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文档简介
EMC 检测中的电磁屏蔽问题研究检测中的电磁屏蔽问题研究 摘要 卞要研究屏蔽对电磁骚扰的抑制作用 分析了在 EMC 检测中的卞要屏蔽问题 同时也分析了屏蔽体结构 屏蔽材料及衬垫的 作用 重在解决 EMC 检测中的屏蔽问题 关键词 电磁骚扰 EMI 电磁屏蔽 电磁兼容 EMC 电磁骚扰 EMS 卞要有两种形式 辐射和传导 信号辐射是由外壳的缝 槽 开孔 或其它缺口泄漏出去 积极利用屏蔽 过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏 感电路的抗干扰能力等 电子产品的 EMI 抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方 式来实现 一般都能有助于实现 EMI 屏蔽 其中电磁屏蔽对 EMI 抑制与隔离起到 关键性的作用 所以采用屏蔽材料是一种有效降低 EMI 的方法 屏蔽结构设计 电磁屏蔽是一种防比或减小不需要的辐射电磁能量祸合至设备的技术 用以保 证设备在其电磁环境中能够上作在兼容状态 对两个空间 Ix 域之间进行金属的隔 离 以控制电场 磁场和电磁场由一个 Ix 域对另一个 Ix 域的感应和辐射 用屏蔽 体将元件 电路 组合件 电缆或者整个系统的干扰源包围起来 ITn 干扰电磁场 向外扩散 用屏蔽体将接受电路 设备活系统包围起来 IT 比它们收到外界电磁场 的影响 因为屏蔽体对来自导线 电缆 元器件 电路或系统等外部的干扰电磁 波和内部电磁波均起着吸收能量 反射能量和抵消能量的作用 所以屏蔽体具有减 弱电磁干扰的能力 1 3 双层分隔屏蔽体 在巨大的屏蔽罩壳中 通常用于胶合板作为内部夹心的双层分隔导电金属板能 够提供很高的屏蔽效果 胶合板不含水并可认为是导电率非常接近 以致出现阻尼 力使分子极化落后于电场力 因此木板中可能有介质损耗 然而在干木中的吸收都 假定很小 2 屏蔽材料选择 采用屏蔽材料是一种有效降低 EMI 的方法 如今已有多利 外壳屏蔽材料得到 一 泛使用 如金属罐 薄金属片和箔带以及在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层 但 还要依据实际情况考虑屏蔽材料的选择 2 1 磁场的屏蔽 低阻抗磁场屏蔽 在所有频率下由低阻抗电导体产生的低阻抗磁场反射都很小 因此 磁场试图 进入导体并在导体内按指数规律衰减因此磁场屏蔽卞要依靠吸收损耗 故强磁材料 是合理的选择 2 2 电场的屏蔽 高阻抗电场及平而波场 对高阻抗电场及平而波场而言 由低阻抗金属墙产生的反射随吸收损耗一起增 大 能给出对电场及平而波场的更好屏蔽效能 采用薄层金属作为外壳或内衬材料 可达到良好的屏蔽效果 但条件是屏蔽必须连续 并将敏感部份完全遮盖住 没有 缺口或缝隙因此 对于电场和平而波 高导电率的材料更适用于屏蔽 表 D 3 EMC 屏蔽问题 电磁屏蔽在直流至微波频率的大部分电磁频谱中都有不同程度的屏蔽功能 当 不可能采用完全的整体屏蔽时 由于屏蔽墙存在的有意的不连续性 如屏蔽板的连 接处 通风口 可视窗或开关设备 会使屏蔽问题很难处理 3 1 EMC 中不连续处屏蔽 EMC 中不连续处屏蔽的问题如图 1 所示 屏蔽设计的关键是电连续性 有着最优 化电连续性的屏蔽体是一全封闭的单一金属壳体但是在实际应用中 往往有散热孔 出线孔 可动导体等 因此如何合理的设计散热孔 出线孔 可动部件间的搭接成 为屏蔽设计的要点 为了解决这一问题可以采用搭接衬垫的方法进行处理 屏蔽与 搭接联系在一起 搭接是在两金属表面之间构造一个低阻抗的电气连接 当两边的 结构体不能完成很好的搭接时 通常需要通过密封衬垫来弥补 这些密封衬垫包括 导电橡胶 金属丝网条 指形簧片 螺旋管 多重导电橡胶等 由于接合点不能让电流在屏蔽体内流动 屏蔽的总屏蔽效能会受到影响 结合处 的屏蔽性能卞要取决于结合处在通过连接处所形成低接触电阻的能力 接触电阻随 材料种类 材料表而杂志的导电率及接触压力而变化 通常可以利用导电接合处重 叠 衬垫等方法提高屏蔽性能 下而介绍儿种材料 导电橡胶 同时具有环境密封和电磁密封作用 高频屏蔽效能好 适用与环境密 封和较高屏蔽效能的场合 金属丝网条 适用于频率为 1 GHz 以下的场合 成本低 不易损坏 但没有环境 密封作用 指形簧片 屏蔽效能高 允许滑动接触 形变范围大 适用于有滑动接触和屏蔽 效能高的场合 螺旋管 适用于有良好压缩限位及环境密封 高屏蔽效能的场合 多重导电橡胶 弹性好适用于环境密封和一般屏蔽性能的场合 适用于不能提供 较大压力的场合 导电布衬垫 柔软 需要压力小 适用于不能提供较大压力的场合 而且在湿热 环境中容易损坏 屏蔽质量在很大程度上决定于连接而的材料状况 氧化或其他老化现象可使连 接点的屏蔽质量下降 衬垫连接点的屏蔽效能随频率升高而下降 按屏蔽性能的优 越顺序排列为 金连接而上的镀锡衬垫最好 铝连接而上的镀锡衬垫次之 而不锈 钢连接而上的镀锡衬垫最差 商业上采用的电磁干扰衬垫的典型屏蔽效能为 80 100 dB 3 2 可视窗的屏蔽问题 电磁屏蔽视窗作为一种阻挡电磁波 防电磁辐射 防信息泄露 抗电磁干扰的 窗口透光屏蔽器件 为了解决可视窗的屏蔽问题 可以根据具体技术要求 设备结 构特点 应用环境等合理选用 解决可视窗口的屏蔽问题 3 2 1 夹 W 网屏蔽窗 丝网屏蔽视窗的屏蔽效能取决于所使用的屏蔽网 丝网日数决定了屏蔽窗的透 光性 并且与屏蔽效能有着紧密的联系 一般情况下 丝网屏蔽窗的屏蔽效能和透 光率成反比关系 屏蔽效能愈高透光率愈低 3 2 2 ITO 导电膜屏蔽窗 导电镀膜类品种属于表而金属沉积透光屏蔽材料 它们是采用金属熔射 真空 蒸镀 阴极溅射 电化学沉积等方法在非导电材料的表而覆盖一层透光导电薄膜 以表而导电而电阻 也称方块电阻 方欧电险对应其屏蔽效能 3 2 3 导电网格屏蔽窗 导电屏蔽网格属薄膜类 它是用 PET 上覆导电膜后蚀刻等方式加上成型的 可 直接用于需要电磁屏蔽的显示窗口 或与有机
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