專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能能量調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種多功能能量調(diào)節(jié)器，它具有結(jié)構(gòu)上共享的中心傳傳導(dǎo)極，可以隨著差分電極彼此相對(duì)的操作按照反相或充電方式同時(shí)與帶電和成對(duì)的上述差分電極相互配合。
當(dāng)今生產(chǎn)的主要電子設(shè)備包括用來(lái)執(zhí)行高速功能的小型有源部件和電路，并且利用高速電氣互連在關(guān)鍵性部件之間傳送功率和數(shù)據(jù)。這些部件很容易寄生由出現(xiàn)在服務(wù)于或是利用這些系統(tǒng)的電路中的電磁干擾和電壓瞬變所產(chǎn)生的電能。電壓瞬變會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷或破壞這種微型電子部件，或者是通過(guò)接觸使電子設(shè)備失效，往往需要昂貴的維修和/或高成本的更換。
EMI，RFI及電容和電感寄生形式的電氣干擾會(huì)從諸如無(wú)線電廣播天線或其它電磁波發(fā)生器上產(chǎn)生并感應(yīng)到電路和部件中。電路也會(huì)產(chǎn)生EMI，因而就需要對(duì)EMI進(jìn)行屏蔽。在電纜和電路板軌跡上往往會(huì)產(chǎn)生差分和共模電流。在許多情況下，這些導(dǎo)體發(fā)射的場(chǎng)的作用就象是天線。為了防止干擾到對(duì)有害噪聲敏感的其它電路，有必要控制這些傳導(dǎo)/輻射。工作的設(shè)備還會(huì)產(chǎn)生向電路耦合能量的其它干擾源，可能會(huì)產(chǎn)生明顯的干擾。為了滿足國(guó)際間輻射和/或敏感性的要求，必須要消除這種干擾。
雷電會(huì)在電力線上感應(yīng)出瞬變電壓，在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很高的電位。與此類(lèi)似，電磁脈沖(EMP)也會(huì)產(chǎn)生大電壓尖峰，在一個(gè)寬頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生快速上升時(shí)間脈沖，對(duì)大多數(shù)電子器件有害。其它來(lái)源的大電壓瞬變和接地電位變化造成的接地環(huán)路干擾也會(huì)破壞電力系統(tǒng)。現(xiàn)有的保護(hù)措施在單個(gè)集成封裝中無(wú)法提供充分的保護(hù)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)設(shè)計(jì)出了各種濾波器和浪涌抑制電路結(jié)構(gòu)。在本文所參考的美國(guó)專(zhuān)利US5,142,430號(hào)中描述了現(xiàn)有技術(shù)中各種發(fā)明的細(xì)節(jié)。
′430專(zhuān)利本身涉及到電力線濾波器和浪涌保護(hù)電路部件及其電路，用來(lái)為電氣設(shè)備構(gòu)成一個(gè)保護(hù)器件。這些電路部件包括具有諸如可變電阻或電容特性等理想電特性的晶片或盤(pán)狀材料。在盤(pán)的表面上具有電極圖形和隔離帶，還配有在內(nèi)部形成的孔，以便以一種簡(jiǎn)單和有效的方式用電路將這些部件連接到系統(tǒng)中的導(dǎo)體上。電極圖形相互配合形成公共電極，將材料夾在中間。′430專(zhuān)利主要是用于成對(duì)線路的濾波。電力系統(tǒng)只能承受十余年的短產(chǎn)品壽命周期。前兩年剛剛建成的系統(tǒng)對(duì)于同類(lèi)設(shè)備的第三或第四代產(chǎn)品就已經(jīng)過(guò)時(shí)了。因此，構(gòu)筑這些系統(tǒng)的部件和電路需要及時(shí)升級(jí)。
計(jì)算機(jī)或其它電子系統(tǒng)的性能往往受到其速度最慢的有源元件的限制。直至最近，諸如微處理器和存儲(chǔ)器部件等這些元件仍然控制著總體系統(tǒng)的特殊功能和計(jì)算。然而，隨著微處理器，存儲(chǔ)器部件及其數(shù)據(jù)的最新發(fā)展，主要的問(wèn)題是要以降低的單位成本為用戶(hù)提供更強(qiáng)的處理能力和速度。因此，如何調(diào)節(jié)輸送給電器件的能量的工程問(wèn)題已經(jīng)構(gòu)成了成本和技術(shù)上的困難。從1980年代起到2000年末，主流微處理器的典型工作頻率已經(jīng)從5MHz(每秒百萬(wàn)次)提高了大約240倍，達(dá)到了大約1200MHz+。當(dāng)今的處理器速度已經(jīng)趕上了超高速RAM結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用。這些突破已經(jīng)使整體系統(tǒng)速度超過(guò)了1GHz大關(guān)。在同一時(shí)期中，無(wú)源部件技術(shù)卻沒(méi)有多大進(jìn)展，僅僅在組成和性能上略有改變。無(wú)源部件在設(shè)計(jì)上的進(jìn)步主要影響到部件尺寸縮小，離散部件電極層次的輕微修改，新型介質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，以及為縮短部件生產(chǎn)時(shí)間對(duì)制造業(yè)進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)。
過(guò)去，無(wú)源部件工程師是通過(guò)增加電路中的部件數(shù)量來(lái)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題。這種解決方式往往要增加電感和電阻，配合使用電容來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波和去耦。
然而，不容忽視的是，單個(gè)無(wú)源部件和許多無(wú)源部件網(wǎng)絡(luò)在線路調(diào)節(jié)能力上都存在一種主要的限制。這一限制對(duì)計(jì)算機(jī)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和成長(zhǎng)是一個(gè)障礙，并且為+GHz速度系統(tǒng)留下了最后一個(gè)遺留問(wèn)題。對(duì)高速系統(tǒng)性能的這一限制集中體現(xiàn)在為處理器，存儲(chǔ)器技術(shù)和位于特定的電子系統(tǒng)外部的那些系統(tǒng)提供和調(diào)節(jié)能量及數(shù)據(jù)信號(hào)的支持性無(wú)源部件所形成的限制。
根據(jù)專(zhuān)業(yè)OEM對(duì)高速處理器&新式存儲(chǔ)器組合的新產(chǎn)品推廣應(yīng)用所出現(xiàn)的近來(lái)的系統(tǒng)故障的史料記載，提高微處理器和存儲(chǔ)器組合的速度已經(jīng)帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)今的無(wú)源部件技術(shù)是造成許多故障和延遲的根源。其原因在于單個(gè)無(wú)源部件的工作頻率通常有一個(gè)5到250MHz的物理線調(diào)節(jié)限度。許多零件的高頻都需要諸如離散L-C-R，L-C，R-C網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源元件組合來(lái)整形或控制提供給系統(tǒng)負(fù)載的能量。在200MHz以上的頻率段，現(xiàn)有技術(shù)的離散L-C-R，L-C，R-C網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始出現(xiàn)傳輸線甚至類(lèi)似于微波特征的特性，不能提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)初衷所要求的集中電容，電阻或電感。微處理器，時(shí)鐘，供電總線和存儲(chǔ)器系統(tǒng)及其支持性無(wú)源元件之間的這種性能差異會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。
另外，在高頻段，作為電氣上互補(bǔ)的元件的能量路徑往往是接地或成對(duì)的，或者是電和磁的元件必須要協(xié)調(diào)一致和平衡地工作。這種平衡所面臨的障礙在于由同一生產(chǎn)部門(mén)制造的兩個(gè)離散電容器很容易出現(xiàn)范圍在15％-25％之間的電容變化。盡管有可能在離散單位之間獲得10％以下的個(gè)別電容變化，為挽回用于測(cè)試，大量產(chǎn)品的手工分揀，以及為了按差分信號(hào)的要求生產(chǎn)減少個(gè)體差異的這些器件而用于特殊介質(zhì)和制造技術(shù)等等的成本，必然要賣(mài)出更高的價(jià)錢(qián)。因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本申請(qǐng)人提出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述原因，需要有一種多功能電子部件，與單一功能的現(xiàn)有技術(shù)部件或復(fù)雜無(wú)源網(wǎng)絡(luò)相比，它能夠在寬頻率范圍內(nèi)工作。理想的這種部件應(yīng)該能在1GHz以上有效工作，同時(shí)為有源部件提供能量去耦并且為有源電路維持恒定的電壓電位。這種新式部件還能夠減少或抑制在電子電路中流動(dòng)的差分和共模電流所產(chǎn)生的有害電磁輻射。在連接到電路中并且起用時(shí)，采取多層實(shí)施例和與介質(zhì)無(wú)關(guān)的無(wú)源結(jié)構(gòu)的一種多功能電子部件能夠提供同步線調(diào)節(jié)等功能，但是不只用于上述的需要。這些需要包括電源到負(fù)載或負(fù)載到電源的去耦，差分和共模濾波，抑制寄生，以及在利用外部傳導(dǎo)區(qū)域或路徑時(shí)對(duì)一個(gè)集成封裝的浪涌保護(hù)。本發(fā)明可以用來(lái)保護(hù)電子電路和有源電子部件防止電磁場(chǎng)干擾(EMI)，過(guò)電壓，并且防止分布在電路中和來(lái)自本發(fā)明本身的電磁輻射。另外，本發(fā)明利用內(nèi)部包括的差分傳導(dǎo)元件在帶電電路的工作中減少或避免從主機(jī)電路上耦合回來(lái)的有害寄生。具體地說(shuō)，本發(fā)明提出，采取正確的布局技術(shù)并且連接到電路中，系統(tǒng)就能利用帶電物理結(jié)構(gòu)來(lái)抑制有害的電磁干擾，無(wú)論這些輻射是從其它來(lái)源接收的還是在本發(fā)明及其電子電路內(nèi)部產(chǎn)生的，這些輻射有可能產(chǎn)生差分和共模電流，作為寄生分布在主機(jī)電路中。
另外，由于多功能能量調(diào)節(jié)器在物理上具有集成，電容屏蔽的傳傳導(dǎo)極結(jié)構(gòu)，在制造中使用單獨(dú)的電極材料和/或單獨(dú)的介質(zhì)材料成分不會(huì)限制本發(fā)明的具體形狀和本文中僅僅描述了幾個(gè)例子的本發(fā)明可能提供的多種實(shí)施例的尺寸。
由于當(dāng)今電子工業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)性，為了在眾多電子產(chǎn)品中采用，這種多功能能量調(diào)節(jié)器/浪涌保護(hù)器必須做到廉價(jià)，小型化，低成本和高度集成。理想的要求是應(yīng)該能隨便增加離散無(wú)源部件來(lái)實(shí)現(xiàn)必要的濾波和/或線路調(diào)節(jié)，而現(xiàn)有技術(shù)的部件做不到。
本發(fā)明的主要目的是提供一種便于制造，調(diào)試的多功能電子部件，能夠防止或抑制在成對(duì)能量路徑中產(chǎn)生的成分和共模電流造成的電磁輻射。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠大批量生產(chǎn)和調(diào)試的保護(hù)性電路裝置，在一個(gè)部件封裝中可以包括一或多個(gè)保護(hù)電路，可用于對(duì)抗電壓瞬變，過(guò)電壓和散布的寄生電磁干擾。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種離散的多功能電子部件，它在連接到外部傳導(dǎo)路徑或表面上時(shí)能夠在寬頻率范圍內(nèi)有效地工作，并且能在為各部分電路維持恒定的電壓電位的同時(shí)為有源電路部件提供能量去耦。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種阻塞電路，利用與外部導(dǎo)體表面或接地面積組合的原有接地由成對(duì)的差分導(dǎo)體提供額外的能量路徑，用于衰減EMI和過(guò)電壓，而不需要將混合電子部件連接到最終的接地點(diǎn)上。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種單一器件，不需要采用按常規(guī)使用的特殊介質(zhì)就能在內(nèi)部電容器板之間獲得最小程度的電容變化。
