电磁兼容基础-反射式滤波器简介

反射式滤波器通常由电抗元件如电感和电容组合构成（理想情况下，这些元件是无耗的），使在滤波器的通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗，而在滤波器的阻带内提供大的串联阻抗和小的并联阻抗。这种滤波器不是靠消耗能量，而是将不需要的频率成分的能量反射回信号源来达到抑制目的。反射式滤波器一般有四种：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

1.低通滤波器

低通滤波器是指低频通过、高频衰减的一种滤波器。它是电磁干扰技术中应用最多的一种滤波器，常用于直流或交流电源线路，对高于市电的频率进行衰减；用于放大器电路和发射机输出电路，让基波信号通过，而谐波和其他乱真信号受到衰减；在数字设备中，用低通滤波器滤除脉冲信号中的高次谐波，所以低通滤波器应该成为我们讨论的重点。低通滤波器按其电路形式又可分为并联电容滤波器、串联电感滤波器及L型、π型滤波器等。

（1）并联电容低通滤波器 如图5-48所示，如果源阻抗和负载阻抗相等，则插入损耗为

式中，L_in为插入损耗（dB）；f为工作频率（Hz）；R为源或负载阻抗（Ω）；C为滤波电容（F）。

（2）串联电感低通滤波器 如图5-49所示，源阻抗和负载阻抗相等时，插入损耗为

式中，L_in为插入损耗（dB）；L为滤波电感（H）。

图5-48 并联电容低通滤波器

图5-49 串联电感低通滤波器

（3）L型低通滤波器 单一元件的滤波器的缺点是带外衰落速率只有6dB/倍频程，把单个串联电阻和并联电容组合形成一个L型结构的滤波器，则得到12dB/倍频程。如果源阻抗和负载阻抗相等，则滤波器的插入损耗与插入线路中的方向无关。L型低通滤波器的电路结构如图5-50所示。

式中，L_in为插入损耗（dB）；f₀为截止频率（Hz）。

图5-50 L型低通滤波器

（4）π型滤波器 π型滤波器的线路如图5-51所示。(www.xing528.com)

π型滤波器在宽波段内具有高的插入损耗，体积也较适中。当源阻抗和负载阻抗都为R时，其插入损耗为

式中，L_in为插入损耗（dB）；f₀为截止频率（Hz）。

图5-51 π型低通滤波器

2.高通滤波器

在降低电磁干扰上，高通滤波器虽然不如低通滤波器应用得广泛，但也有用途，如它一直被用于从信号通道上滤除交流电流频率或抑制特定的低频外界信号。高通滤波器的网络结构与低通滤波器的网络结构具有对称性，高通滤波器可由低通滤波器转换而成。当把低通滤波器转换成具有相同终端和截止频率的高通滤波器时，其转换方法为：

1）把每个电感L转换成数值为1/L的电容C。

2）把每个电容C转换成数值为1/C的电感L。

3.带通滤波器

带通滤波器是对通带之外的高频及低频干扰能量进行衰减，其基本构成方法是由低通滤波器经过转换而成为带通滤波器。带通滤波器的电路结构如图5-52所示。带通滤波器并联于干扰线和地之间，以消除电磁干扰信号，达到兼容的目的。

4.带阻滤波器

带阻滤波器是指用于特定窄频带（在此频带内可能产生电磁干扰）内的能量进行衰减的一种滤波器。它通常是串联于骚扰源与干扰对象之间。带阻滤波器的电路结构如图5-53所示。

图5-52 带通滤波器的电路结构

图5-53 带阻滤波器的电路结构