Современная электроника №7/2025

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 4 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2025 Миниатюрные проходные, помехоподавляющие фильтры для микроэлектроники СВЧ. Часть 1. Виды помех, электрические схемы, основные параметры и конструкция фильтров Рис. 1. Схематическое изображение работы помехоподавляющего фильтра Рассмотрены основные виды помех в устройствах микроэлектроники СВЧ и их подавление при помощи фильтров нижних частот. Приведены электрические схемы и проанализированы основные параметры фильтров: частота среза, вносимое затухание, потери, сопротивление изоляции, номинальные напряжение и ток. Показана необходимость создания для современных СВЧ-устройств миниатюрных помехоподавляющих фильтров, герметизированных металлостеклянным спаем. Рассмотрены особенности измерения параметров фильтров с использованием анализаторов цепей. Описаны конструкции помехоподавляющих фильтров разных типов. Кива Джуринский 1. Виды помех в устройствах микроэлектроники СВЧ Источниками помех в устройствах микроэлектроники СВЧ являются бло- ки питания, микропроцессоры, видео- драйверы, радиочастотные генераторы и многие другие компоненты. Помехи могут распространяться двумя способа- ми. Первый – излучением, когда электро- магнитная энергия распространяется в пространстве и взаимодействует с други- ми системами. Второй – проводной путь, когда помеха проходит по проводникам системы, таким как дорожки печатной платы и выводы компонентов. Часто помехи возникают из-за ненадёжных соединений в электронных устройствах. Проводная помеха будет улавливаться другими устройствами, подключённы- ми к той же линии [1–11]. Нежелательные помехи подразделя- ются на радиочастотные помехи (Radio Frequency Interference – RFI) и электро- магнитные помехи (Electromagnetic Interference – EMI) [1–2]. RFI – помехи в диапазоне частот 3–30 ГГц и более, вызваны сигналами из различных источников. EMI включают в себя помехи более низких частот как от природных, так и от искусственных источников. К природным источни- кам относятся молнии и солнечная радиация, а к искусственным источ- никам – линии электропередач, элек- тронное оборудование и многое дру- гое. Подавление помех в этом случае происходит за счёт экранирования, соз- дания барьеров, которые поглощают или перенаправляют электромагнит- ные помехи, предотвращая их воздей- ствие на электронные компоненты. В технической литературе помехи этих двух видов чаще всего объединя- ют и называют электромагнитными помехами. Однако при поиске необхо- димой информации по помехоподав- ляющим фильтрам целесообразно их указывать как EMI/RFI Filters. Эффективная фильтрация электро- магнитных помех необходима прак- тически для каждого современно- го электронного устройства. Помехи вызывают сбои в работе, ошибки в дан- ных и системные сбои, серьёзно вли- яя на надёжность и функциональность электронных систем. В связи с миниа- тюризацией аппаратуры, ростом чув- ствительности схем и компонентов к помехам и повышением частоты пере- дачи сигналов ужесточаются требова- ния к обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС). Под ЭМС понима- ется «способность технических средств функционировать с заданным каче- ством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопусти- мых электромагнитных помех другим техническим средствам» [3]. В настоящее время общепризнано, что основным средством подавле- ния ЭМП и развязывания по высо- кой частоте цепей питания и управ- ляющих сигналов являются фильтры нижних частот, которые пропуска- ют низкочастотный сигнал и блоки- руют нежелательные высокочастот- ные помехи. Фильтры устанавливают в каждый незаземлённый провод в цепи питания между источником и нагрузкой по возможности как мож- но ближе к источнику помех. Поэтому помехоподавляющие фильтры стали неотъемлемой частью электронных модулей СВЧ и микроэлектронной аппаратуры [1–11]. Различают две большие группы миниатюрных помехоподавляющих фильтров: проходные, монтируемые в корпуса изделий, и для поверхностно- го монтажа на печатные платы. В дан- ной статье рассмотрены миниатюр- ные фильтры первой группы. Вход Выход Сигнал Сигнал + шум Фильтр ЭМП Шум