TWI499124B - A filter device having a groove type grounding structure and an equivalent assembly circuit thereof - Google Patents
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Description
本發明有關於一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置及其等效總成電路，尤指一種用以抑制共模雜訊之濾波裝置及等效總成電路。
隨著數位電子產品的日新月異，電子產品中之系統電路越來越複雜，使得電磁干擾(Electro Magnetic Interference；EMI)或共模雜訊的問題更加嚴重，而成為影響系統正常工作的明顯障礙。
以往為了解決EMI的問題，最常使用電磁材料之方式來進行抑制，其利用電磁材料的高電感特性抑制EMI的產生，但，此方式只能工作在低頻範圍內，且結構太大不易應用於高速數位電路上。
或者，近年來製程的進步，尚有一種可利用低溫共燒陶瓷技術(LTCC/HTCC)製作出一多層結構濾波裝置，雖然抑制EMI的效果不錯，然而低溫共燒製程非常昂貴，且此濾波裝置往往也只能工作在低頻範圍(例如：750MHz~1GHz)。
有鑑於此，如何提供一種有效抑制EMI、製程簡單並可應用於高低頻範圍上之濾波裝置，將會是本發明欲達到的目標。
以往為了解決EMI的問題，最常使用電磁材料之方式來進行抑制，其利用電磁材料的高電感特性抑制EMI的產生，但，此方式只能工作在低頻範圍內，且結構太大不易應用於高速數位電路上。
或者，近年來製程的進步，尚有一種可利用低溫共燒陶瓷技術(LTCC/HTCC)製作出一多層結構濾波裝置，雖然抑制EMI的效果不錯，然而低溫共燒製程非常昂貴，且此濾波裝置往往也只能工作在低頻範圍(例如：750MHz~1GHz)。
有鑑於此，如何提供一種有效抑制EMI、製程簡單並可應用於高低頻範圍上之濾波裝置，將會是本發明欲達到的目標。
本發明之一目的，在於提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，在濾波裝置之中建置一槽狀式接地結構，將可以改變差動訊號線的傳輸特性，以在特定頻帶範圍增加插入損耗而抑制共模雜訊流過差動訊號線，藉以避免干擾到差動訊號線上所傳送的差模訊號。
本發明之又一目的，在於提供一種濾波裝置的等效總成電路，其等效總成電路可將共模雜訊導引至接地電位或導引回原路徑而無法繼續傳遞下去，藉以避免共模雜訊影響到差模訊號之傳輸。
為此，為達成上述目的，本發明提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一對差動訊號線；及一基板，該對差動訊號線平行設置於基板之上表面，而基板之下表面設置一包括有一槽狀式接地結構之接地面，槽狀式接地結構包括一第一區段及一第二區段、一第三區段、一第四區段及一連接區段，連接區段投影地垂直橫跨於該對差動訊號線，第一區段及第二區段之其中一側緣透過連接區段連接，第一區段及第二區段之另一側緣分別連接第三區段與及第四區段，第三區段及第四區段朝著該對差動訊號線之間的中心線相向設置且兩者間存在間隙；其中，第一區段與第二區段具有相同尺寸，第三區段與第四區段具有相同尺寸，第一區段與連接區段連接形成一第一夾角，第二區段與連接區段連接形成一第二夾角，第三區段與第一區段連接形成一第三夾角，第四區段與第二區段連接形成一第四夾角，第一夾角相等於第二夾角，第三夾角相等於第四夾角。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線中之每一訊號線分別具有一蜿蜒部，兩蜿蜒部相互對稱。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構係以該對差動訊號線之間的中心線為基準對稱地設置於中心線的左右兩側。
本發明一實施例中，其中第一夾角、第二夾角、第三夾角及第四夾角為直角角度。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構尚包括一第五區段及一第六區段，第三區段之其中一側緣連接第一區段而另一側緣連接第五區段，第四區段之其中一側緣連接第二區段而另一側緣連接第六區段，第五區段與第六區段具有相同尺寸，第五區段與第三區段連接形成一第五夾角，第六區段與第四區段連接形成一第六夾角，第五夾角相等於第六夾角且為直角角度。
本發明另提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一對差動訊號線；及一基板，該對差動訊號線平行設置於基板之上表面，而基板之下表面設置一包括有一槽狀式接地結構之接地面，槽狀式接地結構包括一第一區段、一第二區段及一連接區段，連接區段投影地垂直橫跨於該對差動訊號線，第一區段及第二區段之其中一側緣透過連接區段連接；其中，第一區段與第二區段具有相同尺寸，第一區段與連接區段連接形成一第一夾角，第二區段與連接區段連接形成一第二夾角，第一夾角相等於第二夾角且為非直角角度。
本發明一實施例中，其中該對差動訊號線中之每一訊號線分別具有一蜿蜒部，兩蜿蜒部相互對稱。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構係以該對差動訊號線之間的中心線為基準對稱地設置於中心線的左右兩側。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構尚包括一第三區段及一第四區段，第一區段及第二區段之另一側緣分別連接第三區段及第四區段，第三區段與第四區段具有相同尺寸，第三區段與第一區段連接形成一第三夾角，第四區段與第二區段連接形成一第四夾角，第三夾角相等於第四夾角且為非直角角度。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構尚包括一第五區段及一第六區段，第三區段之其中一側緣連接第一區段而另一側緣連接第五區段，第四區段之其中一側緣連接第二區段而另一側緣連接第六區段，第五區段與第六區段具有相同尺寸，第五區段與第三區段連接形成一第五夾角，第六區段與第四區段連接形成一第六夾角，第五夾角相等於第六夾角且為非直角角度。
本發明一實施例中，其中第五區段及六區段朝著該對差動訊號線之間的中心線相向設置且兩者間存在間隙。
本發明一實施例中，其中第五區段及第六區段分別投影在該對差動訊號線下方並與該對差動訊號線之中心線相互平行。
本發明又提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一對差動訊號線；及一基板，該對差動訊號線平行設置於基板之上表面，而基板之下表面設置一包括有一槽狀式接地結構之接地面，槽狀式接地結構包括一第一區段及一第二區段，第一區段之其中一側緣與第二區段之其中一側緣連接；其中，第一區段及第二區段具有相同尺寸，兩者以該對差動訊號線之間的中心線為基準對稱地設置於中心線的左右兩側。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線中之每一訊號線分別具有一蜿蜒部，兩蜿蜒部相互對稱。
本發明又提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一基板；一第二基板；一第一接地面，設置於第一基板與第二基板之間，包括有一第一槽狀式接地結構；及一對差動訊號線，兩差動訊號線相互對稱，分別包括一第一線段及一第二線段，第一線段係以水平方向設置在第一基板之之上表面，第二線段係以水平方向設置在第二基板之下表面；其中，第一線段經由一垂直方向設置之第一導電貫孔以電性連接第二線段，第一導電貫孔將貫穿第一基板、第一接地面及第二基板。
本發明一實施例中，其中第一接地面與第二基板之間尚設置一第三基板及一第二接地面，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構，第一導電貫孔進一步貫穿第三基板及第二接地面，則第二線段經由貫穿第一基板、第一接地面、第三基板、第二接地面及第二基板之第一導電貫孔以電性連接第一線段。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明一實施例中，其中該對差動訊號線中之該對第一線段及/或該對第二線段分別具有一對相互對稱之蜿蜒部。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線之該第二線段下方處尚設置一第三基板及一第二接地面，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線之第二線段下方處尚設置一第三基板、一第二接地面及一第四基板，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構，再者，該對差動訊號線尚包括一第三線段，第三線段係以水平方向設置於第四基板之下表面，第二線段經由一貫穿第三基板、第二接地面及第四基板之第二導電貫孔以電性連接第三線段。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明一實施例中，其中該對差動訊號線中之該對第一線段、該對第二線段及/或該對第三線段分別具有一對相互對稱之蜿蜒部。
本發明又提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一基板；一對差動訊號線，兩差動訊號線相互對稱，分別包括一第一線段及一第二線段，第一線段係以水平方向設置在第一基板之上表面，第二線段係以水平方向設置在第一基板之下表面，第一線段經由一垂直方向設置之第一導電貫孔以電性連接第二線段，第一導電貫孔將貫穿第一基板；一第二基板，設置於第一線段之上方處；一第三基板，設置於第二線段之下方處；一第一接地面，設置於第二基板之上表面，包括有一第一槽狀式接地結構；及一第二接地面，設置於第三基板之下表面，包括有一第二槽狀式接地結構。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明又提供一種濾波裝置之等效總成電路，其電路將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一等效傳輸線模型，包括兩第一主傳輸線及一第一副傳輸線，其中，各第一主傳輸線之其中一埠分別連接一訊號輸入端而另一埠分別透過一第一電感以連接一訊號輸出端，第一副傳輸線透過連接一第二電感進行接地；兩第二等效傳輸線模型，各第二等效傳輸線模型分別包括一第二主傳輸線及一第二副傳輸線，其中，各第二主傳輸線之其中一埠直接接地；及兩第三等效傳輸線模型，各第三等效傳輸線模型分別包括一第三主傳輸線及一第三副傳輸線，其中，各第二主傳輸線之另一埠透過連接對應的第三主傳輸線進行接地，各第二副傳輸線之其中一埠分別連接第一副傳輸線之其中一埠而另一埠透過連接對應的第三副傳輸線而與第一副傳輸線之另一埠連接一起，則各第二副傳輸線及其對應串接的各第三副傳輸線將與第一副傳輸線進行並聯。
本發明一實施例中，其中兩第一電感之間產生一第一互感，而兩第一電感分別與第二電感產生一第二互感。
本發明之又一目的，在於提供一種濾波裝置的等效總成電路，其等效總成電路可將共模雜訊導引至接地電位或導引回原路徑而無法繼續傳遞下去，藉以避免共模雜訊影響到差模訊號之傳輸。
