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机箱电磁屏蔽的理论分析

机箱电磁屏蔽的理论分析
机箱电磁屏蔽的理论分析

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作者简介:吴景艳(%’(’$

),女,河南洛阳人,郑州大学信息工程学院硕士研究生。文章编号:%"")$#’%&(!""))"!$"%(%$")机箱电磁屏蔽的理论分析

吴景艳,邹

澎(郑州大学信息工程学院,河南郑州)*""*!)摘要:研究了机箱的电磁屏蔽特性,分析其产生电磁泄漏的机理,与相应的数学模型建立联系,给出可以采取的

屏蔽电磁泄漏的措施,并做了一定的比较。

关键词:机箱;电磁屏蔽;泄漏;模型

中图分类号:+,’(#-%文献标识码:.

随着电子技术的蓬勃发展,电气电子设备对电磁干扰的灵敏度增加、所处的电磁环境日趋复杂,使其很容易在不同程度上受到其它设备的电磁干扰,轻则性能变差,重则使控制系统产生误动作甚至造成严重的事故;这些电磁辐射对人体健康的危害也很大,长时期处在电磁辐射污染的环境下,会使人产生疲劳、记忆力下降、生理机能减退等不良症状;设备的电磁辐射还导致了信息泄漏。因此,电磁干扰的危害性受到了广泛关注[%/)]。在研究抗电磁干扰中,电磁屏蔽措施是抑制电磁辐射和信息泄漏、预防电磁干扰的重要技术措施之一;其中,设备外壳(机箱)为防止敏感设备受到干扰、防止电磁泄漏产生干扰而采取的电磁屏蔽设计,显得尤为重要。本文以微机机箱为例,从电磁兼容的技术出发,分析了机箱屏蔽机理,与相应的数学模型建立联系,为机箱屏蔽的测量和分析提供了理论依据。

!机箱产生电磁泄漏的机理

密闭的金属壳机箱,屏蔽效果应当是比较好的,但是机箱上不可避免地留有装配接缝、散热孔和通风口,安装各种调节旋纽、电源线、各种信号线的引出孔等,这些孔洞和缝隙使其外壳屏蔽不是完全的,产生电磁泄漏,

使屏蔽性能大大降低。

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G !"@2"""%。在建立数学模型时,本文只给出电场强度表达式。

"$!缝隙天线模型

缝隙能有效地切断机箱壁的表面电流线,表面电流的中断将部分由缝隙处形成的位移电流来承接,此位移电流相当于缝隙表面的(切向)激励电场,产生电磁辐射。设在无限大导体平板上有一个缝隙,长为!%,

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在远区产生的电场[*]:!!’(%!")*+"?A ;6(,%A ;6!)-A ;6,%61

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其中,!"!#$%是缝隙的波腹电压,$%是缝隙波腹处的切向电场。又因$%!&"’%,

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可利用贴近场探头测量,"为矢径23与孔径法线的夹角,*是孔

径的中心到3点的距离,#!$%4。

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9!%5$,"为矢径27与磁偶极子法线的夹角。机箱上的缝隙或孔径,同样可以看成是许多等效磁偶极子组成的直线阵或平面阵,如图B 所示。"可以采取的屏蔽措施

",#缝隙屏蔽处理

机箱的屏蔽效果和缝隙的传输损耗有关,传输损耗越大,屏蔽效果越好。缝隙的传输损耗由下式来表示:

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(3&)(!)式(!)中,$为金属板厚度或缝隙深度,%为缝

隙长度。

显然,对于可拆式接缝的屏蔽,可以通过

增加缝隙深度、减小缝隙长度,提高传输损耗,

即提高屏蔽效果。此外,还可以采用缩短螺钉

间距、加铍铜簧片、在缝隙处涂上导电涂料[8]、

接缝处加入导电衬垫或导电屏蔽胶带、增加接

缝处重叠尺寸、接缝避免安排在转角处等措

施,减少加工带来的接合面微小缝隙的电磁泄

漏,提高它的屏蔽效果。

!&"通风孔的屏蔽处理

当通风孔的最大尺寸达到!20时,

屏蔽性能可下降953&以上[6]。机箱作为电子设备屏蔽体,

既要有效地满足屏蔽要求,又要能有效地解决内部元器件和组件的通风散热问题。通风孔往往是屏蔽体上一个最大的开口,因此通风孔的材料和安装形式决定了整体屏蔽效能的好坏。对通风孔的设计可采用以下措施:

7%4%:覆盖金属网

在大面积的通风孔上,通常覆盖金属丝网来减少孔洞处的电磁泄漏。金属丝网的屏蔽性能同网面的反射损耗,丝网直径、网孔的疏密程度、网丝材料的导电率以及网丝间的接触电阻等因素有关。当金属丝的直径远小于网丝中心间距时,金属丝网的屏蔽效率为:

’(":58)45(-$:5(*?

+)(9)式中:*(00)—网丝中心距,+

(;<=)—干扰频率。安装方式可采用两种形式:一是把金属丝网的周边与设备机箱焊接在一起。二是采用环形压圈通过紧固螺钉安装。

金属丝网存在着经纬线交叉点,易出现接触不良,使阻抗增大,导致屏蔽效能下降,或在某些需大面积屏蔽的结构中由于刚度差等原因而不宜使用。这时候可以采用具有一定刚度和强度的金属网板(密集型穿孔

金属板或由金属板拉制的网板)。为了良好的导电接触,还须加导电橡胶衬垫[>]。只要孔径相对于主要频

段信号的最小波长足够小,机箱仍具有较高地屏蔽效能。反之,将引起严重泄漏。穿孔金属板在甚高频下屏蔽效能亦要下降。当工作频率较低、对屏蔽效能要求不甚高,最经济有效的方法是使用穿孔金属板或金属丝网。

