[第3章+电磁干扰抑制的屏蔽技术090216.ppt].ppt

1、3.1概要、3.2电屏蔽、3.3磁屏蔽、3.4电磁屏蔽、3.5狭缝对屏蔽性能的影响、3.7屏蔽设定要点、3.6电磁屏蔽处理、3.1概要、3.2电屏蔽、3.3磁屏蔽、 3.4抑制狭缝对屏蔽性能的影响内部能量泄漏的内部区域(有源屏蔽)、3.1概要、屏蔽的含义：3 .原理：由电子设备、导电性或导磁率材料构成的屏蔽体将电磁干扰能量限制在一定范围内。 2、目的：防止外来干扰能进入某一区域(无源屏蔽)，形成二次场理论(由于一次场的作用，产生极化、磁化形成二次场)； 反射衰减理论，4 .屏蔽分类(按工作原理)，电场屏蔽：静电屏蔽，低频交变电场屏蔽(由良好接地的金属导体制作)，磁场屏蔽：静磁屏蔽，低频交变磁场

2、屏蔽(由高导磁率材料构成低磁阻通路)，电磁屏蔽，定义：或E0， H0未屏蔽的时空的某点的电(磁)场、E1、H1屏蔽的空间中的该点的电(磁)场、衰减量和屏蔽性能的关系、屏蔽性能的要求、分类：静电屏蔽、低频交变电场屏蔽、3.2电场屏蔽、静电屏蔽防止之间的电容性耦合干扰，原理：静电平衡，要求：完全屏蔽(2)加上屏蔽(忽略CSR1的影响)，分析方法：应用电路理论分析，(1)屏蔽不接地，(2)屏蔽接地，(3)屏蔽接地时，csr60屏蔽屏蔽体使用良好的接地、3.3磁场屏蔽、1原理、高频磁场屏蔽、低频磁场屏蔽(f 100kHz )、高导磁率的强磁性材料(如铁、硅钢板、坡莫合金)，支持干扰磁场。 利用低电阻良

3、导体上形成的涡电流产生反磁通，抑制入射磁场。 2屏蔽性能补正，解析方法：圆柱室，球壳屏蔽性能补正，近似方法：应用磁路的方法。 长度为l，横截面为s的屏蔽材料，其磁阻为磁阻：磁压降：磁通：方程式，外部磁场的磁座标，(1)圆柱形腔的磁屏蔽性能，方法：磁座标，内半径为a，球形腔的屏蔽性能，非球形腔的屏蔽性能，等效我们试制了使用钢板和坡莫合金作为屏蔽材料时的SE。解：钢：合金：(2)用磁路的方法校正屏蔽性能，矩形截面屏蔽体：厚度，屏蔽体中流动的磁通：空腔中流动的磁通：总磁通：外磁场屏蔽体内空腔中，磁通，磁路校正：磁路CS :对由于磁压降从Q1q 23360，所以对于磁路C1 :，狭缝和长通风孔沿着磁场

4、方向分布，强磁场的屏蔽采用多层屏蔽，防止磁饱和的发生，尽量缩短磁路长度，增加屏蔽体的截面积(厚度)， 多层屏蔽包括磁路上的相互绝缘、3.4电磁屏蔽、1 .原理和分析方法、原理：注意表面反射的多重反射(b多重反射修正)、分析方法：电磁感应原理、屏蔽体上的涡电流的屏蔽效果，修正屏蔽效果，修正平面波的反射和折射，修正反射和衰减，等效传输线理论修正反射和衰减，2 .单层屏蔽体良导体：良导体：波阻抗：a .远视野：b .近视野(以电场为主):c .近视野(以磁场为主):反射系数：透射系数：x=t面上：反射波：n次透射：对铜的电导率，铜：厚度(mm )。 吸收损失A (dB )、屏蔽材料越厚，吸收损失越大

5、，厚度增加表皮深度，吸收损失增加到9dB，导磁率越高，吸收损失越大，电导率越高，吸收损失越大，频率越高，吸收损失越大。相对磁导率、结论：反射损失R (dB )、良导体、a .远视野：b .近视野：电场源、c .近视野：磁场源、反射损失与频率的关系、多重反射修正b ()、反射损失：电场源、磁场源、()、屏蔽性能：吸收损失：平面波源、多重反射修正：总结、屏蔽性能的频率特性、综合试着修正屏蔽性能。 解：屏蔽体位于哪个场区：近场、大功率线圈的强磁场主要是磁屏蔽，因此式中：2 .双层屏蔽体的屏蔽性能，通常是2层间空气中的多重反射主要起作用，2 .如何使底盘起屏蔽作用？ 采用喷雾、真空蒸镀、粘贴等技术，在

6、框体上复盖导电性薄膜。 设薄膜的厚度为t，薄膜中的电磁波的波长为时，将该屏蔽层称为薄膜屏蔽。 由于薄膜屏蔽导电层薄，吸收损失可忽略，屏蔽性能主要取决于反射损失和多重反射修正系数，可用金属平板屏蔽的相关公式进行修正。 铜薄膜屏蔽性能，2 .狭缝对屏蔽性能的影响，实际的壳体有很多泄漏源：信号线的出入口、电流线的出入口、通风散热孔、接缝的间隙等。1、总屏蔽性能的修正公式为：以例2的频率修正底盘屏蔽材料，以便将屏蔽室上孔的影响(FDTD模拟)、屏蔽室上孔的影响(f=300MHz )、各泄漏因素的屏蔽性能作为总泄漏场求出机箱整体的屏蔽性能。 解：2、由于狭缝的电磁泄漏，在金属屏蔽体上有狭缝，设该狭缝为g