為此，為達成上述目的，本發明提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一對差動訊號線；及一基板，該對差動訊號線平行設置於基板之上表面，而基板之下表面設置一包括有一槽狀式接地結構之接地面，槽狀式接地結構包括一第一區段及一第二區段、一第三區段、一第四區段及一連接區段，連接區段投影地垂直橫跨於該對差動訊號線，第一區段及第二區段之其中一側緣透過連接區段連接，第一區段及第二區段之另一側緣分別連接第三區段與及第四區段，第三區段及第四區段朝著該對差動訊號線之間的中心線相向設置且兩者間存在間隙；其中，第一區段與第二區段具有相同尺寸，第三區段與第四區段具有相同尺寸，第一區段與連接區段連接形成一第一夾角，第二區段與連接區段連接形成一第二夾角，第三區段與第一區段連接形成一第三夾角，第四區段與第二區段連接形成一第四夾角，第一夾角相等於第二夾角，第三夾角相等於第四夾角。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線中之每一訊號線分別具有一蜿蜒部，兩蜿蜒部相互對稱。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構係以該對差動訊號線之間的中心線為基準對稱地設置於中心線的左右兩側。
本發明一實施例中，其中第一夾角、第二夾角、第三夾角及第四夾角為直角角度。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構尚包括一第五區段及一第六區段，第三區段之其中一側緣連接第一區段而另一側緣連接第五區段，第四區段之其中一側緣連接第二區段而另一側緣連接第六區段，第五區段與第六區段具有相同尺寸，第五區段與第三區段連接形成一第五夾角，第六區段與第四區段連接形成一第六夾角，第五夾角相等於第六夾角且為直角角度。
本發明另提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一對差動訊號線；及一基板，該對差動訊號線平行設置於基板之上表面，而基板之下表面設置一包括有一槽狀式接地結構之接地面，槽狀式接地結構包括一第一區段、一第二區段及一連接區段，連接區段投影地垂直橫跨於該對差動訊號線，第一區段及第二區段之其中一側緣透過連接區段連接；其中，第一區段與第二區段具有相同尺寸，第一區段與連接區段連接形成一第一夾角，第二區段與連接區段連接形成一第二夾角，第一夾角相等於第二夾角且為非直角角度。
本發明一實施例中，其中該對差動訊號線中之每一訊號線分別具有一蜿蜒部，兩蜿蜒部相互對稱。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構係以該對差動訊號線之間的中心線為基準對稱地設置於中心線的左右兩側。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構尚包括一第三區段及一第四區段，第一區段及第二區段之另一側緣分別連接第三區段及第四區段，第三區段與第四區段具有相同尺寸，第三區段與第一區段連接形成一第三夾角，第四區段與第二區段連接形成一第四夾角，第三夾角相等於第四夾角且為非直角角度。
本發明一實施例中，其中槽狀式接地結構尚包括一第五區段及一第六區段，第三區段之其中一側緣連接第一區段而另一側緣連接第五區段，第四區段之其中一側緣連接第二區段而另一側緣連接第六區段，第五區段與第六區段具有相同尺寸，第五區段與第三區段連接形成一第五夾角，第六區段與第四區段連接形成一第六夾角，第五夾角相等於第六夾角且為非直角角度。
本發明一實施例中，其中第五區段及六區段朝著該對差動訊號線之間的中心線相向設置且兩者間存在間隙。
本發明一實施例中，其中第五區段及第六區段分別投影在該對差動訊號線下方並與該對差動訊號線之中心線相互平行。
本發明又提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一對差動訊號線；及一基板，該對差動訊號線平行設置於基板之上表面，而基板之下表面設置一包括有一槽狀式接地結構之接地面，槽狀式接地結構包括一第一區段及一第二區段，第一區段之其中一側緣與第二區段之其中一側緣連接；其中，第一區段及第二區段具有相同尺寸，兩者以該對差動訊號線之間的中心線為基準對稱地設置於中心線的左右兩側。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線中之每一訊號線分別具有一蜿蜒部，兩蜿蜒部相互對稱。
本發明又提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一基板；一第二基板；一第一接地面，設置於第一基板與第二基板之間，包括有一第一槽狀式接地結構；及一對差動訊號線，兩差動訊號線相互對稱，分別包括一第一線段及一第二線段，第一線段係以水平方向設置在第一基板之之上表面，第二線段係以水平方向設置在第二基板之下表面；其中，第一線段經由一垂直方向設置之第一導電貫孔以電性連接第二線段，第一導電貫孔將貫穿第一基板、第一接地面及第二基板。
本發明一實施例中，其中第一接地面與第二基板之間尚設置一第三基板及一第二接地面，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構，第一導電貫孔進一步貫穿第三基板及第二接地面，則第二線段經由貫穿第一基板、第一接地面、第三基板、第二接地面及第二基板之第一導電貫孔以電性連接第一線段。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明一實施例中，其中該對差動訊號線中之該對第一線段及/或該對第二線段分別具有一對相互對稱之蜿蜒部。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線之該第二線段下方處尚設置一第三基板及一第二接地面，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明一實施例中，其中在該對差動訊號線之第二線段下方處尚設置一第三基板、一第二接地面及一第四基板，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構，再者，該對差動訊號線尚包括一第三線段，第三線段係以水平方向設置於第四基板之下表面，第二線段經由一貫穿第三基板、第二接地面及第四基板之第二導電貫孔以電性連接第三線段。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明一實施例中，其中該對差動訊號線中之該對第一線段、該對第二線段及/或該對第三線段分別具有一對相互對稱之蜿蜒部。
本發明又提供一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一基板；一對差動訊號線，兩差動訊號線相互對稱，分別包括一第一線段及一第二線段，第一線段係以水平方向設置在第一基板之上表面，第二線段係以水平方向設置在第一基板之下表面，第一線段經由一垂直方向設置之第一導電貫孔以電性連接第二線段，第一導電貫孔將貫穿第一基板；一第二基板，設置於第一線段之上方處；一第三基板，設置於第二線段之下方處；一第一接地面，設置於第二基板之上表面，包括有一第一槽狀式接地結構；及一第二接地面，設置於第三基板之下表面，包括有一第二槽狀式接地結構。
本發明一實施例中，其中在第一接地面及第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出第一槽狀式接地結構及第二槽狀式接地結構，其中第一槽狀式接地結構與第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明又提供一種濾波裝置之等效總成電路，其電路將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一等效傳輸線模型，包括兩第一主傳輸線及一第一副傳輸線，其中，各第一主傳輸線之其中一埠分別連接一訊號輸入端而另一埠分別透過一第一電感以連接一訊號輸出端，第一副傳輸線透過連接一第二電感進行接地；兩第二等效傳輸線模型，各第二等效傳輸線模型分別包括一第二主傳輸線及一第二副傳輸線，其中，各第二主傳輸線之其中一埠直接接地；及兩第三等效傳輸線模型，各第三等效傳輸線模型分別包括一第三主傳輸線及一第三副傳輸線，其中，各第二主傳輸線之另一埠透過連接對應的第三主傳輸線進行接地，各第二副傳輸線之其中一埠分別連接第一副傳輸線之其中一埠而另一埠透過連接對應的第三副傳輸線而與第一副傳輸線之另一埠連接一起，則各第二副傳輸線及其對應串接的各第三副傳輸線將與第一副傳輸線進行並聯。
本發明一實施例中，其中兩第一電感之間產生一第一互感，而兩第一電感分別與第二電感產生一第二互感。
請參閱第１圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置一較佳實施例之結構立體圖。如圖所示，濾波裝置100包括一基板10、一接地面11及一對差動訊號線30。
其中，兩差動訊號線30將以一種微帶線(micro strip line)形式、一種內埋式微帶線(embedded micro strip line)形式或一種帶線(strip line)形式平行及對稱設置在基板10之上表面，並且兩訊號線30將產生電磁耦合。
而接地面11設置於基板10之下表面，其係為基板10之金屬接面。再者，對於接地面11進行不同形狀之蝕刻，將可得到一槽狀式接地結構200。在實際進行差動傳輸時，兩差動訊號線30上將產生一差模訊號及一共模訊號，差模訊號係為一資料訊號或一控制訊號，而共模訊號係為一電磁雜訊。藉由槽狀式接地結構200之設置，將可以改變差動訊號線30的傳輸特性，以在特定頻帶範圍增加插入損耗而抑制共模雜訊流過差動訊號線30，致使以避免干擾到差動訊號線30上所傳送的差模訊號。
請參閱第２圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置一較佳實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，濾波裝置100之槽狀式接地結構200包括一連接區段210、一第一區段211、一第二區段212、一第三區段213及一第四區段214。
其中，連接區段210投影地垂直橫跨於該對差動訊號線30下方。第一區段211及第二區段212之其中一側緣處(如下側緣)將會透過連接區段210連接一起，第一區段211及第二區段212之另一側緣處(如上側緣)各自連接第三區段213及第四區段214，並且第三區段213及第四區段214朝著該對差動訊號線30之間的中心線301相向設置且兩者間存在間隙未連接一起。再者，本發明一實施例中，該對差動訊號線30之部分線段將可投影至第三區段213及第四區段214。
第一區段211與第二區段212具有相同的尺寸，而第三區段213與第四區段214具有相同的尺寸。再者，本發明一實施例中，第三區段213與第四區段214之左右兩邊的寬度將大於連接區段210之左右兩邊的寬度。或者，本發明另一實施例中，第三區段213與第四區段214之左右兩邊的寬度也能相等於連接區段210之左右兩邊的寬度。
第一區段211與連接區段210之連接處形成一第一夾角θ1 ，第二區段212與連接區段210之連接處形成一第二夾角θ2 ，第三區段213與第一區段211之連接處形成一第三夾角θ3 ，而第四區段214與第二區段212之連接形成一第四夾角θ4 。第一夾角θ1 相等於第二夾角θ2 ，而第三夾角θ3 相等於第四夾角θ4 。較佳者，本實施例中，第一夾角θ1 、第二夾角θ2 、第三夾角θ3 及第四夾角θ4 之夾角角度將設計為直角90度，以製作出一C形形狀之槽狀式接地結構200。
