电磁兼容技术基础知识3_电磁屏蔽技术(布谷鸟声学).ppt

当在屏蔽体上需要开孔，而孔洞的存在又会导致其电磁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。 设计截止波导管的步骤如图所示。 使用截止波导管的关键是确保波导管工作在截止区，因此首先要根据干扰的最高频率来确定截止波导管的截止频率。截止频率要是最高干扰频率的5倍以上。 确定了截止频率fc以后，就可以用前面给出的圆形波导或矩形波导的截止频率计算公式来计算截止波导管的截面尺寸了。 截面的最大尺寸确定后，可以根据所要求的屏蔽效能，用上页给出的截止波导管屏蔽效能公式来计算波导管的长度。 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”，减小缝隙的电磁泄漏。这时，截止波导的截面最大尺寸可以用螺钉之间的间距，截止波导的长度用重叠的宽度，截止波导的截止频率由螺钉之间的间距计算确定。当间距较大时，波导管的截止频率较低，可能对大部分干扰起不到衰减的作用。 * 很小的发光器件，如发光二极管，只需要在面板上开很小的小孔，一般不会造成什么问题。如果有问题，可以在小孔上栽一只截止波导管，用一个导光柱，也可以使用两个馈通式滤波器，将发光器件直接安装在屏蔽箱外。对于面积较大的发光器件，如液晶显示板，可以采用以下两种方法。 两种方法：显示窗可以采用两种方法来防止电磁泄漏。一种是在显示窗前面使用透明屏蔽材料，另一种是用隔离舱将显示器件与设备的其它电路隔离开，使内部电路辐射的能量不会穿出机箱，外部的干扰不会侵入到内部电路。 透明屏蔽材料：有两种，一种是金属网夹在两层玻璃之间构成的，另一种是在玻璃或透明塑料膜上镀上一层很薄的导电层构成的。前一种材料的优点是屏蔽效能较高，缺点是由于莫尔条纹造成的视觉不适。后一种材料则正好相反。 两种方法的特点和适用场合：透明屏蔽材料屏蔽的方法最大的优点是简单，缺点是视觉效果差、设备内部有磁场辐射源或磁场敏感电路时不适合（透明屏蔽材料对磁场的屏蔽效能很低甚至没有），成本较高；适合于显示器件本身产生辐射或对外界干扰敏感的场合。隔离舱的方法最大优点是显示器件的视觉效果几乎不受影响、对磁场有较高的屏蔽效能，缺点是如果显示器件本身产生电磁辐射或对外界干扰敏感，则没有效果；适合于显示器件本身不产生干扰或对外界电磁干扰敏感的场合。如果显示器件会产生辐射，并且机箱内有磁场辐射源，可以将两个方法结合起来。 透明屏蔽材料安装注意事项：首先，透明屏蔽材料与屏蔽体基体之间必须实现良好搭接，减小缝隙的泄漏。使用导电涂覆层屏蔽材料时，导电层不能直接暴露在外面，防止擦伤。使用金属丝网夹层的屏蔽材料时，如果出现条纹导致视觉不适，可以将金属网旋转一定角度（10 ~ 30°），会有所改善。 隔离舱安装注意事项：隔离舱与屏蔽体基体之间使用性能良好的电磁密封衬垫，导线经过馈通式低通滤波器穿出。（有关滤波器选择和安装的事项见“干扰滤波”一章） * 两种方法：一种方法是在面板上直接开口，与常规方式一样安装操作器件，另一种方法是设置隔离舱，将设备中的主电路与操作器件（设备外部）隔离开。 两种方法的比较：直接安装的方法最大优点是简单，但会导致一定程度的电磁泄漏，这有两个原因，一个是开口的尺寸较大，导致机箱内电路产生的高频信号泄漏；另一个原因是由于操作器件距离小孔很近，有些甚至伸出小孔，操作器件上携带的电磁干扰从小孔泄漏。因此，直接安装的方法仅适合对屏蔽效能要求较低，或者需要孔洞尺寸较小的场合。隔离舱安装的方法可以避免这些缺点。但是需要增加成本，包括隔离舱的成本、电磁密封衬垫的成本、滤波器的成本。 直接安装法的改进：如果直接将操作器件安装在面板上会导致超标的泄漏，可以用一个调节杆间接地对操作器件进行控制。这样，一来可以减小开口的尺寸，二来可以是操作器件远离开口，减小开口的泄漏。如果开一个小口还是不能满足屏蔽的要求，可以在开口上安装一个截止波导管。无论用那种方法，都要注意，穿过小孔或截止波导管的杆不能是金属杆。 金属杆的处理：如果使用了金属杆穿过小孔或波导管（没有可能换成非金属杆），可用铍铜簧片将金属杆的一周与屏蔽体搭接起来。 隔离舱：这种方法与显示器件的隔离舱处理方法相似。使用上的注意事项也是相同的。这种方法同样要求操作器件本身必须是无辐射或不敏感的。 * 孔阵金属板：如前所述，孔洞的电磁泄漏与孔洞的最大尺寸有关，因此在屏蔽机箱的通风孔设计上，，往往采用与一个大孔相同开口面积的多个小孔构成的孔阵代替一个大孔。 这样做的好处有以下几个： 提高孔的截止频率，提高了单个孔的屏蔽效能； 增加辐射源到孔的相对距离（与孔的尺寸相比），减小孔的泄漏（孔的泄漏与辐射源到孔的距离有关）； 如果穿孔板有一定的厚度，可以增加截止波导的衰减作用。 当屏蔽