由於引入吸波材料，大於10GHz頻段的濾波器仍然可以保證 100dB以上的插入損耗，克服了傳統LC濾波器在頻率高端由於電路分布參數的影響導致濾波性能下降甚至完全失效的弊端。

　1．引言

近十幾年來

，作為微波實驗基礎設施的屏蔽室，其應用的頻率範圍不斷擴展
，頻率高端已由1GHz增加到18GHz，甚至40GHz，預計未來的趨勢還會增加到60GHz，甚至100GHz。為wei保bao證zheng屏ping蔽bi室shi在zai整zheng個ge適shi用yong頻pin段duan範fan圍wei的de屏ping蔽bi效xiao能neng
，即ji不bu因yin電dian源yuan線xian或huo信xin號hao線xian的de引yin入ru而er使shi幹gan擾rao信xin號hao也ye被bei引yin入ru或huo引yin出chu屏ping蔽bi室shi，這zhe就jiu要yao求qiu屏ping蔽bi室shi的de電dian源yuan濾lv波bo器qi和he信xin號hao濾lv波bo器qi在zai同tong樣yang的de頻pin段duan範fan圍wei具ju有you規gui定ding的de插cha入ru損sun耗hao。

文中介紹的超寬帶電磁幹擾EMI濾lv波bo器qi在zai頻pin率lv高gao端duan的de處chu理li方fang法fa是shi利li用yong電dian介jie質zhi或huo磁ci介jie質zhi的de電dian損sun耗hao或huo磁ci損sun耗hao將jiang高gao頻pin幹gan擾rao信xin號hao轉zhuan變bian成cheng熱re量liang，從cong而er實shi現xian濾lv波bo的de效xiao果guo。我wo們men在zai濾lv波bo器qi中zhong填tian充chong的de電dian磁ci介jie質zhi對dui於yu低di頻pin電dian磁ci波bo的de吸xi收shou作zuo用yong較jiao弱ruo
，不bu會hui造zao成cheng有you用yong信xin號hao的de大da幅fu度du衰shuai減jian。

2．超寬帶EMI濾波器的設計思路

超寬帶EMI濾波器在頻率低端采用LC反射式濾波原理，在頻率高端采用高性能吸波材料的吸收式濾波原理。濾波器設計過程中，先根據需求方提供的通帶截止頻率
、阻zu帶dai插cha入ru損sun耗hao和he額e定ding電dian流liu以yi及ji漏lou電dian流liu的de規gui定ding對dui濾lv波bo器qi的de低di頻pin端duan進jin行xing計ji算suan機ji建jian模mo，這zhe樣yang就jiu可ke以yi得de到dao所suo需xu電dian感gan和he電dian容rong的de數shu目mu以yi及ji相xiang應ying的de元yuan件jian值zhi

，進jin而er畫hua出chu相xiang應ying的de電dian路lu圖tu。由you於yuEMI濾(lv)波(bo)器(qi)隻(zhi)需(xu)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)的(de)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)和(he)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)，沒(mei)有(you)特(te)別(bie)的(de)頻(pin)率(lv)響(xiang)應(ying)限(xian)製(zhi)


，因(yin)而(er)低(di)頻(pin)端(duan)建(jian)模(mo)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)電(dian)路(lu)簡(jian)單(dan)並(bing)且(qie)元(yuan)器(qi)件(jian)較(jiao)少(shao)的(de)切(qie)比(bi)雪(xue)夫(fu)濾(lv)波(bo)響(xiang)應(ying)
，可(ke)減(jian)小(xiao)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)和(he)重(zhong)量(liang)。

低頻端僅能解決100MHz以下的頻段，100MHz以上的頻段由於電路中導線的分布電感和電感線圈的分布電容等分布參數的影響導致LC濾lv波bo電dian路lu性xing能neng下xia降jiang甚shen至zhi完wan全quan失shi效xiao。高gao頻pin端duan的de處chu理li方fang法fa是shi加jia工gong一yi段duan空kong心xin同tong軸zhou線xian，在zai同tong軸zhou線xian的de內nei外wai導dao體ti之zhi間jian填tian充chong磁ci損sun耗hao和he電dian損sun耗hao很hen高gao的de吸xi波bo材cai料liao，將jiang高gao頻pin幹gan擾rao信xin號hao在zai傳chuan播bo路lu徑jing中zhong衰shuai減jian掉diao。同tong軸zhou線xian內nei外wai導dao體ti之zhi間jian填tian充chong的de電dian介jie質zhi或huo磁ci介jie質zhi，如ru鐵tie氧yang體ti、導電碳黑等多為導體
，會導致同軸線內外導體短路，為此需要在內外導體之間增加一層絕緣層。

低頻端的LC濾波電路在100MHz以下的頻段具有較好的插入損耗性能，但是由於電路中的電感線圈和電容都是集總參數元件
，當工作頻率高到100MHz shi，dianganxianquanzhongdefenbudianronghedianrongqizhongdefenbudianganhuibianchengzhanzhudaodiweidecanshu
，shizheleilvboqidecharusunhaoxingnengmingxianehua。zaigaopinshi，tianchongxibocailiaodetongzhouxianquejuyoulianghaodecharusunhaotexing。ruoyaoqiucongdipin10kHz到微波波段40GHz都具有良好的EMI抑製性能，則需要將兩種濾波器串接使用，這樣就形成了頻率低端的反射式濾波和頻率高端的吸收式濾波的超寬帶EMI濾波器的設計思路。

3．超寬帶EMI濾波器設計的應用舉例

我們以電源濾波器為例

，假設需求方有如下的技術要求：通帶截止頻率fp=1kHz，阻帶起始頻率fs=10kHz，通帶內衰減小於3dB
，阻帶內衰減大於100dB，並且阻帶要延伸到40GHz的上限頻率。

xianchulidipinduanbufen
，caiyongqiebixuefubijinjinxingjianmo。qiebixuefulvboqiyouchengweidengbowenlvboqi，zhezhonglvboqideshuaijianzaitongdaineichengxiandengqifutexing，qifudedaxiaobiaozhizheshuaijianduilixiangjunyuntexingdezuidapianlichengdu
；過渡帶內的衰減具有比巴特沃斯濾波器更快的增長速率；阻帶內的衰減在不考慮分布參數的條件下將呈現出單調增加的趨勢。根據以上的技術要求可以確定切比雪夫濾波器的階數為5，元器件的連接方式分為T型和π型兩種。T型xing電dian路lu奇qi數shu項xiang元yuan件jian為wei電dian感gan，偶ou數shu項xiang元yuan件jian為wei電dian容rong，這zhe樣yang所suo需xu的de電dian感gan數shu目mu較jiao多duo
，在zai濾lv波bo器qi的de實shi際ji製zhi作zuo中zhong影ying響xiang濾lv波bo器qi體ti積ji的de主zhu要yao是shi電dian感gan線xian圈quan的de大da小xiao
，采cai用yongT型電路很容易造成濾波器體積龐大，不易放置，因此元器件的連接多半采用的是π型電路。π型電路奇數項元件為電容，偶數項元件為電感，其電路圖如圖1所示。 圖中C1=6.4μF，L2=3.5mH，C3=8.4μF
，L4=3.5mH，C5=6.4μF。假設輸入端和輸出端的負載電阻都為50Ω，對圖1的電路進行拉普拉斯變換，可以求出此LC濾波電路在低頻端插入損耗的頻率響應，其結果如圖2所示。通帶內插入損耗具有起伏特性，但都不會高於3dB；過渡帶插入損耗從3dB迅速上升到100dB；阻帶內插入損耗呈現單調上升的趨勢。