7%4%4截止波导式通风窗

波导是简单的管状金属结构,在电气上呈现高通滤波器的特性,允许截止频率以上的信号通过,而低于截止频率的信号则被阻止或衰减。利用这个特性,只要采用的波导使干扰信号的频率落在其截止区内,干扰信号就不能穿过,也就起到了电磁屏蔽的作用,这样的波导称为截止波导。在甚高频上,截止波导式通风窗是一个最佳的选择,能同时实现良好的通风性能和屏蔽性能。与金属网板相比,截止波导式通风窗的工作频段宽,即使在微波段仍有较高的屏蔽效能。

屏蔽体最终的屏蔽效能还是要取决于波导通风窗的安装情况,较好的安装方法有焊接或者铆接,一般采用螺钉安装方式,使用弹性的导电衬垫来保持接缝处的紧密接触。

#结论

本文以微机机箱为例,分析了电磁泄漏的机理,与缝隙天线模型、孔洞辐射源模型、等效磁偶极子辐射模型联系起来,并且从缝隙和通风孔这两个方面讨论了机箱屏蔽可以采取的几项措施,为机箱屏蔽的测量、分析和设计提供了理论依据。

76:—4558年8月机箱电磁屏蔽的理论分析

参考文献:[!]冉红艳"电子工程系统中电磁干扰的诊断和控制方法初探[#]"自动控制技术,$%%$,$!(&):$’($)"

[$]张钰"电子机箱的抗电磁干扰设计[#]"江苏机械制造与自动化,!))*,&:$+($,"

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[-]王贵虎"计算机机箱电磁兼容性设计的几点考虑[#]"电子质量,$%%%,,:+’(+*"

[*]陈蜻,韩振国"电磁屏蔽网板地制造与应用[#]"现代电子技术,!))),!%:’-(’*,-!"

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&-!—河南科学第$$卷第$期

机箱电磁屏蔽的理论分析

作者:吴景艳, 邹澎

作者单位:郑州大学信息工程学院,河南郑州,450052

刊名:

河南科学

英文刊名:HENAN SCIENCE

年,卷(期):2004,22(2)

被引用次数:0次

参考文献(8条)

1.冉红艳电子工程系统中电磁干扰的诊断和控制方法初探[期刊论文]-自动控制技术 2002(04)

2.张钰电子机箱的抗电磁干扰设计 1998

3.朱元丽.朱元清.张尉电磁干扰与电磁兼容设计 2000(01)

4.包安群.王佳微机保护装置机械结构设计中的电磁屏蔽措施[期刊论文]-电力自动化设备 2001(07)

5.魏文元.宫德明.陈必森天线原理 1985

6.董维仁.王华芝.云大年天线与电波传播 1986

7.王贵虎计算机机箱电磁兼容性设计的几点考虑 2000(05)

8.陈蜻.韩振国电磁屏蔽网板地制造与应用 1999

相似文献(10条)

1.期刊论文周秀清.刘兆黎.Zhou Xuoqing.Liu Zhaoli电子设备机箱的电磁屏蔽设计探讨-石油仪器2006,20(4) 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.

2.学位论文任近静机箱电磁屏蔽性能测试与仿真技术研究2009

随着电子设备工作频率的不断提高,电磁辐射发射日趋严重,电子设备的电磁兼容性就显得越来越重要。一个设计合理的箱体既能够满足电子设备散热的要求,也能够满足电子设备的电磁兼容性要求。机箱电磁屏蔽性能测试是机箱电磁兼容性设计中的一个重要内容,对电子设备整体的电磁兼容性影响很大.

箱体的电磁兼容性设计仿真(预测)就是利用电磁兼容预测软件在箱体设计阶段对箱体的屏蔽效能进行分析。箱体的电磁兼容性设计仿真无论是对军用还是民用电子产品的电磁兼容性设计都是十分有用的工具,但必须以科学的建模及可信的基本数据为依据。

通过对典型屏蔽体(机箱、机壳盒体、机柜)屏蔽效能和电磁屏蔽材料屏蔽性能的测试与仿真分析,试图解决目前设计过程中屏蔽效能不确定性问题,构建试验数据库和分析数据库,编制相应设计、分析指导规范,为屏蔽体优化设计提供数据和技术支撑,实现产品电磁特性优化设计。本论文拟对屏蔽体(机箱、机壳盒体、机柜)结构形式、电磁屏蔽材料性能、屏蔽效能评价分析方法等基础性的关键技术进行研究,具体工作分以下几方面:

(1)总结电磁辐射与电磁屏蔽的相关机理,分析了衬垫连接处的电磁现象以及影响衬垫屏蔽性能的主要因素。介绍了机箱电磁屏蔽性能测试中常用的四种测试方法。

(2)对屏蔽体不同金属材料(铝、钢、铜等)、不同连接结构、不同表面处理在不同工作频段进行屏蔽性能测试。电磁屏蔽材料(屏蔽衬垫材料、屏蔽透光材料等)的屏蔽性能测试。

(3)对各种测试方法以及不同的材料电磁屏蔽性能进行比较研究,找到最适当的测试方法。

(4)利用商用电磁分析软件开展屏蔽性能仿真分析计算,建立设计指导规范。

3.会议论文王晓娟.邱扬核环境下机箱的电磁屏蔽理论计算

4.期刊论文何鸣.刘光斌.胡延安.姜立强.HE Ming.LIU Guang-bin.HU Yan-an.JIANG Li-qiang孔缝对导弹电子设备机箱电磁屏蔽效能的影响-宇航学报2006,27(2)

电子设备电磁屏蔽效能的好坏直接影响着导弹武器系统的电磁兼容性能,而其机箱上的孔缝造成的电磁泄漏是一个不容忽视的问题.针对这个问题,本文运用FDTD分析计算软件EZ-FDTD进行FDTD建模,分析计算了孔缝形状、数量、大小及排列对电子设备电磁屏蔽效能的影响,提出了具体的改进措施.并对某型导弹的电子设备机箱进行了电磁屏蔽设计,使其屏蔽效能提高了26dB,验证了本文电磁屏蔽设计方法的有效性.

