电磁屏蔽在机壳箱体设计中的应用
机箱的屏蔽设计
机箱的屏蔽设计* 机箱在设计阶段就要考虑屏蔽问题,当然如果机箱内部的印刷板及布线设计得合理的话,无论从干扰或者抗干扰的任意一个角度来看,都能降低对机箱的屏蔽要求。
* 但是单就机箱的屏蔽设计来说,机箱本身导电结构的连续性是最重要的。
影响机箱导电连续性的主要因素有接缝的不平整,接缝表面的污染以及带有油漆等装饰性绝缘材料等;此外,机箱表面所必要的孔缝(供操作、显示、输入输出电缆及通风等)也是影响机箱屏蔽性能的重要因素。
这些导电结构上的不连续给电磁波的通过提供机会,因此屏蔽设计的要点也就是为杜绝或限制电磁波的通过提供必要的知识与手段。
* 设计经验告诉我们,机箱屏蔽性能好坏取决于孔缝尺寸与通过孔缝的电磁波波长。
一般认为孔缝尺寸大于λ/2时,电磁波便能豪无衰减地通过孔缝(基于这一关系,将对应孔缝尺寸为λ/2的电磁波的波长称为截止波长,相应的频率称为截止频率)。
随着孔缝尺寸的减小,孔缝对电磁波的衰减作用逐渐显现出来。
* 当孔缝尺寸小于波长的1/2后,电磁波的衰减可表示为:A=20lgλ/2d 式中d是孔缝尺寸,而且孔缝尺寸d大于机箱材料的厚度t 。
* 其次,机箱的屏蔽效能还与产生电磁噪声源的距离有关。
当噪声源与箱体的距离小于最大孔缝尺寸时,屏蔽效能将要降低。
在这种情况下的电磁波截止频率表示为fc=(c/2d). (r/d)式中c为电磁波的传播速度;r为电磁噪声源与孔缝间的距离。
* 最后,机箱的屏蔽效能还和孔缝的数目有关。
孔缝数目越多,则机箱的屏蔽效能越差;相邻的孔缝间距越小,则机箱的屏蔽效能也越差。
但如果机箱上的孔缝尺寸都相同,而且孔缝的间距至少为电磁波的半波长时,则由孔缝间互耦所导致的屏蔽量减少可以忽略不计。
然而孔缝间距离很近时,屏蔽效能的降低就不可避免,其值正比于尺寸相同孔缝总数的开方A=20lgλ/2d -- 20lg n1/2在实用中,一般的工业产品要避免开大于λ/20的孔缝,对工作在微波环境中的产品要避免开大于λ/50的孔缝。
VPX机箱的电磁防护设计及测试整改
552020年第6期 安全与电磁兼容引言电磁兼容指设备既不产生过大的电磁干扰,影响其它设备的正常运行,又有一定的承受其它设备干扰的能力,能在一定的电磁环境中正常工作。
产品的电磁兼容性包括电磁发射、电磁敏感度两方面。
设备的电磁兼容设计与功能设计同样重要,要满足设备的电磁兼容性要求,如军用设备的GJB 151B-2013,信息技术设备的GB 4943-2001和GJB/Z 25-91等[1-2]。
研究电磁兼容问题,必须从电磁兼容的三要素,干扰源、耦合通道、敏感源着手[3]。
又必须站在系统的角度,全面分析电磁兼容问题。
系统中的设备既是干扰源又是敏感源,设备的结构件本身并不存在电磁兼容问题,但是结构件的屏蔽功能可以防止电磁波传入其内部空间[4],有助于提高产品的电磁兼容性能;未良好接地的结构件可能成为发射天线,从而降低产品的电磁兼容性能。
机箱结构的电磁兼容设计,就是从切断干扰信号的传播路径出发,采用屏蔽、接地技术,提高产品的电磁防护性能。
1 机箱结构VPX 机箱(以下简称机箱)是基于高速串行总线的新一代总线标准的机箱,主要应用于服务器、加固计算机等。
具有高速数据采集、实时信号处理及宽频带大容量存储功能,并具有体积坚固、抗干扰、耐震动的特点。
采用19英寸标准VPX(VITA46)机箱,其结构示意图如图1。
机箱总高度为4U,内部前部含有16个3U 标准模块插槽,后部含有14个3U 后插标准模块插槽,3U 标准模块插槽间距为5HP,即25.4 mm。
机箱采用风机风冷散热,进风口位于面板下方及左、右侧板的前部下方。
出风口位于后面板上方。
前面摘要介绍了VPX 机箱的结构型式,详细阐述了机箱外壳拼接、可视窗及活动门、散热进出风口、接地与搭接的设计思想、实现方法。
给出了波导通风窗截止频率、屏蔽效能的计算公式,指出采用簧片或导电橡胶条、屏蔽玻璃、波导窗等措施,可有效提高VPX 机箱的屏蔽效能及电磁防护水平。
通过改进可视窗屏蔽玻璃的安装方式和机箱多点接地,解决了VPX 机箱样机RE102项目测试超标、CS112项目测试中的短暂黑屏问题,样机完全满足GJB 151B-2013电磁兼容的相关要求。
屏蔽壳体设计方案
屏蔽壳体设计方案屏蔽壳体设计方案屏蔽壳体是一种能够隔绝电磁干扰,保护电子设备的外部金属外壳。
在现代电子设备中,由于信号频率越来越高,电磁干扰也越来越严重,因此屏蔽壳体的设计非常重要。
本文将为您介绍一种屏蔽壳体设计方案。
设计方案:1. 材料选择:选择高导电性能的材料作为屏蔽壳体的材料,如铝、铜等。
这样可以提高屏蔽壳体的电磁屏蔽效果,并且减少信号的反射。
2. 结构设计:采用分区结构设计,将屏蔽壳体分为多个区域,每个区域负责屏蔽一个特定的频段。
这样可以有效地降低信号交叉干扰,提高整体的屏蔽效果。
3. 电磁波吸收材料:在屏蔽壳体内部覆盖电磁波吸收材料,可以有效地吸收和消散电磁波。
这样可以进一步提高屏蔽效果,避免信号的反射和漏泄。
4. 连接件设计:选择高质量的连接件,确保连接的可靠性和稳定性。
连接件应具有良好的导电性能,以保证信号的传递和屏蔽壳体的整体性能。
5. 散热设计:屏蔽壳体内部通常会产生大量的热量,因此需要合理设计散热结构,确保设备的正常工作温度。
可以在壳体上预留散热孔或安装散热片等。
6. 外形设计:屏蔽壳体的外形设计应该符合产品的整体风格和美观性,同时要满足设备的尺寸和重量要求。
可以根据需要进行个性化设计,如特殊形状、刻字等。
7. 安全性设计:屏蔽壳体应具有良好的抗冲击、防水、防尘等性能,以保证设备的安全运行和使用寿命。
总结:屏蔽壳体的设计方案涉及多个方面,包括材料选择、结构设计、连接件、散热设计、外形设计和安全性等。
通过合理的设计和选择,可以提高屏蔽壳体的电磁屏蔽效果,保护电子设备免受电磁干扰的影响,确保设备的正常工作。
机箱的电磁屏蔽设计及散热结构优化
机箱的电磁屏蔽设计及散热结构优化机箱是电子设备的外壳,既可以保护内部电子元件,也可以通过散热结构来保持设备的温度稳定。
然而,随着电子设备的发展,电磁干扰和散热问题也日益凸显。
因此,在设计机箱时,电磁屏蔽和散热结构的优化变得至关重要。
本文将讨论机箱的电磁屏蔽设计和散热结构优化的相关问题。
第一节:电磁屏蔽设计电磁屏蔽是指通过阻碍电磁波传播路径,使其不会影响到设备内部电子元件的正常工作。
在机箱中,电磁屏蔽设计可以从以下几个方面进行考虑。
1. 金属外壳设计机箱的外壳通常采用金属材料制成,如钢板或铝合金等。
这些金属材料具有良好的导电性能,可以有效地屏蔽电磁干扰。
为了提高屏蔽效果,机箱的外壳应该是一个封闭的结构,以减少电磁波的泄漏。
2. 接地设计接地是电磁屏蔽设计中的重要环节。
通过良好的接地设计,可以将电磁波导入地面,减少对设备内部的干扰。
在机箱设计中,应该确保各个部件的接地良好,同时也要注意接地线的连通性。
