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弱信号传输通道中EFT滤波器的研究

作　者: 张近民
导　师: 王立欣
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: EMI 信号线滤波器插入损耗
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

火箭发动机测试系统前端的信号通过屏蔽双绞线传输,由于传输信号小,所以很容易受到环境噪声的干扰,EFT干扰就是其中最常见的、影响最严重的干扰。本文以实际的通过双绞线的EFT信号为目标,制作了EMI信号线滤波器。本文针对EFT信号和长线传输的特点,提出了选择信号滤波器结构的一般方法,指出了一般EMI滤波器的结构选取法不适用于本信号滤波器的原因,并着重分析了滤波器参数对滤波器性能的影响,讨论了减小滤波器的插入增益方法。在滤波元件的制作和测试中,提出电感的高频等效模型,并在此基础上测量了磁导率,讨论了模型中各部分等效元件对共模电感插入损耗的影响,并仿真分析了电容及其布线和接地方式对滤波器高频性能和辐射量之间的关系,得到了更好的制作扼流圈和滤波器PCB电路的一般方法。最后对滤波器屏蔽体的电磁屏蔽效能仿真分析,并实际搭建了一个滤波器,测试结果显示,EMI信号线滤波器的插入损耗能够达到预期的目标。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 课题研究的背景和意义  7
  1.2 EFT 干扰概述及研究现状  7-8
  1.3 EMI 信号线滤波器及其发展现状  8-11
  1.4 ANSOFT 仿真软件  11-12
  1.5 本文主要研究内容  12-13
第2章滤波器结构及参数的选择  13-25
  2.1 滤波器的结构和插入损耗  13-14
  2.2 低频滤波器参数确定方法  14-17
    2.2.1 按照标准信号滤波器方法设计  14-15
    2.2.2 一般电源EMI 滤波器设计法  15-16
    2.2.3 设计阻抗法  16-17
  2.3 高频范围内影响插入损耗的主要因素  17-20
    2.3.1 滤波元件寄生参数  17-18
    2.3.2 源、负载阻抗  18-19
    2.3.3 滤波元件值  19-20
  2.4 滤波器的插入增益  20-22
  2.5 EMI 信号线滤波器的参数与结构  22-23
  2.6 本章小结  23-25
第3章电感的设计和制作  25-36
  3.1 电感线圈  25-26
  3.2 电感磁芯选择  26-27
  3.3 磁导率的测量  27-32
    3.3.1 电感器的高频等效模型  28-30
    3.3.2 测量及结果分析  30-32
  3.4 电感的仿真结果  32-35
    3.4.1 电感共模特性  32-34
    3.4.2 电感差模特性  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章电容性能仿真分析  36-47
  4.1 电容介绍  36-38
    4.1.1 电容含义、分类及特性  36-37
    4.1.2 陶瓷介质电容  37-38
  4.2 电容性能比较  38-40
  4.3 电容电路的3D 结构仿真  40-45
    4.3.1 电路的布线方法  40-43
    4.3.2 电路接地方法  43-45
  4.4 MLCC 的安装和焊接  45-46
  4.5 本章小结  46-47
第5章滤波器的设计与优化  47-54
  5.1 电感的三维模型仿真  47-48
    5.1.1 3D 模型建立  47-48
    5.1.2 共模扼流圈的磁场矢量分析  48
  5.2 滤波器的电磁屏蔽  48-52
    5.2.1 电磁屏蔽结构和原理  48-50
    5.2.2 电磁屏蔽性能仿真  50-52
  5.3 滤波器测试结果及分析  52-53
  5.4 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-58
攻读学位期间发表的学术论文  58-59
致谢  59-60

弱信号传输通道中EFT滤波器的研究

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