DE69029757T2

DE69029757T2 - LC-Störfilter

Info

Publication number: DE69029757T2
Application number: DE69029757T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Ikeda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: EP0393644A2; EP0393644A3; KR0145183B1; JPH02280410A; KR900017276A; HK1008407A1; US5132650A; DE69029757D1; EP0393644B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein LC-Störfilter.
In der JP 64-30314 (A) ist ein LC-Störfilter offenbart, das ein dielektrisches Substrat, eine spiralförmige Spulenelektrode, die an einer Seite des dielektrischen Substrats ausgebildet ist, und eine Masseelektrode aufweist, die an der anderen Seite des dielektrischen Substrats gebildet ist. Damit ein Kurzschluß-Stromfluß in der Masseelektrode, der durch einen Stromfluß in der spiralförmigen Spulenelektrode hervorgerufen wird, in einem Fall verhindert wird, bei dem die Masseelektrode eine große Fläche belegt (dieser Effekt wird unter Bezugnahme auf die Fig. 16A und 168 erläutert), ist die Masseelektrode in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt, die miteinander derart verbunden werden, daß sie einen magnetischen Fluß nicht schneiden, der durch den elektrischen Strom in der spiralförmigen Spulenelektrode erzeugt wird. Zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele sind in der japanischen Veröffentlichung offenbart. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Masseelektrode durch radial verlaufende Trennlinien unterteilt, während die Masseelektrode bei einem weiteren Ausführungsbeispiel durch parallele Trennlinien derart unterteilt ist, daß eine kammförmige Elektrode als Masseelektrode verbleibt. In beiden Fällen verhindern die Trennlinien das Fließen eines elektrischen Kurzschlußstrom, der durch elektromotorische Kraft hervorgerufen werden könnte, wenn ein Strom durch die spiralförmige Spulenelektrode fließt, die an der anderen Seite des dielektrischen Substrats angebracht ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein LC-Störfilter bereit zu stellen, das nicht nur das Fließen von induzierten Kurschlußströmen in einer Masseelektrode verhindern kann, sondern das es auch ermöglicht, die Eigeninduktivität zu verringern und ein LC-Störfilter mit verteilten Konstanten zu schaffen, das jeden beliebigen gewünschten Kapazitätswert haben kann.
Die Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Ein in Übereinstimmung mit der Erfindung stehendes LC-Störfilter weist die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
In den Fig. 16A und 16B ist ein bekanntes Störfilter gezeigt, das ein isolierendes Substrat 10 aus Keramik oder einem anderen Material, einen spiralförmigen Induktionsleiter 12, der an einer Seite 10a des Substrats ausgebildet ist, und einen Masseleiter 14 aufweist, der an der anderen Seite 10b desselben Substrats ausgebildet ist.
Dieses Störfilter arbeitet als ein LC-Störfilter, das einen Induktivitätswert L&sub1; an dem spiralförmig ausgebildeten Induktionsleiter 12 und zur gleichen Zeit auch eine als verteilte Konstante ausgebildete elektrostatische Kapazität C zwischen dem Induktionsleiter 12 und dem Masseleiter 14 bereitstellt.
Jedoch treten bei einem solchen LC-Störfilter die folgenden Probleme auf:
Das Störfilter kann keinen eigentlich erwarteten Kapazitätswert C zwischen dem Induktionsleiter 12 und dem Masseleiter 14 bereitstellen. Weiterhin zeigt das Störfilter seine elektrischen Eigenschaften lediglich in einem Ausmaß, das geringer ist als dasjenige eines LC-Störfilters mit konzentrierten Elementen.
Vor allem dann, wenn sich die Frequenz der an den Induktionsleiter 12 angelegten Signale erhöht, ändert sich der Induktivitätswert des Induktionsleiters von einem auf einen anderen Wert, wobei sich der Kapazitätswert C zwischen dem Induktionsleiter 12 und dem Masseleiter 14 verringert. Dies führt zu einer nicht genügenden Funktion des LC-Störfilters.
Falls das Störfilter in einer Signalgabeschaltung eingesetzt wird, werden Signale an die einander gegenüberliegenden Elektroden 16 und 18 des Induktionsleiters 12 angelegt, damit Störungen aus diesen Signalen entfernt werden. Wenn sich die Frequenz der anzulegenden Signale vergrößert, wird ein Kurzschluß von Leitung zu Leitung bei dem spiralförmigen Induktionsleiter 12 induziert, wie es in Fig. 16A durch einen Pfeil B veranschaulicht ist. Dieser Kurzschluß von Leitung zu Leitung verschlechtert die Funktionsfähigkeit des als Induktor wirkenden Induktorleiters 12. Da ein solcher Kurzschluß von Leitung zu Leitung häufiger erzeugt wird, wenn sich die Frequenz der anzulegenden Signale vergrößert, kann das herkömmliche Rausch- bzw. Störfilter nicht als hochfrequentes Störfilter bzw. als Störfilter für hochfrequente Störungen eingesetzt werden.
Die Erfinder haben untersucht, weshalb ein in Fig. 16 gezeigtes LC-Störfilter nicht den erwarteten Kapazitätswert C zwischen dem Induktionsleiter 12 und dem Masseleiter 14 bereitstellt. Unter Zugrundelegung der Annahme, daß diese Erscheinung durch einen Kurzschlußstrom bedingt ist, der in dem Masseleiter 14 fließt, wurde untersucht, ob die Induktivität L&sub1; und die Kapazität C in dem LC-Störfilter, das in Fig. 17 gezeigt ist, tatsächlich funktionieren oder nicht funktionieren.
Dieses LC-Störfilter weist einen wirbelförmigen (spiralförmigen) Induktionsleiter 12 und einen Masseleiter 14 auf, wobei diese Leiter miteinander sowohl in elektrostatisch kapazitiv gekoppelter Weise als auch hin induktiv gekoppelter Form miteinander gekoppelt sind. Daher wird eine elektromotorische Kraft auch in dem Masseleiter 14 aufgrund eines Magnetflußes induziert, der dann hervorgerufen wird, wenn der Induktionsleiter 12 erregt wird. Diese elektromotorische Kraft führt zur Erzeugung eines Kurzschlußstroms, wie er in Fig. 16B durch eine durchgezogene Linie A veranschaulicht ist.

