电磁屏蔽专业技术
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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。
无线电通信设备的电磁屏蔽技术分析随着无线通信技术的飞速发展,无线电通信设备在人们的日常生活中起到了越来越重要的作用。
与之同时人们也越来越关注无线电通信设备对周围环境和人体健康可能产生的影响。
其中之一就是电磁辐射对人体的影响,因此对无线电通信设备进行电磁屏蔽技术的研究和应用变得尤为重要。
本文将对无线电通信设备的电磁屏蔽技术进行深入分析,以探讨其原理、应用和发展趋势。
一、电磁屏蔽技术的原理电磁屏蔽技术是通过设计和制造具有一定屏蔽能力的物理结构,从而有效地减少电磁辐射的传播和影响。
电磁屏蔽技术可以分为几种类型:传导屏蔽、辐射屏蔽和磁屏蔽。
1. 传导屏蔽传导屏蔽是通过将导电材料包裹在电磁辐射源周围,利用导电材料对电磁波的吸收和反射来达到屏蔽的目的。
这种屏蔽方式主要用于消除高频电磁场的干扰,常见的传导屏蔽材料有金属、碳纤维等。
2. 辐射屏蔽辐射屏蔽是通过设计电磁能量的传播路径,使其减弱或者消失,从而起到屏蔽的作用。
常用的辐射屏蔽方法包括采用金属屏蔽罩、屏蔽墙壁等结构进行隔离。
磁屏蔽是通过设计和制造磁性材料,使其对磁力线的传播产生阻碍,减少磁场的传播和影响。
磁屏蔽技术主要用于消除低频磁场的干扰,常见的磁屏蔽材料有镍铁合金、镍铁氧体等。
电磁屏蔽技术在无线电通信设备中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:由于人们日常使用的移动电话、无线网络设备等都属于手持式设备,因此对这类设备进行电磁屏蔽显得尤为重要。
通过在设备内部加入金属屏蔽罩或者利用导电材料进行传导屏蔽,可以有效地减少设备对人体的辐射。
通信基站是无线通信系统的关键组成部分,然而基站的电磁辐射往往会对周围环境和居民的健康造成一定程度的影响。
因此在通信基站的设计和建设中,需要采用有效的电磁屏蔽技术,将辐射范围和强度控制在一定范围内,以保护周围环境和居民的健康。
3. 电子设备屏蔽除了手持设备和通信基站,各种其他类型的电子设备也需要进行电磁屏蔽,以减少设备间的干扰,保证其正常的工作和通信。
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。
现代电磁屏蔽设计技术电磁屏蔽技术是电磁兼容技术的一个重要组成部分,是抑制辐射干扰的最有效手段。
在当前电磁频谱日趋密集,单位体积内电磁功率密度急剧增加,高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致系统电磁环境日益恶化的情况下,其重要性就显得更为突出。
本章将从工程设计人员的角度出发,本着“设备所要满足的标准→屏蔽设计所要达到的屏效指标→屏蔽原理及分类→屏蔽要素及控制→屏效指标确定→屏蔽设计方法→屏蔽材料特性及应用→工程屏蔽设计”的思路,并尽量结合工程实例,来讲述现代电磁屏蔽设计技术。
1、电磁辐射相关标准与所要求的屏效1.1 军用标准及所要求的屏效衡量设备是否达到电磁兼容的要求,其主要手段是确定设备是否满足相应的电磁兼容标准。
与电磁辐射发射与敏感度相关的军用电磁兼容标准为:GJB151A(151)/152A(152)—97(86) 军用分系统或设备电磁发射与敏感度要求(测试方法)。
根据军方的要求,98年以后新签的装备按GJB151A/152A执行,98以前签订的装备按GJB151/152执行。
GJB151A/152A在GJB151/152的基础上,等效采用了MIL—STD—461D/462D,与GJB151/152相比,在测试项目、频率范围、测试环境、测试方法等方面均发生了较大的变化。
表1.1给出了GJB151A/152A与GJB151/152的比较。
