关于屏蔽设计的电磁兼容重要知识

你知道电磁兼容的屏蔽设计吗？

EMC（电磁兼容性）是设备的一种能力，它要求设备在电磁环境中正常完成其功能，而不会因环境干扰而影响其正常工作。产品的EMC性能与产品的工作稳定性和环境适应性直接相关。EMC设计是通信产品设计中不可或缺的组成部分。EMC设计的关键之一是相关设备的屏蔽设计。屏蔽可以有效地抑制通过空间传输的电磁干扰。屏蔽有两个目的：一是限制内部辐射电磁能穿越某一区域；另一种是防止外部辐射进入某一区域，现有的屏蔽措施是基于这两个目的。

目前，屏蔽系统已被越来越多的用户所认识，其良好的电磁兼容性也得到了越来越多的人的认可。屏蔽系统具有良好的电磁兼容性，可提供安全、高速、稳定的信息传输通道。屏蔽系统拥有完整的屏蔽、接地系统，提供最完整、最全面的电缆、部件和端到端的全屏蔽解决方案，以满足当今网络日益增长的需求。对于屏蔽系统，接地是一个至关重要的过程，只有正确有效的接地才能反映屏蔽的优势和价值。

一、屏蔽系统的应用

1.信息安全：提高信息传输最重要的原因是提高信息传输的安全性，确保敏感数据不泄露。随着网络信息化的普及，信息安全的重要性越来越受到用户的重视，防止信息泄露已成为一个关键问题。

2.高速网络：与100M和1000M网络相比，由于编码更复杂，高速网络对外部干扰更敏感，通信更容易受到外部干扰。对于屏蔽系统，屏蔽层不仅屏蔽外部电磁干扰，而且屏蔽电缆之间的干扰也被隔离。屏蔽布线系统对ANEXT的影响具有先天的技术优势，因此屏蔽系统比高速网络运行更加稳定可靠。

3.特殊的传输环境：特殊的安装环境需要保护外部电磁干扰，如建筑物附近的电台、电视台等强射频源，或大型电力设备附近或各种工业环境。在这些环境中，有明显的连续或间歇性强电磁干扰。在布线系统实施之前，虽然这些干扰对网络运行的影响难以定量分析，但屏蔽系统的使用可以更好地保证网络通信的正常运行。

二、屏弊设计

1. 屏蔽室：它可以提供平、稳定的环境，为提高测量精度、测量可靠性和重复性带来更大的好处。然而，由于被测设备在屏蔽室中产生的干扰信号通过屏蔽室的六个表面产生不规则的漫反射，特别是在辐射发射测量和辐射敏感测量中，在屏蔽室中产生了巨大的误差。

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2.混合波室：将旋转的大金属反射器放置在矩形屏蔽室中，以实现均匀的场环境。因此，实现波室内某一点的电磁场是从各个方向反射波的矢量和。此外，风扇叶片的旋转改变了电磁波到达这一点的路径长度和波的反射次数。从统计意义上说，腔内场不会有明显的谐振场结构，最终在腔内试验区统计均匀、认知极化、交通环境。

3.水平电磁室：由主段、过渡段、矩形同轴连接线三部分组成。水平电磁室将输入能量转换为均匀磁场，消除了使用天线可能带来的不均匀性问题。同时，GTEM室地板隔断与终端渐变波导壁匹配，消除了其他设备固有的反射和谐振现象。

三、屏蔽应用

1.机柜(或屏蔽盒)的屏蔽:

实际的电磁屏蔽不是一个完全封闭的屏蔽，也就是说，它在电气上不是连续和均匀的。在实际的底盘和屏蔽盒结构设计中，通常有电源线和控制线的引入和引入，面板部分有操作键、显示屏开口、后面板上有通风孔等，因此实际底盘在电气上不连续，不连续的底盘会降低其屏蔽效率。以下是底盘设计中的一些基本实践：

(1)结构材料(1)适用于底板和外壳的材料大多是良好的导体，如铜、铝等。，可以屏蔽电场。主要的屏蔽机制是反射而不是吸收；②磁场的屏蔽需要铁磁材料，如高导磁性合金和铁。主要的屏蔽机制是吸收而不是反射；③在强电磁场环境下，要求材料能够屏蔽电场和磁场，因此需要结构上完整的铁磁材料。屏蔽效率直接受材料厚度、搭接接地方法的影响；④对于塑料外壳，在内壁喷涂屏蔽层，或在蒸汽塑料中掺入金属纤维。

(2)缝隙:①底板和外壳的每个缝隙和不连续处应尽可能好地搭接。最差的电搭接对外壳的屏蔽效率起着决定性的作用；②保证接缝处金属与金属的接触，防止电磁能的泄漏和辐射。

(3)穿透和开口：注意电缆通过外壳降低整体屏蔽效率，典型的非滤波导线通过屏蔽时，屏蔽效率降低30dB以上。②当电源线进入外壳时，所有电源线都应通过滤波器盒。滤波器的输入端最好穿过屏蔽外壳；如果滤波器结构不应穿过外壳，则应在电源线进入外壳时为滤波器设置隔间。③信号线，当控制线进入或穿过外壳时，应通过适当的滤波器。具有滤波插针的多芯连接器（插座）适用于此场合。

