隨著PC和無線通信業的成長，能減輕電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)的芯片大小濾波器的性能不斷改進并且越來越流行。快速修訂的國際規范和新興的技術問題，使得元件造商們可隨時滿足OEM制造商在更小空間提供更多性能的需求。出現了越來越多的板上安裝和/或表面安裝的設計。應用也大量涌現。這些應用包括普通應用到消費應用(蜂窩電話)、到特殊應用(藍牙)，其中以汽車電子應用尤為盛行。此外，用于EMI/RFI濾波的工程設計工具開始涉及網絡。
AVX公司的應用經理Ron Demcko說：“關于EMI/RFI最直接的問題就是產品必須符合最新的電磁兼容(EMC)指示”，這些指示是最初針對EMI(即任何引起不必要響應的電氣干擾)和RFI提出的IEC801和50081/2發射和通用抗擾性規范的繼承，EMI和RFI一般是通過天線影響器件的，并且由于輻射形成干擾。
這些規范是在80年代末和90年代初推出的，現在已經擴充成為“歐洲規范”(EN)、 CISPR、聯邦通信委員會(FCC)以及亞洲有關CNS的要求。在商界，上述規范包括了涉及信息技術設備/電信、音頻-視頻系統、重工業以及汽車等的規范。EN規范的每個修訂版本通常都是為了加強指導。據報道，為順應需求，其最新版于2001年7月發布。
涉及的不僅是所謂的無線電頻譜，還有電源線，包括從直流到數百兆赫茲的輻射。就基站和類似設備所面臨問題，Demcko表示：“擺脫管制正在引起由交流電源而引發的一系列問題，電源質量不盡人意，存在許多開關瞬態現象。此外，時鐘離線路更近、電路板會更小、環境條件變得更加苛刻”。
Vishay Intertechnologies Inc.的高級副總裁Glyndwr Smith說：“對于EMI/RFI，主要是利用分立元件實現一般的旁路。理想情況是集成無源器件進行濾波，問題的關鍵是在更加緊湊的空間內加工出更大的電容量，制作出精度更高的電阻。但這將使情況更加復雜，尤其是在提倡EMC的今天，元件被排布得更加緊湊”。該公司是超精密電阻、電容的開發者，擅長于薄/厚膜以及批量金屬箔制造技術。
事實上，噪聲(任何有害的單一或寬帶輻射)通過兩個方向傳播：進入和來自系統。隨著高頻應用的激增，許多應用中采用了無線裝置，更加緊迫的濾波需求主要取決于三個因素。無線技術的趨勢是采用最小功率等級，本地產生的噪聲成為到達便攜裝置的主要頻譜塊。其次，人口密度：人越多，相互鄰近的裝置越多。此外，設備中的器件也更加緊湊，電感和輻射場相互偶合。半導體器件對直接和間接的電磁影響更加敏感。
Spectrum Control Inc.公司營銷主管Leonardo Marsala說：“移動電話本身發射噪聲，而每個電話發出的噪聲是不同的。不論是PC或鉆孔機，事實上任何物體都是一種潛在的噪聲源”。該公司是一家主要的LC濾波器制造商，它提供多種EMI/RFI產品、濾波器陣列以及互連產品。
處理噪聲和易受干擾問題的公司主要是那些具有豐富電阻和電容制造技術或薄/厚膜制造技術的公司。這些公司是完全不同的，主要分為兩種陣營。一種陣營專攻帶齊納二極管的電阻-電容(RC)網絡(用于信號線和電源應用)。另一陣營則擅長于LC網絡(用于射頻和電源應用)。有些則同時生產RC和LC器件。
