電磁幹擾濾波器的選用

EMC設計中的濾波器通常指由L，C構(gou)成(cheng)的(de)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)。不(bu)同(tong)結(jie)構(gou)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)之(zhi)一(yi)，是(shi)其(qi)中(zhong)的(de)電(dian)容(rong)與(yu)電(dian)感(gan)的(de)聯(lian)接(jie)方(fang)式(shi)不(bu)同(tong)。濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)有(you)效(xiao)性(xing)不(bu)僅(jin)與(yu)其(qi)結(jie)構(gou)有(you)關(guan)，而(er)且(qie)還(hai)與(yu)聯(lian)結(jie)的(de)網(wang)絡(luo)的(de)阻(zu)抗(kang)有(you)關(guan)。如(ru)單(dan)個(ge)電(dian)容(rong)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)在(zai)高(gao)阻(zu)抗(kang)電(dian)路(lu)中(zhong)效(xiao)果(guo)很(hen)好(hao)，而(er)在(zai)低(di)阻(zu)抗(kang)電(dian)路(lu)中(zhong)效(xiao)果(guo)很(hen)差(cha)。

實shi踐jian表biao明ming，即ji使shi對dui一yi個ge經jing過guo很hen好hao設she計ji並bing且qie具ju有you正zheng確que的de屏ping蔽bi和he接jie地di措cuo施shi的de產chan品pin
，也ye仍reng然ran會hui有you傳chuan導dao幹gan擾rao發fa射she或huo傳chuan導dao幹gan擾rao進jin入ru產chan品pin。濾lv波bo是shi壓ya縮suo幹gan擾rao頻pin譜pu的de一yi種zhong有you效xiao方fang法fa，當dang幹gan擾rao頻pin譜pu不bu同tong於yu有you用yong信xin號hao的de頻pin帶dai時shi
，可ke以yi用yong電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi將jiang無wu用yong的de幹gan擾rao濾lv除chu。因yin此ci，恰qia當dang地di選xuan擇ze和he正zheng確que地di使shi用yong濾lv波bo器qi對dui抑yi製zhi傳chuan導dao幹gan擾rao是shi十shi分fen重zhong要yao的de。從cong頻pin率lv選xuan擇ze的de角jiao度du出chu發fa
，電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi屬shu於yu低di通tong濾lv波bo器qi，分fen為wei信xin號hao線xian濾lv波bo器qi和he電dian源yuan線xian濾lv波bo器qi等deng。

1. 信號線濾波器

信號線濾波器是用在各種信號線上的低通濾波器
，用來濾除高頻幹擾成分。可分為線路板濾波器
、饋通濾波器和連接器濾波器等三種。線路板濾波器適合於安裝在線路板上
，具有成本低、安裝方便等優點;饋通濾波器適合於安裝在屏蔽殼體上
，特別適用於單根導線或電纜穿過屏蔽體時使用;lvboqilianjieqishiyongyuduogendaoxianhuodianlanchuanguopingbitishishiyong。lvboqilianjieqizaiwaixingshanghechicunshangdouheputonglianjieqixiangtong
，liangzhewanquankeyihuhuan。danlvboqilianjieqidemeigezhenhuokongshangdouyouyigeditonglvboqi，tadedianlukeyishidangedianrongde，yekeyishiL型或π型的。

選(xuan)用(yong)信(xin)號(hao)線(xian)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi)，應(ying)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)的(de)場(chang)合(he)
，選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)類(lei)型(xing)，根(gen)據(ju)濾(lv)波(bo)要(yao)求(qiu)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)電(dian)路(lu)和(he)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)
，為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)順(shun)利(li)通(tong)過(guo)濾(lv)波(bo)器(qi)，濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)應(ying)高(gao)於(yu)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)的(de)上(shang)限(xian)。此(ci)外(wai)，還(hai)應(ying)正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)
、電流、wendufanweideng。zaishiyongxinhaoxianlvboqishi，zuizhongyaodeshibaozhenglvboqiyoulianghaodejiedi
，jiedixianyingjinliangduan。lvboqiwaikeyingyupingbitiyoulianghaodedianjiechu，keyishiyonghanjiefangshihuocaiyongshepindiancimifengchendian。

新研製的濾波器陣列板是將濾波器製成微形器件，並排列成陣列
，能快速安裝到電子產品的底板或隔斷上，以實現密封或隔離。

2. 電源線濾波器

dianyuanxianshidianciganraochuanrushebeihechuanchushebeidezhuyaotujing。weifangzhizheliangzhongqingkuangdefasheng
，bixuzaishebeidedianyuanjiekouanzhuangdianyuanxianlvboqi。tazhiyunxudianyuanpinlvtongguo，ergaoyudianyuanpinlvdedianciganraoqueshoudaohendadeshuaijian。