3. 电磁泄漏的控制在电子设备工作时,会不可避免地产生一定的电磁波。
为了控制电磁泄漏,可以采用屏蔽罩、金属网等方式。
这些电磁泄漏控制装置可以有效地吸收或反射电磁波,从而降低对其他设备的干扰。
第二节:散热结构优化散热是机箱设计中不可忽视的一个问题,特别是在高性能电子设备中。
良好的散热结构可以保持设备的温度在安全范围内,避免因高温导致设备性能下降或损坏。
1. 散热器设计散热器是机箱中常用的散热结构之一。
通过增加散热器的散热面积和风道设计,可以提高散热效果。
同时,选择高导热性能的材料,如铜或铝,也能够加快热量的传导。
2. 风扇布局机箱内部通常会配置风扇来增加空气流动,从而增强散热效果。
在风扇布局上,应该考虑到设备内部的热点位置,合理安排风扇的位置和数量,以达到最佳的散热效果。
3. 散热材料选择机箱内部还可以采用散热材料来帮助散热,如散热胶或散热硅脂等。
这些材料具有良好的导热性能,可以提高散热效果。
第三节:电磁屏蔽设计与散热结构优化的综合考虑在机箱的设计过程中,电磁屏蔽设计和散热结构优化往往是相互关联的。
机箱结构设计
机箱EMC结构设计【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。
本文依据EMC的基本原理,综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。
【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。
这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰[1]。
在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。
如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。
因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。
2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。
2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。
常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。
电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。
屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。
2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。
2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。
根据不同的电路可用不同的接地方法。
通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。
整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。
由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。
一般常用的方法是:将模拟电路、数字电路、机壳分开,各自独立接地,避免相互间的干扰,最后三地合一接入大地,这种方式较好地抑制了电磁噪声,减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。
基于泡沫金属材料电磁屏蔽性能的电脑机箱设计
G KL 基于泡沫金属材料电磁屏蔽性能的电脑机箱设计随着科学技术和电子工业的发展,各种电子仪器设备的应用也日益增多,由此而产生的电磁辐射也日益强烈。
一方面,这种电磁波对周围的电子仪器造成干扰,使它们的工作程序发生紊乱,产生错误动作;另一方面,电磁波向外泄漏,使计算机安全成为严重的社会问题。
有资料表明,在1公里距离内,计算机显示终端的电磁波可以被窃听并复原其信息,造成失密。
如不能予以解决,就会造成不可估量的损失。
为防止电磁波辐射造成的干扰与泄漏,必须采取有效的技术措施抑制电磁辐射,采用电磁屏蔽材料是主要的解决办法之一。
由于电脑在工作时,需要透气散热,对通风窗进行电磁屏蔽时就只能采用金属网和蜂窝状材料截止波导。
但由于金属网的屏蔽效果较低,对一些精密仪器设备来说,就不能满足要求。
而蜂窝状截止波导的电磁屏蔽效果虽然很好,但其体积较大,不便安装于电脑中。
为满足电脑的电磁屏蔽性能高和透气散热好的要求,可以使用泡沫金属电磁屏蔽材料。
泡沫金属具有很好的电磁屏蔽性能,其屏蔽作用远远高于目前普遍应用的导电性涂。
因为泡沫金属材料结构上的特点使之具有良好的反射和吸收电磁波的能力。
辐射源产生电场和磁场交互变化,能量以波动形式由近向远传播,形成电磁波。
屏蔽体对于电磁波的衰减有三种不同机理: 在空气中传播的电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气金属交界面的阻抗不连续,对入射波产生反射作用。
这种反射并不要求屏蔽材料必须有一定的厚度,而只要求阻抗不连续; 未被表面反射而进入屏蔽体内的能量,在体内向前传播时为屏蔽材料所衰减(吸收); 在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量,传到材料的另一表面时,遇到另一个金属一空气阻抗不连续界面而再次产生反射,并重新折回屏蔽体内。
这种反射在两交界面间可能重复多次。
而当电磁波射到泡沫金属的空隙内部时,将在空洞中发生多次反射,这也增大了多次反射损耗。
有报道指出,泡沫铝在 14kHz ~10MHz 电磁波范围内,其屏蔽效能在 77dB 以上,在 10~500MHz 范围内,则在 90dB 以上。
电磁屏蔽机柜有什么用途
电磁屏蔽机柜有什么用途电磁屏蔽机柜是一种用于保护电子设备免受电磁干扰的设备。
在现代社会,无线电频谱日益拥挤,各种电子设备的数量和种类不断增加,导致电磁辐射和干扰问题日益严重,特别是对于需要高精度、高可靠性的设备来说,电磁干扰可能会导致设备性能严重下降甚至失效。
因此,电磁屏蔽机柜的出现具有重要的意义。
以下通过详细阐述电磁屏蔽机柜的主要用途来回答这个问题。
首先,电磁屏蔽机柜用于保护敏感的电子设备免受外界的电磁辐射和干扰。
在现代信息时代,各种无线电和电磁波在空气中传播,形成了一个复杂而繁杂的电磁环境。
在这种环境下,很多电子设备容易受到来自电视、无线电、雷达、通信设备等其他设备的电磁干扰,导致设备工作不稳定,性能下降。
为了保证设备的正常运行和高精度的工作,需要将敏感的电子设备放在电磁屏蔽机柜中,通过屏蔽外界的电磁辐射和干扰,保证设备的安全稳定运行。
