机柜通风孔的电磁屏蔽设计

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对新时期电子设备机箱电磁屏蔽分析和设计

对新时期电子设备机箱电磁屏蔽分析和设计

对新时期电子设备机箱电磁屏蔽分析和设计摘要:随着电子设备更新速度的增快,高新科技不断推动电子设备功能的提升,电子设备已经成为了当前生活的必备品。

电子设备的增多带来了新的问题——电磁干扰,也就是不同电子设备之间的自发电磁感应会引起其他设备的运行性能,严重的甚至会造成设备损害,尤其是在工业生产过程中,各类电子设备之间的电磁干扰甚至会成为严重的事故隐患。

为了提高各电子设备间的兼容性,降低电磁干扰的影响,必须寻找更好的电子设备电磁屏蔽方式,而设备机箱的优异电磁屏蔽效果使得其成为了电子设备屏蔽电磁干扰的主要方式。

本文通过对电子设备产生电磁干扰的原因和特点、电磁屏蔽的理论、机箱电磁屏蔽的缺陷和对策等方面入手,详细阐述新时期电子设备机箱电磁屏蔽的相关理论和应用实际。

关键词:电子设备,机箱电磁屏蔽,缺陷,对策,分析引言:当前机箱的电磁屏蔽功能设计已经成为各类电子产品设计的必要环节,且机箱的电磁屏蔽功能比电路本身更优秀,因此目前针对电子设备机箱本身的电磁屏蔽功能设计越来越受到重视,并衍生出了相应的研究领域和产业化发展。

而由于电子设备机箱与设备之间的非关联性,导致其很难发挥出足够的电磁屏蔽效果,因此设计者开始探究将外部机箱与电子设备本身相关联的方式,来提高电磁屏蔽效果,提升设备运行质量。

1. 电磁干扰概述1.1. 电磁干扰原因及特点电磁干扰主要由设备本身产生和外界干扰两种,设备本身的电磁干扰主要是由于设备启动时的瞬时强电磁感应在设备周围产生的干扰,往往会引起设备的使用寿命降低、设备精度降低等故障;外部电磁干扰主要是由于其他电子设备运行时产生的电磁通过机箱缝隙和设备外接线路传导至设备电路,进而对设备运行产生干扰。

而外部干扰对电子设备的危害远大于自身电磁干扰,因此降低外部干扰是提高设备运行稳定性的主要方式。

1.2. 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。

电磁屏蔽机柜的规范要求

电磁屏蔽机柜的规范要求

电磁屏蔽机柜的规范要求电磁屏蔽机柜的规范要求引言:随着科技的不断发展,电子设备在我们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。

然而,电子设备的运行也会产生电磁辐射,可能对其他设备或环境造成干扰。

为了解决这个问题,电磁屏蔽技术应运而生。

电磁屏蔽机柜作为其中的一种重要应用,被广泛应用于各个领域。

本文将探讨电磁屏蔽机柜的规范要求,以确保其有效屏蔽电磁辐射,并保护设备的正常运行。

1. 电磁屏蔽机柜的基本原理1.1 电磁辐射及其影响- 电磁辐射的定义和分类- 电磁辐射对设备和环境的影响1.2 电磁屏蔽的原理- 电磁屏蔽的基本概念- 电磁屏蔽的工作原理2. 电磁屏蔽机柜的规范要求2.1 设计和制造- 机柜的结构和材料选择- 屏蔽性能测试与认证2.2 机柜内部布线和连接- 电缆屏蔽和接地的要求- 连接件的选择和安装方法2.3 机柜与其周围环境的配合- 环境屏蔽要求和措施- 设备布置和绝缘要求3. 电磁屏蔽机柜的观点和理解3.1 电磁屏蔽的重要性及应用领域3.2 电磁屏蔽技术的发展和趋势3.3 对电磁屏蔽机柜未来可能的改进和创新的展望结论:电磁屏蔽机柜的规范要求是确保其有效屏蔽电磁辐射,保护设备运行的关键因素。

通过本文的探讨,我们对电磁屏蔽机柜的基本原理和规范要求有了更深入的理解。

只有遵循规范要求,合理设计和使用电磁屏蔽机柜,才能更好地保护设备的正常运行,减少电磁辐射对其他设备和环境的干扰。

观点和理解:从我个人的观点来看,电磁屏蔽机柜在现代社会中起着至关重要的作用。

随着电子设备的不断增加和电磁辐射的日益加剧,保护设备和环境免受电磁干扰变得尤为重要。

电磁屏蔽机柜的规范要求提供了一个标准化的指南,以确保机柜具有良好的屏蔽性能,从而保障设备的安全和性能稳定。

此外,我认为电磁屏蔽技术还有很大的发展空间和潜力。

随着科技的进步和对电磁辐射影响的深入研究,我们可以预见未来电磁屏蔽机柜将能够更有效地屏蔽电磁辐射,并提供更加灵活和智能的解决方案。

电磁屏蔽性结构设计规范

电磁屏蔽性结构设计规范

《电磁屏蔽性结构设计规范》摘录一.定义:在有屏蔽体时,被屏蔽空间内某点的场强与没有屏蔽体时该点场强的比值。

以dB为单位表示;一般低频段比高频段高10~15,也可写成30~1000MHz:20 dB。

四.紧固方式缝隙搭边深度值超过30mm时,作用不明显;推荐缝隙搭边深度:15~25mm。

五.局部开孔定义:数量不多的开孔根据经验:开口最大尺寸小于电磁波波长的1/20时,屏蔽效能20 dB;开口最大尺寸小于电磁波波长的1/50时,屏蔽效能30 dB。

例如:屏蔽效能为20 dB/1GHz时,局部开孔的最大尺寸应小于15mm。

一.提高缝隙的屏蔽效能可采取以下几种措施:增加缝隙深度、减小缝隙的最大长度尺寸、减小缝隙中紧固点的间距、增强基材的刚性和表面光洁度。

二.影响穿孔金属板屏蔽效能的最大因素是开孔的最大尺寸,其次是孔深,影响最小的是孔间距。

三.针对电缆穿透问题,可采取:在电缆出屏蔽体时增加滤波,或采用屏蔽电缆,同时屏蔽电缆屏蔽层与屏蔽体之间要良好电接触。

四.屏蔽方案1.机柜屏蔽:成本较高,由于缺陷较多,屏蔽效能一般不能做到太高。

2.插箱/子架屏蔽:对于屏蔽电缆的接地和增加滤波都比较方便,适合大量出线的产品。

3.单板/模块屏蔽:结构复杂,成本较高,对散热不利。

4.单板局部屏蔽:在无线产品中较常见,主要通过安装屏蔽盒实现,实现较容易。

原则上,最靠近辐射源的屏蔽措施是最有效和最经济的;一般说,屏蔽需求导致结构件成本增加10%~20%左右。

五.缝隙屏蔽设计1.紧固点连接缝隙屏蔽效能最主要的影响因素是缝隙的最大尺寸和缝隙深度,减小紧固点间距、增加连接零件刚性。

2.增加缝隙深度单排紧固时缝隙深度超过30mm后屏蔽效能差别就不明显,一般推荐值为15~25mm。

增加缝隙深度可采取一些迷宫或嵌入式结构,或采用双排紧固点方式(最好将两排紧固点错开分布)。

3.紧固点间距下表是按照DKBA0.460.0031屏蔽效能测试方法得出的单排紧固点缝隙在不同间距下的屏蔽效能,测试样品T=1.5mm,大小600×600mm。

机柜屏蔽设计说明

机柜屏蔽设计说明

屏蔽机柜设计图纸说明
精良的配件,不但能保证机柜的高性屏蔽要求,还能对设备摆设以及布置,稳当、安全、稳定等方面都起到一个相当重要的作用。

性能指标:
按国家GB12190-90标准测试
磁场:</font>150KHz≥75dB
平面波:</font>1MHz —50MHz≥90dB
微波:</font>1GHz≥85dB
应用领域:
用于小型电子设备、终端等存放的信息保密防电磁干扰、计量检测等场所
屏蔽机柜相关配件:
电源滤波器: 15A~50A 插入损耗:14KHz~10GHz≥85dB
通风波导窗:200×200mm法兰式安装在机柜的顶部。

