關于屏蔽設計的電磁兼容重要知識

你知道電磁兼容的屏蔽設計嗎？

EMC（電磁兼容性）是設備的一種能力，它要求設備在電磁環境中正常完成其功能，而不會因環境干擾而影響其正常工作。產品的EMC性能與產品的工作穩定性和環境適應性直接相關。EMC設計是通信產品設計中不可或缺的組成部分。EMC設計的關鍵之一是相關設備的屏蔽設計。屏蔽可以有效地抑制通過空間傳輸的電磁干擾。屏蔽有兩個目的：一是限制內部輻射電磁能穿越某一區域；另一種是防止外部輻射進入某一區域，現有的屏蔽措施是基于這兩個目的。

目前，屏蔽系統已被越來越多的用戶所認識，其良好的電磁兼容性也得到了越來越多的人的認可。屏蔽系統具有良好的電磁兼容性，可提供安全、高速、穩定的信息傳輸通道。屏蔽系統擁有完整的屏蔽、接地系統，提供最完整、最全面的電纜、部件和端到端的全屏蔽解決方案，以滿足當今網絡日益增長的需求。對于屏蔽系統，接地是一個至關重要的過程，只有正確有效的接地才能反映屏蔽的優勢和價值。

一、屏蔽系統的應用

1.信息安全：提高信息傳輸最重要的原因是提高信息傳輸的安全性，確保敏感數據不泄露。隨著網絡信息化的普及，信息安全的重要性越來越受到用戶的重視，防止信息泄露已成為一個關鍵問題。

2.高速網絡：與100M和1000M網絡相比，由于編碼更復雜，高速網絡對外部干擾更敏感，通信更容易受到外部干擾。對于屏蔽系統，屏蔽層不僅屏蔽外部電磁干擾，而且屏蔽電纜之間的干擾也被隔離。屏蔽布線系統對ANEXT的影響具有先天的技術優勢，因此屏蔽系統比高速網絡運行更加穩定可靠。

3.特殊的傳輸環境：特殊的安裝環境需要保護外部電磁干擾，如建筑物附近的電臺、電視臺等強射頻源，或大型電力設備附近或各種工業環境。在這些環境中，有明顯的連續或間歇性強電磁干擾。在布線系統實施之前，雖然這些干擾對網絡運行的影響難以定量分析，但屏蔽系統的使用可以更好地保證網絡通信的正常運行。

二、屏弊設計

1. 屏蔽室：它可以提供平、穩定的環境，為提高測量精度、測量可靠性和重復性帶來更大的好處。然而，由于被測設備在屏蔽室中產生的干擾信號通過屏蔽室的六個表面產生不規則的漫反射，特別是在輻射發射測量和輻射敏感測量中，在屏蔽室中產生了巨大的誤差。

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2.混合波室：將旋轉的大金屬反射器放置在矩形屏蔽室中，以實現均勻的場環境。因此，實現波室內某一點的電磁場是從各個方向反射波的矢量和。此外，風扇葉片的旋轉改變了電磁波到達這一點的路徑長度和波的反射次數。從統計意義上說，腔內場不會有明顯的諧振場結構，最終在腔內試驗區統計均勻、認知極化、交通環境。

3.水平電磁室：由主段、過渡段、矩形同軸連接線三部分組成。水平電磁室將輸入能量轉換為均勻磁場，消除了使用天線可能帶來的不均勻性問題。同時，GTEM室地板隔斷與終端漸變波導壁匹配，消除了其他設備固有的反射和諧振現象。

三、屏蔽應用

1.機柜(或屏蔽盒)的屏蔽:

實際的電磁屏蔽不是一個完全封閉的屏蔽，也就是說，它在電氣上不是連續和均勻的。在實際的底盤和屏蔽盒結構設計中，通常有電源線和控制線的引入和引入，面板部分有操作鍵、顯示屏開口、后面板上有通風孔等，因此實際底盤在電氣上不連續，不連續的底盤會降低其屏蔽效率。以下是底盤設計中的一些基本實踐：

(1)結構材料(1)適用于底板和外殼的材料大多是良好的導體，如銅、鋁等。，可以屏蔽電場。主要的屏蔽機制是反射而不是吸收；②磁場的屏蔽需要鐵磁材料，如高導磁性合金和鐵。主要的屏蔽機制是吸收而不是反射；③在強電磁場環境下，要求材料能夠屏蔽電場和磁場，因此需要結構上完整的鐵磁材料。屏蔽效率直接受材料厚度、搭接接地方法的影響；④對于塑料外殼，在內壁噴涂屏蔽層，或在蒸汽塑料中摻入金屬纖維。

(2)縫隙:①底板和外殼的每個縫隙和不連續處應盡可能好地搭接。最差的電搭接對外殼的屏蔽效率起著決定性的作用；②保證接縫處金屬與金屬的接觸，防止電磁能的泄漏和輻射。

(3)穿透和開口：注意電纜通過外殼降低整體屏蔽效率，典型的非濾波導線通過屏蔽時，屏蔽效率降低30dB以上。②當電源線進入外殼時，所有電源線都應通過濾波器盒。濾波器的輸入端最好穿過屏蔽外殼；如果濾波器結構不應穿過外殼，則應在電源線進入外殼時為濾波器設置隔間。③信號線，當控制線進入或穿過外殼時，應通過適當的濾波器。具有濾波插針的多芯連接器（插座）適用于此場合。

