CN1309160C - 噪声滤波器 - Google Patents

Abstract

一种噪声滤波器，包括层压体，所述层压体包括磁层、线路导体和接地导体，一个线路导体和一个接地导体交替设置在所述磁层间各接合面上。电信号被施加到线路导体而接地导体接地时，通过利用磁层的磁损，高频噪声被衰减了。

Description

噪声滤波器

技术领域

本发明涉及控制电磁干扰的噪声滤波器，尤其涉及一种通过吸收高频部分来衰减噪声的噪声滤波器。

背景技术

图26说明了一种已知的噪声滤波器100。所述噪声滤波器100包括金属线101，连接金属线101两端的电极102和主体103。电极102被主体103覆盖。主体103是由铁素体树脂制成，所述的铁素体树脂是烧结的铁素体粉末的混合物，它既是一种磁性粉末，也是一种树脂。所述的烧结的铁素体不局限于由μ′-jμ″表示的复导磁率的磁损μ″的频率界线。

噪声滤波器100的去噪范围有效地扩展到1GHz以上的几GHz的范围。在高频范围中的衰减是所期望的。(日本未审查的专利申请公开No.2000-91125，图1)

图27说明了另一种已知的噪声滤波器110。内部导体112被同轴设置在作为圆柱形外部导体的金属圆柱体111内，并穿过金属圆柱体111。由金属圆柱体111和内部导体112界定的空间充满复合磁性材料114，所述复合磁性材料114包括作为主要成分的Si-Fe基磁性粉末。

作为复合磁性材料114主要成分的Si-Fe基磁性粉末是鳞状的，并且具有复比导磁率(complex specific permeability)μr′-jμr″和复比介电常数εr′-jεr″。

噪声滤波器110是一种分布参数电路，所述的噪声滤波器110由于共振的原因不会经历在GHz频带的插入衰减特性的退降(degradation)，而作为集总参数电路的噪声滤波器通常会经历在GHz频带的插入衰减特性的退降。包括Si-Fe基磁性粉末的复合磁性材料114在高频范围内保持μr′。伴随这一点，μr″的峰值被移向高频区域。结果，插入损失特性从MHz频带到GHz频带保持在令人满意的水平。参考日本未审查的专利申请公开No.11-273924(图1)。

图28说明了另一种已知的噪声滤波器120。噪声滤波器120是在高频区域能可靠吸收高频部分的低通滤波器。噪声滤波器120包括地电极121、信号线电极122和绝缘基体123。地电极121和信号线电极122设置在绝缘基体123上。绝缘基体123是一种复合材料，包括铁磁金属粉末和绝缘树脂的混合物。

绝缘基体123吸收在由信号线电极122传导的信号中的高频范围内不需要的高频部分。参考日本未审查的专利申请公开No.8-78218。

已知噪声滤波器100具有以下缺点。噪声滤波器100具有围绕金属线101的由磁性材料制成的主体103，因此所述噪声滤波器100作为具有金属线101的阻抗元件，所述金属线101具有响应主体103的导磁率的自感响应。噪声滤波器100与传输线，例如印刷电路板串联连接，导致了阻抗不匹配，从而反射并控制噪声。形成主体103的磁性材料的复导磁率μ′-jμ″对噪声滤波器100的阻抗作出贡献。噪声控制在磁损μ″没有发生的频率范围中实现。换句话说，由于插入损失在低频范围中发生，因此低频带通特性受到不利影响。

噪声滤波器110和120具有如下缺点。噪声滤波器110和120在复合磁性材料114和绝缘基体123中包含磁性粉末。因此，磁损μ″没有急剧地提高，插入损失特性没有急剧地提高，并且大的衰减没有在特定频率以上的频率范围中实现。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供了一种具有极好的低频带通特性的噪声滤波器，以及提供了一种具有急剧上升的插入损失特性和在特定频率以上提供大幅度衰减的噪声滤波器。

在本发明的优选实施例中，噪声滤波器包括层压体，所述层压体包括磁性层、线路导体和接地导体，其中所述线路导体和接地导体之一被设置在所述磁层间的每个接合面中，这样一个线路导体与一个接地导体在层压体中交替，并且一个接地导体设置在顶磁层，另一个接地导体设置在底磁层上。所述磁层是由磁性氧化物制成，并且对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号产生很少或不产生衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减。

所述噪声滤波器提供随频率急剧升高的磁损μ″，并在磁损升高的频率处大幅度衰减电信号。所述噪声滤波器不衰减在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号，但是使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减。一个极好的低频带通就这样获得了。

按照本发明优选实施例所述的噪声滤波器将描述如下。

在本发明的第一个优选实施例中，噪声滤波器包括一个层压体，所述层压体包括磁层、线路导体和接地导体，其中所述线路导体和接地导体之一被设置在所述磁层间的每个接合面上，这样一个线路导体与一个接地导体在层压体中交替，并且一个接地导体设置在顶磁层上，另一个接地导体设置在底磁层上。设置在所述磁层间的线路导体是串联连接的。优选所述磁层是由磁性氧化物制成的，磁性氧化物的磁损超过1的频率优选等于或大于约80MHz。所述磁层对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号产生很少或不产生的衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减。

在按照本发明第一个优选实施例所述的噪声滤波器中，所述接地导体设置在每个顶磁层和底磁层上，并且所述线路导体和接地导体被交替设置在所述磁层间的接合面中。在这种安排方式中，所述接地导体叠盖住夹在磁层间的所述线路导体的全部长度。这种设置限制了沿接地导体间每层上的线路导体传输的电信号，因此防止电信号在滤波器的通频带中被衰减。由于所述接地导体被设置在顶磁层和底磁层上，所以噪声滤波器阻止了噪声从外界进入线路导体，从而可靠地传导电信号。如果所有磁层的厚度彼此近似相等，并且所有线路导体的宽度彼此近似相等，那么所有线路导体的特性阻抗就彼此大致相等。由于所述串联的线路导体的特性阻抗具有近似固定的特性阻抗，所以噪声没有在导体线路的中间反射。这种设置控制了噪声的共振，并有助于与外部电路的阻抗匹配。当设置在磁层间的线路导体被串联连接起来时，线路路径的总长度增加了，这样提高了由导体线路传导的噪声的衰减。

