微波濾波器及應(yīng)用該微波濾波器的電機(jī)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波濾波，更具體地，涉及一種微波濾波器以及使用該種微波濾波器的電機(jī)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]圖1是一種理想化的LC濾波電路，圖2是該LC濾波電路在實(shí)際中(尤其在微波領(lǐng)域)的等效電路示意圖。即，在實(shí)際中，實(shí)際的電感L相當(dāng)于理想化的電感LCM與寄生電阻(等效并聯(lián)電阻，EPR)、寄生電容(等效并聯(lián)電容，EPC)的并聯(lián)。電容C相當(dāng)于理想化的電容Cy與寄生電感(等效串聯(lián)電感，ESL/2)、寄生電阻(等效串聯(lián)電阻，ESR/2)的串聯(lián)。
[0003]進(jìn)一步地，如圖3所示，導(dǎo)體在高頻領(lǐng)域也具有類(lèi)似的特性。圖3中，左側(cè)為實(shí)際的導(dǎo)線(xiàn)，右側(cè)為該導(dǎo)線(xiàn)在高頻領(lǐng)域的兩種等效模型。
[0004]導(dǎo)體、電感、電容等在高頻領(lǐng)域的寄生電感、電容，將對(duì)電路的插入損耗、EMI (電磁干擾)等產(chǎn)生影響。圖4是圖1所示電路的仿真結(jié)果圖，圖4中，曲線(xiàn)1是理想元器件構(gòu)成的濾波器的插入損耗，曲線(xiàn)2是只考慮串聯(lián)寄生電感時(shí)的插入損耗，曲線(xiàn)3是只考慮串并聯(lián)的寄生電阻的插入損耗，曲線(xiàn)4是只考慮并聯(lián)寄生電容時(shí)的插入損耗，曲線(xiàn)5是考慮了以上四種寄生參數(shù)時(shí)的插入損耗。
[0005]對(duì)電磁干擾(EMI)具有明顯的影響。因此，亟需一種改進(jìn)的方案。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是通過(guò)調(diào)整傳輸線(xiàn)的阻抗曲線(xiàn)來(lái)改善微波濾波器的濾波效果。
[0007]為此，本發(fā)明第一方面，提供一種微波濾波器，包括帶狀的傳輸線(xiàn)，所述傳輸線(xiàn)的兩端分別作為輸入端和輸出端，還包括連接到所述傳輸線(xiàn)的濾波組件，所述濾波組件包括直接連接到所述傳輸線(xiàn)的第一連接點(diǎn)的帶狀的第一一級(jí)分支，以及直接連接到所述第一一級(jí)分支的帶狀的第一二級(jí)分支；所述第一二級(jí)分支的寬度與所述第一一級(jí)分支不同。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述濾波組件還包括直接連接到所述傳輸線(xiàn)的第二連接點(diǎn)的帶狀第二一級(jí)分支，以及直接連接到所述第二一級(jí)分支的帶狀的第二二級(jí)分支；所述第二二級(jí)分支的寬度與所述第二一級(jí)分支不同。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述第級(jí)分支的延伸方向垂直于所述傳輸線(xiàn)。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述第二一級(jí)分支的寬度與所述第一一級(jí)分支的寬度不同。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述第一一級(jí)分支和第二二級(jí)分支分別連接到所述傳輸線(xiàn)的相反的兩側(cè)邊。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)在所述第一連接點(diǎn)的兩旁沿所述第一分支的方向彎折，從而形成第一匚形部；所述傳輸線(xiàn)在所述第二連接點(diǎn)的兩旁沿所述第二分支的方向彎折，從而形成第二匚形部，所述第一匚形部和第二匚形部的開(kāi)口方向相反。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)還具有第三匚形部用于串聯(lián)所述第一匚形部和第二匚形部。