机柜内搁置板1.2mm厚的钢板制成,用作放置服务器、显示器、交换机、路由器和电信、通信设备等。

超五类屏蔽线接头设有带弹性夹头的铜制传输导管。

走线槽主要用作整理机柜内部的布线用途,使线路明了,易于工作人员管理及维护。

机柜可安装万向滚轮(带刹车)。

屏蔽机柜接口的定义:
ISO11801标准指出3类的双绞线不能与其类型不相符的端接类
型相连结,以避免造成阻抗不匹配。

ISO11801标准强调屏蔽系统的优点而EIA/TIA568A标准则没有。

在光纤传输方面,ISO11801推荐SC接口优先于ST接口。

关于结构机柜电磁屏蔽方法分析

关于结构机柜电磁屏蔽方法分析
工 业 技 术
2 0 1 3 年 第2 9 期l 科技创新与应用
关于结构机柜 电磁屏蔽 方法分析
徐 金 娟 王 勇7 1 0 0 4 3 )
摘 要: 为 了有 效 的对 电子设 备 和信 息 系统进 行 保 护 , 确保 信 息 安 全 , 电磁 屏 蔽机 柜 得 到 了广 泛 的应 用。 就 其 屏 蔽 方法 而 言 , 这 涉 及到多个方面的 内容。文章采用较符合 高功率结构机柜需求的主动式整体性金属屏蔽方法和被动式非整体性金属 网方法, 借助 数值方法的模拟 , 找 出适合 中短波段 的屏 蔽效率与相关设计参数关系。 关键词: 机 构机 柜 ; 电磁 屏 蔽 ; 方 法
1整体性金属板屏蔽效率模拟与分析 2 . 1金 属 网的 吸收 损 失 1 . 1吸 收损 失 在 圆形开口直径或方形垂直电场边宽度固定下 , 若开 口深度较 在高功率结构机柜使用的短波段范 围之中 , 使用不同导 电系数 深 , 则吸收损失较大 , 也 即屏蔽效果较好 。 而 圆形金属网 比方形金属 作屏蔽材料 , 其模拟 出的吸收损失数值有很大 的差异。使用导 电系 网 有较 好 的 吸收 损 失 。 就 圆形金 属 网不 同开 口深度 和 不 同开 口直径 数较高的屏蔽材料 , 其吸收损失较大。同时 , 当频率越高时 , 吸收损 与 吸 收损 失 的关 系而 言 , 若 开 口直 径 较 小 且 开 口深度 较 深 , 则 吸 收 失会越大。由于屏蔽效率大部分由吸收损失所贡献, 因此 , 频率越高 损失较大。 相对的 , 若开 口 直径较大且开 I Z l 深度较浅 , 则 吸收损失甚 选择 导 电 系数 越 大 的屏 蔽 体 , 其 吸 收损 失 越 大 , 使 得屏 蔽 的 效 果 会 小 , 屏 蔽效 果会 不 好 。 就方 形 金 属 网不 同开 口深 度 、 垂 直 电场 边 宽度 更好 。 就不同导磁系数时的吸收损失而言, 导磁系数越高 , 吸收损失 与 吸 收损 失 三 者 相 互 间 的 关 系 而 言 , 若 垂 直 电 场 边 宽 度较 小 , 且 开 越 大 。当频 率 越 高 时选 择 导磁 系数 越 大 的屏 蔽 体 时 , 在 暂 不 考 虑 反 口深度较深 , 则 吸收损失较大。 若垂直电场边宽度较大 , 且开 口深度 射 损 失 的情 况 下 , 屏 蔽 效果 会 更 好 。就 不 同屏蔽 体 厚 度 与 吸 收损 失 较浅 , 则吸收损失会较小 , 屏蔽效果会不好 。整体而言, 圆形开 口金 的相对关 系而言 , 在相 同的屏蔽材料基准下 , 屏蔽体厚度越大其 吸 属 网比方形开 口金属网有较好 的反射损失 ,也即以反射损 失项而 言, 圆形 开 口金 属 网的屏 蔽 效果 比方 形 开 口金 属 网稍 好 。 收损失也越 大, 特别是高频部分的变化更为 明显。 1 . 2反射损失 2 . 2 金属 网的 反射 损 失 电磁波阻抗 的大小通 常可 以用来判别电性感应场或磁性感应 若 圆形开 口直径或方形垂直电场边宽度固定 , 其能产生源与屏 场 的 特 性 。 当 电磁 波 阻抗 为 3 7 7 l  ̄时 , 可 看 出 反射 损失 大小 的一 个 蔽体间的距离( 或屏蔽体厚度) 较大 , 则反射损失较大。而 圆形开 口 明显 转 折 。当 阻抗 远 小 于 3 7 7 1 2时 , 是 属 于 高 电 流低 电 压 的磁 性 感 金 属 网较 方 形 开 口金 属 网有 较好 的反 射损 失 。在 入射 波 阻抗 < 3 7 7 D  ̄ 应场 , 其屏蔽体的反射损失很小 , 也即电磁波可能大部分被屏蔽体 ( 磁场 ) 的情况下, 圆形与方形开 口金属网在不 同的开 口直径或不同 吸附或穿透。当阻抗远大于 3 7 7 f  ̄ 时, 则属于高电压低 电流 的电性 的垂 直 电 场 边 宽 度 、 以及 不 同 的屏 蔽 体 厚 度 时 , 与 反 射 损 失 三 者 的 感应场, 经由屏蔽体反射 的量会较大。 通过模拟实验观察 , 电磁波阻 关系。若圆形 开口的直径或方形 开口的垂直电场边宽度较小 , 且能 抗越大, 反射损失越大; 电磁波阻抗越小 , 反射损失越小。就不 同导 产生源与屏蔽体 间的距 离( 或屏 蔽体厚度 ) 较大时 , 其反射损失较 电系数时的反射损失而言 , 频率越高 , 屏蔽体的反射损失越小。 对屏 大 。当 圆形 与 方 形 开 口金 属 网在 入射 波 阻 抗 = 3 7 7 Q( 平面波 ) 时, 就 蔽体而言 , 当频率较高时 , 电磁 波可能被其所吸附或穿透 , 换言之 , 其 直径 或 垂 直 电场 边 宽度 与 反射 损 失 的关 系 而言 , 圆形 开 口金 属 网 也符合频率较高 , 对屏蔽体的穿透率越高的特性 。若直接由实验观 的直径或方形金属网的垂直电场边宽度较大 ,其反射损失较小 , 两 察, 导电系数越高 , 屏蔽体 的反射损失越大 。 当频率越高而导电系数 者成 反 比率 的关 系 。 圆形 开 口金 属 网 比方 形 开 口金 属 网有 较 好 的反 越小 时 , 其 反 射 损失 会 较 小 , 也 即 在暂 不 考 虑 吸 收损 失 的 情况 下 , 屏 射损失 , 也即在非整体性金属 网屏蔽效率的反射 损失项 而言 , 圆形 蔽效果会较差。 另一方面 , 中波波段的反射损失是大于短波波段的 , 开 口的屏 蔽效 果 比方形 开 口金属 网稍好 。 就 中 波波 段不 同金 属 网开 也符合 中波 比短波有较好 的电波反射效果 的特性。 