两个标准中,与屏蔽有直接关系的测试项目如表1.2所示,表1.3给出的GJB151A的测试要求。
表1.1 GJB 151A,152A与GJB151,152之比较从表1.3中可以看出,RE102和RS103是各类设备必做的测试项目,(RE02和RS03也是GJB151所要求必做的测试项目)。
在实际工程中,RE02(RE102)是最难通过的项目,我们以要求最高的陆军用设备的RE02(RE102)为例子说明其屏效的指标要求。
表中,A表示该要求适用;L表示该项要求应按标准相应条款加以限制;S表示由订购单位在订购规范中对适用性和极限要求作详细规定;空白栏表示该项要求不适用。
电磁屏蔽结构设计实用技术电磁屏蔽技术是一种应对电磁干扰和防止电磁辐射扩散的重要手段。
随着电子设备的普及和发展,电磁屏蔽结构的设计在电子领域中变得越来越重要。
本文将介绍一些电磁屏蔽结构设计实用技术。
1.材料选择在电磁屏蔽结构的设计中,材料的选择是至关重要的。
常见的电磁屏蔽材料包括金属、导电涂料、复合材料等。
金属是最常用的屏蔽材料之一,它具有良好的导电性和屏蔽性能。
常用的金属材料有铝、铜、钢等。
导电涂料是一种特殊的屏蔽材料,它可以直接涂覆在基材上,具有较好的屏蔽效果。
复合材料由金属和非金属组成,具有良好的导电性和机械性能,适用于特殊的屏蔽要求。
2.结构设计电磁屏蔽结构的设计包括外壳设计和接地设计两个方面。
外壳设计是指对电子设备的外壳进行设计,使其具备良好的屏蔽性能。
通常采用闭合的金属壳体结构,确保电磁辐射和干扰不会扩散到外界。
接地设计是指对电子设备的接地系统进行设计,确保屏蔽结构能够有效地接地释放电磁能量。
一般要求接地系统的阻抗低、面积大、接地点分布均匀等。
3.屏蔽结构的优化设计在屏蔽结构的设计中,优化设计是非常重要的。
通过优化设计,可以提高屏蔽结构的屏蔽效果和机械性能。
常见的优化设计方法有拼接设计、加厚设计、地线设计等。
拼接设计是指将多个屏蔽结构拼接在一起,以增加屏蔽效果。
加厚设计是指将屏蔽结构的厚度加厚,以提高屏蔽效果。
地线设计是指在屏蔽结构中设置地线,增强接地效果。
4.仿真分析在电磁屏蔽结构的设计中,仿真分析是一种常用的工具。
通过仿真分析,可以预测和评估屏蔽结构的性能。
常见的仿真分析方法有有限元法、边界元法、矩量法等。
有限元法是一种基于物理学原理的分析方法,可以快速计算屏蔽结构的屏蔽效果和机械性能。
边界元法是一种基于边界条件的分析方法,适用于大规模的结构分析。
矩量法是一种基于电流分布的分析方法,适用于复杂结构的分析。
5.测试评估在电磁屏蔽结构的设计中,测试评估是不可或缺的环节。
通过测试评估,可以验证和评估屏蔽结构的效果。
电磁屏蔽技术————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电磁干扰及其屏蔽1、屏蔽的基本概念屏蔽就是用导电或导磁材料制成的盒、壳、板、栅等结构形式, 将电磁千扰场限制在一定的空间范围内, 使干扰场经过屏蔽体时受到很大衰减,从而抑制电磁干扰源对相关设备或空间的干扰。
屏蔽是抑制电磁干扰源的有力措施之一。
从屏蔽的侧重范围可大体分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁场屏蔽三种:(1)电屏蔽, 即对静电或电场的屏蔽, 防止或抑制寄生电容祸合, 隔离静电或电场干扰。
(2)磁屏蔽, 即磁场屏蔽。
用于防止磁感应,抑制寄生电感藕合, 隔离磁场干扰。
(3)电磁场屏蔽, 用于防止和抑制高频电磁场电磁波的屏蔽。
(4)屏蔽效能, 即屏蔽前后空间某点的电磁场强度之比, 常用分贝数表示。
2、电场屏蔽2.1静电屏蔽静电干扰分为静电场感应作用和静磁场藕合作用。
当某电子元器件或电路上具有电荷时, 在其空间就会产生电场当这些电荷流动时, 在其周围空间还同时产生磁场。
这种电场和磁场作用到其周围邻近的电路或元件时就将产生感应电流和电压, 这些感应电流和电压又反过来影响原来电路或元件中的电流或电压。
