1. 屏蔽技術(shù)在EMC工程中的應(yīng)用
屏蔽技術(shù)是用于抑制EMI的有效措施,在EMI工程中有廣泛的應(yīng)用,概括起來,主要有以下典型應(yīng)用:
a.屏蔽室。它是進(jìn)行EMC標(biāo)準(zhǔn)測試和科研實(shí)驗(yàn)必不可少的實(shí)驗(yàn)設(shè)施,作為屏蔽暗室、控制室、功放室、負(fù)載室的殼體,也是混響室的殼體;
b.電子方艙。用作車載EMC測試設(shè)備或電子設(shè)備的屏蔽;
c.電子、電器設(shè)備機(jī)箱、機(jī)柜;
d.通風(fēng)截止波導(dǎo)窗。屏蔽室和設(shè)備機(jī)殼均需裝設(shè),用于提供空氣交換通道;
e.導(dǎo)電窗口。用于視頻顯示的孔口屏蔽;
f.導(dǎo)電襯墊。用于設(shè)備機(jī)箱的面板與機(jī)架之間的導(dǎo)電連接。
2.屏蔽技術(shù)要求
2.1屏蔽室的屏蔽效能要求
GJB2926-97《電磁兼容性測試實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可要求》規(guī)定EMC屏蔽室的屏效至少應(yīng)達(dá)到:
頻率范圍:14kHz~1MHz 1~1000 MHz 1~18GHz
屏蔽效能: >60dB >90 dB >80 dB
GJBz20219-94《**電磁屏蔽室通用技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法》對屏蔽室按屏蔽效能的高低分為B級和C級,B級屏蔽室屏效在0.01~1000MHz電場和平面波不低于50dB,磁場(0.01~4MHz)由10~50dB。C級屏蔽室在0.01~1000MHz電場和平面波屏效不低于110dB,微波(1~10GHz)屏效不低于100dB,磁場(0.01~1 MHz)磁場屏效由55~110 dB。
比較起來,GJBz20219-94對屏蔽效能的要求,C級要嚴(yán)于GJB2926-97。一般說,滿足GJB2926-97屏蔽要求的屏蔽室是滿足EMC軍標(biāo)和民標(biāo)的認(rèn)證測試環(huán)境要求的。目前國內(nèi)外屏蔽室制造商的設(shè)計(jì)與制造水平均可達(dá)到GJBz20219-94的C級屏蔽室要求。國外的屏蔽室標(biāo)準(zhǔn)有EN50147-1,GAMT20,NSA65-6,MIL-STD-285,IEEE299等。
2.2電子方艙的屏效要求
目前國內(nèi)電子方艙屏蔽效能要**:10kHz~1GHz內(nèi)屏效不低于40dB。有的廠商的產(chǎn)品可達(dá)到60dB。
2.3電子、電氣設(shè)備機(jī)箱、機(jī)柜的屏效要求
GJB5240-2004《**電子裝備通用機(jī)箱機(jī)柜屏蔽效能要求和測試方法》根據(jù)機(jī)箱機(jī)柜的用途將其屏效分為四級,見表1。
其中1級為普通機(jī)箱機(jī)柜,2級為一般加固機(jī)箱機(jī)柜,3級為特殊加固機(jī)箱機(jī)柜。
2.4通風(fēng)截止波導(dǎo)窗
通風(fēng)截止波導(dǎo)窗的屏效要求按其安裝所在的屏蔽室或機(jī)箱機(jī)柜的屏效要求。
2.5導(dǎo)電窗口
用于視頻顯示的開孔,例如陰極射線管(CRT)和數(shù)字顯示等,通常都是極難屏蔽的,因?yàn)檫@一類顯示屏需要高度透光,所以需要專門設(shè)計(jì)一種特殊的導(dǎo)電窗口。濟(jì)長見的導(dǎo)電窗口有兩種類型:(1)透光性導(dǎo)電鍍膜;(2)金屬絲網(wǎng)屏幕。
2.6導(dǎo)電襯墊
市場銷售的導(dǎo)電襯墊典型屏效為80~100 dB。
3. 屏蔽效能的實(shí)現(xiàn)
屏蔽的目的是將不希望的電場、磁場限制在一個(gè)范圍內(nèi),不致對其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。考慮到這種不希望的電場、磁場的性質(zhì)差異,應(yīng)用的屏蔽機(jī)理也不同。通常將這種產(chǎn)生不希望的電場、磁場的干擾源分為3種。弟一種是恒定電場,由靜電荷和恒定直流產(chǎn)生,此時(shí)采用靜電屏蔽來抑制;弟二種是恒定磁場,由長久磁鐵和恒定直流產(chǎn)生,此時(shí)采用磁屏蔽來抑制;弟三種是時(shí)變電磁場,也是我們見得濟(jì)多的情況,此時(shí)采用電磁屏蔽來抑制。對弟一種恒定電場,通常采用高電導(dǎo)率 的金屬殼體并將其接地即可實(shí)現(xiàn)滿意的靜電屏蔽效能。對弟二種恒定磁場,通常采用高導(dǎo)磁率 的鐵磁性材料如鋼板、硅鋼片等,為干擾磁場提供低磁阻的通路,使磁力線沿此通路而不致交鏈到被保護(hù)的設(shè)備上。對弟三種時(shí)變電磁場,根據(jù)干擾源的頻率、性質(zhì)、干擾源與屏蔽體的距離,分為以下3種情況:
屏蔽殼體屏蔽效能的估算可以采用各種理論和方法,但EMC工程上廣泛采用傳輸理論。它濟(jì)適用于平面波垂直入射到無限大的薄屏蔽板的情況,但也可近似用于非平面波照射在有限大小的無規(guī)則形狀的薄屏蔽板和殼體情況(誤差在3dB以內(nèi))。采用傳輸理論估算殼體屏蔽效能SE時(shí),
在高頻(大于10MHz)時(shí),吸收損耗占優(yōu)勢,所以對于多數(shù)屏蔽應(yīng)用,任何足夠厚的屏蔽材料都可提供滿足實(shí)用的屏蔽效能。這是從選材角度來說的,至于一個(gè)屏蔽殼體的屏效還取決于很多結(jié)構(gòu)因素,例如是否有縫隙、進(jìn)出線管的處理等。
參考文獻(xiàn)
在高頻(大于10MHz)時(shí),吸收損耗占優(yōu)勢,所以對于多數(shù)屏蔽應(yīng)用,任何足夠厚的屏蔽材料都可提供滿足實(shí)用的屏蔽效能。這是從選材角度來說的,至于一個(gè)屏蔽殼體的屏效還取決于很多結(jié)構(gòu)因素,例如是否有縫隙、進(jìn)出線管的處理等。