就不同导磁系数 口尺寸与反射损失的关系而言 ,当频率较低且开 口尺寸较小时 , 其 时的反射损失而言 , 导磁系数越高 , 屏蔽体 的反射损失越小 。 在频率 反射损失较大 。因此 , 在金属网屏蔽上 , 中波波段 因反射损失较大 , 较低 ( 也 即中波波段 ) 且导磁系数较小时 , 其反射损失反而较大 , 也 整体屏蔽效果优于短波段。 即, 暂不考虑吸收损失的情况下 , 其屏蔽效果会较好。 3结 束 语 1 . 3多重反射修正因数 经过模拟分析结果 : 在主动式 的整体性金属屏蔽板方 面 , 短波 就不同屏蔽体厚度时多重反射修正因数的变化情况而言 , 在使 波段采取屏蔽措施 , 其效果优于中波以下较为低频部分。 频率越高、 用 相 同屏 蔽 材 质 的基 础 下 , 当屏 蔽 体 厚 度 越 小 时 , 多 重 反 射 修 正 因 屏蔽体厚度越大 , 屏蔽效果会较好 。在中波波段应选择导电系数较 数 的修正值 ( 负的值 ) 会越大。在高频波段 , 若采用厚度较大的屏蔽 大 且 导磁 系数 较小 者 做 为屏 蔽 材 料 , 才 会 有较 好 的屏 蔽效 果 。而 在 板, 其多重反射修 正因数是 可以忽略的 , 也 即在短波段作屏蔽效率 短 波 波 段应 选 择导 电系 数和 导 磁 系 数较 大 者 做 为 屏蔽 材 料 , 其 屏 蔽 计算时 , 可以不用考虑多重反射修正 因数项 。 就使用 0 . 0 5 am的铜作 效率会较好 。 r 另一方 面, 短波的高频波段采用较大厚度的屏蔽体时, 为屏蔽材料 的情况下 , 以频率和导 电系数作为变量时 , 多重反射修 其多重反射修正因数是可以忽略的; 但中波波段且屏蔽体厚度较薄 正 因数变化状况 。采用导电系数较低的屏蔽体 , 比采用导电系数较 时 则 应予 以考 虑 。在被 动 式 的 整体 性 金 属 屏 蔽板 方 面 , 非 整 体 性金 高 的屏蔽体 , 更需要去修正屏蔽效率的值 , 特别是在较为低频 的波 属屏蔽 网的屏蔽效果 , 也与其开 口数 目、 开 口直径( 或宽度 ) 以及开 段, 但仍须视屏蔽体厚度来决定。 就使用 0 . 0 5 mm的铜作为屏蔽材料 口深 度有 直 接 的关 系 。而 在 实 际 的应 用 上 , 屏 蔽 效 能 的好 坏 取 决 于 , 的情况下 , 为不 同导磁系数时多重反射修正因数变化状况。其 与导 屏蔽物的开 口。若屏蔽物 的开 口很 密, 且深度 比开 口宽度或直径小 电 系数 情 况 相 同 , 采用 导 磁 系数 较 低 的 屏 蔽 体 , 比采 用 导 磁 系 数 较 时 , 其屏蔽效果较好 。 依据模拟结果分析 : 在非整体性金属网屏蔽方 高 的屏蔽体 , 更需要去修正屏蔽效率的值 , 特别是在较为低频的波 式 上 , 圆形 开 口的屏 蔽 效率 是 优 于 方 形 开 口。 中波 波段 因反射 损 失 段, 但同样 的须视屏蔽体厚度来决定。 较大, 非整体性屏蔽体的屏蔽效果是优于短波波段的。 1 . 4 总屏 蔽 效 率 参 考 文献 当使用铜作 为屏蔽材料 时, 以频率及屏蔽体厚度作变量 时的屏 [ 1 】 刘雅莲. 电磁屏蔽技术在舰 载电子设备 中的应 用[ J 】 . 声学与 电子工 蔽效率变化状况。 当屏蔽体厚度越大, 整体屏蔽效果较好 , 尤其频率 程 。 2 0 0 0 ( 2 ) . 越高变化越明显 。当选用不 同导电系数作为屏蔽材料时 , 频率较高 [ 2 ] Y - 连坡 , 茅文 深. 电磁屏蔽技术在结构设计 中的应 用『 J 1 . 舰船 电子 且 导电系数较大 时, 屏蔽效果越好。 就不 同导磁系数 , 频率较高且导 工程 . 2 0 0 9 ( 1 ) . 磁系数�

最新机柜通风孔的电磁屏蔽设计

最新机柜通风孔的电磁屏蔽设计

机柜通风孔的电磁屏蔽设计11 、 EMC 定义2各权威机构或专家对电磁兼容都有自己的见解,互相略有不同。

通俗的说电3磁兼容( EMC)是设备或分系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的4任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

5解决电磁兼容应该站在系统的角度,全面地看待问题。

电磁兼容涉及电路设6计、 PCB布线、电缆设计、系统布局、结构设计等多方面问题,甚至与软件设7计都有关系。

82 、解决 EMC 问题的手段9当设备中“电磁干扰源—耦合路径—敏感部件”三要素同时存在时,才会出10现 EMI问题。

11EMC设计就是针对三要素中的一个或几个,采取某些技术措施,限制或消除其12影响,从而得到兼容性好、成本和重量可接受的设计。

13从理论上讲,单板是所有EMI问题的源头,即“电磁干扰源”,是EMC设计14的重中之重。

应该花费90%的精力放在单板设计上面。

15结构和电缆屏蔽设计是解决“耦合路径”的有效办法,也是解决RE(目前最16棘手的问题)的有效手段,但是一般不要提出太高的要求。

由于结构屏蔽的工17艺稳定性差、加工安装影响十分大,其一致性差,设计时应该留较大的安全余18量。

结构的屏蔽是以成本为代价的,要求越高,成本会急剧增加。

19结构屏蔽是实现产品电磁兼容的重要手段,完整的结构屏蔽体要达到 90dB 20的屏蔽效能是毫不困难的。

屏蔽体由于散热、部件安装、缝隙等问题降低了屏21蔽效能。

开孔时必须考虑到屏蔽辐射干扰的因素。

22电缆设计主要是线缆布局以及是否采用屏蔽电缆。

23单板的 EMC 设计、电缆设计这里不予讨论,主要论述结构的屏蔽问题。

243 、结构对 EMC 的影响25结构设计与产品 EMC指标相关的主要有:26辐射发射( RE),辐射敏感度(RS)——屏蔽、接地27工频磁场敏感度( MS)——磁屏蔽28静电放电( ESD)——接地29传导发射( CE),传导敏感度(CS)——滤波器的接地30结构设计影响最大的指标是辐射发射( RE),静电放电(ESD),一般不考31虑快速瞬态脉冲串(EFT)、浪涌(SURGE)、电压跌落与中断(DIPS)三个指32标。