(4)重疊：盡可能使用相同的金屬重疊。確保重疊的直流電阻不大于2.5m歐；注意電化學序列表中注意電化學序列表中各種金屬的相對位置。電位差應盡可能小，并采取適當的防腐措施。當水平差異較大的金屬重疊時，應在兩個金屬表面之間放置一個中間水平的金屬墊圈；修復重疊表面，以獲得最大的接觸面積；在重疊前清潔所有重疊表面。為防止氧化，清除保護層后立即重疊；永久重疊應盡可能焊接或銅焊接。

有些接合面。永久搭接應優先考慮射頻搭接。

2.屏蔽插箱

當插箱工作頻率高，容易干擾其他插箱工作時，或者工作非常敏感，容易受到其他插箱的干擾時，有必要考慮插箱的屏蔽性能。插箱的屏蔽比較復雜，一般可以采用以下方法:(1)面板采用金屬面板，一般采用U形面板；(2)為了保證面板之間的良好搭接，最好使用金屬簧片；(3)面板與框架之間最好使用金屬簧片或導電墊，以保證搭接；(4)框架的搭接必須得到很好的保證；(5)插箱的上下一般都有通風散熱要求，可以使用多孔板；(6)為了及時釋放面板上的靜電，面板上最好有一個金屬插針，具有靜電排放和定位兩種功能；框架內相應插針處必須有定位孔和接地簧片。

四、屏蔽材料的發展方向

(1)聚合物導電涂料:

聚合物導電涂料由金屬粉末、碳粉、石墨等導電填料與環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂等聚合物聚合物混合而成。它現在越來越受歡迎，因為它具有易于應用于復雜的形狀表面和低成本的優點。導電涂料的類型主要包括銀、碳、銅、鎳等。銀系統化學性質穩定，導電性好，屏蔽效果可達65dB以上。

(2)復合屏蔽材料:

復合屏蔽材料是一種廣受歡迎的新型屏蔽材料，由絕緣合成樹脂、良好的導電材料和添加劑混合而成。根據填充材料的類型，可分為金屬纖維復合材料和非金屬纖維復合材料。

(3)導電織物:

導電織物是在一般紡織品表面鍍上金屬，或將金屬纖維編織成紡織品，使其不僅具有良好的金屬屏蔽效率，而且不會失去紡織品原有的柔韌性。其品種主要包括碳纖維和普通纖維混紡織物、金屬纖維無紡布、普通化纖復合銅纖維織物等。由于方便、重量輕的優點，導電織物正成為研究的熱點。

(4)發泡材料:

泡沫材料大致包括泡沫金屬和泡沫塑料。泡沫金屬是金屬和空氣的復合材料。根據其內部氣泡的形式，泡沫金屬可分為兩種：獨立氣泡型和氣泡連續分布的連續氣泡型。許多金屬材料，如碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鉛、鈦、銀、鎳基超合金等，可以制成泡沫金屬；其中，泡沫鋁技術最為成熟，應用最為廣泛。由于其結構上的多孔性，電磁波在金屬內部的吸收損失和多次反射大大增加了損失。因此，薄厚度可以起到很好的屏蔽作用。

五、電磁屏蔽技術還存在以下難點需要解決

降低了屏蔽材料的厚度，但也降低了材料的屏蔽效率，這與增加結構設計要求的強度和厚度相矛盾。阻抗匹配也是屏蔽吸收材料開發的困難，理想的情況是材料電導率和磁導率越高，但對于單組分材料難以具有較高的介質常數和磁導率：低頻磁場屏蔽仍然是電磁屏蔽的困難，常用的方法是使用多個屏蔽和遠離源，但需要進一步研究更有效的措施。由于其設計功能的限制，復合屏蔽材料和結構難以形成。

六、總之，屏蔽設計是EMC設計中非常重要的一部分

屏蔽措施的質量直接關系到整個系統的EMC效應。然而，由于電磁波無處不在，屏蔽也是一個多樣性、復雜性和變化性的問題。只有更加注意每一個可能受到電磁干擾的地方，從細微差別入手，才能達到更好的屏蔽效果。以上是一些關于電磁兼容屏蔽設計的知識。我希望它能幫助你。

3.電纜屏蔽：由于電磁波存在于每個角落，稍有疏忽，可能會造成嚴重損失。因此，應仔細規劃每個對象的屏蔽。在每個對象中，編織金屬網最常用于首電纜屏蔽，影響屏蔽效率的因素包括：屏蔽材料和厚度、屏蔽層的終結方法和使用的接頭、在線駐波比、電纜本身的長度和方向；事實上，還應注意電纜加屏蔽層后的柔軟度。此外，電纜屏蔽層應絕緣，因為接地不當會產生噪聲；同時，除同軸電纜外，屏蔽層不應視為信號回路。此外，用于傳輸高頻信號的電纜的屏蔽層應在兩端接地。除電纜加屏蔽層外，還應考慮接頭；同時，接頭屏蔽應適當接地，屏蔽效率不低于電纜屏蔽。