电磁兼容屏蔽的设计
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电磁兼容和电磁屏蔽的主要工程技术方法1. 电磁兼容技术方法之一是尽量减小电路布局中的回路面积,这有助于减小电磁干扰。
这意味着设计中应该尽量减小布线的环路面积。
2. 选择合适的布局层次结构也是一种重要的电磁屏蔽技术方法。
通过合理分层,避免信号与电源、地线等混在一起,可以有效降低信号之间的干扰。
3. 对于高频电路来说,使用差分信号传输线也是一种有效的电磁兼容技术。
差分传输线可以减少共模干扰,提高抗干扰能力。
4. 地线规划也是电磁兼容的重要技术方法之一。
合理规划地线可以有效减小地线回流路径,减少电磁辐射。
5. 采用屏蔽罩是一种主要的电磁屏蔽技术方法。
屏蔽罩可以在外部环境中有效隔离电磁波,防止外界信号对内部电路的干扰。
6. 采用电磁屏蔽材料也是一种常见的技术方法。
这些材料可以有效吸收或反射电磁波,达到屏蔽的效果。
7. 采用差分模式传输也是一种重要的电磁兼容技术方法。
差分模式传输可以有效抑制共模干扰,提高电路的抗干扰能力。
8. 对高频电路进行阻抗匹配也是一种重要的电磁兼容技术方法。
匹配合适的阻抗可以减少信号的反射和干扰。
9. 采用屏蔽线缆也是一种有效的电磁屏蔽技术方法。
屏蔽线缆可以有效减少外界电磁干扰对信号传输线的影响。
10. 采用滤波器是一种重要的电磁兼容技术方法。
滤波器可以对电路进行频率选择性的衰减,减小干扰信号的影响。
11. 为电路添加衰减器也是一种重要的电磁兼容技术方法。
衰减器可以在电路中消耗多余的能量,减小电磁辐射。
12. 采用电磁屏蔽罩也是一种常见的技术方法。
电磁屏蔽罩可以有效隔离内部电路和外部电磁波,减小相互干扰。
13. 采用电磁屏蔽涂料是一种有效的技术方法。
这种涂料可以在电路表面形成一层屏蔽膜,减小电磁波的穿透和干扰。
14. 采用差分信号调整器也是一种重要的电磁兼容技术方法。
这种调整器可以对信号进行差分调整,提高抗干扰能力。
15. 在设计中合理规划电路的接地方式也是一种重要的电磁兼容技术方法。
电力系统中的电磁兼容设计与优化随着电力系统的不断发展和完善,电力设备的数量和种类也越来越多,而这些设备中均存在电磁辐射和电磁干扰的问题。
电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)设计与优化是电力系统中一个重要的方面,它涉及到电磁波的传播、辐射和接收,以及对其他电子设备的干扰和抗干扰能力。
一、电磁兼容的基本概念在电力系统中,电器设备包括发电机、变压器、开关设备、电缆、电动机等,都会通过电磁辐射和电磁干扰与其他设备进行相互作用。
为了保证电力系统的正常工作和其他设备的正常运行,电磁兼容设计就显得尤为重要。
电磁兼容的基本概念是指在电力系统中,各种电磁设备和设施之间相互兼容,互相不对其造成干扰,使电力系统保持良好的电磁环境,并确保电力系统具备良好的抗干扰和抗辐射能力。
具体包括:电磁干扰的抑制、电磁辐射的控制、电磁敏感性的降低以及电磁抗扰能力的提高。
二、电磁兼容设计的原则1. 路由设计原则路由设计是电磁兼容的重要环节。
在电力系统的设计中,应尽量采用合理的电磁兼容路由来布置线路和设备,防止电磁辐射和传导的产生和传播,从而降低对其他设备的干扰和抗扰能力。
2. 接地系统设计原则接地系统是电磁兼容设计的一个重要组成部分。
它主要是为了疏导、消除和减轻设备和系统中产生的电磁干扰,保持合适的接地电位和电压。
因此,接地系统的设计需要合理规划和配置地线、大地电极、接地网等元件,确保接地电阻和接地电位满足要求。
3. 屏蔽设计原则屏蔽设计是电磁兼容设计的重要手段之一,它通过将电子设备和设施置于恰当的屏蔽措施下,以防止电磁辐射的产生和电磁干扰的传播。
屏蔽设计可以采用金属屏蔽、电磁屏蔽罩、屏蔽隔离等方式,提高设备和电路的抗干扰和抗辐射能力。