最新的產品包括從分立精密組件到各種采用多種結構和器件的模塊，包括通孔和多層芯片電容和電感器。其它產品依賴于薄/厚膜陣列和硅制造技術。有時候，也有一些在半導體專門技術方面非常著名的制造商染指這一領域。總而言之，所有器件都趨向于盡可能小并且為印制板或表面安裝。在任何情況下，濾波器本身并不能構成解決方案，廠家的目的是為了幫助OEM制造商，使其專用系統滿足國際標準。來自Bourns Inc. (里弗賽德，加利福尼亞)公司的601系列T型濾波器就是當今RC專家們生產活動的一個縮影，該濾波器針對的是PC、數據終端、測試設備以及過程控制器等應用。其它包括來自KOA Speer Electronics Inc. (Bradford, Pa.)公司的RC網絡產品，它們是USB口濾波器、PECL濾波器網絡的CTX線以及用于I/O口的CRA10Y抽頭濾波器網絡。
AVX推出了其新開發的用于EMI的微型濾波器，其直徑僅0.073英寸，打破了濾波器的尺寸障礙。椐稱這種微型濾波器專門用于航空及航天領域。可提供的方式有焊接型和旋緊型，它們具有L型、C型和T型等多種定制網絡。它們具有50,000pF的電容量，工作電壓50Vdc至200Vdc。擅長RC陣列的AVX還在表面安裝1206陣列、W3F4系列中提供了一種擴張通孔電容線路。它含有用于多線設計的具有雙接地連接的四個單元，這種多線設計要求EMI抑制、寬帶I/O濾波或電源調理。據AVX稱，它還可在5GHz的數字電路中有效地降低噪聲。應用領域包括收發器、蜂窩電話、膝上計算機和機頂盒以及汽車和醫用設備。
其它還有來自CII Technologies Inc.公司Corcom分部的芯片大小濾波器產品，其B和B-Low Cost系列適用于通用電源濾波。據稱它們可與芯片型濾波器媲美。系列中，許多共模LC設計可對線對地噪聲實施控制，大小只有1.82×2.53英寸。另一個擁有豐富的濾波器系列、幾種EMI濾波器和表面安裝能力但沒有推出表面安裝EMI濾波器的公司是Toko America Inc.。另外兩個公司宣布了特種封裝技術的進展。IRC Inc. 宣稱其RC網絡集成度高，并以TaNCap系列和TaNSil技術薄模網絡為基礎制造。同時，芯片級封裝已在開發之中。
在功率半導體方面最著名的STMicroelectronics公司也在走高集成、芯片級的路子。它的EMIF系列包括EMIF10-1K010F1，該公司稱該器件系高度集成器件，它采用了一種具有EMI 濾波和ESD保護的倒裝法。該雙極EMIF10濾波器包含10個電阻和10個電容以及20個用于ESD保護的瞬變抑制二極管。
應用包括計算機和打印機以及移動電話和普通通信系統。其基本低通濾波功能在1MHz頻率下具有-20dB的衰減、在100MHz頻率下具有-38dB的衰減、在900MHz頻率下具有-25dB的衰減、在1.8GHz頻率下具有-14dB的衰減。此外，其額定放電保護高達15kV。該公司還擁有KBMF01SC6系列的鼠標和鍵盤濾波器。它針對的是PS/2口(鍵盤/鼠標/PC接口)，它是為了減小由于鍵盤掃描操作而產生的輻射、并且為了防止鍵盤/鼠標控制器免受放電的損害而設計。
專注于分立技術和不斷改進濾波效果的公司直接將注意力放在改進電容器技術上。某些最顯著的進展包括采用陶瓷電容的頻譜控制中取得的進展。它采用專有的基于浸潤的工藝，據說該工藝可提供更優的均勻性并且長時間適用后脫層少。該公司擁有用于諸如基站和開關等應用的功率表面安裝(PSM)濾波器系列。椐稱這些分立EMI/RFI濾波器(單個組件和LC Π型)是首批具有20A容量的濾波組件。AVX稱，在其它領域對于設計者來講其0402 Accu-P薄模系列是僅有的一種在2.4GHz頻率下能保證串聯諧振頻率、ESR以及Q值(品質因子)的器件。它是工業界唯一的微波電容，其容量低至0.1pF，誤差降低到±0.01pF。
