專利名稱：噪聲濾波器和噪聲濾波器陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有效移除電路板內(nèi)形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲的噪聲濾波器以及噪聲濾波器陣列。
背景技術(shù)：
根據(jù)便攜電話的通信系統(tǒng)，例如單個(gè)便攜電話可以使用多個(gè)通信頻帶。為了防止每個(gè)通信頻帶內(nèi)接收靈敏度劣化，就需要有效移除每個(gè)頻帶內(nèi)的噪聲。
用來(lái)移除這些噪聲的已知噪聲濾波器實(shí)例包括扼流圈、鐵氧體磁環(huán)以及梯形LC濾波器。
在此當(dāng)使用上述扼流圈做為噪聲濾波器時(shí)，由于僅通過(guò)為每根信號(hào)線簡(jiǎn)單地裝配扼流圈來(lái)移除噪聲，則可輕易實(shí)現(xiàn)噪聲對(duì)抗。但因?yàn)榭梢詧?zhí)行噪聲移除的頻帶相對(duì)較窄，使得扼流圈只能移除特定頻率上的噪聲，而這對(duì)同時(shí)移除多個(gè)頻帶內(nèi)的噪聲是相當(dāng)困難的。
此外在使用鐵氧體磁環(huán)時(shí)，類似于使用扼流圈的情況，由于只是通過(guò)為每根信號(hào)線簡(jiǎn)單地裝配鐵氧體磁環(huán)來(lái)移除噪聲，則可輕易實(shí)現(xiàn)噪聲對(duì)抗。但因?yàn)殍F氧體磁環(huán)連較低頻帶內(nèi)的噪聲都移除，這就諸如通過(guò)衰減必要信號(hào)對(duì)信號(hào)波形產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。此外還因?yàn)闊o(wú)法獲得高衰減使得它無(wú)法令人滿意地實(shí)現(xiàn)噪聲移除。
此外，上述梯形LC濾波器具有多種類型，諸如T型、π型或L型。雖然通過(guò)對(duì)上述任何一種梯形LC濾波器的電感和電容進(jìn)行合適設(shè)置都能夠提供寬帶噪聲移除特性，但由于它必須將一個(gè)與電容器相連的外部電極接地而使其必須在裝配梯形LC濾波器的電路板上形成接地電極圖案。這就不利地限制了電路板上的布線自由度。
此外，在依據(jù)元件布置涉及高密度裝配的電路板上形成有多根信號(hào)線的情況下，連同這些信號(hào)線形成線寬足夠的接地電極圖案是很困難的。結(jié)果，由于接地電極圖案內(nèi)寄生電感的影響就會(huì)改變梯形LC濾波器的頻率特性，從而也無(wú)法令人滿意地移除噪聲。
另一方面，在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)也提出了如下構(gòu)造的噪聲濾波器(可參見例如專利文檔1)。即噪聲濾波器包括含有一個(gè)由線圈電感形成的陷波電路的濾波器元件，該線圈電感則包括在絕緣體內(nèi)以螺旋方式層疊的多個(gè)線圈導(dǎo)體以及線圈導(dǎo)體間的浮動(dòng)電容；而在該元件的任一側(cè)，則排列了含有由線圈電感形成的一個(gè)陷波電路的濾波器元件，其中所述線圈電感包括在磁性材料內(nèi)以螺旋方式層疊的多個(gè)線圈導(dǎo)體以及線圈導(dǎo)體間的浮動(dòng)電容，并且這些濾波器元件相互結(jié)合以形成噪聲濾波器。
根據(jù)該噪聲濾波器，對(duì)應(yīng)多個(gè)通信頻帶的每一個(gè)設(shè)置每個(gè)濾波器元件內(nèi)含有的陷波電路的諧振頻率，從而能夠移除每個(gè)通信頻帶內(nèi)的噪聲。
然而在專利文檔1所描述的噪聲濾波器中，因?yàn)椴粌H高頻側(cè)的諧振頻率，而且低頻側(cè)的諧振頻率也取決于線圈導(dǎo)體間生成的浮動(dòng)電容，所以為每個(gè)頻帶執(zhí)行恰當(dāng)滿意的噪聲移除也是相當(dāng)困難的。
也就是說(shuō)在LC并聯(lián)諧振電路中，諧振頻率取決于LC乘積的值；LC乘積越大，諧振頻率就越小。在此，因?yàn)榭梢詫C乘積設(shè)置為很小，從而通過(guò)調(diào)整浮動(dòng)電容就可輕易實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻側(cè)諧振頻率的設(shè)置。而在另一方面，為了設(shè)置低頻側(cè)的諧振頻率，就必須設(shè)置LC乘積相對(duì)較大。由此，因?yàn)楫?dāng)電感L值設(shè)置過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)諸如信號(hào)波形失真的問(wèn)題，所以就固有地限制了可以設(shè)置的最大電感L值。因此為了補(bǔ)償電感L的不足，就必須通過(guò)減小線圈導(dǎo)體間的層間距離或通過(guò)改變絕緣材料獲取相對(duì)較大的浮動(dòng)電容。
然而若如上所述減小線圈導(dǎo)體間的層間距離，就會(huì)導(dǎo)致特性或可靠性的劣化。此外若改變絕緣材料，則由于出現(xiàn)取決于材料特性的分層或者由于使用薄層種類的增加，會(huì)導(dǎo)致制造工時(shí)的增加。在專利文檔1的實(shí)例中，特別是為了集成必須同時(shí)燒制絕緣和磁性材料，這就不僅會(huì)導(dǎo)致由在制造期間易于發(fā)生的破裂、剝落等等引起的強(qiáng)度差穩(wěn)定性低的問(wèn)題，還由于需要設(shè)置和管理精確度高的最佳制造條件而導(dǎo)致成本的增加。
此外在相關(guān)領(lǐng)域中，還提出了在其中同時(shí)形成多個(gè)線圈以形成多個(gè)陷波電路的結(jié)構(gòu)，其中所述每個(gè)線圈都包括以螺旋方式層疊在單個(gè)絕緣體內(nèi)的多個(gè)線圈導(dǎo)體。
然而如上專利文件1所述，即使在此結(jié)構(gòu)的噪聲濾波器實(shí)例中，也很難將每個(gè)陷波電路設(shè)置到對(duì)應(yīng)于多個(gè)通信頻帶的期望頻率上，此外還存在線圈趨于相互磁性耦合的情況，這就無(wú)法形成多個(gè)陷波電路或無(wú)法在每個(gè)陷波電路的諧振頻率上獲取高衰減，從而無(wú)法以合適滿意的方式實(shí)現(xiàn)每個(gè)頻帶的噪聲移除。
專利文檔1日本未審查專利申請(qǐng)No.5-267059發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的做出是為了解決上述問(wèn)題，因此本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種噪聲濾波器，它能夠方便可靠地為多個(gè)頻帶中的每個(gè)頻帶設(shè)置諧振頻率并能夠?yàn)槎鄠€(gè)頻帶中的每個(gè)頻帶有效移除噪聲，并且還提供一種通過(guò)可靠防止線圈間的磁耦合可以在每個(gè)諧振頻率上獲取高衰減的噪聲濾波器以及使用所述噪聲濾波器的噪聲濾波器陣列。
解決方法為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求1)，提供一種移除在電路板上形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲的噪聲濾波器，包括與在絕緣體外和絕緣體內(nèi)形成的所述信號(hào)線相連的一對(duì)外部電極，串聯(lián)連接且其兩端分別與所述外部電極電氣連接的多個(gè)線圈，以及與所述多個(gè)線圈中至少一個(gè)并聯(lián)連接的電容器；每個(gè)所述線圈皆由多個(gè)線圈導(dǎo)體連接形成，其中所述線圈以螺旋結(jié)構(gòu)經(jīng)通孔由絕緣體層疊；并通過(guò)排列屏蔽電極和電容形成電極以使其經(jīng)所述絕緣體彼此相對(duì)而形成所述電容器，其中所述屏蔽電極位于上游和下游線圈之間并共同地與所述上游和下游線圈電氣連接，而所述電容形成電極則與所述外部電極對(duì)之一電氣相連。
此外，根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求2)，提供一種移除在電路板上形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲的噪聲濾波器，包括與在絕緣體外和絕緣體內(nèi)形成的所述信號(hào)線相連的一對(duì)外部電極，串聯(lián)連接且其兩端分別與所述外部電極電氣連接的多個(gè)線圈，以及與所述多個(gè)線圈中至少一個(gè)并聯(lián)連接的電容器；每個(gè)所述線圈皆由多個(gè)線圈導(dǎo)體連接形成，其中所述線圈以螺旋結(jié)構(gòu)經(jīng)通孔由絕緣體層疊；并通過(guò)排列所述線圈導(dǎo)體和電容形成電極以使其經(jīng)所述絕緣體彼此相對(duì)而形成所述電容器，其中所述電容形成電極與所述外部電極對(duì)之一電氣相連。
此外，如權(quán)利要求3所述的噪聲濾波器，在如權(quán)利要求2所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)，在上游和下游線圈之間放置屏蔽電極以使其與線圈軸方向正交。
