一种线簧孔矩形滤波连接器的设计

发布时间:2007/8/23 0:00:00 访问次数:515

1引言
随着科技的发展和进步，现代军民两用电子设备日益精密、复杂和多功能化，而各种电子设备始终受到电磁干扰和射频干扰（EMI/RFI）。就1个系统而言，各种电磁干扰在接口处最为严重，它既能将系统外部的EMI传导或辐射到系统内部，又可将系统内部的EMI传导或辐射到系统外部。因此，接口处的连接器在抗电磁干扰中起着极其重要的作用。为适应这一新形势和满足用户的使用要求，我们研制了1种线簧孔矩形滤波连接器，用于某控制系统的信号传输，同时起到抗电磁干扰的作用。

2性能要求
2.1结构合理、紧凑、使用方便
接口、安装尺寸和接触件的排列分布等互换性尺寸符合GJB142A94中25芯、3号壳体的规定，通用性强，体积小，重量轻，安装使用方便。

2.2主要技术性能指标
这种滤波连接器主要用于要求较高的军用设备，因此对性能指标有较高的要求，耐环境技术指标符合GJB142A－94《机柜用外壳定位小型矩形电连接器总规范》（等效于MIL—C24308B（2）《小矩形外壳定位机柜电连接器总规范》）的规定，部分指标还高于其规定，插入损耗符合GJB130891《滤波电连接器要求》（等效于MIL—STD—2120《通讯用抗电磁干扰连接器》）的规定（见表1）

3连接器的结构设计
3.1总体结构设计
    由于该连接器的互换性尺寸符合GJB142A的规定，插孔接触件为线簧插孔，而且用户要求连接器适合用于板载连接，不增大机柜的体积，要求滤波性能符合GJB1308中G频段的规定，上述相关机械和电气原因决定了连接器的整体结构：在插针接触件上加装滤波器组件构成滤波插针连接器，具体结构如图1所示，专用的接地簧片和连接器的外壳以及滤波器的接地极相接，连接器的外壳和机柜相连，这样就通过了接地、屏蔽和滤波几种方法的综合利用，有效地抑制了EMI/RFI。由线簧插孔接触件构成插孔连接器，具体结构如图4所示，线簧插孔的端接方式为焊接，同时由于其插拔力较小，可适用于不同厚度的印制板。

         1    滤波插针电连接器外形结构
         1.防尘盖  2.外壳  3.安装板  4.滤波插针组件
         5.安装板  6.接地簧片  7.安装板  8.外壳

3.2滤波接触件的结构和滤波原理
由于工艺和性能等方面的要求，此次研制的连接器所采用的滤波元件结构采用管状结构。将管状电容器和管状磁芯组成的滤波元件装入插针和接线端子之间，通过压接后即构成滤波插针接触件，如图2所示。

图2 滤波插针接触件的结构

1.插针 2.管状电容器 3.铁氧体电感器（磁芯） 4.接线端子

由图2可以看出滤波组件的电路原理图，如图3所示。

图3 滤波组件的电路原理
L.电感器 C1.输入电容器 C2.输出电容器

该滤波器为“π”型低通滤波器，它由两个并联的输入、输出电容器和电感器（即铁氧体磁芯）组成，在大于截止频率时，每个元件的衰减变化率为6dB/倍频程，这样，“π”型低通滤波器的超截止频率的衰减为18dB/倍频程。

上述陶瓷管式滤波接触件为无源双端口网络，其传递函数为：

式中：S是网络的S参数，S=jω；
ω是角频率，ω=2πfrad/s；是虚数，
以S=jω带入上式，可得到下式：

然后，在不同频率上计算这个表达式，结果可以得出用T（jω）的绝对值以及对于直流（零频）而言的相对应的衰减分贝值，如表2所示。