本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)采用多個(gè)公共傳導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)的，它們結(jié)合并局部圍繞被一種材料隔開(kāi)的相應(yīng)的差分傳導(dǎo)電極板，并且展示出多種預(yù)定電氣特性中的任何一種或是一種組合。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)是這樣實(shí)現(xiàn)的，將一對(duì)導(dǎo)體耦合到被多個(gè)接合的公共傳導(dǎo)板局部包圍的一個(gè)區(qū)域或空間，并且有選擇地將外部導(dǎo)體或路徑耦合到差分電極板上。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在內(nèi)部板和/或傳導(dǎo)電極之間提供一種線路到線路和線路到接地電容或電感耦合，產(chǎn)生一種有效的差分和共模電磁干擾濾波和/或浪涌保護(hù)的狀態(tài)。另外，采用本發(fā)明的一種電路結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)由板構(gòu)成的線路調(diào)節(jié)電路部件。在板的一面上設(shè)有電極圖形，并且將電極表面用電路耦合到電路的導(dǎo)體上。電極圖形，采用的介質(zhì)材料和公共傳導(dǎo)板共同在用做導(dǎo)體的電極之間形成一個(gè)平衡(相等但相反)的電路結(jié)構(gòu)，由獨(dú)立的導(dǎo)體在導(dǎo)體和線路到接地之間形成線路到線路耦合的一個(gè)電氣部件。多功能能量調(diào)節(jié)器的特殊電氣效果是通過(guò)選擇電極板之間的材料并且使用接地屏蔽來(lái)確定的，有效地將電極板容納在所形成的一或多個(gè)Faraday式屏蔽盒中。如果選擇了一種特殊的介質(zhì)材料，所得的多功能能量調(diào)節(jié)器就主要是一種電容性結(jié)構(gòu)。介質(zhì)材料與電極板和公共傳導(dǎo)板相結(jié)合會(huì)組合成一種線路到線路電容器，它的電容值大約是組成本發(fā)明的連接并帶電的兩個(gè)線路到接地電容器的1/2。如果采用金屬氧化物可變電阻(MOV)材料，多功能能量調(diào)節(jié)器就會(huì)稱(chēng)為電容性多功能能量調(diào)節(jié)器，可以由MOV-型材料提供過(guò)電流和浪涌保護(hù)特性。公共傳導(dǎo)板和電極板同樣會(huì)形成線路到線路和線路到接地的電容板，在高瞬變電壓條件下提供可接受的差分和共模濾波。在這些條件下，基本上呈非線性電阻的MOV-型可變電阻材料被用來(lái)抑制高電壓瞬變，能夠有效地限制可能出現(xiàn)在導(dǎo)體之間的電壓。
在另一個(gè)實(shí)施例中，除了多功能能量調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)固有的電感之外還可以使用鐵氧體材料。和以往一樣用公共接地傳導(dǎo)和電極板構(gòu)成線路到線路和線路到接地電容板，用鐵氧體材料增加該結(jié)構(gòu)中的電感。
使用鐵氧體材料還能提供瞬變電壓保護(hù)，它在一定的電壓門(mén)限上可以傳導(dǎo)，將過(guò)度的瞬變電壓短路到公共傳導(dǎo)板上，有效地限制導(dǎo)體上的電壓。
為了展示本發(fā)明范圍內(nèi)的多功能能量調(diào)節(jié)器的多功能性和廣泛的用途，在本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上還提出了許多其他的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。


圖1表示本發(fā)明的多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)分解透視圖；圖1A表示圖1所示的多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的分解透視圖；圖2提供了一種電路示意圖，表示被放在一個(gè)大電氣系統(tǒng)中并且通電時(shí)的物理構(gòu)造；圖3A是將圖1的多功能能量調(diào)節(jié)器與現(xiàn)有技術(shù)的電容器組成的濾波器相比較的一種共模噪聲插入損失比較曲線，顯示了插入損失是信號(hào)頻率的函數(shù)；圖3B是將圖1的多功能能量調(diào)節(jié)器與現(xiàn)有技術(shù)的電容器組成的濾波器相比較的一種差分噪聲插入損失比較曲線，顯示了插入損失是信號(hào)頻率的函數(shù)；圖4是被用于連接器的一種多導(dǎo)體多功能能量調(diào)節(jié)器的分解透視圖；圖5A表示按照現(xiàn)有技術(shù)的一種多電容部件的示意圖；圖5B的示意圖表示圖4的多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)具體實(shí)施例；圖6A的透視圖表示多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)表面安裝芯片實(shí)施例，并且用圖6B表示它的分解透視圖；圖7是多功能能量調(diào)節(jié)器又一實(shí)施例構(gòu)成的個(gè)體薄膜板的分解透視圖；圖8A表示電動(dòng)機(jī)多功能能量調(diào)節(jié)器實(shí)施例的頂視圖；圖8B表示它的側(cè)視圖；圖8C表示其截面?zhèn)绕室晥D；而圖8D是圖8A所示的多功能能量調(diào)節(jié)器的具體實(shí)施例的一個(gè)示意圖；圖9A表示耦合到電動(dòng)機(jī)上的多功能能量調(diào)節(jié)器的頂視圖，而圖9B表示它的側(cè)剖面圖；圖9C是一個(gè)對(duì)數(shù)曲線，表示了在具有標(biāo)準(zhǔn)濾波器的電動(dòng)機(jī)和具有圖8A-D的差分和共模濾波器的電動(dòng)機(jī)中作為頻率函數(shù)的發(fā)射能級(jí)的比較；圖10A是通過(guò)多功能能量調(diào)節(jié)器的一種屏蔽絞線對(duì)饋送的頂視圖；圖10B是由通過(guò)多功能能量調(diào)節(jié)器的一種屏蔽絞線對(duì)饋送構(gòu)成的大致平行的元件的頂視圖；圖10C和圖10D是通過(guò)多功能能量調(diào)節(jié)器的一種屏蔽絞線對(duì)饋送的示意圖，用來(lái)表示差分噪聲消除；而圖10E和圖10F是通過(guò)多功能能量調(diào)節(jié)器的一種屏蔽絞線對(duì)饋送的示意圖，用來(lái)表示共模噪聲消除；圖11A、11B、11C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種旁路構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖12A、12B、12C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種直通構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖13A、13B、13C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種直通構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖14A、14B、14C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種跨接、直通構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖15A、15B、15C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種跨接、直通并附帶公共屏蔽絕緣體的構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖16A、16B、16C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種跨接、直通構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；
圖17A、17B、17C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種旁路并附帶公共屏蔽絕緣體的構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖18A、18B、18C表示構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器的一個(gè)變更實(shí)施例的公共傳導(dǎo)電極屏蔽板和差分電極板的一個(gè)頂視圖，按照本發(fā)明采取了一種旁路并附帶公共屏蔽絕緣體的構(gòu)造，還表示了這種多功能能量調(diào)節(jié)器的合成頂視圖和合成側(cè)剖視圖；圖19表示按照本發(fā)明的具有一個(gè)公共傳導(dǎo)板的Faraday屏蔽盒式結(jié)構(gòu)的頂視平面圖，表示對(duì)包括一個(gè)差分電極板的Faraday盒構(gòu)造的一個(gè)暴露部分的補(bǔ)償。
具體實(shí)施例方式
共模和差模能量的不同之處在于它們?cè)诓煌碾娐仿窂街袀鞑?。共模噪聲可能是由靜電感應(yīng)造成的，原因是傳導(dǎo)路徑和周?chē)碾娙莶幌嗟?。在兩條線上會(huì)形成同樣的噪聲電壓，并且/或是由電磁感應(yīng)的磁場(chǎng)造成的，磁場(chǎng)來(lái)自成對(duì)鏈接的傳導(dǎo)路徑，或是多條傳導(dǎo)路徑在成對(duì)傳導(dǎo)路徑上不等地帶有基本相同的噪聲電壓。噪聲能量會(huì)在導(dǎo)體的外層表面上傳播。差分噪聲往往是由帶電電路內(nèi)部的電壓不平衡造成的，干擾會(huì)使信號(hào)傳輸路徑一側(cè)的電位相對(duì)于另外一側(cè)發(fā)生變化。
為了降低，減少或抑制有害的噪聲，在本發(fā)明內(nèi)利用了建立在內(nèi)部的一條低阻抗路徑，本發(fā)明是將上述有害能量的一部分傳導(dǎo)接地，并且/或是(按照本發(fā)明)送到一個(gè)外部傳導(dǎo)區(qū)域或路徑上。這一路徑的一部分可以位于本發(fā)明的內(nèi)部，并且包括公共傳導(dǎo)板部分和或是由它們組成的結(jié)構(gòu)。公共傳導(dǎo)板或結(jié)構(gòu)及其所產(chǎn)生的延伸的外部傳導(dǎo)區(qū)域會(huì)使能量沿著這些傳導(dǎo)屏蔽路徑元件傳播到一個(gè)較大的位于外部的傳導(dǎo)區(qū)域，路徑或系統(tǒng)接地上，它主要位于處在內(nèi)部的公共傳導(dǎo)板區(qū)域或是作為本發(fā)明組成部分的屏蔽式結(jié)構(gòu)的外部。
從本發(fā)明的多個(gè)公共傳導(dǎo)路徑到本發(fā)明的多層實(shí)施例外部的路徑的可能的外部連接和/或附件可以用現(xiàn)有技術(shù)中公知的多種可能的工業(yè)化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。從公共傳導(dǎo)板或附件到傳導(dǎo)的屏蔽式結(jié)構(gòu)的此類(lèi)傳導(dǎo)附件是由這些接合的公共板部件組合而成的，并且在大多數(shù)情況下連接到差分傳導(dǎo)路徑，并連接到多功能能量調(diào)節(jié)器上，在包含電源，多功能能量調(diào)節(jié)器，傳導(dǎo)路徑和負(fù)載的帶電電路中提供一個(gè)縮短的整體噪聲電流環(huán)路面積。
當(dāng)本發(fā)明被連接到一個(gè)電路內(nèi)并且通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生至少兩個(gè)能量環(huán)路，這兩個(gè)環(huán)路是并聯(lián)的，但是處在中心公共傳導(dǎo)板或路徑相對(duì)的兩側(cè)。這些能量環(huán)路彼此間的相位相差180度，這樣，相反的能量就會(huì)抵銷(xiāo)，并且能減少或抑制噪聲。在較大的帶電電路內(nèi)部包含多功能能量調(diào)節(jié)器的一種帶電構(gòu)造還能在多功能能量調(diào)節(jié)器內(nèi)部提供多種可能的傳導(dǎo)路徑，可以用于從能源到負(fù)載傳送一部分能量。
