Метод проектирования помехоподавляющих фильтров с ферритовыми элементами

• Автор: Бобков, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПОМЕХОПОДАВЛЯЮЩИХ ФИЛЬТРОВ
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ
И ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
1.1. Современное состояние и перспективы развития проблемы обеспечения электромагнитной совместимости радиотехнической и
электронной аппаратуры
1.2. Обеспечение ЭМС путем фильтрации НЭМП
1.3. Постановка задачи
1.4 Выводы по главе
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОМЕХОПОДАВЛЯЮЩИХ ФИЛЬТРОВ С ФЕРРИТОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
2.1. Обеспечение электромагнитной совместимости при
проектировании радиотехнической и электронной аппаратуры
2.2. Проектирование помехоподавляющих фильтров для обеспечения
ЭМС радиотехнической и электронной аппаратуры
2.3. Особенности проектирования и применения помехоподавляющих фильтров с ферритовыми элементами
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОМЕХОНОДАВЛЯЮЩИХ ФИЛЬТРОВ С ФЕРРИТОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
3.1. Основные положения методики проектирования помехоподавляющих фильтров с ферритовыми элементами с учетом влияния температуры
3.2. Выбор материала и расчет геометрических размеров ферритового
элемента исходя из требований помехоподавления
3.3. Электрический расчет фильтра с выбранным ферритовым элементом.
3.4. Расчет мощности тепловыделения ферритового элемента
3.5. Расчет тепловой модели устройства с феритовым элементом
и электрический расчет фильтра с ферритовым элементом с учетом изменения его характеристик от температуры
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОМЕХОПОДАВЛЯЮЩИХ ФИЛЬТРОВ С ФЕРРИТОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Основные подходы в реализации методики проектирования помехоподавляющих фильтров с ферритовыми элементами с учетом
влияния температуры
4.2. Выбор значений элементов фильтра с ферритовыми элементами и его
электрический расчет
4 3. Расчет мощности тепловыделения ферритового элемента
4.4. Расчет тепловой модели
4.5. Электрический расчет фильтра с учетом влияния теплового режима
4 6. Экспериментальная проверка метода расчета мощности тепловыделения ферритового сердечника
4.7. Внедрения результатов работы
4.8. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Современное развитие радиотехнической аппаратуры характеризуется ее миниатюризацией, возрастающей сложностью, интеграцией в единые комплексы радиолокации, радионавигации и связи. Как следствие - радиотехнические устройства и компоненты становятся более уязвимыми к электромагнитным воздействиям. Более высокие токи, напряжения и уровни мощности оборудования увеличивают уровни этих воздействий, расширяется их частотный диапазон. Это приво/ип, во-первых, к ужесточению требований по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) и, во-вторых, к необходимое учета этих требований на стадии проектирования радиотехнических устройств, поскольку неполный или неверный учет этих требований на стадии проектировании приводит значительному росту временных и материальных затрат производителя на последующую доработку производимой электронной аппаратуры. В условиях рыночной экономики характеризующейся острой конкурентной борьбой производителей, повышение требований к качеству продукции, что выражается в необходимости ее сертификации, поздние сроки появления продукции на рынке во многих случаях вообще лишает смысла ее разработку. С этой позиции проблема обеспечения ЭМС радиотехнических устройств и систем выходит на новый уровень, являясь гарантом надежности и безопасности всех типов радиоэлектронного оборудования в реальных условиях его эксплуатации. При этом критерием обеспечения ЭМС изделия является его соответствие требованиям стандартов в области ЭМС. Таким образом, обеспечение ЭМС становится одним из показателей качества выпускаемой радиоэлектронной аппаратуры, а с учетом возрастающей роли информационно-управляющих систем является также и важным экономическим фактором. В нашей стране проблеме обеспечения ЭМС посвящены работы Князева А. Д., Петрова Б. В., Кечиева Л. Н., Бессонова А. П., Файзулаева Б. Н. и др. Из исследований в этой области за рубежом следует выделить работы Д. Уайта, Дж. Барнса, Э. Хабигера, А. Шваба [1,11,12,26-30,41-43,51,61].
Решение проблемы обеспечения ЭМС осуществляется путем повышение помехоустойчивости и помехозащищенности радиотехнических устройств как в отношении кондуктивных, так и излучаемых непреднамеренных электромагнитных помех (НЭМП). Одним из основных способов подавления кондуктивных помех является применение помехоподавляющих фильтров, назначение которых -
Особенностями таких фильтров является: высокое вносимое затухание - 100 дБ на частотах до 45 ГГц; незначительные потери в полосе пропускания; частота среза - от 10 МГц до 1 ГТц; рабочий ток от 1 А до 100 А; номинальное напряжение до 100 В; диапазон рабочих температур - от -67 ° С до +250 ° С; небольшой вес и размеры (минимальный радиус 19 мм); простота установки и невысокая стоимость. Такие фильтры выпускаются двух видов:
♦ с прямым проводником (см. рис. 1.17)
♦ с проводником в виде спирали (см. рис. 1.19)
Защитная
оплетка
Изолирующая прокладка ^
Проводник
Поглощающий
материал
Рис. 1.17. Конструкция помехоподавляющего фильтра с радиопогяощающим элементом с прямым проводником
Частота
Рис. 1.18. Частотная характеристика филыпра с радиопоглощающим элементом (прямой проводник) в зависимости от его длины
Помехоподавляющие трубки. Помехоподавляющие трубки обеспечивают простое и экономичное решение проблемы подавления электромагнитных помех, как кондуктивных так и излучаемых.