4. 接线布线设计原则接线布线设计是电磁兼容设计的重要环节,它主要涉及到信号传输线路的布置、电缆的配线和连接方式的选择等。
在接线布线设计中,应遵循路径短、布线整齐、信号线和电源线分隔、避免共模干扰源等原则,减小电磁辐射和传导的产生和传播。
电力设备的电磁兼容性与抗干扰设计策略引言:随着现代科技的迅猛发展,电力设备在我们的日常生活中起着至关重要的作用。
然而,随之而来的问题是电磁兼容性和抗干扰设计问题,这是电力设备的关键挑战之一。
本文将讨论电磁兼容性的重要性,并提供一些抗干扰设计策略。
一、电磁兼容性的重要性电磁兼容性(EMC)是指一个电子设备在电磁环境中与其他设备协调工作的能力,也包括设备自身不会对其他设备造成电磁干扰。
良好的EMC设计可以确保设备在正常工作时不会干扰其他设备或受到其他设备的干扰。
这对于维持电力系统的稳定运行至关重要。
1. 电磁辐射与电磁感受EMC问题分为两个方面:电磁辐射和电磁感受。
电磁辐射是设备发出的电磁能量,可能对其他设备造成干扰,而电磁感受则是设备对外界电磁干扰的敏感性。
EMC设计需要考虑如何降低辐射并提高设备的抗干扰能力。
2. EMC对电力系统的影响电力设备是电力系统的核心组成部分,它们的正常运行对于电力系统的稳定性和安全性至关重要。
如果电磁兼容性不佳,设备可能会干扰其他设备的运行,造成电力系统故障和停机,对生活和生产造成不便。
二、抗干扰设计策略为了提高电磁兼容性并降低干扰,以下是一些常用的抗干扰设计策略。
1. 圆整地线布置良好的地线布置可以降低电路中的干扰电压和电流。
通过合理设计地线回路,可以减少回路的感应耦合,提高设备的抗干扰能力。
2. 滤波器的使用滤波器是常用的抗干扰器件,可以阻止高频信号进入设备或离开设备。
在电力设备的输入和输出端口上安装滤波器可以有效地减少干扰。
3. 屏蔽设计屏蔽是抑制电磁辐射和减弱电磁感受的有效手段。
通过在关键部件或电路附近添加屏蔽材料,可以阻止电磁波的传播和散射,减少干扰。
4. 系统级抗干扰设计除了在单个设备上实施抗干扰设计外,还可以通过系统级设计来提高电磁兼容性。
比如,通过优化电力系统的布局,减少设备之间的相互干扰。
三、示例:电力变压器的EMC设计作为电力系统的核心设备之一,电力变压器的EMC设计尤为重要。
电磁兼容和电磁屏蔽的主要工程技术方法在实际工程中,为了实现电磁兼容和电磁屏蔽,常常采用以下几种主要的工程技术方法:1.地线提取技术:通过在电路中添加地线,将电磁波的电势差降低到足够小的水平,从而减小电磁干扰。
地线提取技术包括地面平衡技术、地线填埋技术等。
2.电磁波吸收技术:通过在电子系统内部或其周围设置电磁波吸收材料,将电磁波吸收或转化为其他形式的能量,从而减小电磁干扰。
常用的电磁波吸收材料包括吸波墙、吸波垫等。
3.屏蔽罩技术:通过在电子系统或设备的外部设置屏蔽罩,将电磁波阻挡在外部,不让其进入系统内部,从而减小电磁干扰。
常用的屏蔽罩材料包括金属、导电涂层等。
4.过滤技术:通过在电子系统内部设置滤波器,对电磁波进行滤波处理,去除干扰信号,从而减小电磁干扰。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
5.接地技术:通过良好的接地系统设计和实施,确保电子系统各个部分的电势相等,并将电磁波导入地面,从而减小电磁干扰。
接地技术包括单点接地技术、多点接地技术、星形接地技术等。
6.电磁分离技术:通过对不同电磁设备或系统之间进行分离,减小彼此之间的电磁干扰。
电磁分离技术包括物理隔离、时间隔离等。
7.抑制串扰技术:通过合理的布线设计和电磁波传输路径的选择,减小电磁波在电子系统之间的串扰,从而减小电磁干扰。
抑制串扰技术包括电缆绝缘层设计、电路板布线规划等。
综上所述,电磁兼容和电磁屏蔽的主要工程技术方法包括地线提取技术、电磁波吸收技术、屏蔽罩技术、过滤技术、接地技术、电磁分离技术以及抑制串扰技术等。
这些方法可以相互结合使用,通过多种手段综合控制电磁干扰,实现电子系统的正常运行和电磁环境的和谐共存。