由板元件組成的公共屏蔽傳導(dǎo)板和/或屏蔽式結(jié)構(gòu)的一部分在用于從能源或從負(fù)載傳播能量時(shí)，作為能源的返回路徑，在成對(duì)的差分傳導(dǎo)路徑的各部分之間具有獨(dú)立的短距離或環(huán)路面積，并且，在公共傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)或公共傳導(dǎo)板被用做能量傳播部分時(shí)，這一返回路徑可作為返回其(傳播的那部分能量)來(lái)源的一或多條返回路徑。
在連接到各自的外部導(dǎo)體或路徑上時(shí)，一部分環(huán)路面積位于多功能能量調(diào)節(jié)器的內(nèi)部，由介于其間的介質(zhì)材料提供差分傳導(dǎo)板或路徑與公共傳導(dǎo)板或路徑之間的距離。電路所傳播的一部分能量可以沿著多功能能量調(diào)節(jié)器的內(nèi)部遷移，并且從能源到負(fù)載遷移的一部分電路傳播能量與安裝有多功能能量調(diào)節(jié)器的電路內(nèi)部從負(fù)載返回能源的那部分電路傳播能量的遷移方向相反。
如上所述，相反傳播的能量被中心公共傳導(dǎo)屏蔽路徑隔開(kāi)，后者也被包含在Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)中，在所有多功能能量調(diào)節(jié)器內(nèi)部都隔著介質(zhì)。這一反向傳播能量能相對(duì)于Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)的靜電特性同時(shí)調(diào)節(jié)，如上所述在隔離的短路徑內(nèi)相互抵銷(xiāo)主要的磁場(chǎng)。
編組的公共傳導(dǎo)電極或路徑從物理上屏蔽了上述成對(duì)差分能量傳導(dǎo)板或是彼此間路徑的大部分面積，并且使近距離接近的這些差分傳導(dǎo)路徑在通電時(shí)在始終被公共屏蔽路徑隔開(kāi)的近距離上起相反的作用，以互補(bǔ)或協(xié)調(diào)的方式共同合作，在多功能能量調(diào)節(jié)器內(nèi)部提供有效的能量調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的調(diào)節(jié)器中，一部分電路能量在某一時(shí)間點(diǎn)上會(huì)在兩部分截然不同的公共傳導(dǎo)板區(qū)域之間沿著差分導(dǎo)體傳播，差分導(dǎo)體從各自的公共傳導(dǎo)板區(qū)域上被介質(zhì)隔開(kāi)，這部分能量是在帶電電路的工作中在多功能能量調(diào)節(jié)器內(nèi)部傳播的上述能量的一部分。
參見(jiàn)圖1，圖中表示了多功能能量調(diào)節(jié)器10的物理構(gòu)造的一個(gè)分解透視圖。多功能能量調(diào)節(jié)器10是由多個(gè)公共傳導(dǎo)板14構(gòu)成的，至少有兩個(gè)電極板16A和16B，每個(gè)電極板16被夾在兩個(gè)公共傳導(dǎo)板14之間。通過(guò)多個(gè)公共傳導(dǎo)板14和電極板16A和16B的絕緣孔18或耦合孔20設(shè)置至少一對(duì)導(dǎo)體12a和12b，讓導(dǎo)體12a和12b也被選擇連接到電極板16A和16B的耦合孔20。整個(gè)由傳導(dǎo)材料例如在最佳實(shí)施例或不同實(shí)施例中用金屬構(gòu)成的公共傳導(dǎo)板14可以是淀積在一個(gè)按照類(lèi)似于制造芯片電容的工藝制成的介質(zhì)疊片(未示出)上的傳導(dǎo)材料。通過(guò)各公共接地傳導(dǎo)板14設(shè)置至少一對(duì)絕緣孔18，讓導(dǎo)體12通過(guò)，同時(shí)又保持公共傳導(dǎo)板14和導(dǎo)體12之間的電絕緣。多個(gè)公共傳導(dǎo)板14可以選擇裝設(shè)按照預(yù)定的配合位置布置的緊固孔22，讓多個(gè)傳導(dǎo)板14彼此間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)緊固裝置例如是螺桿和螺釘緊密地耦合，或是在變更的實(shí)施例中(未示出)可以用類(lèi)似于制造芯片電容等等的工藝制造并接合成標(biāo)準(zhǔn)的彈片結(jié)構(gòu)。緊固孔22還可以用來(lái)將多功能能量調(diào)節(jié)器10固定到另一個(gè)非傳導(dǎo)或傳導(dǎo)面上，例如是固定到與電子器件多功能能量調(diào)節(jié)器10配合使用的一個(gè)外殼或底盤(pán)上。
電極板16A和16B與公共傳導(dǎo)板14的類(lèi)似之處在于它們是由傳導(dǎo)材料構(gòu)成的，或是在一個(gè)不同實(shí)施例中可以是淀積在一個(gè)按照類(lèi)似于制造芯片電容的工藝制成的介質(zhì)疊片(未示出)上的傳導(dǎo)材料，并且具有通過(guò)孔設(shè)置的導(dǎo)體12a和12b。與公共傳導(dǎo)板14不同，電極板16A和16B有選擇地電連接到兩個(gè)導(dǎo)體12之一。盡管如圖1所示的電極板16比公共傳導(dǎo)板14要小，但并不是必要的，它在這一構(gòu)造中是為了防止電極板16干擾緊固孔22的物理耦合裝置，并且在理想的情況下應(yīng)該能插入公共傳導(dǎo)板14內(nèi)部。
如圖1所示，導(dǎo)體12在位于導(dǎo)體12a和12b任一端上的箭頭所指的方向上提供一條供電流流動(dòng)的路徑。導(dǎo)體12a提供電信號(hào)的傳送路徑，而導(dǎo)體12b提供信號(hào)返回路徑。盡管只表示了一對(duì)導(dǎo)體12a和12b，發(fā)明人的意圖是用多功能能量調(diào)節(jié)器10為多對(duì)導(dǎo)體提供濾波，形成一種高密度多導(dǎo)體的多功能能量調(diào)節(jié)器。
構(gòu)成多功能能量調(diào)節(jié)器10的基本元件是材料28，它具有一或多種電特性并且以這樣一種方式包圍中心公共接地傳導(dǎo)板14，兩個(gè)電極板16A和16B，以及從兩個(gè)外側(cè)公共傳導(dǎo)板14之間通過(guò)的那部分導(dǎo)體12a和12b，將除了導(dǎo)體12a和12b與耦合孔20形成的連接之外的板和導(dǎo)體相互隔離。多功能能量調(diào)節(jié)器10的電特性是由選擇的材料28決定的。如果選擇介質(zhì)材料，多功能能量調(diào)節(jié)器10就主要具有電容特性。材料28還可以是金屬氧化物可變電阻材料，這樣就能提供電容和浪涌保護(hù)特性。也可以使用諸如鐵氧體和燒結(jié)多晶體等其他材料，鐵氧體材料可提供固有的電感連同浪涌保護(hù)特性，還能夠通過(guò)相互耦合抵銷(xiāo)作用改善共模噪聲消除。燒結(jié)多晶體材料可提供傳導(dǎo)，介質(zhì)和磁特性。燒結(jié)多晶體材料在美國(guó)專(zhuān)利US5,500,629中有具體的描述，可供本文參考。
可供使用的其他材料是合成的高磁導(dǎo)率鐵電材料和高磁導(dǎo)率鐵磁材料，在美國(guó)專(zhuān)利US5,512,196中有具體的描述，可供本文參考。這種鐵電-鐵磁合成材料可以做成緊湊的單一元件，它能異乎尋常地呈現(xiàn)電感和電容兩種特性，起到一個(gè)LC-型電濾波器的作用。這種元件的緊湊性，可塑造性和濾波作用有助于抑制電磁干擾。在一個(gè)實(shí)施例中，鐵電材料是鈦酸鋇，而鐵磁材料是諸如銅鋅鐵氧體等的一種鐵氧體材料。這種鐵電-鐵磁合成物的電容和電感特性具有衰減能力，它在高達(dá)1GHz的頻率上沒(méi)有改平的跡象。鐵電-鐵磁合成物的幾何構(gòu)造會(huì)明顯影響到采用這種合成物的電濾波器最終的電容和電感特性。在制造過(guò)程中可以對(duì)合成物進(jìn)行調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)變多功能能力調(diào)節(jié)器的特殊特性，對(duì)特定的應(yīng)用和環(huán)境產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃p。
以下要參照?qǐng)D1具體說(shuō)明公共傳導(dǎo)板14，電極板16A和16B，導(dǎo)體12a和12b及材料28。起點(diǎn)是中心公共接地傳導(dǎo)板14。中心板14具有成對(duì)的導(dǎo)體12a和12b，通過(guò)其各自的絕緣孔18維持公共接地傳導(dǎo)板14和兩個(gè)導(dǎo)體12a和12b之間的電絕緣。在中心公共接地傳導(dǎo)板14上、下的任意一側(cè)是電極板16A和16B，各自具有從中穿過(guò)的成對(duì)導(dǎo)體12a和12b。與中心公共接地傳導(dǎo)板14不同，僅有一個(gè)導(dǎo)體12a或12b是由一個(gè)絕緣孔18與各自的電極板16A或16B隔離的。成對(duì)導(dǎo)體12a或12b當(dāng)中的一個(gè)分別通過(guò)耦合孔20與相應(yīng)的電極板16A或16B形成電耦合。耦合孔20通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的連接例如是焊接，電阻適配，或是能夠提供牢固電連接的任何方法與成對(duì)導(dǎo)體12之一對(duì)接。為了使多功能能量調(diào)節(jié)器10正確工作，上電極板16A必須電耦合到相對(duì)的導(dǎo)體12a，而下電極板16B要電耦合到導(dǎo)體12b。多功能能量調(diào)節(jié)器10最好是包括多個(gè)外側(cè)公共傳導(dǎo)板14。當(dāng)多個(gè)公共傳導(dǎo)板14被電連接到一個(gè)外側(cè)邊沿傳導(dǎo)帶，傳導(dǎo)端子材料上或者是通過(guò)拉力支撐裝置或常用的焊接材料直接附著到較大的外部傳導(dǎo)面(未示出)上時(shí)，由這些外側(cè)公共傳導(dǎo)板14提供較大的傳導(dǎo)接地面和/或圖象面，傳導(dǎo)面14a和14b與不同的傳導(dǎo)板16A和16b和/或諸如12a和12b等多個(gè)導(dǎo)體中的任何一個(gè)都是物理上隔離的。將公共傳導(dǎo)板14連接到外部傳導(dǎo)區(qū)域有助于衰減電磁輻射，并且提供較大的表面面積來(lái)分散過(guò)電壓和浪涌。
將公共傳導(dǎo)板14連接到外部傳導(dǎo)區(qū)域有助于靜電抑制任何電感或雜散寄生，用不同的傳導(dǎo)板16A和16B和/或諸如12a和12b等多個(gè)不同導(dǎo)體中的任何一個(gè)來(lái)吸收輻射。
在公共板按上述方式彼此接合并且由編組的公共傳導(dǎo)板和較大的外部傳導(dǎo)區(qū)域或表面共同合作來(lái)抑制電磁輻射時(shí)主要采用Faraday盒式結(jié)構(gòu)，并且提供一個(gè)較大的傳導(dǎo)表面面積，用來(lái)分散過(guò)電壓和浪涌，并且同時(shí)利用Faraday盒式結(jié)構(gòu)來(lái)靜電抑制寄生和其他瞬變。這一點(diǎn)在多個(gè)公共傳導(dǎo)板用電路耦合到大地(未示出))時(shí)特別有用，但是依賴(lài)于在電路中采用本發(fā)明提供固有的接地。如上所述，插入并保持在公共傳導(dǎo)板14和兩個(gè)電極板16A和16B之間的材料28可以是具有不同電氣特性的一或多種材料。
圖1A表示多功能能量調(diào)節(jié)器10的一個(gè)變更實(shí)施例，它包括連接到多功能能量調(diào)節(jié)器10的耦合導(dǎo)體或電路板等附加裝置。多個(gè)公共傳導(dǎo)板14被電連接到一起，在每個(gè)傳導(dǎo)電極的出口共享一個(gè)單獨(dú)位于外側(cè)的邊沿傳導(dǎo)帶14a和/或14b(未示出)，并且隨后接合和/或連接到同一外部傳導(dǎo)面(未示出)上，當(dāng)本發(fā)明被置入一個(gè)大電路的一部分(未示出)并且?guī)щ姇r(shí)能夠保持一個(gè)電壓電位。這一電壓電位通過(guò)本實(shí)施例的帶14a和/或14b(未示出)和內(nèi)部公共傳導(dǎo)電極14以及實(shí)現(xiàn)連接所需的任何傳導(dǎo)元件與外部傳導(dǎo)表面區(qū)域共同合作而完成能量傳播。另外，每個(gè)差分電極板16A和16B分別具有自身的外側(cè)邊沿傳導(dǎo)帶或表面40a和40b。為了在電極板16A和16B與其各自的傳導(dǎo)帶40a和40b之間提供電連接，同時(shí)又要維持多功能能量調(diào)節(jié)器10的其他部分之間的電絕緣，各個(gè)電極板16被延長(zhǎng)了，并且其位置使電極板16A的延長(zhǎng)部分指向的方向與電極板16B指向的方向相反。電極板16的延長(zhǎng)部分還延伸到一定的距離，使延伸了附加距離的多個(gè)公共傳導(dǎo)板14被附加的材料28與外側(cè)邊沿傳導(dǎo)帶40a和40b隔離。各個(gè)帶14a和/或14b(未示出)與其相應(yīng)的板14之間的電連接是通過(guò)各個(gè)帶14a和14b(未示出)分別與其相應(yīng)的公共傳導(dǎo)或傳導(dǎo)電極板之間的物理接觸而實(shí)現(xiàn)的。