在第一个优选实施例中，所述线路导体优选具有蜿蜒曲折的形状。作为选择地，线路导体也可以具有螺旋线的形状。所述线路导体被设置在分层的磁层之间，并且围绕与磁层层压方向对齐的中心轴线界定了线圈。具有弯曲形状或螺旋线形状的线路导体的长度大于直线形导体的长度，因此提高了噪声的衰减。尽管线圈状的导体提高了噪声滤波器的整体厚度，但是噪声滤波器底面的面积近似等于线圈圈孔的面积。这样，噪声滤波器设置在小的安装面积中。和直线形导体相比，线圈状的导体提供了加长的长度。因此噪声的衰减被提高了。

在本发明的第二个优选实施例中，噪声滤波器包括层压体，所述层压体包括磁层。它的每个顶磁层和底磁层都包括一个接地导体。线路导体和接地导体被交替设置在磁层之间的接合面上。设置在磁层间的线路导体的一端被连接到不同的信号输入电极上，而线路导体的另一端被连到不同的信号输出电极上。所述磁层优选由磁性氧化物制成，磁损高过1处的频率等于或高于约80MHz。所述磁层对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号不产生或产生非常少的衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减。

依照本发明的第二个优选实施例所述的噪声滤波器能使每个线路导体作为低通滤波器使用，它一起定义了噪声滤波器阵列。多个线路导体各自作为独立的低通滤波器，并且没有包含在线路导体中间的阻抗错误匹配。在这个设置中，噪声不能在导体线路的中间反射。这种设置控制了噪声的共振，并且有助于与外电路的阻抗匹配。

在本发明的第三个优选实施例中，设置在磁层间的线路导体具有不同特性阻抗。

这样，噪声滤波器用具有多个特性阻抗类型的配线进行阻抗匹配。通过以并联方式连接一些或全部的线路导体，特性阻抗类型的数量增加了。这种设置提高了与所述噪声滤波器匹配的配线类型的数量。

在本发明的第四个优选实施例中，噪声滤波器进一步包括电介质层和磁层，所述电介质层具有夹在其间的接地导体，所述磁层具有夹在其间的所述线路导体。

不改变噪声滤波器的结构而实现了对噪声滤波器的特性阻抗的调整。产生所需的匹配电路板线路的特性阻抗使信号反射作用最小化。由于线路导体和接地导体间的绝缘耐压提高了，所以线路导体和接地导体间的层厚度被减小了，这样减小了噪声滤波器的尺寸。

与本发明的第五个优选实施例相对应，噪声滤波器包括磁性体和在所述磁性体的主要表面上彼此间保持间隔并且并排延伸的至少两个线路导体。所述磁层优选由磁性氧化物制成，并且所述磁性氧化物的磁损升到高于1的频率是等于或大于约80MHz的。所述磁层对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号不产生或产生很少的衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减。

所述噪声滤波器不衰减在磁损产生的频率以下的频率范围内的电信号，但是衰减磁损产生的频率范围内的电信号。一个极好的低频带通获得了。

与本发明的第六个优选实施例相对应，噪声滤波器包括磁性体和在所述磁性体的主要表面上彼此面对的至少一对线路导体，这样，线路导体将磁性体夹在中间。所述磁层优选由磁性氧化物制成，并且所述磁性氧化物的磁损升到高于1的频率是等于或大于约80MHz的。所述磁层对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号不产生或产生很少的衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减。

所述噪声滤波器不衰减在磁损发生的频率以下的频率范围内的电信号，但是衰减在磁损发生的频率范围内的电信号。一个极好的低频带通获得了。

所述磁性体优选包括一个腔，其中被充入玻璃、树脂以及玻璃和树脂混合物中的一种。在这种设置下，不需要改变阻抗特性，磁损上升边的频率是通过调整表观导磁率和磁层介电常数来进行调整的。

