根据军事标准，HEMP的无源电磁LC滤波器推荐用于各种特殊用途的电子设备。在制定民用设备的高放射性电磁防护手段和措施时，通常采用军事专家的经验。在民用设备上使用极其昂贵和笨重的HEMP过滤器有意义吗?本文讨论了使用廉价EMC滤波器对民用设备进行HEMP保护的可能性，并提供了各种类型的EMC滤波器的测试结果。
由电容器和电感器不同组合而成的特殊电磁滤波器是防止高空核爆炸电磁脉冲损坏电子设备的关键防护手段之一。因此，这些过滤器的使用是由许多军事和民用建议和标准规定的，例如[1]。市场上有数十种由多家公司生产的滤波器，如ETS-Lindgren, MPE, meteolaboro - emp，欧洲EMC Products Ltd.， Captor Corp.， LCR Electronics, API Technologies, Astrodyne TDI Corp.， Fi-Coil, EMI Solutions Pvt. Ltd.， RFI Corp.等。当这些滤波器安装在敏感电子设备的输入端子和电源电路上时，就有可能在正常工作条件下保护设备免受HEMP和普通电磁干扰。这就是为什么广泛使用这些滤波器可以被视为一种非常有用的技术援助，它可以提高设备的总体抗噪声性能，直到其价格变得明显。
表1:各厂家HEMP过滤器的重量和尺寸
| 体重公斤 | 维度,毫米 | 制造商 | 标称电流A | 类型 |
| 15 | 560 x 200 x 112 | 欧洲EMC产品 | 16 | EEP16SPN |
| 27.2 | 940 x 229 x 127 | ETS-Lindgren | 5 10 |
lrx - 2005 - s2 lrx - 2010 - s2 |
| - - - - - - | 720 x 90 x 130 | 荷兰屏蔽系统公司 | 16 | 8080-2-16 |
| - - - - - - | 762 x 229 x 140 | 捕获者。 | 10 | a - 10543 |
| 10 | 420 x 200 x 120 | 迈普有限公司 | 6 16 |
DS33330 DS33331 |
| - - - - - - | 762 x 305 x 127 | 电感电容电阻测量电子 (Astrodyne) |
20. | FH1960-2W FH1970-2W |
| - - - - - - | 750 x 150 x 110 | EMI解决方案 | 10 | MF420-CF |
| - - - - - - | 800 x 200 x 125 | 常州诺丁电子科技有限公司。有限公司 | 16 | GPF271C-16 |
| 13.6 | 533 x 203 x 127 | Corcon (TE连接) |
10 | CDSUX20210A6 |
即使是设计用于安装到3-10A的直流或单相交流供电电路中的单相双线滤波器(最简单的)也要花费1500 - 2500美元。过滤器的重量及尺寸(表1使情况恶化。
收到成本信息后出现的第一个问题是“它们有什么特别之处?”答案可以在这些过滤器的规格中找到(图1)．
图1如图所示，这些滤波器的频率范围从几十千赫兹到高达40 GHz，在此范围内可实现的噪声信号衰减为100 dB(即振幅为10万倍!)显然，过滤器的范围越广，价格就越贵。此外，在这个频率范围内(如ETS-Lindgren所提倡的，图1)，这可能是如此昂贵的过滤器的原因。但这里有一个问题:如果根据IEC 61000-2-9[2]， 96%的HEMP能量在100 kHz-100 MHz范围内发射，70%的能量在100 kHz-10 MHz范围内(图2)？
因此，如果特殊的HEMP滤波器如此昂贵，而且其工作频率范围比HEMP宽得多，我们为什么不仔细研究设计用于确保电磁兼容性(EMC)和提高电子设备抗常见电磁干扰噪声的更便宜的滤波器呢?
