航空航天电子系统对电源的要求极为苛刻,不仅需要在极端温度、强振动、高辐射等恶劣环境下长期稳定工作,还必须满足严格的电磁兼容性标准。在这一背景下,混合集成厚膜 EMI 滤波器凭借其出色的环境适应性和电磁干扰抑制能力,成为航空航天电源系统中不可或缺的关键器件。
在卫星电源系统中,DC/DC 变换器负责将太阳能电池板产生的电能转换为各载荷设备所需的工作电压。由于卫星上的电子设备高度密集,电源母线上的电磁干扰如果得不到有效控制,将直接影响通信载荷、导航设备和科学仪器的正常工作。EMI 滤波器安装在 DC/DC 变换器的输入端,通过滤除开关噪声和纹波电流,确保电源母线的信号纯净度,为卫星各子系统的可靠运行提供保障。
运载火箭的电源系统面临的环境条件更为恶劣。从发射到入轨的过程中,电源设备需要承受剧烈的振动冲击、快速变化的温度以及强烈的电磁环境。混合集成厚膜 EMI 滤波器采用全密封金属外壳封装,陶瓷基板上的厚膜元件通过高温烧结形成牢固的整体结构,具有优异的抗振动和抗冲击性能。工作温度覆盖 - 55℃至 + 125℃,在整个温度范围内无需功率降额,能够适应火箭飞行过程中经历的极端温度变化。
在军用雷达系统中,发射机的高功率脉冲工作模式会对电源系统产生强烈的电磁干扰。雷达电源通常采用大功率 DC/DC 变换器,输入电流较大,对 EMI 滤波器的电流承载能力和滤波性能都提出了很高的要求。厚膜混合集成工艺能够在较小的体积内实现大电流滤波能力,同时保持良好的高频衰减特性,满足雷达系统对电源纯净度和电磁兼容性的双重需求。
导弹制导控制系统对电源的可靠性要求尤为突出。导弹在飞行过程中,制导计算机、惯性导航设备和伺服机构等关键设备都依赖电源系统供电。任何电源干扰导致的设备误动作都可能影响导弹的命中精度。EMI 滤波器通过有效抑制 DC/DC 变换器产生的传导干扰,降低了电源噪声对敏感制导电路的影响,提高了系统的整体可靠性。
在军用通信设备中,EMI 滤波器同样发挥着重要作用。现代军用通信系统要求具备抗干扰能力和低截获概率,这对电源系统的电磁辐射控制提出了更高标准。电源母线上叠加的高频纹波电流会通过线缆向外辐射电磁波,不仅可能暴露设备位置,还可能干扰通信信号的质量。EMI 滤波器将纹波电流抑制在标准限值以内,既保证了通信质量,也满足了电磁防护要求。
航空航天领域对 EMI 滤波器的选型有明确的考量维度。工作温度范围必须覆盖应用环境的极端温度,额定电流需要满足 DC/DC 变换器在最低输入电压下的最大输入电流并留有一定余量,插入损耗指标要确保系统能通过相应的电磁兼容检测。此外,产品的可靠性等级、质量认证和供货稳定性也是重要的选型因素。执行 GJB2438B-2017 日级标准的混合集成厚膜 EMI 滤波器,在这些方面均能满足航空航天应用的要求。
随着航空航天技术的不断发展,新型飞行器对电源系统提出了更高功率密度、更宽温度范围和更强抗辐射能力的需求。混合集成厚膜 EMI 滤波器作为电源系统中的重要一环,也在持续进行技术升级,以匹配新一代航空航天电子系统的发展步伐。