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电磁兼容的设计中有哪些屏蔽方法

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发表于 2022-1-11 13:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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- S  f3 X" w) _) J5 b电磁兼容的设计中,屏蔽体设计是非常重要的一个方面。屏蔽是抑制一切无关信号的重要手段,一般可分三种类型:静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽。
. }. g! P, D! T2 l! A$ f3 _) H7 M1 V  q
1、静电屏蔽
  c- b$ q; ?$ d. j. M3 z2 z" x3 y* b* F+ E

- {6 E+ H  }3 L( Y5 w空间任何两个带电物体均可产生静电场,其中一方电压的变化必定会引起另一方的变化,产生静电祸合。静电藕合的机理是通过电路之间存在的电容拙合作用引起的
0 K9 U- W: b( O% w0 x
. t3 W5 O. [3 E( a4 ~1 h4 G! v' E克服静电荆合最好的方法是利用金属板作静电屏蔽体。把受干扰的两个源用金属板隔离开,或者把电路上的所有元器件安装在金属板的一边,如同表面安装电路那样,可获得良好的静电屏蔽。具体的屏蔽方法,尤其对杂散电容祸合作用的屏蔽,应该在设计初始阶段就全面加以考虑
4 {" D8 G9 I2 W3 }
8 D/ F; f- {4 h4 F$ j" W9 f' K屏蔽方法:将一块金属板置于两个被屏蔽的电路中间,并使各金属板与地作接,如图l所示。这样从一点发出的电力线均被屏蔽板挡住,即起到静电屏蔽作用。" m( r- r- Q& G7 r0 z3 u
7 h4 t; A9 e8 H, A! E% s
加大A、B距离,以减小杂散电容,也可减弱电容祸合作用,但这种方法受到体积限制,一般无法采用。特别要注意静电屏蔽体与地之间的接触必须良 好,若接触不好,屏蔽体与地之间将有电位差,影响屏蔽效果。因此要求屏蔽盒应作导电防腐处理,所用螺钉,铆钉等固定不宜太稀,尽量使电接触良好,减小接地 电阻,减小接地电感。
8 i# v% b' c9 ~% s5 i9 D: o9 X( [+ a3 `6 {/ q& _+ g3 N7 u
2、磁屏蔽
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) N$ n8 Q: {' g  H2 {% b1 }电流在导线中流动,流过电感线圈和变压器时,其周围产生磁场,磁场通过电路中的互感来传播,电流产生的磁力线,通过互感在其它电路中感应出电压。
* n, h( ^$ ^  e0 I+ x' T6 x
( L. t3 [% Q- V% Z尤其在3KH以下的低频条件下,主要干扰影响是由磁场引起的,但解决磁屏蔽往往既昂贵又困难。在雷达中,磁屏蔽主要针对电源变压器和高压调制器。一般低纹波电源的变压器常都采用坡莫合金加以屏蔽,否则达不到良好效果。
+ u  f7 Y  z% q& [
! l+ `  S8 Z' y( N6 x6 N+ j3 T' n3、电磁屏蔽
7 h; D: @" Z/ `9 x5 Y  G1 [
% E6 b7 B- Z3 g- `7 H5 T任何一种交流电路都会产生交变的电场和磁场。电磁屏蔽与电磁场的性质、变化频率、及辐射源和受感器之间的距离等有关。在雷达电子电路系统中,工 作频率一般都较高,在IKHz以上,一般可选用铝为电磁屏蔽材料。用切削工艺制成的铝屏蔽盒,对300MHz信号屏蔽隔离可达100dB以上。当频率 在]KHz以下,主要对磁场进行屏蔽,应选择高导磁率的材料
$ ~( {. I, q6 B! @+ c* B8 C/ c. B8 Z7 `6 Z% D* P, v+ {+ t" j' ^
电子电路系统中,为了内部走线及取出放置电路方便,给屏蔽组装盒加有盖板,有时为了通风、散热等需要,在屏蔽板上打孔,开缝,造成屏蔽体出现 间断点,引起信号泄漏,形成干扰,设计者应认真考虑。正确排列元件的位置,使缝和孔不要切断感应电流,必要时可将孔改用截止波导管,使孔辐射进一步削弱3 n% B: O5 I8 m  J

$ q: d# O( L: n/ B- M, F$ T4、屏蔽组装设计
* s+ e* f% _9 H! o  c5 p
( C6 j4 w0 u+ i+ E* {# w除了屏蔽设计以外,组装技术也很重要,尤其是对射频系统的组装,更应细心设计。6 Z! T9 O0 d( ~1 K

6 g  q( w# v2 m" H" a1 {- r一般应注意下面几点。
" o, c2 ]+ p! l; s& D0 R8 M) l
/ b, c9 t& _- Sa、内部电路的屏蔽设计,应能防止电子线路自身的射频能量泄漏,同时也防止外界电磁能量对它的影响。- F6 l+ U( [, O# `2 g; \  v9 x
" z+ I& u, U) X
b、采取措施,防止电路级与级之间不必要的反馈和祸合。2 ]& n# \& N, k
: l) @# x: e3 d1 a
c、对电源加滤波去锅措施,衰减抑制射频信号在电子组合内部和电子组合与组合之间传导。
( Q; O. @* y% Q  K- r5 U3 Z0 z1 B! `5 p, T+ K  L* G
d、射频接地电阻越小越好。- I% \. D% e, N9 ^- i  x
8 ^5 {; g. y1 J9 \7 G  X; A
当然还必须兼顾体积、重量、成本等方面的要求。5 Y. M) ]1 V, O8 r; r

8 m! L3 P1 [$ _9 ?+ f6 \/ t* K8 i" x: n当电路之间对寄生场的衰减要求较高时,用组装盒结构形式较好,它可作成单隔离室形式,也可设计成多个隔离室形式,即一个屏蔽盒,内分几个隔离 室,这样的组装盒对静电场和电磁场均有较好的隔离。制造组装盒的材料最好选用铝,它既便宜又轻,对雷达的电路系统,隔离效果一般都很好。
" {* a. l. b  m3 n
4 A4 B; R! d8 b- n在装配这些屏蔽体时,常遇到长缝泄漏,对此应采取必要措施,使长缝上能有许多接触点。可用增加螺钉,加设弹性片和加衬导电衬垫等措施。但是这样作一定要注意防腐蚀,尤其电化防腐蚀,否则不能长期保持满意的效果
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1 d! @; z4 ?% ~+ ~) {/ b% H还应考虑射频导线的干扰,合理选取传输信号的幅度,正确安排系统电缆走向,脉冲信号线。交流信号线相互不应绑在一起,尤其大幅度的脉冲信号,与高纯度的信号在传输时应严加区别0 [! O1 g3 B* T$ p* v& m
7 I3 c3 U2 A# w. l* m* v
总之,屏蔽设计是一项较为复杂的设计,它不仅需要机械设计知识,还必须熟悉所涉及的电尸各和多方而的知识。

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发表于 2022-1-11 14:18 | 只看该作者
常用铝屏蔽盒

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发表于 2022-1-11 15:43 | 只看该作者
要兼顾体积、重量、成本等方面的要求

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发表于 2022-1-11 16:44 | 只看该作者
正确安排电缆走向
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