此外，根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求4)，提供一種移除在電路板上形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲的噪聲濾波器，包括與在絕緣體外和絕緣體內(nèi)形成的所述信號(hào)線相連的一對(duì)外部電極，串聯(lián)連接且其兩端分別與所述外部電極電氣連接的多個(gè)線圈，以及與所述多個(gè)線圈中至少一個(gè)并聯(lián)連接的電容器；每個(gè)所述線圈皆由多個(gè)線圈導(dǎo)體連接形成，其中所述線圈以螺旋結(jié)構(gòu)經(jīng)通孔由絕緣體層疊；并且通過(guò)排列外部電極對(duì)之一和屏蔽電極使其通過(guò)所述絕緣體彼此相對(duì)形成所述電容器，其中所述屏蔽電極位于上游和下游線圈之間并共同地與所述上游和下游線圈電氣連接。
此外，如權(quán)利要求5所述的噪聲濾波器，在如權(quán)利要求1、3和4中任一所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)，設(shè)置所述屏蔽電極使它的表面積覆蓋等于或大于所述上游和下游線圈的至少一個(gè)孔徑的1/2表面積。
此外，如權(quán)利要求6所述的噪聲濾波器，在如權(quán)利要求1至4中任一所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)，其各自諧振頻率彼此不同的多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路由所述線圈以及獨(dú)立并聯(lián)連接至每個(gè)所述線圈的所述電容器形成。
此外，如權(quán)利要求7所述的噪聲濾波器，在如權(quán)利要求1至4中任一所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)，在低頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路是由所述線圈、與所述線圈并聯(lián)連接的所述電容器以及由所述線圈形成生成的浮動(dòng)電容器形成，而在高頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路是由所述線圈以及由所述線圈形成生成的浮動(dòng)電容器形成。
此外，根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求8)，提供一種包括如權(quán)利要求1至4中任一的所述多個(gè)噪聲濾波器的噪聲濾波器陣列，其中所述噪聲濾波器集成在一起并以逐個(gè)對(duì)應(yīng)于電路板上形成的多根信號(hào)線的方式在陣列中排列。
此外，如權(quán)利要求9所述的噪聲濾波器，在如權(quán)利要求8中所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)，在所述線圈之間提供給每根所述信號(hào)線的連接點(diǎn)共同地以非接地的狀態(tài)經(jīng)由噪聲分散電容被連接到一起。
發(fā)明效果在根據(jù)本發(fā)明的所述噪聲濾波器中(權(quán)利要求1)，在絕緣體內(nèi)形成順序串聯(lián)連接至所述信號(hào)線的多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路。因此，通過(guò)將各自LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率設(shè)置成相互不同，就能有效移除所述多個(gè)頻帶中每個(gè)頻帶的噪聲。
因此通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的噪聲濾波器就可有效實(shí)現(xiàn)例如用于便攜電話的噪聲對(duì)抗。
此外，使用層疊型線圈并且通過(guò)排列所述屏蔽電極和所述兩個(gè)外部電極之一以使其通過(guò)絕緣體彼此相對(duì)形成所述電容器，其中所述屏蔽電極位于所述上游和下游線圈之間并共同地與兩線圈電氣連接。因此，可以通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成用于每個(gè)LC并聯(lián)諧振電路形成的線圈和電容器。此外，通過(guò)調(diào)整所述電容器的電容，改變所述線圈導(dǎo)體的匝數(shù)或者改變所述線圈導(dǎo)體之間的距離就可輕易設(shè)置期望的諧振頻率。
此外，因?yàn)楹芯€圈和電容器的每個(gè)LC并聯(lián)諧振電路都在單個(gè)絕緣體內(nèi)形成，因此就可以提供在制造期間破裂或剝落等結(jié)構(gòu)缺陷出現(xiàn)機(jī)率相對(duì)較小的可靠性更高的噪聲濾波器陣列。
此外，通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路的情況還包括在本發(fā)明中(權(quán)利要求2)，使用層疊型線圈做為線圈并通過(guò)排列所述線圈導(dǎo)體和電容形成電極使其通過(guò)所述絕緣體彼此相對(duì)形成所述電容器，其中所述電容形成電極電氣連接至所述一對(duì)外部電極之一。此外，通過(guò)調(diào)整所述電容器的電容，改變所述線圈導(dǎo)體的匝數(shù)或者改變所述線圈導(dǎo)體之間的距離就可輕易設(shè)置期望的諧振頻率。因此，就可為每個(gè)頻帶有效移除噪聲。
此外，如權(quán)利要求3所述，在處于權(quán)利要求2所述的噪聲濾波器結(jié)構(gòu)的情況下，屏蔽電極被放置在上游和下游線圈之間以使其與線圈軸方向正交，并且能夠可靠地避免上游和下游線圈之間的磁耦合，從而能夠可靠地為每個(gè)LC并聯(lián)諧振電路執(zhí)行諧振頻率設(shè)置。
此外，通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路的情況還包括在本發(fā)明中(權(quán)利要求4)，使用層疊型線圈做為線圈并通過(guò)排列外部電極對(duì)之一和屏蔽電極使其通過(guò)所述絕緣體相對(duì)形成所述電容器，其中所述屏蔽電極位于上游和下游線圈之間并共同電氣連接所述上游和下游線圈。此外，通過(guò)調(diào)整所述電容器的電容，改變所述線圈導(dǎo)體的匝數(shù)或者改變所述線圈導(dǎo)體之間的距離就能方便地設(shè)置期望的諧振頻率。因此，就可為每個(gè)頻帶有效移除噪聲。
如權(quán)利要求5所述的噪聲濾波器，當(dāng)設(shè)置所述屏蔽電極使它的表面積覆蓋等于或大于所述上游和下游線圈的至少一個(gè)孔徑的1/2表面積時(shí)，就能可靠得多地避免上游和下游線圈之間的磁耦合。
因此，在所述多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶中的陷波衰減都可變得較大而無(wú)需改變各自LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率，從而能夠更有效地移除噪聲。
如權(quán)利要求6所述的噪聲濾波器，在其各自諧振頻率不同的多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路是由所述線圈以及獨(dú)立并聯(lián)連接至每個(gè)所述線圈的所述電容器形成的情況下，通過(guò)恰當(dāng)設(shè)置線圈的電感和電容器的電容就能夠?qū)⒚總€(gè)LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率方便可靠地調(diào)整或控制到期望的頻率。因此就能夠以令人滿意地方式為每個(gè)頻帶移除噪聲。
如權(quán)利要求7所述的噪聲濾波器，在低頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路是由所述線圈、與所述線圈并聯(lián)連接的所述電容器以及由所述線圈形成生成的浮動(dòng)電容器所形成而高頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路是由所述線圈以及由所述線圈形成生成的浮動(dòng)電容器所形成的情況下，即使這種更簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)也能以令人滿意地方式為每個(gè)頻帶移除噪聲。即對(duì)于低頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路來(lái)說(shuō)，能夠通過(guò)線圈和電容器設(shè)置一個(gè)稍大的LC乘積，由此就能以令人滿意地方式移除低頻側(cè)的噪聲。此外對(duì)于高頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路來(lái)說(shuō)，因?yàn)榭梢詫C乘積設(shè)置地較低頻側(cè)小，所以通過(guò)調(diào)整線圈和由線圈制造的浮動(dòng)電容器就能以令人滿意地方式移除高頻側(cè)的噪聲。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的噪聲濾波器陣列中(權(quán)利要求8)，如權(quán)利要求1至4中任一所述的多個(gè)噪聲濾波器集成在一起并以逐個(gè)對(duì)應(yīng)于電路板上形成的多根信號(hào)線的方式在陣列中排列。因此，可以通過(guò)單個(gè)部件(陣列噪聲濾波器)移除所述多根信號(hào)線的每根信號(hào)線內(nèi)的噪聲。因此就無(wú)需提供逐個(gè)對(duì)應(yīng)于各信號(hào)線的噪聲濾波器，與現(xiàn)有技術(shù)相比這就不僅能夠降低部件數(shù)量，還能改進(jìn)部件裝配效率并減小電路板上的裝配表面積。