电磁兼容解决方案电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指各种电子设备在相互连接和共存的情况下,能够在无干扰和无辐射的条件下正常工作的能力。
在现代社会中,电子设备的广泛应用使得电磁兼容问题日益突出。
为了解决这一问题,人们提出了各种电磁兼容解决方案。
本文将从五个方面详细介绍这些解决方案。
一、电磁屏蔽技术1.1 金属屏蔽:利用金属材料对电磁波进行屏蔽,如使用金属外壳、金属屏蔽罩等。
1.2 电磁屏蔽涂料:在电子设备表面涂覆电磁屏蔽涂料,以提高设备的屏蔽性能。
1.3 电磁隔离设计:通过合理的电路布局和屏蔽结构设计,减少电磁辐射和电磁感应。
二、电磁干扰抑制技术2.1 滤波器设计:在电子设备的电源线路、信号线路等关键位置添加滤波器,以阻止电磁干扰信号的传播。
2.2 接地设计:合理的接地设计能够有效地抑制电磁干扰,如采用单点接地、分层接地等方法。
2.3 电磁屏蔽设计:在电子设备内部采用屏蔽隔离措施,减少电磁干扰的传播。
三、电磁辐射控制技术3.1 电磁辐射测试:通过对电子设备进行电磁辐射测试,了解辐射源和辐射路径,从而采取相应的控制措施。
3.2 电磁辐射限制:根据不同的电子设备,制定相应的辐射限制标准,确保设备的辐射水平在合理范围内。
3.3 电磁辐射抑制:采用电磁屏蔽、滤波器等措施,减少电磁辐射的产生和传播。
四、电磁感应抑制技术4.1 电磁感应测试:通过对电子设备进行电磁感应测试,了解感应源和感应路径,从而采取相应的控制措施。
4.2 电磁感应限制:根据不同的电子设备,制定相应的感应限制标准,确保设备的感应水平在合理范围内。
4.3 电磁感应抑制:采用电磁屏蔽、隔离设计等措施,减少电磁感应的产生和传播。
五、电磁兼容测试技术5.1 电磁兼容测试方法:制定合理的测试方法,对电子设备进行电磁兼容测试,评估设备的兼容性能。
5.2 电磁兼容测试标准:根据不同的应用领域和设备类型,制定相应的兼容性测试标准,确保设备的兼容性能达到要求。
电磁兼容解决方案电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,缩写为EMC)是指各种电子设备在相互之间和与外界电磁环境之间能够共存并正常工作的能力。
随着现代电子技术的迅猛发展,电磁兼容问题越来越引起人们的关注。
本文将介绍一些电磁兼容解决方案,帮助人们更好地理解和解决电磁兼容问题。
一、电磁屏蔽技术1.1 电磁屏蔽材料的选择:合适的电磁屏蔽材料可以有效地抑制电磁辐射和电磁干扰。
常用的电磁屏蔽材料包括导电材料、磁性材料和吸波材料等。
选择合适的材料要考虑其导电性、磁性和吸波性能等因素。
1.2 电磁屏蔽结构设计:电磁屏蔽结构的设计要考虑到电磁波的传播路径和干扰源的位置。
常用的屏蔽结构包括金属盒子、金属屏蔽罩和金属屏蔽板等。
合理的结构设计可以最大限度地减少电磁辐射和电磁干扰。
1.3 电磁屏蔽效果测试:为了验证电磁屏蔽的效果,需要进行相应的测试。
常用的测试方法包括电磁屏蔽效果测试仪器的使用和电磁屏蔽效果的测量等。
测试结果可以帮助人们评估电磁屏蔽的效果,并对其进行改进。
二、地线设计2.1 地线的作用:地线是电子设备中非常重要的一部分,它可以提供电流的回路和电磁辐射的消除路径。
合理的地线设计可以有效地减少电磁干扰和提高电磁兼容性。
2.2 地线的布线方式:地线的布线方式有单点接地、多点接地和层次接地等。
不同的布线方式适用于不同的电子设备和电磁环境。
合理的布线方式可以减少电磁辐射和电磁干扰。
2.3 地线的阻抗匹配:地线的阻抗匹配是地线设计中需要注意的一个重要问题。
合理的阻抗匹配可以提高地线的传输效率和抑制电磁干扰的能力。
三、滤波器的应用3.1 滤波器的种类:滤波器是一种常用的电磁兼容解决方案,可以用于抑制电磁辐射和电磁干扰。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
