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隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人類(lèi)生活水平的逐步提高,家電設備、移動(dòng)式和個(gè)人攜帶式電子設備日益增多,于是各電子設備間的相互影響和干擾問(wèn)題變得日趨嚴重和復雜化。IBM公司對計算機電源故障進(jìn)行分析后認為,近90%的故障源于電磁干擾（EMI）;我國有關(guān)部門(mén)1994年對147家企業(yè)生產(chǎn)的不同型號汽車(chē)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電干擾性能摸底檢測,達標合格汽車(chē)僅占1/4。電磁干擾還威脅著(zhù)人類(lèi)的健康和安全,海德堡大學(xué)的生物學(xué)家研究發(fā)現,甚至連微弱的電磁輻射也會(huì )通過(guò)眼睛侵入大腦,給人們播下癌的種子,因此呼吁人們要警惕“帶電磁的煙霧”�？梢�(jiàn),EMI所造成的危害絕不遜于有形的污染。 ----而今,如何降低甚至消除電子設備的EMI已成為全球電子信息業(yè)及消費者普遍關(guān)注的問(wèn)題,世界上為此成立了無(wú)線(xiàn)電干擾國際特別委員會(huì )（CISPR）,美、德、日諸國也分別建立了專(zhuān)門(mén)組織FCC、VDE和電磁環(huán)境工程研究會(huì ),他們對電子儀器及測量設備的抗EMI性能要求越來(lái)越高,規定非經(jīng)嚴格檢驗的產(chǎn)品不得出廠(chǎng)和上市。隨著(zhù)我國經(jīng)濟邁入國際范疇,電磁干擾（又稱(chēng)電磁噪聲）問(wèn)題已擺在我們面前。 ----利用近年來(lái)發(fā)展的鐵氧體——陶瓷疊層共燒技術(shù),可以將若干個(gè)鐵氧體疊層電感器和陶瓷疊層電容器集成在一起,經(jīng)過(guò)共繞制構成截止特性銳敏的片式電磁干擾濾波器。根據電路特性選擇適當的濾波器可以得到令人十分滿(mǎn)意的抗EMI效果,特別適用于抑制數字電子設備及高速數據總線(xiàn)產(chǎn)生的噪聲。EMI濾波器按構成元件可分為電感器、電容器、LC復合型濾波器和電容性可變電阻器四種;按構成元件材料及生產(chǎn)工藝的不同,則可分為陶瓷型、石英晶體型、介質(zhì)型和聲表面波型EMI濾波器;按具體用途又可分為電源線(xiàn)路用和信號線(xiàn)路用EMI濾波器兩大類(lèi)。下表列出了有代表性的幾種EMI濾波器及其特點(diǎn)。 ----LC復合型陶瓷濾波器是由鐵氧體電感器L和陶瓷電容器C按不同組合形式構成的一類(lèi)多功能產(chǎn)品,其中心頻率、通帶、振幅、延遲等特性可根據電路要求靈活設計,所適應范圍相當寬,廣泛應用于音、視頻家電、通信及辦公自動(dòng)化設備的EMI抑制,但最初其頻率較低、體積較大。進(jìn)入90年代后,由于陶瓷疊層印刷技術(shù)的發(fā)展,國外先后開(kāi)發(fā)出無(wú)繩電話(huà)用254MHz和380MHz帶通濾波器、便攜電話(huà)用700～950MHz濾波器、小功能對講機用430MHz低通濾波器以及數字無(wú)繩電話(huà)用1.9GHz帶通濾波器等LC復合型片式疊層陶瓷產(chǎn)品,其內藏屏蔽層抗干擾強,無(wú)需調整即可適應當前200MHz～1.5GHz高頻化需求。今后的發(fā)展趨勢是進(jìn)一步高頻化（2GHz以上）、微型化、組件化（內藏延遲線(xiàn)、多層諧振器、與濾波器一體化的放大器和混頻器等）和低成本化。 ----單片晶體濾波器（MCF）是在石英基片表面配置若干對金屬電極而構成的帶通或帶阻濾波器。它利用壓電效應的能陷入理論,選擇電極振子的幾何尺寸、返回頻率和電極振子間距控制超聲波的聲學(xué)耦合,從而達到濾波之目的。其特點(diǎn)是頻率選擇度十分陡峭、損耗低、穩定性好、阻帶衰減高,現已在移動(dòng)通信設備中大量使用,是必不可少的初級中頻濾波器,對提高整機靈敏度和抗干擾能力有重要作用。國外MCF產(chǎn)品的實(shí)用化水平為中心頻率數MHz～150MHz,帶寬0.001～0.1%,頻道間隔12.5～25kHz,最小封裝尺寸為8×8×3.2mm,重僅0.4g。MCF的發(fā)展方向是開(kāi)發(fā)新型壓電材料、擴展帶寬、減少帶內延時(shí)波動(dòng)、增大帶外衰減、擴充和提高中頻點(diǎn)及線(xiàn)性度、封裝單片尺寸進(jìn)一步小型化和片式化。 ----利用介質(zhì)陶瓷材料的低損耗、高介電常數、頻率溫度系數和熱膨脹系數小、可承受高功率等特點(diǎn)設計制作的EMI介質(zhì)濾波器,由數個(gè)1/4波長(cháng)型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線(xiàn)路構成。其顯著(zhù)特點(diǎn)是插入損耗小、耐功率性好、帶寬窄,特別適合便攜電話(huà)、汽車(chē)電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電臺、無(wú)繩電話(huà)以及一體化收發(fā)雙工器等的級向耦合濾波。國外生產(chǎn)最多的是800～1000MHz范圍內的系列EMI介質(zhì)濾波器,其技術(shù)指標為插損2～3dB,波紋小于1dB,電壓駐波比約1.5,帶外抑制在規定頻段內可達20dB以上,一些特殊要求點(diǎn)可達60dB左右。濾波特性?xún)?yōu)良。其開(kāi)發(fā)方向是采用新型介質(zhì)材料和其它諧振模式,設計制作新型的微型化、片式化低插損、高衰減、高性能的EMI介質(zhì)濾波器。 ----聲表面波（SAW）濾波器曾一度廣泛用于工作在20MHz以上頻段的次中頻濾波。它在抑制電子設備高次諧波、鏡像信息、發(fā)射漏泄信號以及各類(lèi)寄生雜波干擾等方面起到了良好的作用。其特點(diǎn)是可靈活設計、模擬/數字兼用、群延遲時(shí)間偏差和頻率選擇特性?xún)?yōu)良、輸入輸出阻抗誤差小。近年來(lái)已將SAW濾波器片式化,重約0.2g;另外由于采用了新的晶體材料和最新精細加工技術(shù),致使SAW器件的使用上限頻率提高到2.5GHz,這必將促進(jìn)SAW濾波器在抗EMI領(lǐng)域獲得更廣泛的應用。低插損技術(shù)與片式化封裝是這類(lèi)EMI濾波器目前和今后一段時(shí)間內的研究開(kāi)發(fā)方向。 來(lái)源：電子工程網(wǎng) |
