TWI417008B - 印刷電路板及其共模濾波器 - Google Patents

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Description

印刷電路板及其共模濾波器
本發明係關於一種印刷電路板及其共模濾波器。
目前，USB介面已經是電腦設備的標準配置介面，USB介面是透過差分訊號線與電腦主機板上的USB控制器相連的，為了防止共模雜訊在USB介面與USB控制器之間的差分訊號線上傳輸，通常會在USB介面與USB控制器之間的差分訊號線上設置共模濾波器，該等共模濾波器雖然可以對差分訊號線上的共模訊號進行濾波，但該等共模濾波器佔據了電腦主機板的佈線空間，且提高了電腦主機板的成本。
鑒於上述內容，有必要提供一種透過改造印刷電路板自身結構即可實現共模濾波器的印刷電路板及其共模濾波器。
一種印刷電路板，包括一訊號層及一緊鄰該訊號層的接地層，該訊號層上設有一對差分傳輸線，該接地層上設有一共模濾波器，該共模濾波器包括兩分別位於該對差分傳輸線在該接地層上投影的兩側的濾波部，每一濾波部均是由複數相互平行的條形銅箔首尾交替相接排列形成，且該兩濾波部上的挖空區域還透過一條形挖空區域連通。
一種共模濾波器，用於濾除一印刷電路板訊號層上一對差分傳輸線中傳輸的共模訊號，該共模濾波器為該印刷電路板中緊鄰該訊號層的接地層的一部份，該共模濾波器包括兩分別位於該對差分傳輸線在該接地層上投影的兩側的濾波部，每一濾波部均是由複數相互平行的條形銅箔首尾交替相接排列形成，且該兩濾波部上的挖空區域還透過一條形挖空區域連通。
相較習知技術，該印刷電路板上的共模濾波器是透過對該印刷電路板上的接地層進行特定的挖空處理形成的，故無須安裝實體的共模濾波器，可大大節省成本，亦可節省印刷電路板的佈線空間。
請參考圖1及圖2，本發明印刷電路板100的較佳實施方式包括一訊號層110及一緊鄰該訊號層110的接地層120，該訊號層110上設有一對差分傳輸線112及114，該對差分傳輸線112及114用來傳送差分訊號，如傳送USB介面與USB控制器之間的訊號。該印刷電路板100可能還包括其它層，如電源層等，由於本發明不涉及其他層的結構，故其他層不再具體描述。
為抑制共模訊號在該對差分傳輸線112及114上傳輸，本發明對該接地層120進行了結構上的改進，即將該接地層120在特定位置進行挖空處理，以使經挖空處理的接地層120上形成一共模濾波器121。該共模濾波器121包括兩濾波部122及124，該兩濾波部122及124上的挖空區域還透過一條形挖空區域126相連通。
具體地，該兩濾波部122及124分別位於該對差分傳輸線112及114在該接地層120上投影的兩側，該兩濾波部122及124的外輪廓均大致為長方形且長邊平行於該對差分傳輸線112及114，該兩濾波部122及124均是在接地層120上進行挖空處理後剩下的特定區域，即挖空處理後均是由複數相互平行的條形銅箔首尾交替相接排列形成。本實施方式中，該條形挖空區域126為一垂直於該對差分傳輸線112及114的條形挖空區域。對共模訊號而言，因接地層120上的共模濾波器121是透過挖空接地層120而形成的複數相互平行且首尾交替相接的條形銅箔結構，故可產生電感與電容的並聯諧振，進而使共模訊號不易從該對差分傳輸線112及114上流過。
請參考圖3，曲線A代表差分訊號在該對差分傳輸線112及114上傳輸時的穿透係數所對應的輸入損耗曲線，可以看出差分訊號傳輸時的輸入損耗很少，即使頻率達到了25GHz，輸入損耗也很少。曲線B則代表了共模訊號在該對差分傳輸線112及114上傳輸時的穿透係數所對應的輸入損耗曲線，可以看出共模訊號傳輸時的輸入損耗很多，即被損耗的能量是透過該共模濾波器121濾除的，尤其在頻率大致為8.8GHz時，濾波的作用最為顯著。當事先測得印刷電路板100上共模訊號的頻率時，可透過調整該兩濾波部122及124上條形銅箔的數量、距離、寬度、長度等參數來對應調整濾波作用最為顯著的頻段，以便最大程度上的濾除共模訊號，其中調整該兩濾波部122及124上長條形板体的數量、距離、寬度、長度等參數是透過實驗仿真得出最佳值的。
本發明印刷電路板100由於沒有在該對差分傳輸線112及114上安裝實體的共模濾波器，而是透過更改接地層120的結構來形成該共模濾波器121，故可大大節省成本，亦可節省印刷電路板100的佈線空間。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧印刷電路板
110‧‧‧訊號層
112、114‧‧‧差分傳輸線
120‧‧‧接地層
121‧‧‧共模濾波器
122、124‧‧‧濾波部
126‧‧‧條形挖空區域
圖1係本發明印刷電路板較佳實施方式的分解圖。
圖2係圖1的組合圖。
圖3係圖1中印刷電路板的差分傳輸線上差分訊號及共模訊號傳輸時的穿透係數所對應的輸入損耗曲線的比對圖。
100‧‧‧印刷電路板
110‧‧‧訊號層
112、114‧‧‧差分傳輸線
120‧‧‧接地層
121‧‧‧共模濾波器
122、124‧‧‧濾波部
126‧‧‧條形挖空區域

Claims (7)

  1. 一種印刷電路板，包括一訊號層及一緊鄰該訊號層的接地層，該訊號層上設有一對差分傳輸線，該接地層上設有一共模濾波器，該共模濾波器包括兩分別位於該對差分傳輸線在該接地層上投影的兩側的濾波部，每一濾波部均是由複數相互平行的條形銅箔首尾交替相接排列形成，且該兩濾波部上的挖空區域還透過一條形挖空區域連通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該兩濾波部的外輪廓均大致為長方形，且長邊平行於該對差分傳輸線。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該條形挖空區域為一垂直於該對差分傳輸線的條形挖空區域。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該對差分傳輸線用於傳輸USB介面與USB控制器之間傳輸的差分訊號。
  5. 一種共模濾波器，用於濾除一印刷電路板訊號層上一對差分傳輸線中傳輸的共模訊號，該共模濾波器為該印刷電路板中緊鄰該訊號層的接地層的一部份，該共模濾波器包括兩分別位於該對差分傳輸線在該接地層上投影的兩側的濾波部，每一濾波部均是由複數相互平行的條形銅箔首尾交替相接排列形成，且該兩濾波部上的挖空區域還透過一條形挖空區域連通。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之共模濾波器，其中該兩濾波部的外輪廓均大致為長方形，且長邊平行於該對差分傳輸線。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之共模濾波器，其中該條形挖空區域為一垂直於該對差分傳輸線的條形挖空區域。
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