此外，AVX提供了被稱為V2F系列的TransFeed 0805表面安裝芯片，該系列芯片在單一芯片上將TransGuard瞬變電壓抑制以及通孔電容的特性相結合以實現過電壓保護并降低EMI。此前，擅長EMC共模濾波器(ACxxx, Mexxx系列)制造的TDK Corp.of America公司推出其所稱的、作為薄模電容替換品的首個帶基底金屬電極的多層陶瓷芯片電容。據說采用鋯酸鹽陶瓷和鎳電極可獲得高穩定性的大容量。
優點包括適于汽車應用的放電特性。在不遠的將來車輛中控制局域網(CAN)中的濾波將成為一種挑戰。關鍵在于保證防撞系統(相對碰撞檢測)、以及燃油噴射、舒適控制、剎車及氣囊等電子設備的正常工作。
目前降低EMI/RFI往往仍然采用事后補救的做法，在消費電子領域更是如此。在電源領域情況也是如此。在美國這種逆向工程設計的途徑被視為問題，在電磁兼容方面常常被看作是搶先行動者的歐洲對此則較美國遜色。
隨著系統的數量和復雜性的增加這種逆向工程設計的理念將面臨改變，良好的工程實踐成為基礎。Spectrum Control公司的 Marsala說：“事后設計意味著我們要非常迅速地制定解決方案。這樣增加了成本和復雜性”，這表明越來越多的客戶會在設計的最初階段尋找有濾波器專門經驗的伙伴。
為了適應這種需要，濾波器制造商們正在盡可能地在設計階段與系統設計者接觸。由此，作為最具活力的做法，設計工具被移上了網絡。例如，Murata Electronics North America Inc.公司最近推出了一種基本EMI濾波器程序以加速測試和選型。這種免費提供的仿真器可使設計工程師們通過下拉采單選擇多種基本濾波器。然后設計者確定基本邏輯系列和印刷板線路(如，其材料和厚度)，該程序可在一分鐘內評估每個濾波器的特性。該EMI濾波器選擇仿真器可以計算濾波器響應和噪聲頻譜曲線。可立即展開多達10個仿真窗口，簡化了比較過程。
AVX公司的應用經理Ron Demcko說：“關于EMI/RFI最直接的問題就是產品必須符合最新的電磁兼容(EMC)指示”，這些指示是最初針對EMI(即任何引起不必要響應的電氣干擾)和RFI提出的IEC801和50081/2發射和通用抗擾性規范的繼承，EMI和RFI一般是通過天線影響器件的，并且由于輻射形成干擾。
這些規范是在80年代末和90年代初推出的，現在已經擴充成為“歐洲規范”(EN)、 CISPR、聯邦通信委員會(FCC)以及亞洲有關CNS的要求。在商界，上述規范包括了涉及信息技術設備/電信、音頻-視頻系統、重工業以及汽車等的規范。EN規范的每個修訂版本通常都是為了加強指導。據報道，為順應需求，其最新版于2001年7月發布。
涉及的不僅是所謂的無線電頻譜，還有電源線，包括從直流到數百兆赫茲的輻射。就基站和類似設備所面臨問題，Demcko表示：“擺脫管制正在引起由交流電源而引發的一系列問題，電源質量不盡人意，存在許多開關瞬態現象。此外，時鐘離線路更近、電路板會更小、環境條件變得更加苛刻”。
Vishay Intertechnologies Inc.的高級副總裁Glyndwr Smith說：“對于EMI/RFI，主要是利用分立元件實現一般的旁路。理想情況是集成無源器件進行濾波，問題的關鍵是在更加緊湊的空間內加工出更大的電容量，制作出精度更高的電阻。但這將使情況更加復雜，尤其是在提倡EMC的今天，元件被排布得更加緊湊”。該公司是超精密電阻、電容的開發者，擅長于薄/厚膜以及批量金屬箔制造技術。
