你知道電磁兼容的屏蔽設(shè)計(jì)嗎？

EMC（電磁兼容性）是設(shè)備的一種能力，它要求設(shè)備在電磁環(huán)境中正常完成其功能，而不會(huì)因環(huán)境干擾而影響其正常工作。產(chǎn)品的EMC性能與產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性直接相關(guān)。EMC設(shè)計(jì)是通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的組成部分。EMC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是相關(guān)設(shè)備的屏蔽設(shè)計(jì)。屏蔽可以有效地抑制通過空間傳輸?shù)碾姶鸥蓴_。屏蔽有兩個(gè)目的：一是限制內(nèi)部輻射電磁能穿越某一區(qū)域；另一種是防止外部輻射進(jìn)入某一區(qū)域，現(xiàn)有的屏蔽措施是基于這兩個(gè)目的。

目前，屏蔽系統(tǒng)已被越來越多的用戶所認(rèn)識(shí)，其良好的電磁兼容性也得到了越來越多的人的認(rèn)可。屏蔽系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性，可提供安全、高速、穩(wěn)定的信息傳輸通道。屏蔽系統(tǒng)擁有完整的屏蔽、接地系統(tǒng)，提供最完整、全面的電纜、部件和端到端的全屏蔽解決方案，以滿足當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)日益增長(zhǎng)的需求。對(duì)于屏蔽系統(tǒng)，接地是一個(gè)至關(guān)重要的過程，只有正確有效的接地才能反映屏蔽的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。

一、屏蔽系統(tǒng)的應(yīng)用

1.信息安全：提高信息傳輸最重要的原因是提高信息傳輸?shù)陌踩裕_保敏感數(shù)據(jù)不泄露。隨著網(wǎng)絡(luò)信息化的普及，信息安全的重要性越來越受到用戶的重視，防止信息泄露已成為一個(gè)關(guān)鍵問題。

2.高速網(wǎng)絡(luò)：與100M和1000M網(wǎng)絡(luò)相比，由于編碼更復(fù)雜，高速網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部干擾更敏感，通信更容易受到外部干擾。對(duì)于屏蔽系統(tǒng)，屏蔽層不僅屏蔽外部電磁干擾，而且屏蔽電纜之間的干擾也被隔離。屏蔽布線系統(tǒng)對(duì)ANEXT的影響具有先天的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此屏蔽系統(tǒng)比高速網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

3.特殊的傳輸環(huán)境：特殊的安裝環(huán)境需要保護(hù)外部電磁干擾，如建筑物附近的電臺(tái)、電視臺(tái)等強(qiáng)射頻源，或大型電力設(shè)備附近或各種工業(yè)環(huán)境。在這些環(huán)境中，有明顯的連續(xù)或間歇性強(qiáng)電磁干擾。在布線系統(tǒng)實(shí)施之前，雖然這些干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的影響難以定量分析，但屏蔽系統(tǒng)的使用可以更好地保證網(wǎng)絡(luò)通信的正常運(yùn)行。

二、屏弊設(shè)計(jì)

屏蔽室：它可以提供平、穩(wěn)定的環(huán)境，為提高測(cè)量精度、測(cè)量可靠性和重復(fù)性帶來更大的好處。然而，由于被測(cè)設(shè)備在屏蔽室中產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過屏蔽室的六個(gè)表面產(chǎn)生不規(guī)則的漫反射，特別是在輻射發(fā)射測(cè)量和輻射敏感測(cè)量中，在屏蔽室中產(chǎn)生了巨大的誤差。

2.混合波室：將旋轉(zhuǎn)的大金屬反射器放置在矩形屏蔽室中，以實(shí)現(xiàn)均勻的場(chǎng)環(huán)境。因此，實(shí)現(xiàn)波室內(nèi)某一點(diǎn)的電磁場(chǎng)是從各個(gè)方向反射波的矢量和。此外，風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)改變了電磁波到達(dá)這一點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度和波的反射次數(shù)。從統(tǒng)計(jì)意義上說，腔內(nèi)場(chǎng)不會(huì)有明顯的諧振場(chǎng)結(jié)構(gòu)，最終在腔內(nèi)試驗(yàn)區(qū)統(tǒng)計(jì)均勻、認(rèn)知極化、交通環(huán)境。