电磁屏蔽室设计方案

电磁屏蔽室设计方案

目录一、简介 (2)二、设计依据 (2)三、电磁屏蔽室简介 (3)1、屏蔽原理: (3)2、屏蔽材料: (5)四、技术方案 (5)五、结构形式:TPH1单层钢板焊接式电磁屏蔽室 (6)①屏蔽壳体: (6)②壳体结构 (6)③壳体龙骨 (6)六、屏蔽室机房尺寸 (7)1、铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门: (8)2、屏蔽门的结构特点 (8)七、消防报警系统: (10)八、空调通风系统: (10)九、供配电系统: (12)十、屏蔽内外弱电系统: (13)十一、屏蔽壳体接地系统: (13)十三、机房装饰方案: (15)1、吊顶工程 (16)2、墙面工程 (17)3、地面工程 (18)十四、工程质量保证措施: (21)1一、简介在没有做屏蔽的情况下,我们的电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常,最严重时出现损坏,这是比较常见的电磁干扰显现,另外一种现象就是,我们在打雷的时候听收音机,看电视,使用电脑,收音机会出现“吱啦”的噪音,电视机,电脑会出现图像抖动等等,这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。

计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波,该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收,以窃取其工作内容。

同时,这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。

二、设计依据1.1《计算机场地技术要求》(GB2887-89)1.2《计算站场地安全要求》(GB9361-88)1.3《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)1.4《电子计算机机房工程施工及验收规范》(SJ/T30003-93)1.5《建筑设计防火规范》(GB5004-95)1.6《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-95)1.7《低压配电设计规范》(GBJ50054-95)1.8《供配电系统设计规范》(GB50052-92)1.9《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ32-82)1.10《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)1.11《防静电活动地板通用规范》(SJ/T10796-2001)1.12《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》(GB12190-90)1.13《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》(SJ31470-2002)1.14《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》(BMZ1-2000)1.15《密码机屏蔽机房的安装、使用和检测》(GJBZ20397-97)2. 项目设计要求及图纸3. 本公司现有相关产品的企业标准及设计规范,三、电磁屏蔽室简介1、屏蔽原理:计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波,该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收,以窃取其工作内容。

电磁屏蔽性结构设计规范标准

电磁屏蔽性结构设计规范标准

《电磁屏蔽性结构设计规范》摘录一.定义:在有屏蔽体时,被屏蔽空间内某点的场强与没有屏蔽体时该点场强的比值。

以dB为单位表示比高频段高10~15,也可写成30~1000MHz:20 dB。

四.紧固方式缝隙搭边深度值超过30mm时,作用不明显;推荐缝隙搭边深度:15~25mm。

五.局部开孔定义:数量不多的开孔根据经验:开口最大尺寸小于电磁波波长的1/20时,屏蔽效能20 dB;开口最大尺寸小于电磁波波长的1/50时,屏蔽效能30 dB。

例如:屏蔽效能为20 dB/1GHz时,局部开孔的最大尺寸应小于15mm。

一.提高缝隙的屏蔽效能可采取以下几种措施:增加缝隙深度、减小缝隙的最大长度尺寸、减小缝隙中紧固点的间距、增强基材的刚性和表面光洁度。

二.影响穿孔金属板屏蔽效能的最大因素是开孔的最大尺寸,其次是孔深,影响最小的是孔间距。

三.针对电缆穿透问题,可采取:在电缆出屏蔽体时增加滤波,或采用屏蔽电缆,同时屏蔽电缆屏蔽层与屏蔽体之间要良好电接触。

四.屏蔽方案1.机柜屏蔽:成本较高,由于缺陷较多,屏蔽效能一般不能做到太高。

2.插箱/子架屏蔽:对于屏蔽电缆的接地和增加滤波都比较方便,适合大量出线的产品。

3.单板/模块屏蔽:结构复杂,成本较高,对散热不利。

4.单板局部屏蔽:在无线产品中较常见,主要通过安装屏蔽盒实现,实现较容易。

原则上,最靠近辐射源的屏蔽措施是最有效和最经济的;一般说,屏蔽需求导致结构件成本增加10%~20%左右。

五.缝隙屏蔽设计1.紧固点连接缝隙屏蔽效能最主要的影响因素是缝隙的最大尺寸和缝隙深度,减小紧固点间距、增加连接零件刚性。

2.增加缝隙深度单排紧固时缝隙深度超过30mm后屏蔽效能差别就不明显,一般推荐值为15~25mm。

增加缝隙深度可采取一些迷宫或嵌入式结构,或采用双排紧固点方式(最好将两排紧固点错开分布)。

3.紧固点间距下表是按照DKBA0.460.0031屏蔽效能测试方法得出的单排紧固点缝隙在不同间距下的屏蔽效能,测试样品T=1.5mm,大小600×600mm。

机房电磁屏蔽如何处理

机房电磁屏蔽如何处理

机房电磁屏蔽如何处理机房和机柜中,有时候需要屏蔽掉电磁,因为电磁屏蔽是解决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。

用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作,因此不需要对电路做任何修改。

选择屏蔽材料屏蔽体的有效性用屏蔽效能来度量。

屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个位置的场强E1与有屏蔽时该位置的场强E2的比值,它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。

用于电磁兼容目的的屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能,这时屏蔽效能的定义公式为:SE=20lg(E1/E2)(dB)用这个定义式只能测试屏蔽材料的屏蔽效能,而无法确定应该使用什么材料做屏蔽体。

要确定使用什么材料制造屏蔽体,需要知道材料的屏蔽效能与材料的什么特性参数有关。

工程中实用的表征材料屏蔽效能的公式为:SE=A+R(dB)式中的A称为屏蔽材料的吸收损耗,是电磁波在屏蔽材料中传播时发生的,计算公式为:A=3.34t(fμrσr)(dB)t=材料的厚度,μr=材料的磁导率,σr=材料的电导率,对于特定的材料,这些都是已知的。

f=被屏蔽电磁波的频率。

式中的R称为屏蔽材料的反射损耗,是当电磁波入射到不同媒质的分界面时发生的,计算公式为:R=20lg(ZW/ZS)(dB)式中,Zw=电磁波的波阻抗,Zs=屏蔽材料的特性阻抗。