5.学位论文牛锦春TEMPEST计算机电磁屏蔽机箱的评估及仿真1997

电磁屏蔽是研究和研制TEMPEST计算机的关键技术.该论文针对TEMPEST计算机电磁屏蔽机箱的结构特点,分析了TEMPEST计算机电磁泄漏机理,提出了四类电磁屏蔽抑制模型.论文摒弃了广为工程界所熟悉的传输线法分析屏蔽体的屏蔽性能,根据准静态电磁场理论,提出了机箱屏蔽质量定义,用等效电路法合理地构造了屏蔽机箱实体模型.基于四类电磁抑制模型,用面向对象的编程技术开发了在Windows环境下运行的TEMPEST电磁屏蔽抑制模型仿真系统,该系统提供一个良好的用户界面,实现定量计算TEMPEST屏蔽机箱屏蔽性能,并且获得机箱的尺寸、材料的电导率、磁导北、厚度、孔的大小、形状、位置、丝网的材料、结构,以及孔波导等因素影响TEMPEST电磁屏蔽机箱的屏蔽性能的参数,为电磁屏蔽机箱的设计提供了理论依据.

6.期刊论文周建军.葛跃进.ZHOU Jian-jun.GE Yue-jin卫星监测站接收机机箱的结构设计-机械工程师2007,""(12)

文中较为详细地描述了某型卫星监测站接收机机箱的结构设计过程,详细叙述了监测站接收机机箱的结构形式.通过优化改进,合理高效地使用了机箱的内部空间,压缩了机箱尺寸,提高了空间利用效率.同时对机箱进行了热设计和电磁屏蔽设计分析.

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文章通过对某型加固机箱屏蔽效能的计算分析,论证了缝隙对屏效的严重影响,提出在结构工艺上保证机箱的电磁屏蔽性和抑制电磁干扰的有效措施.

8.学位论文王莉TEMPEST机箱、显示屏电磁屏蔽材料的研究和仿真1999

电磁屏蔽的研究和研制Tempest计算机的主要技术,在此项技术,在此项技术方法, 中,电磁屏蔽材料的选择和设计是Tempest产品制造的关键部分.该

论文分析了机箱、显示 和器信息泄漏的特点,提出了实体机箱、网状机箱、双层机箱的等效电路法磁场屏蔽模型,分析了显示屏电磁屏蔽作用中反射与吸收作用的比重,对不同结构设计下各种良导体、导磁瓣材料特性分量与磁场屏蔽的关系进行了研究,为Tempest计算机机箱、显示屏的材料选择 和结构设计提供了理论参考.同时,引进现代电磁场数值计算方法---时域有限差分法(简称FDTD法),在计算机的数字空间中对波的传播及与物体的相互作用进行模拟,建立了实体机 箱和网状机箱的FDTD模型,设计了三维空间非均匀网格划分规则,并给出了大小网格分界面上网格点点的时域有限差分表达式,使吸收边界可以推到很远.

9.期刊论文张杰工程塑料仪器机箱的电磁屏蔽结构设计-现代制造工程2003,""(5)

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10.期刊论文曾智祥.肖莉.Zeng Zhixiang.Xiao Li某导弹控制系统单机机箱电磁屏蔽设计分析-国防技术基础

2007,""(12)

电磁屏蔽技术是解决仪器自身电磁兼容问题,屏蔽电磁干扰,加强电磁防护,提高武器装备在现代电磁战中的生存能力的主要方式.本文就某导弹控制系统单机机箱电磁屏蔽设计中的选材和实际问题进行探讨.

本文链接:https://www.sodocs.net/doc/ad17448200.html,/Periodical_hnkx200402008.aspx

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下载时间:2010年10月14日

电磁屏蔽一般可分为三种

电磁屏蔽一般可分为三种 :静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中,原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。 但是由于所要屏蔽的场的特性不同,因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。 一、静电屏蔽 静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入需要保护的某个区域。 静电屏蔽依据的原理是:在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布,直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。如图所示,接地的封闭金属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域,金属壳维持在零电位。根据静电场的唯一性定理,可以证明:金属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定,与壳外的电荷分布无关。当壳外电荷分布变化时,壳层外表面上的电荷分布随之变化,以保证壳内电场分布不变。因此,金属壳对内部区域具有屏蔽作用。壳外的电场仅由壳外的带电体和金属壳的电位以及无限远处的电位所确定,与壳内电荷分布无关。当壳内电荷分布改变时,壳层内表面的电荷分布随之变化,以保证壳外电场分布不变。因此,接地的金属壳对外部区域也具有屏蔽作用。在静电屏蔽中,金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时,通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定。从物理图像上看,因为在静电平衡时,金属内部不存在电场,壳内外的电场线被金属隔断,彼此无联系,因此,导体壳有隔离壳内外静电相互作用的效应。 如果金属壳未完全封闭,壳上开有孔或缝,也同样具有静电屏蔽作用。在许多实际应用中,静电屏蔽装置常常是用金属丝编织成的金属网代替闭合的金属壳,即使一块金属板,一根金属线,亦有一定的静电屏蔽作用,只是屏蔽的效果不如金属壳。 在外电场的作用下,电荷在导体上的重新分布,在10-19秒数量级时间内就可完成,因此对低频变化的电场,导体上的电荷有足够长的时间来保证内部

