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电磁屏蔽

电磁屏蔽
电磁屏蔽

电磁兼容

原理,及应用作业

学院:物信学院

班级:11级电信二班

姓名:仇鹏生

学号:20111060204

读电子设备屏蔽体设计相关论文有感

通过阅读电子设备屏蔽体设计的相关论文,使得我对电子设备的屏蔽体结构设计和注意的要点有了更近一步的理解和认识,屏蔽体设计在电磁兼容方面有着重要地位。

随着电子技术的飞速发展, 电子设备的使用范围不断扩大, 由于电子设备的散布密度越来越大, 空间电磁场越来越强, 相互之间的干扰已经引起人们越来越多的重视。为了保证电子设备能够准确、稳定、可靠地工作, 必须消除干扰或把干扰抑制在允许的范围之内。机箱的电磁屏蔽是解决电子设备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。特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处, 一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求,很难将屏蔽效果加到机箱上。所以, 对于现代电子产品设计, 必须从一开始就考虑屏蔽的问题。

屏蔽是利用屏蔽体阻断或减少电磁能量在空间传播的一种技术,是减少电磁发射和实现电磁骚扰防护的最基本手段,按照机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽、和电磁场屏蔽。

电场屏蔽采用金属屏蔽层包封电子元件或者设备来防止电子元件或者设备之间的耦合,磁场屏蔽通过使用高导磁材料或者导电材料来抑制磁场或者交变电场与被干扰电路之间的耦合,电磁场屏蔽利用屏蔽体阻止或者减弱电磁波在空间的传播。

完整屏蔽体中电磁波在其中经过反射和吸收损耗,使得穿出屏蔽体的电磁辐射大大减少,电磁屏蔽的关键点有两个,一个是保证屏蔽体的导电连续性,即整个屏蔽体必须是一个完整的、连续的导电体.另一点是不能有穿过机箱的导体.对于一个实际的机箱,这两点实现起来都非常困难. ,电子设备中的外壳上都或多或少的有些孔和间隙,从而破坏了屏蔽体的完整,使其屏蔽效能下降,有时候达不到所预期的屏蔽效果,不同的电磁环境也会影响电子设备的正常,稳定的工作,所

以在电子设备的设计中,屏蔽的设计尤为重要。

电子设备的屏蔽体设计中通常需要考虑多种因素:电子设备的工作环境,屏蔽体材料的选择以及屏蔽体结构的完整性等等,其中电子设备的的工作环境和屏蔽体材料的选择息息相关。对频率较低的电磁干扰进行屏蔽,屏蔽效能主要是反射损耗,所以在选材方面通常选用反射损耗大的金属材料;对于高频干扰,屏蔽效能主要是吸收损耗,由于高频的吸收损耗比较大。通常选材的时候从重量和机械强度方面来考虑,除此之外选材时还应该注意金属材料的电化学性质,以防止产生电化学腐蚀,产生噪声电压,增大接触阻抗,从而降低其屏蔽效能。

电子设备由于工作需要和制造工艺等因素电子设备的外壳并不是完整屏蔽体,其表面有缝隙,孔洞等,大大降低了电子设备外壳的屏蔽效能。

实践证明:当缝隙的最大线性尺寸等于干扰源半波长的整数倍时,缝隙的电磁泄露最大。一般要求缝隙的最大线性尺寸小于λ/10-λ/100。所以在结构设计时应尽量避免和减小缝隙,尽量减少屏蔽体上的电流不连续之处。为了达到这个目的,通常采取下列措施:

1 螺钉的合理间距;螺钉不仅起连接作用而且螺钉间距将直接影响屏蔽效果,有螺钉连接处可保证两连接件的电接触。螺钉能够使两连接件的缝隙缩小,螺钉越密屏蔽效果自然越好,但螺钉过密必然带来装配的烦琐增加了装配工作量。为取得好的屏蔽效果,一般取螺钉间间距为λ/20。

