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【電磁屏蔽的相關基礎知識】

2011-08-02

在電了設備中,電磁干擾能量一般通過傳導性耦合和輻射性耦合兩種方式來傳輸。設計時,通常對傳導性耦合采取濾波方法加以抑制;而對輻射性耦合則采用電磁屏蔽措施予以控制。

電磁屏蔽是解決電子設備電磁兼容問題的重要手段之一,大部分電磁兼容問題都可以通過電磁屏蔽來解決,特別是隨著電路工作的頻率日益提高,單純依靠線路板設計往往不能滿足電磁兼容標準的要求。電予設備的屏蔽設計與傳統的結構設計有許多不同之處,一般地在結構設計時如果沒有考慮屏蔽問題,很難滿足電磁兼容性要求。所以,在設計電子產品時,必須從一開始就考慮電磁屏蔽問題。電磁屏蔽主要是用來防止高頻電磁場的影響,從而有效地控制電磁波從某一區域向另一區域進行輻射傳播。基本原理是采用低電阻值的導體材料,利用電磁波在屏蔽體表面的反射、在導體內部的吸收及傳輸過程中的損耗而產生屏蔽作用。

電磁屏蔽的目的就是抑制電磁噪聲的傳播,使處在電磁環境中的儀器在避免電磁干擾(EMI)的同時也不產生電磁干擾,通常采用導電性、導磁性較好的材料把所需屏蔽的區域與外部隔離開米。

屏蔽體的有效性是用屏蔽效能來度量的,屏蔽效能定義為:在電磁場中同一地點沒有屏蔽存在時的電磁場強度E1與有屏蔽時的電磁場強度E2的比值,它表征了屏蔽體對電磁波的衰減程度。用于電磁兼容目的的屏蔽休通常能將電磁波的強度衰減到原來的百分之-至百萬分之一,因此通常用分貝來表述屏蔽效能,這時屏蔽效能(SE)的定義公式為:

SE=201g(E1/E2) (dB)

式中E1足沒有屏蔽體時測得的場強,E2是有屏蔽體時測得的場強。

屏蔽效能越高,每增加20dB的難度越大。民用設備的機箱一般僅需要40dB左右的屏蔽效能,而軍用設備的機箱一般需要60dB以上的屏蔽效能,TEMPEST設備的屏蔽機箱的屏蔽效能要達到80dB以上。屏蔽室或屏蔽艙等往往要達到100dB,100dB以上的屏蔽體是很難制造的,成本也很高。

機箱的電磁屏蔽,不僅取決于構成機箱的材料,而且取決于機箱的結構,即首先要選用高導電、導磁特性的材料作為屏蔽材料,其次要保證機箱導電的連續性。但實際屏蔽機箱的屏蔽效能在很大程度上取決于穿過機箱的導線,特別是穿過機箱的電源線。因此要重點解決電源線的屏蔽問題;當設備由外部電源單獨供電時,設計時可不考慮電源線的影響,但應解決好電源輸入接口的電磁干擾問題。

本通信終端采用外部獨立電源供電,內部附加電源模塊。因此,在結構設計時只考慮通信接口、電源輸入、鍵盤、顯示屏及上下部分結合處的電磁屏蔽問題。