[0014]本發(fā)明的第二方面，提供一種微波濾波器，包括帶狀的傳輸線(xiàn)，所述傳輸線(xiàn)的兩端分別作為輸入端和輸出端，還包括連接到所述傳輸線(xiàn)的濾波組件，所述濾波組件包括直接連接到所述傳輸線(xiàn)的第一連接點(diǎn)的帶狀的第一一級(jí)分支，所述第一一級(jí)分支包括第一主體部以及位于主體部的第一端的第一彎折部，所述第一彎折部直接連接到所述第一連接點(diǎn)，所述第一主體部基本上與所述傳輸線(xiàn)的主體部平行。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述濾波組件還包括直接連接到所述傳輸線(xiàn)的第二連接點(diǎn)的帶狀的第二一級(jí)分支，所述第二一級(jí)分支包括第二主體部以及位于第二主體部第一端的第二彎折部，所述第二彎折部直接連接到所述第二連接點(diǎn)，所述第二主體部基本上與所述傳輸線(xiàn)的主體部平行。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)的主體部位于所述第一主體部、第二主體部之間。
[0017]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)的主體部為圓弧狀。
[0018]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)的主體部、第一主體部、第二主體部的寬度不相同。
[0019]作為一種優(yōu)選方案，所述濾波組件還包括第一二級(jí)分支，所述第一二級(jí)分支包括第三主體部以及位于該第三主體部第一端的第三彎折部，所述第三彎折部直接連接到所述第一主體部的第二端，所述第三主體部基本上與所述第一主體部平行。
[0020]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)其端部與所述第一連接點(diǎn)之間形成有焊盤(pán)。
[0021]作為一種優(yōu)選方案，所述傳輸線(xiàn)、第一一級(jí)分支的寬度在0.15毫米至1.1毫米之間。
[0022]本發(fā)明第三方面，提供一種電機(jī)，包括電機(jī)供電電路，所述供電電路串接有本發(fā)明上述的微波濾波器。
[0023]作為一種優(yōu)選方案，所述電機(jī)具有兩個(gè)所述微波濾波器，所述兩個(gè)微波濾波器安裝在同一個(gè)平面。
[0024]作為一種優(yōu)選方案，所述電機(jī)具有兩個(gè)所述微波濾波器，所述兩個(gè)微波濾波器圍成環(huán)狀。
[0025]實(shí)施本發(fā)明，傳輸線(xiàn)的阻抗曲線(xiàn)與高頻EMI曲線(xiàn)匹配，從而具有更好的濾波效果，能夠更好地抑制EMI，提高EMC水平。
[0026]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【【附圖說(shuō)明】】
[0027]圖1和圖2分別是理想的LC濾波電路和實(shí)際的LC等效濾波電路；
[0028]圖3顯示了導(dǎo)體在微波領(lǐng)域等效電路；
[0029]圖4顯示了 LC電路在考慮不同的寄生參數(shù)后的插入損耗；
[0030]圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的微波濾波器的示意圖；
[0031]圖6是圖5所示微波濾波器集成到印刷電路板的示意圖；
[0032]圖7是圖5所示微波濾波器的仿真結(jié)果圖；
[0033]圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的微波濾波器的示意圖；
[0034]圖9是圖7所示的微波濾波器集成到印刷電路板的示意圖；
[0035]圖10是圖7所示微波濾波器的仿真結(jié)果圖；
[0036]圖11是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的微波濾波器的示意圖；
[0037]圖12是圖11所示微波濾波器集成到印刷電路板的示意圖；
[0038]圖13是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的微波濾波器的示意圖；
[0039]圖14是圖13所示微波濾波器集成到印刷電路板的示意圖；