电磁波的波阻抗定义为电场分量与磁场分量的比值:Zw=E/H。

在距离辐射源较近(<λ/2π,称为近场区)时,波阻抗的值取决于辐射源的性质、观测点到源的距离、介质特性等。

若辐射源为大电流、低电压(辐射源电路的阻抗较低),则产生的电磁波的波阻抗小于377,称为低阻抗波,或磁场波。

若辐射源为高电压,小电流(辐射源电路的阻抗较高),则波阻抗大于377,称为高阻抗波或电场波。

关于近场区内波阻抗的具体计算公式本文不予论述,以免冲淡主题,感兴趣的读者可以参考有关电磁场方面的参考书。

电磁屏蔽性结构设计规范

电磁屏蔽性结构设计规范

《电磁屏蔽性结构设计规范》摘录一.定义:在有屏蔽体时,被屏蔽空间内某点的场强与没有屏蔽体时该点场强的比值。

以dB为单位表示屏蔽等级分类:屏蔽效能规格要求举例:设计规格书列举方式:30~230MHz:30dB;230~1000MHz:20dB;一般低频段比高频段高10~15,也可写成30~1000MHz:20 dB。

二.常用屏蔽材料压缩量:三.常用屏蔽材料屏蔽效能及设计参数:四.紧固方式缝隙搭边深度值超过30mm时,作用不明显;推荐缝隙搭边深度:15~25mm。

五.局部开孔定义:数量不多的开孔根据经验:开口最大尺寸小于电磁波波长的1/20时,屏蔽效能20 dB;开口最大尺寸小于电磁波波长的1/50时,屏蔽效能30 dB。

例如:屏蔽效能为20 dB/1GHz时,局部开孔的最大尺寸应小于15mm。

一.提高缝隙的屏蔽效能可采取以下几种措施:增加缝隙深度、减小缝隙的最大长度尺寸、减小缝隙中紧固点的间距、增强基材的刚性和表面光洁度。

二.影响穿孔金属板屏蔽效能的最大因素是开孔的最大尺寸,其次是孔深,影响最小的是孔间距。

三.针对电缆穿透问题,可采取:在电缆出屏蔽体时增加滤波,或采用屏蔽电缆,同时屏蔽电缆屏蔽层与屏蔽体之间要良好电接触。

四.屏蔽方案1.机柜屏蔽:成本较高,由于缺陷较多,屏蔽效能一般不能做到太高。

2.插箱/子架屏蔽:对于屏蔽电缆的接地和增加滤波都比较方便,适合大量出线的产品。

3.单板/模块屏蔽:结构复杂,成本较高,对散热不利。

4.单板局部屏蔽:在无线产品中较常见,主要通过安装屏蔽盒实现,实现较容易。

原则上,最靠近辐射源的屏蔽措施是最有效和最经济的;一般说,屏蔽需求导致结构件成本增加10%~20%左右。

五.缝隙屏蔽设计1.紧固点连接缝隙屏蔽效能最主要的影响因素是缝隙的最大尺寸和缝隙深度,减小紧固点间距、增加连接零件刚性。

2.增加缝隙深度单排紧固时缝隙深度超过30mm后屏蔽效能差别就不明显,一般推荐值为15~25mm。

电子设备机箱的电磁屏蔽设计应注意几点体会

电子设备机箱的电磁屏蔽设计应注意几点体会

电子设备机箱的电磁屏蔽设计应注意几点体会作者:陈学友杨新来源:《西部论丛》2018年第08期摘要:在科技不断发展的背景下,电子设备机箱的电磁屏蔽应用越来越广泛。

本文通过金属件的缝隙设计、孔洞屏蔽设计、塑胶件屏蔽设计、接地设计,四个方面对设备机箱电磁屏蔽设计进行了分析,并对电磁屏蔽设计原则进行了整理,推动设备机箱结构设计进一步优化,希望为同类型机箱的电磁屏蔽设计提供参考。

关键词:设备机箱结构设计电磁屏蔽一、电磁屏蔽设计原则实际机箱上有许多泄漏源:不同部分结合处的缝隙、通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等,如图1所示在对电磁屏蔽设计时,可以通过以下三个方面:第一,由于不同的设备具有不同的屏蔽指标,为了能够进一步提高运行稳定性,需要在屏蔽设计之前整理设备需求,并根据产品特点确认重点屏蔽部位;第二,为保证实现所要求的屏蔽性能,设计人员需注重结构材料选择、缝隙处理、穿孔处理和接地系统处理;第三,一般设备机箱中的电连续性对屏蔽质量有较大的影响,为了能够使零部件具有导电性,对于没有屏蔽性能要求的部位也必须合理的搭接处理以提高产品的静电抗扰性[1]。

二、设备机箱电磁屏蔽设计(一)金属件的缝隙设计在对设备机箱进行电磁屏蔽设计时,需要对金属件的缝隙进行设计,具体可以通过以下两个方面:第一,通讯设备中存在大量的缝隙,其会对电磁的兼容性产生一定的影响,需要在设备机箱中早增加搭接点,例如:在增加搭接点减小尺寸时,需要先对材料的特性进行分析,了解紧固点缝隙的最小距离,之后调整设备缝隙的尺寸,达到电磁屏蔽的效果。

如图2为金属板上的缝隙和搭接缝隙;第二,当设备机箱中存在较大缝隙,并且应用增加搭接点难以调整距离时,可以在缝隙中适当添加屏蔽材料,例如:根据缝隙大小、零部件导电性选择屏蔽材料,并将其粘贴到零部件缝隙中,达到电磁屏蔽的目的,保障设备机箱能够稳定运行。

如图3为缝隙安装屏蔽材料不同结构形式。

(二)孔洞屏蔽设计设备机箱电磁屏蔽设计中,可以进行孔洞屏蔽设计,具体可以通过以下两个方面:第一,设备机箱中孔洞的尺寸、大小对电磁屏蔽有一定的影响,为了提高设备机箱的电磁屏蔽能力,需要合理设计开孔位置与开孔尺寸,例如:在设计通风孔时,由于其主要的作用为散热,防止设备受到高温影响发生损坏问题,进而在设计时,需要均衡屏蔽与散热的需求。