圖2表示一個(gè)電路示意圖，代表多功能能量調(diào)節(jié)器10的具體實(shí)施例被裝配到一個(gè)大電路中并且?guī)щ姇r(shí)的一個(gè)電路的帶電部分。線路到線路電容30是由電極板16A和16B構(gòu)成的，電極板16A被耦合到一對(duì)導(dǎo)體中的導(dǎo)體12a，另一個(gè)電極板16B被耦合到相對(duì)的導(dǎo)體12b，從而提供構(gòu)成一個(gè)電容所需的兩個(gè)平行板。中心公共接地傳導(dǎo)板14在本發(fā)明的所有實(shí)施例當(dāng)中是一個(gè)基礎(chǔ)元件，它與夾在外側(cè)的兩個(gè)公共傳導(dǎo)板14接合在一起形成固有的接地34和34b，表現(xiàn)為帶14和14B(未示出)被連接到較大的外部傳導(dǎo)區(qū)域34(未示出)，并且線路到線路電容30還可作為各個(gè)線路到接地電容32的兩個(gè)平行板之一。
各個(gè)線路到接地電容32所需的第二平行板是由對(duì)應(yīng)的電極板16B提供的。參照?qǐng)D1和圖2就能看出電容板的關(guān)系。用具有電氣特性的材料28將中心公共接地傳導(dǎo)板14與各個(gè)電極板16A或16B隔離，結(jié)果就形成了一個(gè)電容網(wǎng)絡(luò)，它具有在導(dǎo)體12a和12b之間延伸的一個(gè)共模旁路電容30，以及從各個(gè)導(dǎo)體12a和12b耦合到較大的外部傳導(dǎo)區(qū)域34上的線路到接地去耦電容32。
以下還要具體解釋較大的外部傳導(dǎo)區(qū)域34，但是從直覺(jué)上假設(shè)它與大地或電路接地是等效的。較大的外部傳導(dǎo)區(qū)域34可以與中心和附加公共傳導(dǎo)板14耦合，與上述中心板14結(jié)合形成一或多個(gè)電路上相連的公共傳導(dǎo)板14，并且能借助于現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)手段耦合到電路或大地，例如是焊接或安裝插入緊固孔22的螺釘，然后耦合到電氣設(shè)備的外殼或接地底盤(pán)(未示出)上。盡管這種多功能能量調(diào)節(jié)器10的作用相當(dāng)于耦合到大地或電路接地的固有接地34，這種多功能能量調(diào)節(jié)器10的物理構(gòu)造的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于取決于所需的能量條件，在某些具體應(yīng)用中不需要實(shí)際的接地連接。
參見(jiàn)圖1，圖中分別用順時(shí)針和逆時(shí)針通量場(chǎng)24和26演示了多功能能量調(diào)節(jié)器10的一個(gè)附加特征。各通量場(chǎng)的方向是采用安培定律并且用右手法則來(lái)確定和繪制的。為此可將兩手的拇指平行放置并且指向流經(jīng)導(dǎo)體12a或12b的電流的方向，如圖中導(dǎo)體各端的箭頭所示。如果拇指和電流指向同一方向，人手的其他手指彎曲的方向就代表通量場(chǎng)24和26的旋轉(zhuǎn)方向。由于導(dǎo)體12a和12b的位置是彼此相鄰的，并且還可以代表許多I/O和數(shù)據(jù)線路構(gòu)造中常見(jiàn)的一條以上的電流環(huán)路，進(jìn)入和離開(kāi)多功能能量調(diào)節(jié)器10的電流是彼此相反的，在近距離內(nèi)產(chǎn)生可以互相抵銷(xiāo)的相反的通量場(chǎng)24和26，并且施加在器件上的電感很小。隨著新式設(shè)備開(kāi)關(guān)速度的增加和快速的脈沖上升時(shí)間，會(huì)產(chǎn)生無(wú)法接受的電壓尖峰，只有低電感浪涌器件和網(wǎng)絡(luò)才能應(yīng)付，因此，低電感是新式I/O和高速數(shù)據(jù)線的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)中采用組合的離散部件相比，采用多功能能量調(diào)節(jié)器10在勞動(dòng)力密集的意義上也有明顯的作用，為制造業(yè)提供了一種便捷和低成本的方法。因?yàn)橹恍枰趯?dǎo)體12的任一端進(jìn)行連接就能為電路提供一個(gè)線路到線路電容，其值大約是對(duì)本實(shí)施例中在內(nèi)部形成的各線路到接地電容測(cè)得的電容值的1/2，這樣就為用戶(hù)提供了靈活性，并且在利用本發(fā)明制造較大的電氣系統(tǒng)時(shí)還能夠節(jié)省時(shí)間和空間。
圖3A表示對(duì)圖1A所示的多功能能量調(diào)節(jié)器10測(cè)量.20μF的線路到線路電容所測(cè)得的共模插入損失與物理尺寸和直徑大致相同的現(xiàn)有技術(shù)的通孔電容器50(未示出)的響應(yīng)所做的比較。曲線顯示出用.47μF電容值的現(xiàn)有技術(shù)電容器50構(gòu)成的線路到線路電容的性能與具有.20μF電容值的多功能能量調(diào)節(jié)器10相比之下的性能是不同的。如果將這兩個(gè)多功能能量調(diào)節(jié)器10和50都連接到外部傳導(dǎo)區(qū)域34，與電容器50相比，多功能能量調(diào)節(jié)器10在高達(dá)1200MHz頻率范圍內(nèi)顯示出明顯且差別很大的插入損失讀數(shù)(僅限于試驗(yàn)設(shè)備)。
圖3B表示對(duì)圖3A采用的同一個(gè)多功能能量調(diào)節(jié)器10測(cè)得的差模與圖3A中相同的現(xiàn)有技術(shù)的通孔電容器50(未示出)的響應(yīng)所做的比較。如果將這兩個(gè)多功能能量調(diào)節(jié)器10和現(xiàn)有技術(shù)電容器50都連接到外部傳導(dǎo)區(qū)域34，多功能能量調(diào)節(jié)器10在高達(dá)1200MHz頻率范圍內(nèi)顯示出明顯且差別很大的插入損失(僅限于試驗(yàn)設(shè)備)。
曲線3B表示用.47μF電容值構(gòu)成線路到接地電容的現(xiàn)有技術(shù)電容器50的讀數(shù)與多功能能量調(diào)節(jié)器10是不同的，后者的調(diào)節(jié)器10一側(cè)電容的線路到接地電容值是.40μF，并且大約是在圖3A的測(cè)試之前從多功能能量調(diào)節(jié)器10測(cè)得的線路到線路電容值.20μF的二倍。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是圖4中所示的差分和共模多導(dǎo)體濾波器110。濾波器110與圖1和圖1A的多功能能量調(diào)節(jié)器的類(lèi)似之處在于，它是由多個(gè)公共傳導(dǎo)板112和多個(gè)電極118a到118h構(gòu)成差模去耦電容和共模去耦電容的結(jié)構(gòu)，它們作用在圖4中沒(méi)有表示的多對(duì)導(dǎo)體上，但是與圖1和1A中所示的導(dǎo)體12a和12b類(lèi)似。如上文參照?qǐng)D1所示關(guān)于用于單對(duì)導(dǎo)體的多功能能量調(diào)節(jié)器所述，公共傳導(dǎo)板112，電極118和多個(gè)導(dǎo)體是由一種預(yù)選的材料122相互隔離的，材料122具有預(yù)定的電氣特性，例如是介質(zhì)材料，鐵氧體材料，MOV材料，和燒結(jié)多晶體材料。多個(gè)公共傳導(dǎo)板112各自具有多個(gè)供導(dǎo)體通過(guò)的絕緣孔114，同時(shí)又維持與各個(gè)各個(gè)傳導(dǎo)板112的電氣絕緣。為了容納多對(duì)導(dǎo)體，多功能能量調(diào)節(jié)器110必須采用對(duì)圖1和1A所示電極板的一種修改形式。
為了為各對(duì)導(dǎo)體提供多個(gè)獨(dú)立電極，采用了由包含理想電氣特性的一種材料122構(gòu)成的支撐材料116。支撐板116A是由印刷在板116B一側(cè)的多個(gè)電極118b，118c，118e和118h構(gòu)成的，每個(gè)電極有一個(gè)耦合孔120。支撐板116A也是由印刷在板116A一側(cè)的多個(gè)電極118a，118d，118f和118g構(gòu)成的。支撐板116A和116B被多個(gè)公共傳導(dǎo)板112隔開(kāi)并包圍，除傳導(dǎo)材料外的板112都是由材料122構(gòu)成的，以便在制造過(guò)程中用現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)手段將各個(gè)板合并或?qū)盈B和/或熔合到一起。也可以用現(xiàn)有技術(shù)制造工藝中公知的標(biāo)準(zhǔn)手段來(lái)增加或淀積上述的電極材料和絕緣結(jié)構(gòu)。
在制造中還要在板112的側(cè)面施加導(dǎo)電端子材料112D，至少用端子材料112D連接本發(fā)明的110的多個(gè)公共傳導(dǎo)板電極112A，112B，112C，用電路接合在一起構(gòu)成單一傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在置入電路并且通電時(shí)能夠共享通向外部傳導(dǎo)區(qū)域或表面(未示出)的同一條傳導(dǎo)路徑。成對(duì)的輸入導(dǎo)體在多功能能量調(diào)節(jié)器110內(nèi)具有各自的一個(gè)對(duì)應(yīng)的電極對(duì)。盡管圖中沒(méi)有表示，導(dǎo)體穿過(guò)公共傳導(dǎo)板112和各自的電極。通過(guò)選擇耦合孔120和絕緣孔114來(lái)實(shí)現(xiàn)連接或者是不連接。公共傳導(dǎo)板112配合著電極118a到118h執(zhí)行與圖1和1A中的電極板16A和16B大致相同的功能。
圖5表示現(xiàn)有技術(shù)的多電容部件和本發(fā)明的差分和共模多導(dǎo)體多功能能量調(diào)節(jié)器110的示意圖。圖5A是現(xiàn)有技術(shù)電容器陣列130的一個(gè)示意圖。形成多個(gè)電容器132并相互耦合為陣列130提供公共接地136，用開(kāi)路端子134將導(dǎo)體連接到各個(gè)電容器132。當(dāng)各個(gè)電容器132的開(kāi)路端子134用電路連接到單個(gè)導(dǎo)體上時(shí)，這些現(xiàn)有技術(shù)電容器陣列僅能對(duì)單個(gè)導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)共模去耦。
圖5B表示具有四個(gè)差分和共模濾波器銷(xiāo)對(duì)結(jié)構(gòu)的差分和共模多導(dǎo)體多功能能量調(diào)節(jié)器110的一個(gè)示意圖。延伸通過(guò)各對(duì)電極的水平線代表公共傳導(dǎo)板電極112A，112B和112C，用這些線包圍絕緣材料112a。絕緣材料112a被電耦合到公共傳導(dǎo)板電極112A，112B和112C以及側(cè)導(dǎo)電端子材料112D，提供一個(gè)被沒(méi)有導(dǎo)電材料的區(qū)域與電極板118a到118h進(jìn)一步隔開(kāi)的導(dǎo)電柵格，從而將各個(gè)電極板118a到118h彼此之間和導(dǎo)電柵格都隔開(kāi)。對(duì)應(yīng)的電極118a到118h位于支撐材料板116A和116B的上面，處在中心公共接地傳導(dǎo)板112的上方和下方，并且構(gòu)成線路到接地共模去耦電容。各個(gè)電極板118a到118h，公共傳導(dǎo)板電極112A，112B和112C以及支撐材料板116A和116B被介質(zhì)材料122相互隔開(kāi)。當(dāng)多功能能量調(diào)節(jié)器110通過(guò)例如是電極板118a和118c中的耦合孔120被連接到成對(duì)導(dǎo)體上時(shí)，多功能能量調(diào)節(jié)器110就形成了一個(gè)共模和差模濾波器。
參見(jiàn)圖4，圖中表示的多功能能量調(diào)節(jié)器110不僅具有中心公共傳導(dǎo)板電極112B還具有外側(cè)公共傳導(dǎo)板電極112A和112C。正如參照?qǐng)D1和1A所述，如果將這些外側(cè)公共傳導(dǎo)板和公共傳導(dǎo)電極112A和112C相互接合到一起，并且連同本發(fā)明的各個(gè)中心各個(gè)傳導(dǎo)板14或中心各個(gè)電極112B和一個(gè)外部傳導(dǎo)區(qū)域(未示出)為多功能能量調(diào)節(jié)器110提供一個(gè)明顯增大的外部傳導(dǎo)路徑或區(qū)域，同時(shí)又能抑制和/或減小和/或衰減成對(duì)導(dǎo)體輻射和傳導(dǎo)的電磁發(fā)射，并且在圖1和1A或是本發(fā)明其他實(shí)施例的上述傳導(dǎo)板和電極之間提供屏蔽，提供一個(gè)較大的表面面積來(lái)分散和/或吸收過(guò)電壓，浪涌和其他瞬變?cè)肼?，并且在通電時(shí)有效地起到一個(gè)Faraday盒式屏蔽的作用。