電源線上的幹擾以兩種形式出現
，在火線、零線回路中的幹擾為差模幹擾
，在火線、零ling線xian與yu地di線xian回hui路lu中zhong的de幹gan擾rao為wei共gong模mo幹gan擾rao。雖sui然ran電dian源yuan線xian濾lv波bo器qi對dui差cha模mo幹gan擾rao和he共gong模mo幹gan擾rao都dou有you抑yi製zhi作zuo用yong

，但dan效xiao果guo不bu一yi樣yang，應ying分fen別bie給gei出chu兩liang者zhe的de插cha入ru損sun耗hao。除chu了le特te別bie說shuo明ming允yun許xu不bu接jie地di的de濾lv波bo器qi外wai
，所suo有you電dian源yuan濾lv波bo器qi都dou必bi須xu接jie地di，因yin為wei濾lv波bo器qi中zhong的de共gong模mo旁pang路lu電dian容rong隻zhi有you接jie地di時shi才cai起qi作zuo用yong。

使用電源濾波器時，應盡量靠近電源入口處安裝，並使濾波器的輸入/輸shu出chu端duan之zhi間jian屏ping蔽bi隔ge離li
，避bi免mian電dian磁ci幹gan擾rao從cong輸shu入ru端duan直zhi接jie耦ou合he到dao濾lv波bo器qi的de輸shu出chu端duan。此ci外wai，濾lv波bo器qi的de接jie地di點dian還hai應ying盡jin量liang靠kao近jin設she備bei的de接jie地di點dian。電dian源yuan線xian濾lv波bo器qi的de技ji術shu指zhi標biao包bao括kuo：最大泄漏電流
、耐壓、額定工作頻率、額定工作電壓、額定工作電流和溫度範圍等。

電dian磁ci兼jian容rong性xing元yuan器qi件jian是shi解jie決jue電dian磁ci幹gan擾rao發fa射she和he電dian磁ci敏min感gan度du問wen題ti的de關guan鍵jian，正zheng確que選xuan擇ze和he使shi用yong這zhe些xie元yuan器qi件jian是shi做zuo好hao電dian磁ci兼jian容rong性xing設she計ji的de前qian提ti。因yin此ci，我wo們men必bi須xu深shen入ru掌zhang握wo這zhe些xie元yuan器qi件jian，這zhe樣yang才cai有you可ke能neng設she計ji出chu符fu合he標biao準zhun要yao求qiu、性能價格比最優的電子、電氣產品。

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模擬與邏輯有源器件的選用

電磁幹擾發射和電磁敏感度的關鍵是模擬與邏輯有源器件的選用。必須注意有源器件固有的敏感特性和電磁發射特性。

有源器件可分為調諧器件和基本頻帶器件。調諧器件起帶通元件作用，其頻率特性包括：中心頻率、帶寬
、選擇性和帶外亂真響應;基本領帶器件起低通元件作用
，其頻率特性包括：截止頻率、通帶特性、帶外抑製特性和亂真響應。此外還有輸入阻抗特性和輸入端的平衡不平衡特性等。

模擬器件的敏感度特性取決於靈敏度和帶寬，而靈敏度以器件的固有噪聲為基礎。

邏輯器件的敏感度特性取決於直流噪聲容限和噪聲抗擾度。

有源器件有兩種電磁發射源：傳導幹擾通過電源線、接地線和互連線進行傳輸，並隨頻率增加而增加;fusheganraotongguoqijianbenshenhuotongguohulianxianjinxingfushe
，bingsuipinlvdepingfangerzengjia。shuntaididianliushichuandaoganraohefusheganraodechushiyuan，jianshaoshuntaididianliubixujianxiaojiedizukangheshiyongquoudianrong。

邏輯器件的翻轉時間越短
，所占頻譜越寬。為此，應當在保證實現功能的前提下，盡可能增加信號的上升/下降時間。

數字電路是一種最常見的寬帶幹擾源
，其電磁發射可分為差模和共模兩種形式。

為了減少發射
，應盡可能降低頻率和信號電平;為了控製差模輻射，必須將印製電路板上的信號線、電源線和它們的回線緊靠在一起
，減小回路麵積;為了控製共模輻射，可以使用柵網地線或接地平麵

