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屏蔽知識(shí)

【概要描述】

屏蔽知識(shí)

【概要描述】

詳情

屏蔽按機(jī)理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。
1 電場屏蔽
【屏蔽機(jī)理】:將電場感應(yīng)看成分布電容間的耦合。
【設(shè)計(jì)要點(diǎn)】:
a、屏蔽板以靠近受保護(hù)物為好,而且屏蔽板的接地必須良好!??!
b、屏蔽板的形狀對(duì)屏蔽效能的高低有明顯影響。全封閉的金屬盒最好,但工程中很難做到!
c、屏蔽板的材料以良導(dǎo)體為好,但對(duì)厚度無要求,只要有足夠的強(qiáng)度就可了。
2 磁場屏蔽
磁場屏蔽通常是指對(duì)直流或低頻磁場的屏蔽,其效果比電場屏蔽和電磁場屏蔽要差的多。
【 屏蔽機(jī)理】:主要是依靠高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻,對(duì)磁通起著分路的作用,使得屏蔽體內(nèi)部的磁場大為減弱。
【設(shè)計(jì)要點(diǎn)】:
a、選用高導(dǎo)磁材料,如坡莫合金;
b、增加屏蔽體的厚度;
以上均是為了減小屏蔽體的磁阻;
c、被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上,以盡量減小通過被屏蔽物
體體內(nèi)的磁通;
d、注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),凡接縫、通風(fēng)空等均可能增加屏蔽體的磁阻,從
而降低屏蔽效果。
e、對(duì)于強(qiáng)磁場的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)。
對(duì)要屏蔽外部強(qiáng)磁場的,則屏蔽體的外層選用不易飽和的材料,如硅鋼;而內(nèi)
部可選用容易達(dá)到飽和的高導(dǎo)磁材料,如坡莫合金等。
反之,如果要屏蔽內(nèi)部強(qiáng)磁場時(shí),則材料的排列次序要到過來。
在安裝內(nèi)外兩層屏蔽體時(shí),要注意彼此間的絕緣。當(dāng)沒有接地要求時(shí),可用絕
緣材料做支撐件。若需接地時(shí),可選用非鐵磁材料(如銅、鋁)做支撐件。
3 電磁場屏蔽
電磁場屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場在空間傳播的一種措施。
【電磁場屏蔽的機(jī)理】:
a、當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時(shí),由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù),對(duì)入射波產(chǎn)生的反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度,只要求交界面上的不連續(xù);
b、未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量,在體內(nèi)向前傳播的過程中,被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收;
c、在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量,傳到材料的另一表面時(shí),遇到金屬-空氣阻抗不連續(xù)的交界面,會(huì)形成再次反射,并重新返回屏蔽體內(nèi)。這種反射在兩個(gè)金屬的交界面上可能有多次的反射。
總之,電磁屏蔽體對(duì)電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。
【吸收損耗】不同的材料、不同的材料厚度對(duì)于電磁波的吸收效果不一樣.可根據(jù)材料吸收損耗的列線圖得出。
【反射損耗】分為三類:低阻抗磁場、高阻抗電場、平面波場。
其中低阻抗磁場和高阻抗電場的反射損耗列線圖計(jì)算方法相同,與金屬材料、頻率及輻射源到屏蔽體的距離有關(guān)。
對(duì)于平面波,波阻抗為一常數(shù),而與輻射源到屏蔽體的距離無關(guān),在列線圖中只需連接金屬材料和感興趣的頻率就可求出此時(shí)的反射損耗值。
4 實(shí)際的電磁屏蔽體 
【結(jié)構(gòu)材料】
a、適用于底板和機(jī)殼的材料大多數(shù)是良導(dǎo)體,如銅、鋁等,可以屏蔽電場,主要的屏蔽機(jī)理是反射信號(hào)而不是吸收。
b、對(duì)磁場的屏蔽需要鐵磁材料,如高導(dǎo)磁率合金和鐵。主要的屏蔽機(jī)理是吸收而不是反射。
c、在強(qiáng)電磁環(huán)境中,要求材料能屏蔽電場和磁場兩種成分,因此需要結(jié)構(gòu)上完好的鐵磁材料。屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好壞的影響。
必須盡量減少結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性,以便控制經(jīng)底板和機(jī)殼進(jìn)出的泄漏輻射。提高縫隙屏蔽效能的結(jié)構(gòu)措施包括增加縫隙深度,減少縫隙長度,在結(jié)合面上加入導(dǎo)電襯墊,在接縫處涂上導(dǎo)電涂料,縮短螺釘間距離等。
【搭接】
a、在底板和機(jī)殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好的搭接。最壞的電搭接對(duì)殼體的的屏蔽效能起決定性作用。
b、保證接縫處金屬對(duì)金屬的接觸,以防電磁能的泄漏和輻射。
c、在可能的情況下,接縫應(yīng)焊接。在條件受限制的情況下,可用點(diǎn)焊、小間距的鉚接和用螺釘來固定。
d、在不加導(dǎo)電襯墊時(shí),螺釘間距一般應(yīng)小于最高工作頻率的1%,至少不大于1/20波長。
e、用螺釘或鉚接進(jìn)行搭接時(shí),應(yīng)首先在縫的中部搭接好,然后逐漸向兩端延伸,以防金屬表面的彎曲。
f、保證緊固方法有足夠的壓力,以便在有變形應(yīng)力、沖擊、震動(dòng)時(shí)保持表面接觸。
g、在接縫不平整的地方,或在可移動(dòng)的面板等處,必須使用導(dǎo)電襯墊或指形彈簧材料。
h、選擇高導(dǎo)電率的和彈性好的襯墊。選擇襯墊時(shí)要考慮結(jié)合處所使用的頻率。
i、選擇硬韌性材料做成的襯墊,以便劃破金屬上的任何表面。
j、保證同襯墊材料配合的金屬表面沒有任何非導(dǎo)電保護(hù)層。
k、當(dāng)需要活動(dòng)接觸時(shí),使用指形壓簧,并要注意保持彈性指簧的壓力。
l、導(dǎo)電橡膠襯墊用在鋁金屬表面時(shí),要注意電化腐蝕作用。純銀填料的橡膠或monel線性襯墊將出現(xiàn)最嚴(yán)重的電化腐蝕。銀鍍鋁填料的導(dǎo)電橡膠是鹽霧環(huán)境下用于鋁金屬配合表面的最好襯墊材料。
以下是按優(yōu)先等級(jí)排列的各種襯墊。
1 金屬網(wǎng)射頻襯墊 容易變形,壓力為1.4kg/cm時(shí),衰減為54db。 
資料表明,頻率較低時(shí)衰減最大。 
用于永久密封較好,不適宜用于開與關(guān)的面板。 
2 銅鍍合金 有很高的導(dǎo)電性和很好的抗腐蝕性。
彈性好,最適合用于和活動(dòng)面板配合。
可制成指條形、螺旋和鋸齒面。衰減為100db。
3 導(dǎo)電橡膠 適用于只需名義上連接和少量螺釘?shù)牡胤健?br /> 實(shí)現(xiàn)水汽密封和電氣密封經(jīng)1500℃、48小時(shí)老化
后,體電阻率為10~20mω/cm(max)。變形度
限制值為25%。資料表明,頻率較高時(shí)衰減為
最大。
4 導(dǎo)電蒙布 在泡沫塑料上蒙一塊鍍銀編織物,形成一個(gè)軟
襯墊,占去大部分疏松空間,主要為民用,適用于 
泡沫襯墊 機(jī)柜和門板。

