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浅议电连接器中滤波技术的应用

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  摘 要 20世纪,我国在微博技术方面的研究就取得了很大成就,各种微波技术的问世,就是对我国微波技术强弱的表现。随后对微波技术的卫生标准及技术进行提高,产生了电磁干扰等技术,滤波电子连接器概念也随之出现在大众视线里。本文对滤波电子连接器的现状及性能进行研究,提出合理的设计要点。
  关键词 电连接器;电磁干扰;滤波技术;设计要点
  在现代,电子设备在人们的生活中越来越常见,任何电子设备都需要和外界连接,进行电气信号的传输。在信号屏蔽仪使用时,有时电信号的传输会受到导体或导线等电连接器穿透作用的影响,导致屏蔽实效。因此,滤波技术开始被应用于电连接器中,滤波电连接器比普通电连接器多了一个低通滤波器,这一仪器的加入,使滤波电连接器兼容性增大。
  1 国内滤波电连接器发展现状
  将滤波器件加入到电连接器中,就形成了现在的滤波电连接器,其滤波功能更加强大。滤波电连接器除了应当拥有的最基本功能外,还可以传递信号,同时兼备抗电磁干扰的特点,保证设备能够正常工作。
  现阶段,滤波电连接器技术在我国已经非常成熟,进过多年研究实验,近千家相关民用品公司都拥有稳定生产滤波电连接器产品的能力。至今日,我国对滤波电连接器得设计、加工、生产等方面的研究都到达了成熟阶段[1]。
  2 滤波技术原理
  在滤波电连接器中,电容器是最主要的滤波元件。电感也是滤波元件中较为基本的元件,滤波器的原理可以理解为是利用电容的容抗或电感的感抗作用,对不同的信号频率产生不一样的作用。
  电气旁路这一角色的扮演者,一直是电容器,因为电容器的电阻频率与阻抗之间呈负相关,当频率升高时,电容的阻抗作用会随之下降,因此对频率较高信号的屏蔽作用增加。滤波技术在使用时,一般采取低通类滤波器为信号和电源线的常用滤波单位,使仪器不受高频信号影响。滤波连接装置通常与一个金属版面相连接,两者结合构成滤波接系统,为滤波电连接器信号的输出输入的耦合反应提供条件[2]。
  3 滤波器分类和性能比较
  滤波器具有多种形式,电连接器中常见的一种为管状电容,另外還有一种为铁氧体磁环两种电容,在进一步通过结构重组,构建不同的电路型号,更加方便的应用于不同的电源阻抗和负载环境中。在滤波电连接器中,常用的低通滤波器按照其连接方式不同分为四类,C型、L型、T型、π型。在这四种型号中,C型电路是结构最简单的一种电容体系,通常用于直流电抗滤波的情况下。L型电路存在多种安装方式,在不同的安装条件下,抗电磁干扰的能力也不同,一般适用于电源阻抗较高,负载较低的环境下,或者用于电源阻抗较低而负载较高的环境下。T型电路,则比较适用于电源阻抗及负载都较低的环境下,且其抗电磁干扰能力较强。对于π型低通滤波器则与T型相反,适用于电源阻抗及负载都较高的环境下[3]。
  4 滤波电连接器的整体系统构成与设计要点
  4.1 滤波电连接器的整体系统构成分析
  滤波电连接器的建设不仅需要信号源以及连接口两部分,还需要接收电路的存在,三部分的结合构成整个电连接器。滤波电连接器作为信号的传输窗口,对电磁的兼容性能力,与整个系统的水平有着极为重要的关联。从熟悉的滤波电连接器观察,他们的目的和本质上是一致的,仅仅在面对具体滤波时才会存在有效性差异。
  4.2 滤波电连接器的设计要点分析
  (1)合理选择滤波电路。社会上存在的电子信号并不是唯一的,因此也就要求滤波电连接器要有多种型号。为更好地起到连接各类信号的作用,滤波电连接器一些元件,会选择安装在仪器外部,直接与外部环境相联系,在外部环境中,干扰信号较多且频率较宽,通常选择低通类滤波电连接器,抵挡其他信号的干扰。在不一样的环境下,应当选择不同类型的电路。
  (2)选择滤波元件。滤波电连接器的安装应当有严格的要求,在完成滤波网的选择之后,首先进行的时焊接电容和接触件,其次是完成接地板的连接,在这一过程中对滤波元件和滤波接触件的选择也是非常重要的。常见的滤波元件是贴片电容与管状电容两种。根据环境的不同,设备工作所需的仪器也是不一样的。
  在滤波元件的选择时,需要考虑一定的参数因素,譬如说仪器工作时的电压、电流、温度以及截止频率等。其中截止频率作为重要的一项参数,滤波电连接器对其的定义为,消耗耗损为3dB时,截止频率的选取应满足滤波元件的最低要求,满足信号有效传输。截止频率的选择,不仅是对现实信号的滤过,还要对模拟信号进行测定选择。截止频率在选择时,要遵循必须大于试用信号的最大工作频率原理,常见的有10倍信号的频率,譬如说10MHz的线路,其滤波器所选择的截止频率接近于100MHz,就可保证噪音对信号不会产生干扰。因此,在选择滤波元件时,对元件参数的选择也要遵循一定的原则。
  (3)安装滤波接触件。以某类型滤波电连接器为例,研究滤波接触件的制作和安装方式。接触件是电容与接地板的重要连接位置。电容与接触件首先进行焊接,在进行接触件与接地板的连接,三者之间的连接对滤波电连接器滤过效应有着较大的影响。
  4.3 设计过程中的注意事项
  第一、电容和组件的连接是通过焊接技术完成的,一般在进行焊接时会在电容两端加上堵塞物,帮助焊接牢固,对电容进行保护。
  第二、电连接器在进行接地设计时,接地板与外壳的连接非常重要,两者的接触面积最大化时才最为合理,同时在进行外壳设计时选择导电材料较好,保证外壳和与机器之间的电导状态处于良好状态。
  5 结束语
  经过对滤波电连接器的研究,可以看出其结构和设计的原理及要点,滤波电连接技术的应用为人们以后的生活带来了极大的便利。但技术的发展还是需要不断改革创新,解决现存问题,为以后的应用提供更好的技术支持。
  参考文献
  [1] 陈学永,朱茗,陈跃平.滤波连接器可靠性分析及对策[J].信息技术与标准化,2016,(03):25-28.
  [2] 孟令志,王彦,李海峰.滤波电连接器技术研究[J].机电元件,2017, 37(04):40-43.
  [3] 陈跃平,王洪军,李德志,等.滤波连接器在机载电气互联系统中的应用[J].飞机设计,2018,38(06):58-61.
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