屏蔽机柜方案

屏蔽机柜方案

屏蔽机柜方案随着科技的不断进步,计算机和网络设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

为了保障这些设备的正常运行,并确保数据的安全性,屏蔽机柜方案应运而生。

在本文中,将介绍屏蔽机柜的概念、设计原则和应用案例。

一、概述屏蔽机柜是一种专门用于存放计算机和网络设备的密闭式柜体。

其主要目的是通过屏蔽外界干扰,保护设备的稳定运行。

屏蔽机柜通常由金属材质制成,具有良好的电磁屏蔽性能和物理防护功能。

二、设计原则1. 外观设计:屏蔽机柜应采用简洁、美观的外观设计,以融入各种环境。

同时,设备的安装和维修应方便快捷。

2. 电磁屏蔽:屏蔽机柜的边框、壳体和门等部分应采用金属材质,并具备良好的电磁屏蔽性能,以阻挡外界电磁信号的干扰。

3. 物理防护:屏蔽机柜应具备一定程度的防尘、防水和防火功能,以保护设备的安全运行。

4. 散热设计:屏蔽机柜内部应配备合适的散热装置,以确保设备的正常工作温度,避免过热损坏。

5. 安全保护:屏蔽机柜应配备可靠的安全锁、报警装置和监控系统,以防止未经授权的人员进入,并及时发现设备故障。

三、应用案例1. 数据中心:屏蔽机柜广泛应用于数据中心环境中,用于存放服务器、交换机等重要设备。

通过屏蔽外界的电磁辐射和物理威胁,保障数据的安全性和可靠性。

2. 通信基站:在移动通信基站等场合,由于设备密集、环境复杂,屏蔽机柜能够提供更好的电磁屏蔽效果,减少信号干扰,提高通信质量。

3. 实验室:科研实验室中的设备对环境要求较高,屏蔽机柜能够提供良好的物理防护和环境隔离,确保实验过程的稳定性。

4. 金融系统:银行、证券等金融机构对数据的安全性要求极高,屏蔽机柜能有效防止黑客攻击和外部干扰,保护账户和交易的安全。

综上所述,屏蔽机柜是一种为设备提供良好环境和安全保护的关键设备。

通过合理的设计和应用,屏蔽机柜可以有效屏蔽外界干扰,保障设备的正常运行和数据的安全性。

电磁屏蔽机柜的标准

电磁屏蔽机柜的标准

电磁屏蔽机柜的标准电磁屏蔽机柜是专门用来屏蔽外界电磁辐射影响的设备。

它可以保护敏感设备,如计算机、通讯设备、精密仪器等,不受电磁辐射的干扰。

那么,电磁屏蔽机柜的标准是什么?以下是详细介绍。

1. 地线连接标准电磁屏蔽机柜的地线连接是基本要求。

通常,地线连接应该符合国际标准GB/T 50057-2010《电气安装工程施工及验收规范》的规定,即在电磁屏蔽机柜和建筑物之间建立一个低阻抗连接。

这样可以有效地降低机柜内部和外部的电磁干扰。

2. 隔离电阻测试标准为了确保电磁屏蔽的效果,隔离电阻必须符合国家标准。

一般来说,隔离电阻应该在100万欧姆以上,且不应低于两个相邻接地点间的隔离电阻标准(一般为10兆欧姆)的10倍。

同时,在机柜上应该标明隔离电阻测试的日期、时间、测试值等信息。

3. 导电线材质标准导电线是电磁屏蔽机柜的重要部分。

为了避免电磁泄漏,导电线材质应是优质的铜材。

同时,导线的截面积也应符合标准。

一般来说,导线截面积应根据机柜的负载电流、电源电压等因素来确定,以保证机柜内部的稳定性和安全性。

4. 地线规格标准电磁屏蔽机柜的地线规格同样是需要符合国家标准。

一般来说,地线应经过特殊处理,如镀锌、镀银等,以确保导电、抗腐蚀等特性。

地线的截面积一般应大于2.5mm2。

5. 保护屏蔽效果标准电磁屏蔽机柜的保护屏蔽效果也是需要符合国家标准的。

通常,保护效果应符合GB13837-1992《屏蔽仪器和设备测量方法》,即屏蔽的衰减值应达到50dB或以上。

这样可以有效地隔离机柜内外的电磁干扰,保证设备的正常运行。

综上所述,电磁屏蔽机柜的标准是非常严格的,需要符合国际和国家标准的要求。

只有在符合这些标准的前提下,它才能保证设备正常运行,确保业务的顺利开展。

如果您需要购买电磁屏蔽机柜,请务必注意这些标准,选择符合要求的产品。

电磁屏蔽机柜的风扇原理

电磁屏蔽机柜的风扇原理

电磁屏蔽机柜的风扇原理
接下来是风扇的原理。

风扇通过旋转叶片产生气流,以调节温度和保持空气流通。

在电磁屏蔽机柜中,风扇的作用是通过循环空气来降低机柜内部设备的温度,确保其正常运行。

风扇通常安装在机柜的侧面或顶部,通过排出热空气并吸入新鲜空气来保持机柜内部的通风。

综合起来,电磁屏蔽机柜的风扇原理是利用风扇产生的气流来保持机柜内部设备的温度,并通过电磁屏蔽材料保护这些设备免受外部电磁干扰的影响。

这样可以确保机柜内部设备的正常运行和安全性。

希望这个回答能够满足你的需求。

机柜通风孔的电磁屏蔽设计

机柜通风孔的电磁屏蔽设计

机柜通风孔的电磁屏蔽设计1 、EMC 定义各权威机构或专家对电磁兼容都有自己的见解,互相略有不同。

通俗的说电磁兼容〔EMC〕是设备或分系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

解决电磁兼容应该站在系统的角度,全面地对待问题。

电磁兼容涉及电路设计、PCB布线、电缆设计、系统布局、构造设计等多方面问题,甚至与软件设计都有关系。

2 、解决EMC 问题的手段当设备中“电磁干扰源—耦合路径—敏感部件〞三要素同时存在时,才会出现EMI问题。

EMC设计就是针对三要素中的一个或几个,采取某些技术措施,限制或消除其影响,从而得到兼容性好、本钱和重量可承受的设计。

从理论上讲,单板是所有EMI问题的源头,即“电磁干扰源〞,是EMC设计的重中之重。

应该花费90%的精力放在单板设计上面。

构造和电缆屏蔽设计是解决“耦合路径〞的有效方法,也是解决RE〔目前最棘手的问题〕的有效手段,但是一般不要提出太高的要求。

由于构造屏蔽的工艺稳定性差、加工安装影响十分大,其一致性差,设计时应该留较大的平安余量。

构造的屏蔽是以本钱为代价的,要求越高,本钱会急剧增加。

构造屏蔽是实现产品电磁兼容的重要手段,完整的构造屏蔽体要到达90dB 的屏蔽效能是毫不困难的。

屏蔽体由于散热、部件安装、缝隙等问题降低了屏蔽效能。

开孔时必须考虑到屏蔽辐射干扰的因素。

电缆设计主要是线缆布局以及是否采用屏蔽电缆。

单板的EMC 设计、电缆设计这里不予讨论,主要论述构造的屏蔽问题。

3 、构造对EMC 的影响构造设计与产品EMC指标相关的主要有:辐射发射〔RE〕,辐射敏感度〔RS〕——屏蔽、接地工频磁场敏感度〔MS〕——磁屏蔽静电放电〔ESD〕——接地传导发射〔CE〕,传导敏感度〔CS〕——滤波器的接地构造设计影响最大的指标是辐射发射〔RE〕,静电放电〔ESD〕,一般不考虑快速瞬态脉冲串〔EFT〕、浪涌〔SURGE〕、电压跌落与中断〔DIPS〕三个指标。

一种屏蔽机柜出线方法

一种屏蔽机柜出线方法

一种屏蔽机柜出线方法摘要:本文主要对一种屏蔽机柜出线方法进行了分析,其改进之处是可满足不同数量的屏蔽电缆出线,且不降低机柜的屏蔽性能。

关键词:屏蔽机柜;出线;方法一、要解决的技术问题现有屏蔽机柜出线,为了保障机柜的屏蔽性能,一般采用屏蔽连接器转接或是屏蔽接头固定电缆。

在实际应用中,屏蔽机柜经常需要增加对外出线,这种情况会要求在机柜增加屏蔽连接器或屏蔽接口的固定孔。

给应用带来很大麻烦。

针对该问题,本文提出的一种屏蔽机柜出线方法能够满足屏蔽机柜不同数量的屏蔽电缆的出线,并保障机柜的屏蔽性能。

二、方案的详细描述如图1所示,为机柜底部出线方式。

图1机柜如图2所示,机柜底部开孔尺寸:324mm*150mm,用13个图3所示的隔板,将其分为12个150*15mm的出线槽,每个出线槽可以满足10根直径15mm的电缆出线,所以可以同时出120根直径15mm的电缆。