(4)重叠：尽可能使用相同的金属重叠。确保重叠的直流电阻不大于2.5m欧；注意电化学序列表中注意电化学序列表中各种金属的相对位置。电位差应尽可能小，并采取适当的防腐措施。当水平差异较大的金属重叠时，应在两个金属表面之间放置一个中间水平的金属垫圈；修复重叠表面，以获得最大的接触面积；在重叠前清洁所有重叠表面。为防止氧化，清除保护层后立即重叠；永久重叠应尽可能焊接或铜焊接。

有些接合面。永久搭接应优先考虑射频搭接。

2.屏蔽插箱

当插箱工作频率高，容易干扰其他插箱工作时，或者工作非常敏感，容易受到其他插箱的干扰时，有必要考虑插箱的屏蔽性能。插箱的屏蔽比较复杂，一般可以采用以下方法:(1)面板采用金属面板，一般采用U形面板；(2)为了保证面板之间的良好搭接，最好使用金属簧片；(3)面板与框架之间最好使用金属簧片或导电垫，以保证搭接；(4)框架的搭接必须得到很好的保证；(5)插箱的上下一般都有通风散热要求，可以使用多孔板；(6)为了及时释放面板上的静电，面板上最好有一个金属插针，具有静电排放和定位两种功能；框架内相应插针处必须有定位孔和接地簧片。

四、屏蔽材料的发展方向

(1)聚合物导电涂料:

聚合物导电涂料由金属粉末、碳粉、石墨等导电填料与环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等聚合物聚合物混合而成。它现在越来越受欢迎，因为它具有易于应用于复杂的形状表面和低成本的优点。导电涂料的类型主要包括银、碳、铜、镍等。银系统化学性质稳定，导电性好，屏蔽效果可达65dB以上。

(2)复合屏蔽材料:

复合屏蔽材料是一种广受欢迎的新型屏蔽材料，由绝缘合成树脂、良好的导电材料和添加剂混合而成。根据填充材料的类型，可分为金属纤维复合材料和非金属纤维复合材料。

(3)导电织物:

导电织物是在一般纺织品表面镀上金属，或将金属纤维编织成纺织品，使其不仅具有良好的金属屏蔽效率，而且不会失去纺织品原有的柔韧性。其品种主要包括碳纤维和普通纤维混纺织物、金属纤维无纺布、普通化纤复合铜纤维织物等。由于方便、重量轻的优点，导电织物正成为研究的热点。

(4)发泡材料:

泡沫材料大致包括泡沫金属和泡沫塑料。泡沫金属是金属和空气的复合材料。根据其内部气泡的形式，泡沫金属可分为两种：独立气泡型和气泡连续分布的连续气泡型。许多金属材料，如碳钢、不锈钢、铝、铜、铅、钛、银、镍基超合金等，可以制成泡沫金属；其中，泡沫铝技术最为成熟，应用最为广泛。由于其结构上的多孔性，电磁波在金属内部的吸收损失和多次反射大大增加了损失。因此，薄厚度可以起到很好的屏蔽作用。

五、电磁屏蔽技术还存在以下难点需要解决

降低了屏蔽材料的厚度，但也降低了材料的屏蔽效率，这与增加结构设计要求的强度和厚度相矛盾。阻抗匹配也是屏蔽吸收材料开发的困难，理想的情况是材料电导率和磁导率越高，但对于单组分材料难以具有较高的介质常数和磁导率：低频磁场屏蔽仍然是电磁屏蔽的困难，常用的方法是使用多个屏蔽和远离源，但需要进一步研究更有效的措施。由于其设计功能的限制，复合屏蔽材料和结构难以形成。

六、总之，屏蔽设计是EMC设计中非常重要的一部分

屏蔽措施的质量直接关系到整个系统的EMC效应。然而，由于电磁波无处不在，屏蔽也是一个多样性、复杂性和变化性的问题。只有更加注意每一个可能受到电磁干扰的地方，从细微差别入手，才能达到更好的屏蔽效果。以上是一些关于电磁兼容屏蔽设计的知识。我希望它能帮助你。

3.电缆屏蔽：由于电磁波存在于每个角落，稍有疏忽，可能会造成严重损失。因此，应仔细规划每个对象的屏蔽。在每个对象中，编织金属网最常用于首电缆屏蔽，影响屏蔽效率的因素包括：屏蔽材料和厚度、屏蔽层的终结方法和使用的接头、在线驻波比、电缆本身的长度和方向；事实上，还应注意电缆加屏蔽层后的柔软度。此外，电缆屏蔽层应绝缘，因为接地不当会产生噪声；同时，除同轴电缆外，屏蔽层不应视为信号回路。此外，用于传输高频信号的电缆的屏蔽层应在两端接地。除电缆加屏蔽层外，还应考虑接头；同时，接头屏蔽应适当接地，屏蔽效率不低于电缆屏蔽。