事實上，噪聲(任何有害的單一或寬帶輻射)通過兩個方向傳播：進入和來自系統。隨著高頻應用的激增，許多應用中采用了無線裝置，更加緊迫的濾波需求主要取決于三個因素。無線技術的趨勢是采用最小功率等級，本地產生的噪聲成為到達便攜裝置的主要頻譜塊。其次，人口密度：人越多，相互鄰近的裝置越多。此外，設備中的器件也更加緊湊，電感和輻射場相互偶合。半導體器件對直接和間接的電磁影響更加敏感。
Spectrum Control Inc.公司營銷主管Leonardo Marsala說：“移動電話本身發射噪聲，而每個電話發出的噪聲是不同的。不論是PC或鉆孔機，事實上任何物體都是一種潛在的噪聲源”。該公司是一家主要的LC濾波器制造商，它提供多種EMI/RFI產品、濾波器陣列以及互連產品。
處理噪聲和易受干擾問題的公司主要是那些具有豐富電阻和電容制造技術或薄/厚膜制造技術的公司。這些公司是完全不同的，主要分為兩種陣營。一種陣營專攻帶齊納二極管的電阻-電容(RC)網絡(用于信號線和電源應用)。另一陣營則擅長于LC網絡(用于射頻和電源應用)。有些則同時生產RC和LC器件。
最新的產品包括從分立精密組件到各種采用多種結構和器件的模塊，包括通孔和多層芯片電容和電感器。其它產品依賴于薄/厚膜陣列和硅制造技術。有時候，也有一些在半導體專門技術方面非常著名的制造商染指這一領域。總而言之，所有器件都趨向于盡可能小并且為印制板或表面安裝。在任何情況下，濾波器本身并不能構成解決方案，廠家的目的是為了幫助OEM制造商，使其專用系統滿足國際標準。來自Bourns Inc. (里弗賽德，加利福尼亞)公司的601系列T型濾波器就是當今RC專家們生產活動的一個縮影，該濾波器針對的是PC、數據終端、測試設備以及過程控制器等應用。其它包括來自KOA Speer Electronics Inc. (Bradford, Pa.)公司的RC網絡產品，它們是USB口濾波器、PECL濾波器網絡的CTX線以及用于I/O口的CRA10Y抽頭濾波器網絡。
AVX推出了其新開發的用于EMI的微型濾波器，其直徑僅0.073英寸，打破了濾波器的尺寸障礙。椐稱這種微型濾波器專門用于航空及航天領域。可提供的方式有焊接型和旋緊型，它們具有L型、C型和T型等多種定制網絡。它們具有50,000pF的電容量，工作電壓50Vdc至200Vdc。擅長RC陣列的AVX還在表面安裝1206陣列、W3F4系列中提供了一種擴張通孔電容線路。它含有用于多線設計的具有雙接地連接的四個單元，這種多線設計要求EMI抑制、寬帶I/O濾波或電源調理。據AVX稱，它還可在5GHz的數字電路中有效地降低噪聲。應用領域包括收發器、蜂窩電話、膝上計算機和機頂盒以及汽車和醫用設備。
其它還有來自CII Technologies Inc.公司Corcom分部的芯片大小濾波器產品，其B和B-Low Cost系列適用于通用電源濾波。據稱它們可與芯片型濾波器媲美。系列中，許多共模LC設計可對線對地噪聲實施控制，大小只有1.82×2.53英寸。另一個擁有豐富的濾波器系列、幾種EMI濾波器和表面安裝能力但沒有推出表面安裝EMI濾波器的公司是Toko America Inc.。另外兩個公司宣布了特種封裝技術的進展。IRC Inc. 宣稱其RC網絡集成度高，并以TaNCap系列和TaNSil技術薄模網絡為基礎制造。同時，芯片級封裝已在開發之中。