【穿透和開口】
a、要注意由于電纜穿過機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過屏蔽體時(shí),屏蔽效能降低30db以上。
b、電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí),全部應(yīng)通過濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機(jī)殼外;若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機(jī)殼,則應(yīng)在電源線進(jìn)入機(jī)殼出專為濾波器設(shè)置一隔艙。
c、信號(hào)線、控制線進(jìn)入/穿出機(jī)殼時(shí),要通過適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適于這種場合使用。
d、穿過屏蔽體的金屬控制軸,應(yīng)該用金屬觸片、接地螺母或射頻襯墊接地。也可不用接地的金屬軸,而用其它軸貫通波導(dǎo)截止頻率比工作頻率高的園管來做控制軸。
e、必須注意在截止波導(dǎo)孔內(nèi)貫通金屬軸或?qū)Ь€時(shí)會(huì)嚴(yán)重降低屏蔽效能。
f、當(dāng)要求使用對(duì)地絕緣的金屬控制軸時(shí),可用短的隱性控制軸,不調(diào)節(jié)時(shí),用螺帽或金屬襯墊彈性安裝帽蓋住。
g、為保險(xiǎn)絲、插孔等加金屬帽。
h、用導(dǎo)電襯墊和墊圈、螺母等實(shí)現(xiàn)鈕子開關(guān)防泄漏安裝。
i、在屏蔽、通風(fēng)和強(qiáng)度要求高而質(zhì)量不苛刻時(shí),用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口,最好用焊接方式保持線連接,防止泄漏。
j、盡可能在指示器、顯示器后面加屏蔽,并對(duì)所有引線用穿心電容濾波。
k、在不能從后面屏蔽指示器/顯示器和對(duì)引線濾波時(shí),要用與機(jī)殼連續(xù)連接的金屬網(wǎng)或?qū)щ姴A帘沃甘酒?顯示器的前面。對(duì)夾金屬絲的屏蔽玻璃,在保持合理透光度條件下,對(duì)30~1000m的屏蔽效能可達(dá)50~110db。在透明塑料或玻璃上鍍透明導(dǎo)電膜,其屏蔽效果一般不大于20db。但后者可消除觀察窗上的靜電積累,在儀器上常用.
電磁屏蔽室國家標(biāo)準(zhǔn)
1、國家保密局:《處理涉密信息的電磁屏蔽室的技術(shù)要求和測試方法》BMB3-1999
該標(biāo)準(zhǔn)將電磁屏蔽室分為B級(jí)和C級(jí),其中C級(jí)屏蔽效能更高。
2、中國人民解放軍:《軍用電磁屏蔽室通用技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法》GJBz20219-94
軍標(biāo)也將電磁屏蔽室分為B級(jí)和C級(jí),其中C級(jí)屏蔽效能更高。
3、中國人民解放軍國防、人防:《防護(hù)工程防電磁脈沖設(shè)計(jì)規(guī)范》GJB3928-2000,《人民防空電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》RFJ-2001
4、檢測依據(jù):《高性能屏蔽室屏蔽效能的測量方法》GB12190-90

 

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