2 采用簧片的屏蔽设计;有的电子设备需要经常拆卸,在两接触面上安装屏蔽簧片就是一个较好的解决方法。EMC屏蔽簧片有良好的导电性和弹性,机械运作空间大,结构形式的多样可满足不同产品屏蔽的要求。材料可用铍青铜、磷青铜或不锈钢等。其耐磨、耐压并适应不同的温度环境。

3 采用导电衬垫或者导电橡胶的屏蔽设计;在缝隙处实现屏蔽体的电接触,实现导电的连续性,是防止缝隙电磁泄露的有效途径,并且具有良好的密封作用。

4 深缝结构设计;增加缝隙深度。增加结合面缝隙的深度可以大大提高缝隙的屏蔽效能,其作用要明显大于减小紧固点的间距。通过增加缝隙的深度可以有效增加缝隙的屏蔽效能。一般推荐缝隙的深度是板厚的10-1

5 倍。但根据经验,由于零件的刚性和紧固点的面积,单排紧固时缝隙深度超过30 mm就没有实际意义,比较理想的值是15-25 mm,至少应大于10 mm。

电子设备由于通风散热,安装表头等因素,不可避免的要在电子设备的外壳上开孔洞。影响孔洞电磁屏蔽效能的主要因素有:孔的最大尺寸、孔的深度、孔间距以及孔的数量,其中影响最大的是孔的最大尺寸和孔的深度。需要注意的是屏蔽效能只与孔的最大尺寸有关,而与孔的面积并没有直接的关系,因此在设计时尽量开圆孔,其次考虑开方孔,尽量避免开长腰孔。为了能够取得良好的屏蔽效果,在设计过程中对于孔洞的处理也非常重要。

1 在通风口处加装金属丝网;金属丝网并不是实壁屏蔽体,通风孔尺寸越大,其屏蔽效能越差,为提高屏蔽效能,可在满足屏蔽体通风量要求的条件下,以多个小孔来代替大孔,构成屏蔽性能稳定的穿孔金属板。通常采用钢、铝等材料,有时对低频磁场有严格要求时,选用钢制波导通风板还应该保证金属丝与屏蔽体良好的电接触。

2 屏蔽窗的设计,在电子设备的外部,通常有指示器,监视器的显示窗口,需要在指示面板上覆盖导电玻璃,来保证其导电连续性,对于高频电路,需要用带有金属夹层的导电玻璃。

3 截止波导管的使用;对于一些可变电容器、电位器。电感器等元件,有时

需要在设备外进行调解,这就需要设计出调解孔,对于这些调解孔的电磁屏蔽。可采用金属波导管来抑制电磁泄露,为了取得好的屏蔽效果!可使波导管的长度与直径比大于3。

造成机箱屏蔽失效的另一个主要原因是穿过机箱的电缆。在实际中, 很多结构上很严密的屏蔽机箱( 机柜) 就是由于有电缆直接穿过屏蔽箱而导致电磁兼容试验失败, 设备上在试验中没有必要连接的电缆拔下, 如果电磁兼容问题消失, 说明电缆是导致问题的因素。解决这个问题通常采取两种办法:

1 对于传输频率较低的信号的电缆, 在电缆的端口处使用低通滤波器, 滤除电缆上不必要的高频频率成分, 减小电缆产生的电磁辐射( 因为高频电流最容易辐射) 。这同样也能防止电缆上感应到的环境噪声传进设备内的电路。