在用电设备中通过电场和磁场产生的寄生感应干扰, 统称为静电干扰。
静电干扰可通过静电屏蔽来抑制。
设导体A带有正电荷, 则其邻近导体B将由于静电感应而带负电荷, 如图1(a)。
如图1(b), 如果将导体A屏蔽, 屏蔽体外侧将感应出与A等量的正电荷, 导体A不直接影响导体B, 但导体B同样因屏蔽体的电场感应而带负电,导体B如何才能避免导体A的静电干扰呢?如图(C), 将屏蔽体接地, 消除屏蔽体的外电场,导体B才能免受导体A的静电干扰。
可见, 将屏蔽体良好接地是防止静电干扰的关键, 接地电阻愈低愈好。
2.2 近场电屏蔽近场电屏蔽的一种方法就是在感应源与受感器之间加一接地良好的金属板, 把感应源的寄生电容短接到地, 通过抑制寄生电容祸合, 达到电场屏蔽的目的。
电磁屏蔽技术电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另外一个区域感应和辐射传播的方法。
屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响;另一类是电磁屏蔽,主要用于防治交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。
静电屏蔽应具有两个基本点,即完善的屏蔽体和良好的接地。
电磁屏蔽不但要求有良好的接地,还要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽提的导电性要求摇臂静电屏蔽高得多。
因而为了满足电磁兼容性要求,常常用高导电性的材料作为屏蔽材料,如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。
在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能变大程度上依赖于机箱的结构,即导电的连续性。
机箱上的接缝、开口等都是电磁波的泄漏源。
穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。
解决机箱缝隙电磁泄漏的方式是在缝隙处用电磁密封衬垫。
电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料,它能够保持缝隙处的导电连续性。
常见的电磁密封衬垫有导电橡胶、双重导电橡胶、金属编织网套、螺旋衬垫、定向金属导电橡胶等。
机箱上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性和辐射源到开口处的距离有关。
通过适当的设计开口尺寸和辐射源到开口的距离能够改善屏蔽效能的要求。
通风口可使用穿孔金属板,只要孔的直径足够小,就能够达到所要求的屏蔽效能。
党对通风量的要求告示,必须使用截止波导通风板(蜂窝板),否则不能兼顾屏蔽和通风量的要求。
如果对屏蔽要求不高,并且环境条件较好,可以一用铝箔支撑的蜂窝板。
这种产品价格低,但强度差,容易损坏。
如果对屏蔽的要求高,或环境恶劣(如军用环境),则要求使用通知或钢制蜂窝板,这种产品各方面性能优越,但价格昂贵。
诸如计算机显示屏蔽等,纪要满足视觉要求,又要满足放电磁泄漏要求。
通常在显示屏前假装高性能屏蔽视窗。
屏蔽机箱上决不允许有导线直接穿过。
当导线必须穿过机箱时,一定要使用适当的滤波器,或对到先进性适当的屏蔽。
干扰抑制滤波技术滤波技术的基本用途是选择信号和抑制干扰,为实现这两大功能而设计的网络称为滤波器。
电磁屏蔽方案引言随着科技的快速发展和智能设备的广泛应用,电磁波也越来越成为人们关注的一个问题。
电磁波的长期暴露可能对人体健康产生潜在的危害,同时,电磁波的干扰也可能对电子设备的正常运行造成干扰。
因此,电磁屏蔽方案成为了重要的研究领域之一。
在本文中,将介绍一些常用的电磁屏蔽方案及其原理。
