抑制电缆干扰的制胜武器-滤波连接器
电气工程中自动化设备的抗干扰措施
电气工程中自动化设备的抗干扰措施电气工程中的自动化设备在实际运行中往往会遭受到各种干扰,如电磁辐射、电源波动、电磁感应等。
为了保证设备的稳定性和可靠性,需要采取一系列的抗干扰措施。
下面将介绍电气工程中自动化设备的一些常见抗干扰措施。
1. 地线连接:地线的连接非常重要,能够提供设备的电气连接、信号连接和屏蔽连接。
地线的导体应具备良好的电导率和机械强度。
要注意避免地线与其他信号线或电源线之间的干扰。
2. 等电位连接:等电位连接可以减小设备之间的电位差,提高设备的抗干扰能力。
可以使用金属屏蔽、屏蔽罩、铜排等等来实现等电位连接。
3. 屏蔽措施:屏蔽是抗干扰的重要手段之一。
可以使用金属屏蔽、铁皮、铝箔、银胶、银纸等材料对设备进行屏蔽。
屏蔽主要包括静电屏蔽和电磁辐射屏蔽。
4. 滤波器的应用:滤波器是一种常见的抗干扰措施。
可以通过使用低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等减小干扰波的幅值。
滤波器可以用于电源线、信号线等。
5. 绝缘措施:绝缘是提高设备抗干扰能力的重要手段。
使用绝缘材料对设备进行绝缘处理,可以阻断潜在的干扰源。
6. 路径选择和阻抗匹配:合理的路径选择和阻抗匹配可以有效降低传导干扰和辐射干扰。
在设计和布置设备时,要尽量避免共用路径和阻抗不匹配。
7. 接地技术:适当的接地技术可以提高设备的抗干扰能力。
在接地过程中要注意接地方式、接地导体的选择以及接地电阻的控制。
8. 合理布线:合理布线可以减少线路的串扰和互感干扰。
要注意信号线和电源线的分离布置,避免线路之间的相互干扰。
9. 信号调理:信号调理可以对输入信号进行处理,提取有用的信号并压制干扰。
常见的信号调理器有滤波器、放大器、比例器等。
10. 可编程逻辑控制器(PLC):PLC具有良好的抗干扰能力,可以对输入信号进行滤波和处理,控制输出信号的稳定性。
增加电路抗干扰能力的方法
增加电路抗干扰能力的方法随着电子产品的普及,电磁干扰已经成为了工业、交通、通讯、军事等领域所面临的普遍问题。
尤其是在高铁、地铁等复杂多变的环境中,电磁干扰更加严重。
为了有效地解决电磁干扰所带来的影响,提高电路的抗干扰能力已成为了重要议题。
以下是增加电路抗干扰能力的方法:1. 滤波器滤波器用于去除电源中的高频和低频噪声和其它干扰信号。
对于单相交流电源,使用LC滤波器来抑制高频噪声,LRC滤波器来抑制低频噪声,并采用带状滤波器来抑制EMI干扰,在输入和输出端使用衰减滤波器来抑制EMI干扰。
2.电磁屏蔽技术电磁屏蔽是指使用内部或外部的物理结构,将电路环境与电路之间隔离开来,避免电磁信号的互相干扰。
内部屏蔽有金属薄膜、金属盒、金属箔等物理结构,外部屏蔽有遮蔽罩、低噪声电缆等。
3. 接地技术正确的接地技术可以有效地降低电路的共模噪声和防止干扰信号的入侵。
最佳的接地点是电源和电路地之间的共和点,使用接地环或导体保护来降低接口电阻,将高频信号放入地时,必须注意抗地衰减特性,确保抗干扰能力。
4.电路设计在电路设计阶段,需要对指令编码进行设计,必须注意不同信号在电路中的相对位置。
使用地端,噪声过滤器和其它技术方案,能够有效地处理高频滤波,减少EMI干扰。
5.使用低噪声源在电路设计时,应该使用低噪声源,例如低噪声电缆、低噪声电源等等。
这些器件是设计低噪声和抵御干扰所必不可少的器件。
总之,增加电路抗干扰的能力是一项艰难的任务,需要综合考虑电路的特性、制造工艺、环境因素等方面,通过在滤波、屏蔽、接地、电路设计等方向上的优化来实现。
在实际情况下,电路抗干扰能力的提高还需要与测试和验证相结合,使其在实际性能中得到改进。
滤波连接器的特性与作用
滤波连接器在电磁兼容设计中的作用滤波连接器,顾名思义,首先是一个连接器,然后是具备滤波功能。
都知道,电磁兼容设计考虑三个方面,干扰源、传播耦合路径、敏感设备,解决好电磁兼容,只能从这三个方面做文章。
而滤波连接器恰恰是解决耦合路径的绝佳方法之一。
虽然它也有自身的很多问题-源自香港德平电子有限公司1、结构形状滤波连接器内部的结构形式多种多样,简单的就是一个滤波电容,复杂的有电感电容组成的无源滤波网络,它的外形和普通常用的插头插座毫无二致,完全可以替换的,唯一的不同就是滤波连接器只允许部分频段的信号通过。
2、滤波特性滤波连接器一般是低通滤波器,阶次不是特别高,导致了其在3dB截止频率点的下降衰减过渡带不是很陡,一般是二阶滤波。
3、滤波器的关键指标滤波器内有很多个管脚,不同信号线上传递的信号不能因为每个管脚的滤波性能差异而产生差异,如果那样就会因此引入差模干扰,没治好聋,反而给弄哑了。
因此,滤波器件各管脚上所加器件的一致性就是关键的控制点了。
