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毕业设计电磁屏蔽及应用

毕业设计(论文)

 

题目:

电磁屏蔽技术及运用

学院:

机电工程学院

专业:

机电设备维修与管理

班级:

机电设备141

姓名:

胡强

学号:

1402373144

指导老师:

邓超

 

摘要

跟着发展的步伐,人类已经逐渐进入了信息时代,紧跟当代电子工业飞速发展,随着技术的成长和需求的增添,电子传感器的数量也在迅速增加,但随之面临的电磁干扰现象也日渐突出,电磁波辐射产生的电磁干扰(EMI)影响传感器的信号正常运行,造成信号紊乱传感器失灵。

对于电磁的滋扰当前有三种常用的抗干扰技巧,划分为:

屏蔽技巧、接地技巧和滤波技巧。

此中,屏蔽技巧大体是选用了各类屏蔽材料对电磁辐射的产生造成有用阻隔和消耗,单一的说法来讲即是给其做一个“包间”。

在电子传感器及电子产物里,其中一些电磁滋扰(ElectromagneticInterference)的能量是经过辐射性耦合来执行干预的,而为了达到电磁兼容性要求,出于这个原因,我们需要使用屏蔽技巧来抑制的辐射性耦合。

在当下完善电磁兼容难题的重要措施是电磁的屏蔽,大都是关于电磁的兼容性问题,它们都可以经过电磁屏蔽来处理。

因此电磁屏蔽技巧在生活中有很大的重要性,是以大家更应该在全面了解电磁屏蔽技巧的同时使用其效用来开展电磁屏蔽计划,本文将从电磁的基础理论入手,分别介绍电,磁场,电磁波等电磁屏蔽相关知识,从基础出发,初步了解,然后再介绍电磁屏蔽的相关原理以及基理,深入研究,紧接着通过电子设备的电磁屏蔽设计,一步步地深入了解电磁屏蔽技术。

最后举出实例,表明电子屏蔽技术的应用广泛。

关键词:

电磁的原理;电磁的屏蔽;电磁屏蔽的应用

 

目录

第一章绪论1

1.1设计背景1

1.2设计意义1

1.3设计思路1

第二章电磁波2

2.2基本概念2

3.2电磁波的认识3

第三章电磁屏蔽6

3..1电磁屏蔽的基本原理6

3.2电磁屏蔽的作用机理6

3.3电磁屏蔽的种类8

第四章电磁屏蔽材料的分类11

4.1表面导电型电磁屏蔽材料11

4.2粉末填充型复合材料11

4.3导电织物11

4.4其他12

4.5总结12

第五章生活中电子设备的电磁屏蔽14

5.1电子设备电磁屏蔽的设计要求14

5.2屏蔽效能的影响因素14

5.3电子设备应采用的屏蔽措施14

5.4电子设备电磁屏蔽设计实例15

5.5结论17

5.6生活中的电磁屏蔽实例17

结论19

参考文献20

致谢20

第1章绪论

1.1设计背景

电磁屏蔽技术是电磁兼容技术中最重要的研究内容。

现在电磁屏蔽技术的发展,已经无孔不入地渗透到各个地方,甚至涉及到安全信息和国防军事等国家核心领域。

如何有效地阻止电磁信息泄漏,治理电磁环境污染,大力发展电磁屏蔽技术势在必行。

屏蔽材料和屏蔽技术是电磁屏蔽设计中的重要内容。

1.2设计意义

随着现在电子产品数量的逐渐增多和广泛的使用,导致其密集度越来越大,电磁环境逐渐恶化,是电子设备处在一个特别恶劣的环电磁环境中,所以电子设备要有良好的抗干扰能力。

为了确保这些设备工作时不受外界磁场干扰,同时也不对其他设备造成干扰,所以就要对设备进行电磁屏蔽。

通俗的讲,现在我们处在一个布满了磁场的世界,而有些设备的产生的磁场会相互影响。

电磁屏蔽,就是通过某些手段,使磁场之间的影响降到最低,从而能让设备正常工作。

1.3设计思路

本文查阅文献,从理论入手,通过对理论的阐述结合电子设备电磁屏蔽的设计实例来向大家展示。

 

本文的设计思路如下:

首先查阅资料,讲清楚电磁波是什么。

从电磁波的基础性质入手,了解电磁波是怎么来的。

俗话说知己知彼百战不殆,只有当我们了解了这样东西才能针对他的特性做出针对。

然后查阅资料,讲清楚电磁屏蔽是什么技术,所谓工欲善其事,必先利其器。

如何去屏蔽电磁波,那就需要用到电磁屏蔽技术。

本文就详细描述了电磁屏蔽技术。

本文从电磁屏蔽技术的原理入手,然后介绍了电磁屏蔽技术的三种机理。

那么我们该用什么方式屏蔽电磁波?