(a) Untersuchung der Kapazität:

Im folgenden wird untersucht, weshalb keine erwartete Kapazität C zwischen dem Induktionsleiter 12 und dem Masseleiter 14 erhalten wird.
Falls der wirbelförmige Induktionsleiter 12 als eine Primärwicklung in einem Transformator eingesetzt wird, arbeitet der Masseleiter 10 dann als eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung. Selbst wenn der Masseleiter 14 flach auf einer ebenen Oberfläche ausgebildet ist, erzeugt er eine unerwartet hohe Induktivitätskomponente.
Demgemäß ergibt sich für das in Fig. 16 gezeigte, herkömmliche LC-Störfilter ein exaktes Äquivalenzschaltbild, das nicht demjenigen gemäß Fig. 17 entspricht, sondern dem in Fig. 18 dargestellten Bild entspricht. Gemäß Fig. 18 bezeichnet L&sub1; eine Induktivität in dem Induktionsleiter 12, während LE eine Induktivität in dem Masseleiter 14 repräsentiert und C eine Kapazität des Typs mit verteilten Konstanten zwischen den beiden Leitern 12 und 14 bezeichnet.
Es sei nun angenommen, daß die Kapazität C in drei konzentrierte Kapazitäten Ca, Cb und Cc aufgeteilt ist. Falls die Induktivität LE in dem Masseleiter 14 vergrößert wird, werden die Kapazitäten Cb und Cc, die von einem Masseanschluß 20 entfernt sind, aufgrund des Vorhandenseins der Induktivität LE daran gehindert, erregt zu werden. Daher arbeitet lediglich die Kapazität Ca, die näher bei dem Masseanschluß 20 des Masseleiters 14 liegt, als Kapazität des Störfilters.
Da somit eine bedeutsame Kapazität lediglich an einer Position in der Nähe des Masseanschlusses 20 des Masseleiters 14 vorhanden ist, verändern sich die wesentlichen Eigenschaften des Störfilters nahezu nicht, selbst wenn die Fläche des in Fig. 16B gezeigten Masseleiters 14 auf die Hälfte oder auf ein Drittel verringert wird. Es ist daher sehr schwierig, bei dem herkömmlichen LC-Störfilter einen gewünschten Wert für die Kapazität C zu erzielen.

(b) Untersuchung der Induktivität:

Im folgenden wird der Induktivitätswert des Induktionsleiters 12 diskutiert.
Wie vorstehend beschrieben, weist das LC-Störf[lter einen wirbelförmigen Induktionsleiter 12 und einen Masseleiter 14 auf, die miteinander sowohl in elektrostatisch kapazitiver Weise als auch gleichzeitig in induktiver Weise gekoppelt sind. Der Induktionsleiter 12 unterliegt daher zusätzlich zu seiner Eigeninduktivität L&sub1; einer gegenseitigen Induktivität M zwischen dem Induktionsleiter 12 und dem Masseleiter 14. Die Größe dieser wechselseitigen Induktivität M wird insbesondere dann zu groß, wenn die Fläche des Masseleiters 14 wie im Stand der Technik vergrößert wird. Es ist anzunehmen, daß dies dazu führt, daß der Induktionsleiter 12 nicht ausreichend als Induktor in dem LC-Störfilter arbeitet.
Bei dem Stand der Technik ist der flache Masseleiter 14 derart angeordnet, daß er dem wirbelförmigen Induktionsleiter 12 vollständig gegenüberliegt. Bei einer solchen Ausgestaltung blockiert der Masseleiter 14 den magnetischen Pfad in dem bzw. für den Induktionsleiter 12, wodurch dessen magnetische Reluktanz vergrößert wird. Diese Zunahme der magnetischen Reluktanz verhindert, daß der Induktionsleiter 12 einen gewünschten Induktivitätswert besitzt. Dies führt zu einer Verringerung der funktionsmäßigen Eigenschaften des Störfilters.
Aus den Untersuchungen (a) und (b) ergibt sich, daß ein in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik aufgebautes LC-Störtilter keinen ausreichenden Kapazitätswert und Induktivitätswert für die gesamte Schaltung bereitstellen kann, so daß dessen Eigenschaften schlechter sind als diejenigen von LC-Störfiltern mit konzentrierten Elementen.

(c) Untersuchung der vorliegenden Erfindung:

Im Hinblick auf den vorstehend erläuterten Sachverhalt haben die Erfinder untersucht, in welcher Weise ein LC-Störfilter mit verbesserten Eigenschaften erzielt werden kann, wenn ein Masseleiter, der als eine Kapazität wirkt, auf einem Dielektrikum an einer Seite in einer Position ausgebildet ist, die mit einem wirbelförmigen Induktionsleiter an der anderen Seite des Dielektrikums in Beziehung steht.
Die Erfinder haben ermittelt, daß das LC-Störfilter dadurch verbessert werden kann, daß mindestens ein Masseblockleiter an dem Dielektrikum an einer Position angeordnet wird, die einem Abschnitt des Induktionsleiters gegenüberliegt.
Da der Masseblockleiter eine kleine Fläche aufweist, um hierdurch eine verringerte Eigeninduktivität zu schaffen, kann eine Kapazität, die zwischen dem Masseblockleiter und dem Induktionsleiter gebildet ist, in dem Störfilter so, wie sie ist, als Kapazität verwendet werden.
Da der Masseblockleiter derart angeordnet ist, daß er lediglich einem Abschnitt des Induktionsleiters gegenüberliegt, kann eine wechselseitige Induktivität zwischen dem Induktionsleiter und dem Masseblockleiter nahezu vollständig vernachlässigt werden. Folglich läßt sich mit der vorliegenden Erfindung ein LC-Störfilter bereitstellen, das keine wechselseitige Induktivität enthält, die die Eigenschaften des Störfilters verschlechtern würde.
Darüber hinaus blockiert der Masseblockleiter den magnetischen Pfad in dem Induktionsleiter nicht. Folglich wird der Induktivitätswert in dem Induktionsleiter nicht verringert.
Experimente haben ergeben, daß ein in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebautes LC-Störfilter, das lediglich einen Masseblockleiter aufweist, Eigenschaften aufweist, die denjenigen des in Fig. 16 gezeigten, herkömmlichen LC-Störfilters stark überlegen sind. Falls eine Mehrzahl von Masseblockleitern in dem LC-Störfilter in Übereinstimmung mit dem Grundlagen der vorliegenden Erfindung angeordnet sind, bildet jeder der Masseblockleiter eine Kapazität, die in der Praxis zwischen dem Masseblockleiter und dem Induktionsleiter wirksam ist. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung ein LC-Störfilter aufgrund des Einsatzes einer beliebigen Anzahl von Masseblockleitern bereitstellen, die einen gewünschten Kapazitätswert aufweisen.
Der Einsatz einer Mehrzahl von Masseblockleitern ist auch dazu imstande, ein LC-Störfilter mit Eigenschaften zu schaffen, die gleichartig sind wie diejenigen eines Filters mit verteilten Konstanten, was beim Stand der Technik nicht erreichbar ist.
Der Erfinder hat weiterhin ermittelt, daß eine überlegene Dämpfung dadurch erhalten werden kann, daß mindestens ein Masseblockleiter an einer Position angeordnet wird, die elektrisch näher bei dem Eingangsanschluß oder dem Ausgangsanschluß des Induktionsleiters liegt.
Falls eine Mehrzahl von Masseblockleitern in einem LC-Störfilter einzusetzen ist, kann die Ausgestaltung derart getroffen werden, daß einer der Masseblockleiter nahe bei dem Eingangsanschluß des Induktionsleiters positioniert wird und daß ein weiterer der Masseblockleiter nahe bei dem Ausgangsanschluß des Induktionsleiters angeordnet wird, während die verbleibenden Masseblockleiter an den anderen Positionen derart angeordnet werden können, daß sie einander gegenüberliegen.
Falls ein Abschirmleiter zwischen jeweils benachbarten, gewundenen Leitungen eines wirbelförmigen Induktionsleiters vorgesehen ist, um hierdurch einen Kurzschluß in dem Induktionsleiter von Leitung zu Leitung zu verhindern, wurde gefunden, daß der Induktionsleiter, der als Induktor wirkt, im Unterschied zu dem Stand der Technik keinerlei Kurzschluß von Leitung zu Leitung in dem Bereich hoher Frequenzen hervorruft.
Folglich kann die vorliegende Erfindung ein LC-Störfilter schaffen, das elektrisch verbesserte Eigenschaften in einem sehr stark verbreiterten Frequenzbereich besitzt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A und 1B zeigen die Vorderseite und die Rückseite eines Substrats, bei dem das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel eines in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebauten LC-Störfilters mit verteilten Konstanten eingesetzt ist,
Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Äquivalenzschaltung, die bei dem Störfilter gemäß Fig. 1 eingesetzt wird,
Fig. 3A und 3B zeigen die Vorderseite und die Rückseite eines Substrats, bei dem ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters gezeigt ist, das die mit verteilten Konstanten arbeitende Ausführungsform aufweist und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist,
Fig 4 zeigt ein Schaltbild einer Äquivalenzschaltung, die in bzw. für das Rauschfilter gemäß Fig. 3 eingesetzt wird,
Fig. 5A und 5B zeigen die Vorderseite und die Rückseite eines Substrats, bei dem ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters eingesetzt wird, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und eine mit verteilten Konstanten arbeitende Ausführung aufweist,
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild einer Äquivalenzschaltung, die in bzw. für das Störfilter gemäß Fig. 5 eingesetzt wird,
Fig. 7A und 7B zeigen die Vorderseite und die Rückseite eines Substrats, bei dem ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters eingesetzt wird, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und eine mit verteilten Konstanten arbeitende Ausführung aufweist,
Fig. 8 zeigt ein Schaltbild einer Äquivalenzschaltung, die in dem bzw. für das Störfilter gemaß Fig. 7 verwendet wird,
Fig. 9A und 9b zeigen die Vorderseite und die Rückseite eines Substrats, bei dem ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters eingesetzt wird, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und eine mit verteilten Konstanten arbeitende Ausgestaltung aufweist,
Fig. 10 zeigt ein sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und ein Gehäuse aufweist,
Fig. 11 zeigt ein LC-Störfilter, das einen geschlossenen magnetischen Kreis enthält, bei dem ein magnetischer Körper mit magnetischem, pulverförmigen Material gefärbt bzw. versehen ist,
Fig. 12 zeigt ein mehrere Kanäle aufweisendes Störfiltersystem, das eine Mehrzahl von Druckschaltungsplatinen, die jeweils übereinander aufgebracht sind, und Störfilter aufweist, die auf den Druckschaltungsplatinen angeordnet sind und in Übereinstimmung mit einem aus dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind,
Fig. 13 zeigt eine Druckschaltungsplatine, auf der eine integrierte Schaltung, ein mehrere Kanäle aufweisendes Störfilter für Signalleitungen und ein Störfilter für eine Spannungsversorgungsleitung angebracht sind, wobei diese Störfilter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind,
Fig. 14 zeigt eine Druckschaltungsplatine, die ein langgestrecktes, isolierendes, auf ihr aufgebrachtes Substrat enthält, wobei auf dem Substrat ein mehrere Kanäle aufweisendes Störfilter gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist,
Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 16 zeigt eines der herkömmlichen Störfilter und
Fig. 17 und 18 zeigen zwei Äquivalenzschaltungen, die in den bzw. für die Störfilter, die in Fig. 16 gezeigt sind, verwendet werden können.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird nun in Einzelheiten in Verbindung mit einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters, das eine mit verteilten Konstanten arbeitende Ausführungsform aufweist und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
Es wird nun auf Fig. 1A Bezug genommen. Dort ist ein LC-Störfilter gezeigt, das ein isolierendes Substrat 10, das aus Keramik oder einem anderen Material besteht, und einen Induktionsleiter 12 aufweist, der eine wirbelförmige Gestaltung besitzt und an einer Seite 10a des Substrats 10 vorgesehen ist, wobei der Induktionsleiter 12 als Induktor bzw. Induktivität wirkt. Der wirbelförmige Induktionsleiter 12 ist an seinem äußeren Ende direkt mit einem Anschluß 16 verbunden. Das innere Ende des Induktionsleiters 12 ist mit einem weiteren Anschluß 18 über einen überkreuzenden Verbindungsdraht oder eine Leitung 17 verbunden.
Wie in Fig. 1B gezeigt ist, besteht ein erstes Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, daß mindestens ein Masseblockleiter 50 an dem isolierenden Substrat 10 an dessen anderer Seite 10b an einer Position ausgebildet ist, die einem Abschnitt des Induktionsleiters 12 gegenüberliegt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Masseblockleiter 50-1, 50-2, 50-3 und 50-4 an dem isolierenden Substrat 10 vorgesehen.