在上述每个优选实施例中，线路导体的端部与不同的信号输入电极连接，而线路导体的另一端与不同的信号输出电极连接。

通过以下结合附图对优选实施例的描述，本发明的上述和其它元件、特性、特征、步骤和优点将变得清楚。

附图说明

图1是与本发明第一个优选实施例相对应的噪声滤波器的分解透视图；

图2是本发明第一个优选实施例所述的噪声滤波器的透视图；

图3是用曲线表示的样本No.1-3的μ′和μ″的频率从属性的测量结果图；

图4是用曲线表示的样本No.4-10的μ′和μ″的频率从属性的测量结果图；

图5是用曲线表示的样本No.1-3的插入损失与频率特性图；

图6是用曲线表示的样本No.4-10的插入损失与频率特性图；

图7是用曲线表示的阻抗与频率特性图；

图8是用曲线表示的插入损失与频率特性图；

图9是用来说明本发明第一个优选实施例的改进的分解透视图；

图10是本发明第一个优选实施例的改进的透视图；

图11是本发明第一个优选实施例的另一改进的分解透视图；

图12是本发明第一个优选实施例的又一改进的分解透视图；

图13是本发明第一个优选实施例的进一步改进的分解透视图；

图14是与本发明第二个优选实施例相对应的噪声滤波器的分解透视图；

图15是本发明第二个优选实施例所述的噪声滤波器的透视图；

图16是与本发明第三个优选实施例相对应的噪声滤波器的分解透视图；

图17是与本发明第三个优选实施例相对应的噪声滤波器的透视图；

图18是本发明第三个优选实施例的改进的分解透视图；

图19是用来说明本发明第三个优选实施例的另一改进的平面图；

图20是用来说明本发明第三个优选实施例的另一改进的分解透视图；

图21是用来说明与本发明第四个优选实施例相对应的噪声滤波器的分解透视图；

图22是用来说明与本发明第四个优选实施例相对应的噪声滤波器的透视图；

图23是图22中沿线X-X’方向的噪声滤波器的剖视图；

图24是与本发明第五个优选实施例相对应的噪声滤波器的透视图；

图25是与本发明第六个优选实施例相对应的噪声滤波器的透视图；

图26是剥离一部分的已知噪声滤波器的透视图；

图27是另一已知噪声滤波器的剖视图；和

图28是又一已知噪声滤波器的透视图。

具体实施方式

现在将详细描述根据本发明优选实施例的所述噪声滤波器。

图1和图2说明了根据本发明第一个优选实施例所述的噪声滤波器1。噪声滤波器1包括磁层2a-2h、线路导体3-5、接地导体6、信号电极7和接地电极8。

限定噪声滤波器1外部轮廓的棱柱状层压体2优选包括八个磁层2a-2h。层压体2是这样制造的：层合并压磁性氧化材料的大致为矩形的未加工薄板，然后烧结所述层压体。

所述线路导体3-5分别夹在磁层2b和2c之间、磁层2d和2e之间、磁层2f和2g之间。带状的线路导体3-5是由诸如银膏或钯等导电材料制成的，它们在磁层2a-2h表面上沿磁层的长度方向蜿蜒延伸。

磁层2b和2c之间的线路导体3的一端包括延伸到磁层2b和2c纵向边缘的电极部分3A。设置在线路导体3另一端的是通路孔3B，它穿过磁层2c和2d。磁层2d和2e之间的线路导体4的一端包括通过通路孔3B连接至线路导体3的接合部分4A，而在线路导体4的另一端设有穿过磁层2e和2f的通路孔4B。磁层2f和2g之间的线路导体5的一端包括通过通路孔4B连接至线路导体4的接合部分5A。线路导体5的另一个末端包括延伸到磁层2a-2h纵向边缘的电极部分5B。通路孔3B和4B充满导电材料，例如银膏或钯，以串联连接线路导体3-5。电极部分3A和5B分别连接到信号电极7上。线路导体3-5沿磁层2a-2h的宽度方向蜿蜒延伸，尽管这种线路导体3-5没有示出。

接地导体6被置于磁层2a-2h之间，所以接地导体6把线路导体3-5夹在中间。更明确地说，接地导体6设置在顶层2b和底层2g上，并且接地导体6和线路导体3-5被交替地设置在磁层2b至2g之间的接合面中。

接地导体6大致为矩形且是平面的，并且由导电材料，如银膏或钯制成，它延伸到磁层2b-2g的整个表面之上。每个接地导体6具有舌状的电极部分6A，所述电极部分6A从在磁层2b和2c长度方向上的中心部分沿宽度方向延伸到两侧。电极部分6A连接到接地电极8上。

信号电极7分别设置在层压体2的两个纵向端面上。信号电极7被用来包覆层压体2的两个纵向端，这样信号电极7不仅覆盖在纵向端面上，而且覆盖了层压体2的顶面、底面和侧壁的一部分。信号电极7分别连接至线路导体3和5的电极部分3A和5B。

接地电极8用来在层压体2的中心部分覆盖层压体2的侧壁的一部分。接地电极8的横截面是U形的，它在层压体2厚度方向上沿侧壁以带状延伸，并且部分地覆盖层压体2的顶部和底部表面。接地电极8这样制成：在层压体2的侧壁上施加导电材料，然后焙烘所述导电材料。接地电极8分别连接至电极部分6A。

噪声滤波器1的工作过程如下所述。

噪声滤波器1被安装在其上具有信号传输线路的电路板上。信号电极7连接至电路板上的线路，并且接地电极8连接到电路板的接地端。信号通过线路导体3-5传输，同时接地导体6保持在地电位。

当通过线路导体3-5的信号的频率提高时，形成磁层2a-2h的磁性氧化材料产生了磁损μ″。噪声滤波器1控制了由磁损产生的吸收特性所引起的噪声，因此它限定了一个低通滤波器。

噪声滤波器1在没有磁损发生的频率范围内提供大致恒定的导磁率。不管频率怎么变化，噪声滤波器1的介电常数几乎保持恒定。电感和电容大致均匀地沿噪声滤波器1的线路分布。这种线路定义了分布参数电路，并且具有由 $\mathrm{Zo}=\sqrt{(\mathrm{\ΔL}/\mathrm{\ΔC})}$ 表征的特性阻抗。如果噪声滤波器1的特性阻抗与安装所述噪声滤波器1的电路板的特性阻抗相匹配，那么没有反射产生，并且信号波形的反射作用被有效地控制了。

噪声滤波器1的噪声控制在磁损升高的频率处是显著的。磁损依靠传输线路的传播常数γ＝α+jβ的衰减系数α。磁性氧化物的使用取得了随频率急剧提高的插入损失特性。为了取得更急剧变化的插入损失，磁损高于1的频率优选设置在至少约80MHz。