不同的滤波器适用于不同的电磁频段和干扰源。
3.2 滤波器的参数选择:选择合适的滤波器参数是滤波器设计中的关键问题。
H F S S电磁屏蔽电磁兼容设计实验-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录第一章屏蔽体的设计理念1.1屏蔽的概念及基本原理 (3)1.2屏蔽体的基本问题和分析方法 (4)1.3设计屏蔽体的基本参数设定 (4)第二章屏蔽体的建模过程2.1创建屏蔽体的单位模型及缝隙模型 (5)2.2创建屏蔽体的外空气体及其设置 (7)2.3创建同轴屏蔽罩及同轴芯 (11)2.4设置屏蔽体的激励及指定激励端口 (14)2.5创建电阻及空气腔 (15)2.6创建辐射边界 (21)第三章屏蔽体性能的仿真分析及其结果3.1设置添加对屏蔽体的分析功能并分析模型 (23)3.2计算屏蔽体的数据及创建分析报告 (26)3.3保存屏蔽体工程并保存其分析报告 (30)第一章屏蔽体的设计理念1.1屏蔽体的概念及基本原理屏蔽是电磁兼容工程中广泛采用的抑制电磁干扰的有效方法之一。
所谓电磁屏蔽,就是用导电或导磁材料制成的金属屏蔽体将电磁干扰源限制在一定的范围内,使干扰源从屏蔽体的一面耦合或当其辐射到另一面时受到的抑制或衰减。
屏蔽的目的是采用屏蔽体包围电磁干扰源,以抑制电磁干扰源对其周围空间存在的接收器的干扰;或采用屏蔽体包围接收器,以避免干扰源对其干扰。
电磁屏蔽一般是指高频交变电磁屏蔽,因为在交变场中,电场和磁场总是同时存在的,只是在频率较低的范围内,电磁干扰一般出现在近场区。
近场随着干扰源的性质不同,电场和磁场的大小有很大差别。
高电压小电流干扰源以电场为主,磁场干扰可以忽略不计。
这时就只可以考虑电场屏蔽;低电压高电流干扰源以磁场干扰为主,电场干扰可以忽略不计,这时就只可以考虑磁场屏蔽。
随着频率增高,电磁辐射能力增强,产生辐射电磁场,并趋向于远场干扰。
远场中的电场干扰和磁场干扰都不可以忽略,因此需要将电场和磁场同时屏蔽,即为电磁屏蔽。
高频时即使在设备内部也可能出现远场干扰,需要进行电磁屏蔽。
如前所述,采用导电材料制作的且接地良好的屏蔽体,就能同时起到电场屏蔽和磁场屏蔽的作用。
电磁兼容屏蔽实验报告实验目的本实验旨在探究不同屏蔽材料在电磁波屏蔽方面的效果,了解电磁兼容性的重要性,并学习如何进行电磁兼容屏蔽实验。
实验器材- 电磁辐射源- 示波器- 电磁屏蔽材料(如铝箔、铜板、铁皮等)- 电磁接地装置- 电磁测量仪器- 实验台实验步骤1. 准备工作首先,我们需要准备实验所需的器材和材料,并将实验台设置在一个没有大量干扰源的环境中。
2. 测试环境接下来,我们需要测试实验环境的电磁辐射水平,并记录下来。
使用电磁测量仪器,将探头靠近功率比较高的设备和线缆,以测量电磁辐射强度。
3. 屏蔽实验接下来,我们使用不同的电磁屏蔽材料,如铝箔、铜板和铁皮等,在实验台上进行屏蔽实验。
首先,我们在无屏蔽情况下将电磁辐射源放在实验台上并测量辐射强度。
然后,我们分别使用不同的屏蔽材料进行实验,并记录下屏蔽后的辐射强度。
4. 分析实验结果在完成屏蔽实验后,我们将对实验结果进行分析。
根据记录的数据,我们可以比较不同屏蔽材料在电磁波屏蔽方面的效果,并得出结论。
实验结果与讨论无屏蔽实验结果根据实验数据,我们发现在无屏蔽情况下,电磁辐射强度较高。
这说明在没有采取任何屏蔽措施的情况下,周围的电子设备可能会受到辐射干扰。
屏蔽实验结果我们使用不同的屏蔽材料进行实验后,发现不同材料对电磁波屏蔽的效果有所不同。
铝箔和铜板的屏蔽效果比较好,可以显著降低电磁辐射强度。
而铁皮的屏蔽效果相对较差。
实验结果分析我们推测铝箔和铜板表现出较好的屏蔽效果可能是因为它们具有良好的导电性,能够有效地吸收并分散电磁波。
而铁皮的屏蔽效果较差可能是因为它的导电性较差。
实验结论通过本次电磁兼容屏蔽实验,我们得出以下结论:- 无屏蔽状态下,电磁辐射强度较高,可能会对周围的电子设备产生干扰。