，也可使用共模扼流圈。同時

，選擇“幹淨地”作為接地點也是十分重要的。
 
鐵氧體電磁幹擾抑製元件

鐵tie氧yang體ti是shi一yi種zhong立li方fang晶jing格ge結jie構gou的de亞ya鐵tie磁ci性xing材cai料liao。它ta的de製zhi造zao工gong藝yi和he機ji械xie性xing能neng與yu陶tao瓷ci相xiang似si
，顏yan色se為wei灰hui黑hei色se。對dui於yu抑yi製zhi電dian磁ci幹gan擾rao用yong的de鐵tie氧yang體ti，最zui重zhong要yao的de性xing能neng參can數shu為wei磁ci導dao率lvμ和飽和磁通密度Bs。磁導率μ可以表示為複數，實數部分構成電感
，虛數部分代表損耗，隨著頻率的增加而增加。因此
，它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯電路
，L和R都是頻率的函數。例如磁導率為850的鐵氧體，在10MHz時阻抗小於10Ω，而超過l00MHz後阻抗大於100Ω，使高頻幹擾大大衰減。這樣
，就構成了一個低通濾波器。低頻時R很小，L起主要作用，電磁幹擾被反射而受到抑製;高頻時R增大
，電磁幹擾被吸收並轉換成熱能。

鐵氧體抑製元件廣泛應用於印製電路板
、電源線和數據線上。例如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體抑製元件，就可以濾除高頻幹擾。鐵氧體磁環或磁珠專用於抑製信號線、電源線上的高頻幹擾和尖峰幹擾
，它也具有吸收靜電放電脈衝幹擾的能力。

不bu同tong的de鐵tie氧yang體ti抑yi製zhi元yuan件jian，有you不bu同tong的de最zui佳jia抑yi製zhi頻pin率lv範fan圍wei。通tong常chang磁ci導dao率lv越yue高gao，抑yi製zhi頻pin率lv就jiu越yue低di。此ci外wai，鐵tie氧yang體ti體ti積ji越yue大da，抑yi製zhi效xiao果guo越yue好hao。在zai體ti積ji一yi定ding時shi，長chang而er細xi的de形xing狀zhuang比bi短duan而er粗cu的de抑yi製zhi效xiao果guo好hao
，內nei徑jing越yue小xiao抑yi製zhi效xiao果guo也ye越yue好hao。但dan在zai有you直zhi流liu或huo交jiao流liu偏pian流liu的de情qing況kuang下xia，還hai存cun在zai鐵tie氧yang體ti飽bao和he的de問wen題ti，抑yi製zhi元yuan件jian橫heng截jie麵mian越yue大da
，越yue不bu易yi飽bao和he，可ke承cheng受shou的de偏pian流liu越yue大da。

鐵氧體抑製元件應當安裝在靠近幹擾源的地方。對於輸入/輸出電路
，則應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。

安裝時還應當注意，鐵氧體元件易破碎
，應采取可靠的固定措施。

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電磁屏蔽材料的選用

具有較高導電
、導磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有鋼板、鋁板、鋁箔、銅板、銅箔等。也可以在塑料機箱上噴塗鎳漆或銅漆的方法實現屏蔽。

屏蔽機箱的屏蔽效能除了與所選屏蔽材料的導電率、導(dao)磁(ci)率(lv)和(he)厚(hou)度(du)有(you)關(guan)外(wai)

，在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)還(hai)依(yi)賴(lai)於(yu)機(ji)箱(xiang)的(de)結(jie)構(gou)，即(ji)其(qi)導(dao)電(dian)連(lian)續(xu)性(xing)。任(ren)何(he)實(shi)用(yong)的(de)屏(ping)蔽(bi)機(ji)箱(xiang)上(shang)都(dou)有(you)縫(feng)隙(xi)，這(zhe)些(xie)縫(feng)隙(xi)是(shi)由(you)於(yu)屏(ping)蔽(bi)板(ban)之(zhi)間(jian)臨(lin)時(shi)性(xing)搭(da)接(jie)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)。由(you)於(yu)縫(feng)隙(xi)的(de)導(dao)電(dian)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing)
，在(zai)縫(feng)隙(xi)處(chu)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)。因(yin)此(ci)，對(dui)於(yu)永(yong)久(jiu)性(xing)搭(da)接(jie)，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)焊(han)接(jie)的(de)方(fang)法(fa)消(xiao)除(chu)縫(feng)隙(xi)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)鉚(mao)接(jie)或(huo)螺(luo)釘(ding)連(lian)接(jie)，間(jian)距(ju)必(bi)須(xu)足(zu)夠(gou)小(xiao)。對(dui)於(yu)非(fei)永(yong)久(jiu)性(xing)搭(da)接(jie)，采(cai)用(yong)電(dian)磁(ci)密(mi)封(feng)襯(chen)墊(dian)等(deng)屏(ping)蔽(bi)材(cai)料(liao)則(ze)是(shi)十(shi)分(fen)有(you)效(xiao)的(de)手(shou)段(duan)。