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。在选择紧固点间距时应该参照该表推荐数据,并根据实际结构形式进行一定的调整5~10mm。

不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析要点

郑州大学毕业设计(论文) 题目:不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析指导教师:职称:讲师 学生姓名:学号: 专业: 院(系): 完成时间: 2013年5月20 日

不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析 摘要高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。采用的金属网孔愈密,直到采用整体的金属板(壳),屏蔽的效果愈好,但所费材料愈多。 本文主要使用XFDTD仿真软件编写基于FDTD算法的计算机仿真程序,计算出了喇叭天线工作时在铜金属板以及与铁,铝金属板屏蔽下电场强度分布,重点记录了距离端口60cm 平面的电磁参数,以此观察分析不同材质金属板的屏蔽效能,为金属板的电磁屏蔽应用提供科学的理论依据和定量的数据。 关键词屏蔽效能金属板时域有限差分算法喇叭天线电磁波传播模型 Abstact Shielding effectiveness is characterized the attenuation of electromagnetic waves on shield。Because of the high conductive material will be generated a large induction current under the action of electromagnetic waves。These currents according to Lenz's law will weaken the penetration of electromagnetic waves。The metal mesh is more dense, he better the shielding effectt, until the the overall metal shell, but the more charge material used. The this thesis make use of XFdtd simulation of copper metal plate, as well as iron, aluminum metal plate in an electromagnetic field environment。Through the comparison of different materials, thickness, and the source distance parameter, analysis the performance impact of metal shielding. Key Words:Shielding effectiveness Metal plate Finite difference time domain algorithm Horn antenna electromagnetic wave propagation model

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。考虑到产品的电磁发射常常是宽带的,因此这里要考虑的是在带宽范围内的最高频率。 1.机箱连接中的缝隙问题

电磁屏蔽原理

利用这个特性,可以达到屏蔽电磁波,同时实现一定实体连通的目的。方法是,将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率,使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减。由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区,因此成为截止波导管。截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一。常用的波导管有圆形、矩形、六角形等,它们的截止频率如下: 矩形波导管的截止频率:f c=15×109 /l式中:l是矩形波导管的开口最大尺寸,单位是cm,f c的单位是Hz。 圆形波导管的截止频率:f c=17.6×109 /d式中:d是圆形波导管的内直径,单位是cm,f c的单位是Hz。 六角形波导管的截止频率:f c=15×109 /w式中:w是六角形波导管的开口最大尺寸,单位是cm,f c的单位是Hz。 截止波导管的吸收损耗:落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时,会发生衰减,这种衰减称为截止波导管的吸收损耗,截止波导管的吸收损耗计算公式如下 A=1.8×f c×t×10-9(1-(f/f c)2)1/2(dB) 式中:t是截止波导管的长度,单位是cm,f 是所关心信号的频率(Hz),f c是截止波导管截止频率(Hz)。如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率(f﹤f c/5),则公式化简为:A=1.8×f c×l×10-9 (dB) 圆形截止波导管:A=32t/d(dB) 矩形(六角形)截止波导管: A=27t/l (dB) 从公式中可以看出,当干扰的频率远低于波导管的截止频率使,若波导管的长度增加一个截面最大尺寸,则损耗增加将近30分贝。 截止波导管的总屏蔽效能:截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时,就可以考虑使用截止波导管,利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能。 16. 截止波导管的注意事项与设计步骤 1)绝对不能使导体穿过截止波导管,否则会造成严重的电磁泄漏,这是一个常见的错误。 2)一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态,并且截止频率要远高于(5倍以上)需要屏蔽的频率。设计截止波导管的步骤如下所示: A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SE B) 确定截止波导管的截止频率F c,使f c≥5F max C) 根据F c,利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸d D) 根据d和SE,利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t 说明: 在屏蔽体上,不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏。因此,在结构设计中,可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”,减小缝隙的电磁泄露。这时,截止波导的截面最大尺寸可

电磁屏蔽室方案

电磁屏蔽室建设工程设计方案 目录 一、简介 (2) 二、设计依据 (3) 三、电磁屏蔽室简介 (4) 1、屏蔽原理: (4) 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 (7) 六、屏蔽室机房尺寸 (8) 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: (11) 九、供配电系统: (13) 十、屏蔽内外弱电系统: (13) 十一、屏蔽壳体接地系统: (14) 十三、机房装饰方案: (15) 1、吊顶工程 (16) 2、墙面工程 (18) 3、地面工程 (18) 十四、工程质量保证措施: (21)

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,

电磁屏蔽技术基础知识

Thalez Group 电磁屏蔽技术基础知识

目录 1.电磁屏蔽的目的 2.区分不同的电磁波 3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 4.屏蔽材料的屏蔽效能估算 5.影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素 6.实用屏蔽体设计的关键 7.孔洞电磁泄漏的估算 8.减少缝隙电磁泄漏的措施 9.电磁密封衬垫的原理 10.电磁密封衬垫的选用 11.常用电磁密封衬垫的比较 12.电磁密封衬垫使用的注意事项 13.电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题 14.与衬垫性能相关的其它环境问题 15.截止波导管的概念与应用 16.截止波导管的注意事项与设计步骤 17.面板上的显示器件的处理 18.面板上的操作器件的处理 19.通风口的处理 20.线路板的局部屏蔽 21.屏蔽胶带的作用和使用方法