- 不同屏蔽材料对电磁波的屏蔽效果有所不同。
铝箔和铜板的屏蔽效果较好,而铁皮的屏蔽效果较差。
实验总结电磁兼容性是电子设备设计中非常重要的一个方面。
通过本次实验,我们对电磁兼容屏蔽有了更深入的了解。
第一章屏蔽体的设计理念1.1 屏蔽的概念及基本原理 (3)1.2 屏蔽体的基本问题和分析方法 (4)1.3 设计屏蔽体的基本参数设定 (4)第二章屏蔽体的建模过程2.1创建屏蔽体的单位模型及缝隙模型 (5)2.2创建屏蔽体的外空气体及其设置 (7)2.3创建同轴屏蔽罩及同轴芯 (11)2.4设置屏蔽体的激励及指定激励端口 (14)2.5创建电阻及空气腔 (15)2.6创建辐射边界 (21)第三章屏蔽体性能的仿真分析及其结果3.1 设置添加对屏蔽体的分析功能并分析模型233.2 计算屏蔽体的数据及创建分析报告263.3 保存屏蔽体工程并保存其分析报告30第一章屏蔽体的设计理念1.1 屏蔽体的概念及基本原理屏蔽是电磁兼容工程中广泛采用的抑制电磁干扰的有效方法之一。
所谓电磁屏蔽,就是用导电或导磁材料制成的金属屏蔽体将电磁干扰源限制在一定的范围内,使干扰源从屏蔽体的一面耦合或当其辐射到另一面时受到的抑制或衰减。
屏蔽的目的是采用屏蔽体包围电磁干扰源,以抑制电磁干扰源对其周围空间存在的接收器的干扰;或采用屏蔽体包围接收器,以避免干扰源对其干扰。
电磁屏蔽一般是指高频交变电磁屏蔽,因为在交变场中,电场和磁场总是同时存在的,只是在频率较低的范围内,电磁干扰一般出现在近场区。
近场随着干扰源的性质不同,电场和磁场的大小有很大差别。
高电压小电流干扰源以电场为主,磁场干扰可以忽略不计。
这时就只可以考虑电场屏蔽;低电压高电流干扰源以磁场干扰为主,电场干扰可以忽略不计,这时就只可以考虑磁场屏蔽。
随着频率增高,电磁辐射能力增强,产生辐射电磁场,并趋向于远场干扰。
远场中的电场干扰和磁场干扰都不可以忽略,因此需要将电场和磁场同时屏蔽,即为电磁屏蔽。
高频时即使在设备内部也可能出现远场干扰,需要进行电磁屏蔽。
如前所述,采用导电材料制作的且接地良好的屏蔽体,就能同时起到电场屏蔽和磁场屏蔽的作用。
1.2 屏蔽体的基本问题和分析方法此例讲解如何在HFSS设计环境下创建、仿真、分析一个屏蔽体模型。
军用电磁兼容屏蔽暗室规划和设计对标准的正确理解是建设一座高品质电磁兼容屏蔽暗室的前提电磁兼容屏蔽暗室主要用于提供电磁兼容测试所需要的标准环境,是提高测试一致性和可重复性的最基本手段。
传统上,这种环境可以通过在外场建造开阔测试场(Open Area Test Site, OATS)来完成。
近年来,随着空间RF信号的增多,很难保障OATS的环境不被干扰,因此国内外标准都推荐采用屏蔽暗室来取代OATS。
电磁兼容屏蔽暗室由于电磁环境稳定、温湿度可控且不受外界气候的影响而逐渐成为当前使用最为广泛的电磁兼容测试场地。
本文依据GJB152A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》[1]中对军用电磁兼容屏蔽暗室的要求为准则,结合GJBz20219-94《军用电磁屏蔽室通用技术要求和检验方法》[2]、GJB2926-97《电磁兼容性实验室认可要求》[3]和GB12190-90《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》[4]等有关标准,较为系统地分析了在军用电磁兼容屏蔽暗室的前期规划和设计中应特别注意的问题,包括四个主要内容:屏蔽效能、暗室空间、吸波材料和电磁环境电平,下面逐一论述。
1 屏蔽效能GJB152A-97中4.3的要求是“…屏蔽室必须具有足够的屏蔽效能以满足4.2条电磁环境电平要求”。
实际中,对这条规定的执行需要进一步细化。
一般可参照GJBz20219-94的6.1来执行,该条中将屏蔽效能划分为B级和C级两种,具体要求参见表1。
由表1可见,B级和C级的要求是不同的,C级明显比B级严格,表现在屏蔽效能数值和频率覆盖范围两个方面。