3.水平電磁室：由主段、過渡段、矩形同軸連接線三部分組成。水平電磁室將輸入能量轉(zhuǎn)換為均勻磁場(chǎng)，消除了使用天線可能帶來的不均勻性問題。同時(shí)，GTEM室地板隔斷與終端漸變波導(dǎo)壁匹配，消除了其他設(shè)備固有的反射和諧振現(xiàn)象。

三、屏蔽應(yīng)用

1.機(jī)柜(或屏蔽盒)的屏蔽:

實(shí)際的電磁屏蔽不是一個(gè)全部封閉的屏蔽，也就是說，它在電氣上不是連續(xù)和均勻的。在實(shí)際的底盤和屏蔽盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常有電源線和控制線的引入和引入，面板部分有操作鍵、顯示屏開口、后面板上有通風(fēng)孔等，因此實(shí)際底盤在電氣上不連續(xù)，不連續(xù)的底盤會(huì)降低其屏蔽效率。以下是底盤設(shè)計(jì)中的一些基本實(shí)踐：

(1)結(jié)構(gòu)材料(1)適用于底板和外殼的材料大多是良好的導(dǎo)體，如銅、鋁等。，可以屏蔽電場(chǎng)。主要的屏蔽機(jī)制是反射而不是吸收；②磁場(chǎng)的屏蔽需要鐵磁材料，如高導(dǎo)磁性合金和鐵。主要的屏蔽機(jī)制是吸收而不是反射；③在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下，要求材料能夠屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)，因此需要結(jié)構(gòu)上完整的鐵磁材料。屏蔽效率直接受材料厚度、搭接接地方法的影響；④對(duì)于塑料外殼，在內(nèi)壁噴涂屏蔽層，或在蒸汽塑料中摻入金屬纖維。

(2)縫隙:①底板和外殼的每個(gè)縫隙和不連續(xù)處應(yīng)盡可能好地搭接。最差的電搭接對(duì)外殼的屏蔽效率起著決定性的作用；②保證接縫處金屬與金屬的接觸，防止電磁能的泄漏和輻射。

(3)穿透和開口：注意電纜通過外殼降低整體屏蔽效率，典型的非濾波導(dǎo)線通過屏蔽時(shí)，屏蔽效率降低30dB以上。②當(dāng)電源線進(jìn)入外殼時(shí)，所有電源線都應(yīng)通過濾波器盒。濾波器的輸入端最好穿過屏蔽外殼；如果濾波器結(jié)構(gòu)不應(yīng)穿過外殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入外殼時(shí)為濾波器設(shè)置隔間。③信號(hào)線，當(dāng)控制線進(jìn)入或穿過外殼時(shí)，應(yīng)通過適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器（插座）適用于此場(chǎng)合。

(4)重疊：盡可能使用相同的金屬重疊。確保重疊的直流電阻不大于2.5m歐；注意電化學(xué)序列表中注意電化學(xué)序列表中各種金屬的相對(duì)位置。電位差應(yīng)盡可能小，并采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?。?dāng)水平差異較大的金屬重疊時(shí)，應(yīng)在兩個(gè)金屬表面之間放置一個(gè)中間水平的金屬墊圈；修復(fù)重疊表面，以獲得最大的接觸面積；在重疊前清潔所有重疊表面。為防止氧化，清除保護(hù)層后立即重疊；重疊應(yīng)盡可能焊接或銅焊接。

有些接合面。搭接應(yīng)優(yōu)先考慮射頻搭接。

2.屏蔽插箱

當(dāng)插箱工作頻率高，容易干擾其他插箱工作時(shí)，或者工作非常敏感，容易受到其他插箱的干擾時(shí)，有必要考慮插箱的屏蔽性能。插箱的屏蔽比較復(fù)雜，一般可以采用以下方法:(1)面板采用金屬面板，一般采用U形面板；(2)為了保證面板之間的良好搭接，最好使用金屬簧片；(3)面板與框架之間最好使用金屬簧片或?qū)щ妷|，以保證搭接；(4)框架的搭接必須得到很好的保證；(5)插箱的上下一般都有通風(fēng)散熱要求，可以使用多孔板；(6)為了及時(shí)釋放面板上的靜電，面板上最好有一個(gè)金屬插針，具有靜電排放和定位兩種功能；框架內(nèi)相應(yīng)插針處必須有定位孔和接地簧片。

四、屏蔽材料的發(fā)展方向

(1)聚合物導(dǎo)電涂料:

聚合物導(dǎo)電涂料由金屬粉末、碳粉、石墨等導(dǎo)電填料與環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂等聚合物聚合物混合而成。它現(xiàn)在越來越受歡迎，因?yàn)樗哂幸子趹?yīng)用于復(fù)雜的形狀表面和低成本的優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)電涂料的類型主要包括銀、碳、銅、鎳等。銀系統(tǒng)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)電性好，屏蔽效果可達(dá)65dB以上。

(2)復(fù)合屏蔽材料:

復(fù)合屏蔽材料是一種廣受歡迎的新型屏蔽材料，由絕緣合成樹脂、良好的導(dǎo)電材料和添加劑混合而成。根據(jù)填充材料的類型，可分為金屬纖維復(fù)合材料和非金屬纖維復(fù)合材料。

(3)導(dǎo)電織物:

導(dǎo)電織物是在一般紡織品表面鍍上金屬，或?qū)⒔饘倮w維編織成紡織品，使其不僅具有良好的金屬屏蔽效率，而且不會(huì)失去紡織品原有的柔韌性。其品種主要包括碳纖維和普通纖維混紡織物、金屬纖維無紡布、普通化纖復(fù)合銅纖維織物等。由于方便、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)電織物正成為研究的熱點(diǎn)。

(4)發(fā)泡材料:

泡沫材料大致包括泡沫金屬和泡沫塑料。泡沫金屬是金屬和空氣的復(fù)合材料。根據(jù)其內(nèi)部氣泡的形式，泡沫金屬可分為兩種：獨(dú)立氣泡型和氣泡連續(xù)分布的連續(xù)氣泡型。許多金屬材料，如碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鉛、鈦、銀、鎳基超合金等，可以制成泡沫金屬；其中，泡沫鋁技術(shù)最為成熟，應(yīng)用最為廣泛。由于其結(jié)構(gòu)上的多孔性，電磁波在金屬內(nèi)部的吸收損失和多次反射大大增加了損失。因此，薄厚度可以起到很好的屏蔽作用。

五、電磁屏蔽技術(shù)還存在以下難點(diǎn)需要解決

降低了屏蔽材料的厚度，但也降低了材料的屏蔽效率，這與增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和厚度相矛盾。阻抗匹配也是屏蔽吸收材料開發(fā)的困難，理想的情況是材料電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率越高，但對(duì)于單組分材料難以具有較高的介質(zhì)常數(shù)和磁導(dǎo)率：低頻磁場(chǎng)屏蔽仍然是電磁屏蔽的困難，常用的方法是使用多個(gè)屏蔽和遠(yuǎn)離源，但需要進(jìn)一步研究更有效的措施。由于其設(shè)計(jì)功能的限制，復(fù)合屏蔽材料和結(jié)構(gòu)難以形成。

六、總之，屏蔽設(shè)計(jì)是EMC設(shè)計(jì)中非常重要的一部分

屏蔽措施的質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的EMC效應(yīng)。然而，由于電磁波無處不在，屏蔽也是一個(gè)多樣性、復(fù)雜性和變化性的問題。只有更加注意每一個(gè)可能受到電磁干擾的地方，從細(xì)微差別入手，才能達(dá)到更好的屏蔽效果。以上是一些關(guān)于電磁兼容屏蔽設(shè)計(jì)的知識(shí)。我希望它能幫助你。

3.電纜屏蔽：由于電磁波存在于每個(gè)角落，稍有疏忽，可能會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，應(yīng)仔細(xì)規(guī)劃每個(gè)對(duì)象的屏蔽。在每個(gè)對(duì)象中，編織金屬網(wǎng)常用于首電纜屏蔽，影響屏蔽效率的因素包括：屏蔽材料和厚度、屏蔽層的終結(jié)方法和使用的接頭、在線駐波比、電纜本身的長(zhǎng)度和方向；事實(shí)上，還應(yīng)注意電纜加屏蔽層后的柔軟度。此外，電纜屏蔽層應(yīng)絕緣，因?yàn)榻拥夭划?dāng)會(huì)產(chǎn)生噪聲；同時(shí)，除同軸電纜外，屏蔽層不應(yīng)視為信號(hào)回路。此外，用于傳輸高頻信號(hào)的電纜的屏蔽層應(yīng)在兩端接地。除電纜加屏蔽層外，還應(yīng)考慮接頭；同時(shí)，接頭屏蔽應(yīng)適當(dāng)接地，屏蔽效率不低于電纜屏蔽。