如權(quán)利要求9所述的噪聲濾波器，在所述線圈之間提供給每根所述信號(hào)線的連接點(diǎn)共同地以非接地的狀態(tài)經(jīng)由噪聲分散電容被連接到一起的情況下，與未提供噪聲分散電容相比就可獲取更高的衰減，并且由此獲取的噪聲濾波器陣列具有尖銳的截止特性，從而能夠抑制對(duì)信號(hào)波形的影響。此外，因?yàn)闊o(wú)需在電路板上形成接地電極圖案，就能增加電路板上的布線自由度并消除在電路板內(nèi)部提供大面積接地電極圖案的需要。于是就能夠降低電路板的成本。
已知多根信號(hào)線之間的電容性耦合會(huì)引發(fā)諸如串?dāng)_的問(wèn)題。此外，還知道信號(hào)頻率通常不會(huì)高于幾十MHz而噪聲頻率則在GHz頻帶范圍內(nèi)，這對(duì)用使串?dāng)_影響不在波形中出現(xiàn)的方式設(shè)置噪聲分散電容器值尤為重要(更具體地，形成它以具有較小的電容值)；通過(guò)恰當(dāng)設(shè)置噪聲分散電容器的值，就能夠僅把噪聲電流分散到另一根信號(hào)線。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1而裝配在電路板上的噪聲濾波器陣列的平面圖。
圖2是沿著圖1中線A-A的橫截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列等效電路圖。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列制造方法的分解透視圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列插入損耗的頻率相關(guān)特性的特性曲線圖。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的噪聲濾波器陣列的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的噪聲濾波器陣列的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列等效電路圖。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列制造方法的分解透視圖。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列修改的等效電路圖。
圖12示出了當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的噪聲濾波器上執(zhí)行評(píng)估實(shí)驗(yàn)時(shí)配線狀態(tài)的等效電路圖。
圖13示出了與實(shí)施例1的情況相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列插入損耗的頻率相關(guān)特性的特性曲線圖。
圖14示出了當(dāng)噪聲分散電容器的電容在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列內(nèi)變化時(shí)插入損耗的頻率相關(guān)特性的特性曲線圖。
圖15示出了在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列內(nèi)，在圖9所示的結(jié)構(gòu)中以及在圖11所示的結(jié)構(gòu)中插入損耗的頻率相關(guān)特性的測(cè)量結(jié)果的特性曲線圖。
圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列等效電路圖。
圖18示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列制造方法的分解透視圖。
圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的噪聲濾波器陣列結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例7的噪聲濾波器陣列結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
編號(hào)1 電路板2 信號(hào)線2a，2b 電極圖案3 噪聲濾波器4，4b 絕緣體4a 絕緣體層6，7外部電極8 上游LC并聯(lián)諧振電路9 下游LC并聯(lián)諧振電路11 輸入側(cè)線圈12 輸入側(cè)電容器12a 浮動(dòng)電容器12b 輸入側(cè)電容器13 輸出側(cè)線圈14 輸出側(cè)電容器14a 浮動(dòng)電容器16，18 線圈導(dǎo)體17，19，20 通孔23 屏蔽電極24，25 電容形成電極31，32 線圈形成絕緣板33，34，35 電容器形成絕緣板36 噪聲分散電極37 端電阻器38 噪聲分散電容器具體實(shí)施方式
現(xiàn)將以實(shí)施例的形式詳細(xì)描述本發(fā)明的特性特征。
實(shí)施例1圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1而裝配在電路板上的噪聲濾波器陣列的平面圖，圖2是沿著圖1中線A-A的橫截面圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列等效電路圖，而圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列制造方法的分解透視圖。
如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的噪聲濾波器用于移除在電路板1上形成的多根(實(shí)施例1中是4根)信號(hào)線2中的噪聲。分別對(duì)應(yīng)每根信號(hào)線2的四個(gè)噪聲濾波器3一并形成。
即噪聲濾波器陣列包括矩形平行六面體的絕緣體4，它是通過(guò)層疊并在隨后整體燒制諸如陶瓷印刷電路基板(green sheet)的絕緣板而形成的。此外，在絕緣體4的兩端(左外和右外部分)獨(dú)立形成對(duì)應(yīng)于各自的信號(hào)線2用于信號(hào)輸入/輸出的外部電極6和7。外部電極6和7通過(guò)諸如焊接等分別電氣連接至構(gòu)成各自信號(hào)線2的左和右電極圖案2a和2b。
此外，在絕緣體4內(nèi)部形成兩個(gè)上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9從而對(duì)應(yīng)于各自的信號(hào)線2得以一前一后地連接。兩個(gè)LC并聯(lián)諧振電路8和9組成了與每根信號(hào)線2相關(guān)的噪聲濾波器3。
隨后將討論將LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的諧振頻率設(shè)置為相互不同，從而能夠有效移除多個(gè)頻帶中每個(gè)頻帶內(nèi)的噪聲。
在此的上游LC并聯(lián)諧振電路8包括輸入側(cè)線圈11以及與輸入側(cè)線圈11并聯(lián)連接的輸入側(cè)電容器12，而下游LC并聯(lián)諧振電路9包括輸出側(cè)線圈13以及與輸出側(cè)線圈13并聯(lián)連接的輸出側(cè)電容器14。在實(shí)施例1中，上部的輸入側(cè)線圈11和下部的輸出側(cè)線圈13在下文中將也被稱為“上游和下游線圈11和13”。上游和下游線圈11和13對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求1、3、4和5中所述的“上游和下游線圈”。
通過(guò)順序連接在絕緣體4內(nèi)經(jīng)由通孔17層疊的多個(gè)線圈導(dǎo)體16，可以形成螺旋線圈形式的輸入側(cè)線圈11。同樣地，通過(guò)順序連接在絕緣體4內(nèi)經(jīng)由通孔19層疊的多個(gè)線圈導(dǎo)體18，可以形成螺旋線圈形式的輸入側(cè)線圈13。在此實(shí)施例中，將輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13之間的匝數(shù)設(shè)為不同以使得各自的LC并聯(lián)諧振電路8和9的諧振點(diǎn)也彼此不同。
此外，輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13的一端經(jīng)由通孔20彼此串聯(lián)連接，并且輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13的另一端則分別連接至輸入側(cè)和輸出側(cè)上的外部電極6和7。
此外，在上游和下游線圈(輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13)之間排列屏蔽電極23以使其與線圈軸方向正交。形成兩個(gè)上部和下部電容形成電極24和25以通過(guò)絕緣體4與屏蔽電極23相對(duì)。屏蔽電極23和上部電容形成電極24組成輸入側(cè)電容12，而屏蔽電極23和下部電容形成電極25組成輸出側(cè)電容器14。