磁层2a-2h的制备方法描述如下。Fe₂O₃粉末、ZnO粉末、NiO粉末、CuO粉末和Co₃O₄粉末被优选作为初始原料。

具有如表中所列成份的样本1-10是通过称量所述的Fe₂O₃粉末、ZnO粉末、NiO粉末、CuO粉末和Co₃O₄粉末而配制的。所述称过的粉末被混合。混合物和比混合物重约0.5至1.5倍的去离子水，以及约占0.5至2.5重量百分比的分散剂一起送入装有体积百分比约占50的PSZ球的球磨机中，每个球的直径约为1mm。所述混合物被球研磨加工大约20个小时。所述PSZ球可能磨损，并且约0.02至0.2重量百分比的ZrO₂和约0.0006至0.006重量百分比的Y₂O₃可能进入混合物。这些量不会使噪声滤波器的特性产生特殊问题。混合物的料浆在约150-250℃温度范围中喷射干燥，然后被装入盒子。干燥的料浆在约700℃的温度下预烧结大约两小时。在预烧结过程中，预烧结期间温度的上升率约是200℃/h，并且从约700℃到500℃的温度下降率为200℃/h。约500℃以下，混合物被自然冷却。产生的预烧结粉末作为初始原料和比所述预烧结粉末重约0.5至1.5倍的去离子水，以及大约1.0-3.0重量百分比的分散剂一起送入装有体积百分比约占50的PSZ球的球磨机中，每个球的直径约为1mm。粉末被球研磨约48小时。所述PSZ球可能磨损，并且约0.05-0.5重量百分比的ZrO₂和约0.0015至0.015重量百分比的Y₂O₃可以被引入粉末。这些包含的量不会使噪声滤波器的特性产生特殊问题。球磨后，丙烯酸树脂粘合剂与所述料浆相混合。然后，所述料浆被干燥、颗粒化后，送入具有约1700kg/cm²模塑压力的液压机中，以形成外径约20mm、内径约10mm、高度约2mm的环形物。接着，所述环形物在峰值温度约为900℃的温度曲线图的环境中烧结。这样，测试样本产生了。按照μ′和μ″的频率从属性，利用阻抗分析器(Agilent Technology 4291A)测试了所述的测试样本。图3和图4用曲线表示了测试结果。

表1

样本编号	成份					μ″升高时的频率
							Fe2O3	ZnO	NiO	CuO	Co3O4
	mol％				wt％							MHz
						1	48.0	29.0	14.5	8.5	0		1.2
2	48.0	27.5	16.0	8.5	0							7.4
						3	48.0	26.0	17.5	8.5	0		8.0
4	48.0	25.0	18.5	8.5	0							18.0
						5	48.0	10.0	33.5	8.5	0		31.7
6	48.0	5.0	38.5	8.5	0							53.5
						7	48.0	1.0	42.5	8.5	0		83.3
8	48.0	25.0	18.5	8.5	2.0							117.2
						9	48.0	25.0	18.5	8.5	3.0		247.9
10	48.0	25.0	18.5	8.5	5.0							469.1

下面将描述图1和图2所示的噪声滤波器1的制备方法。

如上描述产生的预烧结粉末和比所述预烧结粉末重约0.3至1.0倍的去离子水，以及约0.5至3.5重量百分比的分散剂一起送入装有体积百分比约占50的PSZ球的球磨机中，每个球的直径约为1mm。粉末被球磨大约48小时。丙烯酸粘合剂、增塑剂和防沫剂被加入粉末中，接着进一步混合12小时。用刮片将产生的料浆涂在PET膜上以形成厚度约为10μm至150μm(如约100μm)的带状薄片。接着，所述PET膜上的薄片在干燥室中用电热器干燥。干燥温度被减至约40℃到100℃的范围，并且用风扇来吹动空气。所述空气优选被加热。干燥操作之后，带状薄片被冲压成尺寸约为100mm×100mm的正方形薄片。然后，预定量的薄片进行丝网印刷操作以用银膏形成蜿蜒状导体图案和接地电极图案。所述的三个蜿蜒状导体图案层叠起来，这样每个蜿蜒状导体图案被夹在接地电极中间。蜿蜒状导体图案通过通路孔串联连接起来。然后，所需量的外层薄片被层叠在一起。产生的薄片块体被卷在橡胶片中，在液压机中约1000kg/cm²的压力下进行压力接合。外层薄片的数量被调整，这样所述块体的厚度约1.5mm。然后，被叠置和接合的块体被切成约4.0mm(长)×2.0mm(宽)×1.5mm(厚)的尺寸。这些块体在峰值温度约为900℃的温度曲线图的温度中烧结。烧结操作典型地是在空气中完成，然而，极好的烧结块体可以在约19体积百分比的氧气部分压力环境下获得。

烧结操作后，元件的尺寸为3.2mm(长)×1.6mm(宽)×1.2mm(厚)，蜿蜒状导体的长度约20mm。烧结操作后，外电极被设置在将要连接至蜿蜒状导体的元件片(chip)端部，并且接地外电极被设置在将要连接至接地电极的元件片侧面上。

在第一个优选实施例中，导体图案被印在每个薄片上。然而，为了获得所需的层厚度，没有印导体图案的多个薄片可以被层压。磁层可以利用印刷方法形成，其中丝网印刷操作被反复使用，直到获得具有所需厚度的磁层。

完成的测试样本被连到网络分析器(Agilent Technology 8753D)以测试插入损失特性。测试结果如图5和图6所示。图5和图6显示了当磁损μ″处的频率提高时，插入损失特性急剧变化。测试样本被制成为：在蜿蜒状导体图案和接地电极之间的层厚度变化，使得测试样本No.1，No.2，No.3和No.4-10在磁损开始提高的频率处(在μ′是一个常数值处的频率范围内)的特性阻抗分别约为190Ω，130Ω，90Ω，和50Ω。

如果磁损在至少约80MHz频率处提高，那么测试样本No.4-10就会提供极好的插入损失特性。

测试样本的插入损失特性和作为阻抗元件的对比样本的插入损失特性相比较。所述对比样本(对比样本1)是利用与测试样本No.7同样的材料制成的，并且与测试样本No.7的结构相同，除了没有接地电极的薄片被层压以外。换句话说，对比样本只在元件片中包括有蜿蜒状的导体图案。

图7说明了该元件的阻抗与频率特性。图8用曲线表示了测试样本No.7和做比较的对比样本1的插入损失。

尽管是由相同的磁性材料制成的，但是对比样本1在μ″没有发生的频率范围内会有插入损失。在约500MHz以上，由于端电极之间的寄生电容引起了阻抗下降，并且插入损失也下降了。在测试样本No.7中，插入损失从μ″提高的频率处发生，并且在GHz范围的高频下插入损失的效果一直保持。