在功率半導體方面最著名的STMicroelectronics公司也在走高集成、芯片級的路子。它的EMIF系列包括EMIF10-1K010F1，該公司稱該器件系高度集成器件，它采用了一種具有EMI 濾波和ESD保護的倒裝法。該雙極EMIF10濾波器包含10個電阻和10個電容以及20個用于ESD保護的瞬變抑制二極管。
應用包括計算機和打印機以及移動電話和普通通信系統。其基本低通濾波功能在1MHz頻率下具有-20dB的衰減、在100MHz頻率下具有-38dB的衰減、在900MHz頻率下具有-25dB的衰減、在1.8GHz頻率下具有-14dB的衰減。此外，其額定放電保護高達15kV。該公司還擁有KBMF01SC6系列的鼠標和鍵盤濾波器。它針對的是PS/2口(鍵盤/鼠標/PC接口)，它是為了減小由于鍵盤掃描操作而產生的輻射、并且為了防止鍵盤/鼠標控制器免受放電的損害而設計。
專注于分立技術和不斷改進濾波效果的公司直接將注意力放在改進電容器技術上。某些最顯著的進展包括采用陶瓷電容的頻譜控制中取得的進展。它采用專有的基于浸潤的工藝，據說該工藝可提供更優的均勻性并且長時間適用后脫層少。該公司擁有用于諸如基站和開關等應用的功率表面安裝(PSM)濾波器系列。椐稱這些分立EMI/RFI濾波器(單個組件和LC Π型)是首批具有20A容量的濾波組件。AVX稱，在其它領域對于設計者來講其0402 Accu-P薄模系列是僅有的一種在2.4GHz頻率下能保證串聯諧振頻率、ESR以及Q值(品質因子)的器件。它是工業界唯一的微波電容，其容量低至0.1pF，誤差降低到±0.01pF。
此外，AVX提供了被稱為V2F系列的TransFeed 0805表面安裝芯片，該系列芯片在單一芯片上將TransGuard瞬變電壓抑制以及通孔電容的特性相結合以實現過電壓保護并降低EMI。此前，擅長EMC共模濾波器(ACxxx, Mexxx系列)制造的TDK Corp.of America公司推出其所稱的、作為薄模電容替換品的首個帶基底金屬電極的多層陶瓷芯片電容。據說采用鋯酸鹽陶瓷和鎳電極可獲得高穩定性的大容量。
優點包括適于汽車應用的放電特性。在不遠的將來車輛中控制局域網(CAN)中的濾波將成為一種挑戰。關鍵在于保證防撞系統(相對碰撞檢測)、以及燃油噴射、舒適控制、剎車及氣囊等電子設備的正常工作。
目前降低EMI/RFI往往仍然采用事后補救的做法，在消費電子領域更是如此。在電源領域情況也是如此。在美國這種逆向工程設計的途徑被視為問題，在電磁兼容方面常常被看作是搶先行動者的歐洲對此則較美國遜色。
隨著系統的數量和復雜性的增加這種逆向工程設計的理念將面臨改變，良好的工程實踐成為基礎。Spectrum Control公司的 Marsala說：“事后設計意味著我們要非常迅速地制定解決方案。這樣增加了成本和復雜性”，這表明越來越多的客戶會在設計的最初階段尋找有濾波器專門經驗的伙伴。
為了適應這種需要，濾波器制造商們正在盡可能地在設計階段與系統設計者接觸。由此，作為最具活力的做法，設計工具被移上了網絡。例如，Murata Electronics North America Inc.公司最近推出了一種基本EMI濾波器程序以加速測試和選型。這種免費提供的仿真器可使設計工程師們通過下拉采單選擇多種基本濾波器。然后設計者確定基本邏輯系列和印刷板線路(如，其材料和厚度)，該程序可在一分鐘內評估每個濾波器的特性。該EMI濾波器選擇仿真器可以計算濾波器響應和噪聲頻譜曲線。可立即展開多達10個仿真窗口，簡化了比較過程。
粵公網安備 44030902003195號