屏蔽设计技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,屏蔽设计技术,电磁兼容技术讲座,1,屏蔽设计技术,超标,合格,2,基本内容,实用屏蔽技术,案例分析,屏蔽设计技术,3,电磁屏蔽,屏蔽设计技术,屏蔽前的场强E,1,屏蔽后的场强E,2,屏蔽体,屏蔽效能：,SE = 20 log,10,( E,1,/ E,2,) dB,4,实心材料的屏蔽效能,屏蔽设计技术,SE A R + B ( dB ),入射波,反射波,透射波,A-吸收衰减损耗,R-反射损耗,B-多重反射修正因子,(),(,r,r,r,),r,= ,/ ,cu,5,例一：0.5mm铝板的屏蔽效能,屏蔽设计技术,150,250,平面波,0,0.1k 1k 10k 100k 1M 10M,高频时,电磁波种类,的影响很小,电场波 r = 0.5 m,磁场波 r = 0.5 m,屏效（dB）,频率,6,例二：0.1mm铜板的屏蔽效能,屏蔽设计技术,屏效随平面波频率的变化,对于平面波，金属材料作屏蔽体足以满足屏蔽要求,7,实现良好电磁屏蔽的关键,尽量保证金属屏蔽体的导电连续性,不,让,导线直接穿过金属屏蔽体,屏蔽设计技术,8,实际屏蔽问题,屏蔽设计技术,通风口,显示窗,键盘,指示灯,电缆插座,调节旋钮,电源线,缝隙,实际屏蔽机箱上有许多泄漏源：不同部分结合处的缝隙、通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等,9,金属腔的谐振,屏蔽设计技术,任何封闭金属空腔都能产生电磁谐振现象。, 金属腔的长、宽、高，单位米。, 分别为0，1，2等正整数，但不能二个或三个同时取零。,对于矩形空腔，其固有谐振频率为：,对于金属屏蔽腔，其谐振是有害的。当激励源使屏蔽腔产生谐振时，会使屏蔽腔的屏蔽效能大大下降。因此，在设计时，应使屏蔽腔的谐振频率避开产品的主要工作频率，使它们不一致。,10,金属腔的谐振,屏蔽设计技术,因子,m,因子,n,因子k,谐振频率（,MHz,）,0,1,1,480,1,0,1,590,0,1,2,700,1,1,1,690,0,2,1,800,1,1,2,855,0,2,2,960,300400500mm,的金属腔体在,1GHz,内的谐振点,11,导体板上孔缝的影响,屏蔽设计技术,L,L,h,12,屏蔽腔上孔的影响（FDTD仿真）,屏蔽设计技术,孔：33 cm,2,30cm,30cm,30cm,频率：f,13,屏蔽腔上孔的影响(f=300MHz),屏蔽设计技术,14,屏蔽腔上孔的影响(f=2700MHz),屏蔽设计技术,15,缝隙的处理,屏蔽设计技术,电磁密封衬垫,缝隙,16,电磁密封衬垫的种类,屏蔽设计技术,金属丝网衬垫,(,带橡胶芯的和空心的,),导电橡胶,(,不同导电填充物的,),指形簧片,(,不同表面涂覆层的,),螺旋管衬垫,(,不锈钢的和镀锡铍铜的,),导电布衬垫,17,金属丝网屏蔽衬垫,屏蔽设计技术,用金属丝钩织成的管状衬垫，便宜，耐用。可用于机柜，机箱的门、盖板的缝隙处屏蔽,。,18,橡胶芯金属丝网屏蔽衬垫,屏蔽设计技术,弹性好，可以防尘，可通过淋雨试验。可用于机柜，机箱的门、盖板的缝隙处屏蔽。,19,导电橡胶,屏蔽设计技术,可同时满足屏蔽和环境密封的要求。,20,指形簧片,屏蔽设计技术,屏蔽效能高，压力低，可以承受剪切力，耐用，弹性好。,21,螺旋管衬垫,屏蔽设计技术,22,导电布衬垫,屏蔽设计技术,可作为低闭合力的屏蔽衬垫，也可制成带状用于转角、连接处的屏蔽 。,23,不同屏蔽衬垫的特点,屏蔽设计技术,衬垫种类,优点,缺点,适用场合,金属丝网条,成本低,高频屏蔽效能低,干扰频率1GHz以下的场合,导电橡胶,高频屏蔽效能高；同时具有环境密封和电磁屏蔽作用,需要的压力大；价格高,需要环境密封和较高屏蔽效能的场合,指形簧片,屏蔽效能高；允许滑动接触；形变范围大,价格高,有滑动接触的场合；屏蔽效能要求较高的场合,金属螺旋管,屏蔽效能高；价格低；复合型能同时提供环境密封和电磁屏蔽作用,过量压缩时容易引起损坏,有良好压缩限位，需要环境密封和高屏蔽能效的场合；,导电布,柔软；价格低；需要的压力小,湿热环境中容易损坏,设备不能提供较大压力的场合,24,电磁屏蔽衬垫的选择,屏蔽设计技术,导电橡胶,需要使用屏蔽衬垫,指形簧片,丝网、螺旋管或指形簧片,导电橡胶或复合螺旋管,螺旋管,复合螺旋管,金属丝网,滑动接触？