4、加工注意事项如果设计中采用了滤波连接器,注意一个后续的PCB焊接加工问题,滤波电容一般是瓷介电容,瓷材料怕三点,高温、高温变率、撞击或压力,因此滤波连接器在应用的时候,需要注意这几条,解决方法是焊接其管脚的时候,不要让烙铁长时间在一个管脚上点着,不要乍冷乍热的有快速温度变化,撞击或压力一般问题不大,因为出厂时候滤波器肯定是密封加固且有金属壳的,主要是防范一下机壳的挤压,或者避免承受较大的拉压力。
5、设计注意事项电路系统设计上时候,为了使滤波连接器有较好的滤波效果,宜选用滤波功能的端子安装在金属机壳上,或者滤波端子的缎子金属壳与电缆的屏蔽层360度搭接相连。
最后澄清两点:第一,滤波连接器的应用虽然有如此多的注意事项,但不要把它想得很脆弱,其实不然,因为普通瓷介电容的特性和它完全一样,只要那些退耦器件适用的环境条件对滤波连接器会一样适用。
第二,滤波连接器暂时价格还是有点高,主要的原因是它的应用批量还比较小,这形成了一对互相制约的矛盾,就像鹬蚌相争一样,价格下不来,用量上不去,用量上不去,价格就下不来,我们的目标就是打破这个矛盾,自己先承担一点代价,并加入一点技术的创新,先把价格大幅度降下来一些,促进应用领域的拓展,比如大型设备对几十元价百元的成本不敏感的,或者强弱互扰严重场合所应用的设备,如工业控制、电力电子、军工、汽车电子等,然后是良性循环,通过行业的努力,将滤波连接器取代普通连接器,成为我们电子工程师EMC设计的首选,让鲍鱼燕窝鱼翅成为百姓日常餐桌的佳肴。
低压线束抗电磁干扰元器件
低压线束抗电磁干扰元器件
电磁干扰可能会对低压线束的信号传输产生影响,因此,需要采取一些措施来防止或降低这种干扰。
以下是一些常见的抗电磁干扰元器件:
1.屏蔽线:屏蔽线是一种可以减少电磁干扰的线束。
它使用金属屏蔽层来包裹线束,以防止电磁场对线束信号的干扰。
屏蔽线的屏蔽层可以是编织的或者绕包式的,取决于具体应用场景。
2.滤波器:滤波器是一种可以允许特定频率通过而阻止其他频率通过的电子元件。
在低压线束中,可以使用滤波器来滤掉不需要的电磁噪声,从而提高信号的稳定性。
3.磁环:磁环是一种可以抑制电磁干扰的元件。
它由磁性材料制成,可以吸收和反射电磁波,从而减少电磁干扰的影响。
4.瞬态电压抑制器(TVS):TVS是一种用于保护电路免受瞬态电压和静电放电影响的组件。
它可以用于低压线束中,以保护线路免受电磁干扰的影响。
5.共模扼流圈:共模扼流圈是一种可以抑制共模噪声的电子元件。
在低压线束中,它可以被放置在线路中,以减少共模噪声对信号传输的影响。
这些是一些常见的抗电磁干扰元器件,但具体应用需要根据实际场景和需求进行选择。
详解消灭EMC的三大利器 电容器 电感 磁珠
详解消灭EMC的三大利器电容器电感磁珠滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是常见的身影,也是消灭电磁干扰的三大利器。
对于这这三者在电路中的作用,相信还有很多工程师搞不清楚。
本文从设计中,详细分析了消灭EMC三大利器的原理。
三大利器之滤波电容器尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的。
当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。
在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz,甚至超过1GHz。
对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。
普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是电容引线电感造成电容谐振,对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降低了滤波效果。
穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。
但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装问题。
穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击,这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。
许多电容在焊接过程中发生损坏。
特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时,只要有一个损坏,就很难修复,因为在将损坏的电容拆下时,会造成邻近其它电容的损坏。
三大利器之共模电感由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰,因此共模电感也是我们常用的有力元件之一,共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。
