【導(dǎo)讀】隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，大功率的發(fā)射設(shè)備對(duì)不希望接收其信息的高靈敏度接收設(shè)備構(gòu)成了災(zāi)難性的干擾，使電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)不能正常工作，引起性能降低，甚至受到損壞。在電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮其產(chǎn)生的傳導(dǎo)、輻射發(fā)射對(duì)鄰近設(shè)備的有害影響和外部產(chǎn)生的傳導(dǎo)、輻射發(fā)射對(duì)系統(tǒng)所引起的敏感問題。其電磁干擾的控制技術(shù)應(yīng)從以下方面予以考慮。
器件的選用
器件的選用在設(shè)計(jì)的產(chǎn)品運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用，從電機(jī)、開關(guān)、繼電器、電纜組件及連接器等，甚至到電源、晶振、變壓器等都應(yīng)該下功夫進(jìn)行精心地篩選，否則，在選型中稍有不慎，就會(huì)對(duì)設(shè)備自身或周圍將設(shè)備造成嚴(yán)重的不利影響。電磁兼容設(shè)計(jì)從三個(gè)方面考慮：1)干擾源；2)傳播耦合路徑；3)敏感設(shè)備。電磁兼容設(shè)計(jì)從這三個(gè)方面做工作。其中濾波連接器是解決耦合路徑的絕佳方法之一。濾波連接是一種具備濾波功能的連接器。通常工程上使用的信號(hào)電纜是屏蔽電纜，但仍不能滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于高頻干擾的屏蔽，主要原因是屏蔽電纜是金屬編制網(wǎng)，上面的孔洞會(huì)在高頻時(shí)產(chǎn)生泄露，另外一個(gè)原因是屏蔽電纜的高屏蔽效能取決于電纜屏蔽層的端接情況，只有當(dāng)電纜屏蔽層的端接為360度低阻抗搭接時(shí)，才會(huì)有較理想的高屏蔽效果，很多場合下都無法保證。濾波連接器能夠有效的濾除不必要的高頻成分，彌補(bǔ)了屏蔽電纜對(duì)于高頻干擾屏蔽的不足"。
電子設(shè)備的電磁兼容分析
電纜是系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)，兩臺(tái)獨(dú)立進(jìn)行電磁干擾測試完全合格的設(shè)備通過電纜連接后，系統(tǒng)往往在電磁兼容環(huán)境下測試不通過，這是忽略了電纜的輻射作用。實(shí)踐表明，按照屏蔽設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的屏蔽機(jī)箱可達(dá)到60～80dB的屏蔽效能，電纜處置不當(dāng)，造成系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾問題。90％的電磁干擾問題是由于電纜造成的。電纜是高效的電磁波接收天線和輻射天線，電纜產(chǎn)生的輻射尤其嚴(yán)重。電纜端口處有共模電壓存在，電纜在這個(gè)共模電壓的驅(qū)動(dòng)下，如同一根單極天線。它產(chǎn)生的電場輻射如下式所示：
E=12．6×10-7(fIL)(1／r)
式中：J是電纜中的共模電流強(qiáng)度，L是電纜的長度，，是共模信號(hào)的頻率，r是觀測點(diǎn)到輻射源的距離。可通過減小高頻共模電流強(qiáng)度，縮短電纜長度減小電纜的輻射。電纜的長度不能隨意減小，控制電纜共模輻射的最好的方法是減小高頻共模電流的幅度，因?yàn)楦哳l共模電流的輻射效率很高，是造成電纜超標(biāo)輻射的主要因素。減小電纜上共模高頻電流的一個(gè)有效方法是在電纜的端口處使用低通濾波器，濾除電纜上的高頻共模電流。傳統(tǒng)上都是將濾波器安裝在線路板上的電纜端口處，這種安裝方式經(jīng)過濾波后的信號(hào)線在機(jī)箱內(nèi)較長，容易再次感應(yīng)上千擾信號(hào)，形成新的共模電流，導(dǎo)致電纜輻射。再次感應(yīng)的信號(hào)有兩個(gè)來源：1)機(jī)箱內(nèi)的電磁波會(huì)感應(yīng)到電纜上，2)濾波器前的干擾信號(hào)會(huì)通過寄生電容直接耦合到電纜端口上。解決這個(gè)問題的方法是盡量減小濾波后暴露在機(jī)箱內(nèi)導(dǎo)線長度。濾波連接器是解決這個(gè)問題的理想器件。濾波連接器的每個(gè)插針上有一個(gè)低通濾波器，能夠?qū)⒉遽樕系墓材ｋ娏鳛V掉。這些濾波連接器往往在外形和尺寸上與普通連接器相同，可以直接替代普通連接器。由于連接器安裝在電纜進(jìn)入機(jī)箱的端口處，因此濾波后的導(dǎo)線不會(huì)再感應(yīng)上干擾信號(hào)。
濾波連接器較屏蔽電纜優(yōu)點(diǎn)
濾波連接器較屏蔽電纜使用的優(yōu)點(diǎn)有如下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1)濾波連接器能將電纜中的干擾電流濾除掉，徹底消除電纜的輻射因素。屏蔽電纜僅僅是防止干擾通過電纜輻射，實(shí)際這些干擾電流還在電纜中；2)濾波連接器抑制電纜輻射的效果比屏蔽電纜更穩(wěn)定。屏蔽電纜的效果在很大程度上決定于電纜的端接。由于電纜頻繁的拆裝或較長時(shí)間后搭接點(diǎn)的氧化，端接阻抗會(huì)增加，造成屏蔽效能下降；3)濾波連接器的使用，可降低對(duì)電纜端接的要求，降低生產(chǎn)成本，避免使用價(jià)格昂貴的高質(zhì)量屏蔽電纜，降低成本。
設(shè)計(jì)使用濾波連接器的試驗(yàn)情況
分別使用普通連接器和濾波連接器進(jìn)行輻射發(fā)射研究。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，當(dāng)使用屏蔽機(jī)箱時(shí)，主要的輻射源是電纜。這時(shí)使用濾波連接器可以使輻射發(fā)射強(qiáng)度降低10～30dB。
特別在電磁環(huán)境復(fù)雜的今天，電磁兼容技術(shù)顯得越發(fā)重要。在實(shí)際工程應(yīng)用中使用濾波連接器對(duì)抗電磁干擾，可以起到良好的效果。設(shè)計(jì)人員只要在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初期考慮到產(chǎn)品的電磁兼容性，在可能產(chǎn)生干擾的地方采取相應(yīng)的抗干擾措施。這樣，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)就能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境下正常運(yùn)行。