又，本發明所述之兩差動訊號線30亦可參閱於第２圖所示皆設計成一完整的平直線段。或者，如第３圖所示，兩差動訊號線30之部分線段分別設計有一蜿蜒部311，兩蜿蜒部311將相互對稱。藉由蜿蜒部311之設置，將可增加差動訊號線30與槽狀式接地結構200之間的電磁耦合區域，以進一步抑制更寬廣頻帶的共模雜訊。雖然，本發明各實施例中係以完整平直線段之差動訊號線30作為主要解說元件，但，實際設計時，完整平直線段之差動訊號線30或具有蜿蜒部311之差動訊號線30皆可適用於本發明各實施例中，在此，後續各實施例將不再一一重複闡述。
請參閱第４圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，本實施例槽狀式接地結構201尚包括一第五區段215及一第六區段216。第三區段213之其中一側緣處(如左側緣)連接第一區段211而另一側緣處(如右側緣)連接第五區段215，第四區段214之其中一側緣處(如右側緣)連接第二區段212而另一側緣處(如左側緣)連接第六區段216，並且第五區段215與第六區段216具有相同的尺寸。
第三區段213與第五區段215之連接處形成一第五夾角θ5 ，而第四區段214與第六區段216之連接處形成一第六夾角θ6 ，並且第五夾角θ5 及第六夾角θ6 之夾角角度同樣地設計為直角90度。較佳者，第五區段215及第六區段216投影在對應的傳輸線30下方並與該對差動訊號線30之中心線301相互平行。
本發明一較佳實施例中，連接區段210、第一區段211、第三區段213及/或第五區段215與第二區段212、第四區段214及/或第六區段216將以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準分別對稱地設置於中心線301的左右兩側。
再者，於本發明上述實施例之槽狀式接地結構200/201中，其各區段之間的連接處皆設計成直角90度；然而，實際設計時，各區段之間的連接處也能製作成非直角之夾角角度，其如下所述：
接續，請參閱第５圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，本實施例槽狀式接地結構202包括一連接區段220及一第一區段221及一第二區段222。其中，連接區段220投影地垂直橫跨於該對差動訊號線30下方。第一區段221及第二區段222之其中一側緣處(如下側緣)將會透過連接區段220連接一起，並且第一區段221與第二區段222具有相同的尺寸。第一區段221與連接區段220連接形成一第一夾角θ1 ，第二區段222與連接區段220連接形成一第二夾角θ2 ，第一夾角θ1 相等於第二夾角θ2 且設計為非直角角度，例如：120度或其他大於90度之夾角角度。
請參閱第６圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。相較於第５圖實施例，本實施例槽狀式接地結構203進一步包括一第三區段223及一第四區段224。第一區段221及第二區段222之另一側緣處(如上側緣)分別連接第三區段223及第四區段224，並且第三區段223與第四區段224具有相同的尺寸。第三區段223與第一區段221連接形成一第三夾角θ3 ，第四區段224與第二區段222連接形成一第四夾角θ4 ，第三夾角θ3 相等於第四夾角θ4 且設計為非直角角度，例如：120度或其他大於90度之夾角角度。
請參閱第７圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。相較於第６圖實施例，本實施例槽狀式接地結構204進一步包括一第五區段225及一第六區段226。第三區段223之其中一側緣處(如下側緣)連接第一區段221而另一側緣處(如上側緣)連接第五區段225，第四區段224之其中一側緣處(如下側緣)連接第二區段222而另一側緣處(如上側緣)連接第六區段226，第五區段225與第六區段226具有相同的尺寸。第五區段225與第三區段223之連接處形成一第五夾角θ5 ，第六區段226與第四區段224之連接處形成一第六夾角θ6 ，第五夾角θ5 相等於第六夾角θ6 且設計為非直角角度，例如：120度或其他大於90度之夾角角度。較佳者，第五區段225及第六區段226朝著該對差動訊號線30之間的中心線301相向設置且兩者間存在間隙未連接一起。再者，本發明一實施例中，該對差動訊號線30之部分線段將可投影至第五區段225及第六區段226。
或者，請參閱第８圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。於第７圖實施例之槽狀式接地結構204中，其第五區段225與第三區段223之連接處所形成的第五夾角θ5 以及第六區段226與第四區段224之連接處所形成的第六夾角θ6 設計為大於90度之夾角角度。相對的，於本實施例之槽狀式接地結構205中，第五夾角θ5 及第六夾角θ6 亦可改變設計為小於90度之夾角角度，例如：30度。並且，較佳者，第五區段225及第六區段226分別投影在對應的訊號線30下方並與該對差動訊號線30之中心線301相互平行。
又，本發明一較佳實施例中，連接區段220、第一區段221、第三區段223及/或第五區段225與第二區段222、第四區段224及/或第六區段226將以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準對稱地設置於中心線301的左右兩側。
請參閱第９圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，本實施例槽狀式接地結構206包括一第一區段231及一第二區段232。第一區段231之其中一側緣與第二區段232之其中一側緣連接，第一區段231及第二區段232具有相同的尺寸。第一區段231與第二區段232之連接處形成一第一夾角θ1 ，第一夾角θ1 亦可選擇為直角角度或非直角角度(如：大於90度之夾角角度或小於90度之夾角角度)。較佳者，本實施例所述之第一區段231及第二區段232將以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準對稱地設置於中心線301的左右兩側。
本發明槽狀式接地結構200/201/202/203/204/205/206係以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準對稱地設置於中心線301的左右兩側作為較佳的實施方式。然而，實際設計時，槽狀式接地結構200/201/202/203/204/205/206可以未對稱地設置於差動訊號線30之間的中心線301的左右兩側，其對於差動訊號線30所傳送的共模訊號也能產生不錯的抑制效果。因此，本發明所述之槽狀式接地結構200/201/202/203/204/205/206即使未對稱地設置於差動訊號線30之間的中心線301的左右兩側也應包含於本發明欲主張的權利範圍之中。
請參閱第10圖、第11圖、第12圖及第13圖，分別為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構立體圖、結構剖面圖、結構俯視透視圖及結構底視透視圖。如圖所示，濾波裝置500包括一對差動訊號線30、一第一基板511、一第二基板512及一第一接地面521。
其中，第一接地面521設置於第一基板511與第二基板512之間，對於第一接地面521進行不同形狀之蝕刻以製作出一第一槽狀式接地結構5210。第一槽狀式接地結構5210將採用上述任一實施例所揭示之槽狀式接地結構作為一具體實施例，例如：採用第６圖之槽狀式接地結構203作為本實施例之第一槽狀式接地結構5210。
兩差動訊號線30相互對稱設置，其分別包括一第一線段31及一第二線段32。第一線段31係以水平方向設置在第一基板511之上表面，第二線段32係以水平設置在第二基板512之下表面。在本發明一實施例中，兩第一線段31及/或兩第二線段32為一完整的平直線段。或者，在本發明另一實施例中，兩第一線段31及/或兩第二線段32具有一蜿蜒部311及/或蜿蜒部321。
濾波裝置500尚包括一第一導電貫孔53。第一導電貫孔53係以垂直方向設置在濾波裝置500之中，其貫穿第一基板511、第一接地面521及第二基板512。第一線段31透過一第一連接墊531連接第一導電貫孔53，而第二線段32透過一第二連接墊532連接第一導電貫孔53。則，第一線段31即可藉由垂直方向設置之第一導電貫孔53以電性連接第二線段32。於是，濾波裝置500實際進行差模訊號的傳遞，差模訊號將可從訊號輸入端305進行輸入，再經由第一線段31、第一導電貫孔53及第二線段32之路徑傳導，而從訊號輸出端306進行輸出。此外，第一導電貫孔53與第一接地面521電性隔離。
如此據以設計，該對差動訊號線30藉由水平方向設置之線段31、32及垂直方向設置之導電貫孔53而圍繞於槽狀式接地結構5210之上下兩側，致使以製作出一立體結構態樣之濾波裝置500。
再度參閱第12圖及第13圖，在本發明一實施例中，該對差動訊號線30之兩線段31、32係從槽狀式接地結構5210的上方處及下方處繞過，例如：兩線段31、32從槽狀式接地結構5210之連接區段220的上方處及下方處繞過。或者，本發明另一實施例中，該對差動訊號線30只有其中一線段(例如：第一線段31)從槽狀式接地結構5210之上方處或下方處繞過，如第12圖所示，而另一線段(例如：第二線段32)並未從槽狀式接地結構5210之上方處或下方處繞過，如第14圖所示。
請參閱第15圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。相較於上述實施例之濾波裝置500只設置一組槽狀式接地結構5210，本實施例濾波裝置501將會設置兩組槽狀式接地結構5210、5220。
如第15圖所示，第一接地面521與第二基板512之間進一步依序增設一第三基板513及一第二接地面522，並且對於第二接地面522進行不同形狀之蝕刻以製作出一第二槽狀式接地結構5220。第一線段31經由一貫穿第一基板511、第一接地面521、第三基板513、第二接地面522及第二基板512之第一導電貫孔53以電性連接第二線段32。
本發明一實施例中，第二槽狀式接地結構5220所蝕刻出之形狀相同於第一槽狀式接地結構5210所蝕刻出之形狀，例如：第一槽狀式接地結構5210與第二槽狀式接地結構5220都採用第６圖槽狀式接地結構203之形狀態樣進行蝕刻。或者，本發明一實施例中，第二槽狀式接地結構5220所蝕刻出之形狀不同於第一槽狀式接地結構5210所蝕刻出之形狀，例如：第一槽狀式接地結構5210採用第６圖槽狀式接地結構203之形狀態樣進行蝕刻，而第二槽狀式接地結構5220另採用第第３圖槽狀式接地結構200之形狀態樣進行蝕刻。再者，第一槽狀式接地結構5210及/或第二槽狀式接地結構5220除選擇製作成槽狀式接地結構200/204之形狀態樣外，當然，也可從槽狀式接地結構201/202/203/205/206之中另挑選其中一進行製作。
於本實施例之濾波裝置501中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，而第二線段33將與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。
請參閱第16圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。相較於上述實施例之濾波裝置501係將增設的第三基板513及第二接地面522設置在第一接地面521與第二基板512之間，本實施例之濾波裝置502係將第三基板513及第二接地面522依序設置於該對差動訊號線30之第二線段32的下方處。
於本實施例之濾波裝置502中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，而第二線段32分別與第一槽狀式接地結構5210與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。