原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,对共模电流起到抑制作用,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减地通过。
以滤波电连接器为例,浅谈电连接器中滤波技术的应用情况
以滤波电连接器为例,浅谈电连接器中滤波技术的应用情况信息化电子技术的应用和普及增大了有限空间内的电磁干扰,日益严重的电磁干扰不仅会削弱电子设备的工作性能,更会威胁人们的身体健康。
在电连接器中应用滤波技术能够有效降低电磁干扰。
本文为滤波电连接器为例,分析了电连接器中滤波技术的应用情况。
1.前言上个世纪八十年代,我国便已经成功研制了微波漏能测试仪、干扰测量仪、射频远区和近区场强测定仪等仪器,同时也初步确定了微波辐射卫生标准与高频电磁辐射安全卫生标准,在技术和标准两个方面提高了微波防护水平。
电磁干扰会对电子设备的信息传输正确性、可靠性、稳定性产生影响较大影响,提高电子产品的电磁兼容性成为了克服电磁干扰、增强仪器稳定性的重要方法。
任何电子设备均需要通过电连接器与外界进行连通,是系统和部件之间进行电气信号传输的重要元件。
导线(或者导体)的穿透是导致屏蔽体失效的重要原因,所以某些屏蔽严密的机箱会因为电连接器形成的导体穿透作用而出现屏蔽失效的问题。
为此,将滤波及时应用于电连接器中是降低电磁干扰,提高机箱屏蔽效果的重要途径。
应用滤波技术的电连接器通常称为滤波电连接器,相对于普通的电连接器,它具有一个低通滤波器,由于接口兼容,它们之间也可以相互替换。
2.电连接器中滤波技术原理分析在抑制电磁干扰方面,滤波技术具有高度的有效性,特别是对于开关电源的EMI信号,能够发挥良好的干扰传导、干扰辐射的作用。
差模干扰信号和共模干扰信号能够表示所有电源上的传导干扰信号。
前者主要是指在两条导线之间传输的干扰信号,属于对称性干扰,其显着特点是频率低、干扰幅度小、生成的电磁干扰小;后者主要是指在导线和机壳(土地)之间传输的干扰信号,属于非对称性干扰,其显着特点是频率高、干扰幅度大、生成的电磁干扰大,同时也能够借助导线形成辐射,扩大辐射源。
综合上述分析,我们可以通过将EMI信号控制在EMI相关标准规定的极限电平之下的方式来实现削弱传导干扰的目的。
几种常用的抗干扰滤波器件介绍
几种常用的抗干扰滤波器件介绍2009-10-20 11:19:00 【文章字体:大中小】推荐收藏打印北京科力亚特电子有限公司李华伴随电子技术的高速发展,电磁环境日益恶化,大量的电子设备在这种电磁环境中很难正常工作。
另一方面,电子设备的迅速增加,又进一步导致电磁环境的恶化。
因此,现代电子产品设计技术中,如何选用干扰抑制滤波器件,是我们每一位电子产品设计人员必须面对的问题,本文对此进行了详细的阐述。
1. 穿心电容器 - 馈通滤波器馈通滤波器常用于移动通讯设备、雷达导航等一些高频处理模块中,与屏蔽结构体配合,处理输入或输出的低频信号,是其他形式的电容器不能替代的产品。
现在电子线路的工作频率和周围环境中的电磁干扰频率越来越高,将滤波器安装在线路板上所暴露出的高频滤波不足的问题比较突出。
要想在UHF或更高的频段获得更好的滤波效果,特别是保护屏蔽体不被穿透时,必须使用馈通型滤波器解决。
馈通型滤波器安装在金属面板上,具有很低的接地阻抗,并且利用金属面板隔离滤波器的输入和输出,因此滤波器具有非常好的高频滤波效果。
馈通滤波器的电路结构分为C 型(穿心电容)、L 形(一个穿心电容加一个电感)、T 形(两个电感加一个穿心电容)、π形(两个穿心电容加一个电感)等;滤波器的器件越多,则滤波器的过渡带越短,阻带的插入损耗越大。
其中C 型馈通滤波器一般成为穿心电容器。
图1 穿心电容任何有引线的电容器的滤波效果都会受到接地电感的限制。
如图1 所示,通过将电容器外表面直接用螺纹或焊接的方式接到金属屏蔽体或面板上构成电容器的接地。
由于地电流分散在中心导体周围360°的范围内,实际上不存在引线电感,电容可以在很高的频率范围内保持良好的性能。
馈通滤波器的使用方法有以下三种:1)安装在屏蔽体(屏蔽盒、屏蔽机箱等)的面板上。
这是最基本的使用方法,当有导线要穿过屏蔽体时,就需要在屏蔽体的面板上安装馈通滤波器,使导线通过馈通滤波器穿过屏蔽体。
如何解决电线电缆上的干扰
如何解决电线电缆上的干扰电缆是系统中导致电磁兼容问题的最主要因素。
因此,在实际中经常发现:当将设备上的外拖电缆取下来时,设备就可以顺利通过试验,在现场中遇到电磁干扰现象时,只要将电缆拔下来,故障现象就会消失。
这是因为电缆是一根高效的接收和辐射天线。
另外,电缆中的导线平行传输的距离最长,因此导线之间存在较大的分部电容和互电感,这会导致导线之间发生信号的串扰。