第一个优选实施例优选使用Ni-Cu-Zn基烧结的铁素体。可选的是，可以使用Mg-Cu-Zn基的铁素体、Ni-Mg-Cu-Zn基的铁素体和Cu-Zn基的铁素体中之一。

图9和图10说明了本发明第一个优选实施例的改进。在所述的改进中，每个接地导体6具有分为两部分的电极部分6A，所述电极部分6A延伸至如图9所示的磁层2b和2c的每条纵向边缘。如图10所示，信号电极7设置在层压体2的两纵向端部的每一端部，并且在沿着宽度方向的中心部分处。接地电极8设置在每个信号电极7的两侧。信号电极7分别与接地电极8分离开所期望的距离。第一个优选实施例的改进尤其是用来与共面导向装置(guide)连接的。

图11说明了第一个优选实施例的另一种改进。如图所示，所述改进包括直线形的线路导体3-5。

图12说明了本发明第一个优选实施例的又一种改进。如图所示，所述改进包括螺旋线形的线路导体3-5。

图13说明了本发明第一个优选实施例的进一步的改进。如图所示，所述改进包括含有弯曲部分的大致为U形的线路导体3-5。在磁层层压时，夹在磁层之间的线路导体3-5形成围绕沿磁层层压方向延伸的中心轴线的线圈。

如图9-13所示，与图1所示元件相同的元件被标以相同的标号，并且它们的讨论这里就省略了。

图14和图15说明了与本发明第二个优选实施例相对应的噪声滤波器11。本发明第二个优选实施例的噪声滤波器11包括在每层同一表面上的第一线路导体和第二线路导体。第一和第二线路导体，以及接地导体在磁层之间的交接面上交替层压。多个第一线路导体被串联连接起来，与第一线路导体分开设置的多个第二线路导体被串联连接起来。

更明确地说，第二个优选实施例的噪声滤波器11包括作为其主要元件的磁层12a-12j、第一线路导体13-16、第二线路导体17-20、接地导体21、第一信号电极22和第二信号电极23。

棱柱状的层压体12限定了噪声滤波器11的外部轮廓，并且由10个磁层12a-12j层压制成。每个磁层12a-12j优选大致为矩形，并且由磁性氧化材料制成。

第一线路导体13-16被设置在四个层上，明确地说，在磁层12b和12c之间，磁层12d和12e之间，磁层12f和12g之间，和磁层12h和12i之间。每个线路导体13-16具有螺旋线的形状，并且是由导电材料制成的。所述第一导体13-16在层压体12的厚度方向上互相面对。

所述线路导体13的一端具有向层压体12的纵向端延伸的电极部分13A，在它的另一端具有通路孔13B，所述通路孔13B位于螺旋线形状的接近中心的位置，并穿过磁层12c和12d。

所述线路导体14的一端具有接合部分14A，它位于螺旋线形状的接近中心的位置，并通过通路孔13B与线路导体13相连。所述线路导体14的另一端具有位于螺旋线形状外端位置处、并且穿过磁层12e和12f的通路孔14B。同样地，线路导体15，在它的一端具有位于螺旋线形状外端位置处的接合部分15A，而在它的另一端具有位于螺旋线形状的接近中心的位置处的通路孔15B。

所述线路导体16，在它的一端具有位于螺旋线形状的接近中心位置处、并且通过通路孔15B与线路导体15连接的接合部分16A。所述线路导体16，在它的另一端具有位于螺旋线形状外端位置处的电极部分16B，具体在层压体12的纵向端。

通路孔13B、14B和15B被充入导电材料，例如银膏或钯，并且所述线路导体13-16被串联连接起来。

第二线路导体17-20被设置在四个磁层上，更明确地说，在磁层12b和12c之间，磁层12d和12e之间，磁层12f和12g之间，和磁层12h和12i之间。第二线路导体17-20的位置在层压体12的长度方向上移离第一线路导体13-16，并且分别与第一线路导体13-16绝缘。每个第二线路导体17-20具有螺旋线的形状，并且是由导电材料制成的。所述第二线路导体17-20在层压体12厚度方向上互相面对。

所述第二线路导体17-20在形状上与所述第一线路导体13-16大致相同。所述第二线路导体17，在它的一端具有电极部分17A，而在它的另一端具有通路孔17B。同样地，所述第二线路导体18和19，在它们各自的端部具有接合部分18A和19A，在它们的另一端具有通路孔18B和19B。所述第二线路导体20，在其一端有接合部分20A，在其另一端具有电极部分20B。

通路孔17B、18B和19B被充入导电材料，例如银膏或钯，并被串联连接起来。

接地导体21被设置在磁层12a-12j之间，这样第一线路导体13-16和第二线路导体17-20被夹在它们中间。一个接地导体21被设置在顶磁层12b上，另一个接地导体21被设置在底磁层12j上，并且其它剩余的各接地导体21在磁层12b-12i间的交接面中与第一线路导体13-16中对应的一个线路导体和第二线路导体17-20中对应的一个线路导体交替地设置。

接地导体21大致为矩形，它是由导电材料制成的，并且大致覆盖在各磁层12b-12i的整个表面。与第一优选实施例对应的接地导体6一样，每个接地导体21包括凸向层压体12纵向端的电极部分21A。电极部分21A与接地电极24相连。

第一信号电极22被设置在靠近层压体12纵向端的层压体12(磁层12a-12j)两侧上。第一信号电极22是由导电材料制成的，它与信号线连接。一个第一信号电极22与线路导体13的电极部分13A连接，同时另一个第一信号电极22与线路导体16的电极部分16B连接。