电磁波是电磁能量传播的主要方式,高频电路工作时,会向外辐射电磁波,对邻近的其它设备产生干扰。另一方面,空间的各种电磁波也会感应到电路中,对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径,从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中,电磁屏蔽是最基本和有效的。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。 一.电磁屏蔽的目的 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波,其屏蔽性能不同。因此,在考虑电磁屏蔽性能时,要对电磁波的种类有基本认识。电磁波有很多分类的方法,但是在设计屏蔽时,将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波和平面波。 电磁波的波阻抗ZW 定义为: 电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: ZW = E / H 电磁波的波阻抗与电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关。 距离辐射源较近时,波阻抗取决于辐射源特性。若辐射源为大电流、低电压(辐射源的阻抗较低),则产生的电磁波的波阻抗小于377,称为磁场波。若辐射源为高电压、小电流(辐射源的阻抗较高),则产生的电磁波的波阻抗大于377,称为电场波。 距离辐射源较远时,波阻抗仅与电场波传播介质有关,其数值等于介质的特性阻抗,空气为377Ω。电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低,磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高。 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同,不是一个定数,这在分析问题时要注意。例如,在考虑机箱屏蔽时,机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言,可能处于远场区,而对于开关电源较低的工作频率而言,可能处于近场区。在近场区设计屏蔽时,要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。 二. 区分不同的电磁波

电磁屏蔽材料的研究与发展展望

电磁屏蔽材料的研究与发展展望 ******** *** 摘要:电磁屏蔽是对干扰源或感受器(敏感设备、电路或组件)进行屏蔽,能有效地抑制干扰并提高电子系统或设备的电磁兼容性。因此屏蔽是电子设备结构设计时必须考虑的重要内容之一,是利用屏蔽体阻止或减少电磁能量传输的一种措施,是抑制电磁干扰最有效的手段。本文简述了研究电磁屏蔽材料的重要意义与屏蔽机制,讨论了电磁屏蔽金属材料的发展趋势。 关键词:电磁屏蔽;屏蔽材料;屏蔽机制;屏蔽效能 引言:随着电子工业的发展和电子设备的高度应用,电磁辐射被认为是继水污染、噪音污染、空气污染的第四大公害,它造成的电磁干扰不仅影响人们的正常生活,而且日益威胁国家的军事机密。尤其是在软杀伤武器——电磁波突现的现代化战场上,当电磁波穿透军事设备的敏感器件时,可能致使对方雷达迷茫、无线电通讯指挥系统失效、导弹火炮等武器失控。这种破坏力极大的电磁武器可能成为未来战场上重要的作战手段,因此,研究高性能的电磁屏蔽材料以提高各种武器平台的防护能力是各国军事领域的一项重大任务。此外,电磁辐射也给人们的身体健康带来了严峻的挑战。各种通讯设备、网络以及家用电器所发射的电磁波可能诱发各种疾病,如睡眠不足、头晕、呕吐,严重的甚至可能诱发癌症、心血管病等。因此,电磁屏蔽材料的研究开发是近年来治理电磁环境的重要方法。 常用的电磁屏蔽材料有金属材料和高分子复合材料等。金属类材料能够作为主要的电磁屏蔽材料是由于其具有良好的导电性(铜、铝、镍等)和较高的磁导率(坡莫合金、铁硅合金等), 当电磁能流通过金属材料时,其主要的屏蔽机制(反射衰减R 和吸收衰减A)能够有 效地反射、吸收电磁波,衰减电磁能量,从而达到较好的屏蔽效果。大多数高分子材料的导电性能较金属差,这在很大程度上降低了高分子材料的电磁屏蔽效能。因此,为了提高高分

电磁屏蔽上的应用

化学镀镍合金在电子产品电磁屏蔽上的应用 张伟伟 [摘要]对化学镀镍合金的工艺和性能特性及其在电磁屏蔽上的应用现状作了评述。文中着重介绍 了化学镀镍合金在电磁屏蔽上的应用情况。合理应用化学镀镍合金技术,有利于提高产品的质量,降低 成本,促进技术进步。 [关键词】化学镀镍合金;电磁屏蔽;应用 Applications of Electroless Nickel Alloy in Electrmagnetic Shielding of Electronics Products ZHANG Wei—wei Abstract: Technology and properties of electroless plating nickel alloy and their applications in EMS are reviewed in the paper.Applications of electroless plating nickel alloy in EMS are emphatically introduced, also reasonable application of electroless plating nickel alloy is favors for the improvement of the quality and the reduction of costs for electronics products. Keywords: Electroless plating nickel alloy;Electromagnetic shielding;application 1 引言随着宇航、计算机、通讯、遥控等高新技术的发展,机械、汽车、消费品自动控制水平迅速提高, 对电子产品的需求量及对其性能可靠性要求与日俱增,世界电子产品市场竞争激烈。为适应技术发展和市场 竞争,必须提高电子产品的性能水平和降低生产成本。化学镀镍合金具有镀层均匀,适用基材广,结合力 高,硬度高,优良的耐磨耐蚀性,可焊性好和特殊的电磁性能的特性。在工业中获得日益广泛的应用,为电 子产品提高质量、可靠性,降低成本发挥了重要作用。据统计,在美国,电子工业是化学镀镍合金的需求量 最大的产业部门,占化学镀镍总量的25%左右。 我国电子工业开发应用化学镀镍技术已有多年,但研究、开发、生产和应用仍滞后于国际发展水平。因此, 研究化学镀镍合金在电子产品上的应用是非常必要的。 2 化学镀镍合金的工艺及性能特点化学镀镍合金是利用还原剂在镀液中将镍离子还原,在镀件上沉积镍合金 镀层的表面技术。常用合金有Ni—P和Ni—B系,还可加入cu,Co,W,Mo,Fe等元素形成镍基多元合金系,进 一步改善其物理、化学和力学性能。化学镀镍合金的主要工艺特点可归结为: 1)镀覆过程不许外加电源驱动; 2)均镀能力强,形状复杂,有内孔、内腔的零件均可获得均匀的镀层; 3)适用基材广,金属、非金属均可施镀; 4)镀液可维护,反复使用; 5)镀液无毒,废液易于处理,达到环保要求; 6)操作方便,劳动成本低; 镀层的性能特点可归结为: 1)Ni—P合金、当含磷量大于8%时,镀态为非晶态结构; 2)孔隙率低; 3)电阻温度系数(RTC)小,热稳定性好,接触电阻小; 4)镀层的磁性能,非晶态的Ni—P合金是磁性的,是优良的软磁合金,矫顽力Hc≤160A/m,热处理晶化后,Hc 可达到8000A/m~24000A/m,磁导率μ值高;