那就不得不提到电磁屏蔽的三个种类,静电屏蔽,静磁屏蔽,以及高频电磁场屏蔽。

在了解完电磁屏蔽技术之后,完成该技术的材料也是十分重要的。

所以我们就电磁屏蔽材料的种类进行了列举,完成材料的分类。

我们了解了敌人—电磁波,掌握了对付敌人的武器—电磁屏蔽技术,得到了制造武器的工具—电磁屏蔽材料。

接下来要做的就是去对付电磁辐射这个敌人。

所以列举了某电子设备电磁屏蔽实例,来向大家介绍电磁屏蔽到底该如何实现。

 

第二章电磁波

2.2基本概念

用来称呼许多种不同的自然现象,一般只需使用“电”这单字就已足以胜任。

但是,用于科学领域,这术语的意思显得相当模糊。

必须使用更明确的术语来区分各种各样不同的概念。

电荷:

某些亚原子粒子的内涵性质。

这性质决定了它们彼此之间的电磁作用。

带电荷的物质会被外电磁场影响,同时,也会产生电磁场。

电流:

带电粒子的定向移动,通常以安培为度量单位。

电场:

由电荷产生的一种影响。

附近的其它电荷会因这影响而感受到电场力。

电势:

单位电荷在静电场的某一位置所拥有的电势能,通常以伏特为度量单位。

电磁作用:

电磁场与静止或运动中的电荷之间的一种基本相互作用。

3.1.2磁场的产生原理

由于经典物理中至今还拒绝使用基本粒子的概念来研究磁场问题,致使电磁学和电动力学都将产生磁场的原因定义为点电荷的定向运动,并将磁铁的成因解释为磁畴。

现代物理证明,任何物质的终极结构组成都是电子(带单位负电荷),质子(带单位正电荷)和中子(对外显示电中性)。

点电荷就是含有过剩电子(带单位负电荷)或质子(带单位正电荷)的物质点,因此电流产生磁场的原因只能归结为运动电子产生磁场。

一个静止的电子具有静止电子质量和单位负电荷,因此对外产生引力和单位负电场力作用。

当外力对静止电子加速并使之运动时,该外力不但要为电子的整体运动提供动能,还要为运动电荷所产生的磁场提供磁能。

可见,磁场是外力通过能量转换的方式在运动电子内注入的磁能物质。

电流产生磁场或带负电的点电荷产生磁场都是大量运动电子产生磁场的宏观表现。

同样道理,由一个运动的带正电的点电荷所产生的磁场,是其中过剩的质子从外力所获取的磁能物质的宏观体现。

但其磁能物质又分别依附于其中带有电荷的夸克。

传递运动电荷或电流之间相互作用的物理场,

由运动电荷或电流产生,同时对产生场中其它运动电荷或电流发生力的作用。

磁场是物质的一种形态。

磁铁与磁铁之间,通过各自产生的磁场,互相施加作用力和力矩于对方。

运动中的电荷会产生磁场。

磁性物质产生的磁场可以用电荷运动模型来解释。

如图图2.1用铁渣表现磁铁之间的电磁场

图2.1用铁渣表现磁铁之间的电磁场

电场是由电荷产生的。

电场与磁场有密切的关系;有时磁场会生成电场,有时电场会生成磁场。

麦克斯韦方程组可以描述电场、磁场、产生这些矢量场的电流和电荷,这些物理量之间的详细关系。

根据狭义相对论,电场和磁场是电磁场的两面。

设定两个参考系A和B,相对于参考系A,参考系B以有限速度移动。

从参考系A观察为静止电荷产生的纯电场,在参考系B观察则成为移动中的电荷所产生的电场和磁场。

3.2电磁波的认识

3.2.1电磁波的产生

电磁波是电磁场的一种运动形态。

电与磁可说是一体两面,变化的电场会产生磁场(即电流会产生磁场),变化的磁场则会产生电场。

变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。

电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来,而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。

