[发明专利]共模滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种共模滤波器，尤其涉及一种如下的共模滤波器，使传输超高速差动线路的所需要的超高速差动信号被传输的同时隔断不需要的共模噪音，以避免引起电磁干扰。

背景技术

电子设备中，噪音是一种有害现象，因此现有技术中提出了很多用于消除噪音的方案。

尤其是在最近出现的高速串行传输（serial transmission）技术中，由于传送速度达到了GHz频率范围，速度更快，波长变短，因此使得该波长与电路布线（circuit pattern）长度的整数倍相一致的概率变高，为此，以电路布线作为天线向空间放射信号，从而产生了电磁放射噪音的问题。

另外，在高速串行传输中，大多数情况下使用的是差动线路，因此电磁场结合于差动线路之间，难以向外部放射。

然而，差动线路的轻微的不对称性以及IC中的轻微的相位移动等导致产生了共模噪音，该共模噪音在差动线路之间以同相信号形式传播，由于不存在差动线路之间的结合故而易于向外部放射，由此容易形成电磁放射噪音。

因此，在使用差动线路的高速串行传输的技术领域中，解决共模噪音的方法是必不可少，而常见的消除共模噪音的方式多是使用共模扼流圈。

此种技术方案的公知示例可参见日本专利特开2004-266634号公报（专利文献1），该专利涉及普通模式信号的频率频带下限为2MHz的技术方案；还可参见日本专利特开2000-58343号公报（专利文献2），该专利中以在环形核心上缠绕线路的方式来形成差动信号传输用共模扼流圈。

不过，理想的共模扼流圈是如图11的等价电路所示，是通过如下两个部分来形成传输线路的，其一是在磁性体磁芯上卷绕形成的结合系数接近于“1”的一对线圈，另一个是将输入输出之间的线间容量尽量抑制得较低以作为线圈间容量，该结构可管理其特性阻抗。

在该共模扼流圈中，对于共模噪音而言，可让插入在差动线路上的等价电感器构成一个较大值，如图12中符号Scc21所示的特性那样可实现阻止共模噪音通过的作用。

另一方面来说，共模扼流圈对于差动信号（普通模式信号）来说其电感器接近于零，而且其与线路间容量相组合可形成低损失传输线路，实现了如图12中符号Sdd21所示的特性，所以能以较低差动信号损失来实现信号通过。

这样理想的共模扼流圈实际上难以在现有条件下实现工业生产化，因此在图12中将频带设定为15GHz，用于与本发明效果进行比较用的。

 

现有技术

专利文献1：特开2004-266634号公报

专利文献2：特开2000-58343号公报。

 发明内容

技术问题

然而，上述共模扼流圈相对于共模噪音而言具有较大的电感即具有很高的串联阻抗，可隔断该共模噪音，所以就共模噪音而言，从输入端子一侧来看该输入端子的内部接近于终端开放的状态，所以输入端子处所施加的共模噪音在输入端子部处展示出与终端开放线路相同的信号应答。

因此，在输入端子处所施加的共模噪音与其被反射而得到的反射共模噪音相叠加，使得输入端子处的共模噪音的峰值电压很容易变高。

输入端子部为了连接方便，需以露出的方式与电子设备进行实际安装，难于进行保护（shield），因此其中容易产生电磁放射，这也是产生电磁干扰的重要原因，所以在该输入端子部处最好能够避免共模噪音的峰值电压变高。

本发明的发明人已在特开2009-220549号专利中提出了一种可将反射共模噪音在时间上分散的共模滤波器。利用该共模滤波器虽然能够将反射共模噪音的峰值电压抑制得很低，但是需要能够更进一步找到一种可消除该反射共模噪音的电能的结构，这就是本发明所要解决的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题提出了如下一种方案，其目的在于提供一种难于产生电磁干扰的共模滤波器，从而可在超高速差动线路中确保超高速差动信号的传输，消除反射共模噪音的电能。

技术方案