此外，屏蔽電極23與通孔20電氣連接，所述通孔20提供上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間的串聯(lián)連接并嵌入絕緣體4從而避免任何外部連接。此外，形成屏蔽電極23以使其具有大到足以覆蓋上游和下游線圈11和13的孔徑的表面積。
也就是說(shuō)，屏蔽電極23可做為一個(gè)電極，用于形成電容器12和14每個(gè)的電容，并且可做為防止上游和下游線圈11和13之間電磁耦合的電磁屏蔽。
從防止上游和下游線圈11和13之間電磁耦合的觀點(diǎn)出發(fā)，最好將屏蔽電極23的表面積設(shè)置為覆蓋等于或大于上游和下游線圈11和13中至少一個(gè)孔徑表面積的1/2。
此外，將各電容形成電極24和25的一端引到絕緣體4的外側(cè)部分以分別電氣連接外部電極6和7。此外，通過(guò)預(yù)先調(diào)整屏蔽電極23與上部和下部電容形成電極24和25的每一個(gè)之間的相對(duì)表面積和距離，就能改變輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14的電容，從而調(diào)整各LC并聯(lián)諧振電路8和9的諧振點(diǎn)，這就能夠以令人滿意的方式移除具有要移除頻率的噪聲。還可以通過(guò)調(diào)整線圈11和13本身的電感來(lái)調(diào)整諧振點(diǎn)。
接下來(lái)將描述根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列制造方法。
為了制造根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列，則例如圖4所示，要準(zhǔn)備預(yù)定數(shù)目的輸入側(cè)線圈形成絕緣板31、輸出側(cè)線圈形成絕緣板32、電容器形成絕緣板33、34、35以及按要求插在各絕緣板31、32、33到35之間的互連絕緣板(未示出)?？梢允褂弥T如絕緣體之類的陶瓷印刷電路基板做為絕緣板。
此外，在線圈形成絕緣板31和32內(nèi)形成4個(gè)線圈導(dǎo)體16和18，從而分別對(duì)應(yīng)4根信號(hào)線2形成線圈11和13。此外，絕緣板31和32之間各線圈導(dǎo)體16和18的形狀可以不同，以使得可以分別在絕緣板31和32的層疊方向上以螺旋結(jié)構(gòu)的方式形成它們。此外，線圈導(dǎo)體16和18各匝數(shù)方向與信號(hào)流的方向相同。
另一方面，對(duì)于形成電容器的絕緣板33、34和35來(lái)說(shuō)，分別在上部和下部絕緣板33和35內(nèi)形成電容形成電極24和25，并且在中間絕緣板34內(nèi)形成屏蔽電極23。各自并聯(lián)形成對(duì)應(yīng)著4根信號(hào)線2的總共4個(gè)屏蔽電極和4個(gè)電容形成電極24和25。此外，對(duì)于絕緣板31至35，在預(yù)定的絕緣板內(nèi)形成通孔20或類似結(jié)構(gòu)以提供上部板和下部板之間的電氣連接。
線圈導(dǎo)體16和18、屏蔽電極23以及電容形成電極24和25可以使用諸如Ag-Pd或Ag的材料。
在層疊了預(yù)定數(shù)目的輸出側(cè)線圈形成絕緣板32、電容器形成絕緣板33至35、輸入側(cè)線圈形成絕緣板31以及按要求插在各絕緣板31至35之間的互連絕緣板(未示出)之后，就能夠整體燒制這些絕緣板的層疊。此后，在由此獲取的絕緣體4兩側(cè)部分(左外部和右外部)上就形成了對(duì)應(yīng)于各自信號(hào)線2的外部電極6和7。
于是就可獲得具有如圖2所示結(jié)構(gòu)的根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列以及如圖3所示的等效電路。在根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列中，可經(jīng)由通孔17、19和20分別順序連接線圈導(dǎo)體16和18在一起，從而分別形成螺旋型輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13。此外，將線圈11和13各自的一端連接至外部電極6和7，而通過(guò)通孔20將它們的另一端相互串聯(lián)連接并與屏蔽電極23共連。還使得電容形成電極24和25通過(guò)絕緣體4(絕緣體層4a)與屏蔽電極23相對(duì)，并使得各電容形成電極24和25的一端連接至外部電極6和7，從而分別形成輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14。因此就獲得了輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14分別與輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)使用根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列時(shí)，為了能夠有效移除多個(gè)頻帶中每一個(gè)頻帶內(nèi)的噪聲，就要將上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9中每一個(gè)的諧振點(diǎn)預(yù)先設(shè)置為在每個(gè)頻帶內(nèi)包括的要移除噪聲處的諧振頻率，這樣就可有效移除例如在800MHz附近和2GHz附近要求對(duì)抗移動(dòng)電話噪聲的兩個(gè)通信頻帶內(nèi)的噪聲。
此外，因?yàn)樵谳斎雮?cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13之間插入屏蔽電極23，所以就能可靠切斷上游和下游線圈11和13之間的磁耦合。因此LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的諧振頻率就不改變，并且可使多個(gè)頻帶中每個(gè)頻帶內(nèi)的陷波衰減都很大。例如，對(duì)于高頻側(cè)的諧振頻率來(lái)說(shuō)，可安全地獲得20dB或更高的高衰減。
此外，在根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列中，在單個(gè)部件內(nèi)可整體形成多個(gè)噪聲濾波器3并可一并移除各自信號(hào)線2內(nèi)的噪聲。因此就無(wú)需為每根信號(hào)線分別提供噪聲濾波器，從而就可減少部件的數(shù)目。此外，因?yàn)樵趩蝹€(gè)絕緣體4內(nèi)形成了多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路8和9，所以就可提供在制造期間破裂或剝落等結(jié)構(gòu)缺陷出現(xiàn)機(jī)率相對(duì)較小的高度可靠噪聲濾波器陣列。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列，將開展如下的評(píng)估實(shí)驗(yàn)以檢測(cè)濾波器的自身特性。
〔評(píng)估實(shí)驗(yàn)〕對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的噪聲濾波器陣列所含有的一個(gè)噪聲濾波器3，將檢測(cè)其插入損耗(IL)的頻率相關(guān)特性(此后可稱之為“IL特性”)。由此就可將上游LC并聯(lián)諧振電路8的輸入側(cè)線圈11的電感L1、輸入側(cè)電容器12的電容C1、下游LC并聯(lián)諧振電路9的輸出側(cè)線圈13的電感L2和輸出側(cè)電容器14的電容C2分別設(shè)置為24nH、1.2pF、18nH和0.4pF。圖5示出了這些結(jié)果。
如圖5所示可知，噪聲濾波器3在800MHz附近和2GHz附近要求對(duì)抗移動(dòng)電話噪聲的兩個(gè)通信頻帶內(nèi)具有諧振頻率，并因而可有效移除在每個(gè)頻帶內(nèi)包括的要移除噪聲。
實(shí)施例2圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的噪聲濾波器陣列的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖6中由與圖1至圖4中相同編號(hào)指示的部分與根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列的那些部分相同或等效。
根據(jù)實(shí)施例2的噪聲濾波器陣列具有與圖3所示相同的等效電路。
應(yīng)該注意到在根據(jù)實(shí)施例2的噪聲濾波器陣列中，輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器13是通過(guò)排列電容形成電極24和25以使其通過(guò)絕緣體4(絕緣體層4a)分別與輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13的部分線圈導(dǎo)體16和18相對(duì)而形成的。
也就是說(shuō)，輸入側(cè)電容器12是通過(guò)排列電容形成電極24以使其通過(guò)絕緣體4(絕緣體層4a)與形成輸入側(cè)線圈11的外側(cè)的部分線圈導(dǎo)體16相對(duì)而形成的，而輸出側(cè)電容器14是通過(guò)排列電容形成電極25以使其通過(guò)絕緣體4(絕緣體層4a)與形成輸出側(cè)線圈13的輸入側(cè)上的部分線圈導(dǎo)體18相對(duì)而形成的。此外，將各電容形成電極24和25的一端引到絕緣體4的外側(cè)部分以分別電氣連接外部電極6和7。這樣，就形成了兩個(gè)LC并聯(lián)諧振電路8和9，在其中輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14分別與輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13并聯(lián)連接。
