Использование фильтров в эмс
Электрические фильтры могут быть разделены на две группы: для подавления межсистемных помех и для подавления помех в цепях питания в пределах одной системы.
Ориентировочные значения максимального затухания для фильтров различной конструкции.
|
Диапазон частот |
Экранированный с разъемом |
Экранированный без разъемов |
Неэкранированный без разъемов |
|
Микроминиатюрные и интегральные фильтры |
|||
|
fc<f<10fc |
- |
60 |
50 |
|
10fc<f<100fc |
- |
40 |
30 |
|
f>100fc |
- |
20 |
10 |
|
Обычные межсистемные помехи |
|||
|
fc<f<10fc |
80 |
70 |
60 |
|
10fc<f<100fc |
60 |
50 |
40 |
|
f>100fc |
40 |
30 |
20 |
|
Межсистемные фильтры с улучшенными характеристиками |
|||
|
fc<f<10fc |
90 |
- |
- |
|
10fc<f<100fc |
80 |
- |
- |
|
f>100fc |
70 |
- |
- |
|
Фильтры в цепях питания на токи не более 10А |
|||
|
fc<f<10fc |
80 |
- |
- |
|
10fc<f<100fc |
80 |
- |
- |
|
f>100fc |
70 |
- |
- |
|
Фильтры в цепях питания на токи более 10А |
|||
|
fc<f<10fc |
100 |
- |
- |
|
10fc<f<100fc |
100 |
- |
- |
|
f>100fc |
90 |
- |
- |
Единичный фильтр низких частот имеет частоту среза ωс = 1 рад/с и активное сопротивление 1 Ом.
Необходимые параметры для заданных частоты среза и сопротивления определяют на основе преобразования параметров ЕФНЧ:
RH = ZRCT
LH = ZLCT / (2πfc)
CH = CCT /(Z2πfc)
Где LH, CH, RH – индуктивность, емкость и сопротивление реального фильтра; LCT, CCT, RCT – то же у ЕФНЧ; fc и Z – частота среза и характеристическое сопротивление реального фильтра.
Типы ЕФНЧ:
-
фильтр с максимально-плоской АЧХ в полосе пропускания (баттервортовский) вносит фазовые и временные искажения, которые возрастают вблизи частоты среза; поэтому функция отклика этого фильтра имеет выброс.
-
фильтр с равномерно-волнистой частотной характеристикой в полосе пропускания (чебышевский);
-
бесселевский фильтр или фильтр с равномерной задержкой;
-
баттерворт – томпсоновский фильтр имеет средние значения времени нарастания и выброса функции отклика.
-
эллиптический фильтр – относительно большая крутизна спада.
Задача 1. Приемник чувствительностью 10 мкВт работает в диапазоне 2-30 МГц. Необходимо подавить помехи с частотой 54 МГц, 512 МГц, 3350 МГц мощностью 50 МВт. Определите n фильтра при fсреза = 32 МГц.
Задача 2. Обеспечивается ли ЭМС при использовании межсистемных фильтров в случае если fсреза = 32 МГц, Рчувств = 10 мкВт, fпомехи = 54 МГц, Рпомехи = 100 МВт.
Задача 3. Определить LH, CH, RH реального единичного ФНЧ. Если частота fсреза = 1 МГц, сопротивление Z = 50 Ом.
Задача 4. Приемник имеет полосу 2-30 МГц. Входное сопротивление R = 72 Ом. Помеха на частоте fпомехи = 66 МГц должна быть ослаблена на 30 дб. Определить n фильтра НЧ и параметры элементов.