In bevorzugter Ausgestaltung ist einer der Masseblockleiter 50-1 bis 50-4 derart angeordnet, daß er dem Induktionsleiter 12 an einer Position gegenüberliegt, die elektrisch nahe bei dem Anschluß 16 liegt, während ein weiterer Masseblockleiter derart angeordnet ist, daß er dem Induktionsleiter 12 an einer Position gegenüberliegt, die elektrisch nahe bei dem anderen Anschluß 18 des Induktionsleiters 12 liegt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist einer der Masseblockleiter 50-1 so angeordnet, daß er einer Region 12-1 des Induktionsleiters 12 an einer Position gegenüberliegt, die elektrisch nahe bei dem Anschluß 16 des Induktionsleiters 12 liegt. Der Masseblockleiter 50-4 ist derart angeordnet, daß er einer weiteren Region 12-4 des Induktionsleiters 12 an einer Position gegenüberliegt, die elektrisch nahe bei dem anderen Anschluß 18 des Induktionsleiters 12 liegt. Die übrigen Blockleiter 50-2 und 50-3 sind so angeordnet, daß sie jeweils Regionen 12-2 bzw. 12-3 des Induktionsleiters 12 gegenüberliegen.
Damit eine gute Dämpfung erzielt wird, ist es bevorzugt, daß mindestens die Masseblockleiter 50-1 und 50-4, die jeweils nahe bei dem Eingangsanschluß 16 bzw. dem Ausgangsanschluß 18 angeordnet sind, mit einem Masseanschluß 20 über Leitungen 51-1 und 51-4 verbunden sind, die von Positionen herausgeführt sind, die benachbart zu den Anschlüssen 16 und 18 liegen.
Jeder der Blockleiter 50 weist eine Breite auf, die geringfügig größer ist als diejenige des Induktionsleiters 12.
Fig. 2 zeigt eine Äquivalenzschaltung, die in dem LC-Rauschfilter einsetzbar ist, das in Fig. 1 dargestellt ist. Bei dieser Schaltung wirkt der wirbelförmige Induktionsleiter 12 als ein Induktor bzw. eine Induktivität L&sub1;. Jeder der Masseblockleiter 50-1, 50-2, 50-3 und 50-4, der an dem Substrat 10 an derjenigen Seite, die dem Induktionsleiter 12 gegenüberliegt, ausgebildet ist, ist in kapazitiver Weise elektrostatisch mit der entsprechenden, zugeordneten Region 12-1, 12-2, 12-3 und 12-4 des Induktionsleiters 12 gekoppelt, um hierdurch eine Kapazität C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; bzw. C&sub4; zu bilden. Jeder der Masseblockleiter 50-1, 50-2, 50-3 und 50-4 weist eine blockförmige Ausgestaltung auf, die eine kleine Fläche besitzt und mit dem Masseanschluß 20 verbunden ist. Daher fließt in jedem der Blockleiter 50-1, 50-2, 50-3 bzw. 50-4 lediglich ein kleiner Wirbelstrom, um hierdurch dessen Induktivität zu verringern, was dazu führt, daß eine der Kapazitäten C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; bzw. C&sub4; direkt mit dem Masseanschluß 30 gekoppelt ist. Dies führt zu einem LC-Störfilter, das im wesentlichen eine mit verteilten Konstanten arbeitende Ausführungsform besitzt, bei der eine Vielzahl von LC-Störfilterabschnitten in Reihe miteinander geschaltet sind.
In Übereinstimmung mit dem Grundlagen der vorliegenden Erfindung, kann die erhöhte Anzahl von Masseblockleitern 50 somit die Kapazität C in dem LC-Störfilter vergrößern. Auf der anderen Seite kann eine verringerte Anzahl von Masseblockleitern 50 die Kapazität C in dem LC-Störfilter verringern.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann eine wechselseitige Induktivität zwischen einer Induktionsleiterregion und einem entsprechenden Masseblockleiter aus den Masseblockleitern 50-1, 50-2, 50-3 oder 50-4 im wesentlichen vernachlässigt werden, da jeder der Masseblockleiter 50-1, 50-2, 50-3 oder 50-4, die verringerte Fläche aufweisen, derart angeordnet ist, daß er lediglich einer der Regionen 12-1, 12-2, 12-3 oder 12-4 des Induktionsleiters 12 gegenüberliegt. Hierdurch können die Komponenten der wechselseitigen Induktivität, die zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des Störfilters führen, in starkem Ausmaß verringert werden.
Das Störfilter gemäß der vorliegenden Erfindung ist derart ausgelegt, daß die Masseblockleiter 50 den magnetischen Pfad in dem Induktionsleiter 12 niemals blockieren.
Genauer gesagt wird dann, wenn der Induktionsleiter 12 erregt wird, ein magnetischer Fluß hervorgerufen, der zwischen den gewundenen Leitungen des Induktionsleiters 12 von einer Seite zu der anderen Seite oder in umgekehrter Richtung verläuft. Falls die Blockleiter 50 derart angeordnet sind, daß sie den magnetischen Pfad blockieren (wenn zum Beispiel jeder der Blockleiter 50 derart angeordnet ist, daß er einer Fläche zwischen jeweils benachbarten, gewundenen Leitungen des Induktionsleiters 12 gegenüberliegt), wird der magnetische Pfad durch die Blockleiter 50 vollständig gesperrt, so daß der Induktionsleiter 12 nicht in ausreichendem Maß als Induktor bzw. als Induktivität in dem LC-Störfilter wirkt.
In Übereinstimmung mit den Grundlagen der vorliegenden Erfindung ist jeder der Blockleiter 50 derart angeordnet, daß er lediglich einem Teil des Induktionsleiters 12 derart gegenüberliegt, daß er den magnetischem Pfad in dem Induktionsleiter 12 nicht blockiert. Folglich ist die Induktivität in dem wirbelförmigen Induktionsleiter 12 nicht verringert. Dies führt dazu, daß das LC-Störfilter seine Funktion in vollem Umfang ausführen kann.
Falls die Anschlüsse 16 und 18 des Induktionsleiters 12 als Eingangs- und Ausgangsanschlüsse benutzt werden, kann das LC-Störfilter als symmetrisches Störfilter verwendet werden, das verbesserte elektrische Eigenschaften aufweist.
Auch wenn bei dem ersten Ausführungsbeispiel angegeben wurde, daß jeder der Masseblockleiter 50-1, 50-2, 50-3 oder 50-4 eine Breite aufweist, die größer ist als die Breite der entsprechenden, ihnen jeweils gegenüberliegenden Region des Induktionsleiters 12, können die Fläche, die Anzahl und die Länge der Masseblockleiter in gewünschter Weise ausgewählt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 3 zeigt das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel eines LC-Störfilters, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
Es wird auf Fig. 3A Bezug genommen. Das LC-Störfilter weist ein Substrat 10 und ein Paar von wirbelförmigen Induktionsleitern 12a und 12b auf, die an einer Seite 10a des Substrats 10 ausgebildet sind.
Wie aus Fig. 3B ersichtlich ist, ist an der anderen Seite 10b des Substrats 10 eine Gruppe von Masseblockleitern 50a-1, 50a-2, 50a-3 und 50a-4 ausgebildet, die wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel derart angeordnet sind, daß sie einem Abschnitt 12a-1, 12a-2, 12a-3 oder 12a-4 eines der Induktionsleiter 12a gegenüberliegen. In gleichartiger Weise ist eine weitere Gruppe von Masseblockleitern 50b-1, 50b-2, 50b-3 und 50b-4 an der anderen Seite 10b des Substrats 10 an Positionen ausgebildet, die den jeweiligen Abschnitten 12b-1, 12b- 2, 12b-3 und 12b-4 des anderen Induktionsleiters 12b gegenüberliegen, wie es auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Gemäß Fig. 3B weist der eine Induktionsleiter 12a einen Eingangsanschluß 16a und einen Ausgangsanschluß 18a auf, wohingegen der andere Induktionsleiter 12b einen Eingangsanschluß 16b und einen Ausgangsanschluß 18b enthält.
Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Dort ist eine Äquivalenzschaltung dargestellt, die bei dem LC-Störfilter gemäß der Darstellung in den Fig. 3A und 3B einsetzbar ist, wobei der erste, wirbelförmige Induktionsleiter 12a als der erste Leiter L&sub1; wirkt, wohingegen der zweite, wirbelförmige Induktionsleiter 12b als der zweite Induktor bzw. die zweite Induktivität L&sub2; wirkt.
Die Gruppe von Masseblockleitern 50a-1, 50a-2, 50a-3 und 50a-4, die an der anderen Seite 10b des Substrats 10 angeordnet sind, arbeiten mit dem ersten Induktionsleiter 12a zusammen, der an der einen Seite 10a des Substrats 10 angeordnet ist, derart, daß Kapazitäten C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; und C&sub4; in der Form von verteilten Konstanten bzw. verteilten Elementen gebildet sind, ohne daß der magnetische Pfad in dem ersten Induktionsleiter 12a blockiert würde.
In gleichartiger Weise arbeitet die andere Gruppe von Masseblockleitern 50b-1, 50b-2, 50b-3 und 50b-4, die an der anderen Seite 10b des Substrats 10 angeordnet sind, mit dem zweiten Induktionsleiter 12a zusammen, der an der einen Seite 10a des Substrats 10 angeordnet ist, derart, daß Kapazitäten C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; und C&sub4; in der Form von verteilten Konstanten gebildet sind, ohne daß der magnetische Pfad in dem zweiten Induktionsleiter 12a (bzw. 12b) blockiert würde.
Das zweite Ausführungsbeispiel kann als ein Störfilter mit vier Anschlüssen und Gleichtaktbetrieb arbeiten, das eine Schaltung in der Ausführungsform von verteilten Konstanten aufweist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Auch wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert wurde, daß dort vier Masseblockleiter 50 jeweils mit Bezug zu dem ersten und dem zweiten Induktionsleiter 12a und 12b vorgesehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann die Anzahl von Masseblockleitern 50 vergrößert oder verringert werden, um hierdurch ein Störfilter für Gleichtaktbetrieb in der mit verteilten Konstanten arbeitenden Ausführungsform zu schaffen, das einen beliebigen gewünschten Kapazitätswert aufweist.

