军用滤波器的特殊要求
市场上有很多电源线滤波器出售。那么这些滤波器的插损是否满足GJB151A/B的要求呢？本文中维爱普来为大家介绍，希望对各位工程师朋友有所帮助。
通常，这些滤波器不能满足军用设备电磁兼容的要求。主要原因有两个。
第一，低频差模插损
商业标准规定的传导骚扰发射下限频率为150kHz，美国FCC规定为450kHz。因此，商业滤波器仅需要保证150kHz以上的性能即可。而军标的频率下限是10kHz，如果开关电源的工作频率较低，就会出现试验失败的情况。例如图中所示的滤波器插损特性，100kHz以下的特性较差。
第二，高频共模插损。
RE102的要求比商业设备的发射发射限制严格20-40dB。而电源线上共模电流是导致辐射发射的主要原因之一。大部分商业滤波器对于30MHz以上的插损是不保证的，这会导致30MHz以上产生较强的共模电流发射，从而导致RE102试验失败。
高频特性与结构有关
军用滤波器的高频共模插损十分重要，这关系到RE102试验，以及其他试验项目，CS114、CS115、CS116、CRS103、RS105，是否能够顺利通过。
图中所示的是两个滤波器的外形及其插损特性。请注意两个滤波器的插损特性，横坐标是不同的，左边的频率上限为3GHz，右边的频率上限为30MHz。显然，左图的共模插损远远高于右图的共模插损。左边的滤波器适合于军用设备使用，右边的滤波器高频插损不足。
请注意这两款滤波器的外观。
左边的滤波器采用了隔离舱结构，右边的滤波器全部电路安装在一个舱内，空间杂散参数会导致滤波电路前后的耦合。还需要注意的是，左边滤波器的接地安装面与接线柱在同一个平面，右边的滤波器接地安装面与接线柱不在同一平面。
滤波器前后的耦合
前面我们看到，共模滤波性能较好的滤波器安装面与接线柱在用一个平面上。这是为了保证滤波器前后隔离。这意味着，要获得良好的高频共模插损，不仅滤波器本身具有良好的特性，而且安装方式也十分重要。
图中所示的是进行滤波器插损测试情况。由于滤波器的输入和输出之间存在杂散电容，这种杂散电容会形成一个高频通路，将滤波器的输入和输出旁路，这时，滤波器本身的性能再好，测试的结果也不会理想。
高性能滤波器在安装时，必须采取措施，使滤波器的输入与输出之间形成电磁隔离。将滤波器安装在金属机箱上，利用金属机箱的面板实现电磁隔离就是一种便利的方法。
因此，高性能滤波器的接线柱与安装面在用一个平面。
军用滤波器的理想结构
实践中，为了方便，往往将连接器与滤波器做成一体化的，这样，就很容易实现滤波器前后的隔离。图中所示的就是比较理想的滤波器结构。当然，这种结构只是保证了滤波器外部的电磁隔离，滤波器内部的电路隔离也是十分重要的。外部隔离再好，内部没有隔离也是达不到预期效果的。
这种连接一体化的滤波器虽然从电磁兼容的角度看是最理想的，但是，缺点是对设备的面板有一定空间要求。并且，由于不同设备的连接器不同，滤波器需要订制，标准化差。
安装方式与共模滤波
对于军用设备而言，滤波器安装在金属机箱的面板上是十分重要的事情。图中所示的是滤波器没有安装在金属机箱面板上的情况。这里可以看到，机箱内部的电磁骚扰会直接耦合到滤波器与连接器之间的连线上，造成泄漏。实际上，当从外部向电源线注入干扰时，这根导线也会直接将骚扰能量耦合到设备内部电路，导致电路的故障。
虽然使用连接器一体化的滤波器可以避免这个问题，但是如果限于条件，无法使用连接器一体化的滤波器，屏蔽线是一种简单的方法。也就是将滤波器与连接器之间的连线屏蔽起来。需要注意的是，屏蔽层要在两端与滤波器外壳、设备金属机箱的面板连接起来，并且连线末端暴露在屏蔽层外面的部分越短越好。
错误概念：多级滤波器更好
设计师中普遍存在一种误解，这就是：认为滤波电路的级数越多，滤波效果越好。因此，当试验没有通过时，他们会在电源线上再串联上一个滤波器。有时，串联一个滤波器后，能够改善滤波效果，有时，超标的情况并没有改善。
大家需要了解一个滤波器的常识，这就是，滤波器的级数仅影响滤波器的过渡带的陡度，也就是从通带到阻带的频率范围，不会影响滤波器的截止频率。
右边电路虽然级数多，但是低频滤波性能并不好。左边的滤波电路比右边的滤波电路在低频具有更好的效果，这是因为左边电路的截止频率更低。但是，右边电路的高频特性优于左边电路。因此，多级滤波电路有利于提高高频特性。
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