此外，通過(guò)調(diào)節(jié)電容形成電極24和25各自相對(duì)于線圈導(dǎo)體16和18的表面積或距離并由此改變輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14的電容，就能將各自LC并聯(lián)諧振電路8和9的諧振點(diǎn)調(diào)整至要移除噪聲的諧振頻率。還可以通過(guò)調(diào)整輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13各自的電感來(lái)調(diào)整諧振點(diǎn)。
此外如實(shí)施例1的情況，在實(shí)施例2中也在上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供屏蔽電極23，并且該電極與為上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供串聯(lián)連接的通孔20電氣相連。
當(dāng)如上所述在上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供屏蔽電極23時(shí)，甚至在部件尺寸較小并且線圈11和13相互很接近的情況下也可防止上部和輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間的電磁耦合，從而確保較高的衰減。盡管如此，取決于部件尺寸，存在可確使其中上部和下部線圈11和13之間的距離足夠的情況；在此情況下，由于上部和下部線圈11和13之間的磁耦合極小，就可省略屏蔽電極23。
此外，雖然在實(shí)施例2中屏蔽電極23與為上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供電氣連接的通孔20電氣相連以防止上部和下部線圈11和13之間的磁耦合，但是屏蔽電極23可與通孔20電氣分隔。
因?yàn)閷?shí)施例2的結(jié)構(gòu)和效果與實(shí)施例1的相同，所以就省略細(xì)節(jié)描述以免重復(fù)。
實(shí)施例3圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的噪聲濾波器陣列的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖7中由與圖1至圖4中相同編號(hào)指示的部分與根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列的那些部分相同或等效。
根據(jù)實(shí)施例3的噪聲濾波器陣列具有與圖3所示相同的等效電路。
盡管如此，在根據(jù)實(shí)施例3的噪聲濾波器陣列中，輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14包括分別對(duì)應(yīng)于各自信號(hào)線2在絕緣體4兩側(cè)部分(左外部和右外部)上形成的用于信號(hào)輸入/輸出的外部電極6和7，還包括經(jīng)由通孔20與上游和下游線圈11和13共連的屏蔽電極23。
也就是說(shuō)，輸入側(cè)電容器12包括輸入側(cè)外部電極6以及通過(guò)絕緣體4(4b)與輸入側(cè)外部電極6相對(duì)的屏蔽電極23。而輸出側(cè)電容器14包括輸出側(cè)外部電極7以及通過(guò)絕緣體4(4b)與輸出側(cè)外部電極7相對(duì)的屏蔽電極23。由此，線圈11和13分別與電容器12和14并聯(lián)連接以分別形成LC并聯(lián)諧振電路8和9。
此外，在根據(jù)實(shí)施例3的噪聲濾波器陣列中，通過(guò)調(diào)整外部電極6和7各自與屏蔽電極23之間的距離來(lái)改變輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14的電容，從而將各LC并聯(lián)諧振電路8和9的諧振點(diǎn)調(diào)整至要移除噪聲的諧振頻率。還可以通過(guò)調(diào)整輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13各自的電感來(lái)調(diào)整諧振點(diǎn)。
因?yàn)閷?shí)施例3的結(jié)構(gòu)和效果與實(shí)施例1的相同，所以就省略細(xì)節(jié)描述以免重復(fù)。
實(shí)施例4圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列的結(jié)構(gòu)的橫截面圖，圖9是它的等效電路圖而圖10則是示出其制造方法的分解透視圖。
在圖8至圖10中，由與圖1至圖4中相同編號(hào)指示的部分與根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列的那些部分相同或等效。
根據(jù)實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列除了具有參考圖1至圖4描述的根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)之外，還具有構(gòu)成為每根信號(hào)線2所提供的噪聲濾波器3的上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的線圈11和13之間的連接點(diǎn)經(jīng)由噪聲分散電容器38以非接地狀態(tài)共同連接在一起的結(jié)構(gòu)。
即在噪聲濾波器陣列中，輸入側(cè)電容器12和輸出側(cè)電容器14是通過(guò)排列電容形成電極24和25以使其分別與在絕緣體4內(nèi)提供的屏蔽電極23相對(duì)而形成的。此外，還可以將噪聲分散電極36排列在屏蔽電極23之上和之下以使其分別通過(guò)絕緣體4(絕緣體層4a)與屏蔽電極23相對(duì)。
此外，雖然在根據(jù)實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列中為各自的信號(hào)線2形成屏蔽電極23以及電容形成電極24和25以使其沿著信號(hào)線2延伸，但可以沿著與各自信號(hào)線2正交的方向(與圖8平面垂直的方向)連續(xù)形成上部和下部噪聲分散電極36以使其與各自的電極23、24和25相交。此外，將噪聲分散電極36嵌入絕緣體4從防止外部連接。即除了做為每個(gè)噪聲分散電容器38的電容形成電極之外，每個(gè)噪聲分散電極36還做為以非接地狀態(tài)將噪聲分散電容器38相互共同連接的電極。
接下來(lái)，將參考圖10描述根據(jù)實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列制造方法。
雖然根據(jù)實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列制造方法與實(shí)施例1的基本相同，但由于必須在用于四根信號(hào)線2的每根的上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9形成的同時(shí)形成噪聲分散電容器38，所以就必須在其中形成各自電容形成電極24和25的每個(gè)絕緣板33和35內(nèi)同時(shí)形成噪聲分散電極36。此外，各自的噪聲分散電極36沿與電容形成電極24和25交叉的方向(沿著絕緣板33和35的縱向方向)上延伸。
此外，在層疊了預(yù)定數(shù)目的輸出側(cè)線圈形成絕緣板32、電容器形成絕緣板33至35、輸入側(cè)線圈形成絕緣板31以及按要求在各自絕緣板31至35之間插入互連絕緣板(未示出)之后，就能夠整體燒制這些層疊的絕緣板。此后，在由此獲取的絕緣體4兩側(cè)部分(左外部和右外部)上就形成了對(duì)應(yīng)于各自信號(hào)線2并用于信號(hào)輸入/輸出的外部電極6和7。
于是就可獲得根據(jù)實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列，該陣列具有如圖8所示結(jié)構(gòu)并具有如圖9所示的等效電路，其中在絕緣體4內(nèi)形成用于每根信號(hào)線2的兩個(gè)上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9，以及在以非接地方式經(jīng)由噪聲分散電容器38共連LC并聯(lián)諧振電路8和9各自線圈11和13之間的連接點(diǎn)。
在如上所述的噪聲濾波器陣列結(jié)構(gòu)中，由于每根信號(hào)線2的LC并聯(lián)諧振電路8和9內(nèi)的損耗，可減小一根信號(hào)線2中的噪聲電流，并且還可經(jīng)由噪聲分散電容器38分散至另一根信號(hào)線2。因此在使用上述噪聲濾波器陣列時(shí)，就能夠遠(yuǎn)比實(shí)施例1更有效地移除每個(gè)頻帶內(nèi)的噪聲。此外還因?yàn)樵肼暈V波器具有尖銳的截止特性，從而能夠?qū)?duì)信號(hào)波形的影響抑制到很小。