所有新式電子設(shè)備的一個(gè)普遍趨勢(shì)就是設(shè)備以及構(gòu)成這種設(shè)備的電子部件的不斷小型化。多功能能量調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件電容器也不例外，其尺寸已經(jīng)逐漸縮小到可以在硅片中成形并且嵌入集成電路內(nèi)的程度，只有用顯微鏡才能看到。已經(jīng)很流行的一種小型電容器是芯片電容器，它要比標(biāo)準(zhǔn)的通孔或引線電容器小得多。芯片電容器采用表面安裝技術(shù)與電路板上的導(dǎo)體和軌跡實(shí)現(xiàn)物理和電氣的連接。本發(fā)明的多功能能量調(diào)節(jié)器的多功能性構(gòu)造如圖6所示可以擴(kuò)展到表面安裝技術(shù)。圖6A表示一種表面安裝多功能能量調(diào)節(jié)器400，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6B所示。參見(jiàn)圖6B，公共傳導(dǎo)板412被夾在第一差分板410和第二差分板414之間。公共傳導(dǎo)板412及第一和第二差分板410和414各自都是由具有取決于材料選擇的預(yù)定電氣特性的材料430構(gòu)成的。在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，預(yù)期可供使用的各種材料例如有但是不僅限于介質(zhì)材料，MOV材料，鐵氧體材料，諸如Mylar和新的特殊物質(zhì)例如燒結(jié)多晶體材料等等的薄膜。
第一差分板410包括耦合到材料430頂面上的電極416，留下隔離帶418沿著第一差分板416的四個(gè)邊中的三個(gè)邊包圍其外側(cè)周邊。隔離帶418是沿著材料430邊沿尚未被電極416覆蓋的那一部分。第二差分板426和第一差分板416大致相同，唯一的區(qū)別是相對(duì)于第一差分板416的物理排列方式不同。第二差分支撐板414包括耦合到材料430頂面上的電極426，留下隔離帶428沿著第二差分板426的四個(gè)邊中的三個(gè)邊包圍其外側(cè)周邊。關(guān)于第一和第二差分板416和426相互問(wèn)的物理排列的要點(diǎn)在于每個(gè)板沒(méi)有被隔離帶418和428包圍的那一側(cè)被布置成彼此相差180度。關(guān)于第一和第二差分板416和426相對(duì)于公共傳導(dǎo)板424的物理排列的要點(diǎn)在圖19中會(huì)有進(jìn)一步的解釋。
各差分電極416和426的傳導(dǎo)面積被介于其間的中心公共傳導(dǎo)電極412在物理上彼此屏蔽，各差分電極416和426的邊界或周邊相對(duì)于公共傳導(dǎo)電極424的邊界或周邊被插入到一定程度，讓公共傳導(dǎo)板剩下的區(qū)域或被蓋住的區(qū)域?yàn)楣矀鲗?dǎo)板提供一個(gè)比夾住上述公共傳導(dǎo)板412的尺寸相等的差分傳導(dǎo)板416和426大一些的尺寸。
相對(duì)于公共傳導(dǎo)電極424和相對(duì)于尺寸相等的差分板416和426的重疊范圍大致被插入到這樣的程度，在通電時(shí)足以俘獲試圖逃脫或進(jìn)入被差分電極416和426所占據(jù)區(qū)域的寄生物，防止性能退化。差分傳導(dǎo)板410和414相對(duì)于夾住差分板416和426的較大的一組公共板424，424a，424b插入到這一點(diǎn)在帶電狀態(tài)下能夠加強(qiáng)靜電屏蔽。這種排列允許將一個(gè)導(dǎo)體電路耦合到任一單個(gè)差分板416和426，但是不需要與雙方耦合，這樣就能在成對(duì)但是位置相反的差分導(dǎo)體416和426之間形成有相位差但卻互補(bǔ)的能量調(diào)節(jié)。
公共支撐板412在結(jié)構(gòu)上與第一和第二差分支撐板410和414的相似之處在于它也包括材料430和與其頂面耦合的公共電極424。從圖6B中可見(jiàn)，公共板424具有位于相對(duì)兩端的兩個(gè)隔離帶420和422。公共板412在第一和第二差分板416和426之間對(duì)齊，，讓隔離帶420和422對(duì)準(zhǔn)沒(méi)有隔離帶的第一和第二差分板416和426的端部。
所有三個(gè)板即公共板424和第一和第二差分板416和426的各個(gè)板下方?jīng)]有任何傳導(dǎo)面，因此，當(dāng)這些板被一個(gè)疊一個(gè)層疊時(shí)，公共支撐板412的背面將差分電極416與公共電極424隔離。按照類(lèi)似的方式，由材料430構(gòu)成的第一差分支撐板410的背面將公共電極424與差分電極426隔離。
以下要參照?qǐng)D6A進(jìn)一步解釋表面安裝多功能能量調(diào)節(jié)器400的構(gòu)造。當(dāng)公共板424和第一和第二差分板416和426按照?qǐng)D6B和圖19所示的布局被夾在一起時(shí)，使兩個(gè)附加的公共傳導(dǎo)板424A和424B定位，夾住差分板416和426，后者又夾住公共傳導(dǎo)板424。在本實(shí)施例中，板424B和424A的組成材料，尺寸基本上相同，并且大致呈平行排列，讓各自的帶和電極邊沿處在上述中心傳導(dǎo)板424之內(nèi)。
必須有一個(gè)裝置將導(dǎo)體耦合到差分電極416和426。導(dǎo)體通過(guò)被位于傳導(dǎo)帶402，404和406之間的隔離帶408與公共傳導(dǎo)帶402隔離的第一差分傳導(dǎo)帶404和第二差分傳導(dǎo)帶406耦合到表面安裝多功能能量調(diào)節(jié)器400。公共傳導(dǎo)帶402和隔離帶408可以圍繞多功能能量調(diào)節(jié)器400的主體延伸360度，在所有四個(gè)側(cè)邊提供隔離，但是，因?yàn)楣矀鲗?dǎo)板424，424A和424B幾乎完全屏蔽地圍住了上述差分電極416和426，如果用形狀和功能類(lèi)似于圖14所示端子帶84的導(dǎo)電端子結(jié)構(gòu)(未示出)或是現(xiàn)有技術(shù)中常用的形式代替帶402，就可以縮小公共傳導(dǎo)板402的尺寸甚至將其取消。第一和第二差分傳導(dǎo)帶404和406不僅圍繞多功能能量調(diào)節(jié)器400的各部位延伸360度，還延伸到分別覆蓋端部432和434。
對(duì)照?qǐng)D6A和圖6B可以看出傳導(dǎo)帶與板之間的耦合。第一差分傳導(dǎo)帶404包括與電極416保持電耦合的端部434，后者沒(méi)有延伸到第一差分板416端部的隔離帶418。由于隔離帶422和428的作用，第二差分傳導(dǎo)帶406在電路上分別與公共板424和第一差分板416隔離。
按照與上述類(lèi)似的方式，包括端部432的第二差分傳導(dǎo)帶406與第二差分支撐板414的第二差分電極426形成電耦合。由于公共支撐板412，412A及412B以及第一差分板416的隔離帶420，420A，420B和422，422A及422B的作用，第二差分傳導(dǎo)帶406在電路上與第一差分板416和公共板424，424A及424B隔離。
公共傳導(dǎo)帶402與公共板424，424A及424B的電耦合是由公共傳導(dǎo)帶402的側(cè)邊436的物理耦合實(shí)現(xiàn)的，或者是換成沿著兩側(cè)沒(méi)有隔離帶的公共電極424，424a，424b。為了保持公共電極424，424A，424B與第一和第二差分傳導(dǎo)帶404和406在電路上的隔離，用公共板412，412A，412B的隔離帶420，420A，420B和422，422A，422B防止第一和第二差分傳導(dǎo)帶404和406的端部432和434與公共電極424，424A，424B發(fā)生任何物理耦合。
按照本發(fā)明的差分和共模多功能能量調(diào)節(jié)器的其它實(shí)施例，當(dāng)電極被耦合到第一和第二差分傳導(dǎo)帶404和406時(shí)，第一和第二差分支撐板410和414的電極416和426的作用是一個(gè)線路到線路差模電容器。線路到接地去耦電容器是分別在各電極416和426與公共電極424，424A，424B之間形成并且耦合的一個(gè)Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800(未示出)。
圖7表示用Mylar式或者薄膜介質(zhì)構(gòu)成的多功能能量調(diào)節(jié)器的另一個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例是由薄膜介質(zhì)構(gòu)成的，并且利用現(xiàn)有技術(shù)中公知的手段提供金屬性和導(dǎo)電性，先構(gòu)成一個(gè)公共傳導(dǎo)板480，然后是第一電極差分板460，接著是另一個(gè)公共傳導(dǎo)板480和第二電極差分板500，隨后是又一個(gè)公共傳導(dǎo)板480。每個(gè)板都是用薄膜472構(gòu)成的，它本身可以由許多種材料構(gòu)成，例如有但是不僅限于Mylar，薄膜472被完全金屬化或者是用導(dǎo)體制成，在一側(cè)用另一種導(dǎo)電材料形成金屬化或?qū)щ姷陌濉＠眉す獍凑疹A(yù)定圖形去掉一部分金屬化的導(dǎo)電材料(去金屬化)形成隔離屏障。第一差分板460具有兩個(gè)激光成形的隔離屏障462和466，將第一差分板460劃分成三個(gè)導(dǎo)電區(qū)域電極464，隔離的電極468和公共電極470。第二差分板500與第一差分板460的相同之處在于具有兩個(gè)隔離屏障506和504，將第二差分板500劃分成三個(gè)導(dǎo)電區(qū)域電極510，隔離的電極502和公共電極508。第一和第二差分板460和500的隔離屏障462和506都是U形的，形成的電極464和510包圍第一和第二板460和500的很大面積。U形隔離屏障462和506能使電極464和510一直延伸到各自的端部476和514。部件474和512從隔離屏障462和506上延伸，而部件473和513從隔離屏障466和504上延伸。部件474和512從U形隔離屏障462和506靠近端部476和514的點(diǎn)上的端部垂直向外延伸，而部件473和513分別從隔離屏障466和504上垂直向外延伸，以便從端部476和514完全隔離公共電極470和508。另外，第一和第二差分板460和480還具有由隔離屏障466和504在相對(duì)的端部形成的隔離的電極468和502。
公共傳導(dǎo)板480包括隔離屏障482和492，將公共傳導(dǎo)板480劃分成三個(gè)導(dǎo)電表面公共電極488，隔離的電極484和隔離的電極494。如圖所示，隔離屏障482和492與公共傳導(dǎo)板480的左、右邊沿平行并且在垂直方向毗鄰地延伸。隔離屏障482和492還包括向外延伸并且與隔離屏障482和492的垂直截面垂直的部件496，其位置是這樣的，當(dāng)板460，480和500被層疊在一起時(shí)，它們與第一和第二差分板460和500的U形隔離屏障462和506的水平部分對(duì)齊。
另一個(gè)特征在于公共傳導(dǎo)板480可以選擇用于對(duì)AC或DC信號(hào)濾波。對(duì)于DC信號(hào)，隔離的電極484和494在公共傳導(dǎo)板480內(nèi)只需要很小的面積。如果用薄膜介質(zhì)構(gòu)成濾波器并且用于AC信號(hào)濾波，隔離的電極484和494就需要較大的面積，它是通過(guò)蝕刻修改隔離屏障486和490來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用蝕刻使垂直延伸的隔離屏障484和494靠近，并且靠近公共傳導(dǎo)板480。為了實(shí)現(xiàn)這樣的修改，向外延伸并且與垂直截面垂直的部件496比用于DC的結(jié)構(gòu)要長(zhǎng)。盡管任何一種構(gòu)造都能對(duì)兩種形式的電流濾波，較大面積的隔離屏障484和494能提供較好的AC濾波性能。
