屏蔽设计-EMC基础知识小百科-杭州远方光电信息股份有限公司

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屏蔽设计-EMC基础知识小百科

2021-05-11480

屏蔽体的有效性用屏蔽效能(SE)来表示,屏蔽效能的定义为:

SE=20lg(E1/E2)  dB 

式中,E1是没有屏蔽体时测得的场强,E2是有屏蔽体时测得的场强。

屏蔽效能与场强衰减的关系如下表:

                                      

屏蔽效能越高,每增加20dB的难度越大。

民用设备的机箱一般仅需要40dB左右的屏蔽效能,而军用设备的机箱一般需要60dB以上的屏蔽效能。

具有较高导电、导磁特性的材料可以作为屏蔽材料。

常用的屏蔽材料有钢板、铝板、铝箔铜板、铜箔等。随着对民用产品电磁兼容性要求的严格化,越来越多的厂家采取在塑料机箱上镀镍或铜的方法来实现屏蔽。

电磁屏蔽与静电屏蔽有什么不同?

电磁屏蔽指的是对电磁波的屏蔽,而静电屏蔽指的是对静电场的屏蔽。静电屏蔽要求屏蔽体必须接地。

影响屏蔽体电磁屏蔽效能的不是屏蔽体接地与否,而是屏蔽体导电连续性。破坏屏蔽体的导电连续性的因素有屏蔽体上不同部分的接缝、开口等。电磁屏蔽对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。

   不是,对于实际的屏蔽机箱,屏蔽效能在更大程序上依赖于机箱的结构,即导电连续性。机箱上的接缝、开口等都是电磁波的泄漏源。穿过机箱的电缆也是造成机箱屏蔽效能下降的主要原因。解决机箱缝隙电磁泄漏的方法是在缝隙处使用电磁密封衬垫。电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料,它能够保持缝隙处的导电连续性。

机箱上开口的电磁泄漏与开口的尺寸、辐射源的特性和辐射源到开口的距离有关。通过适当的设计开口尺寸和辐射源到开口的距离能够满足屏蔽的要求。必要时可以使用截止波导管来达到即有开口又能阻挡电磁波的目的。

屏蔽机箱上绝不允许有导线直接穿过。当导线必须穿过机箱时,一定要使用适当的滤波器,或对导线进行适当的屏蔽。

这是因为大部分设计人员在设计屏蔽箱时是按照静电屏蔽原理进行的,只重视了机箱的接地,而忽视了机箱的导电连续性和穿过机箱导线的处理。

电磁密封衬垫有一个共同的特点:弹性和导电性。任何具备这个特性的材料都可以作为电磁密封衬垫使用。根据这个要求,现在有各种各样的电磁密封衬垫主要的几种如下:

a)导电橡胶:在橡胶中掺入导电颗粒,使这种复合材料既具有橡胶的弹性,又具有金属的导电性。但由于要具有良好的屏蔽性能,需要在橡胶中掺入重量达75%以上的导电颗粒,这已经破坏了橡胶的结构,实际的导电橡胶已经没有了纯橡胶的弹性好、拉伸强度高等特性。

b)双重导电橡胶:与传统的导电橡胶的区别在于,它不是在橡胶所有部分掺入导电颗粒,而仅在橡胶的外层掺入导电颗粒,这样获得的好处是既最大限度地保持了橡胶的弹性,又保证了导电性,是一种新型的屏蔽材料。这种材料的另一个优点是价格低。

c)金属编织网套:用金属丝编织成的空心网套。这种材料具有弹性和导电性。

d)橡胶芯编织网套:以橡胶为芯的金属编织网套。这种材料由于以弹性很好的橡胶为芯,因此弹性很好并且很耐压。另外由于金属网套具有很好的导电性,因此这种复合材料具有很好的弹性和导电性。

e)螺旋管衬垫:用不锈钢或铍铜卷成的螺旋管,具有很好的弹性,同时由于不锈钢和铍铜都是较好的导体,因此满足弹性和导电性的要求。特别是用镀锡铍铜卷成的螺旋管具有很高的导电性,是目前屏蔽效能最高的屏蔽材料。

f)指形簧片:用铍铜作成的弹性簧片材料。

g)定向金属导电橡胶:在橡胶中填充方向一致的金属丝,利用橡胶的弹性和金属丝的导电性。