2 对于传输频率较高的信号的电缆, 低通滤波器可能会导致信号失真, 这时只能采用屏蔽的方法。但要注意屏蔽电缆的屏蔽层要360°搭接。

对于穿过机箱的电缆,处理方法要根据电磁兼容滤波方面的内容,通过具体的情况来灵活运用,已达到两好的屏蔽效果。

电子设备结构件的等电位连接对系统的安全性和电磁兼容性,产品的正常工作均有十分重要的影响,为了实现电阻设备结构件的等电位连接,搭接设计业有着不可忽视的作用。

1 保证搭接面具有良好的导电性。一般要求电子设备结构件连接表面和电缆连接端子应该是导电的或者经过导电处理。

2 保证搭接面的清洁干净。为了保证搭接面的导电性能,搭接面必须清洗干净,保证无灰尘、油膜、油漆、氧化层以及其他非导电材料。

3 保证搭接面可靠接触。一般只允许采用面接触的形式实现搭接,原则上禁止通过螺纹、铆钉等方式实现搭接。

4 保证搭接面有足够的紧固力。对于单点搭接,可以采用螺钉、焊接等紧固方式,原则上限制采用铆接的形式。采用螺钉连接时,必须采用M

5 或者更大的螺钉连接,螺钉的紧固力应符合设备的扭矩要求,另外,螺钉应有防松装置,保证不会脱落。

5 足够的接触面积。对于单点搭接,要求搭接面直径大于φ15 mm。

6 防止搭接点产生电化学腐蚀。

对电子设备的屏蔽体设计,不仅仅要了解以上对不同情况的处理方法,还应该遵循以下原则:

1 确定屏蔽效能;设计之前,应根据存在的干扰发射电平,或干扰辐射敏感度电平极限值,提出确保正常运行所必须屏蔽效能值。

2 确定屏蔽的类型;一般,对屏蔽要求不高的设备,可以来用导电塑料制成的机壳来屏蔽,或者在工程塑料机壳上涂覆导电层构成薄膜屏蔽。若屏蔽要求较高,则采用金属板作单层屏蔽。为获得更高的屏蔽效能,一股应采用双层屏蔽,设计得好的双层屏蔽,可获得100dB以上的屏蔽效能。

3 进行屏蔽结构的完整性设计;采取相应措施来抑制因存在电气不连续性而产生的电磁泄漏,达到完善屏蔽设计的目的。

在进行电子设备屏蔽体设计中,首先确定电磁环境,包括电磁场的类型(电场、磁场或平面波),场的强度及屏蔽体至源的距离等;确定接收机的敏感度以及对屏蔽体的要求。接下来根据电磁屏蔽的要求及电磁场的性质,适当选择材料的电导率、磁导率及厚度,再来进行屏蔽结构的设计。尽量采用单层完整屏蔽结构。特别要注意屏蔽盒的盖子、屏蔽室接缝的缝隙、电缆进出口等孔洞的屏敝问

题,如果单层屏蔽不能满足屏蔽要求,可以用双层以上的屏蔽,以获得更好的屏蔽效果,当屏蔽室需要透明时,可以采用金属网屏蔽,金属网之屏蔽效能显然要比金属实壁屏蔽体的要低,一般均采用双层屏蔽。对于在机壳外部进行操作的器件,按照特殊要求进行设计。

电子设备的屏蔽体设计是在电磁兼容领域内综合性较强的一项内容,涉及到屏蔽、滤波和接地与搭接方面的知识,为了使得电子设备有着良好的屏蔽效能,在其设计过程中对于相关知识的理解和灵活运用显得至关重要,上面内容分析了影响电磁屏蔽效果的一些因素及相应的解决方法,如果能在屏蔽的生产、使用、维护中充分地应用这些措施,电磁的屏蔽效能一定会有较大的改进。电磁兼容性控制是一项系统工程,应该在系统设计、研制、生产、使用与维护的各个阶段充分地考虑和实施才可能有效。

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。

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

电磁屏蔽

电磁屏蔽 该词条缺少基本信息栏,补充相关内容帮助词条更加完善!立刻编辑>> 电磁屏蔽是用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。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。雷电电磁脉冲以雷击点为中心向周围传播,其影响范围可达2公里外甚至更远,而不仅仅局限于被雷击中的建筑物本身或其内部设备。电磁屏蔽技术主要包括空点电磁屏蔽技术和线路电磁屏蔽技术两部分。 1电磁屏蔽 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)缩写EMC,就是指某电子设备 既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样,是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产,而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。 电子元件对外界的干扰,称为EMI(Electromagnetic Interference);电磁波会与电子元件作用,产生被干扰现象,称为EMS(Electromagnetic Susceptibility)。例如,TV荧光屏上常见的“雪花”,便表示接受到的讯号被干扰。 因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波)的作用,所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。⑴当干扰电磁场的频率较高时,利用低电阻率的金属材料中产生的涡流,形成对外来电磁波的抵消作用,从而达到屏蔽的效果。⑵当干扰电磁波的频率较低时,要采用高导磁率的材料,从而使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到屏蔽的空间去。⑶在某些场合下,如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时,往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。[1]