請參閱第17圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。延續於上一實施例濾波裝置500之結構，本實施例濾波裝置503尚包括一第三基板513、一第二接地面522、一第四基板514及一第二導電貫孔54，而該對差動訊號線30尚包括一第三線段33。
第三基板513、第二接地面522及第四基板514依序設置於該差動訊號線30之第二線段32的下方處。第三線段33係以水平方向設置在第四基板514之下表面。第二導電貫孔54係以垂直方向貫穿第三基板513、第二接地面522及第四基板514。第二線段32透過一第三連接墊541連接第二導電貫孔54，而第三線段33透過一第四連接墊542連接第二導電貫孔54。則，第二線段32即可藉由垂直方向設置之第二導電貫孔54以電性連接第三線段33。於是，濾波裝置502實際進行差模訊號的傳遞，差模訊號將可從訊號輸入端305進行輸入，再經由第一線段31、第一導電貫孔53、第二線段32、第二導電貫孔54及第三線段33之路徑傳導，而從訊號輸出端306進行輸出。此外，第二導電貫孔54與第二接地面522電性隔離。
於本實施例之濾波裝置503中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，第二線段32分別與第一槽狀式接地結構5210與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合，而第三線段33將與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。
本發明一具體實施例中，第一導電貫孔53及/或第二導電貫孔54亦可因為設置上之便利性或者差動訊號線30與槽狀式接地結構5210、5220之間電磁耦合之設計考量而從槽狀式接地結構5210、5220貫穿經過。
請參閱第18圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。如圖所示，本實施例濾波裝置504包括一對差動訊號線30、一第一基板511、一第二基板512、一第三基板513、一第一接地面521及一第二接地面522。
其中，兩差動訊號線30相互對稱設置，其分別包括一第一線段31及一第二線段32。第一線段31係以水平方向設置在第一基板511之上表面，而第二線段32係以水平設置在第一基板511之下表面。一第一導電貫孔53係以垂直方向貫穿第一基板511。第一線段31透過一第一連接墊531連接第一導電貫孔53，而第二線段32透過一第二連接墊532連接第一導電貫孔53。則，第一線段31即可藉由第一導電貫孔53電性連接第二線段32。
又，第二基板512設置於第一線段31之上方處，其上表面設置一具有第一槽狀式接地結構5210之第一接地面521。而，第三基板513設置於第二線段32之下方處，其下表面設置一具有第二槽狀式接地結構5220之第二接地面522。如此，於本實施例之濾波裝置504中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，第二線段32將與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。再者，於本實施例之濾波裝置504中，第一槽狀式接地結構5210及第二槽狀式接地結構5220具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明上述各實施例中，第一接地面521與第二接地面522係可以採用一外部連接線路或一導電貫孔的方式電性連接一起。
本發明濾波裝置100/500/501/502/503/504實際使用於一電子產品時，會因為電子產品之體積考量或其他應用電路佈線之方便性而在濾波裝置之中打孔穿設其他應用電路所需之連接線路。在此，熟悉該項技藝者亦可理解，即使本發明濾波裝置100/500/501/502/503/504增設許多其他應用電路所需之導電孔位也應包含於本發明欲主張的權利範圍之中。
請參閱第19圖及第20圖，分別為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖及其濾波裝置的等效總成電路一較佳實施例之電路結構示意圖，並同時參閱於第３圖。如上所述，本發明濾波裝置100於基板10之上表面設置一對差動訊號線30，而下表面設置一接地面11。
如第19圖所示，接地面11進行一蝕刻程序，以製作出一C形形狀之槽狀式接地結構200。槽狀式接地結構200包括一金屬墊111及一連接部112、兩第一槽狀式區域2001及兩第二槽狀式區域2002。兩第一槽狀式區域2001係由第３圖所示之連接區段210、第一區段211及第二區段212所組成之區域，而兩第二槽狀式區域2002分別等同於第３圖所示之第三區段213及第四區段214。兩第一槽狀式區域2001及兩第二槽狀式區域2002將環繞於金屬墊111四周，並且金屬墊111將透過連接部112以連接至外圍之接地面11。此外，本實施例之該對差動訊號線30亦可設計包括有一對相互對應之蜿蜒部311，蜿蜒部311將投影在金屬墊111之上方處。
進一步參閱第20圖所示，等效總成電路800包括一第一等效傳輸線模型(T1 )、兩第二等效傳輸線模型(T2 )及兩第三等效傳輸線模型(T3 )。該對差動訊號線30之蜿蜒部311與金屬墊111將會耦合產生第一等效傳輸線模型(T1 )，在此，該第一等效傳輸線模型(T1 )作為差動訊號線結構的等效傳輸線模型。金屬墊111分別與分佈在兩第一槽狀式區域2001旁之接地面11耦合產生兩第二等效傳輸線模型(T2 )，金屬墊111分別與分佈在兩第二槽狀式區域2002旁之接地面11耦合產生兩第三等效傳輸線模型(T3 )，在此，第二等效傳輸線模型(T2 )與第三等效傳輸線模型(T3 )作為槽狀式接地結構的等效傳輸線模型。
第一等效傳輸線模型(T1 )包括兩第一主傳輸線811及一第一副傳輸線812，兩第一主傳輸線811分別代表兩蜿蜒部311之等效元件，而第一副傳輸線812代表金屬墊111之等效元件。第二等效傳輸線模型(T2 )包括一第二主傳輸線821及一第二副傳輸線822，第二主傳輸線821代表接地面11之等效元件，而第二副傳輸線822代表金屬墊111之等效元件。第三等效傳輸線模型(T3 )包括一第三主傳輸線831及一第三副傳輸線832，第三主傳輸線831代表接地面11之等效元件，而第三副傳輸線832代表金屬墊111之等效元件。
在第一等效傳輸線模型(T1 )之中，各第一主傳輸線811之其中一埠分別連接一訊號輸入端801，另一埠分別透過一第一電感(Ls )84連接一訊號輸出端802。各第一電感(Ls )84分別代表投影於各第二槽狀式區域202上之該對差動訊號線30之部分線段的等效元件。第一副傳輸線812透過連接一第二電感(Lb )85進行接地，此第二電感(Lb )85代表連接部112之等效元件。
在各第二等效傳輸線模型(T2 )及各第三等效傳輸線模型(T3 )之中，第二主傳輸線821之其中一埠直接接地，另一埠透過串接對應的第三主傳輸線831以進行接地。第二副傳輸線822之其中一埠分別連接第一副傳輸線812之其中一埠，另一埠透過串接對應的第三副傳輸線832而與第一副傳輸線812之另一埠連接一起，則各第二副傳輸線822及其對應串接的各第三副傳輸線832將與第一副傳輸線812並聯一起。
又，本發明一實施例中，在兩第一電感(Ls )84之間將產生一第一互感(Lss )841，而各第一電感(Ls )84分別與第二電感(Lb )85產生一第二互感(Lsb )842。
請參閱第21圖，為本發明第20圖等效總成電路之奇模等效電路之電路結構示意圖。如圖所示，奇模等效電路係為第20圖等效總成電路800之奇模態(odd mode)等效半電路，其包括一奇模等效傳輸線模型(Todd )。
奇模等效傳輸線模型(Todd )包括一第四主傳輸線861及一第四副傳輸線862。第四主傳輸線861之其中一埠連接訊號輸入端801，另一埠透過一第三電感(Lso )863連接訊號輸出端802。第四副傳輸線862之左右兩埠直接接地。
請參閱第22圖，為本發明第20圖等效總成電路之偶模等效電路之電路結構示意圖。如圖所示，偶模等效電路係為第20圖等效總成電路800之偶模態(even mode)等效半電路，其包括一偶模等效傳輸線模型(Teven )、一第二等效傳輸線模型(T2 )及一第三等效傳輸線模型(T3 )。
偶模等效傳輸線模型(Teven )包括一第五主傳輸線871及一第五副傳輸線872。第五主傳輸線871之其中一埠連接訊號輸入端801，另一埠透過一第四電感(Lse )873連接訊號輸出端802。第五副傳輸線872透過一第五電感(Leven )874接地。第二等效傳輸線模型(T2 )之第二主傳輸線821之其中一埠直接接地，另一埠透過連接第三傳輸線模型(T3 )之第三主傳輸線831以進行接地。第二等效傳輸線模型(T2 )之第二副傳輸線822之其中一埠連接第五副傳輸線872之其中一埠，另一埠透過串接的第三副傳輸線832而與第五副傳輸線872之另一埠連接一起，如此，第二副傳輸線822及其對應串接的第三副傳輸線832將與第五副傳輸線872並聯一起。
又，本發明另一實施例中，在第四電感(Lse )873與第五電感(Leven )874之間將產生一第三互感(Lm )875。
其中，奇模等效傳輸線模型(Todd )及偶模等效傳輸線模型(Teven )與第一等效傳輸線模型(T1 )之傳輸線特性關係為：
其中，Z1 為第一等效傳輸線模型(T1 )之特徵阻抗，Zodd 為奇模等效傳輸線模型(Todd )之特徵阻抗，而Zeven 為奇模等效傳輸線模型(Teven )之特徵阻抗。
再者，各電感元件84、85、841、842、863、873、874、875之間的對應關係為：
則，第21圖所示之奇模等效電路，其對於差模訊號而言，將可提供差模訊號低衰減與低耗損之傳輸特性，而令差模訊號之傳遞不受影響。第22圖所示之偶模等效電路，其對於共模訊號而言，將可在第一特定頻率下發生頻率響應，以對於共模訊號形成低阻抗，令共模訊號被導引至接地電位，而形成第一零點；或者，將可在第二特定頻率下發生頻率響應，以對於共模訊號形成高阻抗，令共模訊號被導引回原路徑，無法繼續傳遞下去，而形成第二零點。在此，第20圖所示之等效總成電路不僅可以抑制共模雜訊，且可以保持差模訊號傳輸時不受影響。再者，熟悉該項技藝者亦可理解，第一特定頻率與第二特定頻率亦可為相同或不同的頻率。
請參閱第23圖，為本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置及其等效總成電路進行差模及共模全波模擬及量測之波形圖。如圖所示，濾波裝置100實際應用時對於差模訊號及共模雜訊進行量測將分別得到一差模插入損耗曲線(Sdd21_meas)912及一共模插入損耗曲線(Scc21_meas)915，對於濾波裝置100進行差模訊號及共模雜訊之全波模擬將分別得到一差模插入損耗曲線(Sdd21_simu)911及一共模插入損耗曲線(Scc21_simu)914，而對於等效總成電路800進行模擬將可得到一共模插入損耗曲線(Scc21_equiv)913。
對於共模雜訊而言，一般以-10 dB作為共模雜訊之插入損耗|Scc21|的基準，插入損耗|Scc21|低於-10 dB以下將代表共模雜訊有效地被抑制。係以本發明為例，曲線(Scc21_equiv)913在2.3GHz至8.2GHz之頻率區間、曲線(Scc21_simu)914在2.2GHz至8.0GHz之頻率區間或曲線(Scc21_meas)915在1.9GHz至8.9GHz之頻率區間的插入損耗|Scc21|都會低於-10 dB以下。則，經由三條共模插入損耗曲線913、914、915得知，本發明所提出之濾波裝置100或等效總成電路800有效抑制共模雜訊的頻寬區間極為寬廣，如此以降低共模雜訊干擾到差模訊號傳輸的機會。