麦克斯韦推导出电磁波方程,一种波动方程,这清楚地显示出电场和磁场的波动本质。

因为电磁波方程预测的电磁波速度与光速的测量值相等,麦克斯韦推论光波也是电磁波。

3.2.2磁波的概述

电磁场包含电场与磁场两个方面,分别用电场强度E(或电位移D)及磁通密度B(或磁场强度H)表示其特性。

按照麦克斯韦的电磁场理论,这两部分是紧密相依的。

时变的电场会引起磁场,时变的磁场也会引起电场。

电磁场的场源随时间变化时,其电场与磁场互相激励导致电磁场的运动而形成电磁波。

电磁波的传播速度与光速相等,在自由空间中,为c=3×108m/s。

电磁波的行进还伴随着功率的输送。

电磁场是物质的特殊形式,它具有一般物质的主要属性,如质量、能量、动量等。

客观上永远存在着与观察条件无关的统一的电磁场,把它分成电场与磁场两部分是相对的,是与试验条件有关的。

球面波、柱面波与平面波对于随时间作正弦变化的电磁波,按照其电场强度E与磁场强度H的等相面(即波前面)为球面、柱面或平面的不同情况,电磁波又有球面波、柱面波与平面波之分。

横电磁波、横电波与横磁波其电场与磁场都在垂直于传播方向的平面上的电磁波,称为横电磁波,简称TEM波。

在垂直于波的传播方向平面上其含电场的电磁波称为横电波,简称TE波。

在垂直于波的传播方向的平面上只台磁场的电磁波称为横磁波,简称TM波。

电磁波谱按正弦电磁波在自由空间中的波长λ或频率f(λf=c=3×108m/s)的顺序排列而成的表称为电磁波频谱。

为了方便,常把波谱分成频段或波段,如表所示。

300GHz以上,便依次进入远红外、可见光、x射线和γ射线了表2.2为电磁波频谱表,图2.3为电磁波频谱。

表2.1电磁波频谱表

频段(波段)名称及范围

波段名称

频段名称

波段范围

频率范围

超长波

甚低频(VLF)

105~104m

3~30kHz

长波

低频(LF)

104~103m

30~300kHz

中波

中频(MF)

103~102m

300~3000kHz

短波

高频(HF)

102~10m

3~30MHz

超短波

甚高频(VHF)

10~1m

30~300MHz

微波

特高频(UHF)

超高频(SHF)

极高频(EHF)

超极高频

100~10cm

10~1cm

10~1mm

<1mm

300~3000MHz

3~30GHz

30~300GHz

>300GHz

 

 

 

图2.2电磁波频谱

第三章电磁屏蔽

3.1电磁屏蔽的基本原理

当电磁场在穿越一种介质的时候,在介质表面的部分能量就会被反射掉,另外的能量会在介质内部被消耗。

所以真正透过的电磁能量会有大量的衰减。

因此介质层就形成了对电磁场的屏蔽,通常,屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能SE(ShieldingEffectiveness,dB)表示,表达式写作:

SE=20lg(E0/E)(3-1)

其中E0是无屏蔽材料时改点的磁场强度,E是有屏蔽体之后这个点的磁场强度。

SE<30dB是差;30~60dB为中等,可用于一般工业或者商业用电子设备;60~90dB是良好,可以在航空航天以及军用一起设备的屏蔽;90dB以上为优,用于要求苛刻的高精度.高敏感度产品。

根据使用需要,对于大多数电子产品的屏蔽材料,在30~1000MHz频率范围内,其SE至少达到35dB以上,放认为是有效屏蔽。

3.2电磁屏蔽的作用机理

S.A.Schelkunoff电磁屏蔽理论认为,电磁波传播到屏蔽材料表面的时,通常有3种不同机理进行衰减:

(1)未被反射而进入屏蔽体的吸收损耗

(2)在入射表面的反射损耗

(3)在屏蔽体内部的多重反射损耗。

用公示可表示为:

SE=A+R+B.如图3.1电磁场的屏蔽机理。

吸收损耗A=1.314t(fμr·σr)½(dB);R为电磁波的单词反射衰减,R=168-10lg(fμrσr)(dB)(远场平面波);B为电磁波在屏蔽材料内部的多重反射损耗,B=20lg(1-e-2t/δ)。

其中μr为材料相对铜的磁导率;σr为材料相对于铜的电导率;f为电磁波的频率;t为材料厚度;δ为趋肤深度δ=(πμδf)-1/2。

图3.1电磁场的屏蔽机理

(1)吸收损耗:

吸收损耗是导体材料中的电偶极子或磁偶极子鱼电磁场作用的结果。

由于吸收损耗A发生在屏蔽体内,它与波的类型(电场波或磁场波)无关,只与屏蔽层的厚度、频率、导电率以及导磁率有关。

从式子中可以看出t、f、μr·σr值越大,A值越大。

所以多层材料叠加可以减小磁畴壁增加磁导率,因此材料越厚A值也就越大。

(2)反射损耗:

反射损耗是由于空间阻抗和屏蔽层的固有阻抗之间不匹配而引起的,是导体材料中的带电粒子(自由电子或空穴)与电磁场的互相作用的结果。

其大小与μr/σr大小有关,具有越高电导率或越低电导率的材料,反射损耗越大,所以,金、银、铜等金属都是电磁波的良反射体。

反射损耗不仅与材料的表面阻抗有关,也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离(D)有关。

(3)多重反射消耗:

由于透射波通过内部衰减后,又碰到屏蔽层的另一侧,在这个侧面上又进行反射和透射,反射波再次通过内部,如此进行多次的反复反射,使能量迅速衰减。

对于高频,当t/δ或者A很大时,多重反射消耗趋于0可以忽略不计:

而对于低频由于t/δ或者A很小,应考虑多重反射。

通常对于A>10dB时,多重反射损耗可以忽略。

由于电子设备的高精密发展,要求反射回来的电磁波应尽可能的少,以免影响设备的正常工作,因此展开高吸收第反射的电磁屏蔽材料是当前研究的重点;可是很难找到一种单一的材料,同时满足μr·σr乘积大μr/σr比值小,因此高吸收低反射的电磁屏蔽材料的研究成了电磁屏蔽材料界的难点。

3.3电磁屏蔽的种类

电磁屏蔽通常分为三类:

静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。

这三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去,原理都是利用屏蔽壳上由外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。

但是由于所要屏蔽的场的特性不同,因此对屏蔽壳的要求和屏蔽效果也就很不相同。

1、静电屏蔽

静电屏蔽是为了防止外界的静电场进入特定区域。

静电屏蔽的原理是:

通过外界静电场的作用,使导体表面电荷重新分布,直到导体内部总场强都为0才停止。

静磁屏蔽的特点在于若是仅考虑静电场的屏蔽,封闭导体的屏蔽作用是完全的(即内部场强可以等于0),对屏蔽壳的厚度和导电率无要求(即厚屏蔽壳与薄屏蔽壳之间,效果无差别;高导电率金属和低导电率技术,效果也相同)。

但是把低频交流电场的屏蔽包含在静电屏蔽中时,还是希望屏蔽壳有较高的导电率。

2、静磁屏蔽

静磁屏蔽是为了防止外界的静磁场和低频电流的磁场进入特定区域,此时就需要用磁性介质作外壳。

静磁屏蔽的原理是:

通过外界磁场,使磁性介质外壳受到感应,发生磁化,使得合成后的总磁场,在磁性介质中明显加强,而在其周围就明显地减弱(换句话说就是大部分磁感线从磁性介质中穿过),特别是封闭外壳的内部,磁场的减弱更明显。

理论上,静磁屏蔽的作用是不完全的,即使是封闭外壳,其内部磁场也不可能完全为零。

外壳的厚度以及磁导率对屏蔽效果有着显著的影响;外壳的厚度与磁导率成正比,越厚屏蔽效果越好。

如图3.2高导磁率材料提供了磁旁路所示。

由于屏蔽材料的导磁率很高,因此为磁场提供了一条磁阻很低的通路,因此空间的磁场会集中在屏蔽材料中,从而使敏感器件免受磁场干扰。

 

图3-2高导磁率材料提供了磁旁路

3、高频电磁场屏蔽

高频电磁场屏蔽是为了防止外界的高频电磁场进入特定区域,由于电磁场的变化频率很高,场中导体不再处于静电平衡状态,因而必须用电磁波在导体里的“贯穿深度”来说明屏蔽的原理:

当高频电磁波射向并进入表面后,会在导体中感应出一个高频交变电流,这个电流会激发一个新的电磁波,新电磁波在导体内部与入射的电磁波相位相反,同时导体内电流的产生还导致入射波场能的消耗,结果致使导体内部的总电磁场基本上随深度呈指数的衰减,可以用“贯穿深度”

来表示衰减的程度。

对于良导体,“贯穿深度”与入射电磁波的频率。

电导率及磁导率都有着关联:

频率变高,磁导率变大,电导率变大,“贯穿深度”变小。

例如铝,铜等金属就用作高频电磁场屏蔽的材料。

如图3.3铝制屏蔽体,它就是铝制的屏蔽体。

 