电磁屏蔽基本原理

1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是:采用低电阻的导体材料,并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍,起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉,利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波,只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用,会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度,下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量,吸收损耗计算公式为: AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f:频率(MHz) μ:金属导磁率σ:金属导电率 t:屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz,钢的导磁率约为450×10-4左右,钢的导电率约为×10-5左右,钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式,吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言,离波源越近波阻越高,反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化,因此它不仅取决于波的类型,而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)

其中 r:波源与屏蔽之间的距离,估算取为200米。 将参数代入公式,得到反射损耗为。 因此,由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和,即为,再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB,总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路(DownLink)是指基站发,移动台接收的链路。 上行链路(UpLink)是指移动台发,基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路,按照链路预算公式,计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右,基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统,其覆盖能力还不如GSM900M,也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统,链路预算表格如下表

PCB电磁屏蔽详解

PCB电磁屏蔽详解 电磁兼容中的屏蔽技术 屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减少电磁能传输的一种重要的防护手段。屏蔽技术用来抑制电磁噪声沿着空间的传播,即切断辐射电磁噪声的传播途径,通常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的“场”相互隔离。 屏蔽作为电磁兼容控制的重要手段,可以有效的抑制电磁干扰。电磁干扰能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求,对传导性耦合需采用滤波技术,即采用EMI 滤波器件加以抑制;对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。目前的各种电子设备,尤其是军用电子设备,通常都采用屏蔽技术解决电磁兼容中的问题。 屏蔽按其机理可分为电场屏蔽,磁场屏蔽和电磁屏蔽。 电场屏蔽 电场的屏蔽是为了抑制寄生电容耦合(电场耦合) , 隔离静电或电场干扰。 寄生电容耦合: 由于产品内的各种元件和导线都具有一定电位, 高电位导线相对的低电位导线有电场存在, 也即两导线之间形成了寄生电容耦合。通常把造成影响的高电位叫感应源, 而被影响的低电位叫受感器。实际上凡是能幅射电磁能量并影响其它电路工作的都称为感应源(或干扰源),而受到外界电磁干扰的电路都称为受感器。

静电防护的方法:建立完善的屏蔽结构,带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地;内部电路如果要与金属外壳相连时,要用单点接地,防止放电电流流过内部电路;在电缆入口处增加保护器件;在印制板入口处增加保护环(环与接地端相连)。 磁场屏蔽 磁场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。磁场屏蔽主要是依赖高导磁材料所具有的低磁阻对磁通起到分路的作用,使得屏蔽体内部的磁场大大减弱。如图8-14所示 图4磁场的被动屏蔽 图8-14 磁场屏蔽 射频磁屏蔽是利用良导体在入射高频磁场作用下产生涡流,并由 涡流的反磁通抑制入射磁场。常用屏蔽材料有铝、铜及铜镀银等。 电磁屏蔽 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,因此不需对电路做任何修改。

电磁屏蔽箱性能分析

电磁屏蔽箱性能分析 董博1李茁1 (南京航空航天大学信息科学与技术学院,南京 210016)1 (南京航空航天大学信息科学与技术学院,南京 210016)2 摘要:本论文以微型计算机的机箱为例,在HFSS 软件中建立导体机箱的模型,仿真并且分析了常见开口的电磁辐射特性,在激励源方向固定的前提下得到了一些结论。 关键词:电磁屏蔽,导体机箱,孔缝,屏蔽效能 Analysis of the Performance of Electromagnetic Shielding Enclosure DONG BO1, LI ZHUO 2 (College of Information Science and Technology , Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016)1 (College of Information Science and Technology , Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016)2 Abstract: In this paper, a metallic enclosure is first set up in the software HFSS as a micro-computer enclosure model and then the electromagnetic radiation characteristics from the enclosure with common apertures or slots are simulated and analyzed and drawn some conclusions.The excitation source in a fixed direction is the major and minor premise of those conclusions. Keywords: Electromagnetic Shielding; Metallic Enclosure; Aperture; Slot; Shielding Effectiveness 1 引言 计算机作为信息处理设备,在社会生产生活中起着重要作用。研发人员更多考虑的是计算机的主板、电源、CPU、显卡、声卡、网卡等的性能,而对机箱的考虑相对较少。但机箱对计算机的电磁兼容性的影响是不可忽视的[1-4]。它不仅提供机械保护,还起到电磁屏蔽作用,使计算机免受外界电磁波的干扰,工作更加地稳定、可靠;同时,它又防止计算机自身产生的电磁波向外辐射,不影响其它设备工作,防止信息泄露及对人体造成伤害。因此机箱设计应引起研发人员的重视[1]。计算机主机电磁泄漏方式包括:一种是以电磁波的形式辐射,称为辐射泄漏,主要通过计算机各种接口及其它孔缝等;另一种是通过各种线路传导出去的,称为传导泄漏,计算机系统电源信号线及地线等都可以作为传导媒介。这里主要考虑辐射泄漏[4]。 为分析计算机机箱的辐射泄漏,我们在HFSS 中建立一个简单的箱体仿真模型,如图1所示,机箱壁由六片理想金属导体板构成,厚度均为0.05cm,机箱内部尺寸为22cm x 14cm x 30 cm,介质为真空(vacuum)。由50ohm同轴电缆探头对导 图1 本文中的仿真模型及激励源形式 体腔馈电,经半径为0.16cm的导线延长探头的中心导体部分,连接到机箱侧面板上焊接的47ohm 的贴片电阻上。仿真频率1GHz~3GHz。为保证结果尽可能准确,数据均是选择在终端S参数(S11)曲线中-10db以下的频率点所测,此时负载较匹配。 ·1023·