Drittes Ausführungsbeispiel

Die vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können das vorstehend beschriebene erste Problem überwinden, stellen jedoch keine Lösung für das zweite Problem dar, das vorstehend ebenfalls erläutert ist.
In den Fig. 5 und 6 ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, mit dem das zweite Problem gelöst werden kann.
Das dritte Ausführungsbeispiel ist dadurch charakterisiert, daß ein Störfilter, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weiterhin einen wirbelförmigen bzw. spiralförmigen Abschirmleiter 40 aufweist, der an der Seite 10a des Substrats 10 zwischen jeweils benachbarten, gewickelten Leitungen des Induktionsleiters 12 angeordnet ist. Das Substrat 10 weist ein Durchgangsloch 42 auf, das in der Mitte des Substrats ausgebildet ist, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Das innere Ende des Abschirmleiters 40 ist mit einem der Masseblockleiter 50-4 an der anderen Seite 10b des Substrats 10 über das Durchgangsloch 42 elektrisch verbunden.
Bei einer solchen Ausgestaltung kann das Störfilter sowohl das erste als auch das zweite, vorstehend erläuterte Problem des Standes der Technik gleichzeitig überwinden und arbeitet als ein drei Anschlüsse aufweisendes Störfilter mit symmetrischem Betrieb, das über einen verbreiterten Frequenzbereich hinweg verbesserte elektrische Eigenschaften besitzt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Durch das Vorsehen des Abschirmleiters 40 wird nicht nur jeglicher Kurzschluß von Leitung zu Leitung in dem Induktionsleiter 12 verhindert, sondern auch die Induktivität in dem Induktionsleiter 12 verbessert und auch der Kapazitätswert zwischen dem Induktionsleiter 12 und jedem der Masseblockleiter 50 erhöht. Folglich kann mit dem dritten Ausführungsbeispiel eine Dämpfung erzielt werden, die besser ist als diejenige bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 7 zeigt das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiels eines LC-Störfilters, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
Das vierte Ausführungsbeispiel ist dadurch charakterisiert, daß ein Störfilter, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, weiterhln einen ersten wirbelförmigen bzw. spiralförmigen Schirmleiter bzw. Abschirmleiter 40a, der zwischen dem ersten und dem zweiten Induktionsleiter 12a und 12b ausgebildet ist, und einen zweiten wirbelförmigen bzw. spiralförmigen Schirmleiter bzw. Abschirmleiter 40b aufweist, der in gleichartiger Weise zwischen dem ersten und dem zweiten Induktionsleiter 12a und 12b ausgebildet ist.
Jeder der ersten und zweiten Abschirmleiter 40a und 40b ist an seinem inneren Ende elektrisch an den entsprechenden von den Masseblockleitern 50a und 50b auf der Seite 10b des Substrats 10 über entsprechende Durchgangslöcher 42a und 42b angeschlossen, die zentral in dem Substrat 10 ausgebildet sind.
Auf diese Weise kann das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Störfilter mit vier Anschlüssen und einer für Gleichtaktbetrieb ausgelegten Ausführungsform bereitstellen, dessen elektrische Eigenschaften über einen verbreiterten Frequenzbereich hinweg verbessert sind, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
Das vierte Ausführungsbeispiel kann insbesondere eine Dämpfung bereitstellen, die besser ist als diejenige bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 9 zeigt das fünfte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie aus den Fig. 9A und 9B ersichtlich ist, ist das fünfte Ausführungsbeispiel dadurch charakterisiert, daß es Masseblockleiter 50-1, 50-2, 50-3 und 50-4 aufweist, die jeweils derart ausgebildet sind, daß sie eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, und daß ein Induktionsleiter 12 Regionen 12-1, 12-2, 12-3 und 12-4 enthält, die jeweils derart angeordnet sind, daß sie den zugehörigen jeweiligen Masseblockleitern 50-1, 50-2, 50-3 und 50-4 gegenüberliegen, und eine Breite aufweisen, die größer ist als diejenige bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen.
Somit wird eine vergrößerte Fläche zwischen jedem der Masseblockleiter 50-1, 502-, 50-3 und 50-4 und der entsprechenden Region des Induktionsleiters 12 bereitgestellt, so daß eine zwischen diesen Komponenten vorhandende Kapazität C&sub1;, C&sub2;, C&sub3; oder C&sub4; vergrößert werden kann.
Auch wenn bei dem in Fig. 9 gezeigten, fünften Ausführungsbeispiel angegeben ist, daß dieses eine Abänderung des ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt, kann diese Abänderung in gleicher Weise auch bei den vorstehend erläuterten zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommen.
Die Kapazität C kann ferner dadurch vergrößert werden, daß die Fläche des Substrats, das mit den jeweiligen Induktionsleiterregionen zu versehen ist, beträchtlich vergrößert wird, und daß ferner derjenige Abschnitt des Substrats, der mit den jeweiligen Masseblockleitern 50 zu versehen ist, bereits vorab mit Unregelmäßigkeiten an der Substratoberfläche mit Hilfe eines Ätzvorgangs oder eines anderen geeigneten Mittels versehen wird.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Durch geeignete Auswahl des Materials des Substrats 10 zusätzlich zu der Zahl der Windungen des Induktionsleiters 12 und der Anzahl von Masseblockleitern 50 können die Induktivität L und die Kapazität C in dem LC-Störfilter auf einen beliebigen geeigneten Wert gebracht werden.
Wenn zum Beispiel angestrebt wird, die Induktivität C bzw. L in dem LC-Störfilter zu vergrößern, kann das Substrat 10 vorzugsweise aus einem magnetischen Material hergestellt werden. Falls es gewünscht sein sollte, die Kapazität C in dem LC-Störfilter zu vergrößern, kann das Substrat 10 vorzugsweise aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, das höhere Dielektrizitätskonstante aufweist, wie etwa aus keramischem Material oder dergleichen. Falls erwünscht sein sollte, sowohl die Induktivität als auch die Kapazität zu erhöhen, kann das Substrat 10 vorzugsweise aus einem magnetischen Material hergestellt werden, das eine höhere Dielektrizitätskonstante besitzt.
Alternativ kann ein Störfilter, das in Übereinstimmung mit einem der vorstehend beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsbeispiele ausgebildet ist, in einem Gehäuse untergebracht werden, das einen magnetischen Kreis ausgebildet, um hierdurch die Induktivität L zu vergrößern.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel von solchen Störfiltern, wie sie soeben erläutert wurden, wobei ein Störfilter 210 gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 9 in einem Gehäuse 80 aufgenommen ist, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist.
Das Substrat 10 ist im wesentlichen in seinem mittleren Bereich mit einer zur Durchführung eines Kerns ausgelegten Öffnung 10c versehen. Das Gehäuse 80 weist einen in seiner Mitte ausgebildeten Kern 82 auf, der sich durch die Öffnung 10c hindurch erstreckt. Wenn das Gehäuse 80 durch einen Deckel 84 geschlossen ist, ist ein magnetischer, geschlossener Pfad entlang des Kerns 82, des Gehäuses 80 und des Deckels 84 gebildet.
Auf diese Weise kann ein LC-Störfilter bereitgestellt werden, das einen ausreichend hohen Induktivitätswert besitzt.
Auch wenn bei dem sechsten Ausführungsbeispiel angegeben ist, daß ein geschlossener magnetischer Pfad vorhanden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt und kann auch bei einem Gehäuse zum Schaffen eines offenen magnetischen Pfads eingesetzt werden, falls dies gewünscht sein sollte.
Fig. 11 zeigt ein Störfilter, das ein Substrat 10 enthält, das mit einem magnetischen Pulver beschichtet ist.
Das Substrat 10 enthält eine zur Durchführung eines Kerns ausgelegte Öffnung 10c, die im wesentlichen in der Mitte des Substrats ausgebildet ist. Die einander gegenüberliegenden Seiten des Substrats 10 sind durch ein magnetisches Pulver, mit Ausnahme der zur Durchführung des Kerns ausgelegten Öffnung 10c, vollständig bedeckt. Die Pulverschicht 86 bildet einen geschlossenen magnetischen Pfad, um hierdurch die Leckage eines in ihm erzeugten magnetischen Flußes nach außen stark zu verringern.
Falls somit eine Mehrzahl von solchen Störfiltern derart angeordnet ist, daß sie eine mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung bilden, tritt keinerlei störende Interferenz wie etwa ein "ringing"-Effekt zwischen jeweils benachbarten Störfiltern auf.

