Фильтрация электрических цепей

Эффективность экранирования зависит не только от степени ослабления и локализации ЭМП, но и от фильтрации электрических цепей управления, сигнализации, связи и электропитания, проходящих через экран, входящих или выходящих из него.

Фильтрация является техническим мероприятием, сопутствующим электромагнитному экранированию и являющимся неотъемлемой его частью. Эффективность фильтрации определяется вносимым затуханием фильтра /17/:

или , (5.110)

где U₁, I₁ – напряжение и ток помех на нагрузке в исходном состоянии;

U₂, I₂ - напряжение и ток помех на нагрузке в цепи с фильтром.

Во всех случаях эффективность фильтрации должна рассматриваться с учетом согласования фильтра по входу (с генератором входного сигнала) и выходу (с на­грузкой), т.е. в зависимости от характеристик внутрен­него сопротивления Z_i источника помех и сопротивления z_hнагрузки (рисунок 5.14).

Эквивалентная схема фильтра Вносимое затухание

при Z_i <<Z_н

при Z_н < Z_i

при Z_i <<Z_н

при Z_н <<Z_i

при Z_н <<Z_i

при Z_i <<Z_н

Рисунок 5.14. Основные типы фильтров нижних частот и формулы для их расчета

Фильтры электрических цепей, входящих в экрани­руемый объем (экранируемое пространство) или прохо­дящих через него, размещают как внутри, так и вне экранов и аппаратуры. Фильтры, как правило, не пере­страивают, не переключают. К ним предъявляют сле­дующие требования, обусловленные специфическими условиями применения:

— малые потери в полосе прозрачности и достаточно высокое затухание во всей полосе задерживания, зани­мающей очень широкий интервал радиочастотного диа­пазона (иногда в пределах от 0,1 до 10⁴ МГц);

— способность эффективно работать при сильных прохо­дящих токах, высоких напряжениях, высоких уровнях мощности проходящих и задерживаемых электромагнит­ных колебаний, а для фильтров в цепях электропита­ния – при высоких уровнях мощности постоянного или пере­менного тока промышленных и других частот;

— способность сохранять основные технические характе­ристики в полосах пропускания и задержания при меха­нических и климатических нагрузках, которые могут быть нехарактерны для другого оборудования объектов и экранов.

Указанные требования означают, что элементы филь­тров электрических цепей систем экранирования образу­ют, с точки зрения их назначения и условий применения, выделенную группу электрорадиоэлементов, основные и второстепенные параметры которых учитываются в ши­роких диапазонах частот, токов, напряжений, мощно­стей и больших интервалах изменения температуры.