CN109921758A - 电路板及滤波电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电路板及滤波电路，其中，该电路板包括基板和设置在所述基板的一面上的导电层，所述导电层上形成有滤波图形单元，所述滤波图形单元形成滤波电路；其中，所述滤波图形单元包括：至少两个第一导电图形和设置在相邻两个所述第一导电图形之间的第二导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形互相连接，所述第一导电图形和第二导电图形之间开设有U形槽，以使所述第一导电图形和第二导电图形之间形成相对边。本发明实施例通过将导电层图形化形成了滤波图形单元，该滤波图形单元可等效成滤波电路，使得该电路板能够滤除干扰信号，并且尺寸较小。

Description

电路板及滤波电路

技术领域

本发明实施例涉及滤波技术领域，尤其涉及一种电路板及滤波电路。

背景技术

接地对于电子设备的天线是不可或缺的一部分，在天线设计上必须跟系统地源(GND)做足够的搭接，使得天线有对应的地源导通，进而才能获得有效的辐射和发射效果。却也同样的，干扰信号容易通过天线的接地传递至天线，进而影响无线通讯品质。

为避免干扰信号对天线造成干扰，一种方式可通过贴覆吸波材料来吸收或大幅削弱干扰信号，如导电布、铝箔或导电泡棉等，但吸波材料的成本较高；另一种方式可在天线和地源之间设置滤波器，但现有滤波器的尺寸较大，需要占用的空间较大，影响电子设备的轻薄化设计。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种具有滤波功能且尺寸较小的电路板及滤波电路。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案是：

一种电路板，包括基板和设置在所述基板的一面上的导电层，所述导电层上形成有滤波图形单元，所述滤波图形单元形成滤波电路；

其中，所述滤波图形单元包括：至少两个第一导电图形和设置在相邻两个所述第一导电图形之间的第二导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形互相连接，所述第一导电图形和第二导电图形之间开设有U形槽，以使所述第一导电图形和第二导电图形之间形成相对边。

在一些实施例中，所述滤波图形单元包括多个所述第一导电图形和多个所述第二导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形绕所述滤波图形单元的中心一一间隔设置，且所述第一导电图形和所述第二导电图形通过靠近所述滤波图形单元中部的一端互相连接。

在一些实施例中，所述滤波图形单元还包括位于其中部的第三导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形绕所述第三导电图形的周向一一间隔设置，且所述第一导电图形和所述第二导电图形均与所述第三导电图形连接。

在一些实施例中，所述滤波图形单元呈矩形，所述第一导电图形沿所述滤波图形单元的中心线设置，所述第二导电图形单元沿所述滤波图形单元的对角线设置。

在一些实施例中，所述第一导电图形和所述第三导电图形均呈矩形，所述第一导电图形连接在所述第三导电图形的侧边的中点处，所述第二导电图形连接在所述第三导电图形的顶点处。

在一些实施例中，所述U形槽的开口处具有缩口部。

在一些实施例中，所述U形槽包括由所述第一导电图形的边缘形成的第一边、由所述第二导电图形的边缘形成的第二边以及由所述第三导电图形的边缘形成的第三边，所述第一边和所述第三边互相垂直，所述第二边和所述第三边的夹角为锐角。

在一些实施例中，所述导电层上形成有多个规则排布的所述滤波图形单元，所述滤波图形单元之间通过所述第一导电图形互相连接。

一种应用于如上所述电路板的滤波电路，其包括：电感器组件和与所述电感器组件并联连接的至少一个电容器组件。

在一些实施例中，所述电感组件包括串联连接的第一电感器和第二电感器；

所述电容器组件包括第一电容器、第二电容器及第三电感器，所述第一电容器与所述第三电感器串联并与所述第一电感器并联，所述第二电容器与所述第三电感器串联并与所述第二电感器并联。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例的电路板，第一导电图形和第二导电图形之间开设有U形槽，电流沿第一导电图形和第二导电图形流动会形成环流，当电路中的电流发生变化时，穿过该部分电路的磁通量就会发生变化，从而产生自感电动势，可等效成电感器；而第一导电图形和第二导电图形之间具有相对边，且相对边之间通过镂空的U形槽形成了绝缘间隙，所以，第一导电图形和第二导电图形的相对边之间可等效成电容器。这样，就形成了包括电感器和与电感器并联的电容器的滤波电路，通过该滤波电路能够有效滤除干扰信号，并且由于整个滤波电路均通过图形化导电层的方式形成，整体尺寸较小。

附图说明

图1为本发明实施例的电路板的结构示意图；

图2为本发明实施例的电路板的滤波图形单元的结构示意图；

图3为本发明实施例的电路板的滤波图形单元等效的一种滤波电路图；

图4为本发明实施例的电路板的滤波检测结果示意图；

图5为本发明实施例的滤波电路的电路图。

附图标记：

1-基板；2-导电层；3-滤波图形单元；4-第一导电图形；5-第二导电图形；6-U形槽；7-第三导电图形；8-缩口部；9-电感器组件；10-电容器组件；L1-第一电感器；L2-第二电感器；C1-第一电容器；C2-第二电容器；L3-第三电感器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明实施例的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

