Сетевой помехоподавляющий фильтр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1688356 А 2 М 1/12, Н 01 Р 41 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тносится к радиоэлектрок технике обеспечения й совместимости радиоств (РЭС) при решении завводов сетей питания в ооружения, камеры, корты от электромагнитных), а также для предотвра- из них, Цель изобретения СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР(71) Московский государственный проектный институт и Московский институт электрон но Го машиностроения(57) Изобретение о нике, в частностиэлектромагнитно электронныхсреддач фильтрацииэкранированные спуса РЭС и защиполей помех (ЭППщения утечки ЭПП- расширение диапазона частот подавления нежелательного высокочастотного поля при сохранении габаритных размеров фильтра, Сетевой помехоподавляющий фильтр содержит металлическую спираль 1, металлическую трубку 2 цилиндрической формы, внутренний металлический цилиндр 3, перегородку 4, зазоры между спиралью 1 и трубкой 2, а также между спиралью 1 и цилиндром 3 заполнены магнитным радио- поглощающим неэлектропроводным материалом 5. Применение цилиндра 3, где расположены емкостные элементы 7, позволяет, не увеличивая. габаритных размеров, существенно увеличить диапазон частот подавления нежелательных электромагнит ных волн, что количественно определяется 1 Я величиной емкости элементов 7, и одновременно позволяет изменить полосу частот подавления ЭПП, Устройство по и. 2 ф-лы характеризует выполнение зазора между спиралью 1 и цилиндром 3, 1 з.п, ф-лы, 1 ил.мого затухания, С ростом частоты ЭМПП емкостное сопротивление продолжает падать, что приводит к увеличению вносимого затухания, при этом индуктивное сопротивление металлической спирали 1 еще не до статочно велико (на частотах порядка сотен килогерц), При дальнейшем росте частоты ЭМПП, вследствие проявления "паразитной" индуктивности у емкостных элементов 7, не будет проявляться уменьшения реак тивного сопротивления и, следовательно, увеличения вносимого затухания ЭМПП отдельно емкостными элементами 7 сетевого помехоподавляющего фильтра. Начиная с этих частот, т. е, с частот, когда вносимое 15 емкостными элементами 7 затухание будет уменьшаться, протекание по металлической спирали 1 тока нежелательно высокочастотного сигнала приводит к возникновению . разности потенциалов на соседних витках 20 вдоль образующей металлической спирали 1 вследствие наличия разности фаз сигнала в этих точках. Причем разность фаз, а следовательно, и разность потенциалов в этих точках увеличиваются с ростом частоты, При 25 этом с уменьшением длины электромагнит- . ной волны, распространяющейся в зазорах между металлической спиралью 1 и внутренним металлическим цилиндром 3 и внешней металлической трубкой 2 цилинд рической формы, большая часть высокочастотного тока поля ЭМПП протекает по резистивному материалу б, омически соединяющему витки металлической спирали 1. Таким образом происходит диссипация 35 энергии.ЭМПП, т. е. затухание высокочастотного сигнала. Подавление нежелательного высокочастотного поля в еще более коротковолновой части диапазона ЭМПП происходит не только за счет диссипатив ных потерь в слое резистивного материала б, но и за счет затухания поля помехи в магнитном, радиопоглощающем неэлектропроводном материале 5, заполняющем зазоры между металлической спиралью 1 и 45 внутренним металлическим цилиндром 3 и внешней металлической трубкой 2 цилиндрической формы и обладающем значитель- . ными магнитными потерями.Таким образом, применение внутренне го металлического цилиндра 3, где расположены емкостные элементы 7, позволяет, не увеличивая габаритных размеров прототипа, существенно увеличить диапазон частот подавления нежелательных электромагнит ных волн. Причем количественное увеличение этого диапазона практическимопределяется величиной емкости емкостных элементов 7, расположенных в каждойиз частей внутреннего металлического цилиндра 3, Варьируя числом емкостных элементов 7, определяемым эту суммарную емкость, можно изменять полосу частот подавления ЭМПП, Естественно, что поверхностное сопротивление резистивного материала б, шунтирующего витки металлической спирали 1, как функция геометрических размеров устройства, характеристик магнитного, радиопоглощающего неэлектропроводного материала 5 и частоты ЭМПП, будет отличным от аналогичной характеристики прототипа;Применение предложенного сетевого помехоподавляющего фильтра позволит одним устройством решить задачу фильтрации вводов сетей питания в широком диапазоне частот, задачу, для решения которой в настоящее время используются, как минимум два сетевых фильтра, включаемых последовательно, причем каждый из них имеет габаритные размеры порядка одного метра,Выражение оптимального поверхностного сопротивления резистивного слоя для достижения заданного затухания в максимально возможном диапазоне частот получено путем решения дисперсионного уравнения спиральной замедляющей системы (как электродинамической системы) в двух металлических экранах, где витки спирали шунтированы слоем резистивного материала с поверхностной проводимостью - 1. Ф о р мул а и зоб рете н и я 1. Сетевой помехоп ода вл я ющий фильтр, содержащий внешнюю металлическую трубку цилиндрической формы, внутри которой аксиально с ней установлена металлическая спираль, витки которой соединены слоем резистивного материала, причем зазор между внешней металлической трубкой цилиндрической формы и образующей металлической спирали заполнен магнитным радиопоглощающим неэлектропроводным материалом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частот подавления нежелательного высокочастотного поля при сохранении габаритных размеров фильтра, внутри металлической спирали аксиально с ней с зазором размещен внутренний металлический цилиндр, в центре которого перпендикулярно его оси установлена перегородка, разделяющая его на две равные части, в каждой из которых установлены емкостные элементы и шпилька, которые установлены соосно и соединены с внутренним металлическим цилиндром через емкостные элементы, причем внутренний металлический цилиндр соединен с внешней металлической трубкой цилиндрической формы и изолирован от шпильки, к1688356 которой прикреплена металлическая спираль:,где б - внутренний радиус внешней металлической трубки цилиндрической формы, м;Ь - средний радиус намотки металлической спирали, м;5 т- шаг намотки металлической спирали, м;а - внешний радиус внутреннего металлического цилиндра, м;1 - наименьшая частота нежелательного высокочастотного поля, на которой ме таллическая .спираль во внешнейметаллической трубке цилиндрической формы и внутреннем металлическом цилиндре без емкостных элементов обеспечивает заданное затухание, Гц;15,ио - абсолютная магнитная проницаемость вакуума, Гц/м;,и - относительная магнитная проница 1емость магнитного радиопоглощающего неэлектропроводного материала,2. Фильтр по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что зазор между металлической спиралью и внутренним металлическим цилиндром заполнен магнитным радиопоглощающим неэлектропроводным материалом, а витки метал,пическоя спирали шунтированы слоем резистивного материала с величиной поверхностного сопротивления, определяемого соотноше- нием(-У - 1 -ЬУ 4 ж, Ь аф ( убач",.Я 244( - )2 + Циои ЬСоставитель Л,ТимошинаРедактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор С.Черни Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3715 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., 4/5