解决电缆问题的主要方法之一是对电缆进行屏蔽,但是屏蔽电缆应该怎样端接,怎样的屏蔽电缆才是有效的,等一系列问题是大众普遍关心的问题。
本节讨论电缆的辐射问题、电磁场对电缆的干扰问题、导线之间的信号串扰问题,以及这些问题的对策。
1.电缆的辐射问题电缆的辐射问题是工程中最常见的问题之一,90%以上的设备(主要是含脉冲电路的设备)不能通过辐射发射试验都是由于电缆辐射造成的。
电缆产生辐射的机理有两种,一种是电缆中的信号电流(差模电流)回路产生的差模辐射,另一种是电缆中的导线(包括屏蔽层)上的共模电流产生的。
电缆的辐射主要来自共模辐射。
共模辐射是由共模电流产生的,共模电流的环路面积是由电缆与大地(或邻近其它大型导体)形成的,因此具有较大的环路面积,会产生较强的辐射。
共模电流是如何产生的往往是许多人困惑的问题。
要理解这个问题,首先明确共模电压是导致共模电流的根本原因,共模电压就是电缆与大地(或邻近的其它大型导体)之间的电压。
从共模电压出发,寻找导致共模电流的原因就容易了,而导致一个问题的原因一旦清楚,解决这个问题就不是很困难了。
电缆上的共模电流产生的原因有以下几点:一、差模电流泄漏导致的共模电流.即使电缆中包含了信号回线,也不能保证信号电流100%从回线返回信号源,特别是在频率较高的场合,空间各种杂散参数为信号电流提供了第三条,甚至更多的返回路径。
这种共模电流虽然所占的比例很小,但是由于辐射环路面积大,辐射是是不能忽视的。
不要试图通过将电路与大地“断开”(将线路板与机箱之间的地线断开,或将机箱与大地之间的地线断开)来减小共模电流,从而减小共模辐射。
一种有效抑制干扰信号的滤波器[发明专利]
专利名称:一种有效抑制干扰信号的滤波器专利类型:发明专利
发明人:屈维
申请号:CN201710399922.8
申请日:20170531
公开号:CN107425246A
公开日:
20171201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及通信技术领域,公开了一种有效抑制干扰信号的滤波器,包括:输出端机构和矩形波导腔,该矩形波导腔内设置有低通滤波电路,该低通滤波器电路内的主干电路弯折呈平行结构,其中,该主干电路包括用于传输信号的传输线路以及用以调制信号的调制电路,还包括设置于矩形波导腔内的金属膜片,该金属膜片将矩形波导分成多个腔室,输出端机构具有预设间距的第一耦合盘和第二耦合盘,且两个耦合盘在预设范围内可调,能够在不增加产品体积的情况下,有效抑制干扰信号。
申请人:成都富优特科技有限公司
地址:610000 四川省成都市成华区双林中横路12号
国籍:CN
代理机构:成都华风专利事务所(普通合伙)
代理人:梁菊兰
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提升电缆抗干扰性能的方法研究
提升电缆抗干扰性能的方法研究在当今高度信息化的时代,电缆作为信息传输的重要载体,其抗干扰性能的优劣直接影响着信号传输的质量和可靠性。
无论是在工业生产、通信领域,还是在日常生活中,我们都希望电缆能够稳定、准确地传输信号,不受外界干扰的影响。
然而,实际情况中,电缆常常会受到各种干扰因素的困扰,导致信号失真、误码率增加等问题。
因此,研究提升电缆抗干扰性能的方法具有重要的现实意义。
一、电缆干扰的来源要提升电缆的抗干扰性能,首先需要了解干扰的来源。
电缆干扰主要来自以下几个方面:1、电磁辐射干扰电磁辐射干扰是指周围的电子设备、电气设备等产生的电磁波对电缆信号产生的干扰。
例如,附近的高压输电线路、无线电发射台、电焊机等设备在工作时会向外辐射电磁波,这些电磁波可能会耦合到电缆上,影响电缆内的信号传输。
2、静电耦合干扰当电缆与其他带电物体之间存在电容耦合时,就会产生静电耦合干扰。
这种干扰通常在干燥的环境中较为明显,例如在冬季,人体与物体摩擦产生的静电可能会通过电容耦合的方式影响电缆的信号。
3、电磁感应干扰当电缆附近存在变化的磁场时,会在电缆中产生感应电动势,从而形成电磁感应干扰。
例如,电机的转动、变压器的工作等都会产生变化的磁场,可能会对附近的电缆造成干扰。
4、接地回路干扰如果电缆的接地系统不合理,可能会形成接地回路,导致电流在回路中流动,从而产生干扰电压。
这种干扰在多个设备共用接地系统时较为常见。
二、提升电缆抗干扰性能的方法针对上述干扰来源,可以采取以下方法来提升电缆的抗干扰性能:1、合理布线合理的布线是减少电缆干扰的重要措施之一。
在布线时,应尽量避免电缆与强电线路平行敷设,如果无法避免,应保持足够的间距。
同时,应尽量减少电缆的弯曲和交叉,以降低信号反射和衰减。
此外,对于不同类型的信号电缆,应分别进行敷设,避免相互干扰。
2、屏蔽技术屏蔽是一种常用的抗干扰技术。