图1为本发明实施例的电路板的结构示意图，图2为本发明实施例的电路板的滤波图形单元的结构示意图，参见图1、图2所示，本发明实施例的电路板包括基板1和设置在基板1的一面上的导电层2，该导电层2可为铜箔或铝箔等，导电层2上形成有滤波图形单元3，滤波图形单元3形成滤波电路；其中，滤波图形单元3包括：至少两个第一导电图形4和设置在相邻两个第一导电图形4之间的第二导电图形5，第一导电图形4和第二导电图形5互相连接，第一导电图形4和第二导电图形5之间开设有U形槽6，以使第一导电图形4和第二导电图形5之间形成相对边。

采用上述结构的电路板，实际应用时可通过两个第一导电图形4分别形成滤波电路的输入端和输出端，该输入端可与例如电子设备的接地部连接，该输出端可与例如电子设备的天线连接。第一导电图形4和第二导电图形5之间开设有U形槽6，电流沿第一导电图形4和第二导电图形5流动会形成环流，当电路中的电流发生变化时，穿过该部分电路的磁通量就会发生变化，从而产生自感电动势，该环流结构可等效成电感器；而第一导电图形4和第二导电图形5之间具有相对边，且相对边之间通过镂空的U形槽6形成绝缘间隙，所以，第一导电图形4和第二导电图形5的相对边之间可等效成电容器。这样，就形成了包括电感器和与电感器并联的电容器的滤波电路。

以包括两个第一导电图形4和一个第二导电图形5的滤波图形单元3为例，该滤波图形单元3等效的滤波电路可如图3所示，该滤波电路包括两个串联连接的电感器和与两个电感器并联连接的电容器。当流过电感器的电流变化时，电感器中会产生感应电动势将阻止电流的变化，当通过电感器的电流增大时，电感器中产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感器之中；当通过电感器的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。而电容器与电感器并联，当电感器中电压高于电容器电压时，电容器充电，当电感器中电压低于电容器的电压时，电容器放电，在充放电的过程中，使电感器的输出电压基本稳定。使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。通过该滤波电路能够有效滤除干扰信号，并且由于整个滤波电路均通过图形化导电层2的方式形成，整体尺寸较小。

配合图1所示，在一些实施例中，导电层2上形成有多个规则排布的滤波图形单元3，滤波图形单元3之间通过第一导电图形4互相连接。例如，可将滤波图形单元3按照横行竖列的形式规则排布，相邻滤波图形单元3之间可设置间隔，并使相邻的滤波图形单元3通过相对的第一导电图形4互相连接，从而形成一个大的滤波电路，使该电路板可覆盖较大面积，且能够实现较好的滤波效果。

在一些实施例中，该滤波图形单元3可包括多个第一导电图形4和多个第二导电图形5，第一导电图形4和第二导电图形5绕滤波图形单元3的中心一一间隔设置，且第一导电图形4和第二导电图形5通过靠近滤波图形单元3中部的一端互相连接。可在多个第一导电图形4中的任意两个上分别形成输入端和输出端，多个第一导电图形4和第二导电图形5可形成多个电容器和多个电感器，随着滤波电路中电容器和电感器的数量增加，能够提高滤波电路的滤波效果。

在一些实施例中，该滤波图形单元3还可包括位于其中部的第三导电图形7，第一导电图形4和第二导电图形5绕第三导电图形7的周向一一间隔设置，且第一导电图形4和第二导电图形5均与第三导电图形7连接。通过在滤波图形单元3的中部设置第三导电图形7，并通过第三导电图形7分别与各个第一导电图形4和第二导电图形5相连，能够降低该滤波图形单元3的阻抗，使该滤波图形单元3对低频干扰信号和高频干扰信号均具有较好滤除效果。

在一些实施例中，该滤波图形单元3可呈矩形，第一导电图形4沿滤波图形单元3的中心线设置，第二导电图形5单元沿滤波图形单元3的对角线设置，即形成了包括四个第一导电图形4和四个第二导电图形5的规则的滤波图形单元3，有利于该滤波图形单元3在基板1上实现规则排布，有益于缩小电路板的整体尺寸。

在一些实施例中，该第一导电图形4和第三导电图形7均可为矩形，第二导电图形5可为四边形，第一导电图形4连接在第三导电图形7的侧边的中点处，第二导电图形5连接在第三导电图形7的顶点处，如此，第三导电图形7的侧边分别与滤波图形单元3的各侧边平行，第一导电图形4呈十字形布置，第二导电图形5单元分别位于滤波图形单元3的四个角处。

