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标题 基于某通信设备的电磁兼容设计
范文

    高杨 张建伟 张丹丹 桑海 李琳

    摘 要:基于某通信设备在复杂电磁环境中实现电磁兼容的目的,本文设计了一种集成电源和信号滤波的滤波板,节约滤波板有效面积,增加系统的集成度,使得输入线和输出线不平行、不靠近。同时根据电磁屏蔽原理,提出电磁屏蔽和接地的技术措施,提高设备的电磁兼容性。

    关键词:电磁兼容;滤波;屏蔽;接地

    随着现代通信设备的快速发展,对实现性能好、体积小的滤波板提出了巨大挑战。本设计通过集成电源和信号滤波,使滤波板具有高性能、高可靠性和高集成度等诸多优点,节省设备空间。同时增加屏蔽腔,并做好安全接地和信号接地,对电磁干扰进行有效的抑制。

    1 滤波板设计

    本设计中,滤波板包含电源滤波和信号滤波两部分。

    1.1 电源滤波设计

    电源滤波电路原理如图1所示,对于共模干扰,由共模电感和共模电容构成的L型滤波电路进行抑制;对于差模干扰,由差模电容和共模扼流圈漏感构成的π型滤波电路进行抑制。增加自恢复保险,起到过载保护和短路保护的作用。增加瞬变电压抑制二极管,有效保护线路中的精密元器件,免受浪涌脉冲的影响。

    插入损耗是衡量滤波电路效果的重要指标,其定义为:没有滤波时,从噪声源传输到负载的功率P1和加入滤波后,噪声源传输到负载的功率P2之比,电路示意如图2所示。

    1.2 信号滤波设计

    信号滤波采用基本的LC滤波电路,并在接地处串联自恢复保险,实现过载和短路保护。

    2 屏蔽设计

    本设计中,在插座与滤波板之间增加屏蔽盒。屏蔽盒材料选用低电阻率的良导体材料(铜),在滤波板顶层和底层敷铜,滤波板和连接器插座均通过螺钉固定在屏蔽盒上,连接器插座与箱体接触表面安裝导电橡胶垫,实现完整的屏蔽导体和良好接地。

    3 接地设计

    通常,设备接地按其作用可分为安全接地和信号接地两大类。

    安全接地就是为了安全(电路、设备及人身的安全)。本设计在设备后面板设置接地柱,通过蛇皮线接入车体地,并最终接入大地,为设备提供一个参考的等电位面;在设备内部,24V电源输入地、5V地、12V地、-12V地全部隔离。通过以上设计实现安全接地。

    信号接地定义为,给信号电流提供流回信号源的低阻抗路径。本设计中,加宽电源线、地线宽度,在电源、地线之间加上去耦电容,减少环路电阻;对模拟地和数字地采用单点短接,增强抗干扰性能。

    4 结语

    针对某通信设备的电磁兼容性能,本文设计了一种集成电源和信号滤波的滤波板。并根据设备具体情况,做好屏蔽和接地,提高了设备的电磁兼容性能。

    作者简介:高杨(1990-),男,汉族,辽宁阜新人,助理工程师,从事电磁兼容和语音通信研究。

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更新时间:2025/3/10 10:42:39