第二信号电极23被设置在层压体12(磁层12a-12j)的两侧。第二信号电极23是由导电材料制成的，它的位置在层压体12纵长方向上移离所述第一信号电极22的位置，并且和所述第一信号电极22绝缘。一个第二信号电极23与第二线路导体17的电极部分17A连接，同时另一个第二信号电极23与第二线路导体20的电极部分20B连接。

一个第一信号电极22和一个信号电极23作为信号输入电极，另一个第一信号电极22和另一个第二信号电极23作为信号输出电极。可选的是，一个第一信号电极22和一个第二信号电极23可以作为所述的信号输出电极，另一个第一信号电极22和另一个第二信号电极23可以作为所述的信号输入电极。

所述接地电极24被设置在层压体12的两个纵向端。接地电极24是由导电材料制成的，它与接地导体21的电极部分21A连接。

第二优选实施例提供了大致上与第一优选实施例相同的优点。由于第一线路导体13-16与第二线路导体17-20电气绝缘，所以单独一个层压体12包括一个由第一线路导体13-16限定的低通滤波器和另一个由第二线路导体17-20限定的低通滤波器。这样，噪声滤波器11就是一个包括两个低通滤波器的噪声滤波器阵列。与使用两个单独的低通滤波器相比，噪声滤波器11提供了一种紧凑的设计，因为接地导体21和接地电极24是由两个低通滤波器共享的。

图16-17说明了与本发明的第三个优选实施例对应的噪声滤波器31。

在本发明第三个优选实施例的噪声滤波器31中，线路导体与接地导体在层压磁层之间的接合面上交替，每个顶磁层和底磁层在其上设有接地导体。多个线路导体的端部与不同的信号输入电极连接，并且所述多个线路导体的另一端与不同的信号输出电极连接。

更明确地说，本发明第三个优选实施例的噪声滤波器31包括磁层32a-32j、从第一线路导体33到第四线路导体36、接地导体37、从第一信号电极38到第四信号电极41以及接地电极42。

棱柱状的层压体32限定了噪声滤波器31的外部轮廓。层压体32包括十个磁层32a-32j。所述磁层32a-32j优选具有大致为矩形且为平面的形状，并且优选由磁性氧化材料制成。

所述第一线路导体33被设置在磁层32b和32c之间。第一线路导体33具有窄带结构，并且由导电材料制成，它在层压体32宽度方向上蜿蜒出几个弯。第一线路导体33，在其两端具有延伸到达层压体32侧壁的电极部分33A。电极部分33A被设置得接近层压体32的一个纵向端。

所述第二线路导体34被设置在磁层32d和32e之间。第二线路导体34具有与第一线路导体33大致相同的尺寸。第二线路导体34具有窄带结构，并且由导电材料制成，它在层压体32宽度方向上蜿蜒出几个弯。第二线路导体34，在其两端具有延伸到层压体32侧壁的电极部分34A。电极部分34A的位置是从所述电极部分33A的位置移向在纵长方向上更接近层压体32侧壁中心的位置。

所述第三线路导体35被设置在磁层32f和32g之间。第三线路导体35优选具有与第一线路导体33相同的尺寸。像第一线路导体33一样，第三线路导体35是由导电材料制成的，并且蜿蜒出几个弯。第三线路导体35，在其两端具有延伸到层压体32侧壁的电极部分35A。电极部分35A的位置是移离所述第一电极部分33A和第二电极部分34A的位置，并且例如位于第二电极部分34A与层压体32的另一个纵向端的中间。

所述第四线路导体36被设置在磁层32h和32i之间。第四线路导体36具有与第一线路导体33大致相同的尺寸。像第一线路导体33一样，第四线路导体36是由导电材料制成的，并且蜿蜒出几个弯。第四线路导体36，在其两端具有延伸到层压体32侧壁的电极部分36A。电极部分36A的位置是移离所述第一电极部分33A、第二电极部分34A和第三电极部分35A的位置，并且例如位于接近层压体32的另一个纵向端的位置。

每个接地导体37被设置在磁层32a-32j之间，这样第一到第四导体33-36被分别夹在它们的中间。接地导体37被分别设置在顶磁层32b和底磁层32i上，并且其它每个接地导体37与每个线路导体33-36在磁层32b-32i间的交接面上交替。

接地导体37具有大致为矩形和为平面的形状，并且是由导电材料制成的，它大致覆盖磁层32b-32i。与第一优选实施例中的接地导体6相似，每个接地导体37包括凸向层压体32两个纵向端的电极部分37A。电极部分37A与接地电极42连接。

第一到第四信号电极38-41是由导电材料制成的。第一到第四信号电极38-41分别包括一对电极部分，所述电极部分沿层压体32的长度方向设置在两个侧壁上。第一到第四信号电极38-41位于沿层压体32长度方向的不同位置上，例如，位于侧壁上从层压体32的一个纵向端到另一个纵向端，并且相互绝缘。

第一信号电极38被分别连接到第一线路导体33的电极部分33A，第二信号电极39被分别连接到第二线路导体34的电极部分34A，第三信号电极40被分别连接到第三线路导体35的电极部分35A，第四信号电极41被分别连接到第四线路导体36的电极部分36A。

在第一到第四对信号电极38-41中，一个接线端作为信号输入端，另外一个接线端作为信号输出端。

所述接地电极42被设置在层压体32的两个纵向端上。接地电极42是由导电材料制成的，并且与接地导体37的电极部分37A连接。

本发明的第三个优选实施例提供了大致上与本发明第一个优选实施例一样的优点。由于多个线路导体33-36分别与本发明第三优选实施例中对应的不同信号电极38-41连接，所以多个线路导体33-36形成了不同的低通滤波器。所述的线路导体33-36一起形成了噪声滤波器阵列。

由于多个线路导体33-36形成了与本发明第三个优选实施例相对应的独立的低通滤波器，所以低通滤波器数量的提高仅由提高磁层32a-32j的数量就可实现。即使大量的低通滤波器被设置在噪声滤波器31中，噪声滤波器31也能保持紧凑。