在一些实施例中，U形槽6的开口处具有缩口部8，通过设置缩口部8能够缩小由第一导电图形4和第二导电图形5的相对变形成的电容器在该位置处的电容量，而随着逐渐向U形槽6的槽底部延伸，电容器的容量逐渐增大。在实现阻抗匹配的同时，能够提高电容器的容量，进而提高该滤波图形单元3的滤波效果。具体的，U形槽6可包括由第一导电图形4的边缘形成的第一边、由第二导电图形5的边缘形成的第二边以及由第三导电图形7的边缘形成的第三边，第一边和第三边互相垂直，第二边和第三边的夹角为锐角。该U形槽6自缩口部8处至槽底部宽度逐渐增大，能够实现平缓过度。

在一个优选实施例中，该过滤图形单元可呈正方向，该过滤单元的宽度可为20mm；该第一导电图形4可为矩形，其长度和宽度分别为5mm和1mm，并且该第一导电图形4的一端可凸出于该滤波图形单元3的边缘约0.5mm，以用于与外部电路或相邻滤波图形单元3连接；该第二导电图形5可呈四边形，该四边形具有两条互相垂直且长度相等的直角侧边和两条长度相等的斜边，两条直角侧边的长度均为8.5mm；第三导电图形7也可为正方形，该第三导电图形7的边长为11mm，且第二导电图形5和第三导电图形7部分重合；该U形槽6的第一边长度为4.5mm，第三边长度为2mm，该U形槽6的缩口部8的宽度为1mm。也即，在该正方形的过滤图形单元中，使第一导电图形4凸出于过滤图形单元的边缘0.5mm，并分别在第一导电图形4单元的两侧分别切除一个如上述尺寸的U形槽6，即形成了过滤图形单元。图4为本发明实施例的电路板的滤波检测结果示意图，从图4中可知，利用该电路板能够将频率在1.4GHz至5GHz范围内的干扰信号从-3dB降至-60dB，降低近20倍，可将干扰信号的能量衰减至约百万分之一，滤波效果较好。

参见图5所示，本发明实施例还提供了一种形成于如上所述电路板上的滤波电路，其包括：电感器组件9和与电感器组件9并联连接的至少一个电容器组件10。当流过电感器组件9的电流变化时，电感器组件9中会产生感应电动势将阻止电流的变化，当通过电感器组件9的电流增大时，电感器组件9中产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感器组件9之中；当通过电感器组件9的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。而电容器组件10与电感器组件9并联，当电感器组件9中电压高于电容器组件10电压时，电容器组件10充电，当电感器组件9中电压低于电容器组件10的电压时，电容器组件10放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定，从而实现滤除干扰信号，平滑波形的效果。

在一些实施例中，该电感器组件9可包括串联连接的第一电感器L1和第二电感器L2；与该电感器组件9并联连接的电容器组件10的数量可为两个，电容器组件10包括可第一电容器C1、第二电容器C2及第三电感器L3，第一电容器C1与第三电感器L3串联并与第一电感器L1并联，第二电容器C2与第三电感器L3串联并与第二电感器L2并联。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电路板，包括基板和设置在所述基板的一面上的导电层，其特征在于，所述导电层上形成有滤波图形单元，所述滤波图形单元形成滤波电路；

其中，所述滤波图形单元包括：至少两个第一导电图形和设置在相邻两个所述第一导电图形之间的第二导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形互相连接，所述第一导电图形和第二导电图形之间开设有U形槽，以使所述第一导电图形和第二导电图形之间形成相对边。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述滤波图形单元包括多个所述第一导电图形和多个所述第二导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形绕所述滤波图形单元的中心一一间隔设置，且所述第一导电图形和所述第二导电图形通过靠近所述滤波图形单元中部的一端互相连接。

3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述滤波图形单元还包括位于其中部的第三导电图形，所述第一导电图形和所述第二导电图形绕所述第三导电图形的周向一一间隔设置，且所述第一导电图形和所述第二导电图形均与所述第三导电图形连接。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述滤波图形单元呈矩形，所述第一导电图形沿所述滤波图形单元的中心线设置，所述第二导电图形单元沿所述滤波图形单元的对角线设置。

5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述第一导电图形和所述第三导电图形均呈矩形，所述第一导电图形连接在所述第三导电图形的侧边的中点处，所述第二导电图形连接在所述第三导电图形的顶点处。

6.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述U形槽的开口处具有缩口部。

7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述U形槽包括由所述第一导电图形的边缘形成的第一边、由所述第二导电图形的边缘形成的第二边以及由所述第三导电图形的边缘形成的第三边，所述第一边和所述第三边互相垂直，所述第二边和所述第三边的夹角为锐角。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电路板，其特征在于，所述导电层上形成有多个规则排布的所述滤波图形单元，所述滤波图形单元之间通过所述第一导电图形互相连接。

9.一种应用于如权利要求1-8任一项所述电路板的滤波电路，其特征在于，包括：电感器组件和与所述电感器组件并联连接的至少一个电容器组件。

10.根据权利要求9所述的滤波电路，其特征在于，所述电感组件包括串联连接的第一电感器和第二电感器；

所述电容器组件包括第一电容器、第二电容器及第三电感器，所述第一电容器与所述第三电感器串联并与所述第一电感器并联，所述第二电容器与所述第三电感器串联并与所述第二电感器并联。