Parametri caratteristici di un filtro
Tra i principali parametri che caratterizzano un filtro di rete ricordiamo:
Perdita di inserzione IL (Insertion Loss)
É definita come il rapporto, in dB, tra le tensioni misurate immediatamente oltre il punto di inserzione, prima e dopo l’introduzione del filtro nel circuito (Fig. 3B). La IL è solitamente espressa in funzione della frequenza, specificando le impedenze della sorgente e del carico. Generalmente essa viene riferita ad un sistema a 50W. Se il filtro è chiuso su impedenze diverse da 50W il valore rilevato della IL può variare considerevolmente. É in ogni caso evidente quale sia il significato fisico della perdita di inserzione dal punto di vista della soppressione delle radio interferenze: essa rappresenta la diminuzione della tensione RF di disturbo sul carico, ad una certa frequenza, conseguente all’inserimento del filtro.
Attenuazione
É definita come il rapporto, in dB, tra la tensione RF in ingresso e quella in uscita al filtro, ad una certa frequenza, con il filtro in circuito. Anche l’attenuazione di un filtro è espressa, in funzione della frequenza, specificando le impedenze della sorgente e del carico. Si noti che la perdita di inserzione e attenuazione di un filtro sono comparabili solo in condizioni di adattamento di impedenza su tutte le porte.
Tensione (corrente) di lavoro
Tensione (corrente) AC o DC che il filtro è in grado di tollerare alle sue porte con continuità.
Tensione (corrente) di picco
Massima tensione (corrente) impulsiva che il filtro può tollerare per un breve transitorio, senza danneggiarsi.
Considerazioni sulle caratteristiche di potenza
Al crescere della tensione massima tollerabile, cresce lo spessore del dielettrico nei condensatori e di conseguenza, per realizzare gli stessi valori di capacità, sono necessarie armature con superfici più ampie. Dualmente al crescere della corrente massima tollerabile, cresce la sezione dei conduttori utilizzati per la realizzazione degli induttori e ciò implica, per un dato valore di induttanza, l’utilizzo di nuclei più grandi e costosi. Quest’ultima circostanza diviene spesso la più stringente quando si consideri che per avere un maggior valore dell’induttanza (in mH) e della corrispondente reattanza (ad una certa frequenza) sono necessarie, a parità di nucleo ed altre condizioni, di un maggior numero di spire. D’altra parte un incremento della corrente nominale del filtro (che, si badi bene attraversa per intero l’induttore) necessiterebbe un conduttore di sezione maggiore con maggiore ingombro a parità di numero di spire. Si conclude che, filtri caratterizzati da alte correnti nominali, presenteranno, a parità di altre condizioni (quali ingombro, peso, ecc…) un minore valore di induttanza sulle bobine in controfase. Tuttavia filtri con elevate correnti nominali, sono usati quasi esclusivamente su apparati industriali per i quali i limiti di emissione risultano essere più permissivi.
Considerazioni sulla Insertion Loss
La Insertion Loss di un dato filtro dipende per definizione dall’impedenza di carico e dall’impedenza equivalente del generatore. La maggior parte delle case produttrici, forniscono (a volte separatamente per le due componenti di disturbo) grafici dell’andamento in frequenza della IL riferite a specificate impedenze “di sorgente” e “di carico” (per esempio 50W). Nel caso di filtri progettati per operare sulla rete di alimentazione, ciò conduce al problema di correlare i grafici di IL, relativi ad impedenze a 50W, con le prestazioni ottenibili dal filtro durante una misura. Occorre a tal fine considerare che durante le misure l’impedenza “di carico” coincide con le impedenze di 50W inserite dalla LISN tra i fili di fase-terra e di neutro-terra. L’impedenza “di sorgente” è invece sconosciuta dato che la sorgente stessa è rappresentata dai morsetti di alimentazione del dispositivo. Non è affatto assicurato che tale impedenza sia pari a 50W nè che essa sia costante in tutto l’intervallo di frequenza nel quale opera il filtro. Pertanto, l’uso dei dati di IL forniti dalla casa produttrice, va interpretato con lo giusto spirito: quello di un riferimento comparativo. Utilizzi leggeri di tali dati porterebbero a conclusioni errate come quella (molto diffusa) di ritenere sufficiente l’uso di un filtro avente, ad una certa frequenza, una IL pari a n-dB per abbattere, di n-dB, una componente spettrale del disturbo a quella frequenza.