Большое значение при применении фильтров имеет вопрос их согласования по входу и выходу. Так, iL-образный фильтр вносит значительные добавочные потери из-за рассогласования полных сопротивлений, когда конденсаторная сторона фильтра присоединена к высокоомному источнику помехи (нагрузке), а конец катушки ин-дуктивиости присоединен к низкоомной линии.

Экономически более выгодны в этом смысле П-образные фильтры, поскольку они обычно обеспечивают максимум затухания для согласованной 50-омной системы, однако, как отмечается в i[14], они часто значительно менее эффективны в реальных .рабочих условиях. .

Т-образный фильтр используют в первую очередь в ключевых схемах. Он уменьшает уровень помех в линиях системы, не сокращает срок службы переключающих контактов, а в некоторых случаях и увеличивает их долговечность. Успешная работа любых высокочастотных фильтров зависит от соответствующей связи и хорошей изоляции между входом и выходом. Фильтр должен находиться при том же самом потенциале, что и одна из клемм фильтруемого им источника.

Дроссели и трансформаторы. Одним из способов уменьшения неблагоприятного влияния МЭМП на РЭС при их проникновении внутрь экранов в местах вводов проводов и кабельных линий связи является использование бифелярных дросселей и изолирующих трансформаторов [14, 34].

На рис. 5.14,а показан дроссель с бифелярной намоткой. Обычно он состоит из ферритового кольца с большими потерями, на которое намотана защищаемая линия связи. При этом включаемая последовательно в цепь обыкновенной наводки индуктивность подавляет ее сигнал, но в то же время пропускает сигналы дифференциальной наводки.

В качестве защиты от наводок, возникающих в проводных и кабельных линиях связи, часто используют изолирующие трансформаторы (рис. 5.14,6). Недостатком этих трансформаторов является наличие нежелательной емкостной связи между первичной и вторичной обмотками, которая может стать причиной снижения его защитных свойств. Эту связь можно существенно уменьшить с помощью электростатических экранов, однако в любом случае межблочные емкости обусловливают относительно высокую связь между первичной и вторичной цепями в диапазоне частот 1 ... 10 МГц. Как бифелярный дроссель, так и изолирующий трансформатор мо-

Ферригпобое кольцо / Кабель

Рис. 5.14. Индуктивные пассивные приборы:

а - бифелярный дроссель; б - изолирующий трансформатор

гут быть подвержены действию очень высоких импульсных напряжений наводки. Следовательно, они сами требуют специальных мер защиты от возиикновения пробоя изоляции и дугового разря да при интенсивных переходных процессах.

Ограничение наводок по амплитуде. Как правило, в качестве амплитудных ограничителей наводок в депях РЭС применяют защитные разрядники, основные функции которых - детектировать сигнал наводки, развязать, отразить или отвести энергию для предотвращения необратимых процессов в защищаемых системах. Различают два основных вида защитных разрядников: жесткие и мягкие ограничители {14]. К жестким относят приборы с пробоем, которые используют по системе высокое сопротивление - низкое сопротивление - высокое сопротивление. Это искровые, газоразрядные промежутки, работающие в области тлеющего и дугового разряда; угольные заградители; зенеровские и выпрямительные диоды. Мягкие ограничители объединяют конденсаторы и варнсторы - нелинейные сопротивления, зависящие от напряжения.

Одна из важных характеристик защитных разрядников--диапазон их рабочих напряжений, который для различных видов колеблется в широких пределах - от десятых долей вольта до сотен киловольт. На рис. 5.15 приведены рабочие области некоторых основных типов защитных приборов. Важной характеристикой также является зависимость выходного напряжения разрядника от времени (рис. 5.16), по которой можно судить о том, насколько сигнал наводки после прохождения им защитного разрядника по амплитуде и форме опасен для нормального функционирования элементов, входящих в защищаемую разрядником систему.

Очевидно, что ни искровые разрядники, ни электромеханические приборы, такие, как реле для отключения схемы при перегрузке по напряжению или току, не пригодны для защиты чувствительных полупроводниковых приборов, поскольку для них недопустимы начальные выбросы, пропускаемые этими защитными приборами. Во многих случаях эффективно использование диодов, но они сами по себе требуют защиты, если ожидаются большие перегрузки. Обычно смешанная

комбинация защитных приборов (гибридные схемы) обес- гип прибора печивает сглаживание фронта перенапряжения, ограничивает максимум напряжения значениями, близкими к рабочему напряжению системы, и рассеивает и (или) отводит остаточную энергию так, что

Рис. 5.15. Рабочие области основиыс Гибридный типов защитных приборов [14]

Области перенапряжений,кВ Постоянный ток д-70~/0Г0~ 7 70 10

Искровой промежуток

Диод

Электромеханический

tfctfpoffou (/ промежуток

Сианал тводки

f а,

Диод Ju.-

MBXWU- Un

Рис. 5.16. Временные зависимости выходных напряжений основных защитных приборов [14]

в элементах защищаемой системы не возникают остаточные повреждения.

Применяемые на практике защитные приборы имеют недостатки: токовые нагрузки не гасятся, пока потенциал на защитном приборе низок; собственная емкость прибора относительно высока; требуется много приборов, чтобы обеспечить необходимую степень защиты [14].

Использование элементов оптоэлектроники. Очевидным методом повышения стойкости схем РЭС к воздействию МЭМП является применение в них элементов оптоэлектроники. Пример построения схемы с использованием элементов оптоэлектроники приведен на рис. 5.17. В основном она состоит из устройства накачки / светоизлучающего элемента (светодиода 2), помещенного на стыке с электрической цепью и преобразующего электрический сигнал в световой, пучка оптических волокон (световода 5), детектора (фотодиода 4), осуществляющего обратное преобразование светового сигнала в электрический, и усилителя 5 или другой выходной схемы.

Очевидно, что импульсы наведенных напряжений и токов, которые легко передаются по проводным и кабельным линиям связи, не могут беспрепятственно пройти через систему оптоэлектроники. Повышение помехоустойчивости схем, связанное с применением в

Рис. 5.17. Структурная схема системы с использованием элементов оптоэлектроники