其次,电磁屏蔽机柜用于保护设备免受电磁波的泄漏。
许多设备在工作过程中会产生电磁波,如果这些电磁波泄漏到周围环境中,可能会对其他设备造成干扰,影响工作效果。
此外,一些保密性较高的设备,如军事设备、安防设备等,如果电磁波泄漏到外界,可能会被他人利用或窃听,造成严重的安全隐患。
因此,通过将设备放置在电磁屏蔽机柜中,可以有效地避免电磁波的泄漏,保护设备的安全性和保密性。
第三,电磁屏蔽机柜用于提高设备的抗干扰能力。
随着无线电频谱的越来越拥挤,各种电子设备的数量和种类不断增加,电磁干扰问题日益突出。
为了使设备具有良好的抗干扰能力,需要进行电磁兼容设计和抗干扰措施。
电磁屏蔽机柜可以提供一个良好的屏蔽环境,将设备与外界的电磁干扰隔离开来,从而提高设备的抗干扰能力,确保设备正常工作。
第四,电磁屏蔽机柜还用于保护设备免受电磁辐射对人体健康的影响。
在现代社会,人们长时间暴露在电磁辐射环境中,可能产生一些不利于健康的影响。
特别是对于一些敏感人群,如孕妇、儿童、老人等,更容易受到电磁辐射的影响。
电磁屏蔽在电子机箱设计中的应用
第 8期
甘肃科 技
Ga n s u S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
V0 l _ 31 No . 8
2 01 5年 4月
Ap t .2 0 1 5
电磁屏蔽在 电子机箱设计 中的应用
程 华
( 中 国 电子 科 技 集 团公 司 第 四十 一 研 究 所 , 山东 青 岛 2 6 6 5 5 5 ) 摘 要 : 电 磁 屏 蔽 是 电 子 设备 抗 干 扰 的关 键 , 机 箱 电 磁 屏 蔽 效 能 的 好坏 直接 影 响 电子 设 备 的 电磁 兼 容 性 能 。本 文 针 对 机 箱 上 容 易 出现 的 电磁 汇 漏 进 行 了分 析 , 给出了 相 应 的 电磁 屏 蔽 措 施 和 设 计 方 法 , 有 效 提 高 了机 箱 的 屏 蔽 效 能 。
接 宽度 . 主要 取 决 于屏 蔽体 的壁 厚 . 若 在 连 接 处 采
导体 屏 蔽设 计 等几 方面 考虑
1 . 1 缝 隙 屏 蔽 设 计
用 折弯 、 拉伸 等 处 理办 法 . 不 但 增加 接 触 面 积 . 便 于
紧固 , 而且 增 加 了缝 隙深度 , 使 吸收 损耗 增加 , 从 而 提 高总 的屏蔽 效 能 。在 同样 重叠 量 情况 下 . 屏 蔽效 能 随频率 升 高而 下降 2 ) 提 高结 合 面加 工精 度 。提 高结 合 面的精 度 是
缝 隙是 影 响 屏蔽 完 整 性 的主要 因素 之 一 . 为提 高屏 蔽体 的屏蔽 效 能 . 要 求 每 条接 缝 都 应 该是 电磁 密封 在 实 际工 程 中 . 屏 蔽 体 上 的接 缝 处 由于结 合 表面不平 、 清洗 不 干 净 、 有油 污 、 焊 接 质量 不 好 、 紧
电磁屏蔽在电子机箱设计中的应用
随着 信息化时代 的来 临我 国的计 算机硬件市 场正在不 断扩大 电性。 最后我们 应该 注重搭接处理 , 在机箱的缝 隙和电不连续处 , 要 而在 这样 的背景下 电子机箱 的购买数量也在不 断激增 , 我 国自主设 做好搭接处理 , 保证缝隙两 侧 良好接 触。接缝应尽可能 采用 连续 焊 计 的电子机箱尽管 目前来看 已经较为成功 , 在市场上的销售情况也 接 , 如条件受到 限制 , 也应采用 点焊 , 小 间距铆 接或螺钉连接 , 在不 较好但是其本身还是存在着一定问题 的, 这些 问题 当中较为突 出的 加电磁衬 垫时 , 螺钉间距应小于最高工作频率对应波长 的 1 / 2 0 。 就是在 电子机箱设 计 中的电磁屏 蔽设 计并不理想 导致机箱 很容易 1 . 2 孔洞屏蔽设计 出现 电磁泄漏情况 , 这种电磁泄漏对 于计算机硬件的干扰是极大 的 机箱为 了能够拥有 良好 的散热功 能其 通风孔 的设计 时必不 可 甚至可 以能会 造成计算机硬件 的损伤所 以我们必 须对 电子 机箱 的 少的 , 不过通风孔的出现必然会 降低其电磁屏 蔽效 能所 以我们必 须 电磁屏蔽设计加 以重视 , 而且 如果想 要提高机箱本身的兼容性能那 对通风控进行有效 的电磁屏蔽处理。目前来看我们对通风孑 L 的处 理 么提 高其 电磁兼容性也是极为关键的 , 所 以无论从哪个角度来看我 方式有两种一 种是采用屏蔽盖板另一种则是选用蜂窝状盖板 , 两种 国的机箱设计企业都必须加强对 电磁屏蔽的设计 。 盖板 比较而言屏蔽 盖板造价较为低廉但是其屏蔽效果却十分有限 , 1机箱电磁屏 蔽设计 而蜂窝状盖板 屏蔽效果较高并且重量也 很轻空气 阻力小是一种 理 对 于一个机箱而言其为 了散热 、安装组件或者是美 观等因素 , 想 的选 择 。 在设计上都会让机箱上有许多 的孔洞和缝 隙, 这些缝隙和孔洞 的作 1 . 3 穿过屏蔽体的导体屏蔽设计 用不仅相 同但 是每一个孔洞 的出现都可能导致 整个机箱 的电磁屏 由于导线 穿过机箱 所一起 的电磁 屏蔽效果下 降是 极为 常见 的 蔽受 到影 响乃至失去效用 , 不仅 如此机箱必然会出现道题传 出的现 因此我们必须对这种现象加 以重视 , 我们 经常采用的方法有两种下 象, 例如 电线和信号线 的传 出。这些导体穿 出也会极大降低 电磁屏 面我们分别来介绍一下 。第一种是对传输频率信号 较低 的电缆 , 对 蔽的效能 。由此 可见如果想要在机箱设计方面提高其电磁屏蔽效能 于这一类 电缆我们可 以使用低通滤 波器 来对 电缆上 的高频成分 进 就 必须从机箱 的缝 隙 、 孑 L 洞以及导体穿 出三方面人手 , 下 面我们就 行过滤从 而减 小电缆产生 的电磁辐射并 且防止 电缆所 能感知 的环 来具体分 析一下 。 境噪音与设备 内部 电路 的耦合情况。 第二种则是对于传输较高频率 1 . 1 缝隙屏蔽设计 信号 的电缆我们不能采用低通滤波 器进 行信号过 滤否则非 常容易 缝 隙的 出现是对 整个机箱 电磁屏 蔽效能高低 的最大 影响 因素 造成信 号失真现象 , 这时只能采用屏蔽 的方 法 , 但 要注意屏蔽 电缆 之一 , 我们为 了能够降低缝隙对机箱 电磁屏蔽 的影响我们应 当力求 的屏蔽层要搭 接 , 这往往是很难 做到的 , 在 电源线进入机箱时 , 应采 每条接缝都能够达到 电磁密封的效果。 在实际的工程 当中我们会发 取滤波措施 , 尽量使滤波器 的一端在机箱 外 , 另一端在机箱 内 , 如果 现如果接缝处 的表面不平或者 是在清洗是并不 能清洗 干净 上面存 滤波器结构上不是机箱安装式 的 , 则应在电源线入 口处为滤波器设 有有无或者是焊接质量有问题亦或是螺钉 、 铆钉之间存有空 隙都会 置 一 隔 舱 。 出现缝隙情况 。理论上来说缝 隙的阻抗可 以等效 为 电阻和 电容并 2机箱屏蔽材料选择 联, 接触点相 当于 电阻 , 没有接触上 的点相 当于 电容 , 整个缝 隙就相 除 了屏蔽方法方面的问题之外 , 在电磁屏蔽设计 当中屏 蔽材料 当于许 多电阻和电容 的并联 。 