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

EMC电磁屏蔽材料设计者指南

1、EMC设计的紧迫性 本章讲解EMC设计的紧迫性,为本书重点介绍实际技术提供背景。首先简单介绍EMC符合性测试的要求,然后介绍相关的法规和标准。最后复习一下电磁屏蔽的理论,以为读者提供足够的知识来选择适当的屏蔽技术。 什么是电磁兼容性? 电磁兼容是一台设备在所处的环境中能满意地工作的能力,它既不对其它设备造成干扰,也不受其它干扰源的影响。干扰的定义是能引起误动作或性能下降的电磁能量,今后我们称为EMI。 图1-1电磁场 任何一个电磁能量会产生扩散的球面波,这种波在所有方向上传播。在任何一点,这种波包含相互垂直的电场分量和磁场分量,这两种分量都垂直于波的传播方向。这种情况如图1-1所示。虽然如图1-2所示的频谱中的任何频率的都能引起干扰,但主要问题是由10KHz~1GHz范围内的射频能量引起的。射频干扰(RFI)是电磁干扰的一种特殊形式,光、热和X射线是电磁能量的其它特殊形式。 图1-2 电磁谱 电磁干扰需要两个基本条件:电磁能量源和对这个源产生的特定幅度、频率的能量敏感的器件,称为敏感器。表1-1给出了一些常见的源和敏感器。另外,在源和敏感器之间还需要传播路径来传输能量。电磁干扰屏蔽通常改变电磁能量传播路径来达到的。 表1.1电磁干扰源和敏感器 电磁干扰分为两类:辐射干扰和传导干扰,这是由传播路径的类型来定的。 当一个器件发射的能量,通常是射频能量,通过空间到达敏感器时,称为辐射干扰。干扰源既可以是受干扰系统中的一部分,也可以是完全电气隔离的单元。传导干扰的产生是因为源与敏感器之间有电磁线或信号电缆连接,干扰沿着电缆从一个单元传到另一个单元。传导干扰经常会影响设备的电源,这可以通过滤波器来控制。辐射干扰能影响设备中的任何信号路径,其屏蔽有较大难度。 辐射电磁能量成为电磁干扰的机理可以由法拉第定律来解释。这个定律表明当一个变化的电场作用于一个导体时,在这个导体上会感应出电流。这个电流与工作电流无关,但是电路会象与工作电流一样来接收这个电流并发生响应。换句话说,随机的射频信号能够向计算机发出指令,使程序发生变化。 技术驱动力 有许多因素使EMC成为电子设备设计中重要的内容。