Druckschaltungsplatine

Wie sich aus dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel ergibt, kann mit der vorliegenden Erfindung ein LC-Störfilter des mit verteilten Konstanten arbeitenden Typs geschaffen werden, dessen elektrische Eigenschaften verbessert sind, indem die einander gegenüberliegenden Seiten eines isolierenden Substrats 10 verwendet werden. Falls eine Druckschaltungsplatine bzw. Leiterplatte zur Bereitstellung des isolierenden Substrats 10 eingesetzt wird, kann auf der Druckschaltungsplatine jede beliebige Anzahl von LC-Störfiltern der mit verteilten Konstanten arbeitenden Ausgestaltung vorgesehen werden, ohne daß sich die Dicke der Druckschaltungsplatine selbst vergrößert. Eine solche Ausgestaltung ist für verschiedene elektronische Instrumente sehr geeignet, bei denen zunehmend die Anforderung hinsichtlich Verringerung ihrer Größe und ihres Gewichts besteht. Falls eine Störfilteranordnung auf einer Druckschaltungsplatine ausgebildet wird, kann das gesamte System hinsichtlich seiner Dicke und seines Gewichts stark verringert werden, verglichen mit den herkömmlichen, chipförmigen Störfiltern. Die Druckschaltungsplatine kann die Form eines Films oder eines Blatts anstelle der herkömmlichen Substratgestaltung aufweisen, falls dies gewünscht sein sollte.
Falls das mit verteilten Konstanten arbeitende LC-Störfilter bei einem Computer in Laptop- Ausführung eingesetzt wird, kann dieser Laptop-Computer hinsichtlich Größe und Gewicht noch weiter verringert werden.
Wenn eine Druckschaltungsplatine für eine IC-Karte eingesetzt werden muß, auf der ein herkömmliches Störfilter aufgrund der Beschränkung der gewünschten Dicke nicht montiert werden kann, läßt sich in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung jede beliebige Anzahl von LC-Störfiltern in einfacher Weise in der IC-Karte anbringen.
Das mit verteilten Konstanten arbeitende LC-Störfilter, das in Übereinstimmung mit den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, kann in einfacher Weise an Druckschaltungsplatinen für unterschiedliche Anwendungseinsätze angebracht werden, ohne daß eine Vergrößerung der Dicke der Druckschaltungsplatine erforderlich ist, weil das LC- Störfilter auf der Druckschaltungsplatine einfach durch Drucken ausgebildet werden kann.
Fig. 12 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein mehrere Kanäle aufweisendes Störfilter für Signalleitungen an einer Druckschaltungsplatine ausgebildet ist. Eine Mehrzahl von integrierten Schaltungen 110 ist auf der Druckschaltungsplatine 100 aufgebracht. Jede der integrierten Schaltungen 110 enthält eine Signalleitung 112, die mit dem Substrat 110 verbunden ist.
Die Druckschaltungsplatine 110 ist oberhalb einer weiteren Druckschaltungsplatine 200 angeordnet, auf der eine Mehrzahl von LC-Störfiltern 210 angeordnet ist, die jeweils in Übereinstimmung mit einem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele ausgebildet sind und an Positionen angeordnet sind, die Eingangsleitungen und Ausgangsleitungen 112 jeder integrierten Schaltung 110 entsprechen, um hierdurch eine mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung zu bilden. Die LC-Störfilter 210 können auf der Druckschaltungsplatine 200 in einfacher Weise durch Drucken oder durch andere geeignete Mittel ausgebildet werden. Folglich kann die Größe, die Induktivität L und die Kapazität C der mehrere Kanäle aufweisenden Störfilteranordnung im Hinblick auf verringerten Raumbedarf geeignet festgelegt werden.
Die in dieser Weise ausgebildeten Druckschaltungsplatinen 200 sind jeweils eine über der anderen unterhalb der Druckschaltungsplatine 100 angeordnet und mit den Leitungen 112 der integrierten Schaltungen 110 auf der oberseitigen Druckschaltungsplatine 100 elektrisch verbunden.
Auf diese Weise kann das Gewicht und die Größe eines elektronischen Instruments insgesamt verringert werden, indem eine mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung auf der Platine 200 ausgebildet wird, ohne daß deren Dicke vergrößert wird.
Auch wenn bei dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel angegeben ist, daß die mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung 210 auf der Druckschaltungsplatine 200 separat von der Druckschaltungsplatine 100, auf der die integrierten Schaltungen 110 vorgesehen sind, ausgebildet werden kann, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt und kann in gleichartiger Weise auch bei einer mehrere Kanäle aufweisenden Störfilteranordnung 210 eingesetzt werden, die auf der Druckschaltungsplatine 100 montiert ist, falls ausreichender Raumbedarf bei den integrierten Schaltungen 110 vorhanden ist.
Auch wenn bei diesem Ausführungsbeispiel angegeben ist, daß das mehrere Kanäle aufweisende Störfilter für die Signalleitungen auf der Druckschaltungsplatine 200 vorgesehen ist, kann die vorliegende Erfindung in gleicher Weise bei Bedarf auch bei einem Störfilter für eine Spannungsleitung bzw. Spannungsversorgungsleitung eingesetzt werden. Fig. 13 zeigt ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das eine mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung 210 für die Signalleitungen und ein Störfilter für die Spannungsversorgungsleitung enthält, wobei alle diese Störfilter in einer Druckschaltungsplatine 100 ausgebildet sind, auf der eine integrierte Schaltung 110 angebracht ist. Eine solche Druckschaltungsplatine 100 ist für IC-Karten sehr geeignet. Falls eine Mehrzahl von integrierten Schaltungen 110 auf der Druckschaltungsplatine 100 vorgesehen ist, kann das Störfilter 220 für die Spannungsversorgungsleitung in Form eines mehrere Kanäle aufweisenden Störfilters entsprechend der Anzahl von integrierten Schaltungen 110 ausgebildet werden.
Insbesondere bei einem tragbaren Instrument, das kein geerdetes Gehäuse aufweist, wie etwa bei einer IC-Karte, ist jedes der verwendeten LC-Störfilter vorzugsweise ein im Gleichtaktbetrieb arbeitendes Störfilter, wie es bei dem vorstehend erläuterten, vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Fig. 14 zeigt eine mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung 300, die eine Mehrzahl von Störfiltern enthält, wie es bei dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel gezeigt ist, wobei die Störfilter auf einem rechteckförmigen, isolierenden Substrat 100 ausgebildet sind.
