【導讀】隨著電子技術的高速發(fā)展，大功率的發(fā)射設備對不希望接收其信息的高靈敏度接收設備構成了災難性的干擾，使電子、電氣設備或系統(tǒng)不能正常工作，引起性能降低，甚至受到損壞。在電子設備的電磁兼容設計中應考慮其產(chǎn)生的傳導、輻射發(fā)射對鄰近設備的有害影響和外部產(chǎn)生的傳導、輻射發(fā)射對系統(tǒng)所引起的敏感問題。其電磁干擾的控制技術應從以下方面予以考慮。
器件的選用
器件的選用在設計的產(chǎn)品運行中起到至關重要的作用，從電機、開關、繼電器、電纜組件及連接器等，甚至到電源、晶振、變壓器等都應該下功夫進行精心地篩選，否則，在選型中稍有不慎，就會對設備自身或周圍將設備造成嚴重的不利影響。電磁兼容設計從三個方面考慮：1)干擾源；2)傳播耦合路徑；3)敏感設備。電磁兼容設計從這三個方面做工作。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電纜是屏蔽電纜，但仍不能滿足電磁兼容標準，對于高頻干擾的屏蔽，主要原因是屏蔽電纜是金屬編制網(wǎng)，上面的孔洞會在高頻時產(chǎn)生泄露，另外一個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，只有當電纜屏蔽層的端接為360度低阻抗搭接時，才會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，彌補了屏蔽電纜對于高頻干擾屏蔽的不足"。
電子設備的電磁兼容分析
電纜是系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)，兩臺獨立進行電磁干擾測試完全合格的設備通過電纜連接后，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。實踐表明，按照屏蔽設計規(guī)范設計的屏蔽機箱可達到60～80dB的屏蔽效能，電纜處置不當，造成系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的電磁干擾問題。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)生的輻射尤其嚴重。電纜端口處有共模電壓存在，電纜在這個共模電壓的驅動下，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度，L是電纜的長度，，是共模信號的頻率，r是觀測點到輻射源的距離。可通過減小高頻共模電流強度，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，因為高頻共模電流的輻射效率很高，是造成電纜超標輻射的主要因素。減小電纜上共模高頻電流的一個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)過濾波后的信號線在機箱內(nèi)較長，容易再次感應上千擾信號，形成新的共模電流，導致電纜輻射。再次感應的信號有兩個來源：1)機箱內(nèi)的電磁波會感應到電纜上，2)濾波器前的干擾信號會通過寄生電容直接耦合到電纜端口上。解決這個問題的方法是盡量減小濾波后暴露在機箱內(nèi)導線長度。濾波連接器是解決這個問題的理想器件。濾波連接器的每個插針上有一個低通濾波器，能夠將插針上的共模電流濾掉。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入機箱的端口處，因此濾波后的導線不會再感應上干擾信號。
濾波連接器較屏蔽電纜優(yōu)點
濾波連接器較屏蔽電纜使用的優(yōu)點有如下三個優(yōu)點：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間后搭接點的氧化，端接阻抗會增加，造成屏蔽效能下降；3)濾波連接器的使用，可降低對電纜端接的要求，降低生產(chǎn)成本，避免使用價格昂貴的高質量屏蔽電纜，降低成本。
設計使用濾波連接器的試驗情況
分別使用普通連接器和濾波連接器進行輻射發(fā)射研究。從試驗結果可以看出，當使用屏蔽機箱時，主要的輻射源是電纜。這時使用濾波連接器可以使輻射發(fā)射強度降低10～30dB。
特別在電磁環(huán)境復雜的今天，電磁兼容技術顯得越發(fā)重要。在實際工程應用中使用濾波連接器對抗電磁干擾，可以起到良好的效果。設計人員只要在產(chǎn)品的設計初期考慮到產(chǎn)品的電磁兼容性，在可能產(chǎn)生干擾的地方采取相應的抗干擾措施。這樣，設計的系統(tǒng)就能夠在復雜的電磁環(huán)境下正常運行。
