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1.电磁干扰滤波器的特点
电磁干扰滤波器是一种特殊用途的滤波器，主要用来滤除电缆上的电磁干扰。它与一般电路中使用的滤波器有以下几点区别。
（1）工作频率范围很宽。由于电磁干扰的频率范围很宽，一般从几十 kHz 到 1MHz 甚至是1GHz以上，因此干扰滤波器的有效滤波频率要覆盖这么宽的范围。
（2）一般电路中使用的滤波器所连接的电路的阻抗是一定的，而电磁干扰滤波器所连接的电路阻抗却不是固定的，一般变化范围很宽。
由于以上两个特殊情况，电磁干扰滤波器在设计和使用中有一些特殊的问题存在。电磁干扰滤波器都是低通滤波器，它主要用在干扰信号频率比工作信号频率高的场合。
2.普遍采用低通滤波器的原因
（1）数字脉冲电路是一种主要的电磁干扰源，脉冲信号有丰富的高次谐波，这些高次谐波并不是电路工作所必需的，但因为它们很容易辐射和耦合，是很强的干扰源。因此在数字电路中，常用低通滤波器将脉冲信号中不必要的高次谐波（通常是高于 1/（πt r ）的频率）滤除掉，仅保留能够维持电路正常工作的最低频率。
（2）高频电磁波在空间的传输效率更高，也更容易被接收，因此实际上对设备造成电磁干扰的电磁场的频率都是比较高的，它们在电路中产生的噪声电压、电流也是高频的。
（3）当导线上有传导电流时，电流的频率越高，越容易形成辐射，从而产生较强的辐射骚扰。因此，滤除这些高频电流是减小电缆辐射的一个有效的方法。
（4）导线或电缆之间由于存在分布电容和互感，会产生相互的串扰，这些干扰以高频为主，并且频率越高，串扰越严重，最有效的方法就是用低通滤波器滤除。
图 5-6 所示为低通滤波器的频率特性。在电磁干扰滤波器中，主要关注滤波器的插入损耗和截止频率这两个参数。对于插入损耗，又分为差模插入损耗和共模插入损耗。插入损耗越大，表明该滤波器对干扰的抑制效果越好。
图5-6 低通滤波器的频率特性
低通滤波器的电路如图 5-7 所示，其基本原理是利用电感的阻抗随着频率升高而增加，电容的阻抗随着频率升高而减小的特性，将电感串联在要滤波的信号线上，对干扰电流起到阻碍和衰耗的作用，而电容并联在要滤波的信号线与信号地线之间（差模干扰电流滤波）从而将高频干扰信号旁路。
3.如何选择滤波器
如图 5-7 所示，滤波电路的种类有如此之多，在实际应用中如何选择呢？其实，选择起来并不是很困难，我们需要弄清楚两个问题：一个是需要抑制的干扰频率与工作频率之间的差别有多大；另一个是滤波器所连接的电路的阻抗是多少。
图5-7 低通滤波器的电路
滤波电路中的器件数量越多，滤波器的过渡带越短，越适合信号频率与干扰频率靠得很近的场合。滤波器中的器件数量与过渡带的关系如图 5-8 所示，低通滤波器中所含的器件数量就是常说的滤波器的阶数。N 阶滤波器的过渡带陡度为 6N/倍频程或 20N/十倍频程。图 5-8 的横坐标原点定为低通滤波器的截止频率。
图5-8 滤波器阶数与过渡带的关系
例如，有一台工控机连接了两台设备：一台显示器，一台终端采集器，在辐射发射的电磁兼容试验中出现超标发射。经诊断，发现连接这三台设备的电缆上有 100MHz 的共模电流，电缆的共模辐射是发射超标的原因。为了通过试验，需要将电缆上的 100MHz共模电流衰减 20dB。设显示信号的带宽为 50MHz，终端采集信号的带宽为 10MHz，则需要滤波器的特性如图 5-9 所示，显示信号电缆上的滤波器的截止频率为 50MHz，终端采集设备电缆上的滤波器的截止频率为 10MHz。需要注意的是，虽然这里设计的是共模滤波器，但是它对差模信号有一定的损耗，因此要保证电缆线中的差模信号的带宽。
图5-9 显示器和工控机、终端采集器上的电缆的滤波器特性
对这两种滤波器的阶数可采用以下方法确定。
（1）对于显示信号：50MHz 与 100MHz 相差一个倍频，根据图 5-8，滤波器的过渡带斜率为6N（dB）/倍频程，因此N应取4才能满足要求。
（2）对于终端采集信号：10MHz 与 100MHz 相差十倍频，根据图 5-8，滤波器的过渡带斜度为20N（dB）/十倍频程，因此，N应取1才能满足要求。
所以，显示电缆上的滤波器的阶数至少为4阶，终端采集器电缆上的滤波器阶数只需1阶即可。
虽然确定了滤波器的阶数，但是电路形式还没有确定。例如，一阶滤波器应该用电感还是电容。选择滤波器电路的形式与滤波器所连接的电路的阻抗有关系。例如，电感和电容在不同电路阻抗情况下的插入损耗如图5-10所示。从图5-10中可知，对于单个电感的滤波器，源和负载的阻抗越低，插入损耗越大；而对于单个电容的滤波器，正好相反，即源和负载的阻抗越高，插入损耗越大。
图5-10 源和负载阻抗对滤波器插入损耗的影响
表 5-1 给出了适合各种源和负载阻抗的滤波器。仔细分析这个表可以看出：滤波器中的电感总是对应低阻抗，电容总是对应高阻抗。
表5-1 滤波器电路与阻抗的关系
表 5-1 虽然给出一个原则，但是实际电路的阻抗很难估算，特别是在高频时（电磁干扰问题通常发生在高频），由于电路中分布参数的影响，电路的阻抗变化很大，而且电路的阻抗一般还与电路的工作状态有关，再加上电路阻抗在不同的频率上也不一样。因此，在实际应用中，哪一种滤波器更有效，主要靠试验的结果确定。
通过上面过程，已经可以确定滤波器的电路拓扑结构了。下一步的工作是确定电路中电感和电容的具体参数。滤波器的截止频率是由滤波电路中的电容和电感参数决定的，电容和电感的值越大，滤波器的截止频率越低。滤波电路中的电容和电感值用下列公式确定：
式中 L—电感（H）；
C—电容（F）；
R—源和负载的阻抗（Ω）；
f c —滤波器的截止频率（Hz）。
对于 T 形（多级 T）和π形（多级π）电路，最外边的电容或电感取 C/2 和 L/2，中间的不变。
对于一个特定的滤波器，设源的阻抗为 Z S ，负载的阻抗为 Z L ，它的插入损耗可以通过下面的公式来估算。
（1）单电容滤波电路：
式中 Z S 、Z L ＜＜50Ω。
（2）单电感滤波电路：
式中 Z S 、Z L ＜＜50Ω。
（3）Γ形滤波电路：
式中 Z S ＞＞Z L 。
（4）反Γ形滤波电路：
式中 Z S ＞＞Z L 。
（5）T形滤波电路：
（6）π形滤波电路：
式中 Z S 、Z L ＞Ω。