Die mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung 300 kann einfach auf einer Druckschaltungsplatine 100 wie bei herkömmlichen elektronischen Teilen entsprechend den bei integrierten Schaltungen und anderen Anwendungen eingesetzten Methoden angebracht werden. Falls das isolierende Substrat 10 in der Form eines Films vorliegt, kann dieses filmförmige, isolierende Substrat 10, auf dem eine mehrere Kanäle aufweisende Störfilteranordnung ausgebildet ist, an der Druckschaltungsplatine 100 in horizontaler Position montiert werden, statt in vertikaler Ausrichtung angebracht zu werden, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Dies kann zu einer weiteren Verringerung der Dicke der Druckschaltungsplatine 100 führen, derart, daß die Druckschaltungsplatine 100 in einem kleineren, hinsichtlich seiner Dicke begrenzten Raumbereich angeordnet werden kann.
Das Störfilter gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht nur bei Signalleitungen, sondern auch bei Spannungsleitungen, zum Beispiel für integrierte Schaltungen, eingesetzt werden. Wie vorstehend erläutert, kann das bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte, isolierende Substrat jede beliebige Gestaltung aufweisen und zum Beispiel ein Film, ein Blatt oder eine sonstige Ausgestaltung sein.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch in unterschiedlichen Ausgestaltungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Falls zum Beispiel ein einzelnes Störfilter, das in Übereinstimmung mit den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, als oberflächenmontierbares Bauelement (SMD- Bauelement = surface mounted device) auszubilden ist, kann angenommen werden, daß das einzelne Störfilter die notwendige Induktivität L und die notwendige Kapazität C nicht bereitstellen kann. In einem solchen Fall kann eine Mehrzahl von solchen Störfiltern parallel oder in Reihe geschaltet werden, um hierdurch eine LC-Störfilteranordnung zu schaffen, die den gewünschten Induktivitätswert und Kapazitätswert besitzt.
Falls eine Anzahl von Masseblockleitern in einem LC-Störfilter gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, kann das Problem auftreten, in welcher Form jeder der Blockleiter mit dem Masseanschluß zu verbinden ist.
Wie aus den Fig. 15A und 15B ersichtlich ist, kann dieses Problem dadurch gelöst werden, daß ein Paar von Induktionsleitern 12a und 12b auf einem isolierenden Substrat 10 an einer Seite 10a ausgebildet wird, eine Mehrzahl von Masseblockleitern 50 auf dem gleichen isolierenden Substrat an der anderen Seite 10b vorgesehen wird und ein Hilfssubstrat 96 vorgesehen ist. Das Hilfssubstrat 96 weist eine Mehrzahl von Elektroden 92 auf, die an diesem an einer Seite 96a ausgebildet sind, und von denen jede mit einem entsprechenden der Blockleiter 50 in Kontakt steht. Das Hilfssubstrat 96 enthält weiterhin Leitungen 98, die an der anderen Seite 96b ausgebildet sind und von denen jede Leitung zwischen eine entsprechende der Elektroden 92 und den Masseanschluß 20 über jeweils entsprechende Durchgangslöcher geschaltet sind. Das Hilfssubstrat 96 ist oberhalb des Substrats 10 derart angeordnet, daß die Seite 96a der Seite 10b zugewandt ist. Eine solche Anordnung wird dann einem Tauchvorgang unterworfen.
Selbst wenn eine Anzahl von Masseblockleitern 50 in dem LC-Störfilter eingesetzt wird, können diese leicht und einfach mit dem Masseanschluß 20 verbunden werden.
Mit der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu der Vermeidung der Erzeugung eines Kurzschlußes von Leitung zu Leitung zwischen dem Induktionsleiter oder den Induktionsleitern aufgrund des Einsatzes von einem oder mehreren Abschirmleitern, auch ein Kurzschluß von Leitung zu Leitung wirkungsvoll dadurch verhindert werden, daß eine oder beide der einander gegenüberliegenden Seiten 10a und 10b des Substrats 10 mit einer isolierenden Abschirmschicht oder mehreren isolierenden Abschirmschichten beschichtet werden.
Falls das Substrat 10 aus einem Material wie etwa einem hohe Frequenzen absorbierenden und sich erwärmenden Körper hergestellt ist, kann Rauschen noch wirksamer dadurch beseitigt werden, daß Rauschen und insbesondere hochfrequentes Rauschen aus den Signalen, die durch den Induktionsleiter 12 laufen, in Form von Wärme entfernt wird.
Damit zu Lichtbögen führende Spannungs- bzw. Stromstöße verhindert werden können, kann das Substrat 10 bei Bedarf vorzugsweise aus einem keramischen Material hergestellt werden, das bei einem Varistor eingesetzt wird.
Der Induktionsleiter 12, der Abschirmleiter 40 und die Masseblockleiter 50 können mit magnetischen und auch mit leitenden Eigenschaften ausgebildet werden, indem magnetische Schichten auf ihren Oberflächen beispielsweise durch Plattierung aufgebracht werden, so daß die magnetische Reluktanz verringert wird, wodurch die Induktivität in dem Induktionsleiter 12 vergrößert wird.
Auch wenn bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung angegeben wurde, daß bei diesen ein flaches Substrat 10 als Dielektrikum eingesetzt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf flache Substrate beschränkt, sondern kann in gleichartiger Weise auch bei beliebigen unterschiedlichen, hülsenförmigen dielektrischen Elementen eingesetzt werden, die zylindrischen, quadratischen oder anderen Querschnitt haben. Ein hülsenförmiges Dielektrikum kann mit einer Mehrzahl von spiralförmigen Rillen an seiner Außenwand oder seiner Innenwand versehen werden. Ein Induktionsleiter kann innerhalb jeder dieser spiralförmigen Rillen angeordnet werden. Induktionsleiter können an der äußeren und der inneren Wand der Hülse ausgebildet werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird mit der vorliegenden Erfindung ein LC-Störfilter geschaffen, das ein Dielektrikum, mindestens einen Induktionsleiter, der an dem Dielektrikum an einer Seite ausgebildet ist, und mindestens einen Masseblockleiter aufweist, der an der anderen Seite des Dielektrikums derart ausgebildet ist, daß er dem entsprechenden Abschnitt des Induktionsleiters gegenüberliegt, wodurch eine separate Kapazität zwischen dem Induktionsleiter und jedem der Masseblockleiter ausgebildet werden kann. Folglich kann das LC-Störfilter als LC-Störfilter der mit verteilten Konstanten arbeitenden Ausführungsform arbeiten, das verbesserte Induktivität und Kapazität besitzt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann ferner ein LC-Störfilter des mit verteilten Konstanten arbeitenden Typs mit jedem beliebigen gewünschten Kapazitätswert einfach dadurch hergestellt werden, daß die Anzahl von Masseblockleitern vergrößert oder verringert wird.
Indem ein Abschirmleiter zwischen jeweils benachbarten gewundenen Leitungen des spiralförmigen Induktionsleiters vorgesehen wird, um hierdurch einen Kurzschluß von Leitung zu Leitung zu verhindern, kann die vorliegende Erfindung ein LC-Störfilter des mit verteilten Konstanten arbeitenden Typs bereitstellen, das Störkomponenten selbst in einem hohen Frequenzband noch wirksamer beseitigen kann, ohne daß ein Kurzschluß von Leitung zu Leitung auftritt.