1.電磁密封襯墊

電磁密封襯墊是一中彈性好、導(dao)電(dian)性(xing)高(gao)的(de)材(cai)料(liao)。將(jiang)這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)填(tian)充(chong)在(zai)縫(feng)隙(xi)處(chu)，能(neng)保(bao)持(chi)導(dao)電(dian)連(lian)續(xu)性(xing)，是(shi)解(jie)決(jue)縫(feng)隙(xi)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)的(de)好(hao)方(fang)法(fa)。在(zai)選(xuan)用(yong)電(dian)磁(ci)密(mi)封(feng)襯(chen)墊(dian)時(shi)，需(xu)要(yao)熟(shu)悉(xi)以(yi)下(xia)特(te)性(xing)參(can)數(shu)：

轉移阻抗設襯墊和兩側屏蔽板的接合麵上流過電流I
，而兩側屏蔽板之間的電壓為V，則轉移阻抗定義為Zr=V/I。轉移阻抗越低

，則兩側屏蔽板之間的電磁泄漏越小，加襯墊後該縫隙的屏蔽效能越高。

硬度襯墊的硬度應當適中，硬度太低
，易造成接觸不良，屏蔽效能較低;硬度太高，需要較大的壓力

，給結構設計造成困難。

壓ya縮suo永yong久jiu形xing變bian襯chen墊dian隻zhi有you在zai外wai力li作zuo用yong下xia發fa生sheng一yi定ding的de形xing變bian時shi

，才cai有you屏ping蔽bi作zuo用yong。當dang外wai力li去qu掉diao後hou，襯chen墊dian不bu會hui完wan全quan恢hui複fu到dao原yuan來lai的de形xing狀zhuang，即ji發fa生sheng了le永yong久jiu形xing變bian。當dang然ran，襯chen墊dian的de壓ya縮suo永yong久jiu形xing變bian越yue小xiao越yue好hao。

襯墊厚度襯墊的厚度應能滿足接觸麵不平整度的要求，利用其彈性
，將縫隙填充滿，達到導電連續性的目的。

常用的電磁密封襯墊有以下幾種類型：

金屬絲網襯墊用金屬絲編織成的彈性網套
，為純金屬接觸
，接觸電阻低;但金屬絲在高頻時會呈現較大感抗
，使屏蔽效能降低。所以隻適用於l吉赫以下的頻率範圍。

橡膠芯編織網套將金屬絲編織的網套套在發泡橡膠芯或矽橡膠芯上
，具有很好的彈性和導電性。

導(dao)電(dian)橡(xiang)膠(jiao)襯(chen)墊(dian)在(zai)矽(gui)橡(xiang)膠(jiao)內(nei)填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)顆(ke)粒(li)或(huo)金(jin)屬(shu)絲(si)
，構(gou)成(cheng)導(dao)電(dian)的(de)彈(dan)性(xing)物(wu)質(zhi)。由(you)於(yu)導(dao)電(dian)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)的(de)導(dao)電(dian)顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)容(rong)抗(kang)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)會(hui)降(jiang)低(di)，因(yin)此(ci)，填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)顆(ke)粒(li)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)較(jiao)高(gao)。如(ru)果(guo)填(tian)充(chong)方(fang)向(xiang)一(yi)致(zhi)的(de)金(jin)屬(shu)絲(si)，還(hai)可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)純(chun)金(jin)屬(shu)接(jie)觸(chu)
，但(dan)由(you)於(yu)金(jin)屬(shu)絲(si)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)呈(cheng)現(xian)較(jiao)大(da)感(gan)抗(kang)，使(shi)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)降(jiang)低(di)
，所(suo)以(yi)填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)絲(si)時(shi)隻(zhi)適(shi)用(yong)於(yu)低(di)頻(pin)。