此外，因?yàn)闊o(wú)需現(xiàn)有技術(shù)所需的接地電極圖案，就能增加電路板1上的布線自由度(圖1)。因?yàn)榭梢允褂媒Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電路板1，于是就能夠降低電路板的成本。
因?yàn)閷?shí)施例4的結(jié)構(gòu)和效果與實(shí)施例1的相同，所以就省略細(xì)節(jié)描述以免重復(fù)。
雖然在上述實(shí)施例4中在上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的線圈11和13之間的連接點(diǎn)是經(jīng)由噪聲分散電容器38以非接地狀態(tài)共連在一起的，但是本發(fā)明不限于這一結(jié)構(gòu)。例如圖11中所示，也可具有在下游LC并聯(lián)諧振電路9輸出側(cè)以非接地狀態(tài)共連噪聲分散電容器38的結(jié)構(gòu)。另外雖然未示出，但是也可相反地具有在上游LC并聯(lián)諧振電路8輸入側(cè)以非接地狀態(tài)共連噪聲分散電容器38的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的噪聲濾波器陣列，將開展如下的評(píng)估實(shí)驗(yàn)以檢測(cè)濾波器自身的特性。
〔評(píng)估實(shí)驗(yàn)1〕將檢測(cè)具有根據(jù)實(shí)施例4結(jié)構(gòu)的噪聲濾波器陣列的IL特性。在這里為了防止由串?dāng)_引起的IL特性差異，將如圖12中等效電路所示，通過(guò)為4個(gè)噪聲濾波器3中三個(gè)的左右端各連接50Ω的端電阻37來(lái)進(jìn)行測(cè)量。為了比較特性，也檢測(cè)在根據(jù)實(shí)施例1在未提供噪聲分散電容器38的結(jié)構(gòu)下的IL特性。在進(jìn)行測(cè)量的同時(shí)將上游LC并聯(lián)諧振電路8的輸入側(cè)線圈11的電感統(tǒng)一設(shè)置為20nH、輸入側(cè)電容器12的電容統(tǒng)一設(shè)置為1.7pF、下游LC并聯(lián)諧振電路9的輸出側(cè)線圈13的電感統(tǒng)一設(shè)置為13nH，而將輸出側(cè)電容器14的電容統(tǒng)一設(shè)置為0.4pF。圖13示出了結(jié)果。
如圖13所示，在提供了噪聲分散電容器38的情況下，可以在800MHz附近和2GHz附近要求對(duì)抗移動(dòng)電話噪聲的兩個(gè)通信頻帶內(nèi)以及在兩頻帶之間獲得較大的信號(hào)衰減。這就確保了有效移除每個(gè)通信頻帶內(nèi)所包括的噪聲。
〔評(píng)估實(shí)驗(yàn)2〕關(guān)于具有根據(jù)實(shí)施例4結(jié)構(gòu)的噪聲濾波器陣列，在噪聲分散電容器38的電容在0pF到15pF范圍內(nèi)變化的情況下，測(cè)量在IL特性。而在此情況下也通過(guò)執(zhí)行布線連接以實(shí)現(xiàn)圖12所示的等效電路而進(jìn)行測(cè)量。圖14示出了結(jié)果。
在圖14中可確認(rèn)，噪聲分散電容器38的電容越大，則獲取的信號(hào)衰減越大。然而當(dāng)電容變得過(guò)大時(shí)，就會(huì)在信號(hào)頻帶內(nèi)出現(xiàn)串?dāng)_從而使得增大對(duì)信號(hào)波形的影響。由此就認(rèn)為將噪聲分散電容器38的電容設(shè)置為4pF到10pF較合適。
〔評(píng)估實(shí)驗(yàn)3〕測(cè)量IL特性參考下列上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的線圈11和13之間的連接點(diǎn)在未接地的狀態(tài)下經(jīng)由噪聲分散電容器38共連在一起的情況(圖9)；以及在下游LC并聯(lián)諧振電路9輸出側(cè)上以非接地狀態(tài)將噪聲分散電容器38共連在一起的情況(圖11)。此情況下的測(cè)量條件設(shè)置為與評(píng)估實(shí)驗(yàn)1的相同。圖15示出結(jié)果。圖15也示出了在未提供噪聲分散電容器38的情況下的IL特性。
如圖15所示，與未提供噪聲分散電容器38的情況相較，在提供了圖9所示結(jié)構(gòu)和圖11所示結(jié)構(gòu)的此兩種情況中，在要求對(duì)抗移動(dòng)電話噪聲的在800MHz附近和2GHz附近的兩個(gè)通信頻帶內(nèi)都可獲得很大的信號(hào)衰減。這也就確認(rèn)能夠有效移除包括在每個(gè)通信頻帶內(nèi)的噪聲。
附帶地，在上述實(shí)施例1到4中，通過(guò)逐個(gè)連接分別與線圈11和13并聯(lián)地電容器12和14來(lái)形成其諧振頻率彼此不同的多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路8和9。因此就能有效調(diào)節(jié)線圈11和13的電感以及電容器12和14的電容以將每個(gè)LC并聯(lián)諧振電路8和9的諧振頻率方便地設(shè)置為或控制到噪聲移除所需的期望頻率。這樣就能以令人滿意地方式為每個(gè)頻帶移除噪聲。
另一方面，也可通過(guò)根據(jù)如下實(shí)施例5至7的結(jié)構(gòu)以令人滿意的方式實(shí)現(xiàn)期望的目標(biāo)。
即如上所述，在LC并聯(lián)諧振電路中的諧振頻率取決于LC乘積的值。隨著LC乘積的增大，諧振頻率朝向低頻側(cè)減小。此外若假設(shè)LC乘積的值相同，電感L越大則衰減越大，而電容C的比例越大則衰減頻帶越窄。在這里由于LC乘積可能很小，于是對(duì)高頻側(cè)諧振頻率的設(shè)置可以通過(guò)調(diào)節(jié)浮動(dòng)電容而方便地實(shí)現(xiàn)。此外，由于較小的浮動(dòng)電容就足夠，所以能夠確保較寬的衰減頻帶。另一方面，為了在低頻側(cè)設(shè)置諧振頻率就必須將LC乘積設(shè)置得相對(duì)較大。在此情況下，因?yàn)樵陔姼蠰被設(shè)置過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)諸如信號(hào)波形失真的問(wèn)題，所以對(duì)電感L的設(shè)置就自然存在限制。此外，若為了補(bǔ)償對(duì)電感L的限制而減低線圈導(dǎo)體間的層間距離以設(shè)置較大的浮動(dòng)電容或改變絕緣材料，則會(huì)出現(xiàn)諸如由性能劣化引起的可靠性損失或由制造工時(shí)增加引起的成本的問(wèn)題。
考慮到這些，在如下描述的實(shí)施例5至7中，則對(duì)于低頻側(cè)的噪聲，可通過(guò)組合線圈以及并聯(lián)連接至該線圈的電容器而形成能夠提供較大LC乘積的LC并聯(lián)諧振電路，而對(duì)于高頻側(cè)的噪聲，則可通過(guò)線圈以及在用于形成該線圈的線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)之間生成的浮動(dòng)電容來(lái)形成具有所需LC乘積的LC并聯(lián)諧振電路。因此，借助比實(shí)施例1至4更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就能保證每個(gè)頻帶噪聲移除所必須的動(dòng)作。隨后將參考實(shí)施例5至7對(duì)這點(diǎn)進(jìn)行更詳盡地描述。
實(shí)施例5
圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列的橫截面圖，圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列等效電路圖，而圖18是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列制造方法的分解透視圖。在圖16至圖18中，由與圖1至圖4中相同編號(hào)指示的部分與根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列的那些部分相同或等效。
在根據(jù)實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列中，通過(guò)排列電容形成電極24以使其經(jīng)由絕緣體4(絕緣體層4a)與屏蔽電極23的一部分相對(duì)而形成輸入側(cè)電容器12b。
即通過(guò)排列電容形成電極24以使其與屏蔽電極23的一部分相對(duì)而形成輸入側(cè)電容器12b，將屏蔽電極23排列在上游和下游線圈11和13之間以使其經(jīng)由絕緣體4(絕緣體層4a)與線圈軸方向正交。此外，將電容形成電極24的一端引到絕緣體4的一側(cè)端(左外側(cè)部分)以與外部電極6電氣連接。因此對(duì)于輸入側(cè)線圈11來(lái)說(shuō)，隨著線圈11的形成而在線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)16之間自然生成的浮動(dòng)電容器12a(圖17)以及由電容形成電極24生成的輸入側(cè)電容器12b都并聯(lián)連接，從而就在低頻側(cè)形成LC并聯(lián)諧振電路8。此外，高頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路9則包括輸出側(cè)線圈13以及隨著線圈13的形成而在線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)18之間自然生成的浮動(dòng)電容器14a(圖17)。