低频时 , 电阻分量起主要作用 , 高频时 的选择也似乎极 为重要 的, 我们 应当根据场源距离的远近来对屏蔽 电容 分量起 主要作用 。电磁波垂直人射穿过缝 隙时 , 它在缝 隙的传 材料进行选择。一般情况下屏蔽材料的厚度都在 1 2 a r m左右 。我们 输特性 和 自由空 间的传输特性是不一样 的 , 缝隙 中的波阻抗将大于 在对机箱进行 电磁屏蔽材料选择是应 当考虑到 电场屏 蔽与磁场 屏 自由空间波 阻抗 ,在缝 隙入 口处 由于波阻抗 的突变而 引起 反射损 蔽两个大方面 , 屏蔽 电场时我们要采用导电性质好 的材料并 且屏蔽 耗, 体应当尽 可能地靠 近骚扰源 , 在 通常的情况下所使 用的的材料的导 入射 波通过缝 隙时会发生反射损耗 和传输损耗 , 从而产生屏蔽 电性能越好那 么其 导磁性也就越好 , 屏蔽效能也会越高。电子设备 作用 , 造 成带有缝隙 的金 属屏蔽体 的屏 蔽效能下降 , 如果金 属屏蔽 内部产生的场主要是近场 , 对于高电压 , 小 电流 的场源 , 其作 用以电 体 的缝 隙长度大于或者等于金属板集肤深度 3 倍是 , 那么缝 隙的吸 场为主 , 应采取 电场屏蔽 。对于低 电压 , 大 电流 的场源 , 其作 用以磁 收损 耗就会等 于金 属板 的吸 收损 耗而这样的缝 隙就不会 降低 电磁 场为主 , 应采取磁场屏蔽。 对于外 部的干扰磁场 , 可能是电场 、 磁场 、 屏蔽 的效能 , 如果 缝隙长度 在技 术板集肤深度 3倍 以上则必然会使 电磁场 , 应根据实际应用环境来确定 , 良导体( 如铝合金) 作 为屏蔽材 得缝 隙对 于电磁屏蔽 的效果下降 。 从这个角度来看如果想要提高机 料 , 可 以屏蔽 电场 , 其屏蔽机理主要是反射作用而不是吸收。 箱 的电磁屏蔽效 能我们必须从减少 结构上 的电不 连续性方 面人手 结 束 语 从而较小辐射泄漏 。其具体措施有一下几种 , 首先是增加缝 隙的深 电磁屏蔽对于机箱设计而言是极为重要 的 , 我们应 当对 此加 以 度, 我们应当在连接处采用 折弯和拉伸等不 同的处理办法来增加连 重视从而使得 我国的机箱在 电磁屏蔽 的能力得 以提升 , 全面提高我 接处 的接触面积从 而增加缝 隙的深度达到吸收损 耗增加 的 目的提 国机箱的设计 能力与设计质量。 高屏蔽效果 。其次我们可 以结合 面的加工精度 , 加工精度越高那么 参考文献 缝 隙的就会越小 , 我们 可以采用铣 削 、 磨削 、 焊接等方法 , 使 平面度 [ 1 1 赵 敦懿 , 李家樾 , 肖韦. 电子设备结构设计原理[ D 1 . 北京 : 电子工业 公差 ≤0 . 1 m m, 减少 了箱体与盖板 接合处的漏缝 , 从而达到屏蔽 的效 出 版 社 . 1 9 8 2 . 果 。再次我们可 以再接缝处涂抹一定 的导 电涂料 , 导 电涂料 的流动 I 2 ] 陈冠方. 电子设备制造工 艺『 D 1 . 北京 : 电子科技 大学出版社 , 1 9 9 0 . 性极 高一次可 以渗 透进结合 面的表面来对缝 隙进 行最大程 度的填 【 3 愉 佐平. 传热学『 D 】 . 北京: 高等教育出版社, 1 9 7 9 . 补, 但是 我们必须注意的是 在使 用导 电涂料之前必须对接缝表面进 『 4 1 薛实福 , 李庆祥. 精密仪 器设计『 D 1 . 北京 : 清华大学出版社 , 1 9 9 1 . 行 良好 的清理避免 一些杂质存在 于缝 隙表面 以影 响导 电涂 料的导 ・Leabharlann 7 6・ 科技 论坛
电气设备机壳电磁屏蔽技术研究
电气设备机壳电磁屏蔽技术研究电气屏蔽机壳在电气设备中发挥着重要的作用,是信息处理设备的主要载体,其中电气设备机壳的材料、形状、厚度、孔缝大小、位置、个数等,都会影响信息技术设备的电磁防护能力,因此,研究电气设备机壳电磁屏蔽技术十分重要,通过分析电磁屏蔽技术原理、阐述电磁屏蔽技术的注意事项,做好特殊部位的屏蔽措施,可以达到分析研究电磁屏蔽技术的目的,促进电磁屏蔽技术的发展。
标签:电气设备;机壳;电磁屏蔽技术前言空间荷载技术发展迅速,但空间电磁环境的污染却日益严重,因而,电子设备误动作,通信干扰、功能串换等问题频发,严重影响了电气设备的正常工作,降低了电气设备工作的可靠性。
基于此研究电气设备机壳电磁屏蔽技术十分必要,通过屏蔽电磁,可以降低设备误动作幾率,减轻通信干扰,防止功能串换,确保电气设备正常运行。
1 电磁屏蔽技术的原理电磁屏蔽技术是电磁兼容技术的重要组成部分,其核心是用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭,或者利用金属材料将电磁敏感电路封闭起来,总而言之,就是通过封闭电路的方式降低电磁干扰,进行电磁屏蔽,做到电磁兼容。
电磁屏蔽技术的原理主要分为以下几个部分:第一,屏蔽静电,静电即处于静止状态的电荷,在生活中较为常见,脱毛衣时发出的声响,摩擦格尺可以吸起碎纸片,与同伴牵手时出现的刺痛感都是静电现象,可见,静电极为常见,屏蔽静电尤为重要。
屏蔽静电的技术原理如下:首先,需要包围正电导体,包围材料主要是金属屏蔽材料。
其次,在包围之后,会在外侧出现带电的正电荷,在内侧会出现带电的负电荷,在此情况下,金属屏蔽体接地,正电荷就会流入大地,而外场的负电荷也不会存在,就达到了屏蔽静电的目的。
第二,屏蔽交变电场,交变电场对敏感电路会产生影响,干扰电压的危害性极大,因此,屏蔽交变电场十分重要,可以有效保护敏感电路。
屏蔽交变电场的方法如下:首先,在敏感电路与干扰源之间需要设置一个金属屏蔽体,并使金属屏蔽体连接地面。
其次,需要注意敏感电路的电压、电阻等因素,尽可能减少变电场的干扰电压。
电子设备结构件设计中的电磁屏蔽技术
收稿 日期 :07—0 —0 作者 20 8 8 丁小玲 女 4岁 5 工程师
8 )选择高导电率和弹性好的衬垫。选 择衬垫 时要 考虑 接合处所使用 的频率 ;
维普资讯
1 2 选择屏蔽方案 . 选择屏蔽方案 , 应该考虑 成本 、 技术难 度 以及 操作性 等
4 )在不加导 电衬垫时 , 螺钉 间距 一般应小 于最 高工作 频率 的 1 %波长 , 至少不大于 12 /0波长 ; 5 )用螺钉或铆 接进行搭 接时 , 应首先在 缝的 中部搭接
好, 然后逐渐向两端延伸 ;
电涂料 , 缩短螺钉间距 等。
较理想的解决方 案 , 推荐在大多数产品 中应用 ;
2 )插箱 / 子架屏蔽 与模块 屏蔽有一些类 似 , 只是屏 蔽
体是插箱仔 架 。相对机柜级屏蔽 , 插箱/ 子架级屏蔽 最大的
1 在底板和机壳的每一 条缝 和不 连续 处要 尽可能好地 )
搭接 ; 2 )保证接缝处金 属对金 属的接触 , 以防电磁能 的泄漏 和辐射 ;
2 1 缝 隙 屏 蔽 .