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

最新为什么金属网可以屏蔽电磁波

金属网可以阻挡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。

屏蔽机房(电磁屏蔽室)建设工程设计解决方案

一、工程主要包括以下几部分 1、屏蔽机房壳体及关键部位 2、屏蔽机房内部装饰(包括综合布线、接地、防雷、门禁、消防报警灭火、数字视频监控、环境监控、空调新风) 3、屏蔽机房内部供配电及照明 4、工期安排、工程验收和售后服务 二、机房设计建设要求 总体要求:依据国家军用有关屏蔽机房建设标准并结合现场实地环境,屏蔽机房工程设计应遵循标准性、可靠性、先进性、实用性、可扩展原则,具有设计规范安全可靠、功能齐全、使用管理方便等特点,机房的配电、布线、安全监控、防静电、防电磁信息泄漏、防水、降噪、抗干扰、空气质量等符合国家相关规范标准。系统设计方面要求整个屏蔽机房安全可靠,根据场地情况,尽可能扩大屏蔽机房的使用面积。功能设计方面,体现出先进的管理思想,尖端的科技含量,并在系统维护上体现方便、简单的原则。为保证设备或配件发生失效时立即更换,应考虑关键设备及配件上的一定冗余。机房做为保密数据处理、传输中心,要达到长期不间断工作要求。装修材料要采用高档环保新潮产品。 屏蔽机房主要技术指标: (1)满足国军标《密码机屏蔽机房的安装、使用和检测》(GJBz20219-94)、 (GJB5792-2006)的C级(最高标准)要求。 (2)满足国家保密标准BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室技术要求和测试方式》的C级要求。 (3)场地设计达到《计算机场地技术条件》(GB2887-89)和《计算机场地安全条件》(GB9361-88)的要求。 (4)机房设计符合《电子计算机机房设计规范》(GB50222-93)的相关要求。 (5)机房防火达到《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-95)和《建筑设计防火规范》(GBJ45-87)要求。 (6)地板设计达到《计算机机房用活动地板技术条件》(GB6650-86)要求。 (7)配电设计符合《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83)规范。 (8)机房施工及验收符合《计算机机房施工及验收规范》(SJ/30003-94)相关标准要求。 1、屏蔽机房壳体及关键部件: (2)屏蔽机房壳体 ①屏蔽机房壳体外形尺寸:按机房实际测量大小为准。 ②电磁屏蔽壳体的结构形式及工艺要求:电磁屏蔽壳体选用2-3毫米优质 冷轧板,经过专业设备及人员加工成标准模块拼接而成。内部进行防电 磁波泄漏检查、防潮、防腐防锈处理。 ③电磁屏蔽壳体的结构应尽可能确保机房内径高度、实用空间。一般装修 好的净高为2.6米。

电磁屏蔽技术.

《电磁屏蔽技术》 1.电磁屏蔽的目的 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 2. 区分不同的电磁波 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Z W 定义为:电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: Z W = E / H 电磁波的波阻抗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 3. 度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 屏蔽体的有效性用屏蔽效能(SE)来度量屏蔽效能的定义如下: SE=20lg(E1/E2) (dB) 式中:E1=没有屏蔽时的场强E2 =有屏蔽时的场强

电磁屏蔽室的标准

电磁屏蔽室的标准

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《讣算机场地技术要求》(GB2887.89) HI?算机场地安全要求》(GB9361-88) ?电子计算机机房设汁规范》(GB50174-93) 《电子计算机机房工程施工及验收规范》CSJ/r30003-93) ?建筑设计防火规范》(065004-95) ?建筑内部装修设汁防火规范》(GB5O222-95〉 ?低压配电设计规范》(GBJ5005£95) 《供配电系统设计规范》(GB50052-92) ?电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ32-82) 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》(GB12190-90) 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》(SJ31470-2002) ?涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》(BMZ1-2000) 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设讣规范。 二、屏蔽室设il原理: 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丁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泄强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体(金属网)制成六而体,将电磁波限制在一世的空间范帀内使苴场的能量从一而传到另一而受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理,用金属材料制成一个六面体房间,由于金属板(网)对入射电碱波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗, 使其电磁波的能量大大的减弱,而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里而工作,因此屏蔽室六而密闭的同时,必需留有人员及设备进出的屏蔽门,良好的通凤,室内所需的电源,信号的进出,必备的室内装修,以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素:屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料:1、厚度为l?5?3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案: 1、性能指标: 执行标准:BMB3?1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求 和测试方法》C级磁场 lOKHz >7OdB 15OKHZ >95dB 一、设计依据:

电磁屏蔽机房技术方案

电磁屏蔽机房设计方案 一、工程概述 用途:该机房用于无线电设备的检测。 本方案是根据工程招标文件,设计研究确定的屏蔽工程设计方案。 二、设计依据 1.《招标文件》 2.《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》BMB3-1999 3.《电磁屏蔽室屏蔽效能的检测方法》GB12190-2006 4.《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》SJ31470-2002 5.《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008 6.《电子计算机场地通用规范》GB/T-2887-2000 7.《电子信息系统机房施工和验收规范》GB50462-2008 8.《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93 9.《计算站场地安全要求》GB9361-88 10.《计算机房用活动地板技术条件》GB6650-86 11.《计算机机房工程设计与施工》人民邮电出版社1997.2 12.《计算机机房配电系统设计要求》ZY1997-99 13.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版) 14.《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95 15.《室内装饰工程质量规范》QB1838-93 16.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 17.《低压配电设计规范》GB50054 18.《建筑防雷设计规范》GB50057-94 19.《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-97 20.《供配电系统设计规范》GB50052-92 21.《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98 其他国家、行业相关标准、规范