对屏蔽效能的验收要求,可按照GJB2926-97的5.3.1.1来执行,具体要求参见表2。
比较表1和表2可知,如果要达到军用电磁兼容屏蔽室的认可要求,需要选择GJBz20219-94的C级要求最后,对屏蔽效能的测试可按照GB12190-90的规定来执行,其中3.1对测量频段给出了具体要求,参见表3,其测试天线包括环形天线、偶极子天线和微波喇叭天线,具体方法请参见标准。
电磁兼容屏蔽的设计本文讨论的主要是电磁辐射的屏蔽问题。
现今产业界已愈来愈注意到SE/EMC的需求,而随着更多电子组件的使用,电磁兼容性亦更受到关切。
电磁辐射照射及耐受程度应在产品设计之初即开始考虑,但因产品性能和成本需求常使电磁干扰(EMI)问题无法在电子组件的选用上获得解决,因此产品机箱(外壳)及导线应加以屏蔽,以符合电磁波兼容性的各种规范。
EMI屏蔽可使产品快速且有效的符合EMC的规范,当频率在10MHz以下时电磁波大多为传导的形式,而较高频率的电磁波则多为辐射的形式。
设计时可以采用单层实心屏蔽材料、多层实心屏蔽材料、双重屏蔽或者双重以上屏蔽等新型材料屏蔽。
对于低频的电磁波需用厚的屏蔽层,最合适使用磁导率高的材料或磁性材料,如镍铜合金等,以获得最大的吸收损耗,而对于高频电磁波可使用金属屏蔽材料。
新型屏蔽结构材料和屏蔽方法新型屏蔽结构和常用材料。
由铝、钢、铜组合的屏蔽体,对电磁波有很大的反射损耗,所以只适用电屏蔽。
铁和高导磁率的合金体则对磁场波有很大的吸收损耗,所以适合用在磁屏蔽环境。
如果条件允许可用不锈钢制造具有很高可靠性的电磁屏蔽机壳。
当设备处于机械应力下时,防倾斜拐角有助于机壳保持机械性能的完整性和屏蔽效能。
在通信、计算机、自动化、医疗等商用电子设备上选择最有效的电磁屏蔽衬垫时,通常可以考虑以下三种衬垫类型:导电橡胶、导电布、铍铜指簧。
现在流行的新型的屏蔽材料还有导电塑料、活化导电镀膜塑料、发泡铝、发泡镍、超微晶纳米晶合金、镍基/钴基非晶态合金、坡莫合金箔带等等。
多重屏蔽。
多重屏蔽的原则是:各屏蔽层之间不能连接在一起,其间应该隔开空气或者填充其他介质,否则就失去多层屏蔽的作用,各层屏蔽体的材质也不应该相同。
除了要考虑磁导率外,还要考虑饱和电平。
有的时候由于需要不得不对系统/分系统进行双重甚至更多层的电磁屏蔽。
有些系统设备内部电磁环境非常恶劣,使得对外壳屏蔽效能的要求也就很高。
一般设备中最大的干扰源是振荡电路,这种电路应该用辅助分屏蔽体封闭后再装入系统主屏蔽体中。
这些分屏蔽体和主屏蔽箱内、外屏蔽体/其他分屏蔽体之间只有一个必要的连接点,其他地方必须分开,不能连接。
多层屏蔽(系统箱屏蔽体或电缆)在很宽的频段内可以提供最佳的屏蔽效果。
但在多种可供选择的电磁兼容性方式中,是否选用多层屏蔽,主要由它的成本来决定。
此外,电缆线采用多层编织线屏蔽后,其柔软性将降低。
屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)有时候也称屏蔽损耗、屏蔽衰减、屏蔽效果,是指未加屏蔽时某一测点的场强(E0、H0)与加屏蔽后同一测点的场强(E1、H1)之比,并以dB为单位。
屏蔽效能的理论值由R(反射损耗)、A(吸收损耗)、B(校正因子)三项因素决定。
一个简单的屏蔽罩会使电磁场强度衰减十倍,即SE等于20dB;而有些场合可能会要求SE等于100dB。
吸收损耗A 是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量,吸收损耗计算式为 AdB=1.314(f×s×m)1/2×t,其中 f:频率(MHz),m:铜的导磁率,s:铜的导电率,t:屏蔽罩厚度。
多孔薄型屏蔽层的例子很多,比如薄金属片上的通风孔等等,当各孔间距较近时设计上必须要仔细考虑。
此类情况下屏蔽效率计算公式 SE=[20lg (fc/o/s)]-10lg n,其中 fc/o:截止频率,n:孔洞数目。