又，對於差模訊號而言，不論模擬結果或實際應用量測之結果，差模訊號之曲線(Sdd21_simu)911或曲線(Sdd21_meas)912接近於0db且傳輸於任何頻率區間其插入損耗|Sdd21|始終低於-3db以下。所以在本發明濾波裝置100之中建置一用以抑制共模雜訊之槽狀式接地結構200，差模訊號之傳輸不會顯著產生訊號衰減之情況，將可維持一較佳的傳輸品質。
請參閱第24圖，為本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置進行模態轉換之波形圖。如圖所示，本發明設置有一槽狀式接地結構200之濾波裝置100經由模態轉換程序將可轉換出一模態轉換曲線(Scd21_meas (F))921，而一未設置有槽狀式接地結構200之參考裝置(例如：係由一基板10、一未蝕刻槽狀式接地結構之接地面11及一對差動訊號線30所組成)經由模態轉換程序將可轉換出另一模態轉換曲線(Scd21_meas (R))922。
本發明濾波裝置100所轉換出之模態轉換曲線(Scd21_meas (F))921，其插入損耗|Scd21|將會低於-25 dB以下，並且相較於參考裝置所轉換出之模態轉換曲線(Scd21_meas (R))922，其插入損耗|Scd21|也未產生明顯增加的情況。
由此可見，本發明濾波裝置100利用槽狀式接地結構200所建構出的差動傳輸線結構兼具有一較佳的結構對稱性，致使以避免發生部分的差模訊號轉換成共模雜訊而導致差模訊號之訊號衰減或部分的共模訊號轉換成差模訊號而干擾到差模訊號之傳輸。
請參閱第25圖，為本發明濾波裝置之共模雜訊輸出電壓之波形圖。如圖所示，參考裝置之共模雜訊電壓曲線931之峰對峰輸出電壓振幅為500 mv。相對的，本發明濾波裝置100之共模雜訊電壓曲線932之峰對峰輸出電壓振幅僅為181 mv而已。
請參閱第26圖及第27圖，分別為參考裝置及本發明濾波裝置進行差模訊號量測之眼圖。如第26圖所示，參考裝置之差模訊號眼圖之眼高及眼寬分別是676 mv及183 ps。相對的，如第27圖所示，本發明濾波裝置100之眼高及眼寬分別是676 mv及181 ps，兩裝置的眼圖開口程度幾乎相近。由此證明，濾波裝置100增設此槽狀式接地結構200，對於原本差模訊號之傳輸品質並不會受到任何影響。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
其中，兩差動訊號線30將以一種微帶線(micro strip line)形式、一種內埋式微帶線(embedded micro strip line)形式或一種帶線(strip line)形式平行及對稱設置在基板10之上表面，並且兩訊號線30將產生電磁耦合。
而接地面11設置於基板10之下表面，其係為基板10之金屬接面。再者，對於接地面11進行不同形狀之蝕刻，將可得到一槽狀式接地結構200。在實際進行差動傳輸時，兩差動訊號線30上將產生一差模訊號及一共模訊號，差模訊號係為一資料訊號或一控制訊號，而共模訊號係為一電磁雜訊。藉由槽狀式接地結構200之設置，將可以改變差動訊號線30的傳輸特性，以在特定頻帶範圍增加插入損耗而抑制共模雜訊流過差動訊號線30，致使以避免干擾到差動訊號線30上所傳送的差模訊號。
請參閱第２圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置一較佳實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，濾波裝置100之槽狀式接地結構200包括一連接區段210、一第一區段211、一第二區段212、一第三區段213及一第四區段214。
其中，連接區段210投影地垂直橫跨於該對差動訊號線30下方。第一區段211及第二區段212之其中一側緣處(如下側緣)將會透過連接區段210連接一起，第一區段211及第二區段212之另一側緣處(如上側緣)各自連接第三區段213及第四區段214，並且第三區段213及第四區段214朝著該對差動訊號線30之間的中心線301相向設置且兩者間存在間隙未連接一起。再者，本發明一實施例中，該對差動訊號線30之部分線段將可投影至第三區段213及第四區段214。
第一區段211與第二區段212具有相同的尺寸，而第三區段213與第四區段214具有相同的尺寸。再者，本發明一實施例中，第三區段213與第四區段214之左右兩邊的寬度將大於連接區段210之左右兩邊的寬度。或者，本發明另一實施例中，第三區段213與第四區段214之左右兩邊的寬度也能相等於連接區段210之左右兩邊的寬度。
第一區段211與連接區段210之連接處形成一第一夾角θ1 ，第二區段212與連接區段210之連接處形成一第二夾角θ2 ，第三區段213與第一區段211之連接處形成一第三夾角θ3 ，而第四區段214與第二區段212之連接形成一第四夾角θ4 。第一夾角θ1 相等於第二夾角θ2 ，而第三夾角θ3 相等於第四夾角θ4 。較佳者，本實施例中，第一夾角θ1 、第二夾角θ2 、第三夾角θ3 及第四夾角θ4 之夾角角度將設計為直角90度，以製作出一C形形狀之槽狀式接地結構200。
又，本發明所述之兩差動訊號線30亦可參閱於第２圖所示皆設計成一完整的平直線段。或者，如第３圖所示，兩差動訊號線30之部分線段分別設計有一蜿蜒部311，兩蜿蜒部311將相互對稱。藉由蜿蜒部311之設置，將可增加差動訊號線30與槽狀式接地結構200之間的電磁耦合區域，以進一步抑制更寬廣頻帶的共模雜訊。雖然，本發明各實施例中係以完整平直線段之差動訊號線30作為主要解說元件，但，實際設計時，完整平直線段之差動訊號線30或具有蜿蜒部311之差動訊號線30皆可適用於本發明各實施例中，在此，後續各實施例將不再一一重複闡述。
請參閱第４圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，本實施例槽狀式接地結構201尚包括一第五區段215及一第六區段216。第三區段213之其中一側緣處(如左側緣)連接第一區段211而另一側緣處(如右側緣)連接第五區段215，第四區段214之其中一側緣處(如右側緣)連接第二區段212而另一側緣處(如左側緣)連接第六區段216，並且第五區段215與第六區段216具有相同的尺寸。
第三區段213與第五區段215之連接處形成一第五夾角θ5 ，而第四區段214與第六區段216之連接處形成一第六夾角θ6 ，並且第五夾角θ5 及第六夾角θ6 之夾角角度同樣地設計為直角90度。較佳者，第五區段215及第六區段216投影在對應的傳輸線30下方並與該對差動訊號線30之中心線301相互平行。
本發明一較佳實施例中，連接區段210、第一區段211、第三區段213及/或第五區段215與第二區段212、第四區段214及/或第六區段216將以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準分別對稱地設置於中心線301的左右兩側。
再者，於本發明上述實施例之槽狀式接地結構200/201中，其各區段之間的連接處皆設計成直角90度；然而，實際設計時，各區段之間的連接處也能製作成非直角之夾角角度，其如下所述：
接續，請參閱第５圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，本實施例槽狀式接地結構202包括一連接區段220及一第一區段221及一第二區段222。其中，連接區段220投影地垂直橫跨於該對差動訊號線30下方。第一區段221及第二區段222之其中一側緣處(如下側緣)將會透過連接區段220連接一起，並且第一區段221與第二區段222具有相同的尺寸。第一區段221與連接區段220連接形成一第一夾角θ1 ，第二區段222與連接區段220連接形成一第二夾角θ2 ，第一夾角θ1 相等於第二夾角θ2 且設計為非直角角度，例如：120度或其他大於90度之夾角角度。
請參閱第６圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。相較於第５圖實施例，本實施例槽狀式接地結構203進一步包括一第三區段223及一第四區段224。第一區段221及第二區段222之另一側緣處(如上側緣)分別連接第三區段223及第四區段224，並且第三區段223與第四區段224具有相同的尺寸。第三區段223與第一區段221連接形成一第三夾角θ3 ，第四區段224與第二區段222連接形成一第四夾角θ4 ，第三夾角θ3 相等於第四夾角θ4 且設計為非直角角度，例如：120度或其他大於90度之夾角角度。
請參閱第７圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。相較於第６圖實施例，本實施例槽狀式接地結構204進一步包括一第五區段225及一第六區段226。第三區段223之其中一側緣處(如下側緣)連接第一區段221而另一側緣處(如上側緣)連接第五區段225，第四區段224之其中一側緣處(如下側緣)連接第二區段222而另一側緣處(如上側緣)連接第六區段226，第五區段225與第六區段226具有相同的尺寸。第五區段225與第三區段223之連接處形成一第五夾角θ5 ，第六區段226與第四區段224之連接處形成一第六夾角θ6 ，第五夾角θ5 相等於第六夾角θ6 且設計為非直角角度，例如：120度或其他大於90度之夾角角度。較佳者，第五區段225及第六區段226朝著該對差動訊號線30之間的中心線301相向設置且兩者間存在間隙未連接一起。再者，本發明一實施例中，該對差動訊號線30之部分線段將可投影至第五區段225及第六區段226。
或者，請參閱第８圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。於第７圖實施例之槽狀式接地結構204中，其第五區段225與第三區段223之連接處所形成的第五夾角θ5 以及第六區段226與第四區段224之連接處所形成的第六夾角θ6 設計為大於90度之夾角角度。相對的，於本實施例之槽狀式接地結構205中，第五夾角θ5 及第六夾角θ6 亦可改變設計為小於90度之夾角角度，例如：30度。並且，較佳者，第五區段225及第六區段226分別投影在對應的訊號線30下方並與該對差動訊號線30之中心線301相互平行。
又，本發明一較佳實施例中，連接區段220、第一區段221、第三區段223及/或第五區段225與第二區段222、第四區段224及/或第六區段226將以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準對稱地設置於中心線301的左右兩側。
請參閱第９圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。如圖所示，本實施例槽狀式接地結構206包括一第一區段231及一第二區段232。第一區段231之其中一側緣與第二區段232之其中一側緣連接，第一區段231及第二區段232具有相同的尺寸。第一區段231與第二區段232之連接處形成一第一夾角θ1 ，第一夾角θ1 亦可選擇為直角角度或非直角角度(如：大於90度之夾角角度或小於90度之夾角角度)。較佳者，本實施例所述之第一區段231及第二區段232將以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準對稱地設置於中心線301的左右兩側。
