2.3.Фильтрация информативных сигналов

47

Одним из методов локализации опасных сигналов, циркулирующих в ТСОИ, является фильтрация. В источниках электромагнитных полей и наводок фильтрация осуществляется с целью предотвращения распространения нежелательных электромагнитных колебаний за пределы устройства – источника опасного сигнала. Фильтрация в устройствах – рецепторах электромагнитных полей и наводок должна исключать их воздействие на рецептор.

Для фильтрации сигналов в цепях питания ТСОИ используются разделительные трансформаторы и помехоподавляющие фильтры /23/. Разделительные трансформаторы обеспечивают развязку первичной и вторичной цепей по сигналам наводки (во вторичную цепь трансформатора не должны проникать наводки, появляющиеся в первичной обмотке). Для уменьшения связи обмоток по сигналам наводок часто применяется внутренний экран, выполняемый в виде заземленной прокладки или фольги, укладываемой между первичной и вторичной обмотками.

Разделительные трансформаторы используются с целью решения ряда задач, таких как:

- разделения по цепям питания источников и рецепторов наводки, если они подключаются к одним и тем же шинам переменного тока;

- устранения асимметричных наводок;

- ослабления симметричных наводок в цепи вторичной обмотки, обусловленных наличием асимметричных наводок в цепи первичной обмотки.

В настоящие время существует большое количество различных типов фильтров, обеспечивающих ослабление нежелательных сигналов в разных участках частотного диапазона. Это фильтры нижних и верхних частот, полосовые и заграждительные фильтры и т.д. Основное назначение фильтров – пропускать без значительного ослабления сигналы с частотами, лежащими в рабочей полосе, и подавлять сигналы с частотами, лежащими за пределами этой полосы.

Для исключения просачивания информативных сигналов в цепи электропитания используются фильтры нижних частот. Количественно величина ослабления (фильтрация) нежелательных сигналов защитным фильтром оценивается в соответствии с выражением /5/:

48

, дБ,

где U₁(P₁) – напряжение (мощность) опасного сигнала на выходе фильтра;

U₂(P₂) – напряжение (мощность) опасного сигнала на входе фильтра при включении нагрузки Z_н.

К защитным фильтрам предъявляются следующие требования:

- величина рабочего напряжения и тока фильтра должны соответствовать напряжению и току фильтруемой цепи;

- величина ослабления нежелательных сигналов в диапазоне рабочих частот должна быть не менее требуемой;

- ослабление полезного сигнала в полосе прозрачности фильтра должно быть незначительным;

- габариты и масса фильтров должны быть минимальными;

- сетевые фильтры должны работать с учетом предельно допустимых токов (предельно допустимой мощности потребления) и высоких уровнях значений задерживаемых электромагнитных колебаний.

Конструктивно фильтры подразделяются на:

- фильтры на элементах с сосредоточенными параметрами (рабочая частота до 300 МГц);

- фильтры с распределенными параметрами (рабочая частота свыше 1 ГГц);

- комбинированные (рабочая частота 300 МГц – 1 ГГц).

В настоящее время выпускаются: фильтры помехоподавляющие типа ФП, ФБ, ФПС (на ёмкостно – индукционных элементах). Они обеспечивают затухание от 60 до 100 дБ ( от типа тока), рассчитанных на напряжение от 60 до 500В и ток – 2,5-70А.