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PCB-屏蔽设计技术(boris1h)

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电磁兼容技术讲座
屏蔽设计技术
屏蔽设计技术
1020304050607080Level [dB 礦/m]30M 40M 50M 70M
100M 200M 300M 400M
600M 1G Frequency [Hz]
MES NODEBV5
LIM EN 55022 F QP Field Strength QP Limit 0
1020304050607080Level [dB 礦/m]30M 40M 50M 70M
100M 200M 300M 400M
600M 1G
Frequency [Hz]
MES NODEBH11
LIM EN 55022 F QP Field Strength QP Limit
超标
合格
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
屏蔽效能：：SE = 20 log10 ( E1 / E2 ) dB
金属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
吸收衰减损耗
R------反射损耗
反射损耗
B------多重反射修正因子多重反射修正因子
(εμσ)
(ε
r
μrσr)σr= σ/ σcu
例：0.1mm 铜板的屏蔽效能
345
6789
100
150200250300350400450500
frequency
S E (d B )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
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
实际屏蔽问题
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、通风口通风口、、显示窗显示窗、、按键按键、、指示灯指示灯、、电缆线电缆线、、电源线等
PCB PCB屏蔽设计要求屏蔽设计要求
屏蔽设计技术
C L C M C H
λ
/4 L 地
电源或低频
直流信号线
穿芯电容
磁珠
屏蔽盒体
射频板电源的滤波及屏蔽处理
PCB PCB屏蔽设计要求屏蔽设计要求
电源及低频直流信普通
插接连接器
转接PCB
穿芯电容
屏蔽盒体
模块内部电路
PCB PCB屏蔽设计要求屏蔽设计要求
PCB PCB屏蔽设计要求屏蔽设计要求
单元电路
过孔接地带
PCB PCB屏蔽设计要求屏蔽设计要求
金属腔的谐振
任何封闭金属空腔都能产生电磁谐振现象任何封闭金属空腔都能产生电磁谐振现象。

h w l ,,k n m ,,＿金属腔的长金属腔的长、
、宽、高，单位米单位米。

＿分别为0，1，2…等正整数等正整数，，但不能二个或三个同时取零但不能二个或三个同时取零。

对于矩形空腔对于矩形空腔，，其固有谐振频率为固有谐振频率为：：
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。

金属腔的谐振
300×400×500mm的金属腔体在1GHz内的谐振点
（MHz）
谐振频率（因子m因子n因子l谐振频率
011480
101590
012700
111690
021800
112855
022960
w
l
=h
,3.0=
5.0
,4.0
=
案例分析
屏蔽设计技术
某产品光模块工作异常
现象现象：：该光模块电路封闭在一个屏蔽金属盒内该光模块电路封闭在一个屏蔽金属盒内，，有一个输入接口有一个输入接口，，一个输出接口一个输出接口。

金属盒的盖子是用螺钉固定在盒体上的是用螺钉固定在盒体上的。

该模块接入系统时无法正常通信法正常通信。

但如果将盖子取下但如果将盖子取下，，工作正常工作正常。

原因原因：：仿真分析发现仿真分析发现，，该光模块电路的工作频率与屏蔽金属盒内的一个谐振频率非常接近与屏蔽金属盒内的一个谐振频率非常接近，，引起信号在内部的自激振荡信号在内部的自激振荡，，导致通信异常导致通信异常。

解决方案解决方案：：在金属盒盖上贴吸波材料在金属盒盖上贴吸波材料，，破坏其谐振条件振条件。

采取此方案后工作正常采取此方案后工作正常。

谢谢屏蔽设计技术。

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屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻课件

屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻课件


要达到静电屏蔽的目的， 一定要将屏蔽壳体接地
要求屏蔽外壳接地电阻愈低愈好。一般设计在1欧以下
2低频磁场屏蔽
从狭义角度，是指甚低频(VLF)和极低频(ELF)的磁场屏 蔽。
主要屏蔽机理是利用高导磁材料具有低磁阻的特性，使 磁场尽可能通过磁阻很小的屏蔽壳体，而尽量不扩散到 外部空间。屏蔽壳体对磁场起磁分路作用。其屏蔽效能 主要取决于屏蔽
在传输线上传播的理论类似，而且计算也方便，精度也高，是 当前广泛采用的一种分析方法。）
• (2)涡流效应：电磁波在金属壳体上产生感应涡流， 而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场，抵消削弱 了原磁场而达到屏蔽作用。（这种方法忽略磁导率的因子，
误差大，应用受到局限）
• (3)电磁矢量分析：用电磁失量方程来分析，精确度 很高。（由于计算复杂也受到一定限制）
• (2)需要设置通风孔、电缆或导线的进出孔、 照明孔、照伤孔、加水孔和电表的安装孔等； (3)为便于人们查看而留且的屏蔽不连续。这 种不连续包括紧密连接的两金属面间的接缝 (如两金属板用铆接或螺钉紧固时残留的缝隙) 和两金属扳间置入金属衬问题
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
K3
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Aa 8.686
实践证明，即使非常密织的金属网，其屏蔽效能
也比金属板差很多。特别在高频时就差得很明显。
当需要100dB以上的屏蔽效能时。必须采用双层和
多层金属网屏蔽。
２．３ 屏蔽材料的选择
• １．屏蔽效能 • 屏蔽材料，其中包括小孔金属材料(如金属网、
冲孔金属板)、伪均匀金属材料(如金属化喷涂) 和实心金属材料(加金属箔、金属板等)。这些 材料可以分成两类： • 铁磁性材料和非铁磁性材料。除极簿的金属 箔以外，都可以按式
PCB屏蔽

PCB屏蔽

PCB屏蔽屏蔽就是对两个空间区域之间举行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。

详细讲，就是用屏蔽体将元部件、、组合件、电缆或囫囵系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外蔓延；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。

由于屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着汲取能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有削弱干扰的功能。

（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采纳高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止蔓延到屏蔽的空间去。

（3）在某些场合下，假如要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采纳不同的金属材料组成屏蔽多层体。

许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。

在这种概念指导下结果是失败。

由于，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。

真正影响屏蔽体屏蔽效能的惟独两个因素：一个是囫囵屏蔽体表面必需是导电延续的，另一个是不能有挺直穿透屏蔽体的导体。

屏蔽体上有无数导电不延续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。

这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，犹如流体味从容器上的缝隙上泄漏一样。

解决这种泄漏的一个办法是在缝隙处填充导电弹性材料，消退不导电点。

这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。

这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。

在许多文献中将电磁屏蔽体比方成液体密封容器，似乎惟独当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才干够防止电磁波泄漏。

事实上这是不确切的。

由于缝隙或孔第1页共2页。

《屏蔽设计技术》课件

《屏蔽设计技术》课件


电磁屏蔽材料
电磁屏蔽材料主要利用金属材料的电 磁特性，通过反射电磁波的方式实现 对电磁波的屏蔽。常见的电磁屏蔽材 料包括铜、铝等金属薄片或金属网。
电磁屏蔽材料的电磁特性对电磁屏蔽 效果有很大影响，因此需要选择具有 良好电磁特性的金属材料作为电磁屏 蔽材料。
静电屏蔽材料
静电屏蔽材料主要利用导电材料的静电特性，通过吸收和 中和静电荷的方式实现对静电的屏蔽。常见的静电屏蔽材 料包括导电橡胶、导电塑料等。
满足法规要求
在一些国家和地区，对于电子设备和通信设备的电磁辐射 有严格的法规要求，只有通过有效的屏蔽设计才能满足这 些要求。
屏蔽技术的发展历程
初期阶段
最初的屏蔽设计主要是采用金属材料进行简单的包裹或覆盖，以 减少电磁干扰和磁场干扰。
发展阶段
随着材料科学和电子技术的不断发展，人们开始研究更加高效的屏 蔽技术和材料，如导电涂料、导电布等。
静电场屏蔽原理与技术
总结词
通过接地等措施将静电荷隔离或导出，以保 护电子设备和信号不受干扰。
详细描述
静电场屏蔽是利用接地等措施将静电荷隔离 或导出，以保护电子设备和信号不受干扰。 常用的接地措施包括将设备外壳接地、使用 防静电材料等，它们能够有效地将静电荷引 导到大地中，从而减少静电场对电子设备和 信号的影响。
《屏蔽设计技术》PPT课 件
CATALOGUE
目 录
• 屏蔽设计技术概述 • 屏蔽材料与技术 • 屏蔽设计原理与技术 • 屏蔽设计应用场景与案例 • 未来屏蔽技术的发展趋势与挑战
01
CATALOGUE
屏蔽设计技术概述
定义与特点
定义
屏蔽设计技术是指通过采用导电 材料或导磁材料，将电磁波或磁 场隔离在一定空间内，以减少电 磁干扰和磁场干扰的一种技术。
pcb板屏蔽罩工艺流程

pcb板屏蔽罩工艺流程

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在开始 PCB 板屏蔽罩的制作之前，需要进行详细的设计与规划。