EMI电磁屏蔽原理-导论

在电子设备及电子产品中,电磁干扰(Electromagnetic Interference)能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求,对传导性耦合需采用滤波技术,即采用EMI滤波器件加以抑制;对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下,其重要性就显得更为突出。 屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体,将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波,因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同,在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能,则需首先确定辐射源,明确频率范围,再根据各个频段的典型泄漏结构,确定控制要素,进而选择恰当的屏蔽材料,设计屏蔽壳体。 屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)来衡量,屏蔽效 能的定义:没有屏蔽体时,从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1(1)和加入屏 蔽体后,辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2(2)之比,用dB(分贝)表示。 图1 屏蔽效能定义示意图 屏蔽效能表达式为(dB) 或(dB)

工程中,实际的辐射干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。 图2 两类基本源在空间所产生的叠加场 远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r(场点至源点的距离)的变化而确定的, 为远近场的分界点,两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。 表1 两类源的场与传播特性 波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比,场源不同、远近场不同,则波阻抗 也有所不同,表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。

电磁屏蔽结构

IEC60297-5-102 电子设备机械结构 482.6mm(19in) 系列机械结构尺寸 第5-102部分:插箱及其插件 电磁屏蔽结构

目 次 前言 引言 1范围和目的 2引用标准 3定义 4增加于IEC60297-3和IEC60297-4的扩展特性 5 设备总体配置 6 具有电磁屏蔽结构的插箱和插件 6.1 电磁屏蔽结构的插箱接口尺寸 6.2具有电磁屏蔽结构的插件面板和填充面板 图1 设备总体配置——具有电磁屏蔽结构的前/后安装插件的典型6U插箱图2 电磁屏蔽结构的插箱尺寸 图3 图2中X放大和Y放大 图4 电磁屏蔽结构的插箱面板和填充面板尺寸

前 言 1 IEC(国际电工委员会)是一个由所有国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的国际性标准化组织,IEC的目的是在电气电子领域所有与标准化有关的问题上促进国际合作。为了这一目的和其它工作,IEC出版国际标准。标准的制定工作委托各技术委员会进行,任何对此感兴趣的国家委员会,以及与IEC有联系的国际的、政府的和非政府的组织均可参加这一制定工作。IEC与国际标准化组织(ISO)之间依据该两组织协商所规定的条件,实现了密切合作。 2 由所有特别关切的国家委员会参加的技术委员会所制定的IEC有关技术问题的正式决议或协议,尽可能地表达对所涉及问题的一致意见。 3 由此产生的文件以国际标准、技术规范、技术报告或导则形式出版,以推荐形式供国际使用,并在此意义上为各国家委员会所接受。 4 为促进国际间的统一,各国家委员会在最大的可能范围内,在其国家和地区标准中明确地采用IEC标准。IEC标准与相应国家或地区标准间的任何不一致之处,均应在后者中明确指出。 5 IEC对任何宣称符合它的某一标准的设备不设标志认可申请程序,也不对此负有责任。 6 本部分的某些部分可能属于专利对象,IEC不应负责对某一或全部的这些专利进行鉴别。 IEC60297-5-102由IEC第48技术委员会(电子设备用机电元件和机械结构)的第48D分技术委员会(电子设备用机械结构)制定。 本部分文本以下列文件为基础: FDIS 投票报告 48D/240/FDIS 48D/249/RVD 有关赞成本部分的全部投票信息可见上表所列的投票报告。 本出版物的起草符合ISO/IEC指南第3部分。 IEC60297-5在“电子设备机械结构 482.6mm(19in) 系列机械结构尺寸”的总题目下包括以下部分:第5-100部分:插箱及其插件设计概述 第5-101部分:插箱及其插件插拔器手柄 第5-102部分:插箱及其插件电磁屏蔽结构 第5-103部分:插箱及其插件静电放电防护 第5-104部分:插箱及其插件编码键 第5-105部分:插箱及其插件定位/接地销 第5-107部分:插箱及其插件后安装插件 本委员会决定:本出版物的内容将保持到2004年以前不变,而后将: ·确认; ·废止; ·由修改版替代,或 ·修订。

电磁屏蔽分析和应用

电磁兼容课程论文 题目名称:电磁屏蔽技术 院系名称:电子信息学院 班级:测控112 学号:201100454217 学生姓名:白凡 指导教师:魏平俊 2014年5月

摘要:随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重,对电磁兼容性设 计的要求也越来越高,作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的 研究也就愈显得重要。本文从电磁屏蔽技术原理出发,讨论了屏蔽体结构、 屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则,在电子设备实施具 体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。同时分析了电磁干扰形成的危害,介 绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。 关键词:电磁屏蔽电磁干扰屏蔽技术 Abstract:With the wide application of electronic products as well as the electromagnetic environment pollution is aggravating, more and more is also high to the requirement of electromagnetic compatibility design, as one of the main technology of emc design - shielding technology research is more important.Based on principle of electromagnetic shielding technology, this paper discusses the structure of the shield, shielding the technical classification, the selection of shielding materials and to follow the principle of the electronic equipment to implement specific provides an important basis for electromagnetic shielding.At the same time analyzes the harm of electromagnetic interference, this paper introduces the engineering several commonly used methods to solve the problem of electromagnetic interference. Keywords: Electromagnetic shielding, Electromagnetic interference, Shielding technology

