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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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$ {6 y: F/ Y* k' b) P0 P
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。
  A/ ^! q0 E4 w: O, Z
6 {+ `/ M; }+ t, s2 I( t/ ]1、静电屏蔽
2 T( I' n3 T" k! J3 v( o: @2 ]* W, g6 N7 `" T6 S7 V/ \
: ?; |5 m8 J) S: z# Y3 d4 C
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
4 G! i* v4 e9 `) V$ y0 P  m* b7 h& J
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 \3 M) y8 U+ I- j5 p6 ~- Y2 b2 _* [* E2 r+ w# J  D, a+ M
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。
: H& u5 p; K8 T5 W; o0 ]& l: o4 j& F( r3 q
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。; S" X( S3 b2 `, {7 v

3 G6 p. H: g) W9 g( I2、磁屏蔽
  w0 C/ w$ W: d  X6 o/ e6 P, Y$ Z0 e( u
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。' a% n+ j  e% g3 ^  S1 \, V
! N1 M+ u4 p4 e$ S6 p
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。
8 s# [4 u- V* S+ `9 F
- c. O3 X5 W2 t; p+ X' |2 x5 N3、电磁屏蔽
1 M. P$ H' b- l+ T1 @
) ^+ X9 O( E' F2 e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7 g& ~3 |/ k6 B" e( Y) d
1 `; F/ j0 X/ r- J% L3 k
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, _5 z1 V+ I. F) `

( a$ r( M. C0 O: n- W8 E* x0 Q4、屏蔽组装设计1 Z. K7 x* j: L. n$ T$ k; C# @+ E+ ~
, Q: \% ~& B$ z' D, D% l1 j0 |9 E8 ~
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。
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# F2 i5 O/ I3 N6 ?3 Y一般应注意下面几点。
& ~0 |/ ?6 y- f; V. w  A) K8 D  C+ y. a
a、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。/ _: m5 K2 U( A) h* `5 Z" K, Q
3 a" I3 D+ q' H: ~& v3 W  Z5 R
b、采取措施,防止电路级与级之间不必要的反馈和祸合。
; O* ?' e: N* }$ F# `
& y/ [6 \; `1 mc、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。
1 F* U5 s! F" d4 Z
) e" S% j6 |/ }4 n$ nd、射频接地电阻越小越好。, m% D% F" T& x9 L. ~; D6 t

2 r0 n8 X% l& }0 _1 v当然还必须兼顾体积、重量、成本等方面的要求。
9 d: g( k( C1 D' G/ ~  H: ?, x
5 ?" v$ r1 z! C8 X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。6 G. ^1 a8 V  l9 d9 k

) E' S+ w- R' Z) c) K2 ?" N+ z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0 J; n  K+ d0 Y+ l5 \

4 {% N2 h3 I. _/ K4 ]9 ^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
% M( `( D# }* l# G* T0 B) C% s2 c2 x+ q; J" p" w7 @7 a% [/ L# v$ B
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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