为了使产品实现电磁兼容 , 采取屏 蔽措 施的方案按 照屏
蔽级别的不同可以分为 : C P B板 、 器件 、 元 模块 、 插箱 / 子架 、 机柜等屏蔽。P B板 、 C 元器件级别的屏蔽 由于已经超 出结 构 设计的范围 , 本文不介绍 。 1 )模块屏蔽 是指将一些辐射 大或抗干扰能力 差的单 板或模块 , 单独安装在屏 蔽盒 中。模块 屏蔽 不但容 易实 现, 成本低 , 而且可 以减弱单 板或模块 之间 的相互 干扰 , 现系 实 统 内部模块之间的电磁兼 容。模 块屏蔽 是一种综 合性 能 比
电磁屏蔽结构设计实用技术
机箱、机柜的电磁屏蔽
图4-14 截止波导结构
机箱、机柜的电磁屏蔽
▲图4-15 正确和 不正确的屏蔽穿线孔 示例 为了进行机械和 电气连接,需在设备 封壳上开一些孔。
机箱、机柜的电磁屏蔽
图4-16 表头孔和钮子开关的防泄漏安装
机箱、机柜的电磁屏蔽
▲通风口屏蔽:通常用穿孔金属板(板上开阵列孔)。 ——板的孔隙率在30~60%,可满足一般电子设备的需 要;屏蔽性能一般在10~30/1GHz。 ——影响穿孔板屏蔽性能的最主要的以上是开孔最大尺 寸。 ▲局部开孔屏蔽:指数量不多的开孔,如光纤出线孔、 指示灯、拨码开关、调测孔、观察孔等。 ——开孔最大尺寸小于波长的1/20,屏蔽性能为20dB。 ——开孔最大尺寸小于波长的1/50,屏蔽性能为30dB。 ——示例:要求屏蔽性能为20dB/1GHz(波长为300mm), 局部开孔最大尺寸应小于15mm。
机箱、机柜的电磁屏蔽
●塑料件屏蔽 ▲有两种方案:内侧喷涂导电漆或内衬薄金属片。 ▲喷涂导电漆用于屏蔽性能小于15dB/1GHz场合。推荐 选用Ag/Cu颗粒导电漆,其性价比较合适。 ▲塑料盒体与盒盖间接缝的屏蔽: ——方式1:盒体盒盖利用塑料件自身弹性保证缝隙接 触,通过几个螺钉连接。简便,但难于保证缝隙的可靠 接触,屏蔽性能不超过10dB/1GHz。 ——方式2:接缝处增加屏蔽材料,在盒体盒盖压紧后 提供良好的屏蔽效果。其性价比良好。 ——方式3:盒体内侧固定的不锈钢片与盒盖(已喷涂 导电漆)的内侧接触。屏蔽性能可达20dB/1GHz。
机箱、机柜的电磁屏蔽
▲目前广为应用的各种屏蔽辅助材料,如导电衬 垫、屏蔽网板、屏蔽玻璃、屏蔽电缆、射频接插 件等的屏蔽效能,一般在60~70dB,甚至更低。 ▲低频磁场屏蔽效能难以做得很好,例如,双层 钢板磁屏蔽,在50Hz时大约只能有20dB~30dB。 ●双重屏蔽:可提高设备的性/价比和抗腐蚀性。 ▲如单层机壳达不到屏蔽要求,可在壳内再对高 电平单元或低电平单元,机箱第二重屏蔽。 ▲第二重屏蔽体内电路的工作,可以通过外面的 低频(或直流)信号控制,或通过键盘、轨迹球 等深度实施控制。
某型舰载机箱电磁屏蔽的结构工艺设计
某型舰载机箱电磁屏蔽的结构工艺设计1. 引言- 舰载机在飞行过程中会面临电磁干扰的问题- 电磁屏蔽技术的重要性和必要性- 研究目的和意义2. 理论基础- 电磁干扰的概念和特点- 静电屏蔽和电磁屏蔽的区别- 电磁屏蔽的基本原理和方法3. 结构设计- 舰载机箱电磁屏蔽的结构要求和设计目标- 不同材料的电磁性能和选择- 电磁屏蔽材料的构成和布局设计- 接口电阻和可靠性设计4. 工艺设计- 确定材料加工方式和制造流程- 电磁屏蔽材料与箱体的连接设计和加工工艺- 电磁屏蔽材料的维护和检测方法5. 结论与展望- 电磁屏蔽技术的应用前景和发展趋势- 舰载机箱电磁屏蔽结构工艺设计的优点和局限性- 后续研究方向和建议。
一、引言随着航空技术的不断发展,各国航空军事力量的飞机种类和数量不断增加,包括战斗机、轰炸机、预警机等各种型号的飞机。
这些舰载机在执行作战或者训练任务时,需要在海上或者陆地等环境中飞行,面临着复杂的电磁环境。
传统飞机在面对电磁干扰时,可能会出现通信遭到干扰、飞行器系统出现故障等问题,导致任务失败或者片刻失去联系。
因此,电磁屏蔽技术在舰载机领域中得到了广泛应用和深入研究。
本文主要研究某型舰载机的电磁屏蔽结构设计问题。
首先,介绍了电磁干扰的概念和特点,以及电磁屏蔽的基本原理和方法。
其次,根据该型舰载机的特点和需求,提出了电磁屏蔽的结构要求和设计目标,确定了不同材料的电磁性能和选择,设计了电磁屏蔽材料的构成和布局。
继而,讨论了电磁屏蔽材料与箱体的连接设计和加工工艺,以及电磁屏蔽材料的维护和检测方法。
最后,总结了该研究的主要成果,对当前和未来的研究方向和建议进行了讨论。
二、理论基础电磁干扰是指在电信、电子设备或电力系统中出现的不期望或者干扰信号。
它会对设备运行状态、信号传输质量和数据传递等产生直接或者间接的影响。
在舰载机上,电磁干扰不仅仅会影响通信效果,而且还可能会使相机画面模糊、雷达系统数据出现误差等等。
电子设备机箱电磁屏蔽分析和设计
21 0 2年第 3期 C m u e DS f w r n p lc t o s o p t rC o t a ea dA p ia in 软件设计开发
电子设备机箱电磁屏蔽分析和设计 0 教研 室 ,山 东青 州 2 20 ) 650
Ke w o d : IS il i ; le ig; e to i upme t y r s EM ; h edngFi rn Elcr n cEq i t ns
引言 . 现代高 新技术尤其 是信 息技术 的广泛应用 , 在提 高 电子设 备及 系统 效能 的同时 , 使 电子设 备及系 统更加 强烈地依赖 并敏感 电磁 也 环境 的变化 。对 于系统而 言,要想使整个 系统 实现 电磁 兼容 ,则各 单体 都要满足 电磁 兼容性要求 。 系统 中主要 电子设备 的 电磁兼 容性 和抗 干扰 能力的强 弱将直接 影响到 系统的性 能、功能、可靠性 ,因 此 ,对 电子 设备进 行电磁兼 容性和抗 干扰设计 工作变 得尤为重 要 。 二 、 电磁干 扰 的主要 原 因和特 点 ( )系统 内部 电磁 干扰 的主 要原 因和 特 点 一 系统 的测控 系统 由时序装 置 、 测控 电子 设 备、测量传 感 设备 、 执 行 设备 、任 务设备 、供 电设备 及 电缆等 组成 ,这 些 电子设 备安 装 在狭 小 的仪器 壳体 内。 当电子 设备 所在 的测 控系 统 中任务 设备 开机 工作 时 ,会 出现 严 重干 扰系 统 中 电子 设备 等测 控设 备 的正常 工作 。这 是 由高频 测控 设备 、任 务设 备和 低频 测控 设备 大量 混用 壳体 内电磁 环 境 明显 恶化 而 引起 的 。在 系 统 中 , 电磁干 扰 (M ) EI 能量 可通 过传 导耦 合和辐 射 耦合 两种 形式传 输 到设备 内部 。 ( )外 部 电磁干 扰 的主要 原 因和 特 点 二 当系 统在 执行 任务 状态 时 , 由于 大量 的 电子 设备 开机 工作 , 产生 了大 量 的 电磁 信 号,使 区域 内的 电磁 环 境十 分复 杂 ,这 些 电 磁干 扰信 号严 重干 扰 电子 设备 的工作 ,干 扰 信号通 过 系统 壳体和 电 子 设备 壳体 的孑 缝耦 合 进 入 电 子设 备 内部 敏 感 器件 和 接 收 电 L 路 ;或是 通过 天 线 、电缆 导线和 机 壳感应 进 入 电子设 备 内;或 是 通过 电缆 导线 感应 ,然 后 沿导 线传 导进 入 电子设 备 内部 ;这些 辐 射骚 扰 的主要 耦 合途 径通 常是 : 闭合 回路耦 合 、导线 感应 耦合 、 天线 耦合 和孔 缝 耦合 。 ( )屏 蔽 分析 三 1理想屏 蔽 体 的屏效 . 实 心金属 板 屏蔽 基本 原理 是 :当辐 射场 通过 屏蔽 体 时一部 分 R F能量 被屏 蔽机 壳 的表面 反射 回去 ,一部 分在 穿透 屏蔽 体 的过程 中被吸 收 了,其 余 的能量 穿透 屏 蔽体进 入 另一侧 。在 频率 较 高时 ( 1H ) ,> 0 Mz ,理想屏蔽体的屏效计算公式如下为:
机箱的屏蔽设计
机箱的屏蔽设计作者:俎志峰来源:《硅谷》2011年第17期摘要:电磁兼容性设计是电子设备系统设计的重要技术指标。
机箱的屏蔽设计作为电磁兼容结构设计的实际应用。
依据电磁兼容设计的基本原理,遵循屏蔽设计的基本原则,结合机箱结构设计的实际问题,针对影响屏蔽效能的主要因素,详细阐述屏蔽设计的具体措施和实施方法。
考虑到线缆的处理对机箱的屏蔽有至关重要的关系,所以将线缆的屏蔽问题一并详细阐述。
另外涉及到地线屏蔽问题,将接地问题也进行相应阐述。
关键词:机箱;电磁兼容;屏蔽中图分类号:TN80 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0910075-01机箱作为电子设备一个重要的基础结构,其结构设计已经成为实现电子设备技术指标的重要环节。
在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。
因此,机箱设计除了要考虑良好的结构工艺性等因素外,应该将解决电磁兼容问题作为机箱结构设计的重要考虑因素。
1 基本原理电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地。
1.1 机箱屏蔽的设计要点。
机箱必须良好接地;正确选择接地点;合理设计机箱的形状,盒形的比板状的好,全封闭的比有孔、缝的好;机箱材料应选用良导体。
1.2 屏蔽设计的基本原则。
1)机箱的导电连续性;2)不能有直接穿过屏蔽体的导体。
2 机箱的屏蔽措施2.1 缝隙的屏蔽缝隙屏蔽效能的因素主要有:缝隙的最大尺寸、缝隙的深度、屏蔽材料的特性。
在实际设计中缝隙的最大尺寸与以下因素有关:紧固点的距离、零件的刚性、结合面表面的精度等。
2.1.1 紧固点的距离。
紧固点的距离一般就直接决定了缝隙的最大尺寸,是影响缝隙屏蔽效能的最主要因素。
紧固点的距离从经济性和可操作性的角度考虑,按照以下经验数据取值:1)中、低等级(C级以下)屏蔽效能取50-100mm;2)高等级(C级以上)屏蔽效能取20-50mm。
2.1.2 零件的刚性。
增加零件刚性的常用措施有:采用型材、增加板材厚度,增加折弯次数等。
电子设备机箱的电磁屏蔽设计探讨
#开发设计#电子设备机箱的电磁屏蔽设计探讨周秀清1刘兆黎2(1.中科院空间科学与应用研究中心通信室 北京) (2.中国石油物资装备(集团)总公司 北京)摘 要:电子设备机箱,除具有机械支撑和保护作用外,还具有一定的屏蔽效能,以确保设备的电磁兼容性。
通过对屏蔽效能的定义公式分析,得出做好机箱的电磁屏蔽,不仅取决于构成机箱的材料,而且取决于机箱的结构,即首先要选用高导电、导磁特性的材料作为屏蔽材料,其次要保证机箱导电的连续性。
文章同时给出了机箱缝隙电磁泄露及穿过机箱电缆的一些处理方法。
关键词:电子设备;机箱;屏蔽效能;电磁兼容性;电磁屏蔽中图法分类号:TN 07 文献标识码:B 文章编号:1004-9134(2006)04-0024-040 引 言对电子产品的设计者来说,结构设计和电路设计均对产品的电磁兼容起着关键性的作用。
可是在以往他们更关注电路设计的电磁兼容性,觉得机箱似乎没什么技术含量,只不过起机械保护作用。
忽略了机箱除了出色的机械保护,还有很重要的屏蔽电磁干扰的功能。
机箱的电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的重要手段之一。
大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。
特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。
机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求,很难将屏蔽效果加到机箱上。
所以,对于现代电子产品设计,必须从一开始就考虑屏蔽的问题。
因此首先做好机箱的电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的一个必不可少的环节。
1 电磁屏蔽概述电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。
目前的各种电子设备,尤其是军用电子设备,通常都有金属壳体(机箱或机柜),它除了机械支撑和保护作用外,还兼有电磁屏蔽的功能,这包括两方面的问题:其一,设备的对外电磁辐射会污染电磁环境,影响其它设备的正常工作;有的设备还会造成信息泄露等。
浅析电磁屏蔽壳体实体设计的要点
技术与检测Һ㊀浅析电磁屏蔽壳体实体设计的要点姜丽林摘㊀要:近年来,我国经济技术取得了快速发展,对通信自动化设备的需求量也与日俱增㊂通信设备在使用的过程中,如果受到周围电磁的干扰,会导致设备无法正常工作,与此同时,通信设备发射的电磁,也会对周边环境造成电磁污染,因此,开展电磁屏蔽技术的研究十分必要,本文主要对电磁屏蔽壳体的特点进行了介绍,并对电磁屏蔽壳体主要零部件的安装与布置进行了设计与分析,以期对相关技术人员提供一定参考㊂关键词:电磁屏蔽;壳体;高导电材料;铝滤波;金属㊀㊀当今社会离不开通信技术的使用,在市场需求的驱动下,通信技术得到了迅猛发展,通信自动化设备的技术也持续提高,但是也带来了不可忽视的电磁环境污染的现象㊂电磁干扰引发的各种问题在各类通信设备的实际应用中经常发生,不仅会影响设备的正常性能,也会对周边环境带来一定的电磁污染,因此,开展电磁兼容的设计与研究工作具有很大的必要性㊂为了达到理想的电磁屏蔽效果,可以通过增加电磁敏感性的方法来实现电磁屏蔽的目的㊂通信设备的电磁屏蔽方法较多,对通信设备机箱采取电磁屏蔽㊁接地和滤波等措施都是常见的电磁屏蔽措施㊂一㊁电磁屏蔽壳体结构的特点在通信设备机箱上设计电磁屏蔽壳体结构,可以有效实现电磁屏蔽的目的㊂从而达到电磁屏蔽的作用㊂本文所设计的电磁屏蔽壳体结构为对称式,常见的电磁屏蔽结构如图1所示㊂图1 常见的电磁屏蔽结构图电磁屏蔽壳体主要由外壳体㊁盖板㊁按键㊁线路板等部分组成,通信机箱内部主要由电源㊁电控等部分组成㊂在盖板上的电源连接器部分采取了滤波电磁屏蔽的方法,与此同时,为了便于信息的获取,在电磁屏蔽壳体的前面板设计了硅胶按键以及硅胶的指示灯㊂电磁屏蔽壳体的材料对屏蔽效果会产生较大的影响,在壳体材料选择上,不仅需要考虑电场㊁磁场二者的兼容问题,还需要考虑材料的可加工性和经济性能㊂当材料的电磁屏蔽效果较好,但是不便于加工制造,且价格较高时,也不宜选用㊂在对近场区进行屏蔽设计时,还需要对电场和磁场的屏蔽进行分类考虑㊂通讯设备内部的电子元器件应该远离磁场发射源的位置㊂高导电材料具有较好的屏蔽效果,因此可以使用高导电材料作为壳体的主要材料㊂在对壳体进行结构设计时,外表面需要进行喷漆处理,连接器与壳体直接接触的部分可以不进行喷漆处理,喷漆的材料要尽可能选择绿色的喷涂材料,以起到绿色环保的作用㊂二㊁电磁屏蔽壳体主要零部件的安装与布置(一)电连接器的安装与布置为了有效防止电磁的泄漏,箱体上所有输入输出线需要通过电连接器进行电路的连接㊂当电流较大时,为了减少线路的损耗,可以选用钣金件铜牌,铜牌的外边面套上绝缘层,避免通讯设备晃动时,由于线路摩擦,出现短路的现象㊂每个电连接器具体的安装位置,需要根据其输入线和输出线的连接情况进行布置,在不影响实际使用性能的