本發明槽狀式接地結構200/201/202/203/204/205/206係以該對差動訊號線30之間的中心線301為基準對稱地設置於中心線301的左右兩側作為較佳的實施方式。然而，實際設計時，槽狀式接地結構200/201/202/203/204/205/206可以未對稱地設置於差動訊號線30之間的中心線301的左右兩側，其對於差動訊號線30所傳送的共模訊號也能產生不錯的抑制效果。因此，本發明所述之槽狀式接地結構200/201/202/203/204/205/206即使未對稱地設置於差動訊號線30之間的中心線301的左右兩側也應包含於本發明欲主張的權利範圍之中。
請參閱第10圖、第11圖、第12圖及第13圖，分別為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構立體圖、結構剖面圖、結構俯視透視圖及結構底視透視圖。如圖所示，濾波裝置500包括一對差動訊號線30、一第一基板511、一第二基板512及一第一接地面521。
其中，第一接地面521設置於第一基板511與第二基板512之間，對於第一接地面521進行不同形狀之蝕刻以製作出一第一槽狀式接地結構5210。第一槽狀式接地結構5210將採用上述任一實施例所揭示之槽狀式接地結構作為一具體實施例，例如：採用第６圖之槽狀式接地結構203作為本實施例之第一槽狀式接地結構5210。
兩差動訊號線30相互對稱設置，其分別包括一第一線段31及一第二線段32。第一線段31係以水平方向設置在第一基板511之上表面，第二線段32係以水平設置在第二基板512之下表面。在本發明一實施例中，兩第一線段31及/或兩第二線段32為一完整的平直線段。或者，在本發明另一實施例中，兩第一線段31及/或兩第二線段32具有一蜿蜒部311及/或蜿蜒部321。
濾波裝置500尚包括一第一導電貫孔53。第一導電貫孔53係以垂直方向設置在濾波裝置500之中，其貫穿第一基板511、第一接地面521及第二基板512。第一線段31透過一第一連接墊531連接第一導電貫孔53，而第二線段32透過一第二連接墊532連接第一導電貫孔53。則，第一線段31即可藉由垂直方向設置之第一導電貫孔53以電性連接第二線段32。於是，濾波裝置500實際進行差模訊號的傳遞，差模訊號將可從訊號輸入端305進行輸入，再經由第一線段31、第一導電貫孔53及第二線段32之路徑傳導，而從訊號輸出端306進行輸出。此外，第一導電貫孔53與第一接地面521電性隔離。
如此據以設計，該對差動訊號線30藉由水平方向設置之線段31、32及垂直方向設置之導電貫孔53而圍繞於槽狀式接地結構5210之上下兩側，致使以製作出一立體結構態樣之濾波裝置500。
再度參閱第12圖及第13圖，在本發明一實施例中，該對差動訊號線30之兩線段31、32係從槽狀式接地結構5210的上方處及下方處繞過，例如：兩線段31、32從槽狀式接地結構5210之連接區段220的上方處及下方處繞過。或者，本發明另一實施例中，該對差動訊號線30只有其中一線段(例如：第一線段31)從槽狀式接地結構5210之上方處或下方處繞過，如第12圖所示，而另一線段(例如：第二線段32)並未從槽狀式接地結構5210之上方處或下方處繞過，如第14圖所示。
請參閱第15圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。相較於上述實施例之濾波裝置500只設置一組槽狀式接地結構5210，本實施例濾波裝置501將會設置兩組槽狀式接地結構5210、5220。
如第15圖所示，第一接地面521與第二基板512之間進一步依序增設一第三基板513及一第二接地面522，並且對於第二接地面522進行不同形狀之蝕刻以製作出一第二槽狀式接地結構5220。第一線段31經由一貫穿第一基板511、第一接地面521、第三基板513、第二接地面522及第二基板512之第一導電貫孔53以電性連接第二線段32。
本發明一實施例中，第二槽狀式接地結構5220所蝕刻出之形狀相同於第一槽狀式接地結構5210所蝕刻出之形狀，例如：第一槽狀式接地結構5210與第二槽狀式接地結構5220都採用第６圖槽狀式接地結構203之形狀態樣進行蝕刻。或者，本發明一實施例中，第二槽狀式接地結構5220所蝕刻出之形狀不同於第一槽狀式接地結構5210所蝕刻出之形狀，例如：第一槽狀式接地結構5210採用第６圖槽狀式接地結構203之形狀態樣進行蝕刻，而第二槽狀式接地結構5220另採用第第３圖槽狀式接地結構200之形狀態樣進行蝕刻。再者，第一槽狀式接地結構5210及/或第二槽狀式接地結構5220除選擇製作成槽狀式接地結構200/204之形狀態樣外，當然，也可從槽狀式接地結構201/202/203/205/206之中另挑選其中一進行製作。
於本實施例之濾波裝置501中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，而第二線段33將與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。
請參閱第16圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。相較於上述實施例之濾波裝置501係將增設的第三基板513及第二接地面522設置在第一接地面521與第二基板512之間，本實施例之濾波裝置502係將第三基板513及第二接地面522依序設置於該對差動訊號線30之第二線段32的下方處。
於本實施例之濾波裝置502中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，而第二線段32分別與第一槽狀式接地結構5210與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。
請參閱第17圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。延續於上一實施例濾波裝置500之結構，本實施例濾波裝置503尚包括一第三基板513、一第二接地面522、一第四基板514及一第二導電貫孔54，而該對差動訊號線30尚包括一第三線段33。
第三基板513、第二接地面522及第四基板514依序設置於該差動訊號線30之第二線段32的下方處。第三線段33係以水平方向設置在第四基板514之下表面。第二導電貫孔54係以垂直方向貫穿第三基板513、第二接地面522及第四基板514。第二線段32透過一第三連接墊541連接第二導電貫孔54，而第三線段33透過一第四連接墊542連接第二導電貫孔54。則，第二線段32即可藉由垂直方向設置之第二導電貫孔54以電性連接第三線段33。於是，濾波裝置502實際進行差模訊號的傳遞，差模訊號將可從訊號輸入端305進行輸入，再經由第一線段31、第一導電貫孔53、第二線段32、第二導電貫孔54及第三線段33之路徑傳導，而從訊號輸出端306進行輸出。此外，第二導電貫孔54與第二接地面522電性隔離。
於本實施例之濾波裝置503中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，第二線段32分別與第一槽狀式接地結構5210與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合，而第三線段33將與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。
本發明一具體實施例中，第一導電貫孔53及/或第二導電貫孔54亦可因為設置上之便利性或者差動訊號線30與槽狀式接地結構5210、5220之間電磁耦合之設計考量而從槽狀式接地結構5210、5220貫穿經過。
請參閱第18圖，為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。如圖所示，本實施例濾波裝置504包括一對差動訊號線30、一第一基板511、一第二基板512、一第三基板513、一第一接地面521及一第二接地面522。
其中，兩差動訊號線30相互對稱設置，其分別包括一第一線段31及一第二線段32。第一線段31係以水平方向設置在第一基板511之上表面，而第二線段32係以水平設置在第一基板511之下表面。一第一導電貫孔53係以垂直方向貫穿第一基板511。第一線段31透過一第一連接墊531連接第一導電貫孔53，而第二線段32透過一第二連接墊532連接第一導電貫孔53。則，第一線段31即可藉由第一導電貫孔53電性連接第二線段32。
又，第二基板512設置於第一線段31之上方處，其上表面設置一具有第一槽狀式接地結構5210之第一接地面521。而，第三基板513設置於第二線段32之下方處，其下表面設置一具有第二槽狀式接地結構5220之第二接地面522。如此，於本實施例之濾波裝置504中，第一線段31將與第一槽狀式接地結構5210進行電磁耦合，第二線段32將與第二槽狀式接地結構5220進行電磁耦合。再者，於本實施例之濾波裝置504中，第一槽狀式接地結構5210及第二槽狀式接地結構5220具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
本發明上述各實施例中，第一接地面521與第二接地面522係可以採用一外部連接線路或一導電貫孔的方式電性連接一起。
本發明濾波裝置100/500/501/502/503/504實際使用於一電子產品時，會因為電子產品之體積考量或其他應用電路佈線之方便性而在濾波裝置之中打孔穿設其他應用電路所需之連接線路。在此，熟悉該項技藝者亦可理解，即使本發明濾波裝置100/500/501/502/503/504增設許多其他應用電路所需之導電孔位也應包含於本發明欲主張的權利範圍之中。
請參閱第19圖及第20圖，分別為本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖及其濾波裝置的等效總成電路一較佳實施例之電路結構示意圖，並同時參閱於第３圖。如上所述，本發明濾波裝置100於基板10之上表面設置一對差動訊號線30，而下表面設置一接地面11。
如第19圖所示，接地面11進行一蝕刻程序，以製作出一C形形狀之槽狀式接地結構200。槽狀式接地結構200包括一金屬墊111及一連接部112、兩第一槽狀式區域2001及兩第二槽狀式區域2002。兩第一槽狀式區域2001係由第３圖所示之連接區段210、第一區段211及第二區段212所組成之區域，而兩第二槽狀式區域2002分別等同於第３圖所示之第三區段213及第四區段214。兩第一槽狀式區域2001及兩第二槽狀式區域2002將環繞於金屬墊111四周，並且金屬墊111將透過連接部112以連接至外圍之接地面11。此外，本實施例之該對差動訊號線30亦可設計包括有一對相互對應之蜿蜒部311，蜿蜒部311將投影在金屬墊111之上方處。
進一步參閱第20圖所示，等效總成電路800包括一第一等效傳輸線模型(T1 )、兩第二等效傳輸線模型(T2 )及兩第三等效傳輸線模型(T3 )。該對差動訊號線30之蜿蜒部311與金屬墊111將會耦合產生第一等效傳輸線模型(T1 )，在此，該第一等效傳輸線模型(T1 )作為差動訊號線結構的等效傳輸線模型。金屬墊111分別與分佈在兩第一槽狀式區域2001旁之接地面11耦合產生兩第二等效傳輸線模型(T2 )，金屬墊111分別與分佈在兩第二槽狀式區域2002旁之接地面11耦合產生兩第三等效傳輸線模型(T3 )，在此，第二等效傳輸線模型(T2 )與第三等效傳輸線模型(T3 )作為槽狀式接地結構的等效傳輸線模型。
第一等效傳輸線模型(T1 )包括兩第一主傳輸線811及一第一副傳輸線812，兩第一主傳輸線811分別代表兩蜿蜒部311之等效元件，而第一副傳輸線812代表金屬墊111之等效元件。第二等效傳輸線模型(T2 )包括一第二主傳輸線821及一第二副傳輸線822，第二主傳輸線821代表接地面11之等效元件，而第二副傳輸線822代表金屬墊111之等效元件。第三等效傳輸線模型(T3 )包括一第三主傳輸線831及一第三副傳輸線832，第三主傳輸線831代表接地面11之等效元件，而第三副傳輸線832代表金屬墊111之等效元件。
