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May 22, 2023

라인 임피던스 안정화가 70주년을 맞이했지만 여전히 강세를 보이고 있습니다.

70년 전 5월, 5마이크로헨리 라인 임피던스 안정화 네트워크

70년 전 5월, 5 마이크로헨리 라인 임피던스 안정화 네트워크(LISN)가 MIL-I-6181B에서 첫선을 보였습니다.2 EMI 수신기 자체를 제외하고 LISN은 EMI 테스트 장비 중 가장 오래되고 성공적인 제품 중 하나입니다. 존재. EMI 수신기는 1953년 이후 많은 변화를 겪었지만(지난 달 MIL-I-6181B 기념일 기사의 이미지 참조)3 5 uH LISN은 여전히 ​​우리 곁에 있을 뿐만 아니라 거의 변하지 않고 상업용 항공 및 자동차 산업에서 사용되고 있습니다. , 전 세계적으로 군사 응용 분야도 있습니다.4 다른 LISN은 나타났다가 사라졌으며, 다른 것들은 여전히 ​​우리와 함께 있습니다. LISN을 사용하는 방식은 시간이 지남에 따라 변경되었지만 항상 더 나은 방향으로 변경된 것은 아닙니다. 그러나 LISN은 EMI 테스트 세계에 계속 남아 있습니다.

제2차 세계대전 육군 항공기에 사용된 무선 수신기는 기본(28Vdc) 전원 입력에서 매우 낮은 수준의 소음에 매우 취약했습니다. 또한, 비차폐 안테나 리드인(참고자료 3 참조)은 잡음이 많은 28Vdc 전력 공급으로 인한 용량성 누화에 매우 취약했습니다.

최초의 EMI 표준에서는 이러한 RFI(무선 주파수 간섭) 결합 경로를 모두 제어하려고 했습니다. 1953년 이전에 JAN-I-2255는 션트(전원 공급기와 접지면 사이의 총 용량 8uF)에 4uF 바이패스 커패시터 한 쌍을 사용했고 접지면에서 ¼" 이하로 매달린 10' 길이의 전원 와이어를 사용했습니다. 전원 공급 장치 안정화라고 부르는 것(그림 1 참조) 이 수신기는 0.15~20MHz로 조정되었기 때문에 JAN-I-225 전도 및 방사 방출 측정은 동일한 범위를 다루었습니다. 10' 배선의 공진 주파수와 8uF 용량이 발생했습니다. 10' 배선을 통해 커패시터를 되돌아보는 임피던스는 특성상 유도성이었습니다.

그림 1: JAN-I-225 EMI 테스트 설정. "LISN in a box" 없이 라인 임피던스 안정화가 어떻게 달성되었는지 자세히 보여줍니다.

JAN-I-225는 1953년에 MIL-I-6181B로 대체되었으며, 여기에는 5 uH LISN에 필요한 임피던스(그림 2)와 구성 도면(그림 3)이 모두 포함되었습니다. 두 가지 사소한 수정을 가한 동일한 도면은 1989년까지 상용 항공기 항공 전자 공학용 RTCA/DO‑160에 나타났습니다.6 그 이후에는 DEF STAN 59-411에서와 같이 확장된 임피던스 제어가 필요했지만 다음의 구성 세부 사항은 포함되지 않았습니다. 데프 스탠 59-411. 두 가지 변경 사항은 1957년에 MIL-I-6181B를 대체한 MIL-I-6181C7에 이미 나타났습니다. EMI 포트 중앙 도체에서 케이스까지 1kΩ 블리더 저항기와 입력 측 1uF와 직렬로 연결된 1Ω 저항기를 제거한 것입니다. 필터 커패시터.

그림 2: MIL‑I‑6181B 5 uH LISN 임피던스 도표

그림 3: MIL‑I‑6181B의 LISN 구성 세부정보

제어된 임피던스의 상위 주파수는 수년에 걸쳐 일부 변동되었습니다. MIL-I-6181B는 MIL-I-6181D8(1959)과 마찬가지로 25MHz를 지원하지만 1957년에 "C"가 개입되면서 100MHz로 늘어났습니다. 대부분의 사양과 표준에서는 30MHz로 고정되었습니다. 이는 로드 안테나의 전도 방출 및 복사 방출에 대한 상한선이기 때문입니다. 그러나 지난 수십 년 동안 다양한 사양으로 인해 rf 전도 민감도의 상한선이 400MHz까지 올라갔고 자동차 업계(CISPR 259)에서는 전도 방출의 경우 이를 100MHz까지 올렸습니다.

5 uH LISN의 창시자가 자신의 작업이 전 세계적으로 이렇게 많은 성공과 인정을 받았다는 사실을 알게 된다면 분명 기쁠 것입니다. 이 사람은 누구였으며, 5 uH LISN은 애초에 어떻게 탄생하게 되었나요? 우리는 다음 역사적 단편에 대해 AT Parker(1915 – 2000)에게 빚을 지고 있습니다. 1960년 Parker는 EMI 테스트 장비 설계 및 공급업체인 Solar Electronics를 설립했습니다. 이전에 그는 최초의 상업용 5 uH LISN을 생산한 회사인 Stoddart Aircraft Radio Company에서 근무했습니다. Parker 자신의 말에 따르면:

"제2차 세계 대전 초기에 Air Corp에서 일하는 Alan Watton이라는 항공기 추진 엔지니어는 Douglas DC-3 유형의 군용 항공기 배선을 따라 수행되는 RF에 대해 우려했습니다. 그는 다음을 시뮬레이션하는 최초의 라인 임피던스 안정화 네트워크를 고안했습니다. 항공기의 DC 전원 리드 임피던스. 5개의 마이크로헨리 초크와 이 인덕턴스 전반에 걸쳐 발생된 전압을 150KHz ~ 25MHz의 주파수 범위에서 50옴 수신기에 결합하는 수단을 사용했습니다."10