一、金属屏蔽金属屏蔽是目前应用最广泛的一种电磁屏蔽方案。
金属屏蔽的原理是利用金属材料对电磁波进行反射和吸收,从而减少电磁波的干扰。
常见的金属屏蔽材料有铝、铜和钢等。
金属屏蔽的效果取决于材料的种类和厚度,常用的厚度为0.2毫米至1毫米。
金属屏蔽可以通过包围电磁波源或被电磁波源包围的方式进行。
对于电子设备,通常会在外壳中加入金属屏蔽层,以避免电磁波的干扰。
金属屏蔽的缺点是增加了设备的重量和体积,并且在通信设备中可能会对无线信号产生影响。
二、电磁屏蔽涂层电磁屏蔽涂层是一种将金属屏蔽材料应用于表面的涂层。
这种涂层可以提供与金属屏蔽相似的效果,同时还具有更好的耐腐蚀性能和更轻的重量。
电磁屏蔽涂层可以应用于各种材料表面,如塑料、玻璃和陶瓷等。
电磁屏蔽涂层的制备通常包括两个步骤:基层涂覆和金属层涂覆。
基层涂覆是为了提高涂层的附着力和平滑性,常用的基层材料有聚酰亚胺和环氧树脂等。
金属层涂覆可以使用各种金属材料,如铜、银和镍等。
电磁屏蔽涂层的优点是可以在不改变原材料性能的情况下实现电磁屏蔽效果,同时避免了金属屏蔽的重量和体积问题。
三、电磁屏蔽装置除了金属屏蔽和电磁屏蔽涂层外,还有一些其他的电磁屏蔽装置可供选择。
这些装置通常是针对特定的电磁波频率进行设计的。
常见的电磁屏蔽装置包括电磁屏蔽罩、电磁隔膜和电磁屏蔽窗等。
这些装置的原理是通过特殊材料或结构来阻挡电磁波的传播或反射电磁波。
例如,电磁屏蔽罩是一种类似于笼子的结构,由金属材料构成,可以将电子设备完全封闭在内部,从而有效地阻隔外界的电磁波干扰。
四、地线屏蔽地线屏蔽是一种简单而实用的电磁屏蔽方案。
无线网络的电磁干扰屏蔽技术无线网络的电磁干扰屏蔽技术TIPTOP无线网络阻断系统主要包括三个部分,分别为检测部分、干扰部分和控制部分。
下面是店铺分享的无线网络的电磁干扰屏蔽技术,欢迎大家参考!1.入侵检测系统(IDS)目前,无线网络(或称无线局域网,即WLAN)统一执行IEEE802.11b标准,在物理层,IEEE802.11b采用2.45GHz的无线频率,最大的位速率达l1Mbps,使用直接序列扩频(DSSS)传输技术。
在数据链路层的MAC子层,802.11b使用“载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)”媒体访问控制(MAC)协议。
由于WLAN采用公共的电磁波作为载体,任何人都有条件听或干扰信息,因此对越权存取和听的行为也更不容易防备。
入侵检测系统(IDS)通过在网络中设定监测代理来监听无线数据包,并利用检测引擎检测非授权AP和伪装MAC地址进行监测、记录和报告警告信息。
目前最常用的IDS检测方法是特征匹配,即把网络包数据与预先写在规则中的“攻击内容”或特征进行对比,从而判断数据包是否具有攻击性。
多数IDS的匹配算法都与开源入侵检测系统Snort的多模检测算法类似,异常检测方法是另一种IDS检测方法,通常作为特征匹配的补充方式。
面对多样化的网络攻击和入侵,这种技术需要不断完善。
目前的无线网络安全产品是基于入侵检测而开发的,事实上,这类安全产品并不能从源头上杜绝外部攻击,尤其在发生具有针对性和专业性的攻击时,不能保证涉密信息的安全。
对于普通的无线网络用户来说,无线网络的使用需要同时兼顾便携、高速、安全的特性,因此IDS是一个重要的发展方向,但对于类似军队中的保密要求更高的应用来说,则需采用更加稳妥的解决方案。
2.电磁干扰和电磁屏蔽技术电磁干扰(EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。
电磁干扰EMI(ElectromagneticInterference),有传导干扰和辐射干扰两种。
无线电通信设备的电磁屏蔽技术分析
无线电通信设备的电磁屏蔽技术是为了防止设备将自身的电磁辐射影响到周围的电子设备或者被周围环境中的电磁辐射影响而采取的技术措施。