通过在电缆外层包裹一层金属屏蔽层,可以有效地阻挡外界电磁波的侵入。
防电磁干扰的重要措施---滤波技术
防电磁干扰的重要措施---滤波技术1、概述防电磁干扰有三项措施,即屏蔽、滤波和接地。
往往单纯采用屏蔽不能提供完整的电磁干扰防护,因为设备或系统上的电缆才是最有效的干扰接收与发射天线。
许多设备单台做电磁兼容实验时都没有问题,但当两台设备连接起来以后,就不满足电磁兼容的要求了,这就是电缆起了接收和辐射天线的作用。
唯一的措施就是加滤波器,切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径,与屏蔽共同够成完善的电磁干扰防护,无论是抑制干扰源、消除耦合或提高接收电路的抗能力,都可以采用滤波技术。
2、滤波器的分类滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容,或分布参数的电阻、电感和电容构成的一种网络。
这种网络允许些频率通过,而对其它频率成份加以抑制。
滤波器按类型一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、吸收滤波器、有源滤波器和专用通滤波器。
滤波器按电路一般分为单容型(C型)、单电感型(L型)、Γ型、反Γ型、T型和p 型。
不同结构的电路合适于不同的源阻抗和负载阻抗,见图1所示。
T型滤波器适用于信号源内阻和负载电阻比较小(如低于50Ω)的情况,p 型滤波器适用于信号源内阻和负载电阻都比较高的情况,当信号源内阻和负载电阻不相等时,可以选用L型或C型滤波电路,对于低信号源阻抗和高负载阻抗,可选L型滤波器,反之,可选用C型滤波器。
选用不同型式的滤波器,有助于减少信号源内阻和负载电阻对滤波器频率特性的影响。
3.滤波器的衰减特性滤波器最重要特性是对干扰的衰减特性,即插入损耗。
式中:E dB—滤波器的插入损耗(dB);V1—干扰信号通过滤波器后在负载电阻上的电压(V);V2—在没有滤波器时,干扰信号在负载电阻上的电压(V);低通滤波器是电磁兼容技术中采用最多的一种滤波器。
式中:F=p fRCf —频率(Hz);R —信号源和负载电阻(Ω);C —滤波电容(F)。
式中:F=p fL/RL —滤波线圈的电感量(H)。
其它型式的低通滤波器的插入损耗假设信号源内阻RS和负载电阻RL的数值相等,即RS= RL=R,则对于T型低通滤波器。
滤波连接器在解决电磁干扰问题中的典型应用
该发射装置的整体电磁兼 容性 能先 天不 足 , 特别是 R 12项 目, E0
未能通过 GB 5A的要求 , 在大 面积超标 现象 。图 2为发 射 J 11 存
装置 R 12曲线 。 E0 从图 2可看 出 , 该产品在 X MH 处超标 达 2 B 该超标 与 z 0d ,
发射装置工作后载机超短波电台端 口X MH 的 电场辐射 电平增 z 量可 以对应起来 , 由此可 以判断 , 发射装置 电场 辐射发射 超标 是
发射装 置工 作后 , 电场辐射 电平有所增加 ( 图 1 , 步分析 该 见 )初 增量即可能导致 电台受 到干扰 。该 型发射装 置 已定型 多年 , 其 设 计方案论 证较 早 , 无论技术水平还是器 件水平都有局 限 , 因此
( )加 温后 b
图 1 导 弹加 温 前后 电 台 天线 端 口测 试 结 果
扰载机超短波 电台通 讯 的问题进行 研究 分析 , 然后 提出 改装滤 波连接器 的解决方案 , 最后 通过试验证 明其有效性 。
1 某型发射装置 电磁 干扰 问题
20 0 8年 4月 , 型发 射装 置 挂机 工作 时 , 机超 短波 电 台 某 载 ( 频点 XMHz 正常通讯 受到 干扰 。 )
( )加 温 前 a
寨 A, e 1 . : R r 4 2o t 1 31分 析
为排查该现象 , 在机场进行 了系统联试 , 取得 了大量 试验数
据。用 电磁 干扰接收机 ( M3/ 7 监测 载机周 围电磁环境 , N 7 5 A) 在
X MH 频点附近 , z 空间环 境 中存 在多个 干扰 频点 。发射 装置 工 作前 , 载机 电台端 口 X M z H 频点处 即存在一定 的电场辐射 电平 ,
接口电路中的滤波、抑制方法
接口电路中的滤波、抑制方法使用屏蔽电缆和良好的接地方式可以使接口电路免受或降低外界共模干扰电流的影响,但是在很多场合屏蔽电缆并不适用,甚至即使使用了屏蔽电缆,还不能满是EMI 和EMS 方面的要求。
此时,就需在接口电路中采用各种抑制技术,将干扰消除在接口的最前端。
当然,采用各种噪声抑制技术的接口电路也是解决电缆辐射问题的重要手段。
在常用的各种噪声抑制电路中,一种有效方法是:合理地设计电缆端口的接口电路或在电缆的端口处使用低通滤波器或抑制电路,滤除电缆上的高频共模电流,如图1 所示。
可见滤波电路与接口电路对EMI 的重要性。