此外，在根據(jù)實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列中，通過(guò)調(diào)節(jié)電容形成電極24相對(duì)于每個(gè)線圈導(dǎo)體16的表面積或距離來(lái)改變輸入側(cè)電容器12b的電容，就能將低頻側(cè)LC并聯(lián)諧振電路8的諧振點(diǎn)調(diào)整至要移除噪聲的諧振頻率。還可以通過(guò)調(diào)整輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13的電感或調(diào)節(jié)浮動(dòng)電容器12a和14a的電容來(lái)調(diào)整LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的諧振點(diǎn)。
此外在實(shí)施例5中，在上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供屏蔽電極23，并且該電極與為在上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供串聯(lián)連接的通孔20電氣相連。
如上所述，根據(jù)實(shí)施例5在每個(gè)噪聲濾波器3中，在上游側(cè)形成LC并聯(lián)諧振電路8以通過(guò)結(jié)合輸入側(cè)線圈11、浮動(dòng)電容器12a和輸入側(cè)電容器12b而具有所需的LC乘積，從而就能夠有效移除低頻側(cè)的噪聲。即因?yàn)橥ㄟ^(guò)輸入側(cè)線圈11和輸入側(cè)電容器12b可設(shè)置較大的LC乘積，所以在有效移除低頻側(cè)噪聲的同時(shí)還能避免各類問(wèn)題，諸如由于設(shè)置電感L的值過(guò)大而導(dǎo)致的信號(hào)波形失真、性能劣化的出現(xiàn)或者由于設(shè)置大浮動(dòng)電容器引起制造工時(shí)增加所導(dǎo)致的成本增加此類的問(wèn)題。
此外，下游側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路9包括線圈13以及隨著線圈13的形成而自然生成的浮動(dòng)電容器14a，從而就能夠有效移除高頻側(cè)的噪聲。即因?yàn)檩^小的LC乘積就足以通過(guò)調(diào)節(jié)浮動(dòng)電容器14a的電容方便地實(shí)現(xiàn)高頻側(cè)的諧振頻率設(shè)置。此外，浮動(dòng)電容器的比例可以較小，并由于這能夠使得高頻側(cè)噪聲衰減帶不是太窄而具有優(yōu)勢(shì)。例如，移動(dòng)電話的通信頻帶在低頻側(cè)是875到885MHz而在高頻側(cè)是2110到2170MHz，所以高頻側(cè)的通信頻帶更寬。根據(jù)實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)，就能夠有效移除高頻側(cè)的噪聲。
因此根據(jù)實(shí)施例5，即使每個(gè)噪聲濾波器3的結(jié)構(gòu)比實(shí)施例1至4中的更簡(jiǎn)單也能夠保證為每個(gè)頻帶噪聲移除所必須的動(dòng)作。
因?yàn)閷?shí)施例5的結(jié)構(gòu)和效果與實(shí)施例1相同，所以就省略細(xì)節(jié)描述以免重復(fù)。
接下來(lái)，將描述根據(jù)實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列制造方法。因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)施例5的制造方法與實(shí)施例1的大致相同，所以僅對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。
例如在圖18中所示，要準(zhǔn)備預(yù)定數(shù)目的輸入側(cè)線圈形成絕緣板31、輸出側(cè)線圈形成絕緣板32、電容器形成絕緣板33和34以及按要求插在各絕緣板31、32、33和34之間的互連絕緣板(未示出)。
由此可在線圈形成絕緣板31和32內(nèi)形成4個(gè)線圈導(dǎo)體16和18，從而分別對(duì)應(yīng)4根信號(hào)線2形成線圈11和13。此外，對(duì)于電容器形成絕緣板33和34來(lái)說(shuō)，在上部絕緣板33內(nèi)形成電容形成電極24，而在下部絕緣板34內(nèi)形成屏蔽電極23。此外，并聯(lián)形成對(duì)應(yīng)著4根信號(hào)線2的總共4個(gè)屏蔽電極和4個(gè)電容形成電極24。而對(duì)于絕緣板31至34，在預(yù)定的絕緣板內(nèi)形成通孔20或類似結(jié)構(gòu)以提供上部和下部板之間的電氣連接。
此外，在層疊了預(yù)定數(shù)目的輸出側(cè)線圈形成絕緣板32、電容器形成絕緣板33和34、輸入側(cè)線圈形成絕緣板31以及按要求插在各絕緣板31至35之間的互連絕緣板(未示出)之后，就能夠整體燒制這些層疊的絕緣板。
此后，在由此獲取的絕緣體4兩側(cè)部分(左外部和右外部)上就形成了對(duì)應(yīng)于各信號(hào)線2的外部電極6和7。于是就獲取了具有圖16所示結(jié)構(gòu)的根據(jù)實(shí)施例5的噪聲濾波器陣列及其如圖17所示的等效電路圖。
實(shí)施例6圖19是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的噪聲濾波器陣列的橫截面圖。在圖19中由與圖1至圖4中相同編號(hào)指示的部分與根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列的那些部分相同或等效。
根據(jù)實(shí)施例6的噪聲濾波器陣列具有與圖17所示相同的等效電路。
然而在根據(jù)實(shí)施例6的噪聲濾波器陣列中，通過(guò)排列電容形成電極24以使其經(jīng)由絕緣體4(絕緣體層4a)與形成輸入側(cè)線圈11的線圈導(dǎo)體16的一部分相對(duì)而形成輸入側(cè)電容器12b。
即通過(guò)排列電容形成電極24以使其經(jīng)由絕緣體4(絕緣體層4a)與形成輸入側(cè)線圈11的線圈導(dǎo)體16輸出側(cè)的一部分相對(duì)而形成輸入側(cè)電容器12b。此外，將每個(gè)電容形成電極24的一端引到絕緣體4的一側(cè)端(左外側(cè)部分)以電氣連接外部電極6。
因此對(duì)于輸入側(cè)線圈11來(lái)說(shuō)，隨著線圈11的形成而在線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)16之間自然生成的浮動(dòng)電容器12a(參見圖17)以及由電容形成電極生成的輸入側(cè)電容器12b都并聯(lián)連接，從而就在低頻側(cè)形成LC并聯(lián)諧振電路8。此外，高頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路9則包括輸入側(cè)線圈13以及隨著線圈13的形成而在線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)18之間自然生成的浮動(dòng)電容器14a(參見圖17)。
此外，在根據(jù)實(shí)施例6的噪聲濾波器陣列中，通過(guò)調(diào)節(jié)電容形成電極24相對(duì)于每個(gè)線圈導(dǎo)體16的表面積或距離來(lái)改變輸入側(cè)電容器12b的電容，就能將低頻側(cè)LC并聯(lián)諧振電路8的諧振點(diǎn)調(diào)整至要移除噪聲的諧振頻率。還可以通過(guò)調(diào)整輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13的電感或調(diào)節(jié)浮動(dòng)電容器12a和14a的電容來(lái)調(diào)整LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的諧振點(diǎn)。
此外類似實(shí)施例5，在實(shí)施例6中，在上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供屏蔽電極23，并且該電極與為在上部輸入側(cè)線圈11和下部輸出側(cè)線圈13之間提供串聯(lián)連接的通孔20電氣相連。
鑒于實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)和效果與實(shí)施例1的相同，所以就省略細(xì)節(jié)描述以免重復(fù)。
實(shí)施例7圖20是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例7的噪聲濾波器陣列的橫截面圖。在圖20中由與圖1至圖4中相同編號(hào)指示的部分與根據(jù)實(shí)施例1的噪聲濾波器陣列的那些部分相同或等效。
根據(jù)實(shí)施例7的噪聲濾波器陣列具有與圖17所示相同的等效電路。
