CC BY-NC
11
СЕКЦИЯ 5. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ СУДОВ
DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-179-180 УДК 621.396.669
А.М. Агафонов, М.А. Рыженкова, А.А. Смирнова
СПбГМТУ, Санкт-Петербург
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНОСИМОГО ЗАТУХАНИЯ СУДОВОГО ФИЛЬТРА
Паразитные параметры элементов фильтра, конструкция и схемотехнических решений могут приводить к повышению уровня радиопомех на отдельных частотах. В этой связи разработка фильтра радиопомех помимо расчета и изготовления фильтра включает в себя снятие амплитудно-частотной характеристики разрабатываемого изделия. В статье рассматривается методика измерения вносимого затухания судового фильтра.
Ключевые слова: амплитудно-частотная характеристика, фильтры радиопомех, электромагнитная совместимость. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
SECTION 5. SHIP ELECTRIC POWER SYSTEMS
DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-S-I-179-180 UDC 621.396.669
А.M. Agafonov, M.A. Ryzhenkova, A.A. Smirnova
St. Petersburg State Marine Technical University, St. Petersburg
DETERMINATION OF THE INSERTION LOSS OF A SHIP FILTER
Parasitic parameters of filter elements, design and circuitry solutions may lead to an increase in the level of radio interference at certain frequencies. In this regard, the development of a radio interference filter, in addition to calculating and manufacturing the filter, includes taking the amplitude-frequency characteristic of the product being developed. The article discusses a technique for measuring the insertion loss of a ship filter.
Key words: Amplitude-frequency characteristic, radio interference filters, electromagnetic compatibility.
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
Работа технических средств обуславливается потреблением и генерированием импульсных токов и напряжений, которые распространяются по проводникам и создают электромагнитные помехи, оказывающие влияние на средства связи, навигации, автоматизации. Для подавления уровня индустриальных радиопомех используют помехопо-давляющие фильтры, которые являются эффективным средством защиты электрооборудования от помех.
Способность электрооборудования работать удовлетворительно в условиях воздействия электромагнитных помех со стороны окружающей сре-
ды и самому не оказывать вредного воздействия на другое электрооборудование характеризует понятие электромагнитной совместимости [1]. Выбор фильтра радиопомех осуществляется по его амплитудно-частотной характеристике (АЧХ). После расчета и изготовления фильтра его вносимое затухание для подавления электромагнитных помех измеряют методом отношения напряжений [2].
Измерения АЧХ фильтра определяется в соответствии со схемой, представленной на рис. 1. С помощью генератора создается постоянный уровень сигнала 100 дБ на нагрузке R, равной выходному сопротивлению генератора (50 Ом).
Для цитирования: Агафонов А.М., Рыженкова М.А., Смирнова А.А. Определение вносимого затухания судового фильтра. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Специальный выпуск 1: 179-180. For citations: Agafonov А.М., Ryzhenkova M.A., Smirnova A.A. Determination of the insertion loss of a ship filter. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2021; Special Edition 1: 179-180 (in Russian).
ФГУП «Крыловский государственный научный центр»
179
А.М. Агафонов, М.А. Рыженкова, А.А. Смирнова Определение вносимого затухания судового фильтра
Фильтр
'//////'/"/ / '/ / / / //*/У / У/ '/ /.
Рис. 1. Схема измерения АЧХ фильтра радиопомех
10 кГц
Рис. 2. АЧХ идеального фильтра
Рис. 3. АЧХ фильтра с паразитными параметрами Таблица 1. Допустимые уровни кондуктивных помех
Диапазон частот, Уровни создаваемых
кГц помех, дБмкВ
10-150 96-50
150-350 60-50
350-30000 50
^фильтр
Сфильтр —I-
^out fen
¿фильтр Феррит
^фильтр! -I- Слиш.тп2 —I—
фильтр2 ■
Рис. 4. Устранение резонанса с помощью ферритового кольца
После установки фильтра на его выходе, на нагрузке R, снимается значение напряжения U2.
Амплитудно-частотная характеристика идеального фильтра показана на рис. 2. С увеличением частоты, коэффициент ослабления увеличивается, и AU (ослабление) возрастает.
Наличие паразитных параметров фильтра, индуктивность конденсаторов, емкость катушек индуктивности, может привести к отсутствию подавления радиопомех на выходе фильтра и даже увеличить напряжение, и его значение станет выше уровня помех до установки фильтра, что показано на рис. 3.
В соответствии с требованиями Российского морского регистра судоходства, оборудование, поставляемое на суда, проверяется на уровень радиопомех, создаваемых другому оборудованию [3].
Допустимые уровни кондуктивных радиопомех для оборудования, установленного в зоне рулевой рубки и открытой палубы, указаны в таблице 1.
При резонансе, на паразитных элементах фильтра, уровень помех может повышаться на 10-40 дБ по сравнению с уровнем до установки фильтра, что проявляется на частотах более 6 МГц. Для борьбы с проблемой увеличения напряжения радиопомех за счет резонансов на элементах фильтра необходимо увеличивать число каскадов фильтра (рис. 4).
На этапе разработки фильтра исследуются его частотные характеристики, чтобы при установке готового изделия не получить резонансные явления фильтра, приводящие к увеличению радиопомех. Для этого была разработана методика снятия АЧХ помехоподавляющего фильтра с учетом допустимых уровней кондуктивных помех в соответствии с требованиями РС.
Список использованной литературы
1. Воршевский А.А., Гальперин В.Е. Электромагнитная совместимость судовых технических средств. СПб.: СПбГМТУ, 2010. 160 с.
2. ГОСТ 13661-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Пассивные помехоподавляющие фильтры и элементы. Методы измерения вносимого затухания.
3. Правила технического наблюдения за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий для судов. Часть IV «Техническое наблюдение за изготовлением изделий» (НД 2-020101-130).
Поступила / Received: 15.11.21 Принята в печать / Accepted: 08.12.21 © Агафонов А.М., Рыженкова М.А., Смирнова А. А., 2021
180
Труды Крыловского государственного научного центра. Специальный выпуск 1, 2021