滤波电路与接口电路对EMS 问题也同样重要。
图1 线路板上的共模低通滤波器接口电路与电缆直接相连,接口电路是否进行了有效的EMC 设计,直接关系到整机系统是否能通过EMC 测试。
接口电路的EMC 设计包括接口电路的滤波电路设计和接口电路的保护设计。
接口电路滤波设计的目的是减小系统通过接口及电缆对外产生的辐射,抑制外界辐射和传导噪声对整机系统的干扰,接口保护电路设计的目的是使电路可以承受一定的过电压、过电流的冲击。
为避免共模干扰电流“污染”I/O 接口电路,必须在共模干扰电流进入IJO 接口电路之前采取一定的措施。
建议不同的情况采取不同的方法。
例如在视频电路中,I/O 信号是单端的,且公用同一共同回路,使用差模LC 滤波是最好的方法。
差分驱动的接口(如以太网)通常是通过变压器耦合到I/O 区域,是在变压器一侧或两侧的中心抽头提供耦合的。
这些中心抽头经高压电容器与底板(保护地)相连,将共模噪声旁路到底板上,也使信号不发生失真。
关于滤波滤波电路是否该考虑靠近接口芯片器件(负载)放置还是靠近端口放置,这是个实际产品开发中工程师经常遇到的问题,也是非常令人疑惑的问题。
笔者认为,处理好该问题,最主要的是将接口芯片器件紧靠接口放置,再将滤波电路插人其中,这样,不但保证滤波电容靠近接口,而且保证滤波电路靠近接口芯片器件被滤波的信号管脚。
浅议电连接器中滤波技术的应用
浅议电连接器中滤波技术的应用电连接器中的滤波技术是一种用于减少电磁干扰和提高信号质量的重要技术。
随着电子设备的不断发展,滤波技术在电连接器中的应用也变得越来越广泛。
本文将从滤波技术的原理、电连接器中的应用以及未来发展趋势等方面,对电连接器中滤波技术的应用进行浅议。
一、滤波技术的原理滤波技术是通过对电子设备中的信号进行处理,去除或削减其中的干扰成分,从而得到更干净的信号。
滤波技术主要用于处理电磁干扰、噪声、杂波等问题,改善电路的稳定性和性能,提高信号质量。
滤波技术可以分为模拟滤波和数字滤波两种类型。
模拟滤波是通过模拟电路实现信号的滤波处理,常见的模拟滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
数字滤波是通过数字信号处理技术实现信号的滤波处理,常见的数字滤波器有FIR滤波器和IIR滤波器等。
在电连接器中,滤波技术主要通过滤波器器件对信号进行处理,常见的滤波器器件有电容、电感、电阻和滤波芯片等。
这些器件可以将电子设备中的干扰信号滤除,从而保障设备的正常工作和信号的准确传输。
1.通信设备中的应用在通信设备中,滤波技术的应用尤为重要。
通信设备需要处理各种不同频率的信号,而且往往需要在复杂的电磁环境中进行工作,因此对于信号质量的要求非常高。
电连接器中的滤波技术可以通过滤波器器件对各种频率的信号进行处理,保证通信设备的信号质量和抗干扰能力。
2.工业控制系统中的应用在工业控制系统中,各种传感器和执行器的信号往往需要长距离传输,同时工业控制系统往往存在较强的电磁干扰。
电连接器中的滤波技术可以对传感器和执行器的信号进行滤波处理,去除干扰成分,从而保证工业控制系统的可靠工作。
3.汽车电子系统中的应用随着汽车电子技术的发展,汽车电子系统中对信号质量和抗干扰能力的要求也越来越高。
电连接器中的滤波技术可以有效的处理汽车电子系统中的信号干扰问题,保证汽车电子设备的正常工作和可靠性。
在医疗设备中,对信号质量和抗干扰能力的要求也非常高。
滤波连接器原理
滤波连接器原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠滤波连接器原理这个有意思的玩意儿。
你说这滤波连接器啊,就像是一个神奇的小卫士!它主要呢,就是为了把那些杂七杂八、乱七八糟的干扰信号给挡在门外,让咱需要的信号能顺顺利利、清清爽爽地通过。
这就好比你家大门,把那些不三不四的人挡在外面,让自家人能安心进出一样。
想象一下,信号就像一群人要去一个地方,好的信号是咱的好朋友,那些干扰信号就是捣蛋鬼。
滤波连接器呢,就是那个严格的守门员,只让咱的好朋友进去,把捣蛋鬼统统拦住!它能把那些没用的、会捣乱的信号过滤掉,留下干净、纯粹的信号。
你可别小瞧了这个过滤的作用啊!要是没有它,那信号不就乱成一锅粥啦?就好像你听收音机,要是全是杂音,你还能好好享受音乐吗?肯定不能啊!所以说,滤波连接器可太重要啦!它的工作原理呢,其实也不难理解。
就像是一个筛子,把大的杂质筛出去,留下小的好东西。
滤波连接器里面有一些特殊的元件,这些元件就像是一个个小关卡,信号通过的时候,好的就放行,不好的就拦住。
比如说,有些干扰信号频率很高,那滤波连接器里的元件就能把这些高频信号给削弱或者直接挡掉。
就好像一个只允许特定身高的人通过的通道,太高的就进不去。
而且啊,滤波连接器的种类还不少呢!有各种各样的形状和规格,就像不同款式的衣服,适合不同的场合和需求。