图3.3铝制屏蔽体

第四章电磁屏蔽材料的分类

4.1表面导电型电磁屏蔽材料

利用导电涂料喷涂,金属熔融喷射。

磁控溅射、电镀、化学镀或贴金属箔等表面获得很薄的金属层,利用金属层的高电导率,高磁导率进行电磁屏蔽。

因其屏蔽场合的不同,分为铁系、铜、镍、碳系屏蔽材料。

铁磁材料适用于频率小于100KHz的磁场屏蔽。

研究发现:

铁粉质量含量在20%-30%时,体积电阻率最低值为105Ωcm;在100MHz-1GHz低频区域,复合材料最大电磁屏蔽效能达到40dB。

铜、镍、碳系因其本身高电导率,用来屏蔽静电场和中高频电磁场;铜的导电率能仅次于银,且铜价格低廉。

理论上铜是理想的导电材料,但是铜粉易氧化,附着其表面的氧化铜,导致导电率下降。

采用铜合金可以使导电率更好。

镍系的导电涂料,具有抗氧化能力强,吸收和反射能力强,且价格适中的特点,因而成为当前主流的电磁屏蔽涂料。

碳系导电涂料通常以炭黑作分散相制成,优点是价格便宜,化学稳定性号,相对密度小、分散性好。

4.2粉末填充型复合材料

粉末填充型复合材料将电绝缘性能较好的合成树脂和导电性能粉末,通过混炼造粒,再采用注射、挤压压塑成型等方法制得。

导电填料可分为金属类、碳素类、金属氧化物类、无机盐类、导电高分子类及复合型导电填料等,状态多为粉末,有各种形状,填充型材料具有添加量高分散不均。

加工困难等缺陷。

但是因为其成本低,成型简单,容易加工成各类造型等优势成为电磁屏蔽材料研发的一个重要方向。

4.3导电织物

导电织物由于有有较好的导电性、质量较轻、使用方便等优点从而变成近年研究的热点。

现在大多采用纱线和金属纤维混编、化学镀、真空蒸镀和磁控溅射等工艺。

纱线和金属纤维混编工艺,简单可行,其中。

不锈钢纤维混纺织物以其在可纺织、使用性、和经济性的优越性,成为如今世界上使用最范围广的高效屏蔽织物。

化学镀是通过氧化还原反应在织物的表面镀上金属氧化层,利用金属氧化层实现对电磁波的反射。

真空蒸镀是将金属或其合金在高真空下加热蒸发进入气相状态,当接触温度较低的织物表面时沉积形成屏蔽薄膜。

磁控溅射镀成膜速率高,膜的粘附性好,膜层分布均匀,便于自动化,但是加工成本高。

4.4其他

透气性材料都具有质量轻。

体积小。

透气散热性好等优点,但孔缝引起的电磁泄漏,屏蔽效能差于金属板材。

主要包括金属网,波导窗,泡沫金属等。

如图4.1波导窗

 

图4.1波导窗

非晶态合金因为具有高强度、高硬度、耐腐蚀等特点,成为电磁屏蔽材料领域的一个新的研究方向。

近年来,在对于Co-Ni-Fe-B-Si和Ni-P系列的研究,在高精密仪器、变压器等的电磁屏蔽的应用上,取得了非常大的成果。

高温超导材料主要以Bi、Y系列为主,通常用于精密仪器,比如核磁共振、磁悬浮列车、生物监测等电磁屏蔽。

4.5总结

现如今各国已经越来越重视电磁屏蔽材料的研发,就现如今的研究状态来看,电磁屏蔽材料追求低成本、污染小、质量轻、屏蔽频带宽、非晶化、纳米化的复合型材料发展。

第五章生活中电子设备的电磁屏蔽

5.1电子设备电磁屏蔽的设计要求

电子设备大多数是由骨架、面板、盖板等组成,除焊接的部分以外,其他连接若可拆都应该导电接触,孔洞、缝隙的设计应全部满足屏蔽效能的指标要求。

一类屏蔽:

屏蔽效能>40~60dB

二类屏蔽:

屏蔽效能>30~40dB

对于屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽其设计要求不同。

5.2屏蔽效能的影响因素

影响屏蔽效能的因素有2个:

1、整个屏蔽体表面必须是导电连续的,孔,洞缝隙对电磁屏蔽都能产生较大的影响。

2、不能有导体直接穿过屏蔽体

这里主要分析孔洞,缝隙的问题

5.2.1缝隙问题

有许多导电不连续的点分布在屏蔽体上,最主要的是由于不同部分的拼接形成的不导电缝隙,电磁泄漏就是由这些不导电缝隙产生的。

其中一种解决办法就是将弹性导电材料填充在缝隙处,消除不导电点。

弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。

并不是所有的缝隙都要采用电磁密封衬垫来放泄漏,只有当干扰频率超过10MHz时,才考虑使用电磁密封衬垫。

当知道屏蔽罩内电磁波辐射频率,就可以计算屏蔽罩所允许的最大缝隙。

根据空隙直线尺寸原则,缝隙长度应当小于工作波长的十五分之一。

事实上,当缝隙长度大于波长的二十分之一时,有可能形成缝隙天线。

5.2.2孔洞问题

电子设备机箱上常装有各式各样的显示器、开关、电连接器、保险丝,因而就要在面板上将与之对应的安装孔加工出来;为了增加机箱的散热效果,机箱上需要有侧孔板、抽气扇进风孔、排气扇排风孔等。

开孔的形状和周长都必须符合要求。

机箱内部的电磁波会在机箱表面形成感应电流,当电力通过孔时,会以辐射的方式发射能量,这个辐射能量的大小和孔的形状以及周长有关。

相同面积的孔,圆的周长最小。

5.3电子设备应采用的屏蔽措施

根据设备的工作频率,工作环境,设备结构形式,加工成本等综合因素考虑,选择经济适用且能满足屏蔽要求的措施。

可采用的屏蔽措施如下;

①屏蔽体材料:

高频电子设备选用铝铜等良导体。

低频电子设备选用钢、电子软铁、硅钢片等电磁性材料。

②缝隙:

对于没有密封要求的机箱、机箱侧板、盖板等与箱体搭接缝隙都要安装铍铜簧片;有密封要求的机箱,缝隙处采用导电密封衬垫进行密封。

③连接器:

将电磁屏蔽密封衬垫安装在连接器部位。

④进出风口:

可采用蜂窝板或者蒙乃尔斯屏蔽板。

⑤连接线:

连接线布置接近地线和底板布置,应远离缝隙和孔洞,地线和信号线分开排布。

屏蔽机箱上绝对不允许有导线直接穿过。

当导线必须穿过机箱时,应该对导线进行适当的屏蔽,在线上增加一个磁环来减少电磁辐射泄露或者设计成双绞线。

⑥电源开关、键盘、表头:

增加金属屏蔽罩

⑦显示器:

采用屏蔽玻璃

⑧电源滤波器:

在外壳上直接固定适用高频性能良好的滤波器,滤波器输入部分缆线尽可能的短,并用金属盒体对输入端缆线进行屏蔽。

并以最低阻抗连接滤波器外壳和开关电源外壳。

⑨器件:

布置器件时需按照信号流向布置,使接线最短。

让辐射源到开孔口的举例尽量远。

⑩接地:

工作电路在频率在1MHz以下采用单点接地;频率在1MHz-10MHz时最长接地线小于等于波长的二十分之一,采用单点接地,否则采用多点接地;频率在10MHz以上时,采用多点接地。

5.4电子设备电磁屏蔽设计实例

本设备采用铝制机箱,由骨架、前后面板、侧板、盖板等部分构成。

前面板采用开门方式,并安装电源开关,液晶显示器和键盘,后面安装电连接器。

保险丝等,设备工作中心频率115MHz。

在机箱没有安装铍铜簧片、密封衬垫、屏蔽玻璃等屏蔽材料时,仅能通过电磁兼容CE102、CS201、CS114试验,要通过电磁兼容5项试验,需对机箱进行屏蔽设计改进。

设备的电磁兼容性测试项目见表5.1电磁兼容性测试项目。

电磁发射和敏感度要求符合GJB15A规定的陆军地面的极限值。

表5.1电磁兼容性测试项目

测试项目

名称

CE102

10KHz~10MHz电源线传导发射

CS101

25Hz-50KHz电源线传导敏感度

CS114

10KHz-400MHz电缆束注入传导敏感度

RE102

10KHz-18GHzz电场辐射发射

RS103

10KHz+40GHz电场辐射敏感度(测试频段30MHz-18GHz)

5.4.1机箱材料的选择

设备工作中心频率115MHz,在高频电磁干扰情况下,电磁屏蔽选用的壳体材料应该是铝或者铜这类高导电率的材料,再结合重量的要求,我们选用铝板及铝型材作为屏蔽材料。

厚度越大的金属板,屏蔽效果越好,考虑到

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