这种技术是通过在设备内部或者外部添加各种屏蔽材料或者电磁屏蔽结构来实现的。
电磁屏蔽技术主要包括以下几种:
1. 金属屏蔽:利用金属材料的导电性和反射性能,将设备内部的电磁辐射阻挡在金属屏蔽的外部,从而防止其对周围环境产生干扰。
金属屏蔽材料通常是铁、铝、铜等,可以用于制作外壳、盖板等。
2. 电磁波吸收材料:通过将电磁波吸收材料覆盖在设备的内部或外部表面,来吸收设备辐射出来的电磁波,并将其转化为热能或者其他形式,从而起到屏蔽的效果。
电磁波吸收材料通常是由有机高分子材料或者陶瓷等制成。
3. 电磁屏蔽结构设计:通过合理的结构设计来增加设备对电磁辐射的屏蔽效果。
在设备的内部设置分隔墙来隔离不同模块之间的电磁辐射互相干扰,或者采用多层结构来增加电磁辐射的屏蔽效果。
4. 瞭望窗设计:在设备的外壳上设置瞭望窗,通过特殊的材料和结构设计来平衡设备内、外部的电磁环境,从而减少电磁辐射对外界环境的影响。
无线电通信设备的电磁屏蔽技术涉及到材料选择、结构设计以及电磁波吸收等多个方面。
随着科技的不断发展和创新,电磁屏蔽技术也在不断进步和提高,以更好地满足人们对于无线电通信设备抗干扰能力的需求。
电磁屏蔽涂层技术的电子设备防护电磁屏蔽涂层技术作为现代电子设备防护的重要手段,其在保障电子设备稳定运行、防止信息泄露及提高设备可靠性方面发挥着不可替代的作用。
随着信息技术的飞速发展和电子设备的广泛普及,电磁兼容性和信息安全问题日益凸显,电磁屏蔽涂层技术的研究与应用也因此显得尤为重要。
本文将从六个方面深入探讨电磁屏蔽涂层技术在电子设备防护中的应用。
一、电磁屏蔽涂层的基本原理电磁屏蔽涂层技术基于法拉第笼原理,通过在电子设备外壳或内部关键部件表面涂覆一层导电材料,形成连续的导电层,从而构建起一个屏蔽层。
当外部电磁波遇到这个屏蔽层时,会因为导电材料的反射、吸收和多次反射而大大减弱,有效阻止电磁波穿透,保护内部电路不受干扰。
同时,屏蔽层还能防止设备内部产生的电磁辐射外泄,维护周边环境的电磁兼容性。
二、材料选择与性能要求电磁屏蔽涂层的材料选择是决定其性能优劣的关键因素。
常见的材料包括金属粉末(如银、铜、镍)填充的环氧树脂、导电聚合物、碳纳米管等。
理想的电磁屏蔽涂层材料应具备高导电性、良好的附着力、耐腐蚀性、环境适应性和加工便利性。
此外,轻量化、薄型化也是现代电子设备对屏蔽涂层材料的迫切需求,以满足设备小型化的发展趋势。
三、涂层工艺与技术电磁屏蔽涂层的工艺技术直接影响涂层的均匀度、致密度和屏蔽效能。
目前,常用的工艺有喷涂、浸涂、刷涂、电镀、化学镀以及气相沉积等。
每种工艺都有其适用场景和优缺点,如喷涂工艺适用于复杂形状物体,但易造成厚度不均;电镀工艺可获得高质量涂层,但成本较高。
随着技术进步,新兴的纳米技术、等离子体技术也在涂层制备中展现出巨大潜力,可实现更精细的结构控制和更高效的电磁波吸收。
四、测试与评估方法为了确保电磁屏蔽涂层达到预期的防护效果,必须有一套严格的测试与评估体系。
常见的测试项目包括屏蔽效能(SE)、表面电阻率、附着力测试等。
屏蔽效能通常用分贝(dB)表示,反映了涂层对电磁波的衰减能力。
通过网络分析仪、屏蔽室等专业设备,可以在特定频率范围内测量屏蔽效能。
无线电通信设备的电磁屏蔽技术分析
电磁屏蔽技术是指在无线电通信设备中运用特定的材料和结构,通过阻断或减弱电磁波的传播,来抑制电磁干扰和电磁泄露的技术。
对于无线电通信设备来说,电磁屏蔽技术是非常重要的,可以有效地保障通信质量和安全性。
无线电通信设备一般包括发射部分和接收部分。
在发射部分,通过一些技术手段来减少发射功率泄漏到设备外部。
常见的电磁屏蔽技术包括:
1. 金属屏蔽:使用导电的金属材料包围发射部分,形成一个金属屏蔽层。
这种金属屏蔽层能够有效地反射和吸收电磁波,防止电磁波泄漏。
常用的金属材料有铝、铜、钢等。
2. 电磁波吸收材料:在发射部分的金属屏蔽层内部,进一步使用电磁波吸收材料来吸收和转化电磁波的能量。