[0040]圖15是本發(fā)明提供的應(yīng)用了微波濾波器的電機(jī)的示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0041 ] 參考圖5，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的微波濾波器30包括帶狀的傳輸線(xiàn)31和連接到傳輸線(xiàn)31的濾波組件。傳輸線(xiàn)31的兩端33、34分別作為輸入端和輸出端。濾波組件包括直接連接到傳輸線(xiàn)31的第一連接點(diǎn)的帶狀的第一一級(jí)分支36和直接連接到傳輸線(xiàn)31的第二連接點(diǎn)的帶狀第二一級(jí)分支38，還包括直接連接到第一一級(jí)分支36的帶狀的第一二級(jí)分支37、直接連接到第二一級(jí)分支38的帶狀的第二二級(jí)分支39。本實(shí)施例中，傳輸線(xiàn)31、第二一級(jí)分支38的寬度為0.2毫米，第一一級(jí)分支36的寬度為0.5毫米，第一二級(jí)分支37和第二二級(jí)分支39的寬度為1.0毫米。
[0042]本實(shí)施例中，第--級(jí)分支36、第一二級(jí)分支37、第二一級(jí)分支38、第二二級(jí)分支
39的延伸方向都垂直于傳輸線(xiàn)31。第級(jí)分支36和第二一級(jí)分支38位于傳輸線(xiàn)31的同一側(cè)。
[0043]參考圖6，該微波濾波器可以集成到印刷電路板或者柔性電路板51中，電路板51可以預(yù)設(shè)有穿線(xiàn)孔53供有關(guān)的線(xiàn)纜或者針腳穿過(guò)。
[0044]圖7是圖5所示微波濾波器的仿真效果圖。
[0045]參考圖7，圖7的橫軸代表頻率、縱軸代表帶寬，從圖中曲線(xiàn)可以看出圖5所示的微波濾波器在1.0兆赫至2.0兆赫的頻段下能得到有效衰減(圖中曲線(xiàn)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CISPR25(2008)PK標(biāo)準(zhǔn))。這主要是因?yàn)榉种?6、37、38、39改變了傳輸線(xiàn)31的阻抗，不同的基體介電常數(shù)會(huì)改變傳輸線(xiàn)的阻抗。
[0046]參考圖8，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的微波濾波器是圖5所示微波濾波器的一種變形。其中的一個(gè)變化是將第一一級(jí)分支36和第二二級(jí)分支38分別連接到傳輸線(xiàn)31的相反的兩側(cè)邊。其次，傳輸線(xiàn)31在第一連接點(diǎn)的兩旁沿第一分支36的方向彎折，從而形成第一匚形部(見(jiàn)圖8的傳輸線(xiàn)片段31a、31b、31c形成的匚形)。傳輸線(xiàn)31在第二連接點(diǎn)的兩旁沿第二分支38的方向彎折，從而形成第二匚形部，第一匚形部和第二匚形部的開(kāi)口方向相反。如此設(shè)置之后，微波濾波器占用的空間得到顯著減少。
[0047]此外，傳輸線(xiàn)31還可以設(shè)置第三匚形部31d用于串聯(lián)第一匚形部和第二匚形部。第一連接點(diǎn)與端部33之間也可以設(shè)置類(lèi)似的匚形部，第二連接點(diǎn)與端部34也可以設(shè)置類(lèi)似的匚形部。上述第一匚形部、第二匚形部和第三匚形部31d起到改善微波濾波器的濾波效果。
[0048]參考圖9，類(lèi)似地，圖8所示的微波濾波器可以集成到印刷電路板或者柔性電路板51，電路板51可以預(yù)設(shè)有穿線(xiàn)孔53供有關(guān)的線(xiàn)纜或者針腳穿過(guò)。
[0049]圖10與圖7類(lèi)似，參考圖10，橫軸代表頻率、縱軸代表帶寬，從圖中曲線(xiàn)可以看出圖8所示的微波濾波器在高頻段下能得到有效衰減。
[0050]參考圖11，本發(fā)明第三實(shí)施例中，獨(dú)立的微波濾波器30和微波濾波器40相向布置，圍成一個(gè)環(huán)狀。優(yōu)選地，微波濾波器30和微波濾波器40關(guān)于環(huán)中心對(duì)稱(chēng)。微波濾波器30包括帶狀的傳輸線(xiàn)31，傳輸線(xiàn)31的兩端33、34分別作為輸入端和輸出端。濾波組件包括直接連接到傳輸線(xiàn)31的第一連接點(diǎn)的帶狀的第一