Сетевой помехоподавляющий фильтр Советский патент 1990 года по МПК H02M1/12 

Фи&.. /

:: Изобретение отлосится к радиоэлектронике, в :частности к технике обеспечения электромагнитной совместимости радио- элек7ронных средств при решении задач фильтрации вводов сетей питания в экранированные сооружения, камеры, контейнеры и защиты их от электромагнитных полей помех,

Цель изобретения - расширение диапазона подавляемых частот электромагнитного поля.

На фиг.1 показан предлагаемый фильтр, продольный разрез; нафиг.2-тоже поперечный разрез.

Сетевой помехоподавляющий фильтр содержит магнитоэлектрический стержень (магнитодиэлектрик) 1 цилиндрической формы, по образующей которого проточена спиралеобразная канавка 2,шириной и глубиной равная сечению металлической проволоки 3. Шаг канавки 2, в которую помещена токоведущая проволока 3 круглого или квадратного сечения, превышает диаметр или продольный размер поперечного сечения проволоки.З, так что виток от витка спиральной проволоки 3 отделен тонкой перегородкой 4 магнитодиэлектрика 1. По внешней образующей спирального проводника нанесен слой брёзистивного материала, обеспечивающего требуемунэ величину поверхностного сопротивления.

Магнитоэлектрический стержень 1, в предварительно проточенную спиралеобразную канавку которого помещена металлическая проволока 3, витки которой по внешнему диаметру покрыты слоем 5 ре.зи- стивного материала, помещен в полую магнитоэлектрическую трубку 6, которая в свою очередь помещена в металлическую экран- трубку 7,:

Фильтр работает следующим образом.

Силовой ток промышленной частоты течет по спиральной проволоке 3, активное сопротивление которой мало и определяется сечением провода.

Индуктивное сопротивление спиральной проволоки 3 на промышленной частоте 50 Гц пренебрежимо мало вследствие низкой частоты пропускаемого тока. Таким образом, падение напряжения и потери мощности силового тока на предлагаемом фильтре являются незначительными.

Пропусканием силового тока через предлагаемый фильтр осуществляется известными методами посредством либо омического включения питаемой нагрузки между токонесущей спиральной проволокой 3 и экраном-трубкой 7 при условии, что экран- трубка 7 электрически соединена с металлическим, предварительно заземленным экр нированным помещением (камерой либо посредством использования двух фильтров, когда питаемая нагрузка (радиоэлектронные средства) подключается внутри экранированной камеры к двум концам токо несущей спиральной проволоки 3.

Протекание по спиральной проволоке 3 тока нежелательного высокочастотного сиг- с нала приводит к возникновению разности

потенциалов на соседних витках вдоль образующей спиральной проволоки 3 вследствие наличия разности фаз сигнала в этих точках. При этом разность фаз, следовательно, и разность потенциалов в этих точках,

увеличивается с ростом частоты. Кроме того, с ростом частоты все большая часть высокочастотного тока электромагнитного поля помехи (ЭМПП) протекает по резистивному материалу, омически соединяющему витки

спиральной проволоки 3. Таким образом, происходит диссипация энергии ЭМПП или, другими словами, затухание высокочастотного сигнала. Подавление сигнала в верхней части частотного диапазона происходит

не только за счет диссипативных потерь в слое 5 резистивного материала, но и за счет затухания поля помехи в магнитном радио- поглощающем материале, который обладая значительными магнитными потерями, заполняет весь объем внутри и вне спиральной проволоки 3 без изолирующего зазора с экраном-трубкой 7.

Величину поверхностного сопротивления, обусловленную электропроводностью

материала, заполняющего пространство между витками спирали, определяют путем решения дисперсионного управления спиральной замедляющей системы в металлическом экране, где витки спирали закорочены слоем полупроводящего материала, из условия

R -7 -/«о/ отн (Ун Ь (1 + -2-) In

b

V3 t

где //о абсолютная магнитная проницаемость вакуума;

jWoTH - относительная магнитная проницаемость магнитной радиопогло- щающей среды; Пb - радиус намотки спирали;

d - внутренний радиус экрана-трубки; t - шаг намотки спирали; Шн- нижняя частота заданного диапазона электромагнитного поля помехи, еФормула изобретения

Сетевой помехоподавляющий фильтр, содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника входного напряжения переменного тока и нагрузки, металлическую трубку

цилиндрической формы, подключенную к общему выводу, и токопроводящую спираль, свободные выводы которой подключены соответственно к входному и выходному выводам, причем конструктивно спираль установлена внутри металлической трубки аксиально с ней, а пространство между витками этой спирали заполнено электропроводным материалом, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона подавляемых частот электромагнитного поля, пространство между внутренней поверхностью трубки и спиралью, а также пространство внутри спирали заполнены неэлектропроводным материалом, поглощающим электромагнитное поле высокой частоты, причем величину поверхностного сопротивления R, обусловленную электропроводностью материала, заполняющего пространство между витками спирали, определяют из условия

1

(0н

b(1.)lnf.

R

где fio - абсолюная магнитная проницаемость вакуума;

/foTH-относительная магнитная проницаемость магнитной радиопо- глощающей среды;

а)н - нижняя частота заданного диапазона электромагнитного поля помехи; b - радиус намотки спирали; t - шаг намотки спирали; d - внутренний радиус экрана-трубки.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. Цель изобретения - расширение диапазона подавляемых частот электромагнитного поля. Эффект расширения полосы частот достигается за счет применения слоя резистивного материала 5, который по внешней образующей закорачивает витки спиральной проволоки 3, уложенной в канавку 2 магнитодиэлектрика 1. Этот резистивный слой характеризуется частотно-зависимым поверхностным сопротивлением, определяемым путем решения дисперсионного уравнения спиральной замедляющей системы в металлическом экране, где витки спирали закорочены слоем полупроводящего материала. Для подавления электромагнитного поля помехи в высокочастотной части диапазона используется радиопоглощающий магнитный неэлектропроводный материал, который без изолирующего слоя заполняет весь объем между экраном 7 и спиральной проволокой 3. 2 ил.

Фиг. 2