Задача 5. Рассчитать ФВЧ, сопротивление на входе R = 600 Ом, fсреза = 1 МГц, затухание 70 дБ на частоте f = 250 МГц.
|
n |
C1 |
L2 |
С3 |
L4 |
С5 |
L6 |
С7 |
L8 |
С9 |
L10 |
|
1 |
2,000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1,414 |
1,414 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1,000 |
2,000 |
1,000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0,765 |
1,848 |
1,848 |
0,765 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
0,618 |
1,618 |
2.000 |
1,618 |
0,618 |
|
|
|
|
|
|
6 |
0,518 |
1,414 |
1,932 |
1,932 |
1,414, |
6,518 |
|
|
|
|
|
7 |
0,445 |
1,247 |
1,802 |
2,000 |
1,802 |
1,247 |
0,445 |
|
|
|
|
8 |
0,390 |
1,111 |
1,663 |
1,962 |
1,962 |
1,663 |
1,111 |
0,390 |
|
|
|
9 |
0,347 |
1,000 |
1,532 |
1,879 |
2,000 |
1.879 |
1,532 |
1,000 |
0,347 |
|
|
Ю |
0.313 |
0,908 |
1.414 |
1,782 |
1,975 |
1,975 |
1,782 |
1,414 |
0,908 |
0.313 |
|
11 |
0,285 |
0,832 |
1,319 |
1,683 |
1,920 |
2,000 |
1,920 |
1.863 |
1.319 |
0,832 |
|
12 |
0,261 |
0.765 |
1,220 |
1,591 |
1,849 |
1.98Э |
1,983 |
1.849 |
1,591 |
1,220 |
|
13 |
0,240 |
0,707 |
1.133 |
1.493 |
1,768 |
1,943 |
2,000 |
1,943 |
1,768 |
1,493 |
|
14 |
0,223 |
0,661 |
1,066 |
1,414 |
1,694 |
1,889 |
1,988 |
1,988 |
1,889 |
1,694 |
|
15 |
0,209 |
0,618 |
1,000 |
1,338 |
1,618 |
1,827 |
1,956 |
2,000 |
1,956 |
1,827' |
|
16 |
0,199 |
0.581 |
0,942 |
1,269 |
1.545 |
1,764 |
1,913 |
1,990 |
1.990 |
1.913 |
|
17 |
0,185 |
0,548 |
0,892 |
1,206 |
1,479 |
1,699 |
1,866 |
1,966 |
2,000 |
1,966 |
|
18 |
0.174 |
0,518 |
0,845 |
1.147 |
1,414 |
1,638 |
1,813 |
1,932 |
1,992 |
1,992 |
|
19 |
0,164 |
0,491 |
0,804 |
1,095 |
1,354 |
1,578 |
1.759 |
1,891 |
1,973 |
2,000 |
|
20 |
0,157 |
0,467 |
0,765 |
1,045 |
1,299 |
1,521 |
1,705 |
1,848 |
1.945 |
1,994 |
|
n |
L1 |
С2 |
L3 |
С4 |
L5 |
С6 |
L7 |
C8 |
L9 |
С10 |
|
n |
С11 |
L12 |
С13 |
L14 |
С15 |
L16 |
С17 |
L18 |
С19 |
L20 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
0,285 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
0,765 |
0,261 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
1,133 |
0,707 |
0,240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
0,414 |
1.066 |
0,661 |
0,223 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
1,618 |
1,338 |
1,000 |
0.618 |
0,209 |
|
|
|
|
|
|
16 |
1,764 |
1,545 |
1,269 |
0,942 |
0,581 |
0,199 |
|
|
|
|
|
17 |
1,866 |
1,699 |
1,479 |
1,206 |
0,892 |
0,548 |
0,185 |
|
|
|
|
18 |
1,932 |
1.813 |
1,638 |
1,414 |
1,147 |
0,845 |
0,518 |
0,174 |
|
|
|
19 |
1,973 |
1,891 |
1,759 |
1,578 |
1.354 |
1,095 |
0,804 |
0,491 |
0.164 |
|
|
20 |
1,994 |
1,945 |
1,848 |
1,705 |
1,521 |
1,299 |
1,045 |
0,765 |
0.164 |
0,157 |
|
n |
L11 |
С12 |
L13 |
С14 |
L15 |
С16 |
L17 |
С18 |
L19 |
С20 |