3电磁兼容培训胶片

2019年12月
缝隙
电磁密封衬垫
电磁密封衬垫的种类
• 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
2019年12月
指形簧片
2019年12月
螺旋管电磁密封衬垫
2019年12月
电磁密封衬垫的主要参数
2019年12月
搭ห้องสมุดไป่ตู้不良的滤波器
实际干扰电流路径
预期干扰电流路径
2019年12月
滤波器接地阻抗
搭接不良的机箱
航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m!
V I
2019年12月
搭接阻抗的测量
I
机柜
V~
搭接阻抗
Z=V/I
寄生电容
2019年12月
导线电感
频率
并联谐振点
不同的搭接条
2019年12月
频率不同搭接方式不同
10
2019年12月
跌落前 跌落后
100
1k
10k
良好电磁屏蔽的关键因素
屏蔽体 导电连续
没有穿过屏 蔽体的导体
不要忘记： 选择适当的屏蔽材料
你知道吗： 与屏蔽体接地与否无关
2019年12月
屏蔽效能高的屏蔽体
实际屏蔽体的问题
实际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
由 确 定 截 止 波 导 管 的 长 度
2019年12月
显示窗/器件的处理
屏蔽窗
滤波器
2019年12月
隔离舱
滤波器
操作器件的处理
屏蔽体上 开小孔
2019年12月
屏蔽体上 栽上截止 波导管
用隔离舱 将操作器 件隔离出
通风口的处理
穿孔金属板
2019年12月
截止波导通风板
贯通导体的处理
2019年12月
➢ 屏蔽效能 (关系到总体屏蔽效能) ➢ 回弹力（关系到盖板的刚度和螺钉间距） ➢ 最小密封压力（关系到最小压缩量） ➢最大形变量（关系到最大压缩量） ➢ 压缩永久形变（关系到允许盖板开关次数） ➢ 电化学相容性（关系到屏蔽效能的稳定性）
2019年12月
电磁密封衬垫的安装方法
绝缘漆
环境密封
2019年12月
+ 20lg ( 1 + 2.3lg (L/H) ) 若ZC （7.9/Df）：（说明是磁场源） SE = 20lg ( D/L) + 20lg (1 + 2.3lg (L/H) )
（注意：对于磁场源，屏效与频率无关！）
2019年12月
缝隙的泄漏
2019年12月
低频起主要作用
高频起主要作用
缝隙的处理
2Df Zs
Zs = 屏蔽体阻抗， D = 屏蔽体到源的距离（m）
f = 电磁波的频率（MHz）
2019年12月
影响反射损耗的因素
R(dB)
靠近辐射源
150
平面波
r = 30 m
靠近辐射源
0.1k 1k 10k 100k 1M 10M 100M
f
2019年12月
3 108 / 2r
综合屏蔽效能 (0.5mm铝板)
2019年12月
怎样屏蔽低频磁场？
低频磁场
低频 磁场
吸收损耗小 反射损耗小
高导电材料
高导电材料
高导磁材料
2019年12月
高导磁率材料的磁旁路效果
H0
H0
2019年12月
R0 Rs
H1
Rs
SE = 1 + R0/RS
R0
H1
低频磁场屏蔽产品
2019年12月
磁屏蔽材料的频率特性
r 103
15
坡莫合金
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第三章 电磁屏蔽技术
• 屏蔽材料的选择 • 实际屏蔽体的设计
2019年12月
电磁屏蔽
屏蔽前的场强E1
屏蔽后的场强E2
对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽, 电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:
SE = 20 lg ( E1/ E2 )
dB
2019年12月
实心材料屏蔽效能的计算
入射波
锡
- 0.14
铅
- 0.13
2019年12月
搭接点的保护
2019年12月
谢谢
远场：377 近场：取决于源的阻抗
ZS = 3.68 10-7 f r/r
同一种材料的阻 抗随频率变