在第一等效傳輸線模型(T1 )之中，各第一主傳輸線811之其中一埠分別連接一訊號輸入端801，另一埠分別透過一第一電感(Ls )84連接一訊號輸出端802。各第一電感(Ls )84分別代表投影於各第二槽狀式區域202上之該對差動訊號線30之部分線段的等效元件。第一副傳輸線812透過連接一第二電感(Lb )85進行接地，此第二電感(Lb )85代表連接部112之等效元件。
在各第二等效傳輸線模型(T2 )及各第三等效傳輸線模型(T3 )之中，第二主傳輸線821之其中一埠直接接地，另一埠透過串接對應的第三主傳輸線831以進行接地。第二副傳輸線822之其中一埠分別連接第一副傳輸線812之其中一埠，另一埠透過串接對應的第三副傳輸線832而與第一副傳輸線812之另一埠連接一起，則各第二副傳輸線822及其對應串接的各第三副傳輸線832將與第一副傳輸線812並聯一起。
又，本發明一實施例中，在兩第一電感(Ls )84之間將產生一第一互感(Lss )841，而各第一電感(Ls )84分別與第二電感(Lb )85產生一第二互感(Lsb )842。
請參閱第21圖，為本發明第20圖等效總成電路之奇模等效電路之電路結構示意圖。如圖所示，奇模等效電路係為第20圖等效總成電路800之奇模態(odd mode)等效半電路，其包括一奇模等效傳輸線模型(Todd )。
奇模等效傳輸線模型(Todd )包括一第四主傳輸線861及一第四副傳輸線862。第四主傳輸線861之其中一埠連接訊號輸入端801，另一埠透過一第三電感(Lso )863連接訊號輸出端802。第四副傳輸線862之左右兩埠直接接地。
請參閱第22圖，為本發明第20圖等效總成電路之偶模等效電路之電路結構示意圖。如圖所示，偶模等效電路係為第20圖等效總成電路800之偶模態(even mode)等效半電路，其包括一偶模等效傳輸線模型(Teven )、一第二等效傳輸線模型(T2 )及一第三等效傳輸線模型(T3 )。
偶模等效傳輸線模型(Teven )包括一第五主傳輸線871及一第五副傳輸線872。第五主傳輸線871之其中一埠連接訊號輸入端801，另一埠透過一第四電感(Lse )873連接訊號輸出端802。第五副傳輸線872透過一第五電感(Leven )874接地。第二等效傳輸線模型(T2 )之第二主傳輸線821之其中一埠直接接地，另一埠透過連接第三傳輸線模型(T3 )之第三主傳輸線831以進行接地。第二等效傳輸線模型(T2 )之第二副傳輸線822之其中一埠連接第五副傳輸線872之其中一埠，另一埠透過串接的第三副傳輸線832而與第五副傳輸線872之另一埠連接一起，如此，第二副傳輸線822及其對應串接的第三副傳輸線832將與第五副傳輸線872並聯一起。
又，本發明另一實施例中，在第四電感(Lse )873與第五電感(Leven )874之間將產生一第三互感(Lm )875。
其中，奇模等效傳輸線模型(Todd )及偶模等效傳輸線模型(Teven )與第一等效傳輸線模型(T1 )之傳輸線特性關係為：
其中，Z1 為第一等效傳輸線模型(T1 )之特徵阻抗，Zodd 為奇模等效傳輸線模型(Todd )之特徵阻抗，而Zeven 為奇模等效傳輸線模型(Teven )之特徵阻抗。
再者，各電感元件84、85、841、842、863、873、874、875之間的對應關係為：
則，第21圖所示之奇模等效電路，其對於差模訊號而言，將可提供差模訊號低衰減與低耗損之傳輸特性，而令差模訊號之傳遞不受影響。第22圖所示之偶模等效電路，其對於共模訊號而言，將可在第一特定頻率下發生頻率響應，以對於共模訊號形成低阻抗，令共模訊號被導引至接地電位，而形成第一零點；或者，將可在第二特定頻率下發生頻率響應，以對於共模訊號形成高阻抗，令共模訊號被導引回原路徑，無法繼續傳遞下去，而形成第二零點。在此，第20圖所示之等效總成電路不僅可以抑制共模雜訊，且可以保持差模訊號傳輸時不受影響。再者，熟悉該項技藝者亦可理解，第一特定頻率與第二特定頻率亦可為相同或不同的頻率。
請參閱第23圖，為本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置及其等效總成電路進行差模及共模全波模擬及量測之波形圖。如圖所示，濾波裝置100實際應用時對於差模訊號及共模雜訊進行量測將分別得到一差模插入損耗曲線(Sdd21_meas)912及一共模插入損耗曲線(Scc21_meas)915，對於濾波裝置100進行差模訊號及共模雜訊之全波模擬將分別得到一差模插入損耗曲線(Sdd21_simu)911及一共模插入損耗曲線(Scc21_simu)914，而對於等效總成電路800進行模擬將可得到一共模插入損耗曲線(Scc21_equiv)913。
對於共模雜訊而言，一般以-10 dB作為共模雜訊之插入損耗|Scc21|的基準，插入損耗|Scc21|低於-10 dB以下將代表共模雜訊有效地被抑制。係以本發明為例，曲線(Scc21_equiv)913在2.3GHz至8.2GHz之頻率區間、曲線(Scc21_simu)914在2.2GHz至8.0GHz之頻率區間或曲線(Scc21_meas)915在1.9GHz至8.9GHz之頻率區間的插入損耗|Scc21|都會低於-10 dB以下。則，經由三條共模插入損耗曲線913、914、915得知，本發明所提出之濾波裝置100或等效總成電路800有效抑制共模雜訊的頻寬區間極為寬廣，如此以降低共模雜訊干擾到差模訊號傳輸的機會。
又，對於差模訊號而言，不論模擬結果或實際應用量測之結果，差模訊號之曲線(Sdd21_simu)911或曲線(Sdd21_meas)912接近於0db且傳輸於任何頻率區間其插入損耗|Sdd21|始終低於-3db以下。所以在本發明濾波裝置100之中建置一用以抑制共模雜訊之槽狀式接地結構200，差模訊號之傳輸不會顯著產生訊號衰減之情況，將可維持一較佳的傳輸品質。
請參閱第24圖，為本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置進行模態轉換之波形圖。如圖所示，本發明設置有一槽狀式接地結構200之濾波裝置100經由模態轉換程序將可轉換出一模態轉換曲線(Scd21_meas (F))921，而一未設置有槽狀式接地結構200之參考裝置(例如：係由一基板10、一未蝕刻槽狀式接地結構之接地面11及一對差動訊號線30所組成)經由模態轉換程序將可轉換出另一模態轉換曲線(Scd21_meas (R))922。
本發明濾波裝置100所轉換出之模態轉換曲線(Scd21_meas (F))921，其插入損耗|Scd21|將會低於-25 dB以下，並且相較於參考裝置所轉換出之模態轉換曲線(Scd21_meas (R))922，其插入損耗|Scd21|也未產生明顯增加的情況。
由此可見，本發明濾波裝置100利用槽狀式接地結構200所建構出的差動傳輸線結構兼具有一較佳的結構對稱性，致使以避免發生部分的差模訊號轉換成共模雜訊而導致差模訊號之訊號衰減或部分的共模訊號轉換成差模訊號而干擾到差模訊號之傳輸。
請參閱第25圖，為本發明濾波裝置之共模雜訊輸出電壓之波形圖。如圖所示，參考裝置之共模雜訊電壓曲線931之峰對峰輸出電壓振幅為500 mv。相對的，本發明濾波裝置100之共模雜訊電壓曲線932之峰對峰輸出電壓振幅僅為181 mv而已。
請參閱第26圖及第27圖，分別為參考裝置及本發明濾波裝置進行差模訊號量測之眼圖。如第26圖所示，參考裝置之差模訊號眼圖之眼高及眼寬分別是676 mv及183 ps。相對的，如第27圖所示，本發明濾波裝置100之眼高及眼寬分別是676 mv及181 ps，兩裝置的眼圖開口程度幾乎相近。由此證明，濾波裝置100增設此槽狀式接地結構200，對於原本差模訊號之傳輸品質並不會受到任何影響。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
100．．．濾波裝置
10．．．基板
11．．．接地面
111．．．金屬墊
112．．．連接部
200．．．槽狀式接地結構
201．．．槽狀式接地結構
202．．．槽狀式接地結構
203．．．槽狀式接地結構
204．．．槽狀式接地結構
205．．．槽狀式接地結構
206．．．槽狀式接地結構
2001．．．第一槽狀式區域
2002．．．第二槽狀式區域
210．．．連接區段
211．．．第一區段
212．．．第二區段
213．．．第三區段
214．．．第四區段
215．．．第五區段
216．．．第六區段
220．．．連接區段
221．．．第一區段
222．．．第二區段
223．．．第三區段
224．．．第四區段
225．．．第五區段
226．．．第六區段
231．．．第一區段
232．．．第二區段
30．．．差動訊號線
301．．．中心線
305．．．訊號輸入端
306．．．訊號輸出端
31．．．第一線段
311．．．蜿蜒部
32．．．第二線段
321．．．蜿蜒部
33．．．第三線段
500．．．濾波裝置
501．．．濾波裝置
502．．．濾波裝置
503．．．濾波裝置
504．．．濾波裝置
511．．．第一基板
512．．．第二基板
513．．．第三基板
514．．．第四基板
521．．．第一接地面
5210．．．第一槽狀式接地結構
522．．．第二接地面
5220．．．第二槽狀式接地結構
53．．．第一導電貫孔
531．．．第一連接墊
532．．．第二連接墊
54．．．第二導電貫孔
541．．．第三連接墊
542．．．第四連接墊
800．．．等效總成電路
801．．．訊號輸入端
802．．．訊號輸出端
811．．．第一主傳輸線
812．．．第一副傳輸線
821．．．第二主傳輸線
822．．．第二副傳輸線
831．．．第三主傳輸線
832．．．第三副傳輸線
84．．．第一電感
841．．．第一互感
842．．．第二互感
85．．．第二電感
861．．．第四主傳輸線
862．．．第四副傳輸線
863．．．第三電感
871．．．第五主傳輸線
872．．．第五副傳輸線
873．．．第四電感
874．．．第五電感
875．．．第三互感
911．．．差模插入損耗曲線
912．．．差模插入損耗曲線
913．．．共模插入損耗曲線
914．．．共模插入損耗曲線
915．．．共模插入損耗曲線
921．．．模態轉換曲線
922．．．模態轉換曲線
931．．．共模雜訊電壓曲線
932．．．共模雜訊電壓曲線
T1
．．．第一等效傳輸線模型
T2
．．．第二等效傳輸線模型
T3
．．．第三等效傳輸線模型
Todd
．．．奇模等效傳輸線模型
Teven
．．．偶模等效傳輸線模型
第１圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置一較佳實施例之結構立體圖。
第２圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置一較佳實施例之結構俯視透視圖。
第３圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第４圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第５圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第６圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第７圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第８圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第９圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第10圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構立體圖。