由于没有应用通路孔，所以第三个优选实施例不会造成由开口的通路孔引起的阻抗不匹配。这样，在线路导体33-36的中间没有噪声反射产生，噪声共振被控制，并且有助于与外电路的阻抗匹配。由于磁层32a-32j上没有钻通路孔，所以磁层32a-32j主要由第一线路导体33-36覆盖。这种设置使得线路导体33-36被加长，因此提高了噪声衰减。由于不需要通路孔的钻孔操作，所以噪声滤波器31的制造过程被简化，并且噪声滤波器31的制造成本降低了。

与本发明第三个优选实施例相对应，在线路导体33-36间的每个接地导体37的安排防止在邻近的线路导体33-36间发生串扰。因而，电信号被可靠地传输。

由于在各层上的多个线路导体33-36彼此绝缘，所以不需要设置输入信号电极38-41以便面对输出信号电极38-41。多个线路导体33-36被独立地设置，并且设计的自由被保证。

图18说明了本发明第三个优选实施例的改进。如图所示，线路导体33-36是直线形的。

图19说明了本发明第三个优选实施例的另一个改进。如图所示，线路导体33-36具有螺旋线形状。

图20说明了本发明第三个优选实施例的又一个改进。在本改进中，线路导体33-36的线路宽度是不同的。当线路导体33-36与外线路连接时，具有不同特性阻抗的多个线路导体33-36与具有多个特性阻抗的外线路进行阻抗匹配。当线路导体33-36被独立使用时，具有不同特性阻抗的多个线路导体33-36形成了具有四种特性阻抗的低通滤波器，所述特性阻抗的种类取决于具有线路导体33-36的磁层数量。

当多个线路导体33-36中的两层、三层或所有层(四层)被用在并联接法时，特性阻抗的多种类型(例如10种类型)就实现了。与线路导体33-36被设置成具有相同的特性阻抗的情况相比，特性阻抗的类型的数量是大的，这样匹配线路的类型的数量也增加了。

在第三个优选实施例中，不仅线路导体33-36的线路宽度，而且磁层32b-32i的宽度尺寸都可以互不相同以区别每个低通滤波器的特性阻抗。线路导体33-36的线路宽度和磁层32b-32i的厚度都可以互不相同。

图21-23说明与本发明第四个优选实施例对应的噪声滤波器51。第四个优选实施例的噪声滤波器51包括磁层之间的电介质层。

第四个优选实施例的噪声滤波器51包括磁层53a-53f、电介质层54a-54h、线路导体55-57、接地导体58、信号电极59和接地电极60。

棱柱状的层压体52限定了噪声滤波器51的外部轮廓。层压体52是这样制成的：首先在六个磁层53a-53f和八个电介质层54a-54h交替层压状态下对它们进行压制，然后通过烧结六个磁层53a-53f和八个电介质层54a-54h的层压制品。

所述磁层53a-53f和电介质层54a-54h层叠，这样两个磁层与两个电介质层相互交替。线路导体55被设置在磁层53a和53b之间，线路导体56被设置在磁层53c和53d之间，线路导体57被设置在磁层53e和53f之间。接地导体58分别设置在电介质层54a和54b之间、设置在电介质层54c和54d之间，设置在电介质层54e和54f之间以及设置在电介质层54g和54h之间。

所述磁层53a-53f大致为矩形且为平面形状，并且是由导电材料制成的。所述电介质层54a-54h大致为矩形且为平面形状，并且是由电介质材料制成的。

磁层53a-53f和电介质层54a-54h的数量和层压顺序并不局限在本发明的第四个优选实施例中。例如，在其上没有印刷导体图案的任何层可以被置于磁层53a-53f和电介质层54a-54h之间。

第四个优选实施例的噪声滤波器51结构的其他部分与本发明第一个优选实施例相同，并且第四个优选实施例的进一步讨论省略了。

第四个优选实施例大致上提供了与本发明第一个优选实施例相同的优点。由于电介质层被置于第四个优选实施例中的磁层之间，所以在没有显著改变噪声滤波器的结构的情况下，提供了具有可调特性阻抗的噪声滤波器。

本发明优选实施例的噪声滤波器的特性阻抗Zo由公式 $\mathrm{Zo}=\sqrt{\mathrm{\ΔL}/\mathrm{\ΔC}}$ 表示，并且由线路导体的电感以及线路导体和接地导体间的电容决定。更明确地说，如果噪声滤波器51中电介质层的介电常数小于磁层的介电常数，而且电介质层设置在磁层之间，那么噪声滤波器51的特性阻抗与只包括磁层而没有电介质层的噪声滤波器的特性阻抗相比是高的。如果电介质层的介电常数大于磁层的介电常数，那么噪声滤波器51的特性阻抗与只包括磁层而没有电介质层的噪声滤波器的特性阻抗相比是低的。考虑到这个事实，噪声滤波器51的特性阻抗与安装噪声滤波器51的电路板的特性阻抗相匹配。信号的反射作用被有效地控制了。

由于电介质材料具有的绝缘耐压高于磁性材料的绝缘耐压，所以噪声滤波器51提高了线路导体和接地导体之间的绝缘耐压。在噪声滤波器51中，电介质层把接地导体夹在中间，磁层把线路导体夹在中间。这种设置减少了线路导体和接地导体之间的层的厚度。这样紧凑的噪声滤波器51被获得了。

图24说明了与本发明的第五个优选实施例相对应的噪声滤波器71。如图所示，本发明第五个优选实施例的噪声滤波器71包括磁性体72和线路导体73a和73b，所述线路导体73a和73b设置在磁性体72表面上的同一水平位置处，并且两者之间保持间隔并排延伸。

这样构造的本发明第五个优选实施例提供了与本发明第一个优选实施例相同的优点。

图25说明了与本发明的第六个优选实施例相对应的噪声滤波器71。如图所示，第六个优选实施例的噪声滤波器71包括互相面对的线路导体73a和73b，所述磁性体72就置于它们中间。

