多層片式EMI濾波器的研制.pdf

1、多層片式EMI濾波器是一種基于低溫共燒鐵氧體技術（LTCF）的新型濾波器，應用于電磁兼容領域，具有小型化、輕便化和寬頻帶特點，在通信、汽車、數(shù)字化家電等產品中已得到廣泛應用。
　　目前LTCF（low temperature Co-fired ferrit）技術已經成為實現(xiàn)無源元件(包括電感、濾波器和變壓器等)集成的關鍵的技術。借助LTCF技術，很多新型結構的無源元件已研制出來，因其具有眾多優(yōu)點而滿足了現(xiàn)代電子系統(tǒng)數(shù)字化和SMT(

2、表面組裝)的發(fā)展趨勢。并已經廣泛應用于無線通信設備中。同時低溫共燒鐵氧體（LTCF）技術作為共性技術必然是MCM（微電子組裝）等模塊技術的基礎。
　　本文論述的多層片式 EMI(Electro Magnetic Interference)濾波器的研制技術是在傳統(tǒng)濾波器理論的基礎上，建立等效電路、通過采用HFSS電磁仿真的方法，在研究構成濾波器的基本無源元件電感（多層螺旋形）和電容（多層垂直交叉型）的基礎上對多層片式濾波器設計展開研

3、究。對LTCF多層濾波器三維結構模型進行仿真模擬。主要研究內容：
　　1.結合經典的集總參數(shù)元件網絡綜合法和分布參數(shù)傳輸線理論，給出了新型LTCF多層濾波器的設計方法和原理。另外，研究了不同設計參數(shù)對它們的電特性和物理特性的影響，得出了一系列對今后設計有參考價值的規(guī)律。如發(fā)現(xiàn)LTCF多層三維結構更有利于減小元件面積和提高電性能。
　　2.分別設計出電感值為0.2μH的三維螺旋電感和容量為20nF的電容，它們都具有較高的品質因

4、素。利用HFSS進行EMI濾波器的模型分析，發(fā)現(xiàn)關鍵是建立電感互連結構的模型，根據經典理論，得出理想狀態(tài)下互連線的模型，使用HFSS里的參數(shù)掃描功能將三個參數(shù)狀態(tài)優(yōu)化，得出最佳設計結果。
　　3.利用LTCF工藝設計和制作出多層片式EMI濾波器，該EMI濾波器的目標是，工作頻率在10MHz~1GHz，在該工作頻率抑制度為15dB～40dB。該片式濾波器三維結構為5.8×3.2×2.0㎜，總共由10層電路層構成。本文提出了LTCF多

5、層片式濾波器完整的設計方法和工藝技術路線。
　　利用上述研究成果，本文應用多層片式EMI濾波器的設計方法和ANSOFT—HFSS設計軟件，完成了多層片式EMI濾波器的研制.其測試數(shù)據是：耐壓200VDc／1min；絕緣1000MΩ；抑制度（頻率）17.9dB(10 MHz)、24.5dB(20 MHz)、47.5dB(100 MHz)、45.3dB(1GHz)，電流2A(DC)。測量數(shù)據與仿真結果的吻合驗證了設計和實現(xiàn)方法的正確性