圖8和9表示主要但是不僅能用于電動(dòng)機(jī)的多功能能量調(diào)節(jié)器的實(shí)施例，這一實(shí)施例也能在其它電子設(shè)備中執(zhí)行能量調(diào)節(jié)。電動(dòng)機(jī)是電磁輻射和不平衡的一個(gè)重要來(lái)源。這一事實(shí)即使對(duì)非專(zhuān)業(yè)人員也是顯而易見(jiàn)的，許多人都有過(guò)在電視機(jī)前操作真空吸塵器的經(jīng)驗(yàn)，并且看到過(guò)屏幕上布滿“雪花”。對(duì)電視機(jī)的干擾是來(lái)自電動(dòng)機(jī)的電磁輻射。電動(dòng)機(jī)在家用電氣設(shè)備中的應(yīng)用極為普遍，例如有洗衣機(jī)，甩干機(jī)，洗碗機(jī)，攪拌機(jī)和吹風(fēng)機(jī)。另外，多數(shù)汽車(chē)上都有許多電動(dòng)機(jī)，用來(lái)控制雨刷，電動(dòng)窗，電動(dòng)調(diào)節(jié)鏡，伸縮天線并總體控制其它功能，其數(shù)量從每輛車(chē)25個(gè)電動(dòng)機(jī)到豪華車(chē)超過(guò)150個(gè)電動(dòng)機(jī)不等。由于電動(dòng)機(jī)的普及和電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)的提高，在一個(gè)集成封裝中需要具備差模和共模濾波能力，它可以減少并且在許多情況下只需要一個(gè)無(wú)源部件來(lái)提供必要的濾波和噪聲抑制，除了本發(fā)明的實(shí)施例之外不用采用電感或鐵氧體部件。電動(dòng)機(jī)濾波器180可以制成任何形狀，但是圖8所示是一個(gè)最佳實(shí)施例，它是由具有多種預(yù)定電氣特性之一的一種材料182構(gòu)成的矩形框。圖8a表示濾波器180的外部結(jié)構(gòu)，它是由具有穿過(guò)濾波器180中心的隔離軸孔188的矩形框材料182構(gòu)成的。上述188孔對(duì)于這一特殊用途并不是必要的，而是為了便于由上述孔188執(zhí)行任何電氣調(diào)節(jié)作用而采用的，在設(shè)計(jì)中可以取消并且選擇配置。傳導(dǎo)帶184和194和公共傳導(dǎo)帶186。圖8b表示濾波器180結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，傳導(dǎo)帶184和194和公共傳導(dǎo)帶186彼此間被位于各個(gè)帶之間的材料182的截面從電氣和物理上隔離。圖8c表示沿著圖8a的虛構(gòu)中心線看到的一個(gè)截面圖。和前述的所有實(shí)施例一樣，本發(fā)明的物理構(gòu)造是由電極181和185及夾在之間的公共電極183構(gòu)成的。具有預(yù)定電氣特性的材料182被散布在所有電極之間，防止各電極181和185及公共電極183之間的電連接。與本發(fā)明的表面安裝實(shí)施例相似，濾波器180采用傳導(dǎo)帶184和194將濾波器180內(nèi)部的電極連接到導(dǎo)體上。電極181一直延伸并接觸到傳導(dǎo)帶184提供所需的電路對(duì)接。如圖8c所示，電極181沒(méi)有一直延伸到與傳導(dǎo)帶194相接觸，后者耦合到電極185。盡管圖中沒(méi)有表示，公共電極183在傳導(dǎo)帶186之間與傳導(dǎo)帶184和194不接觸地一直延伸。如果將公共傳導(dǎo)帶186耦合到電動(dòng)機(jī)殼200內(nèi)側(cè)(未示出)并用做浮動(dòng)接地，就能加強(qiáng)由公共電極183提供的固定接地。
圖8d是差模和共模電動(dòng)機(jī)濾波器180的一個(gè)示意圖，表示用電極181和185為線路到線路差模耦合電容器提供兩個(gè)所需的平行板，同時(shí)與公共電極183配合提供線路到接地共模去耦電容器，讓公共電極183與固定接地(未示出)配合。圖中還表示了傳導(dǎo)帶184，194和公共傳導(dǎo)帶186，可以將電動(dòng)機(jī)濾波器180分別連接到外部差分導(dǎo)體和一個(gè)獨(dú)立的傳導(dǎo)區(qū)域(未示出)。盡管圖8的實(shí)施例表示有三個(gè)公共電極183和兩個(gè)電極181和185，與前述的實(shí)施例中一樣，發(fā)明人還可以用多個(gè)公共和差分電極通過(guò)增加平行電容的作用而改變電容值。
圖9表示與電動(dòng)機(jī)200電氣和物理耦合的差模和共模電動(dòng)機(jī)濾波器180。如圖9a所示，電動(dòng)機(jī)濾波器180被放置在電動(dòng)機(jī)200頂上，電動(dòng)機(jī)軸202向外延伸。電動(dòng)機(jī)軸202穿過(guò)濾波器180的軸孔188，傳導(dǎo)帶184和194與彼此間并且與電動(dòng)機(jī)200的轉(zhuǎn)子隔離的連接端子196形成電耦合。盡管沒(méi)有表示，各個(gè)連接端子196還連接到為電動(dòng)機(jī)200提供電源和返回的電源線上。一旦電動(dòng)機(jī)濾波器180被連接/耦合到電動(dòng)機(jī)200，就將電動(dòng)機(jī)面板208放置在電動(dòng)機(jī)200和濾波器180上面，讓電動(dòng)機(jī)軸202穿過(guò)電動(dòng)機(jī)面板208中心的一個(gè)同樣的孔。然后用夾板206將面板208物理耦合到電動(dòng)機(jī)200的主體上。盡管沒(méi)有表示，濾波器180可以采用固定接地34和34B，將公共傳導(dǎo)帶186耦合到電動(dòng)機(jī)外殼上，或是直接將公共傳導(dǎo)帶186連接到電動(dòng)機(jī)殼內(nèi)側(cè)。
圖9C的對(duì)數(shù)曲線表示用220表示的具有標(biāo)準(zhǔn)濾波器的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的作為頻率函數(shù)的電動(dòng)機(jī)200的電磁輻射等級(jí)與用222表示的差模和共模電動(dòng)機(jī)濾波器180的濾波結(jié)果之間的比較。曲線顯示出，與現(xiàn)有技術(shù)濾波器在整個(gè)范圍甚至是具體到0.1至1MHz范圍內(nèi)的情況相比，采用濾波器180可以對(duì)電磁輻射增加20dB的抑制，在0.01MHz到大約10MHz之間有一個(gè)最小值，可以看出，在10-20MHz以上的高頻范圍，電磁輻射的減少?zèng)]有象低頻時(shí)那樣多，但是這并不重要，因?yàn)榇蠖鄶?shù)電動(dòng)機(jī)在這一頻率范圍以下都能正常工作，電動(dòng)機(jī)濾波器180對(duì)大多數(shù)用途都可以降低電磁輻射，從而提高性能。
在上文和本文所參考的同屬本申請(qǐng)人的專(zhuān)利和專(zhuān)利申請(qǐng)中已經(jīng)介紹了許多種差分和共模濾波器。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例采用了前述濾波器的一種變形。圖10A表示通過(guò)差分和共模濾波器300供電的屏蔽絞線對(duì)。這一濾波器300與前述濾波器之間的區(qū)別在于第一差分電極帶302A，302B和第二差分電極帶306A，306B各自的位置是彼此對(duì)稱(chēng)的。和前述實(shí)施例的濾波器一樣，用絕緣材料308將公共接地傳導(dǎo)帶304與第一和第二差分電極帶302和306隔開(kāi)。如圖10B所示，通過(guò)差分和共模濾波器300供電的屏蔽絞線對(duì)至少分別包括第一和第二差分電極板312和316，還至少包括三個(gè)公共接地傳導(dǎo)板314。與前述的濾波器實(shí)施例一樣，板312，314和316是相互層疊并且由材料308彼此隔離的。
參見(jiàn)圖10C和10D，圖中表示了通過(guò)差分和共模濾波器300供電的屏蔽絞線對(duì)的示意圖，以及如何用來(lái)消除差分噪聲。流經(jīng)彼此交叉的第一和第二差分電極帶302A和306B的電流I的方向是相反的，并且從第一和第二差分電極帶302B和306A流出。電流I的交叉點(diǎn)被作為線路到線路電容，而處在交叉點(diǎn)某一側(cè)的公共傳導(dǎo)接地板314提供線路到接地電容。
在圖10D中，濾波器300被表示成大致平行的板312，314和316，按照Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)構(gòu)造用公共接地傳導(dǎo)板314夾住各個(gè)電極板312，316。通過(guò)差分電極板的電流I的流動(dòng)方向相反。與可供此處參照的前述實(shí)施例的濾波器一樣，公共接地傳導(dǎo)板314用電路互連，但是與差分電極隔離。
參見(jiàn)圖10E和10F，圖中表示了通過(guò)差分和共模濾波器300供電的屏蔽絞線對(duì)的示意圖，以及如何用來(lái)消除共模噪聲。流經(jīng)彼此交叉的第一和第二差分電極帶302A和306A的電流I的方向是相同的，并且從第一和第二差分電極帶302B和306B流出。電流I的交叉點(diǎn)被作為線路到線路電容，而處在交叉點(diǎn)某一側(cè)的公共傳導(dǎo)接地板314提供線路到接地電容。
在圖10F中，濾波器300還是被表示成大致平行的板312，314和316，按照Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)構(gòu)造用公共接地傳導(dǎo)板314夾住各個(gè)電極板312，316。通過(guò)差分電極板的電流I的流動(dòng)方向相同。與可供此處參照的前述實(shí)施例的濾波器一樣，公共接地傳導(dǎo)板314用電路互連，但是與差分電極隔離。
本發(fā)明的濾波器可以有許多實(shí)施例。作為設(shè)想的各種類(lèi)似分層構(gòu)造的一個(gè)例子，但是并非對(duì)本發(fā)明的限制，以下要描述多部件濾波器的其它實(shí)施例。在各圖中表示了五個(gè)獨(dú)立的電極板，還有一個(gè)頂視平面圖和一個(gè)側(cè)視圖。參見(jiàn)圖11和12，圖中表示本發(fā)明的兩個(gè)不同實(shí)施例70，70′，圖11是旁路，圖12是直通。在前述實(shí)施例300中，電流必須流經(jīng)電極構(gòu)成圖12的電路。每個(gè)實(shí)施例都有被夾在三個(gè)公共傳導(dǎo)板74之間的第一差分電極板72和第二差分電極板76。各個(gè)板72，74，76的周邊都被材料75包圍，然而各個(gè)板的端子部分72a，74a，76A分別從材料中伸出。這些端子部分72a，74a，76A分別被連接到第一差分傳導(dǎo)帶82，公共傳導(dǎo)帶84和第二差分傳導(dǎo)帶86，為通電的電路(未示出)提供外部連接。傳導(dǎo)帶82，84，86由絕緣外殼88彼此隔離。公共傳導(dǎo)板74有四個(gè)公共傳導(dǎo)帶84，在四個(gè)位置上提供對(duì)外的連接，電路系統(tǒng)的接地區(qū)域，每個(gè)公共傳導(dǎo)帶84與下一個(gè)相鄰的公共傳導(dǎo)帶84相差大約90度。這一特征可提供額外的隔離，并且以這些結(jié)構(gòu)的相鄰調(diào)節(jié)能力為中心，以及用來(lái)改善電荷密度。
濾波器70，70′之間的主要差別是濾波器70的電極端子部分72a，76A處在縱向的同一側(cè)，而濾波器70′的電極端子部分處在縱向的相對(duì)兩側(cè)。通過(guò)濾波器70的電流與濾波器70′是不同的。不同的端子位置在濾波器的應(yīng)用中為不同的電路構(gòu)造提供了多方面的適應(yīng)性。
圖13所示的濾波器80與圖12的濾波器70′相同，區(qū)別僅在于其形狀是矩形的并且僅有兩個(gè)公共傳導(dǎo)帶84。
圖14所示的濾波器80與圖13的濾波器80相同，區(qū)別僅在于電極端子部分(沒(méi)有編號(hào))在絞線對(duì)直通設(shè)計(jì)中是彼此對(duì)稱(chēng)的。
圖15-18是集成在一個(gè)封裝中的具有多個(gè)濾波器的其它濾波器實(shí)施例。在單個(gè)電子部件中可以包括任意數(shù)量的獨(dú)立濾波器，本發(fā)明并非僅限于兩個(gè)獨(dú)立的濾波器。
圖15-18各自表示被夾在公共傳導(dǎo)板94之間的具有第一電極72和第二電極76的第一對(duì)電極板72A，和具有第一電極76和第二電極72的第二對(duì)電極板76A。圖15中的各電極72，74，76和圖16中的各電極72，76有兩個(gè)電極端子部分(沒(méi)有編號(hào))延伸通過(guò)材料88的大致成包圍狀的隔離帶。
圖17中的各電極72，74，76和圖18中的各電極72，76具有一個(gè)電極端子部分(沒(méi)有編號(hào))延伸通過(guò)材料88的大致成包圍狀的隔離帶。
參見(jiàn)圖15和17，公共傳導(dǎo)板74A有四個(gè)公共端子(沒(méi)有編號(hào))，在連接到公共傳導(dǎo)帶84上時(shí)可以為電路系統(tǒng)提供四個(gè)連接到外部的接地區(qū)域(未示出)，每個(gè)公共傳導(dǎo)帶84與下一個(gè)相鄰的公共傳導(dǎo)帶84相差大約90度。
另外，第一和第二對(duì)電極板90，96在第一和第二電極72和76與各個(gè)板72A和76A之間分別具有比較小的公共傳導(dǎo)板電極74。這一特征可以為雙電極提供額外的隔離。
在一個(gè)帶電系統(tǒng)中，本發(fā)明包含單個(gè)屏蔽的盒式結(jié)構(gòu)800″或接地的公共傳導(dǎo)元件，它們?yōu)樗B接的外部傳導(dǎo)區(qū)域34形成延伸和/或變換的匯合，明顯地消除，減少和/或抑制E-場(chǎng)和H-場(chǎng)輻射，RF環(huán)路輻射，寄生電容，寄生電感，電容性寄生，同時(shí)還能相互抵消相反的電荷或是相位，以及相鄰或抵觸的電場(chǎng)。這一電場(chǎng)能量發(fā)射調(diào)節(jié)過(guò)程是隨著時(shí)間的一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。