三、屏蔽室总体结构 本项目工程建设面积为32m2,屏蔽室面积为28m2.。建造规模为8m(长)x4m(宽)x2.6(高)。屏蔽室安装1樘1500X2000mm屏蔽门。 四、屏蔽工程 1.屏蔽效能指标: 磁场 14kHZ>=63dB 200kHZ>=93dB 平面波450MHz>=100dB 平面波1-10GHz>=100dB 屏蔽室为多点接地,接地电阻不大于1欧姆。 2屏蔽工程主要内容: 1).屏蔽工程主要包括屏蔽主体和屏蔽设备。 屏蔽主体包括:屏蔽壳体、屏蔽门、通风截止波导窗。 屏蔽设备包括:电源滤波器、信号滤波器、光电转换设备、空调信号转换设备、空调进出风、光纤截止波导管。 2).系统设计中充分利用金属板材对电磁波的吸收和反射的作 用,并结合滤波、隔离、接地等屏蔽技术,满足屏蔽效能指标要求。 屏蔽壳体材料 ①.屏蔽指标的计算: 对屏蔽指标的设计计算如下: 环境场强 透射R(屏效)=20lg屏蔽后场强 ②.屏蔽材料的选择: 当电磁波E垂直穿过金属屏蔽体时,屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽体的结构、屏蔽材料的电导率、磁导率、电磁场频率、场源性质和距场源距离等有关,如下图所示:

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。

C级电磁屏蔽室方案

SR-500电磁屏蔽室 1.概述 电磁屏蔽室用于隔离室内和室外的电磁环境,既可防止外部电磁干扰进入室内,影响被试设备的测试,又可限制室内大功率高频设备的电磁泄漏,防止影响周围的人及设备的正常工作,是EMC测试的理想场地。 杭州远方仪器有限公司(远方光电全资子公司,股票代码:300306)为客户提供标准屏蔽室设计、建造、设备集成、安装、调试、技术服务等一系列完善服务。竣工后的屏蔽室工作频率范围为10kHz~10GHz。 图1 远方电磁屏蔽室实景 2.设计依据 2.1 屏蔽室设计依据 (1)GB/T12190-2006 《电磁屏蔽室屏蔽性能的测量方法》; (2)GB 9254-2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》; (3)接地平板及平坦性依据GB/T 6113执行;

2.2 屏蔽室性能满足标准 (1)EN 50147 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》 (2)GB/T 12190《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》 (3)CISPR 11 (GB 4824)《工业、科学、医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法》 (4)CISPR 13 (GB 13837)《声音和电视接收机的射频干扰特性的测量方法和极限值》 (5)CISPR 14 (GB 4343)《家用电气、电动工具和类似器具的电磁兼容要求》(6)CISPR 15 (GB 17743)《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》 (7)CISPR 17 《无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法》(8)CISRP 22 (GB 9254)《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》(9)CISPR 23 《工、科、医设备骚扰限值的确定》 3.屏蔽室尺寸 该屏蔽室具体尺寸如下表。 序号名称数量尺寸 7.6m×5.8m×2.7m 1 EMC屏蔽室一套 (W*L*H) 4.屏蔽室性能 屏蔽室屏蔽体、滤波器、波导窗等组件安装完毕后,在10kHz~10GHz频率范围内,依据标准 GB/T 12190-2006 (EN50147-1)进行测试,屏蔽室的屏蔽效能达到下列指标: 屏蔽效能SE(依据标准 GB/T 12190-2006 电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法EN50147-1)

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

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,孔径=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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