Claims

1. LC-Störfilter mit

einem dielektrischen Substrat (10),

einer spiralförmigen Induktionsleitereinrichtung (12), die auf einer Seite des dielektrischen Substrats (10) ausgebildet ist, und

einer Masseelektrode, die auf der anderen Seite des dielektrischen Substrats ausgebildet und in eine Vielzahl von Masse-Blockleitereinrichtung (50-1 bis 50-4) unterteilt ist, wobei jede der Masse-Blockleitereinrichtungen eine Blockgestaltung, ein erstes, unverschaltetes Ende und ein zweites Ende aufweist, das über eine Leitung (51-1 bis 51-4, 98) mit einem gemeinsamen Masseanschluß (20) verbunden ist,

wobei jede der Masse-Blockleitereinrichtungen (50-1 bis 50-4) derart angeordnet ist, daß sie der Induktionsleitereinrichtung (12) so gegenüberliegt, daß sie keinen Bereich überbrückt, der dem Spalt zwischen benachbarten Windungen der Induktionsleitereinrichtung (12) gegenüberliegt.

2. LC-Störfilter nach Anspruch 1, bei dem eine aus der Mehrzahl von Masse- Blockleitereinrichtungen (50-1 bis 50-4, 50a-1 bis 50a-4, 50b-1 bis 50b-4) in der Nähe eines der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (16, 18) der Induktionsleitereinrichtung (12) angeordnet ist, und bei dem eine Masseleitung (51) mit der einen Masse-Blockleitereinrichtung an einer Position nahe bei dem Eingangs- oder Ausgangsanschluß (16, 18) verbunden ist.

3. LC-Störfilter nach Anspruch 2, bei dem die Masse-Blockleitereinrichtung (50-1 bis 50-4, 50a-1 bis 50a-4, 50b-1 bis 50b-4) einen ersten Masseleiter (50-2), der nahe bei dem Eingangsanschluß (16) der Induktionsleitereinrichtung (12) angeordnet, und mit der Masseleitung (51-2) an einer Position nahe bei dem Eingangsanschluß (16) verbunden ist, und einen zweiten Masseleiter (50-1) aufweist, der nahe bei dem Ausgangsanschluß (18) der Induktionsleitereinrichtung (12) angeordnet und mit der Masseleitung (51-1) an einer Position nahe bei dem Ausgangsanschluß (18) verbunden ist.

4. LC-Störfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem derjenige Abschnitt der Induktionsleitereinrichtung (12), der der entsprechenden aus den Masse-Blockleitereinrichtungen (50-1 bis 50-4, 50a-1 bis 50a-4, 50b-1 bis 50b-4) gegenüberliegt, eine Breite aufweist, die größer ist als diejenige der verbleibenden Abschnitte, um hierdurch eine dazwischen vorhandene Kapazität zu vergrößern.

5. LC-Störfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Induktionsleitereinrichtung (12) mindestens zwei benachbarte Induktionsleiter (12a, 12b) enthält, die auf dem dielektrischen Substrat (10) auf einer Seite ausgebildet sind, um hierdurch ein LC- Störfilter des Gleichtakttyps zu schaffen.

6. LC-Störfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem Abschirmleitereinrichtungen (40) zwischen den jeweiligen, benachbarten, gewundenen Leitungen der Induktionsleitereinrichtung (12) angeordnet sind, um in der Induktionsleitereinrichtung (12) einen Kurzschluß von Leitung zu Leitung zu verhindern.

7. LC-Störfilter nach Anspruch 6, bei dem das dielektrische Substrat (10) ein Durchgangsloch (42) aufweist, das in ihm ausgebildet ist, und bei dem das innere Ende der Abschirmleitereinrichtung (40) elektrisch an die Masse-Blockleitereinrichtung (50-1 bis 50- 4, 50a-1 bis 50a-4, 50b-1 bis 50b-4) auf der gegenüberliegenden Seite des dielektrischen Substrats (10) durch das Durchgangsloch (42) angeschlossen ist.

8. LC-Störfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das dielektrische Substrat (10) ein zentrales, in ihm ausgebildetes Durchgangsloch (42) aufweist, und bei dem der magnetische Pfad der Induktionsleitereinrichtung (12) auf der Oberfläche des dielektrischen Substrats (10) mit Hilfe eines magnetischen Materials ausgebildet ist.

9. LC-Störfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das dielektrische Substrat (10) eine im wesentlichen mittige Kerndurchführungsöffnung (10c) aufweist, die in ihm ausgebildet ist, und weiterhin ein magnetisches Gehäuse (80), das ein geöffnetes Ende besitzt und zur Aufnahme des dielektrischen Substrats (10) ausgelegt ist, einen Magnetkern (82), der durch die Kerndurchführungsöffnung (10c) in dem dielektrischen Substrat (10) durchgeführt ist, um hierdurch einen magnetischen Pfad zwischen dem magnetischen Kern (82) und dem magnetischen Gehäuse (80) zu bilden, und einen magnetischen Deckel (84) aufweist, der das eine, geöffnete Ende des Gehäuses (80) abdeckt, um hierdurch den magnetischen Pfad zwischen dem magnetischen Kern (82) und dem magnetischen Gehäuse (80) zu bilden, wodurch in der Induktionsleitereinrichtung (12) ein geschlossener magnetischer Pfad gebildet werden kann.

10. LC-Störfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das dielektrische Substrat (10) aus einem Material gebildet ist, das elektromagnetische Wellen absorbieren und Wärme erzeugen kann.

11. Mehrkanaliges Störfiltersystem mit

einer Mehrzahl von LC-Störfiltern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die LC-Störfilter auf einem gemeinsamen Substrat an nahe beieinander liegenden Positionen angeordnet sind.