第11圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖面圖。
第12圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第13圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構底視透視圖。
第14圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構底視透視圖。
第15圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第16圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第17圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第18圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第19圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第20圖︰本發明濾波裝置的等效總成電路一較佳實施例之電路結構示意圖。
第21圖︰本發明第20圖等效總成電路之奇模等效電路之電路結構示意圖。
第22圖︰本發明第20圖等效總成電路之偶模等效電路之電路結構示意圖。
第23圖︰本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置及其等效總成電路進行差模及共模全波模擬及量測之波形圖。
第24圖︰本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置進行模態轉換之波形圖。
第25圖︰本發明濾波裝置之共模雜訊輸出電壓之波形圖。
第26圖︰參考裝置進行差模訊號量測之眼圖。
第27圖︰本發明濾波裝置進行差模訊號量測之眼圖。
第２圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置一較佳實施例之結構俯視透視圖。
第３圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第４圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第５圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第６圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第７圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第８圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第９圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第10圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構立體圖。
第11圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖面圖。
第12圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第13圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構底視透視圖。
第14圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構底視透視圖。
第15圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第16圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第17圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第18圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構剖視圖。
第19圖︰本發明具有槽狀式接地結構之濾波裝置又一實施例之結構俯視透視圖。
第20圖︰本發明濾波裝置的等效總成電路一較佳實施例之電路結構示意圖。
第21圖︰本發明第20圖等效總成電路之奇模等效電路之電路結構示意圖。
第22圖︰本發明第20圖等效總成電路之偶模等效電路之電路結構示意圖。
第23圖︰本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置及其等效總成電路進行差模及共模全波模擬及量測之波形圖。
第24圖︰本發明對於槽狀式接地結構之濾波裝置進行模態轉換之波形圖。
第25圖︰本發明濾波裝置之共模雜訊輸出電壓之波形圖。
第26圖︰參考裝置進行差模訊號量測之眼圖。
第27圖︰本發明濾波裝置進行差模訊號量測之眼圖。
200．．．槽狀式接地結構
210．．．連接區段
211．．．第一區段
212．．．第二區段
213．．．第三區段
214．．．第四區段
30．．．差動訊號線
301．．．中心線
311．．．蜿蜒部
Claims (13)
- 一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一基板；一第二基板；一第一接地面，設置於第一基板與第二基板之間，包括有一第一槽狀式接地結構；及一對差動訊號線，兩差動訊號線相互對稱，分別包括一第一線段及一第二線段，第一線段係以水平方向設置在第一基板之之上表面，第二線段係以水平方向設置在第二基板之下表面，第一線段及第二線段分別與第一槽狀式接地結構進行電磁耦合；其中，第一線段經由一垂直方向設置之第一導電貫孔以電性連接第二線段，第一導電貫孔將貫穿第一基板、第一接地面及第二基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之濾波裝置，其中該第一接地面與該第二基板之間尚設置一第三基板及一第二接地面，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構，該第一導電貫孔進一步貫穿該第三基板及該第二接地面，則該第二線段經由該貫穿該第一基板、該第一接地面、該第三基板、該第二接地面及該第二基板之第一導電貫孔以電性連接該第一線段。
- 如申請專利範圍第2項所述之濾波裝置，其中在該第一接地面及該第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出該第一槽狀式接地結構及該第二槽狀式接地結構，其中該第一槽狀式接地結構與該第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之濾波裝置，其中該對差動訊號 線中之該對第一線段及/或該對第二線段分別具有一對相互對稱之蜿蜒部。
- 如申請專利範圍第1項所述之濾波裝置，其中在該對差動訊號線之該第二線段下方處尚設置一第三基板及一第二接地面，第二接地面包括一第二槽狀式接地結構。
- 如申請專利範圍第5項所述之濾波裝置，其中在該第一接地面及該第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出該第一槽狀式接地結構及該第二槽狀式接地結構，其中該第一槽狀式接地結構與該第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之濾波裝置，其中在該對差動訊號線之該第二線段下方處尚設置一第三基板、一第二接地面及一第四基板，該第二接地面包括一第二槽狀式接地結構，再者，該對差動訊號線尚包括一第三線段，該第三線段係以水平方向設置於該第四基板之下表面，該第二線段經由一貫穿該第三基板、該第二接地面及該第四基板之第二導電貫孔以電性連接該第三線段。
- 如申請專利範圍第7項所述之濾波裝置，其中在該第一接地面及該第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出該第一槽狀式接地結構及該第二槽狀式接地結構，其中該第一槽狀式接地結構與該第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
- 如申請專利範圍第7項所述之濾波裝置，其中該對差動訊號線中之該對第一線段、該對第二線段及/或該對第三線段分別具有一對相互對稱之蜿蜒部。
- 一種具有槽狀式接地結構之濾波裝置，其裝置將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括： 一第一基板；一對差動訊號線，兩差動訊號線相互對稱，分別包括一第一線段及一第二線段，第一線段係以水平方向設置在第一基板之上表面，第二線段係以水平方向設置在第一基板之下表面，第一線段經由一垂直方向設置之第一導電貫孔以電性連接第二線段，第一導電貫孔將貫穿第一基板；一第二基板，設置於第一線段之上方處；一第三基板，設置於第二線段之下方處；一第一接地面，設置於第二基板之上表面，包括有一第一槽狀式接地結構，第一線段與第一槽狀式接地結構電磁耦合；及一第二接地面，設置於第三基板之下表面，包括有一第二槽狀式接地結構，第二線段與第二槽狀式接地結構電磁耦合。
- 如申請專利範圍第10項所述之濾波裝置，其中在該第一接地面及該第二接地面上執行一蝕刻程序以蝕刻出該第一槽狀式接地結構及該第二槽狀式接地結構，其中該第一槽狀式接地結構與該第二槽狀式接地結構具有相同的蝕刻形狀或不同的蝕刻形狀。
- 一種濾波裝置之等效總成電路，濾波裝置包括一基板，基板之上表面設置一對差動訊號線而下表面設置一接地面，接地面蝕刻出一槽狀式接地結構，槽狀式接地結構包括一金屬墊、一連接部、兩第一槽狀式區域及兩第二槽狀式區域，兩第一槽狀式區域及兩第二槽狀式區域將環繞於金屬墊四周，金屬墊透過連接部連接至外圍之接地面，其等效總成電路將用以抑制傳輸差模訊號時所產生的共模雜訊，包括：一第一等效傳輸線模型，由該對差動訊號線與金屬墊耦合產生，包括兩第一主傳輸線及一第一副傳輸線，其中，各第 一主傳輸線之其中一埠分別連接一訊號輸入端而另一埠分別透過一第一電感以連接一訊號輸出端，第一副傳輸線透過連接一第二電感進行接地；兩第二等效傳輸線模型，由金屬墊分別與分佈在兩第一槽狀式區域旁之接地面耦合產生，各第二等效傳輸線模型分別包括一第二主傳輸線及一第二副傳輸線，其中，各第二主傳輸線之其中一埠直接接地；及兩第三等效傳輸線模型，由金屬墊分別與分佈在兩第二槽狀式區域旁之接地面耦合產生，各第三等效傳輸線模型分別包括一第三主傳輸線及一第三副傳輸線，其中，各第二主傳輸線之另一埠透過連接對應的第三主傳輸線進行接地，各第二副傳輸線之其中一埠分別連接第一副傳輸線之其中一埠而另一埠透過連接對應的第三副傳輸線而與第一副傳輸線之另一埠連接一起，則各第二副傳輸線及其對應串接的各第三副傳輸線將與第一副傳輸線進行並聯。
- 如申請專利範圍第12項所述之等效總成電路，其中該兩第一電感之間產生一第一互感，而該兩第一電感分別與該第二電感產生一第二互感。
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