在一定程度上可以用雙端口器件，時(shí)域反射測(cè)試設(shè)備和/或其它工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備及裝置來(lái)測(cè)量這一過(guò)程。本發(fā)明稍加修改還可以接入一種單，雙或多導(dǎo)體電氣系統(tǒng)中構(gòu)成外部輸入和輸出能量傳輸導(dǎo)體或路徑，可用于諸如信號(hào)，能量傳輸，和/或電力線去耦，旁路，以及濾波作用。本文中所示實(shí)施例的電路和說(shuō)明披露了申請(qǐng)人的一些具體規(guī)劃，但是不應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明僅有這些可能的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一方面包括‘去耦環(huán)路’或‘RF環(huán)路’。去耦環(huán)路涉及到被一個(gè)無(wú)源單位的物理布局包含在電流環(huán)路內(nèi)的實(shí)際面積及其周邊，例如是一個(gè)去耦電容器，還涉及到它與一個(gè)有源部件之間的距離和位置，而后者接收被無(wú)源元件調(diào)節(jié)的能量。換句話說(shuō)，電流環(huán)就是從電源面到無(wú)源元件的電流路徑和回到電源的返回路徑所包圍的距離和面積(例如是在一個(gè)PCB電路板上或者是IC封裝)。
構(gòu)成一個(gè)帶電環(huán)路面積的電源和接地返回電流路徑是具有一定頻率的能量傳輸線，它取決于電流路徑環(huán)路面積的物理尺寸，可以形成天線，從系統(tǒng)中發(fā)射有害的能量。這一帶電RF環(huán)路面積在電氣系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生一種電壓不平衡狀態(tài)，因?yàn)樽鳛椴黄胶獾母碑a(chǎn)品的有害共模能量會(huì)嚴(yán)重干擾和限制能源與其后續(xù)路徑之間的有源部件的有效能量傳輸。RF環(huán)路面積的物理尺寸直接涉及到從電路系統(tǒng)中發(fā)射的RF能量的大小。
由于導(dǎo)電終端路徑到各個(gè)不同的導(dǎo)電能量傳輸路徑之間的距離很小，不存在RF環(huán)路現(xiàn)象。電路的電壓平衡不會(huì)象現(xiàn)有技術(shù)的部件或系統(tǒng)那樣受到有害影響。
參見(jiàn)圖19，圖中具體描述了本發(fā)明的Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800或構(gòu)造原理。以下要用一個(gè)基本的五層實(shí)施例詳細(xì)討論所構(gòu)成的多功能線路調(diào)節(jié)器件的一部分。按照本發(fā)明，圖19包括Faraday盒式結(jié)構(gòu)800的一部分，它是由夾住兩個(gè)差分電極之一的空間的兩個(gè)面積構(gòu)成的，在本文的圖6A和圖6B中已經(jīng)有充分的描述。電極板809被夾在中心公共傳導(dǎo)板804和(錯(cuò)開(kāi)表示的)公共傳導(dǎo)板808之間。公共傳導(dǎo)板804，808和810(未示出)全都由大致平行插入其間的預(yù)定介質(zhì)材料相互隔開(kāi)，并且在各個(gè)外側(cè)板810和808相對(duì)于中心公共傳導(dǎo)板804的各個(gè)板的相對(duì)位置之間，有一個(gè)差分電極路徑809和809A(未示出)，它具有上述差分電極的特征，例如在本發(fā)明的情況下就是幾乎被分別從上方和下方夾住傳導(dǎo)板809的板808和804完全覆蓋或屏蔽。
傳導(dǎo)板804，808和810也被介質(zhì)材料801包圍，由介質(zhì)材料提供支撐和部件的外殼。這一實(shí)施例需要有一個(gè)裝置將兩個(gè)公共屏蔽終端結(jié)構(gòu)802單獨(dú)連接到同一個(gè)公共傳導(dǎo)板808和804和810(未示出)。當(dāng)本發(fā)明的裝置整個(gè)被置入電路時(shí)，應(yīng)該用現(xiàn)有技術(shù)中公知的標(biāo)準(zhǔn)裝置將終端結(jié)構(gòu)802連接到同一個(gè)外部導(dǎo)電區(qū)域或同一個(gè)外部傳導(dǎo)路徑(未示出)，在各個(gè)終端結(jié)構(gòu)802之間沒(méi)有中斷或傳導(dǎo)間隙。
現(xiàn)有技術(shù)中公知的標(biāo)準(zhǔn)裝置便于將分別連接到所有三個(gè)傳導(dǎo)板804，808和810(未示出)上的公共屏蔽終端結(jié)構(gòu)802連接到一起構(gòu)成一個(gè)單一結(jié)構(gòu)作為一個(gè)公共傳導(dǎo)Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″(未示出)。
盡管圖中沒(méi)有表示，F(xiàn)araday盒式結(jié)構(gòu)800′(未示出)是單個(gè)Faraday盒式結(jié)構(gòu)800(未示出)的鏡像，唯一的區(qū)別是被夾在中間的差分電極809A(未示出)有一個(gè)出口/入口段812A(未示出)沒(méi)有被完全屏蔽，而是在與傳導(dǎo)終端結(jié)構(gòu)807成180度的反方向上，并且差分電極809與傳導(dǎo)終端結(jié)構(gòu)807A(未示出)接合。
這兩個(gè)Faraday盒式結(jié)構(gòu)800和800′處在彼此平行的位置，但是大多數(shù)重要盒式結(jié)構(gòu)800和800′都共享同一個(gè)公共傳導(dǎo)板804，單獨(dú)構(gòu)成各個(gè)Faraday盒式結(jié)構(gòu)800和800′的層次或路徑。
Faraday盒式結(jié)構(gòu)800和800′共同構(gòu)成一個(gè)大的傳導(dǎo)性Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″(未示出)，它是一個(gè)雙體容器。每個(gè)容器800和800′保持等量且尺寸相同的差分電極，它們?cè)谏鲜龃蠼Y(jié)構(gòu)800″內(nèi)是以大致平行的方式彼此相對(duì)的。由單個(gè)屏蔽式結(jié)構(gòu)800和800′配合形成的大的傳導(dǎo)性Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″在帶電并連接到同一外部公共傳導(dǎo)路徑34時(shí)在電路上形成一體。
在帶電時(shí)，夾住中心公共屏蔽板804的進(jìn)入差分傳導(dǎo)的公共電極804，808和810(未示出)是構(gòu)成一個(gè)公共傳導(dǎo)盒式結(jié)構(gòu)800″的元件，它是本發(fā)明的基本元件，也就是Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″。
該800″結(jié)構(gòu)基本上構(gòu)成至少兩個(gè)Faraday盒式結(jié)構(gòu)800和800′，用來(lái)在本發(fā)明各層次的實(shí)施例中構(gòu)成一個(gè)多功能線路調(diào)節(jié)裝置。其相對(duì)位置介于差分電極809和809A(未示出)之間的中心公共傳導(dǎo)板804在外側(cè)還需要有兩個(gè)夾住公共電極板808和810，形成一個(gè)不帶電的Faraday盒式結(jié)構(gòu)800″。
進(jìn)而，中心公共板804在同時(shí)可供兩個(gè)差分電極809和809A使用，但是關(guān)于電荷切換會(huì)產(chǎn)生相反的結(jié)果。必須注意到，對(duì)大多數(shù)芯片，無(wú)孔直通實(shí)施例，一個(gè)新式器件至少有兩個(gè)差分電極被夾在三個(gè)公共電極之間并且連接到外部終端結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接和傳導(dǎo)形成一個(gè)大Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″，在連接到一個(gè)大外部傳導(dǎo)區(qū)域上時(shí)，當(dāng)能量以相反的相位或充電方式沿著夾在上述盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″中的導(dǎo)體傳播時(shí)，有助于同時(shí)執(zhí)行帶電線路調(diào)節(jié)和濾波功能。
由連接的內(nèi)部公共電極板804，808和810(未示出)構(gòu)成Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)并且隨后通電，允許外部傳導(dǎo)區(qū)域或路徑34向外延伸，并且密集定位且基本上平行地布置傳導(dǎo)元件，使其相對(duì)位置也處在預(yù)定層次的PCB或類(lèi)似電子電路的內(nèi)部。
連接接合的公共導(dǎo)體，并且用位于中心的公共傳導(dǎo)板804包圍多個(gè)公共屏蔽板808和810(未示出)，板804是外部延伸元件34，它以平行的方式介于上述多個(gè)元件之間，該外部延伸元件相對(duì)于配對(duì)相位的差分電極809和809A(未示出)有一個(gè)微小的間隔距離或‘環(huán)路面積’，差分電極夾住它們自己，并且與外部延伸34間隔(未示出)一個(gè)包含介質(zhì)材料801的距離，讓上述延伸包圍住用來(lái)執(zhí)行靜電屏蔽功能的屏蔽式元件，提高上述帶電組合的性能，并且同時(shí)在能量沿著組裝的差分導(dǎo)體的上述部分傳播時(shí)對(duì)能量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。組成組合的公共傳導(dǎo)面或區(qū)域的內(nèi)部和外部平行結(jié)構(gòu)還能抵消和/或抑制有害的寄生，以及在上述能量部分沿著傳導(dǎo)路徑到有源組件負(fù)載傳播的過(guò)程中從上述差分導(dǎo)體上溢出或進(jìn)入其內(nèi)的電磁發(fā)射。
在以下各段中還是將公共傳導(dǎo)板804用做公共傳導(dǎo)板808和810。公共傳導(dǎo)板804與本發(fā)明的邊沿偏移了一個(gè)距離814。公共接地公共傳導(dǎo)板804的一或多個(gè)部分811延伸812′通過(guò)材料801并且連接到公共接地終端帶或襯底802上。盡管圖中沒(méi)有表示，公共接地終端帶802用電路將公共傳導(dǎo)板804，808和810相互連接到一起，并且在使用中連接到濾波器的所有其它公共傳導(dǎo)板。
電極板809沒(méi)有公共傳導(dǎo)板804那么大，在電極板809的邊沿803與中心公共傳導(dǎo)板804的邊沿之間存在一個(gè)偏移距離和面積806。這一偏移距離和面積806讓公共傳導(dǎo)板804越過(guò)電極板809延伸，為防護(hù)可能越過(guò)電極板809的邊沿的任何通量線提供一個(gè)屏蔽，從而在濾波器內(nèi)部的其它電極板或?qū)ρ由斓綖V波器以外的元件減少或是消除近場(chǎng)耦合。
水平偏移大約是電極板809與公共傳導(dǎo)板804間垂直距離的0到20多倍，然而，對(duì)于特殊用途可以?xún)?yōu)化選擇偏移距離806，但是，各板當(dāng)中的重疊806的所有距離都應(yīng)該大致與允許的制造公差相同。板與板之間的距離/面積806輕微尺寸差別并不重要，只要Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″的靜電屏蔽功能不會(huì)受到影響。為了將電極809連接到能量路徑(未示出)中，電極809可以有一兩個(gè)部分812延伸812′越過(guò)公共傳導(dǎo)板804和808的邊沿805。這些部分812被路徑到電極終端帶807，象上文所述一樣通過(guò)焊接等等用電路將電極809路徑到能量路徑(未示出)。應(yīng)該注意到元件813是本發(fā)明的三維能量調(diào)節(jié)功能的中心軸點(diǎn)的一種動(dòng)態(tài)表達(dá)方式，它涉及到本實(shí)施例在一個(gè)帶電電路中的最終尺寸，形狀和位置。
從圖中可見(jiàn)，這種多功能能量調(diào)節(jié)器構(gòu)造可以有許多種不同的用途，必須對(duì)所有實(shí)施例的幾個(gè)共同特征加以回顧。首先，具有預(yù)定電氣特性的材料801在任何實(shí)施例中都可以有多種選擇，包括但是不僅限于介質(zhì)材料，金屬氧化物可變電阻材料，鐵氧體材料和其它特殊物質(zhì)諸如Mylar薄膜或燒結(jié)的多晶體。無(wú)論使用何種材料801，都是用公共傳導(dǎo)板和電極板的組合形成多個(gè)電容器，在電容器之間構(gòu)成線路到線路差分耦合電容器，并且由一對(duì)導(dǎo)體兩個(gè)線路到接地去耦電容器。具有預(yù)定電氣特性的材料801可以改變電容值，和/或增加額外的特征，諸如過(guò)電壓和浪涌保護(hù)，或者是增加電感，電阻，或是所有上述的組合。