注意此公式仅适用于孔间距小于孔直径的情况,也可用于计算金属编织网的相关屏蔽效率。
愈高频的电磁波其波长愈短,这表示随着电磁波频率的增加,它能穿过的缝隙愈小。
金属网和导电玻璃屏蔽效能的比较市场上一般可以购买到的导电玻璃表面电阻10W/方块,其屏蔽效能最接近于金属屏蔽网。
但是频率越高,二者差别就越大,在无线电频率范围内,特别是在30MHz以上频率时,导电玻璃的屏蔽性能要比金属网的低的多。
但若从美观角度看,导电玻璃则比屏蔽网好,因此采用那一种作为系统设备的窥视窗,要根据屏蔽要求及实际情况来定。
从表1可以知道,导电玻璃的屏蔽效能要比金属屏蔽网低。
连接器的屏蔽连接器屏蔽设计要注意在插针接通以前,连接器的屏蔽环先接地,而在断开时,插针应在连接器外壳脱开以前断开;接到负载线路的插针应该是阴性的或者是凹形的,以避免和连接器外壳上的其他部分发生接触。
显示仪器的屏蔽方法显示屏、阴极射线管和表头等数据输出口会在设备的机箱上造成屏蔽的不连续性。
为此,可在读出装置后背的外面安装一个屏蔽罩,并对读出装置的所有引入、引出线采取滤波措施。
屏蔽玻璃可以用在显示装备上。
这些材料包括铜质网、铜质薄膜、不锈钢薄片、导电涂料等。
屏蔽电缆和专用连接器金属丝编织层由于其质软、实用性强,所以使用在屏蔽电缆上的机会最多。
一般屏蔽效能随着编织的密度增加而增加,随着频率的升高而降低。
应该注意在系统和分系统设备内使用屏蔽电缆,但不要在设备外使用,以避免不必要的电磁耦合和串扰的不良影响。
对于电缆可以采用多点接地的方法,即将电缆的屏蔽层两端接地,也可以考虑在中间加一个接地连接器,以便于接地。
音频电缆只能一端接地,屏蔽线层绝对不能接地,一定要对地绝缘。
当然这种线路也不适合和别的信号线路共同使用一个屏蔽电缆。
对于既是音频又是视频的电缆要使用绞合线,屏蔽层两端也要接地。
其他屏蔽材料●导电橡胶:在橡胶中掺入导电颗粒,使这种复合材料既具有橡胶的弹性,又具有金属的导电性。
但由于在橡胶中掺入重量达75%以上的导电颗粒,破坏了橡胶的结构,已经没有了纯橡胶的弹性好、拉伸强度高等特性。
●双重导电橡胶:它不是在橡胶所有部分掺入导电颗粒,这样获得的好处是既最大限度地保持了橡胶的弹性,又保证了导电性,是一种新型的屏蔽材料。
金属编织网套:用金属丝编织成的空心网套,这种材料具有弹性和导电性。
●橡胶芯编织网套:以橡胶为芯的金属编织网套,这种材料由于用橡胶为芯,因此弹性很好且很耐压。
●螺旋管衬垫:用不锈钢、铍铜或镀锡铍铜卷成的螺旋管,具有很好的弹性和导电性。
●指形簧片:用铍铜做成的弹性簧片材料。
结语屏蔽是降低设备电磁辐射干扰方法的主要一种,在屏蔽的同时也应该注意滤波和接地的重要性。
如使用平衡变压器、接地、隔离变压器、铁氧体磁环、光电耦合器、减小公共地的阻抗、减小互联电缆的环路面积、对电缆进行分组、将带宽减小到必要的程度、减小输入阻抗、减小电路的环路面积、将敏感器件屏蔽起来、使用瞬间干扰抑制器件、改变工作频率、PCB 电磁兼容布线等设计合理,就会对屏蔽效能要求甚少,有时候不屏蔽就可以满足性能要求。
电磁辐射6大危害孙海东中国室内装饰协会室内环境监测中心日前发布环境警告:购买住房一定要注意小区的电磁辐射污染是否超标。
目前已有许多市民反映自己所在的新建小区电磁辐射污染十分严重,不仅家里的电器受到过大干扰无法正常使用,而且许多人出现不同程度的不适症状。
随着大规模的城市改造和房地产开发,一些原来建于城市周边的传输发射中心和高压线等设施周围也开始进行开发建设,小区环境和室内环境中的电磁辐射污染问题也就随之而来。
电磁辐射到底对人体有什么危害?据有关专家介绍,其危害主要有6个方面。
危害之一它极可能是造成儿童患白血病的原因之一。
医学研究证明,长期处于高电磁辐射的环境中,会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。
意大利专家研究后认为,该国每年有400多名儿童患白血病,其主要原因是距离高压电线太近,因而受到了严重的电磁污染。