,屏蔽效能要求,环境密封要求,屏蔽效能要求,螺旋管或指形簧片,有,无,低,高,低,高,无,有,25,电磁密封衬垫的安装方法,屏蔽设计技术,绝缘漆,环境密封,26,测试案例,屏蔽设计技术,500,400,300,C,型屏蔽布，尺寸,H9.8,W10,D,型屏蔽布，尺寸,H8.5,W10,指型夹卡簧片，尺寸H5.08W9.4,27,测试案例,屏蔽设计技术,C型,28,测试案例,屏蔽设计技术,D型,29,测试案例,屏蔽设计技术,指型夹卡簧片,30,缝隙的处理,屏蔽设计技术,紧固螺钉,缝隙,螺钉间距以小于最小波长的十分之一为宜,31,测试案例,屏蔽设计技术,500,400,300,32,测试案例,屏蔽设计技术,1.5mm铝板，搭接深度15mm，螺钉M4 ，不同螺钉间距,33,测试案例,屏蔽设计技术,1.5mm铝板，螺钉间距100mm，螺钉M4 ，不同搭接深度,34,通风口的处理,屏蔽设计技术,金属孔板,对屏蔽要求不太高（如SE40dB）的机柜,孔径不大于5mm的金属孔板基本上能满足要求。,35,测试案例,屏蔽设计技术,500,300,400,320,420,36,测试案例,屏蔽设计技术,1.0mm钢板，方孔,，,不同孔径,37,测试案例,屏蔽设计技术,铝板，1.5mm厚，正六边形孔,红色孔板面积320*420mm,兰色孔板面积100*100mm,38,通风口的处理,屏蔽设计技术,截止波导通风窗,对屏蔽性能要求高的机柜，应采用截止波导通风窗进行通风。,39,截止波导的衰减特性,屏蔽设计技术,频率高的电磁波能通过波导管，频率低的电磁波损耗很大。工作在截止区的波导管叫截止波导。,损耗,频率,fc,截止频率,截止区,40,单根波导管的屏蔽效能计算,屏蔽设计技术,蜂窝形孔径,圆形孔径（直径d）：,蜂窝形孔径：,矩形孔径（边长a）：,波导管的截止频率f,c,波导管的屏蔽效能,L、W、a、d均以cm为单位，f以GHz为单位。,41,显示窗的处理,屏蔽设计技术,隔离舱,滤波器,屏蔽窗,42,屏蔽腔上贯通导体的影响,屏蔽设计技术,测试实例,发射源,A,无,贯通导体,B,有,贯通导体,1.5m导线,9,43,屏蔽腔上贯通导体的影响,屏蔽设计技术,屏蔽效能的比较,44,贯通导体的处理,屏蔽设计技术,滤波器,（穿芯电容）,屏蔽线,不允许金属导线不采取任何措施直接穿过屏蔽体！,45,贯通导体的处理,屏蔽设计技术,滤波,连接器,高频,磁环,46,操作器件的处理,屏蔽设计技术,绝缘杆,屏蔽腔,金属杆,屏蔽腔,47,操作器件的处理,屏蔽设计技术,圆形波导,滤波器,隔离舱,48,屏蔽电缆的端接,屏蔽设计技术,应确保电缆的屏蔽层与金属屏蔽体实现360度环接！,屏蔽线,屏蔽线,49,案例分析（一）,屏蔽设计技术,某产品进行辐射发射测试时，,100-200MHz,频段内超标,分析：,机壳是金属的，缝隙有屏蔽处理,所有信号线是同轴线，屏蔽好,电源线有滤波,问题在哪里？,50,案例分析（一）,屏蔽设计技术,设计缺陷：,机壳内部有,10cm,左右长的电源输入线,电源输入线 和输出线并行走线,EMI滤波器,电源线,现场改进措施：,用铜箔将,10cm,左右长的电源输入线严密包起来，铜箔良好接金属机壳,51,案例分析（一）,屏蔽设计技术,改进前后测试结果对比：,52,案例分析（二）,屏蔽设计技术,某小型无线终端产品，其外壳为塑料时，辐射发射全频段超标；改为金属外壳后达标,53,案例分析（三）,屏蔽设计技术,某产品辐射发射测试及改进,水平极化,垂直极化,前后门打开时的测试结果,54,案例分析（三）,屏蔽设计技术,某产品辐射发射测试及改进,水平极化,垂直极化,前后门关闭时的测试结果（门缝处的屏蔽衬垫较薄 ）,55,案例分析（三）,屏蔽设计技术,某产品辐射发射测试及改进,水平极化,垂直极化,前后门关闭时的测试结果（门缝处的屏蔽衬垫较厚 ）,56,谢谢,屏蔽设计技术,57,