第二正极连接段，且每一个负极线圈还具有一个连接于该第一负极线段与该第二负极线段间的第一负极连接段，及一个相对于该第一负极连接段且连接于该第一负极线段与该第二负极线段间的第二负极连接段。
5.如权利要求4所述的共模滤波器，其特征在于：所述第一正极连接段与所述第一负极连接段互不重叠，且所述第二正极连接段与所述第二负极连接段互不重叠。
6.如权利要求4所述的共模滤波器，其特征在于：所述第二正极线段与所述第二负极线段于该横方向上互相间隔一个第二间距，且所述第一正极连接段与所述第一负极连接段互不重叠，所述第二正极连接段与所述第二负极连接段互不重叠。
7.如权利要求1所述的共模滤波器，其特征在于：所述正极线圈与所述负极线圈分别呈矩形。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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