7、，屏蔽板的厚度为t，入射波电场为E0，通过狭缝泄漏到屏蔽体的场为Ep，在g 10/3的情况下，例3在例1中打开狭缝，时、时无间隙时的屏蔽性能： SE=54.83 dB、间隙的处理、焊盘的种类：金属网焊盘(带橡胶芯和中空的)导电性橡胶(不同导电性填料的矩形波导： fc10=1510 9/a (Hz )、圆形波导： fc11=17.610 9/D(Hz ) 屏蔽性能、矩形波导：圆波导：六角波导：(l的单位为cm )、f fc的情况：设定修正请求：l 3a、l3D、l3W、fc=(510)f )需要注意的是，在一部分光缆的内部加入有金属肋，此时切断光缆波导安装的最可靠方法是焊接，在屏蔽体上开一个与波

8、导截面相同大小的孔，然后连续焊接波导的周围和屏蔽体。 在波导本身带有法兰的情况下，为了利用法兰将波导固定在屏蔽体上，需要在法兰和屏蔽体基体之间安装电磁密封垫。 另外，关于阻挡波导通风窗并且阻挡波导通风窗的原理，通过焊接多个阻挡波导以配置阻挡波导阵列可以形成大开口面积并且可以防止电磁波泄漏。设置阻挡波导的通风窗、确定波导的阻挡频率、确定波导的截面尺寸、确定波导的截面形状、从通风面积确定波导数目n、确定波导的屏蔽性能、确定波导的长度、检查屏蔽性能，以及检查波导的阻挡频率：fc=f=50GHz， 波导的截面形状fc=1510 9/a、a=1510 9/fc=3mm、波导数、N=0.4510 6/(3

9、3)=50000、每通风窗的波导数： 25000、例4、解：波导的长度：单波导的屏蔽性能、4、金属板的屏蔽性能、 屏蔽性能的修正公式，SE=ARBK1K2 K3，式中： a孔的吸收损失，r孔的反射损失，用b孔截止波导修正的话，矩形孔： Ar=27.3 t/a，圆形孔： Ac=32.0 t/D，t孔的深度(cm )，a矩形孔的最大宽度(cm )，d圆形孔的对于p孔间导体宽度/表皮深度、c .多重反射校正b，d .孔数校正系数K1，e .低频透射校正系数K2，f .孔间耦合校正系数K3，cm2内的每个孔数，将解a.a=32t/d=的平面波的频率设为f=5MHz，控制箱的密封b .c .孔列面积：d

10、 .孔数修正系数K1、e .低频透过修正系数K2、f .总孔数：因此SE=A R B K1 K2 K3=55.8 dB、5、通风、贯通导体的处理、3.6电磁密封处理、减少结合部位的紧固螺钉， 提高设备的美观和维护性，降低对机械加工的要求，允许接触面有较低的平坦度，间隙不发生高频泄漏，1 .电磁密封垫、电磁密封垫是解决间隙电磁泄漏的有效方便的方法，使用电磁密封垫的主要优点：机箱的屏蔽性能超过40dB 设备的辐射或敏感频率超过100MHz，机械加工得不到更好的导电连续性，接合面采用不同的材料，并且设备在苛刻的环境下工作，需要对环境采取密封措施，使用电磁密封垫时，需要使接触面清洁，没有非导电保护层，

11、 选择导电性能好的垫片材料，对垫片有足够的厚度，注意垫片与屏蔽体接触面之间的电化学腐蚀，需要可动接触时，使用指形引线，使用电磁屏蔽垫片，如钥匙、反弹力、导电性、最小变形量、垫片厚度、电化学为了提高电磁屏蔽的主要性能指标、金属丝垫圈、铍铜丝金属丝网的弹性，可能会在网管内插入橡胶芯。 常用电磁密封垫，屏蔽性能：电场130dB(10MHz )、105dB(1GHz )、磁场80dB(100kHz )，在硅橡胶内填充银粉、铜粉、铝粉等占总重量70 80的金属粒子，这种材料可以使硅橡胶的一部分由导电性橡胶、导电布垫和导电布被复发泡橡胶构成。 导电布由铜、铜镍和黑色树脂构成。 有导电性编织纤维、导电性非编织纤维、导电性丝网等几种类型。 100dB以上的屏蔽效果(20MHz10GHz )、指形引线、铍铜制引线具有优异的弹性和导电性。 比较不同密封材料的特点，尽量采用槽安装方式。 (固定垫片，限制过度压缩)，槽的形状和尺寸，电磁垫片的安装，单层屏蔽的双引线，单层屏蔽的单引线，分别屏蔽的双引线，外侧单层或双层屏蔽，内部分别屏蔽绝缘的双引线，单层屏蔽单层或双层屏蔽的三芯线“猪尾(Pigtail )效果”的影响、“猪尾(Pigtail )效果”的影响、屏蔽电缆的连接、1 .屏蔽性能的决定、2 .材料的选择、3.7屏蔽设定点、基于电磁特性的近场低频磁