本发明第六个优选实施例提供了与本发明第一个优选实施例大致相同的优点。

本发明优选实施例的噪声滤波器中，腔可以设置在磁层中，并且所述腔中可以填充玻璃、树脂或包含玻璃和树脂的复合材料中的一种。

下面将参照对本发明第一个优选实施例的讨论描述制造所述磁层的方法。

有腔的磁性体是通过在预烧结的粉末中加入珠子(bead)而产生的，并且所述磁层的其他加工过程与第一个优选实施例相同。有腔的磁性体就这样获得了。更明确地说，在烧结过程中被分散的树脂或碳是用来作珠子的。珠子的直径优选在几μm到几十μm的范围之间。腔的尺寸与珠子的直径成比例。加入珠子的数量决定磁性体中的腔的体积。珠子的数量和直径的调整取决于充入腔中的玻璃、树脂或玻璃和树脂复合材料的体积。腔的形成方法可以应用于图1和图2中说明的噪声滤波器1，图9-13中说明的噪声滤波器1，图14和15中说明的噪声滤波器11，图16和图17中说明的噪声滤波器31，图18中说明的噪声滤波器21，图20中说明的噪声滤波器31，图21和22中说明的噪声滤波器51，图24中说明的噪声滤波器71，和图25中说明的噪声滤波器71。

本发明的这个优选实施例大致上提供了与本发明第一个优选实施例相同的优点。在这个优选实施例中，所述的腔是设在由磁性氧化材料制成的磁性体中的，并且被充入玻璃、树脂，以及玻璃和树脂的复合材料。磁损μ″提高处的频率没有通过变化特性阻抗被调整，是通过表观导磁率和介电常数来调整的。

当所述磁性材料的导磁率μ被改变时，所述磁损μ″提高处的频率变化。本发明优选实施例的噪声滤波器中，磁性氧化材料的导磁率必须被改变以改变磁损升高处的频率。本发明优选实施例的噪声滤波器的特性阻抗Zo由公式 $\mathrm{Zo}=\sqrt{(\mathrm{\ΔL}/\mathrm{\ΔC})}$ 表示，并且由线路导体的电感以及线路导体和接地导体间的电容决定。如果磁性氧化材料的导磁率被改变了，那么特性阻抗Zo也会变化。

在本发明的这个优选实施例中，所述腔在磁层中形成，接着所述腔被充入玻璃、树脂或玻璃和树脂的复合材料。通过调整玻璃、树脂或玻璃和树脂的复合材料的介电常数ε，具有相同阻抗特性但磁损提高处的频率不同的噪声滤波器被制造了。

本发明并不限于上述的每个优选实施例，在权利要求描述的范围中的各种改进是可能的。通过相近地组合在每个不同实施例中空开的技术特征获得的实施例是落在本发明的技术范围内的。

Claims (15)

1.一种噪声滤波器，包括：

层压体，所述层压体包括磁层、线路导体和接地导体，其中所述线路导体和接地导体之一被设置在所述磁层间各接合面上，这样一个线路导体与一个接地导体在层压体中交替，并且有一个接地导体设置在顶磁层上，另一个接地导体设置在底磁层上，以及设置在所述磁层之间的线路导体串联连接，其中：

所述磁层是由磁性氧化物制成，并且对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号产生很少的或不产生衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减；以及

电介质层被夹在所述磁层之间。

2.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述磁性氧化物的磁损增加到高于1处的频率是等于或大于80MHz的。

3.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述线路导体具有蜿蜒曲折的形状。

4.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述线路导体具有螺旋线的形状。

5.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述线路导体被设置在叠层状磁层之间，并且围绕沿磁层层压方向的中心轴线而盘绕。

6.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述电介质层与磁层在层压体中交替，其中所述电介质层具有夹在其间的接地导体，而所述磁层具有夹在其间的线路导体。

7.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述磁性体包括一个腔，其中被充入玻璃、树脂以及玻璃和树脂的混合物中的一种。

8.根据权利要求1所述的噪声滤波器，其特征在于：所述磁性氧化物是Ni-Cu-Zn铁氧体。

9.一种噪声滤波器，包括：

层压体，所述层压体包括磁层、线路导体和接地导体，其中所述线路导体和接地导体之一被设置在所述磁层间各接合面中，这样一个线路导体与一个接地导体在层压体中交替，并且有一个接地导体设置在顶磁层上，而另一个接地导体设置在底磁层上，设置在所述磁层间的线路导体的第一端与不同的信号输入电极连接，线路导体的第二端与不同的信号输出电极连接，其特征在于：

所述磁层是由磁性氧化物制成，并且所述磁性氧化物的磁损升到高于1处的频率是等于或大于80MHz的；以及

所述磁层对于在低于磁损发生频率的频率范围中的电信号产生很少的或不产生衰减，而使在磁损发生的频率范围内的电信号衰减；以及

电介质层被夹在所述磁层之间。

10.根据权利要求9所述的噪声滤波器，其特征在于：所述线路导体具有蜿蜒曲折的形状。

11.根据权利要求9所述的噪声滤波器，其特征在于：所述线路导体具有螺旋线的形状。

12.根据权利要求9所述的噪声滤波器，其特征在于：所述线路导体被设置在叠层状磁层之间，并且围绕沿磁层层压方向的中心轴线而盘绕。

13.根据权利要求9所述的噪声滤波器，其特征在于：设置在磁层间的所述线路导体在特性阻抗上是互不相同的。

14.根据权利要求9所述的噪声滤波器，其特征在于：所述磁性体包括一个腔，其中被充入玻璃、树脂以及玻璃和树脂的混合物中的一种。

15.根据权利要求9所述的噪声滤波器，其特征在于：所述磁性氧化物是Ni-Cu-Zn铁氧体。

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