常见的电磁屏蔽材料有哪些

常见的电磁屏蔽材料有哪些? 电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(低频磁场和高频磁场屏蔽)和电磁场屏蔽(电磁波的屏蔽)。通常所说的电磁屏蔽是指后一种,即对电场和磁场同时加以屏蔽。 屏蔽效果的好坏用屏蔽效~g(SE,Shielding effectiveness)来评价,它表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。屏蔽效能定义为屏蔽前后该点电磁场强度的比值,即:SE=2OIg(Eo/Es)或SH=2Olg(HdHs)式中:、分别为屏蔽前该点的电场强度与磁场强度,、分别为屏蔽后该点的电场强度与磁场强度。对屏蔽效果的评价是根据屏蔽效能的大小度量的。 按照屏蔽作用原理,屏蔽体对屏蔽效能的贡献分为3部分:(1)屏蔽体表面因阻抗失配引起的反射损耗;(2)电磁波在屏蔽材料内部传输时,电磁能量被吸收引起传输损耗或吸收损耗;(3)电磁波在屏蔽材料内壁面之间多次反射引起的多次反射损耗。由此可以得到影响材料屏蔽效能的3个基本因素,即材料的电导率、磁导率及材料厚度。这也是屏蔽材料研究本身所必须关注的问题和突破口。当然,对于电磁屏蔽体结构,其屏蔽效能还与结构、形状、气密性等有关,对于具体问题,还需要考虑被屏蔽的电磁波频率、场源性质等。○1□a 常见的屏蔽材料

电屏蔽指的是对电场(E场)的屏蔽,它通常可选用的屏蔽材料种类比较多,如下: 1一、导电弹性体衬料(导电橡胶) 每种导电橡胶都是由硅酮、硅酮氟化物、EPDM或者碳氟化物-硅氟化物等粘合剂及纯银、镀银铜、镀银铝、镀银镍、镀银玻璃、镀银铅或炭颗粒等导电填料组成。 由于这些材料含有银,包装和存储条件应与其他含银元件相似,它们应当存储在塑料板中,例如聚酯或者聚乙烯,远离含硫材料。标准形状有:实体O形条、空心O形条、实体D形条、空心D形条、U行条、矩形条、中空矩形条、中空P形条、通道条以及模制导电橡胶成形件、模制的D-形圈/O-形圈、各种法兰、I/O衬垫。 特点:在20M-20GHz的范围内可达90 dB-120dB,纯银颗粒的甚至可达到120dB以上。能起到屏蔽和环境密封的作用,安装方便,适用于通讯、医疗、军品、航空等场合。 二、EMI导电泡棉衬料 导电泡棉是把导电编制套缠绕在采用聚氨基甲酸乙脂或EPDM构成的泡绵芯上,导电编制套通常是由镀银镍尼龙、铝泊或者Monel丝(镍铜合金)Ferrex(镀锡包铜钢丝)组成,有良好的导电性。符合阻燃等级(UL94-V0),具有好的 弹性和柔韧性等机械性能。导电泡棉衬垫具有良好的屏蔽性能,遇到电波时,则会根据其物体的性质而进行反射、吸收、提供极佳的屏蔽效果。并且具有极高的性价比,是目前最新的、也是应用最广的

金属网屏蔽电磁波原理

金属网可以屏蔽电磁波传播的原理是什么? 首先,不是衍射。 我们都做过直流电路实验,导线就是金属,也就谈不上屏蔽(静电屏蔽是指接地 金属罩,屏蔽静电场)。电磁波辐射,是关于时变电磁场的问题,导体对其影响大不相同 如果利用趋肤效应,解释的实际上是金属板屏蔽电磁场原理。 ?对于一个金属板(良导体),电磁波从一面辐射而来,大部分能量被反射,小部分能量进入金属,该电磁波会随进入金属的深度成e指数衰减(能量转化为表面电流),当金属层过薄时,电磁波就会穿透金属层继续传播。对于同一频率电磁波,电导率越高,衰减越快。对于相同金属材料,电磁波频率越高,衰减越快。 ?定义:趋肤深度,电磁波传输一个趋肤深度的距离后,振幅衰减到原来的 36.8%,能量衰减到13.5%。对于相同金属材料,电磁波频率越高,趋肤深度越 小。 ?例:10GHz电磁波。银,电导率 6.173e7(S/m),趋肤深度6.4e-7(m),即0.64微米;1GHz电磁波,趋肤深度20.24e-7(m),即2.24微米。【1】 那么,同材料的金属板,频率越高,趋肤深度越小,对辐射防御能力是越强

回归正题,金属网屏蔽电磁场原理,(趋肤效应解释波导也有用到,不是重点)先说矩形波导,四壁是金属,电磁波在波导中的介质中传播。金属网实际上就是下图中许许多多的矩形波导叠放组合在一起,z方向长度再缩短些就 是了。 为何电磁波不会从金属网的窟窿中穿透呢?对于金属网,每一个网孔都是一个波导。借用光的粒子说,电磁波像弹球一样,进入网孔波导后,来回在金属壁上反弹,曲折前进。【2】 ?为满足金属壁这一边界条件下的Maxwell方程,对于相同规格的矩形波导,频率越低(波长越大),theta越大;当波长大于等于截止波长时,theta=90。,电磁波只上下弹跳,不前进了。 ?截止波长=2a (a为上上图中的矩形波导长边),若孔径指半径,孑L径=a/2,则波长大于4倍孔径的电磁波就会被屏蔽。“金属网孔形式若为矩形整齐排列,金属网孔径小于电磁波波长的1/4时,则电磁波不能透过金属网”有相当

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