反射损耗与波阻抗有关，波阻抗越高，则反射损耗 越大。
2019年12月
不同电磁波的反射损耗
远场:
R ＝ 20 lg
377 4 Zs
电场:
R ＝ 20 lg
4500 D f Zs
dB
磁场:
R ＝ 20 lg
场强
R1
2019年12月
SE ＝ R1 ＋ R2 ＋ A＋B ＝ R＋ A＋B
B
吸收损耗A R2
距离
波阻抗的概念
波 阻 抗
E/H
电场为主 E 1/ r3 H 1 / r2 平面波 E 1/ r H 1/ r
377
磁场为主 H 1/ r3 E 1/ r2
2019年12月
/ 2
到观测点距离 r
10
5 1
0.01
镍钢 冷轧钢
0.1
金属
1.0
10
100 kHz
2019年12月
磁导率随场强的变化
磁通密度 B
= B / H
饱和 最大磁导率
起始磁导率
2019年12月
磁场强度 H
强磁场的屏蔽
高导磁率材料：饱和
低导磁率材料：屏效不够
2019年12月
低导磁率材料 高导磁率材料
加工的影响
100 80 60 40 20
2019年12月
搭接面的腐蚀
金属
电极电位
金属
电极电位
I
镁 / 镁 合 金 - 2.37
铍
- 1.85
铜
+ 0.34
II
铝
- 1.66 蒙 乃 尔 合 金
锌 铬
- 0.76 - 0.74
不锈钢 银
+ 0.799
IV
铁 /钢 /铸 铁 - 0.44
铂
+ 1.200
镉
- 0.4
金
+ 1.420
III
镍
- 0.25
屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法
屏蔽互套
在内部可将电缆延伸
表面做导电清洁处理，保持360度连接 注意防腐
屏蔽体边界
2019年12月
屏蔽电缆
与电缆套360度搭接
搭接
电子设备中，金属部件之间的低阻抗 连接称为搭接。例如： •电缆屏蔽层与机箱之间搭接 •屏蔽体上不同部分之间的搭接 • 滤波器与机箱之间的搭接 • 不同机箱之间的地线搭接
吸收损耗的计算
入射电磁波E0
t
0.37E0
剩余电磁波E1 E1 = E0e-t/
A ＝ 20 lg ( E0 / E1 ) = 20 lg ( e t / ) dB
A ＝ 8.69 ( t / )
dB
A = 3.34 t f rr
dB
2019年12月
趋肤深度举例
2019年12月
反射损耗
R ＝ 20 lg ZW 4 Zs
截止波导管
损 耗
截止区
截止频率
fc 频率 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。
2019年12月
截止波导管的屏效
截止波导管 屏蔽效能
反射损耗：
= + 远场区计算公式 近场区计算公式
吸收损耗 圆形截止波导：
32 t / d
矩形截止波导：
27.2 t / l
孔洞计算屏蔽效能公式
2019年12月
截止波导管的损耗
2019年12月
截止波导管的设计步骤
SE
fc f SE
孔 洞 的 泄 漏 不 能 满 足 屏 蔽 要 求
确 定 截 止 波 导 管 的 截 面 形 状
确
确
定
定
要
波
屏
导
蔽
管
的 5f 的
最
截
高
止
的
频
频
率
率
计 算 截 止 波 导 管 的 截 面 尺 寸
屏蔽效能 （dB）
250
150 平面波
高频时 电磁波种类 的影响很小
0
0.1k 1k
2019年12月
10k 100k 1M 10M 频率
多次反射修正因子的计算
电磁波在屏蔽体内多次反射，会引起附加的电 磁泄漏，因此要对前面的计算进行修正。
B = 20 lg ( 1 - e -2 t / )
说明： • B为负值，其作用是减小屏蔽效能 • 当趋肤深度与屏蔽体的厚度相当时，可以忽略 • 对于电场波，可以忽略
缝隙
电源线
显示窗
调节旋钮
2019年12月
电缆插座
通风口
键盘 指示灯
远场区孔洞的屏蔽效能
H
L
L
SE = 100 – 20lgL – 20lg f + 20lg（1 + 2.3lg(L/H)) = 0 dB 若 L / 2
2019年12月
孔洞在近场区的屏蔽效能
若ZC （7.9/Df）：（说明是电场源） SE = 48 + 20lg ZC – 20lg L f