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《非完全密封金屬板電磁屏蔽方法分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、上海海事大學(xué)院系文理學(xué)院專業(yè)年級電磁場2014級學(xué)生姓名李標學(xué)號201431010019二○一五年一月非完全密封金屬板電磁屏蔽方法分析摘要：本文首先簡要介紹了日常生活中的電子設(shè)備存在縫隙和孔隙的情況，然后以一一塊開縫金屬板為例估算電磁泄漏，計算了非完全密封金屬板的電磁屏蔽效能S，最后介紹了減小或避免非完全密封金屬板電磁泄漏的有效方法。關(guān)鍵字：縫隙電磁泄漏屏蔽效能金屬板1引言電子設(shè)備工作時，常常會受到各種電磁干擾(Electromagneticinterference)，包括自身的干擾和來自其它設(shè)備的干擾，同時也會對其它
2、設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。電磁干擾若超過了設(shè)備的允許值，就會影響設(shè)備的正常工作。為了保證電子設(shè)備的正常工作，在進行電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮電磁屏蔽。屏蔽有兩個目的，其一是限制內(nèi)部輻射區(qū)域電磁能量的泄漏，其二是防止外部的輻射進入自身區(qū)域。若設(shè)備外部箱體設(shè)計成完全密封的導(dǎo)電殼體，可以較好地實現(xiàn)上述兩個屏蔽目的。但實際上設(shè)備不可能設(shè)計成完全密封的殼體，必然存在著縫隙和孔隙，如板間接縫、開關(guān)孔、線纜孔、散熱孔、儀表以及機械接頭等很多縫隙和孔隙，這些縫隙和孔隙導(dǎo)致了屏蔽體電流的局部不連續(xù)，是使屏蔽效能降低的主要原因。因此做好機箱的電
3、磁屏蔽是解決電子設(shè)備電磁兼容問題的一個必不可少的環(huán)節(jié)，本文主要通過計算分析如何減小非完全密封金屬板的電磁泄漏問題。2非完全密封金屬板的電磁泄漏盡管無縫金屬板具有很高的電磁屏蔽效能，但實際的屏蔽機柜往往由于因某些需要--如板間接縫、開關(guān)孔、線纜孔、散熱孔、儀表以及機械接頭等，使屏蔽機柜帶有縫隙(孔隙)。從而形成經(jīng)縫隙(孔隙)的電磁泄漏，這樣，非完全密封的電磁泄漏就會降低總的屏蔽效能。為了滿足電磁兼容性要求，往往采用銅或鋁高導(dǎo)電性材料做成金屬板，將需保護的范圍完全屏蔽起來，使內(nèi)外兩個范圍相互不受影響，這就是屏蔽機柜。下面為
4、某系統(tǒng)屏蔽機柜結(jié)構(gòu)示意圖：在電子設(shè)備上容易形成縫隙(孔隙)的部位主要是蓋板和大殼體的接合處以及指示燈、鍵盤及按鈕等部位，如果屏蔽機柜設(shè)計不合理，各接觸表面沒有磨平，這樣就會存在較多的縫隙(孑L隙)。在電磁試驗中用近場探頭檢測電子設(shè)備蓋板和殼體間及其它存在縫隙(孔隙)等部位，如果發(fā)現(xiàn)泄漏處，采用貼附銅箔帶可大體阻止住縫隙的泄漏，但需要注意的是，一處泄漏修好，原來未泄漏部分可能又會出現(xiàn)新的泄漏。因此當修好一處泄漏時，還必須再次用檢漏器檢測一次。我們用一塊有縫隙的金屬板作為例子來估算電磁泄漏，如下圖所示：通過金屬板縫隙泄漏的
5、磁場為：式中H0、Hg一分別為金屬板前、后側(cè)面的磁場強度；t--金屬板的厚度(cm)；g--金屬板縫隙間距(cm)，縫隙長度則假定為無限長。由式可知，縫隙深而窄(即t大而g小)，電磁泄漏就??；在縫隙尺寸一定的情況下，頻率越高，縫隙泄漏的影響就越大。因此，被屏蔽的場頻越高，就越需要注意減小屏蔽體的縫隙。通過縫隙的衰減量Sg為：由式可知，當g=t時,sg=27dB，即當屏蔽殼體上的縫隙間距等于屏蔽殼體的厚度時，通過縫隙的衰減量約為27dB。3非完全密封金屬板的電磁屏蔽效能計算電磁場穿越過金屬板或殼體大體有以下兩個途徑。即穿
6、越過屏蔽殼體的傳輸和穿越過殼體上的孔隙的傳輸。這兩個傳輸途徑實際上是互不相關(guān)的，因此在計算屏蔽效能時可以分成兩部分進行：(1)假定屏蔽殼體是理想密封的金屬板，即在無縫屏蔽殼體情況下，計算金屬板的傳輸系數(shù)Tt。通過計算，選擇屏蔽殼體的材料及厚度。(2)假定屏蔽殼體是理想的導(dǎo)電金屬板，即在電磁場只能穿越過屏蔽殼體的孔隙的情況下，計算孔隙的傳輸系數(shù)Th。通過計算，確定屏蔽殼體的結(jié)構(gòu)。設(shè)穿越過殼體和穿越過孔隙的電磁矢量在空間同向而且相位相同，因此有孔隙金屬板總的傳輸系數(shù)T為：總的屏蔽效能--衰減量由式可知，對于有孑L隙的金屬板
7、來說，即使選擇的屏蔽材料有良好的屏蔽性能，如果屏蔽結(jié)構(gòu)處理不當，孔隙很大，通過孔隙的傳輸系數(shù)很大，則總的屏蔽效果仍然是很低的。因而實際屏蔽效果決定于縫隙和孔隙所引起的泄漏，而不是決定于材料本身的屏蔽性能。孔隙的泄漏與孔隙的直線尺寸、孑L的數(shù)量以及波長有密切關(guān)系。隨著頻率增高，孔隙泄漏嚴重。如高頻下的屏蔽，在孔隙周圍有電流流過，這時的屏蔽已起了天線作用，直接降低了屏蔽效果，因此頻率越高越應(yīng)引起注意。在相同的孔隙面積情況下，縫隙比孔隙的泄漏嚴重。當縫隙長度接近工作波長時，就成為電磁波輻射器，這時屏蔽效果將大大降低。因此屏蔽
8、機柜應(yīng)盡可能不開或少開孔隙。如果萬不得已一定要設(shè)孔隙時，則對于圓孔或矩形孔，要求其直線尺寸(圓孔直徑或矩形孔對角線)小于λ/5，其中λ入為最小工作波長；對于縫隙，要求其直線尺寸(縫隙長度)小于λ/10。帶孔的金屬板、罩、及金屬網(wǎng)對超高頻以上的頻率基本上已沒有屏蔽效能。所以超高頻以上頻率需采用截止波導(dǎo)管(似高通濾波器)來屏蔽。4減小
