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誰知道諧波濾波器的原理和內部結構?

濾波器的原理是丟棄不需要的信號,提取想要的信號。

當幹擾頻率低於信號頻率時使用高通濾波器,如濾除電力線附近壹些敏感信號線上的電力諧波引起的幹擾。

●當信號頻率只占很窄的帶寬時,使用帶通濾波器,例如通信接收機的天線端口上要安裝帶通濾波器,只允許通信信號通過。

●帶阻濾波器用於幹擾頻率帶寬較窄而信號頻率較寬的場合。例如,在靠近大功率無線電臺的電纜端口安裝壹個帶阻頻率等於無線電臺發射頻率的帶阻濾波器。

不同濾波器電路之間有兩個主要區別:

1.電路中的濾波器器件越多,濾波器阻帶的衰減越大,濾波器通帶和阻帶之間的過渡帶越短。

2.不同結構的濾波電路適用於不同的源阻抗和負載阻抗,其關系應遵循阻抗不匹配的原則。但需要註意的是,實際電路的阻抗很難估計,尤其是在高頻時(電磁幹擾問題往往發生在高頻)。由於電路寄生參數的影響,電路的阻抗變化很大,而電路的阻抗往往與電路的工作狀態有關,再加上不同頻率下電路的阻抗是不同的。因此,在實際操作中,哪種過濾器有效主要取決於測試結果。

4過濾器的基本原理

濾波器是由電感和電容組成的低通濾波電路,允許有用信號的電流通過,大大衰減頻率較高的幹擾信號。因為有兩種幹擾信號:差模和* * *模,所以濾波器要衰減這兩種幹擾。有三個基本原則:

a)利用電容器通過高頻、隔離低頻的特性,將火線和零線的高頻幹擾電流引入地線(* * *模式),或將火線的高頻幹擾電流引入零線(差模);

b)利用電感線圈的阻抗特性將高頻幹擾電流反射回幹擾源;

c)利用幹擾抑制鐵氧體可以吸收某壹頻段的幹擾信號並將其轉化為熱量的特性,針對某壹頻段的幹擾信號選擇合適的幹擾抑制鐵氧體磁環和磁珠,直接覆蓋在待濾波的電纜上。

5電源濾波器高頻插入損耗的重要性

雖然各種電磁兼容標準中對傳導發射的限制只有30MHz(舊軍標為50MHz,新軍標為10MHz),但在傳導發射的抑制上,高頻的影響永遠不可忽視。因為電源線上的高頻傳導電流會導致輻射,會使設備的輻射發射超標。另外,瞬態脈沖靈敏度測試中的測試波形往往含有高頻成分,如果不濾除這些高頻幹擾,設備的靈敏度測試也會失敗。

電力線濾波器高頻特性差主要有兩個原因。壹是內部寄生參數引起的空間耦合,二是濾波器元件的不完善。所以改善高頻特性的方法也是從這兩個方面入手。

內部結構:濾波器的連接線應根據電路結構按壹個方向排列。在空間允許的情況下,電感和電容之間應保持壹定的距離。如果有必要,可以設置壹些隔離板來減少空間耦合。

電感器:如上所述控制電感器的寄生電容。如有必要,使用多個串聯電感。

差模濾波電容:電容的引線應盡可能短。理解這個要求的含義:電容器和要濾波的導線(火線和零線)之間的連接要盡可能短。如果濾波器安裝在電路板上,電路板上的走線也相當於電容的引線。這時候就要註意最短的電容引線,保證時序。

* * *模式電容:電容的引線應盡可能短。對這壹要求的理解和註意事項與差模電容相同。但濾波器的* * *模式高頻濾波特性主要由* * *模式電容來保證,而* * *模式幹擾的頻率壹般較高,因此* * *模式濾波電容的高頻特性更為重要。使用三端電容可以明顯改善高頻濾波效果。但要註意三端電容的正確使用。即接地線盡量短,另外兩根線的長短對效果影響不大。如有必要,可以使用貫通電容。此時濾波器本身的性能可以維持在1GHz以上。

特別說明:當設備在某壹頻率下的輻射發射不符合標準要求時,別忘了檢查電源線在該頻率下的* * *模式傳導發射。輻射發射可能是由* * *模式發射電流引起的。

6過濾器選擇

根據幹擾源的特性、頻率範圍、電壓和阻抗以及負載特性的要求,壹般認為:首先要求電磁幹擾濾波器在相應的工作頻段內滿足負載要求的衰減特性。如果壹個濾波器的衰減不能滿足要求,可以采用多級級聯來獲得比單級更高的衰減,不同的濾波器可以級聯在很寬的頻帶內獲得良好的衰減特性。其次,為了滿足負載電路的工作頻率和待抑制頻率的要求,如果待抑制的頻率與有用信號的頻率非常接近,則需要頻率特性非常陡峭的濾波器來濾除被抑制的幹擾頻率,只允許有用頻率的信號通過。第三,在所需頻率下,濾波器的阻抗必須與幹擾源和負載的阻抗不匹配。如果負載為高阻抗,則濾波器的輸出阻抗應為低阻抗。如果電源或幹擾源阻抗較低,濾波器的輸入阻抗應為高阻抗;如果電源或幹擾源的阻抗未知或在較大範圍內變化,則很難獲得穩定的濾波特性。為了獲得濾波器良好穩定的濾波特性,可以在濾波器的輸入輸出端並聯壹個固定電阻。第四,濾波器必須具有壹定的耐壓,根據電源和幹擾源的額定電壓來選擇濾波器,使其具有足夠高的額定電壓,以保證在所有預期的工作條件下都能可靠工作,並能承受輸入瞬時高壓的沖擊。第五,濾波器的允許通過率應與電路中連續工作的額定電流壹致。更高的額定電流會增加過濾器的體積和重量;低額定電流會降低濾波器的可靠性。第六,過濾器應具有足夠的機械強度,結構簡單,重量輕,體積小,安裝方便,安全可靠。

7過濾器的使用

為了提高供電質量,改善電路的線性度,減少各種雜波、非線性失真幹擾和諧波幹擾,使用了濾波器。就武器系統而言,使用濾波器的地方有:第壹,除了安裝在總配電系統和配電系統的電源濾波器外,進入設備的電源也要安裝濾波器,最好使用線對線濾波器,而不是線對地濾波器。其次,當對脈沖幹擾和瞬態幹擾敏感的設備由隔離變壓器供電時,應在負端安裝濾波器。第三,給有電爆裝置的武器系統供電時,要加濾波器。必要時,電爆裝置的引線還應裝有濾波器。第四,在子系統或設備的接口處,要有濾波器來抑制幹擾,保證兼容性。第五,在設備和子系統的控制信號的輸入和輸出端應增加濾波器或旁路電容。

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