图2机柜底部剖视图如图3所示,隔板两侧均有导电泡棉,电缆穿过出线槽时,导电泡棉能填充电缆之间的缝隙,无电缆穿过出线槽时,相邻导电泡棉互相接触,确保机柜的屏蔽性能。

如图3所示,隔板的一端有3mm*1.8mm的卡口,另一端有个φ4的圆孔,机柜底部出线孔一端有卡口,另一端有M3的压接螺母。

隔板安装时,隔板上的卡口与机柜底部出线孔的卡口对接,用M3*8螺钉穿孔隔板φ4圆孔,坚固在机柜底部出线孔处M3压接螺母上。

图3隔板图4电缆出线示意三、创新点及有益效果创新点为使机柜满足不同数量的对外电缆出线需求。

结构简单,安装方便,采用钣金和导导泡棉设计隔本,成本底,便于推广。

四、替代方案分析隔板与机柜出线孔一端为卡口连接,一端为螺钉连接,两站同时采用螺钉连接也可以实现本发明。

因此螺钉连接为替代方案五、其他资料及技术术语的名词解释出线孔,图2中150mm*324mm的矩形孔。

隔板,图3所示将出线孔分为12个出线槽的零件。

出线槽,隔板安装在出线孔后,相邻隔板的钣金间距(如图2所示15mm)。

屏蔽机柜技术规范书

屏蔽机柜技术规范书

屏蔽机柜(技术规格书)目录1执行标准 (3)2技术指标 (3)3结构与工艺要求 (3)3.1 材料 (3)3.2 表面处理 (3)3.3 结构外观 (3)3.4 颜色要求 (4)3.5 其它要求 (4)3.5.1 固定安装要求 (4)3.5.2 包装要求 (4)采用木箱包装方式,包装牢固可靠。

(4)4涂装工艺要求 (4)5随机资料要求 (4)6设备装箱单要求 (4)1 执行标准1)屏蔽机柜执行国家GB12190-90、GGBB1-1999、BMB3-1999的有关要求;2)屏蔽效能符合军标GJBz20219-94《军用电磁屏蔽室通用技术要求和检验方法》3)符合国家保密标准GBB1-1999《信息设备电磁泄露发射限值》中的B级要求,2 技术指标1)适用于安装以U为单元高度、宽度为19″的系列设备,机柜内部安装空间的高度≥37U;2)机柜尺寸:外形尺寸680mm*1100mm*2000mm ,可按要求定制尺寸;3)★采用厚度不小于1.5mm优质冷轧钢板焊接成的全密闭的箱体,经镀锌与油漆等防腐处理,满足国家保密标准BMB19-2006《电磁泄露发射屏蔽机柜技术要求和测试方法》C级标准(提供第三方检测报告);4)★产品满足军用信息安全产品认证,需提供证书;5)机柜内部配装部件:可调节位置的19″系列孔骨架、隔层板、L支架等;6)屏蔽门:采用前门配置,配置指纹锁或密码锁;7)电源滤波器:具有宽抑制频带和高插入损耗,配置2路,每路220V 16A;8)电源插座与开关:配置2个8位PDU,19英寸安装,16A输入,8位国标10A 输出并配3米电源线;9)通风波导管:配置蜂窝型通风波导窗2只,规格300 mm╳400mm,位于屏蔽机柜壳体上下层,顶部波导窗设有轴流风机1组;10)光纤波导管:采用光纤波导管,配置10根;11)网线波导管:采用铜质收紧波导管,配置10根;12)机柜4根内立柱都必须有以U为单位的高度标志线;13)颜色黑色,结构坚固,外型美观,移动方便,安放平稳。

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机柜通风孔的电磁屏蔽设计
1 、EMC 定义各权威机构或专家对电磁兼容都有自己的见解,互相略有不同。

通俗的说电磁兼容( EMC ) 是设备或分系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

解决电磁兼容应该站在系统的角度,全面地看待问题。

电磁兼容涉及电路设计、PCB 布线、电缆设计、系统布局、结构设计等多方面问题,甚至与软件设计都有关系。

2 、解决EMC 问题的手段
当设备中“电磁干扰源—耦合路径—敏感部件”三要素同时存在时,才会出现EMI 问题。

EMC 设计就是针对三要素中的一个或几个,采取某些技术措施,限制或消除其影响,从而得到兼容性好、成本和重量可接受的设计。

从理论上讲,单板是所有EMl问题的源头,即’电磁干扰源”,是EMC设计的重中之重。

应该花费90%的精力放在单板设计上面。

结构和电缆屏蔽设计是解决“耦合路径”的有效办法,也是解决RE (目前最棘手的问题)的有效手段,但是一般不要提出太高的要求。

由于结构屏蔽的工艺稳定性差、加工安装影响十分大,其一致性差,设计时应该留较大的安全余量。

结构的屏蔽是以成本为代价的,要求越高,成本会急剧增加。

结构屏蔽是实现产品电磁兼容的重要手段,完整的结构屏蔽体要达到90dB 的屏蔽效能是
毫不困难的。

屏蔽体由于散热、部件安装、缝隙等问题降低了屏蔽效能。

开孔时必须考虑到屏蔽辐射干扰的因素。

电缆设计主要是线缆布局以及是否采用屏蔽电缆。

单板的EMC 设计、电缆设计这里不予讨论,主要论述结构的屏蔽问题。

3 、结构对EMC 的影响
结构设计与产品EMC 指标相关的主要有:
辐射发射( RE ),辐射敏感度( RS) ——屏蔽、接地
工频磁场敏感度( MS) ——磁屏蔽静电放电( ESD )——接地
传导发射(CE ),传导敏感度(CS)——滤波器的接地结构设计影响最大的指标是辐射发射(RE ),静电放电(ESD), —般不考虑快速瞬态脉冲串(EFT)、浪涌(SURGE)、电压跌落与中断(DIPS )三个指标。

4 、结构屏蔽的基础理论按欲屏蔽的电磁场性质分类,通常分为三大类:电场屏
蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽。