情况下,为了节省价格制造成本,装入机箱内部的电连接器,可以采用螺钉连接的方式进行固定㊂为了便于批量化生产和零部件的更换,电磁屏蔽壳体内部的电连接器可以设计成标准件,尤其是外部尺寸和接口尺寸大小都要进行统一,尽量减少非标准件的使用㊂(二)按键的安装与布置为了保证按键的安装和固定,机箱屏蔽的壳体应该设计有按键的安装孔㊂键盘板和软按键可以安置在通信设备的内部,针对此结构的设计方式,壳体键盘的开口处理应与键盘板相结合,键盘板背面具有完整的铜皮(铜皮在电气上无任何连接),键盘板下方金属结构应设计成完整屏蔽体,四边应安装导电衬垫㊂同时在按键板上方安装一个金属件使按键以及按键板形成一个完整的腔体㊂固定金属件时,固定螺钉间距应该小于50mm,键盘接口应从键盘板背面引出,经滤波后连接到主控电路㊂为了便于方便工作人员认清按键的具体作用,要在按键的旁边进行必要的文字标注,文字的大小要能使工作人员轻易的识别,可以采用丝印的加工方式处理标注文字,可以有效防止文字的脱落和模糊㊂(三)电磁屏蔽壳体的加工技术分析电磁屏蔽材料一般采用金属材料,因此壳体设计完成之后,要严格按照设计图纸的要求进行加工,当采用焊接工艺时,要保证焊缝的平滑,在喷漆之前,要将壳体内部的焊渣清除干净㊂在采用钣金工艺进行加工时,要保证壳体的加工制造精度,避免出现钣金加工工艺质量不合格,导致机箱内部的电气部件无法正常连接的现象出现㊂当电磁屏蔽壳体加工完成之后,还需要进行耐久性试验,通常要进行跌落试验㊁挤压试验㊁高温试验㊁高压试验等试验环节,保证电磁屏蔽壳体再不同的使用条件下,都能保证良好的使用效果㊂761三㊁盖板的电磁屏蔽设计与要点通信设备由于其使用的特殊性,需要频繁的对其进行测试和维修,因此盖板的结构形式可以设计成开合式,盖板的下部要设计有垫片沟槽,用于安装密封垫片,沟槽的大小可以略小于垫片的大小㊂在安装垫片之前,要将盖板底部的沟槽清理干净,防止杂质影响电磁屏蔽壳体盖板的密封效果㊂盖板的四周要进行倒角处理,防止盖板的边缘过于尖锐㊂为了实现轻量化的设计目标,在保证盖板强度的前提下,应该尽量减小盖板的厚度㊂四㊁电磁干扰的应对措施及机箱接地的设计(一)电磁干扰的应对措施综合考虑到主控电源模块在壳体内的布局情况,要使滤波器与电连接器形成一个匹配的整体㊂为了满足电磁屏蔽的要求,技术人员还应该熟知电磁的发生机理和屏蔽途径,通过内部增加屏蔽壳体和设备,外部减少电磁发射等措施,减少电磁干扰的影响㊂若增加一层电磁屏蔽壳体仍无法满足电磁屏蔽效果,可以采用双层电磁屏蔽壳体的形式,每一层电磁壳体之间,可以填充聚氨酯㊁石棉等材料㊂(二)机箱接地设计在壳体的屏蔽设计完成以后,需将壳体做接地设计,壳体所有的线路都就近汇集到这些接地点,然后通过壳体外的接地柱连接到大地,实现完全接地,从而保证设备的可靠性㊂由于不锈钢材料具有较好的导电性以及耐腐蚀能力,因此,接地柱材料经常选用不锈钢材料㊂机箱接地设计要参照相关国家标准,不能随意设计,更不能由于接地工作过于麻烦等原因节省机箱接地线路的安装和维护㊂五㊁小结综上所述,对通信设计机箱进行电磁屏蔽设计是十分必要的㊂在对屏蔽壳体进行结构设计时,应该正确的选择壳体的材料,要选择合适的内部电连接器与壳体之间的距离㊂为了便于操作维修,在壳体上还应该设计按键安装孔,并采用开合式的盖板㊂在整体结构设计完成之后,还应该做好机箱的接地设计㊂本文所设计的通信机箱电磁屏蔽壳体,经过试验测试后,发现具有较好的电磁屏蔽效果,能够满足各项指标的要求,并达到了电磁兼容效果㊂该设备的电磁兼容设计充分实现了设备或系统规定的功能,使系统的效能得到了充分的利用,对促进我国通信设备电磁屏蔽技术的发展,也具有一定的借鉴意义㊂参考文献:[1]赵慧慧,姬科举,许银松,黄正跟,戴振东.GNS/PMMA泡沫复合材料的制备及其电磁屏蔽性能[J].材料科学与工程学报,2017,32(3):358-365.[2]王明洋,吴凡,孙梦潇.基于石墨烯开发的高分子复合材料在电磁屏蔽领域中的应用[J].科学通报,2018,59(18):1681-1687.[3]葛欣宏,宁飞,李晓林.光电系统监测设备电磁屏蔽设计的系统法研究[J].国外电子测量技术,2018,33(9):42-45+58.作者简介:姜丽林,江苏无线电厂有限公司㊂(上接第166页)成,强度达到100%,自身具备抵抗应力不均后方可按规范要求对对拉孔进行封堵㊂③每节段混凝土确保一次性连续浇筑完成,并采用每层厚度为30cm的水平分层的方法依次浇筑㊂振捣棒按 行列式 或 交错式 均匀插入振捣,插点间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍㊂通过加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度,改善混凝土强度,提高抗裂性㊂(四)墩身养护措施控制1.我项目桥梁墩柱为圆端形变截面实心墩,由于桥墩较多,且墩高6-46m,鉴于当地的气候条件(蒸发量大㊁风沙大),为排除混凝土养生施工作业质量隐患,将混凝土养生列为防止温度裂缝重点监控项目㊂混凝土的养护不仅是洒水确保墩身表面的湿润,重点还要采取措施保证混凝土内外的温差控制,确保混凝土表面温度㊁内部温度㊁所接触的大气温度三者之间不出现过大的差异㊂因在我项目水源不足,为节约施工用水,混凝土的潮湿养护采用设置蓄水罐(采用200 500公斤塑料桶)加滴灌管方法,用两层土工布中间加一层塑料膜自制复合材料进行覆盖包裹,内层土工布起蓄水保湿作用,外层起保温作用(为保证土工布储水性㊁保温性㊁韧性强度等功能,土工布技术指标采用500或600g/m2),中间塑料膜主要起保湿防止水分蒸发作用㊂2.混凝土的温度控制大体积墩身混凝土浇筑,其内部温度监测点的布置范围:以所选混凝土浇筑段顶部平面纵横轴线的各半条轴线为测试区,并按厚度方向分层布置㊂在每条测试轴线上,监测点位按间距不大于200cm布置;沿浇墩身厚度方向,布置外表和中心温度测点,其余测点按间距不大于60cm布置㊂混凝土浇筑段的外表温度测点布置在距外表5cm处㊂测温时间从测点混凝土初凝后开始,每昼夜不少于4次,测至温度稳定为止㊂同时应测量环境温度㊂描绘出温度变化曲线,为混凝土施工温度控制参数调整及混凝土养护做好第一手资料㊂在温度监控过程中,严密注意混凝土内部与表面温差㊁表面与大气温差,要求不超过20摄氏度,混凝土芯部温度不宜超过60ħ,当其有超过温差或温度限制的迹象时,应采取预留的孔道通水降温或外部保温等措施平衡内外部温差㊁降低芯部温度㊂四㊁结束语在施工过程中,通过严格选材㊁优化混凝土配比㊁降低混凝土出机和入模温度㊁对墩身施工方案的控制㊁温度监控和针对性的养护方案,在干旱㊁高温地区墩柱施工防止温度裂缝方面起到很好的效果,我项目所有墩身外观质量均达优,没有出现温度裂缝,确保了墩柱在今后长期质量和使用功能㊂参考文献:[1]铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2010[A].[2]铁路混凝土结构耐久性设计规范TB10005-2010[A].[3]普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011[A].作者简介:陈占波,中铁十五局集团有限公司㊂861。
电磁屏蔽技术——实用屏蔽体设计的关键
电磁屏蔽技术——实用屏蔽体设计的关键电磁屏蔽技术电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。
屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响,另一类是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。
