[發明專利]一種輸入與輸出高隔離度濾波器及其設計方法

無效

• 申請號: 201010621709.5
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102570462A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 邱揚;任琦;張勃
• 申請（專利權）人: 西安開容電子技術有限責任公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明涉及一種濾波器技術，特別是屬于一種輸入與輸出高隔離度濾波器及其設計方法。

背景技術

近年來，隨著信息系統的高密度集成要求，系統內單元設備向體積更小，功能更多、電磁兼容要求更苛刻的特點迅速發展，單元設備的設計有以下三個特點：(1)結構上，采用金屬機箱，功能模塊更多(或集成度更高)，布局更加緊湊，布線更加密集；(2)線路上，工作頻率頻譜更寬、更密集；(3)機箱對外連接線纜的電磁兼容傳導干擾問題日益突出。

為解決單元機箱對外連接線纜的傳導干擾問題而采用的普遍電磁兼容設計方法是：在機箱內模塊引線上設計普通引線濾波器，但更多的測試結果表明：這種普通的引線濾波器并未達到預期的干擾抑制效果，尤其是在干擾頻率＞20MHz，即使選用了插入損耗性能測試結果非常好的濾波器，其干擾抑制效果與未加裝濾波器的測試結果并無明顯區別。出現此類問題的原因歸結于：機箱內的這種密集度布線方式，導致已濾波線與機箱內其它線束距離很小，其它線束上的信號及電磁干擾很容易通過線—線耦合方式侵入普通濾波器的輸入端引線(已濾波線)，導致已濾波線的二次電磁干擾耦合。

因此，解決單元機箱內模塊引出線的濾波及已濾波線與其它線束的電磁干擾耦合問題已成為線路設計者普遍關注的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種輸入與輸出高隔離度濾波器及其設計方法，它專為解決機箱內部模塊引出線的濾波及已濾波線與其他線束的干擾耦合問題。它適用于內部布線密集設備對外連接線纜的濾波器部件，是一種既能濾波又能解決線間耦合的用于輸入輸出高隔離度濾波器，干擾抑制上限頻率可達1GHz。

本發明通過下述技術方案實現，一種輸入與輸出高隔離度濾波器及其設計方法，其特征是：它包括殼體、殼體內的無源寬頻濾波電路，殼體被隔板分隔成第一電磁隔離腔和第二電磁隔離腔兩部分，第一電磁隔離腔用于安裝無源寬頻濾波電路輸入端引線，同時通過其底面與機箱金屬固定安裝面360°導電連接，實現濾波器輸入線與其它線束間的線—線電磁隔離；第二電磁隔離腔用于固定無源寬頻濾波電路及輸出端引線，同時對屏蔽濾波電感產生的電磁干擾及共模干擾對地泄放。

所述的無源寬頻濾波電路由共模濾波電路、差模濾波電路連接構成。

所述的共模濾波電路由兩個繞組的共模電感L1、兩個繞組的共模電感L2結合和兩個三端濾波電容Cy連接成兩路T型低通濾波，兩個三端濾波電容Cy接地端與第二電磁隔離腔低阻抗連接，兩個三端濾波電容Cy另外兩個電極分別與兩個電感L1和兩個電感L2的兩個電極電連接，形成串聯連接的兩個回路L-L′回路和N-N′回路，構成共模濾波電路，實現共模方式干擾的濾波。

所述的差模濾波電路由差模電容Cx1、差模電容Cx2、共模電感L1的漏電感、共模電感L2的漏電感形成兩級π型低通濾波，實現差模回路的干擾濾波。

本發明的優點：由于采用了濾波上限頻率高達1GHz的三端濾波電容Cy，大大擴展了干擾抑制的頻帶；加之在結構上設計了濾波電路輸入端第一電磁隔離腔，大大降低了濾波器輸入端引線對第一電磁隔離腔外部線束的信號/干擾耦合能力。尤其適應于布線密集的金屬機箱內部引出電源線/差分信號線的高效濾波。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明濾波器實施例中外型結構示意圖；

圖2是實施例中的一種電路原理圖。

圖中：1、第一電磁隔離腔，2、第二電磁隔離腔，3、無源寬頻濾波電路；4、殼體；5、隔板。

具體實施方式

實施例如圖1所示，它包括殼體4、殼體4內的無源寬頻濾波電路3，殼體4被隔板5分隔成第一電磁隔離腔1和第二電磁隔離腔2兩部分，第一電磁隔離腔1用于安裝固定無源寬頻濾波電路3輸入端引線，同時通過其底面與機箱金屬固定安裝面360°導電連接，實現濾波器輸入線與其它線束間的線—線電磁隔離；第二電磁隔離腔2用于固定無源寬頻濾波電路3及輸出端引線，同時對屏蔽濾波電感產生的電磁干擾及共模干擾對地泄放。

如圖2所示，無源寬頻濾波電路3由共模濾波電路、差模濾波電路連接構成，共模濾波電路由兩個繞組的共模電感L1、兩個繞組的共模電感L2結合和兩個三端濾波電容Cy連接成兩路T型低通濾波，兩個三端濾波電容Cy接地端與第二電磁隔離腔低阻抗連接，兩個三端濾波電容Cy另外兩個電極分別與兩個繞組的電感L1和兩個繞組的電感L2的兩個電極電連接，形成串聯連接的兩個回路L-L′回路和N-N′回路，構成共模濾波電路，實現共模方式干擾的濾波。