然而在根據(jù)實(shí)施例7的噪聲濾波器陣列中，輸入側(cè)電容器12b包括在絕緣體4的一側(cè)端(左外側(cè)部分)上對(duì)應(yīng)于每根信號(hào)線2形成的用于信號(hào)輸入/輸出的外部電極6，以及位于上游和下游線圈11和13之間的屏蔽電極23，該屏蔽電極23與線圈軸方向正交并經(jīng)由通孔20與線圈11和13電氣相連。
也就是說(shuō)，輸入側(cè)電容器12b包括輸入側(cè)外部電極6，以及經(jīng)由絕緣體4(絕緣體層4a)與輸入側(cè)外部電極6相對(duì)的屏蔽電極23。因此對(duì)于輸入側(cè)線圈11來(lái)說(shuō)，隨著線圈11的形成而在線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)16之間自然生成的浮動(dòng)電容器12a(參見圖17)以及由屏蔽電容22生成的輸入側(cè)電容器12b都并聯(lián)連接，從而就在低頻側(cè)形成LC并聯(lián)諧振電路8。此外，高頻側(cè)的LC并聯(lián)諧振電路9則包括輸出側(cè)線圈13以及隨著線圈13的形成而在線圈導(dǎo)體(線圈導(dǎo)體層)18之間自然生成的浮動(dòng)電容器14a(參見圖17)。
此外，在根據(jù)實(shí)施例7的噪聲濾波器陣列中，通過(guò)調(diào)節(jié)外部電極6和屏蔽電極23彼此的相對(duì)距離等來(lái)改變輸入側(cè)電容器12b的電容，就能將低頻側(cè)LC并聯(lián)諧振電路8的諧振點(diǎn)調(diào)整至要移除噪聲的諧振頻率。還可以通過(guò)調(diào)整輸入側(cè)線圈11和輸出側(cè)線圈13的電感或調(diào)節(jié)浮動(dòng)電容器12a和14a的電容來(lái)調(diào)整LC并聯(lián)諧振電路8和9各自的諧振點(diǎn)。
鑒于實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)和效果與實(shí)施例5的相同，所以就省略細(xì)節(jié)描述以免重復(fù)。
雖然在上述實(shí)施例1至7中均涉及了考慮各信號(hào)線2而提供兩個(gè)上游和下游LC并聯(lián)諧振電路8和9的情況，但本發(fā)明不限于此；也可采用考慮各信號(hào)線2而前后連接的三個(gè)或更多LC并聯(lián)諧振電路。在此種情況下，通過(guò)為每個(gè)LC并聯(lián)諧振電路設(shè)置適當(dāng)?shù)碾姼蠰和電容C以獲取合適的諧振頻率，就能獲取更寬頻帶上的噪聲移除特性。
此外，雖然在上述實(shí)施例1至7中均涉及了對(duì)應(yīng)于4根信號(hào)線2而在電路板1上組合形成且集成為一個(gè)噪聲濾波器陣列的4個(gè)噪聲濾波器3，但是噪聲濾波器3的數(shù)目不受限制；本發(fā)明也適用于僅提供單個(gè)噪聲濾波器3的情況。雖然在實(shí)施例4的描述中也涉及了對(duì)應(yīng)4根信號(hào)線2而組合且集成為一個(gè)噪聲濾波器陣列的4個(gè)噪聲濾波器3，但在此情況下的信號(hào)線2的數(shù)量或噪聲濾波器3的數(shù)量也是不受限制的。
而在其他方面，本發(fā)明也不限于上述實(shí)施例1至7，并存在本發(fā)明范圍內(nèi)的各種應(yīng)用和修改。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明可以提供一種噪聲濾波器，它能夠方便可靠地設(shè)置多個(gè)頻帶中每個(gè)頻帶內(nèi)的諧振頻率并能夠有效移除這些頻帶內(nèi)的噪聲，同時(shí)也提供一種噪聲濾波器以及使用該噪聲濾波器的噪聲濾波器陣列，其中所述噪聲濾波器通過(guò)可靠避免線圈間的磁耦合能夠在每個(gè)諧振頻率處獲取高衰減。
根據(jù)本發(fā)明的噪聲濾波器和噪聲濾波器陣列適用于諸如移除移動(dòng)電話內(nèi)噪聲的應(yīng)用，并還可廣泛應(yīng)用于各種其他場(chǎng)合(例如，移除其他高頻電路內(nèi)噪聲的應(yīng)用)。
權(quán)利要求
1.一種用于去除在電路板上形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲流的噪聲濾波器，其中與在絕緣體外和絕緣體內(nèi)形成的所述信號(hào)線相連的一對(duì)外部電極，串聯(lián)連接且其兩端分別與所述外部電極電氣連接的多個(gè)線圈，以及與所述多個(gè)線圈中的至少一個(gè)并聯(lián)連接的電容器；每個(gè)所述線圈都通過(guò)將多個(gè)線圈導(dǎo)體經(jīng)一通孔以螺旋結(jié)構(gòu)連接來(lái)形成，其中所述線圈導(dǎo)體通過(guò)所述絕緣體層疊；并且通過(guò)排列屏蔽電極和電容形成電極以使其經(jīng)所述絕緣體彼此相對(duì)而形成所述電容器，其中所述屏蔽電極位于上游和下游線圈之間并共同地與所述上游和下游線圈電氣連接，而所述電容形成電極則與所述外部電極對(duì)之一電氣相連。
2.一種用于去除在電路板上形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲流的噪聲濾波器，其中與在絕緣體外和絕緣體內(nèi)形成的所述信號(hào)線相連的一對(duì)外部電極，串聯(lián)連接且其兩端分別與所述外部電極電氣連接的多個(gè)線圈，以及與所述多個(gè)線圈中的至少一個(gè)并聯(lián)連接的電容器；每個(gè)所述線圈都通過(guò)將多個(gè)線圈導(dǎo)體經(jīng)一通孔以螺旋結(jié)構(gòu)連接來(lái)形成，其中所述線圈導(dǎo)體通過(guò)所述絕緣體層疊；并且通過(guò)排列所述線圈導(dǎo)體和電容形成電極以使其經(jīng)所述絕緣體彼此相對(duì)而形成所述電容器，其中所述電容形成電極與所述外部電極對(duì)之一電氣相連。
3.如權(quán)利要求2所述的噪聲濾波器，其特征在于，在上游和下游線圈之間放置屏蔽電極以使其與線圈軸線方向正交。
4.一種用于去除在電路板上形成的信號(hào)線內(nèi)噪聲流的噪聲濾波器，其中與在絕緣體外和絕緣體內(nèi)形成的所述信號(hào)線相連的一對(duì)外部電極，串聯(lián)連接且其兩端分別與所述外部電極電氣連接的多個(gè)線圈，以及與所述多個(gè)線圈中的至少一個(gè)并聯(lián)連接的電容器；每個(gè)所述線圈都通過(guò)將多個(gè)線圈導(dǎo)體經(jīng)一通孔以螺旋結(jié)構(gòu)連接來(lái)形成，其中所述線圈導(dǎo)體通過(guò)所述絕緣體層疊；并且通過(guò)排列外部電極對(duì)之一和屏蔽電極使其通過(guò)所述絕緣體彼此相對(duì)形成所述電容器，其中所述屏蔽電極位于上游和下游線圈之間并與所述上游和下游線圈兩者電氣連接。
5.如權(quán)利要求1、3和4中任一項(xiàng)所述的噪聲濾波器，其特征在于，設(shè)置所述屏蔽電極使它的表面積覆蓋等于或大于所述上游和下游線圈中至少一個(gè)的孔徑的1/2表面積。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的噪聲濾波器，其特征在于，通過(guò)所述線圈以及獨(dú)立并聯(lián)連接至每個(gè)所述線圈的所述電容器形成其各自的諧振頻率彼此不同的多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的噪聲濾波器，其特征在于，通過(guò)所述線圈、與所述線圈并聯(lián)連接的所述電容器以及因所述線圈的形成生成的浮動(dòng)電容器形成低頻側(cè)上的LC并聯(lián)諧振電路，而通過(guò)所述線圈以及因所述線圈的形成生成的浮動(dòng)電容器形成高頻側(cè)上的LC并聯(lián)諧振電路。
8.一種噪聲濾波器陣列，它包括多個(gè)如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的噪聲濾波器，這些噪聲濾波器集成在一起并單獨(dú)對(duì)應(yīng)于電路板上形成的多根信號(hào)線排列在一陣列中。
9.如權(quán)利要求8中所述的噪聲濾波器陣列，其特征在于，在所述線圈之間為每根所述信號(hào)線所提供的連接點(diǎn)共同地以非接地狀態(tài)經(jīng)由噪聲分散電容被連接到一起。
全文摘要
多個(gè)LC并聯(lián)諧振電路(8，9)包括串聯(lián)連接并在其兩端分別與外部電極(6，7)電氣連接的多個(gè)線圈(11，13)，以及與上述線圈(11，13)并聯(lián)連接的電容器(12，14)。LC并聯(lián)諧振電路以與信號(hào)線(2)順序級(jí)聯(lián)的方式在絕緣體(4)內(nèi)形成。將LC并聯(lián)諧振電路(8，9)每一個(gè)的諧振頻率設(shè)置為彼此不同。在線圈(11，13)之間提供屏蔽電極(23)以同時(shí)做為用于防止兩線圈之間相互磁耦合的電容形成電極。
文檔編號(hào)H03H7/075GK1914797SQ200580003308
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月25日
發(fā)明者佐佐木創(chuàng)乙, 佐佐木友嘉, 上野治彥, 山本重克 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所