有的滤波连接器适合在小电器里用,有的则适合在大设备里发挥作用。
咱在生活中很多地方都能用到滤波连接器呢!比如你的手机、电脑,还有那些高科技的仪器设备。
没有它,这些东西可能就没法正常工作啦,那咱的生活得多不方便呀!你说,这滤波连接器是不是很神奇?它虽然小小的,可作用大大的!它就像一个默默守护的小英雄,保障着我们的电子设备能稳定、可靠地运行。
总之,滤波连接器原理就是这么一回事儿,它可真是电子世界里不可或缺的一部分啊!咱可得好好珍惜它,让它继续为我们的生活带来便利和精彩!。
RF电磁干扰EMI滤波器和滤波连接器的基本概述
环测威官网:/电磁干扰(EMI)领域最初在1933年由巴黎国际电工委员会(IEC)的一个小组委员会悄然获得了正式认可。
在CISPR(国际无线电干扰特别委员会)的名义下,成立小组委员会是为了更好地了解射频技术可能产生的长期复杂情况。
自1820年莫尔斯,亨利和韦尔成立以来,无线电的受欢迎程度已经爆发,成为大萧条时期必不可少的家用电器。
很快就确定有意和无意的RF传输开始影响其他电气系统,从而导致电子界对EMI的认识不断提高。
1934年在整个20世纪60年代,70年代和80年代,研究人员越来越担心电磁辐射的干扰增加。
1967年,美国军方颁布了Mil Standard 461A,该标准为已经在军事应用中使用的电子设备以及新军用电子设备的排放和易感性限制建立了测试和验证要求。
1979年,美国联邦通信委员会(FCC)对美国所有数字设备的电磁辐射实施法律限制。
随着系统变得更快,更小,更强大,随着新兴技术的出现,这些法规不断发展。
更倾向于干扰其他电气系统的运行。
为了更好地了解噪声是如何产生的,航空电子设备和航空航天工程师已经研究了与EMI 相关的问题,并确定了可以设计新系统以最大限度地降低传输噪声的方法,同时还能够承受来自外部源的一定量噪声。
最初,大多数公司选择了快速,笨重的屏蔽外壳设计,这些设计仅仅是最低效的法拉第笼。
来自寻求更好的长期解决方案以消除其敏感电子设备中EMI敏感性的公司的更精明的研究人员倾向于采用更专业,更专注的方法,结合更好的电子设计和布局,同时在需要时加入额外的屏蔽和滤波元件。
环测威官网:/创建多个认证级别有助于确保电气系统在辐射和传导发射和易感性方面的兼容性。
这些标准的引入使专业人员能够轻松识别可以集成到自己的组件中的电气系统,而无需担心EMI问题。
今天,由于这些更严格的法规不断融入不断扩大的电子领域,所有类型的设备,尤其是高度敏感的侦察,医疗和航空电子设备,都比“嘈杂”EMI造成灾难性故障的风险更安全。
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抑制电缆干扰的制胜武器-滤波连接器
1.电缆是系统的最薄弱环节
令许多产品开发人员不解的事情是:为什么两台独立进行电磁干扰测试时完全合格的设备通过电缆连接起来后,系统就不在合格了。
这是忽略了电缆的辐射作用。
实践表明,按照屏蔽设计规范设计的屏蔽机箱一般很容易达到60-80dB的屏蔽效能,但往往由于电缆处置不当,造成系统产生严重的电磁兼容问题。
90%的电磁兼容问题是由于电缆造成的。
这是因为电缆是高效的电磁波接收天线和辐射天线。
电缆产生的辐射尤其严重。
电缆之所以会辐射电磁波,是因为电缆端口处有共模电压存在,电缆在这个共模电压的驱动下,如同一根单极天线,如图1所示。
图1 电缆共模辐射模型
它产生的电场辐射如下式所示:
E = 12.6 × 10 -7 ( f I L ) ( 1 / r )
式中,I是电缆中的共模电流强度,L是电缆的长度,f是共模信号的频率,r是观测点到辐射源的距离。
要减小电缆的辐射,可以减小高频共模电流强度,缩短电缆长度。
电缆的长度往往不能随意减小,控制电缆共模辐射的最好的方法是减小高频共模电流的幅度,因为高频共模电流的辐射效率很高,是造成电缆超标辐射的主要因素。
减小电缆上共模高频电流的一个有效方法是在电缆的端口处使用低通滤波器,滤除电缆上的高频共模电流。
传统上都是将滤波器安装在线路板上的电缆端口处,如图2所示。
图2 线路板上的共模低通滤波器
滤波器的这种安装方式有一个问题就是经过滤波后的信号线在机箱内较长,容易再次感应上干扰信号,形成新的共模电流,导致电缆辐射。
再次感应的信号有两个来源,一个是机箱内的电磁波会感应到电缆上,另一个是滤波器前的干扰信号会通过寄生电容直接耦合到电缆端口上。
解决这个问题的方法是尽量减小滤波后暴露在机箱内的导线长度。
滤波连接器是解决这个问题的理想器件。
滤波连接器的每个插针上有一个低通滤波器,能够将插针上的共模电流滤掉。
这些滤波连接器往往在外形和尺寸上与普通连接器相同,可以直接替代普通连接器。
由于连接器安装在电缆进入机箱的端口处,因此滤波后的导线不会再感应上干扰信号,如图3所示。
