专利名称：一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法
技术领域：
本发明涉及一种滤波器技术，特别是属于一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法。
背景技术：
近年来，随着信息系统的高密度集成要求，系统内单元设备向体积更小，功能更多、电磁兼容要求更苛刻的特点迅速发展，单元设备的设计有以下三个特点(1)结构上， 采用金属机箱，功能模块更多(或集成度更高)，布局更加紧凑，布线更加密集；( 线路上， 工作频率频谱更宽、更密集；03)机箱对外连接线缆的电磁兼容传导干扰问题日益突出。为解决单元机箱对外连接线缆的传导干扰问题而采用的普遍电磁兼容设计方法是在机箱内模块引线上设计普通引线滤波器，但更多的测试结果表明这种普通的引线滤波器并未达到预期的干扰抑制效果，尤其是在干扰频率> 20MHz，即使选用了插入损耗性能测试结果非常好的滤波器，其干扰抑制效果与未加装滤波器的测试结果并无明显区别。 出现此类问题的原因归结于机箱内的这种密集度布线方式，导致已滤波线与机箱内其它线束距离很小，其它线束上的信号及电磁干扰很容易通过线一线耦合方式侵入普通滤波器的输入端引线(已滤波线)，导致已滤波线的二次电磁干扰耦合。因此，解决单元机箱内模块引出线的滤波及已滤波线与其它线束的电磁干扰耦合问题已成为线路设计者普遍关注的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法，它专为解决机箱内部模块引出线的滤波及已滤波线与其他线束的干扰耦合问题。它适用于内部布线密集设备对外连接线缆的滤波器部件，是一种既能滤波又能解决线间耦合的用于输入输出高隔离度滤波器，干扰抑制上限频率可达1GHz。本发明通过下述技术方案实现，一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法， 其特征是它包括壳体、壳体内的无源宽频滤波电路，壳体被隔板分隔成第一电磁隔离腔和第二电磁隔离腔两部分，第一电磁隔离腔用于安装无源宽频滤波电路输入端引线，同时通过其底面与机箱金属固定安装面360°导电连接，实现滤波器输入线与其它线束间的线一线电磁隔离；第二电磁隔离腔用于固定无源宽频滤波电路及输出端引线，同时对屏蔽滤波电感产生的电磁干扰及共模干扰对地泄放。所述的无源宽频滤波电路由共模滤波电路、差模滤波电路连接构成。所述的共模滤波电路由两个绕组的共模电感Li、两个绕组的共模电感L2结合和两个三端滤波电容Cy连接成两路T型低通滤波，两个三端滤波电容Cy接地端与第二电磁隔离腔低阻抗连接，两个三端滤波电容Cy另外两个电极分别与两个电感Ll和两个电感 L2的两个电极电连接，形成串联连接的两个回路L-L'回路和N-N'回路，构成共模滤波电路，实现共模方式干扰的滤波。
所述的差模滤波电路由差模电容Cxi、差模电容Cx2、共模电感Ll的漏电感、共模电感L2的漏电感形成两级π型低通滤波，实现差模回路的干扰滤波。本发明的优点由于采用了滤波上限频率高达IGHz的三端滤波电容Cy，大大扩展了干扰抑制的频带；加之在结构上设计了滤波电路输入端第一电磁隔离腔，大大降低了滤波器输入端引线对第一电磁隔离腔外部线束的信号/干扰耦合能力。尤其适应于布线密集的金属机箱内部引出电源线/差分信号线的高效滤波。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明图1是本发明滤波器实施例中外型结构示意图；图2是实施例中的一种电路原理图。图中1、第一电磁隔离腔，2、第二电磁隔离腔，3、无源宽频滤波电路；4、壳体；5、 隔板。
具体实施例方式实施例如图1所示，它包括壳体4、壳体4内的无源宽频滤波电路3，壳体4被隔板 5分隔成第一电磁隔离腔1和第二电磁隔离腔2两部分，第一电磁隔离腔1用于安装固定无源宽频滤波电路3输入端引线，同时通过其底面与机箱金属固定安装面360°导电连接，实现滤波器输入线与其它线束间的线一线电磁隔离；第二电磁隔离腔2用于固定无源宽频滤波电路3及输出端引线，同时对屏蔽滤波电感产生的电磁干扰及共模干扰对地泄放。如图2所示，无源宽频滤波电路3由共模滤波电路、差模滤波电路连接构成，共模滤波电路由两个绕组的共模电感Li、两个绕组的共模电感L2结合和两个三端滤波电容Cy 连接成两路T型低通滤波，两个三端滤波电容Cy接地端与第二电磁隔离腔低阻抗连接，两个三端滤波电容Cy另外两个电极分别与两个绕组的电感Ll和两个绕组的电感L2的两个电极电连接，形成串联连接的两个回路L-L'回路和N-N'回路，构成共模滤波电路，实现共模方式干扰的滤波。差模滤波电路由差模电容Cxi、差模电容Cx2、共模电感Ll的漏电感、共模电感L2 的漏电感形成两级η型低通滤波，实现差模回路的干扰滤波。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。
权利要求
1.一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法，其特征是它包括壳体、壳体 (4)内的无源宽频滤波电路(3)，壳体(4)被隔板(5)分隔成第一电磁隔离腔(1)和第二电磁隔离腔(2)两部分，第一电磁隔离腔(1)固定连接无源宽频滤波电路3输入端引线，同时通过其底面与机箱金属固定安装面360°导电连接，实现滤波器输入线与其它线束间的线一线电磁隔离；第二电磁隔离腔(2)固定连接无源宽频滤波电路(3)及输出端引线，同时对屏蔽滤波电感产生的电磁干扰及共模干扰对地泄放。
2.根据权利要求1所述的一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法，其特征是 所述的无源宽频滤波电路(3)由共模滤波电路、差模滤波电路连接构成。
3.根据权利要求2所述的一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法，其特征是 所述的共模滤波电路由两个绕组的共模电感Li、两个绕组的共模电感L2结合和两个三端滤波电容Cy连接成两路T型低通滤波，两个三端滤波电容Cy接地端与第二电磁隔离腔低阻抗连接，两个三端滤波电容Cy另外两个电极分别与两个绕组的电感Ll和两个绕组的电感L2的两个电极电连接，形成串联连接的两个回路L-L'回路和N-N'回路，构成共模滤波电路，实现共模方式干扰的滤波。
4.根据权利要求2所述的一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法，其特征是 所述的差模滤波电路由差模电容Cxi、差模电容Cx2、共模电感Ll的漏电感、共模电感L2的漏电感形成两级η型低通滤波，实现差模回路的干扰滤波。
全文摘要
本发明是一种输入与输出高隔离度滤波器及其设计方法，其特征是它包括壳体、壳体内的无源宽频滤波电路，壳体被隔板分隔成第一电磁隔离腔和第二电磁隔离腔两部分，第一电磁隔离腔固定连接无源宽频滤波电路输入端引线，同时通过其底面与机箱金属固定安装面360°导电连接，实现滤波器输入线与其它线束间的线一线电磁隔离；第二电磁隔离腔固定连接宽频滤波电路及输出端引线，同时对屏蔽滤波电感产生的电磁干扰及共模干扰对地泄放。这种输入与输出高隔离度滤波器，它适用于内部布线密集设备对外连接线缆的滤波器部件，它既能滤波又能解决线间耦合的用于输入输出高隔离度滤波器，干扰抑制上限频率可达1GHz。
文档编号H02J3/01GK102570462SQ201010621709
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者任琦, 张勃, 邱扬 申请人:西安开容电子技术有限责任公司