静电屏蔽应具有两个基本要点,即完善的屏蔽体和良好的接地。
电磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。
因而为了满足电磁兼容性要求,常常用高导电性的材料作为屏蔽材料,如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。
在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能更大程度上依赖于机箱的结构,即导电的连续性。
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屏蔽效能下降的主要原因。
解决机箱缝隙电磁泄漏的方式是在缝隙处用电磁密封衬垫。
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。
常见的电磁密封衬垫有导电橡胶、双重导电橡胶、金属编织网套、螺旋管衬垫、定向金属导电橡胶等。
机箱上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性和辐射源到开口处的距离有关。
通过适当的设计开口尺寸和辐射源到开口的距离能够改善屏蔽效能的要求。
通风口可使用穿孔金属板,只要孔的直径足够小,就能够达到所要求的屏蔽效能。
当对通风量的要求高时,必须使用截止波导通风板(蜂窝板),否则不能兼顾屏蔽和通风量的要求。
如果对屏蔽要求不高,并且环境条件较好,可以使用铝箔制成的蜂窝板。
这种产品的价格低,但强度差,容易损坏。
如果对屏蔽的要求高,或环境恶劣(如军用环境),则要使用铜制或钢制蜂窝板,这种产品各方面性能优越,但价格高昂。
诸如计算机显示屏等,即要满足视觉需要,又要满足防电磁泄漏要求。
通常在显示屏前加装高性能屏蔽视窗。
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。
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环境往往 比较 恶 劣 , 在 着 电磁 干扰 式 噪 声 、 存 辐
减 弱干扰 能量 的作 用 , 目的是 为 了阻 止 电磁 波 其 从屏 蔽体 的一侧空 问 向另一 侧 空 问传播 。假设 有
一
厚度为 t面 积为 无 限 大 的屏 蔽 体 , 空 间 隔开 , 把
为左、 右两 个部 分 , 磁波 经 过 屏 蔽 体 时 , 电 通过 反
射、 吸收 , 场强逐渐减弱。电磁波传到屏蔽体时 ,
主要有 以下 三种形 式 的损 耗 :
射、 传导 , 直接影 响设备 的正常 工作 。各 种独 立 封
c b n tEM hil ig. a i e s edn
Ke r s C bn t lcrma n t hedn ;G p;Hoe ywo d : a ie ;E eto g ei S i!ig a c l
蔽 就是利用 屏 蔽 体对 电磁 波 的吸 收 、 射来 达 到 反
1 引 言
吸收 的损 耗 ;
过线孔 等孔 洞 , 以严 格 来 说封 闭 系统 的壳 体并 所
不是一个 完 整封 闭 的 屏 蔽体 , 种 不 连 续 的结 构 各
() 3 电磁 波 在屏 蔽 体 的两 个 界 面 间多 次反 射 时产生 的损耗 。 因而 , 屏蔽体 的屏蔽效 能可表 示为 :
A s a tEet m gei sidn ei p a n r n m igd s no et n q i ns hs b t c: l r an t he ig s ni i o a to t a m n ei f lc o i e u met r co c l d g sm f ai j g e r c p .T i
pa e isl n r d c st e p i cp e o l cr ma n tc s i li g h n c n e tae n p o e sn f g psa d p rfrt ito u e h rn i l fee to g ei h ed n .T e o c n rt s o r c s ig o a n y hoe fc b n t , e e EM e k g s a e lk l o o c r lso a i e s wh r l a a e r i ey t c u .Ba e n t e r t a n lss a d c lu ain, o r — s d o h o e i l a ay i n ac lto c re c s o dn p n i g EM hil i a u e n mp o e tu t e d sg r ie wih ef cie n a c me t fr t e s e dng me s r s a d i r v d sr cur e i n a e gv n, t f tv e h n e n o h e
第 2期 2o 2 .
El cr nc a d Elc r — p ia y tms e to i n e to o t lS se c
Jn 0 1 u .2 1
电磁 屏 蔽在 机 壳箱体 设计 中的应 用
王 岩。 邹 亮
中国电子科技 集 团公 司第二 十七研 究所 , 郑州 4 0 4 5 07
电磁 波在通过 由导 电或 导磁 材料 制 成 的屏 蔽
增大, 因此金、 铜等导体都具有 良好的反射特 银、 性 ; 吸收损 耗 , A为 与屏 蔽材 料 的厚 度成 正 比。磁
导率、 电导 率 越 高 的 材 料 , 吸 收 损 耗 也 越 大 ; 其 B 为 多次反射 损 耗 , A >1 B时 , 般 可 以忽 略 在 0d 一
( h 7h Ree rh I s tt fC ia E e t nc eh oo y T e2 t s ac n tue o hn lcr is T c n lg i o
G op Cp rt n Z egh u4 0 4 , 抽a ) ru o oa o , h .  ̄o 5 0 7 i
闭系统 的壳体 , 到飞 机 的蒙皮 、 舰 的舰 体 , 大 战 小 到各种用 电设 备 的 箱 壳 , 不 同部 分 接 合 处难 免 在 会 存在缝 隙 , 的还 要 开 一 些 如 显 示 窗 、 有 散热 口、
() 1 在入射表 面由于阻抗突变引起的反射损耗 ;
() 2 电磁 波在屏 蔽体 内部 传输 时 , 电磁 能量被
关键词: 壳箱体 ; 机 电磁 屏 蔽 ; 隙; 洞 缝 孔 中图分 类号 :N 3 T 0 文献标识 码 : A
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摘 要:电磁屏 蔽设计是 电子 设备抗 干扰设 计 的重要 组 成部 分。本 文介 绍 了电磁 屏 蔽 的原
理 , 对机 壳箱体上 缝 隙、 洞 的处理等环 节容 易 出现 的 电磁 泄漏 , 用理论 分析 与计 算 并针 孔 采 相 结合的 方法 , 出了相应 的 电磁屏 蔽措 施和 改进 结构 , 效提 高了机 壳箱体 的屏 蔽效能 。 给 有
S = R +A +B d E ( B)
都会造成电磁能量的泄漏, 降低机壳箱体的屏蔽 性能 。因而 , 子设 备 机 壳 箱 体 的 电磁 屏 蔽 问题 电 已成 为影 响设备 可靠性 和生存力 的重要 因素 。
式 中, 反射损耗 , 尺为 随屏蔽 材 料 电导 率 的升 高 而
2 电磁屏 蔽 原 理