电场屏蔽的基本原理是利用金属屏蔽体的电场屏蔽作用, 其必须满足完善的屏蔽和良好接地两个条件才能完成电场屏蔽。

磁场屏蔽的基本原理是利用高磁导率金属屏蔽体进行磁场屏蔽。

电磁场屏蔽的原理主要是基于电磁波穿过金属屏蔽体产生波反射和波吸收的机理。

反射主要取决于波阻抗与金属的阻抗之比。

比值越大, 反射越大。

因此:对于高阻场(电场)主要是反射,低阻场(磁场)几乎没有反射。

这就是低频磁场屏蔽十分困难的原因。

在高频段,为平面波,其波阻抗固定为377 欧姆。

电磁波在金属材料中传输会发身衰减,衰减程度取决于材料的导磁率、导电率。

对于电场, 导电率高的材料衰减大;对于磁场, 导磁率高的材料衰减大。

显然, 材料越厚, 衰减程度大, 屏蔽效果好。

5 、缝隙与开孔对电磁屏蔽的影响
5. 1 缝隙对屏蔽的影响
当屏蔽体存在缝隙时,对反射和衰减的影响较大。

反射:当缝隙最大尺寸大于λ/4时,几乎没有屏蔽效果;小于λ/20时有基本的屏蔽效果,小于λ/100 时有理想的屏蔽效果。

当缝隙的深度较大时,由于多次反射的累计效果,可以大大提高缝隙的屏蔽效果,这就是波导通风板的原理。

衰减:缝隙对电磁波衰减的影响见下图所示,可见由于缝隙的存在减弱了衰减作用。

无缱隙
存在缝隙
如图2所示,设在金属屏蔽体中有一无限长缝隙,其间隙为g ,屏蔽体厚度为t ,入射电磁波的磁场强度为H O ,泄漏到屏蔽体中的磁场强度为H P ,当趋肤深度§ >0.3g ,有HP =H 0 -?t/g
公式表明:t越大,g越小,泄漏越小。

当缝隙的直线尺寸接近波长时,屏蔽体本身可能成为辐射体
单个缝隙的屏效近似计算(平面波)
SE = 20 lg (1+N)2/4N + 27.3t/g
式中:N = j 6.69 f g X 10-5 f : 频率(MHz)
g: 缝隙的长度(cm) t : 缝隙深度(cm)
实际应用中困难在于缝隙的长度g 如何取值,应该根据紧固点的距离、零件的刚性以及结
合面的表面特性决定最终取值。

从经济性和可操作性的角度考虑,紧固点距离取以下经验值:对于型材、压铸件之间的配合,取150 - 200 ,甚至更大;对于钣金件之间,特别是单层板直接连接,例如右图,取
20-50 。

具体取值还需考虑缝隙的深度以及基材的刚性和表面状态等因素。

例如,当折弯次数多时,由于零件的刚性好,可以取大值;如果仅仅是单层钢板(或铝板)直接压紧,由于刚性差,应该取小值。

举例:两个1.5mm钢板,折弯10mm,螺钉间距25mm,屏效大约为IGHz : 35dB。

从工程实际的角度看片面要求紧固点多是不实际的,再者一般要求缝隙的最大尺寸为mm级,
单单要求紧固点多也是没有意义。

为了提高缝隙的屏效,可采取的措施有:
提高零件的刚性、表面精度等
增加缝隙的深度
在缝隙中安装屏蔽材料
5. 2 开孔对屏蔽的影响
由于散热、安装按钮、开关等原因,需要在屏蔽体上开圆形、正方形或矩形的孔洞,如图3 所示,这时应注意孔的方向,以保证涡流能在材料中的均匀分布。

显然(d )效果较好,(b) 和(C)不能达到屏蔽要求,有可能成为狭缝天线。

设孔面积为S ,屏蔽体面积为A ,当满
足A>>S,圆孔的直径或方孔的边长比波长小的多时,有H P = 4 (S/A ) 3/2 H 0
若有n个孔构成阵列孔,则:H P = 4n ( S/A ) 3/2 H 0

3
在实际使用中,阵列孔的屏效工程计算公式如下:
SE = Aa + Ra + Ba + K1 + K2 + K3
Aa :孔的传输衰减
Ra :孔的单次反射损耗
Ba :多次放射修正
K1 :孔个数有关的修正项
K2 :趋肤深度不同引起的低频修正项
K3 :相邻孔耦合的修正项
该计算公式经过美国军方某实验室反复测试验证过,是比较实用的计算公式。

举例:
钢板,孔径 3.2 ,间距4.5 ,板厚1.2 ,数量900个,屏效30MHz:50dB ,1GHz: 35dB
5. 3 提高开孔的屏蔽效能的措施
对于阵列孔,影响因素最大的是孔的深度,其次是孔的最大尺寸。

当散热与屏蔽存在矛盾时, 比较理想的方式是增加孔的深度,
同时增加孔的最大尺寸, 或者减小孔的最大尺寸, 同时减
小孔间距(增加孔的数量)。

生电It
工程实际中,阵列孔的屏蔽效能最高为30dB/1GHz 。

如果需要更高等级,或者屏蔽和散热矛盾十分突出,可以考虑采用波导通风板。

波导通风板的屏蔽效能可以十分高(一般至少可以达到60dB/1GHz ),孔隙率大(高于90%),是一种理想的通风方式。

但必须注意其昂贵的价格,还有目前应用还不成熟,除非特殊情况,一般不建议使用。

通风孔的屏蔽效能稳定性、一致性十分好,设计时基本上不必考虑安全余量问题。

5. 4 屏蔽开孔部件的选用
为了减少辐射,一般情况下对开孔可以进行屏蔽。

屏蔽材料大致分为5 类:
1. 金属丝网
金属丝网是通过对金属薄板切缝,再整体拉伸而制成的。

金属丝网通风量大,成本低,是目前通风孔屏蔽(民用)主要采用的一种方法。

但这种材料的最大缺点是高频性能较差,尤其对高于500MHz 以上的电磁波几乎不起屏蔽作用,因此已不能满足现代电子设备的屏蔽要求。

2. 打孔金属板打孔金属板是在金属板上采用数控钻床(冲床)打出通风孔阵而制成的,是目前各类设备,尤其是民用设备应用最多的一种通风屏蔽形式,所具有的优点与金属丝网相同。

这种材料的缺点仍然是高频性能较差,其屏蔽效能随频率的增加而以20dB/10 倍频程下降。

(例如Φ3 孔阵的打孔金属板在1GHz 时,屏蔽效能只有20dB 左右),从而大大限制了打孔金属板的使用范围。

3. 波导通风窗
铝制波导通风窗:铝制波导通风窗是采用普通铝箔经涂胶粘接、拉伸成型、固化、与外框连
接、导电处理等工艺过程而制成的。

具有通风量大、重量轻、高频性能好的突出优点,是目前各类电子设备,尤其是军用电子设备应用最多的屏蔽通风部件。

其不足是通风窗由铝材制成,因而其低频磁屏蔽效能较差。

钢制波导通风窗:钢制通风波导窗是采用碳钢带经冲压成型、拼接、真空钎焊而制成的。

与铝制通风波导窗相比,其最突出的优点是低频磁屏蔽效能较高,整体刚性好,特别适用于频带较宽、应用环境恶劣的设备。

4. 铝带叠压网通风窗
铝带叠压网通风窗采用多层表面涂有聚乙烯粘接材料的铝制带状物(宽度约2 ~ 3mm )叠压而制成的,除了有一定的屏蔽效能外,还具有滤尘的作用。

由于铝制带状物具有较大的间隙,因此其低频和高频屏蔽效能都较低。

5. 发泡金属通风窗发泡金属通风窗是由经特殊工艺制成的带有大量层叠微孔的鎳、铁等发泡金属通风窗组成。

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