图3 滤波连接器能够防止滤波后的导线再次感应上干扰
当然使用屏蔽电缆也能够解决电缆辐射的问题。
但使用滤波连接器的方案在许多方面要优于屏蔽电缆,下面列举一些滤波连接器的优点:
∙滤波连接器能够将电缆中的干扰电流滤除掉,从而彻底消除电缆的辐射因素。
而屏
蔽电缆仅仅是防止干扰通过电缆辐射,实际这些干扰电流还在电缆中。
因此当主机通过屏蔽电缆与打印机连接时,干扰电流会流进打印机,通过打印机的天线效应辐射。
∙滤波连接器抑制电缆辐射的效果比屏蔽电缆更稳定。
屏蔽电缆的效果在很大程度上
决定于电缆的端接。
由于电缆频繁的拆装或较长时间后搭接点的氧化,端接阻抗会增加,造成屏蔽效能下降。
∙使用滤波连接器后,可以降低对电缆端接的要求,降低生产成本,避免使用价格昂贵的高质量屏蔽电缆,降低成本。
滤波连接器中的滤波电路有较简单的单电容型或单电感电路,也有较复杂的 ? 型,? 型或T型电路。
2.使用滤波连接器的注意事项
2.1 滤波器的接地
滤波连接器必须良好接地才能起到预期的滤波作用。
对于直接安装在面板上的滤波连接器,似乎只要保证机箱与滤波连接器之间是导电接触就不会有问题,但是在要求较严格的场合(如要满足军标的干扰发射限制要求),还是需要足够的重视。
因为许多场合滤波连接器与机箱之间的接触并不是十分充分的,而仅在一些点接触。
这样高频的接触阻抗是比较大的。
为了避免这一点,往往需要在滤波连接器与机箱面板之间安装电磁密封衬垫。
另外,对于含有旁路电容的滤波连接器(大部分都含有),由于信号线中的大部分干扰被旁路到地上,因此在滤波器与地的接触点上会有较大的干扰电流流过。
如果滤波器与地的接触阻抗较大,会在这个阻抗上产生较大的电压降,导致较强的辐射。
如果滤波连接器安装在线路板上,并且通过线路板上的地线与机箱相连,则要注意为滤波器提供一个干净的滤波地,这个地与线路板上的信号地分开,仅通过一点连接。
并且要与机箱保持良好的搭接。
2.2 所有针都要滤波
有些厂商提供的滤波连接器可以根据用户的要求提供特殊的滤波连接器,这些连接器的某些插针上没有滤波器。
用户之所以要求某些芯上不装滤波器,大致有两种情况,一种是连接器中的某些芯传输的信号频率很高,轻微的滤波也会造成信号失真,因此只好不对这些芯进行滤波。
另一种情况是有些用户为了降低成本,要求厂商仅在传输信号的芯上安装滤波器。
在使用种滤波器时,要注意它的滤波效果可能很差。
因为机箱中的干扰信号会耦合到电缆中的所有导线上,这样电缆中没有经过滤波的芯线会将感应的信号带出机箱,产生共模辐射。
另外,当频率较高时,电缆中导线之间的耦合也非常严重,这样没有经过滤波的导线上的电流会耦合到经过滤波的导线上,造成严重的辐射。
所以滤波连接器中的芯都需要滤波。
实际上如果为了降低成本在某些芯线上不安装滤波器是没有必要的,因为现在流行的制造工艺是将电容阵列板安装在连接器中,这种工艺并不会因少几个电容而降低成本。
如果有些信号由于频率较高而不允许滤波,则在设计时可以考虑将这些信号连接到单独的连接器上,然后对这些信号线使用屏蔽性能较好的屏蔽电缆。
2.3 屏蔽机箱
我们已经描述了滤波连接器的好处。
但要注意,获得这些好处的前提条件是滤波器的输入端与输出端是被隔离开的。
因此如果机箱本身不是屏蔽的,则滤波连接器就失去了这些好处。
所以只有在屏蔽机箱上才有必要使用滤波连接器。
3.试验结果
我们在计算机上分别使用普通连接器和滤波连接器进行辐射发射研究。
从这些结果中可以看出,当使用屏蔽机箱时,主要的辐射源是电缆。
这时使用滤波连接器可以使辐射发射降低10-30dB。
图4是测试环境的背景,以这个作为参考。
图5是计算机通过普通连接器连接上打印电缆时的宽带发射。
图4测试环境背景
图5主机通过普通连接器连接打印电缆
图6是使用了滤波连接器后的辐射情况,可以看出,辐射已经明显减小。
如果将电缆拔下,辐射的情况与图6基本相同。
因此,可以认为电缆产生的辐射已经基本消除。
剩余的辐射是其它原因造成的,首先一个原因是电源线。
要消除这些剩余的干扰,需要更换一个性能更好的电源线滤波器。
图 6 使用滤波连接器后的辐射情况
4.滤波连接器的选用
选用滤波器连接器时,除了要选用普通连接器时要考虑的因素外,滤波器的截止频率是一个重要的参数。
当连接器中各芯线上传输的信号频率不同时,要以频率最高的信号为基准来确定截止频率。
虽然许多厂商可以按照用户的要求在不同的芯上安装不同截止频率的滤波器,但这往往是不必要的。
因为只要有一根信号线上有频率较高的共模电流,它就会耦合到连接到同一个连接器上的其它导线上,造成辐射。
一般滤波连接器厂商给用户的参数是滤波
器中的电容值,为了知道不同电容值对应的截止频率,往往还提供一张电容与截止频率的对照表。
对于脉冲信号,我们可以将滤波器的截止频率选在1/? tr处,tr是脉冲的上升时间。
当脉冲的上升时间不知道是,可以用脉冲信号的15次谐波作为滤波器的截止频率。