这种过滤器的范围在市场上是非常广泛的:有相当复杂的廉价的两级过滤器与公平的规格和非常简单和便宜的过滤器。这些高质量的过滤器只需20-40美元，有些甚至更便宜(中国制造)。此外，这些过滤器体积小10倍，重量轻，这也很重要，提供了将其安装在装满设备的工业控制柜中的必要性。
廉价的EMC滤波器比HEMP滤波器差到什么程度?也许这个问题的答案可以在比较制造商的规格后得到，我们将对此进行调查(图4而且5)．
因此，问题是:在100 kHz-100 MHz范围内，HEMP滤波器与普通高质量两级EMC滤波器之间的差异是否如此显著，以至于有理由将HEMP滤波器的价格提高200倍?众所周知，即使EMC滤波器在所需范围的限制下提供了很小的衰减(40 dB)，也会导致噪声振幅降低100倍，即降低到工业，特别是电力设施中经常存在的常见干扰的水平。根据EMC标准，工业电子设备应在受这些干扰影响时保持其可操作性。
然而，应该记住，HEMP会产生两种完全不同的影响:由内部结构的物理破坏引起的电子设备损坏(破坏)和由电磁干扰引起的暂时故障(破坏)。EMC滤波器不能对这两种影响提供保护。此外，它们不能在高压下工作，需要保护免受高压浪涌下的电力中断。非线性电压抑制器，如压敏电阻或雪崩二极管(所谓的瞬态电压抑制器，tvs -二极管)，可以防止高幅值电压脉冲(浪涌)冲击时内部绝缘穿孔造成的物理损坏。这意味着EMC滤波器只能保护由振幅受限的高频干扰(打乱)引起的暂时故障。换句话说，与暂态电压抑制器相比，EMC滤波器的作用是次要的[3]。
以上信息可以得出结论，在民用设备中使用极其昂贵(也笨重)的HEMP滤波器是不合逻辑的。但是如果我们决定继续使用EMC滤波器，我们应该选择哪一个呢?我们如何在市场上提供的一系列过滤器中选择最高效的过滤器?由于各种制造商使用不同的方法和设备来测量过滤器参数，并在其规格中提供促销甚至错误的信息(作者发现)，这使得选择变得复杂。这就需要在相同的方法和相同的设备上对来自领先制造商的最佳过滤器样品进行比较试验。
为了进行试验，使用了两级EMC滤波器，这是作者从各公司免费获得的(图6)．一些制造商(如常州先锋电子有限公司)由于各种原因不同意提供他们的滤波器进行比较试验。一些公司生产的滤波器最小电流从3A开始，而另一些公司从16A开始。因此，用于测试的滤波器在其当前额定值方面有显著差异。额定电压为230 VAC或250 VDC的3-5A滤波器足以用于带有基于微处理器的电子设备的机柜中。同时，如果滤波器在所选频率范围内提供较高的干扰衰减，则不禁止对10-16A使用滤波器。因此，在对不同制造商的滤波器进行比较试验时，没有考虑额定电流(任何滤波器的设计):
衰减测量采用PLANAR TR1300/1矢量网络分析仪及其相应的计算机软件(图7)．
不同EMC滤波器提供的衰减值见图8．
结果表明，62-MTB-060-4-21型和NBM-06-471型滤波器在所需频率范围内参数最佳。此外，如果我们考虑NBM-06-471型过滤器的成本明显低于62-MTB-060-4-21型过滤器，那么在这场竞争中通常只有一个赢家。
结论
市场上常见的EMC滤波器(价格便宜，体积小)非常适合民用工业设备中的HEMP保护。NBM-06-471过滤器具有最佳的技术经济特性，推荐使用。
参考文献
地面用高空电磁脉冲(HEMP)保护4I设备运行情况危急。Time-Urgent使命。第1部分固定设施，2005。
[2] IEC 61000-2-9电磁兼容性(EMC) -第2部分:环境-第9节:HEMP环境描述-辐射干扰EMC基本出版物，1996年。
五、保护电气设备。防止高空电磁脉冲冲击的良好实践。——德·格鲁伊特，柏林，2019年，386页