第二，在所有實(shí)施例中，無(wú)論有沒(méi)有表示出板的數(shù)量，公共導(dǎo)體和電極都可以有多個(gè)，以形成許多平行的電容元件，從而額外地增加電容值。
第三，可以采用包圍中心傳導(dǎo)板和多個(gè)電極的組合的其它公共傳導(dǎo)板來(lái)提供加強(qiáng)的固定接地，并且在所有實(shí)施例中優(yōu)化Faraday盒式功能以及浪涌分散區(qū)域。
第四，通常需要有至少有一個(gè)中心公共傳導(dǎo)屏蔽板與另外的兩個(gè)公共傳導(dǎo)板或屏蔽板配對(duì)，并且應(yīng)該定位在中心公共傳導(dǎo)屏蔽板的相對(duì)兩側(cè)(如上所述，諸如介質(zhì)材料和差分電極等其它元件可以布置在這些屏蔽板之間)。上述的任何實(shí)施例還可以采用額外的公共傳導(dǎo)板，這一點(diǎn)本發(fā)明已經(jīng)充分考慮到了。
實(shí)際上，盡管圖中沒(méi)有表示，這種多功能能量調(diào)節(jié)器很容易裝配在硅片中，并且直接納入供通信微處理器集成電路或芯片等應(yīng)用中使用的集成電路。集成電路的硅基片內(nèi)已經(jīng)具有蝕刻而成的電容器，這使得本發(fā)明的構(gòu)造很容易與當(dāng)今采用的技術(shù)相結(jié)合。
多功能能量調(diào)節(jié)器還可以從其電路板端子連接點(diǎn)上直接嵌入，并且對(duì)通信或數(shù)據(jù)線濾波，從而縮小電路板實(shí)際面積要求，并且進(jìn)一步縮小電路的整體尺寸，同時(shí)對(duì)制造的要求更加簡(jiǎn)化。
最后，從以上的許多實(shí)施例中可以看出，其形狀，厚度或尺寸可以隨著需要的電氣特性而改變，或是根據(jù)濾波器的具體用途而改變，公共電極板及其連帶結(jié)構(gòu)的布局所形成的物理構(gòu)造能構(gòu)成至少一個(gè)均勻傳導(dǎo)的Faraday盒式屏蔽結(jié)構(gòu)800″和其它電極板。
盡管上文中具體描述了本發(fā)明的原理，最佳實(shí)施例及其最佳的應(yīng)用，其本意并不是要將本發(fā)明限制于所述的具體形式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然有能力對(duì)最佳實(shí)施例作出各種各樣的修改，這一切都沒(méi)有脫離附帶的權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的原理或范圍。
權(quán)利要求
1.一種電極結(jié)構(gòu)包括層疊的多個(gè)電極，它至少具有被第一和第三電極夾住并屏蔽的第二電極，以及被第三和第五電極夾住和屏蔽的第四電極；第二和第四電極的尺寸和形狀基本上相同；第二和第四電極彼此在傳導(dǎo)上隔離；第二和第四電極各自小于第一，第三或第五電極；第一，第三和第五電極的尺寸基本上相同，彼此對(duì)齊，并且相互用電路連接用以屏蔽第二和第四電極；并且第二和第四電極的協(xié)同布置和排列方式是從相對(duì)的位置夾住第三電極。
2.按照權(quán)利要求1的電極結(jié)構(gòu)，其特征是至少第一，第三和第五電極是屏蔽電極。
3.按照權(quán)利要求1的電極結(jié)構(gòu)，其特征是至少第一，第三和第五電極是屏蔽電極；并且至少第二和第四電極是受屏蔽電極。
4.按照權(quán)利要求2的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)的屏蔽電極數(shù)量是奇數(shù)整數(shù)；并且層疊的多個(gè)電極的電極數(shù)量是奇數(shù)整數(shù)。
5.按照權(quán)利要求2的電極結(jié)構(gòu)，其特征是層疊的多個(gè)電極中的每個(gè)電極具有至少一個(gè)延伸部。
6.按照權(quán)利要求3的電極結(jié)構(gòu)，其特征是層疊的多個(gè)電極中的每個(gè)受屏蔽電極至少具有第一延伸部；并且層疊的多個(gè)電極中的每個(gè)屏蔽電極至少具有第一和第二延伸部。
7.按照權(quán)利要求1的電極結(jié)構(gòu)，其特征是進(jìn)一步包括一種材料；并且層疊的多個(gè)電極中的任何一個(gè)電極至少被至少一部分材料與層疊的多個(gè)電極中的任何另外一個(gè)電極隔開(kāi)。
8.按照權(quán)利要求1的電極結(jié)構(gòu)，其特征是進(jìn)一步包括多種材料部分；層疊的多個(gè)電極中的每個(gè)電極被多種材料部分中的至少兩種材料部分夾??；并且多種材料部分中的每一種材料部分具有至少一種預(yù)定的電氣特性。
9.按照權(quán)利要求6的電極結(jié)構(gòu)，其特征是進(jìn)一步包括第一外部電極，它至少連接到第二電極的延伸部分上；第二外部電極，它至少連接到第四電極的延伸部分上；第一公共外部電極，它至少連接到層疊的多個(gè)電極中各屏蔽電極的至少第一延伸部分上；第二公共外部電極，它至少連接到層疊的多個(gè)電極中各屏蔽電極的至少第二延伸部分上；以及電極結(jié)構(gòu)的各外部電極和電極結(jié)構(gòu)的各公共外部電極被彼此隔開(kāi)。
10.按照權(quán)利要求9的電極結(jié)構(gòu)，其特征是進(jìn)一步包括第一，第三和第五電極各自的第三延伸部分；第一，第三和第五電極各自的第四延伸部分；第三和第四公共外部電極；第三公共外部電極至少被連接到第一，第三和第五電極的第三延伸部分；并且第四公共外部電極至少被連接到第一，第三和第五電極的第四延伸部分。
11.按照權(quán)利要求9的電極結(jié)構(gòu)，其特征是進(jìn)一步包括第三和第四外部電極；第一和第二電極各自的第二延伸部分；第三外部電極被連接到第二電極的第二延伸部分；并且第四外部電極被連接到第四電極的第二延伸部分。
12.按照權(quán)利要求11的電極結(jié)構(gòu)，其特征是進(jìn)一步包括第三和第四公共外部電極；層疊的多個(gè)電極中各屏蔽電極的第三和第四延伸部分；第三公共外部電極被連接到層疊的多個(gè)電極中各屏蔽電極的第三延伸部分；并且第四公共外部電極被連接到層疊的多個(gè)電極中各屏蔽電極的第四延伸部分。
13.一種電極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一電極，其尺寸基本相同，對(duì)齊，并且用電路彼此連接；多個(gè)第二電極，其尺寸基本相同，對(duì)齊，并且用電路彼此連接；多個(gè)第三電極，其尺寸基本相同，對(duì)齊，并且用電路彼此連接；多個(gè)第一，第二和第三電極在電路上被彼此隔離；其中多個(gè)第一電極中的各個(gè)電極大于多個(gè)第二或第三電極當(dāng)中的任何一個(gè)電極；多個(gè)第二電極中的各個(gè)電極相對(duì)于多個(gè)第三電極中對(duì)應(yīng)的一個(gè)電極分別被布置在相對(duì)的位置；并且多個(gè)第二和第三電極中的各個(gè)電極被多個(gè)第一電極夾住并且屏蔽。
14.按照權(quán)利要求13的電極結(jié)構(gòu)，其特征是多個(gè)第一，第二或第三電極當(dāng)中的任何兩個(gè)電極都被多個(gè)材料部分中的至少一個(gè)材料部分彼此隔開(kāi)；并且多個(gè)材料部分中的任何一個(gè)材料部分是從鐵氧體材料部分，介質(zhì)材料部分和可變電阻材料部分構(gòu)成的組中選出的。
15.按照權(quán)利要求13的電極結(jié)構(gòu)，其特征是多個(gè)第一電極是多個(gè)屏蔽電極；多個(gè)第二電極是被屏蔽的多個(gè)第一電極；并且多個(gè)第三電極是被屏蔽的多個(gè)第二電極。
16.按照權(quán)利要求13的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)的電極數(shù)量是奇數(shù)整數(shù)。
17.按照權(quán)利要求13-16之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是多個(gè)第二和第三電極是層疊的，并且至少被鐵氧體材料部分彼此隔開(kāi)。
18.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是第三電極是多個(gè)電極的中心電極。
19.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)的至少一部分是由摻雜工藝制成的。
20.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)至少是從能量調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)和電容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的組中選出的一種網(wǎng)絡(luò)中的一部分。
21.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)是從旁路電極結(jié)構(gòu)，直通電極結(jié)構(gòu)，和跨接直通電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的組中選出的一種結(jié)構(gòu)。
22.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)被連接到由襯底，電動(dòng)機(jī)和電路構(gòu)成的一組中選出的一個(gè)部件。
23.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)是一種分壓器。
24.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是電極結(jié)構(gòu)是帶電的。
25.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是至少由層疊的多個(gè)電極中的第一，第三和第五電極共同防止一部分近場(chǎng)電通量從電極結(jié)構(gòu)內(nèi)部溢出。
26.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征是層疊的多個(gè)電極中的至少第三電極能夠靜電屏蔽層疊的多個(gè)電極中的第二和第四電極。
27.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于至少是第一和第二線路到地電容關(guān)系是可以變動(dòng)的；至少是第二線路到地電容關(guān)系可以在第三電極和第四電極之間變動(dòng)；至少是線路到線路電容關(guān)系是可以變動(dòng)的；并且至少是第一或第二線路到地電容關(guān)系的電容值大約等于線路到線路電容關(guān)系的電容值的一半。
28.按照權(quán)利要求9-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于電路的第一部分至少連接到第一外部電極；電路的第而部分至少連接到第二外部電極；一個(gè)傳導(dǎo)部分至少連接到公共外部電極；并且電路的第一和第二部分至少在電路上彼此間并且與傳導(dǎo)部分隔離。
29.按照權(quán)利要求9-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于電路的第一部分至少用電路連接到層疊的多個(gè)電極中的第二電極；電路的第而部分至少用電路連接到層疊的多個(gè)電極中的第四電極；傳導(dǎo)部分被連接到公共外部電極；并且電路的第一和第二部分至少在電路上彼此間并且與公共外部電極隔離。
30.按照權(quán)利要求13-16之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)電極中的第一，第二和第三電極各自具有至少一個(gè)延伸部分。
31.按照權(quán)利要求1-12之一的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于電極結(jié)構(gòu)的電極至少被一種材料彼此隔開(kāi)，該材料具有從鐵-磁特性，可變電阻特性和介質(zhì)特性構(gòu)成的一組中選出的特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及到多功能能量調(diào)節(jié)器(10)，它具有與各種介質(zhì)和介質(zhì)材料的組合結(jié)合著采用的結(jié)構(gòu)，提供一或多個(gè)差分和共模濾波器，用于抑制電磁發(fā)射和浪涌保護(hù)。部件結(jié)構(gòu)在介質(zhì)上是獨(dú)立的，并且供單個(gè)部件內(nèi)的各種電特性的整體執(zhí)行濾波，去耦，熔斷和浪涌抑制的功能。
文檔編號(hào)H03H7/01GK1783631SQ20051010895
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
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