Сетевой фильтр Советский патент 1992 года по МПК H01P1/00 H03H9/46 

Ё

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к сетевым фильтрам экранированных камер. Устройство содержит металлический корпус 1. два магнитопровода 2, разделенных тонкой металлической перегородкой из немагнитного материала 3, две обмотки, расположенные на каждом измаг- нитопроводов, и токопроводы в виде отрезков коаксиальной линии 5.1 ил.

4

ON

& чэ ся

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для подавления СВ( I сигналов наводок со стороны сетей питания, входящих в экранированные блоки либо камеры, предназначенные для отра- ботки антенно-фидерных устройств.

Известны сетевые фильтры в виде металлического корпуса, с установленными на нем проходными конденсаторами, цен-f- ральные жилы которых являются токопро- водами, также известны фильтры содержащие корпус, магнитопроводы с обмотками и экран из немагнитного материала. Кроме того, известны сетевые фильтры для подавления паразитных излучений СВЧ энергии в виде отрезка коаксиальной линии с расположенными внутри него поглощающим ферроматериалом. Назначение таких фильтров передача НЧ энергии переменного напряжения в экранированные блоки или камеры при одновременном подавлении СВЧ сигналов помех. Элементом,подавляю- щим СВЧ сигналы вфильтре,является поглощающий ферроматериал. Обычная величина переходного затухания на частоте 9 ГГц таких фильтров составляет - 80 дБ.

К недостаткам таких фильтров следует отнести недостаточное переходное затухание СВЧ сигналов.

Цель изобретения - увеличение пере- ходного затухания СВЧ сигналов.

Поставленная цель достигается использованием в конструкции фильтра в качестве элемента подавляющего паразитное излучение СВЧ энергии тонкой сплошной метал- лической перегородки из немагнитного материала (например меди).

На чертеже представлена схема сетевого фильтра.

Устройство сетевого фильтра содержит металлический корпус 1, два магнитопрово- да 2, разделенных тонкой металлической перегородкой из немагнитного материала 3, две обмотки,расположенные на каждом из магнитопроводов А, токопроводы в виде от- резкое коаксиальной линии 5.

Работа сетевого фильтра основана на использовании поверхностного эффекта. Устройство работает следующим образом. Полезный НЧ сигнал через отрезки коакси- альной линии поступает на одну из обмоток в которой он возбуждает переменное магнитное поле. Переменное магнитное поле в первой обмотке возбуждает переменный магнитный поток в замкнутых магнитопро- водах, который в свою очередь возбуждает электромагнитные колебания во второй обмотке, Энергия НЧ сигнала снимается с другой пары отрезков коаксиальной линии. Паразитный СВЧ сигнал подавляется

сплошной металлической перегородкой. Толщина d металлической перегородки из немагнитного материала (например меди) выбирается из условия 5цч, где д- глубина проникновения поля в проводник для СВЧ сигнала, бич - глубина проникновения поля в проводник для НЧ сигнала,

где о) 2 л f ;

f - частота сигнала (СВЧ или НЧ);

g - проводимость проводника перегородки;

ц - магнитная проницаемость проводника перегородки.

Приведем пример расчета величины затухания плотности тока для СВЧ и НЧ сигналов. Выберем материал перегородки - медь.

Гц,

Гц,

,97 107см/м,

,25«107 см/м, /г Гн/м /и вакуума.

Из конструктивных соображений выберем ,10 м. Известно, что для хороших проводников поле в них затухает очень быстро по мере прохождения его вглубь проводника. При этом плотность тока убывает по тому же закону, что и амплитуда напряженности поля

l-UY

I у г I I Уо I е

где уо I - плотность тока на поверхности проводника;

плотность тока в плоскости, параллельной поверхности проводника на глубине Y,

1

а- коэффициент затухания,

1 Для СВЧ поля: -Освч Y -тг d Освч

ч-4

,3.

.1-10 - 0,43-10J;

/

2,32 10 Затухание сигнала составит

-Йсвч -V

е -3735 дБ.

Для НЧ поля: -сгнч . 1,,0109;

9,20 10 3 Затухание сигнала составит

-Освч Y

,095 дБ.

В расчете использованы формулы и данные для g и ft из известных работ.

Как видно из расчета, в общем случае СВЧ колебания проходят сквозь тонкую металлическую перегородку из немагнитного материала, как и НЧ колебания, но разница в коэффициенте передачи составляет огромное значение. Если НЧ сигнал проходит почти без потерь, то СВЧ сигнал практически полностью подавляется.

Фильтр может быть использован не только для передачи переменного напряжения сети питания, но также для передачи

информации с помощью низкочастотных сигналов.

Формула изобретения Сетевой фильтр, содержащий корпус, в котором установлены с зазором первый и второй магнитопроводы с обмотками, выводы подсоединены к центральным проводни- кам коаксиальных линий, внешние проводники которых подсоединены к корпусу, в области зазора установлен экран из немагнитного материала, отличающий- с я тем. что, с целью увеличения переходного затухания СВЧ-сигналов. экран выполнен в виде сплошной разделительной перегородки, расположенной между магни- топроводами, толщина экрана выбрана в интервале девяти д нч. где д свч и б Нч - глубина проникновения поля в проводник для СВЧ- и НЧ-сигналов соответственно.