危害之二能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。
电磁辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖。
瑞士的研究资料指出,周围有高压线经过的住户居民,患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。
美国得克萨斯州癌症医疗基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样化验结果表明,在高压线附近工作的工人,其癌细胞生长速度比一般人要快24倍。
危害之三影响人的生殖系统,主要表现为男子精子质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。
危害之四可导致儿童智力残缺。
据最新调查显示,我国每年出生的2000万儿童中,有35万为缺陷儿,其中25万为智力残缺,有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。
世界卫生组织认为,计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。
危害之五影响人们的心血管系统,表现为心悸,失眠,部分女性经期紊乱,心动过缓,心搏血量减少,窦性心率不齐,白细胞减少,免疫功能下降等。
如果装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中,会影响心脏起搏器的正常使用。
危害之六对人们的视觉系统有不良影响。
由于眼睛属于人体对电磁辐射的敏感器官,过高的电磁辐射污染会引起视力下降,白内障等。
高剂量的电磁辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场,使人体内原有的电磁场发生异常。
值得注意的是,不同的人或同一个人在不同年龄阶段对电磁辐射的承受能力是不一样的,老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感人群。
学会防辐射有5种人特别要注意电磁辐射污染:生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员;经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员;生活在现代电器自动化环境中的工作人员;佩戴心脏起搏器的患者;生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等。
如果生活环境中电磁辐射污染比较高,公众必须采取相应的防护措施。
不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
特别是一些易产生电磁波的家用电器,如收音机、电视机、电脑、冰箱等更不宜集中摆放在卧室里。
各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作,同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。
手机接通瞬间释放的电磁辐射最大,在使用时应尽量使头部与手机天线的距离远一些,最好使用分离耳机和话筒接听电话。
注意人体与办公和家用电器距离,对各种电器的使用,应保持一定的安全距离,离电器越远,受电磁波侵害越小。
如彩电与人的距离应在4至5米,与日光灯管距离应在2至3米,微波炉在开启之后要离开至少1米远,孕妇和小孩应尽量远离微波炉。
如果住房临近高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔,一定要请专家进行电磁辐射检测,如果经过检测发现超过国家规定标准,要及时采取措施。