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【電磁屏蔽的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)】

2011-08-02

在電了設(shè)備中,電磁干擾能量一般通過(guò)傳導(dǎo)性耦合和輻射性耦合兩種方式來(lái)傳輸。設(shè)計(jì)時(shí),通常對(duì)傳導(dǎo)性耦合采取濾波方法加以抑制;而對(duì)輻射性耦合則采用電磁屏蔽措施予以控制。

電磁屏蔽是解決電子設(shè)備電磁兼容問(wèn)題的重要手段之一,大部分電磁兼容問(wèn)題都可以通過(guò)電磁屏蔽來(lái)解決,特別是隨著電路工作的頻率日益提高,單純依靠線路板設(shè)計(jì)往往不能滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求。電予設(shè)備的屏蔽設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有許多不同之處,一般地在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)如果沒(méi)有考慮屏蔽問(wèn)題,很難滿足電磁兼容性要求。所以,在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品時(shí),必須從一開(kāi)始就考慮電磁屏蔽問(wèn)題。電磁屏蔽主要是用來(lái)防止高頻電磁場(chǎng)的影響,從而有效地控制電磁波從某一區(qū)域向另一區(qū)域進(jìn)行輻射傳播?;驹硎遣捎玫碗娮柚档膶?dǎo)體材料,利用電磁波在屏蔽體表面的反射、在導(dǎo)體內(nèi)部的吸收及傳輸過(guò)程中的損耗而產(chǎn)生屏蔽作用。

電磁屏蔽的目的就是抑制電磁噪聲的傳播,使處在電磁環(huán)境中的儀器在避免電磁干擾(EMI)的同時(shí)也不產(chǎn)生電磁干擾,通常采用導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性較好的材料把所需屏蔽的區(qū)域與外部隔離開(kāi)米。

屏蔽體的有效性是用屏蔽效能來(lái)度量的,屏蔽效能定義為:在電磁場(chǎng)中同一地點(diǎn)沒(méi)有屏蔽存在時(shí)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度E1與有屏蔽時(shí)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度E2的比值,它表征了屏蔽體對(duì)電磁波的衰減程度。用于電磁兼容目的的屏蔽休通常能將電磁波的強(qiáng)度衰減到原來(lái)的百分之-至百萬(wàn)分之一,因此通常用分貝來(lái)表述屏蔽效能,這時(shí)屏蔽效能(SE)的定義公式為:

SE=201g(E1/E2) (dB)

式中E1足沒(méi)有屏蔽體時(shí)測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng),E2是有屏蔽體時(shí)測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)。

屏蔽效能越高,每增加20dB的難度越大。民用設(shè)備的機(jī)箱一般僅需要40dB左右的屏蔽效能,而軍用設(shè)備的機(jī)箱一般需要60dB以上的屏蔽效能,TEMPEST設(shè)備的屏蔽機(jī)箱的屏蔽效能要達(dá)到80dB以上。屏蔽室或屏蔽艙等往往要達(dá)到100dB,100dB以上的屏蔽體是很難制造的,成本也很高。

機(jī)箱的電磁屏蔽,不僅取決于構(gòu)成機(jī)箱的材料,而且取決于機(jī)箱的結(jié)構(gòu),即首先要選用高導(dǎo)電、導(dǎo)磁特性的材料作為屏蔽材料,其次要保證機(jī)箱導(dǎo)電的連續(xù)性。但實(shí)際屏蔽機(jī)箱的屏蔽效能在很大程度上取決于穿過(guò)機(jī)箱的導(dǎo)線,特別是穿過(guò)機(jī)箱的電源線。因此要重點(diǎn)解決電源線的屏蔽問(wèn)題;當(dāng)設(shè)備由外部電源單獨(dú)供電時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮電源線的影響,但應(yīng)解決好電源輸入接口的電磁干擾問(wèn)題。

本通信終端采用外部獨(dú)立電源供電,內(nèi)部附加電源模塊。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)只考慮通信接口、電源輸入、鍵盤(pán)、顯示屏及上下部分結(jié)合處的電磁屏蔽問(wèn)題。


 

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