鈹pi銅tong指zhi形xing簧huang片pian利li用yong被bei銅tong良liang好hao的de導dao電dian性xing和he彈dan性xing，可ke製zhi成cheng各ge種zhong指zhi形xing簧huang片pian。由you於yu純chun金jin屬shu接jie觸chu，直zhi流liu電dian阻zu低di
，感gan抗kang又you小xiao，所suo以yi低di頻pin和he高gao頻pin時shi都dou具ju有you較jiao高gao的de屏ping蔽bi效xiao能neng。

螺旋管襯墊用鍍錫被銅或不鏽鋼做成的螺旋管，具有良好的彈性和導電性，是目前屏蔽效能最高的襯墊。

2.導電化合物

daodianhuahewubaokuogezhongdaodianjiaohegezhongdaodiantianchongwudeng。huanyangdaodianjiaokeyongyujinshuzhijian，jinshuyufeijinshuzhijian，gezhongyingxingbiaomianzhijiandedaodianzhanjie。kedaitihanxi
，wanchengweiboqijianyinxianlianjie;可修複印製板線路，可用於導電陶瓷粘接，天線元件粘接，玻璃除霜粘接，導電/導熱粘接，微波波導部件粘接等。矽脂導電膠用於將彈性的導電橡膠粘接固定在金屬表麵上，可應用於航天、航空
、軍用等電子設備中。導電填充物是一種高導電漿糊狀材料，用於無法加裝屏蔽襯墊的縫隙處
，固化後仍保持彈性。

3. 截止波導通風板

屏ping蔽bi機ji箱xiang的de通tong風feng口kou及ji其qi它ta開kai口kou都dou是shi主zhu要yao的de電dian磁ci輻fu射she源yuan。采cai用yong開kai小xiao孔kong或huo加jia金jin屬shu絲si網wang的de方fang法fa都dou難nan以yi達da到dao滿man意yi的de屏ping蔽bi效xiao能neng。理li論lun證zheng明ming，當dang金jin屬shu管guan截jie麵mian尺chi寸cun滿man足zu一yi定ding條tiao件jian時shi
，可ke以yi傳chuan輸shu一yi定ding頻pin率lv範fan圍wei的de電dian磁ci波bo
，稱cheng為wei波bo導dao管guan。而er波bo導dao管guan存cun在zai一yi個ge截jie止zhi頻pin率lv，當dang頻pin率lv低di於yu截jie止zhi頻pin率lv時shi
，電dian磁ci波bo被bei截jie止zhi而er不bu能neng傳chuan輸shu。根gen據ju這zhe個ge原yuan理li可ke以yi設she計ji成cheng截jie止zhi波bo導dao管guan。截jie止zhi波bo導dao通tong風feng板ban由you許xu多duo截jie止zhi波bo導dao管guan依yi次ci排pai列lie組zu成cheng，為wei了le提ti高gao通tong風feng效xiao率lv，每mei個ge截jie止zhi波bo導dao管guan的de截jie麵mian都dou設she計ji為wei六liu角jiao形xing，故gu又you稱cheng蜂feng窩wo狀zhuang通tong風feng板ban。當dang屏ping蔽bi效xiao能neng要yao求qiu很hen高gao時shi
，可ke用yong兩liang塊kuai截jie止zhi波bo導dao通tong風feng板ban構gou成cheng雙shuang層ceng通tong風feng板ban。而er通tong風feng板ban材cai料liao的de導dao電dian率lv是shi屏ping蔽bi效xiao能neng的de重zhong要yao因yin素su，采cai用yong高gao導dao電dian率lv材cai料liao或huo鍍du層ceng的de通tong風feng板ban可ke以yi得de到dao高gao屏ping蔽bi效xiao能neng。

4.導電玻璃和導電膜片

xianshipinghuoxianshichuangkoujiyaomanzushijiaoyaoqiu
，youyaomanzufangdiancifushedeyaoqiu
，weici

，kexuanyongdaodianbolishixianpingbi。daodianbolikeyongliangkuaiguangxuebolizhongjianjiajinshusiwanggoucheng，jinshusiwangmiduyueda，pingbixiaonengjiuyuegao，dantouguangxingbiandeyuecha。daodianboliyekeyouguangxuebolihuoyoujibolibiaomiandudejinshubomogoucheng。ciwai，haikezaitoumingjuzhimopianshangduyijinshubomo
，zhichengrouxingtoumingdaodianmopian。zhezhongmopiandetouguangxingkeda70%(80%，而且膜片很薄
，僅0.13mm，可以直接貼覆在常規玻璃或有機玻璃表麵
，特別適用於要求高透明度和中等屏蔽效能的儀表表盤
、液晶顯示器、麵板指示燈孔、彩色顯示器等部位。