这些电磁波吸收材料通常是由一些特殊的复合材料构成,能够将电磁波的能量转化为热能,从而起到屏蔽的作用。
在接收部分也需要采取一些技术手段来阻止外部电磁场对设备的干扰。
常见的电磁屏蔽技术包括:
1. 电磁隔离:通过电磁隔离技术,将接收部分与外部电磁场隔离开来,减少干扰。
这可以通过使用金属屏蔽层和电磁波吸收材料来实现。
也可以通过改变设备的物理结构来达到电磁隔离的效果。
2. 滤波器:在接收部分添加滤波器,能够将外部电磁干扰频率的信号滤掉,只保留需要接收的信号。
滤波器通常由电容、电感等元器件组成,能够选择性地通过特定的频率范围。
电磁波屏蔽技术1.关于电磁波屏蔽效果电磁波屏蔽效果用电磁波的吸收损耗与反射损耗之和来表示,如下所示。
例如,如果某种屏蔽材料使透射波强度减少到入射波强度的 1%,则该屏蔽材料的屏蔽效果为 40dB (分贝)。
与屏蔽效果相对应的品质如下:屏蔽效果品质用途0~10dB以下非电磁波屏蔽10~30dB 最低限度的屏蔽效果30~60dB 平均水平的良好屏蔽效果普通电子设备60~90dB 平均水平以上的优秀屏蔽效果高级电子设备90~120dB 基于顶级技术的屏蔽效果屏蔽室2.由化学镀产生的电磁波屏蔽在塑料部件(除导电性塑料外)的电磁波屏蔽对策中,迄今主要使用喷锌、蒸铝、导电涂料、化学镀等方法。
其中,与导电涂料和导电塑料之类的方法(其特点是将金属粒子、金属纤维等分散到聚合物中以形成连续的金属单体薄膜)不同,电镀方法的优点是不会因绝缘体的存在而产生接触电阻,用薄膜也可获得极好的电磁波屏蔽效果。
这一方法最近被广泛用作手机和手提电脑的壳体屏蔽方法。
3.由化学镀产生的电磁波屏蔽的性能下面以本公司的实验结果为例来加以介绍。
这些结果表明,即使在严酷的环境变化中也可用化学镀方法来获得稳定的电磁波屏蔽效果。
3-1 电镀粘合性3-2 电磁波屏蔽效果[ 测量方法 ] 根据 ADVANTES 公司“R2547 屏蔽材料评价系统”来测量近场屏蔽效果(屏蔽箱法)[ 镀膜厚度 ] 化学镀铜 1.0、2.0μm3-3 电磁波屏蔽效果的耐久性在使用环境比较恶劣的汽车等用途中,随着温度的剧烈变化,由于树脂与电镀皮膜在线膨胀系数上的差异,电镀皮膜会反复承受张力,从而使屏蔽效果因裂缝等因素而降低。
于是,对“Duranex R”PBT 树脂和“Fortron R”PPS 树脂进行化学镀处理和耐热冲击性试验以测量电镀皮膜表面电阻率的变化。
热冲击条件:(-40℃× 30分钟~120℃× 30分钟)/循环。
半导体封装电磁屏蔽新技术半导体封装电磁屏蔽新技术随着电子设备向小型化、高性能化发展,半导体封装技术也在不断进步。
电磁屏蔽作为保护电子设备免受电磁干扰(EMI)的重要技术,对于半导体封装尤为重要。
本文将探讨半导体封装电磁屏蔽的新技术,分析其重要性、挑战以及实现途径。
一、半导体封装电磁屏蔽技术概述半导体封装是将集成电路芯片与外部电路连接,并提供物理保护的封装过程。
电磁屏蔽技术在半导体封装中扮演着至关重要的角色,它能够有效减少电磁干扰,提高设备的可靠性和性能。
随着技术的发展,半导体封装电磁屏蔽技术也在不断地更新换代。
1.1 半导体封装电磁屏蔽技术的核心特性半导体封装电磁屏蔽技术的核心特性主要体现在以下几个方面:高效性、轻薄性、环保性。
高效性指的是屏蔽技术能够有效阻挡外部电磁干扰,保护内部电路不受损害;轻薄性是指随着电子设备向小型化发展,屏蔽技术也需要更加轻薄,以适应封装空间的限制;环保性则是指屏蔽材料需要满足环保要求,减少对环境的影响。
1.2 半导体封装电磁屏蔽技术的应用场景半导体封装电磁屏蔽技术的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 移动通信设备:如智能手机、平板电脑等,这些设备需要在复杂的电磁环境中保持稳定运行。
- 汽车电子:随着智能汽车的发展,汽车电子系统中的电磁屏蔽技术尤为重要。
- 医疗电子设备:如心电图机、超声波设备等,这些设备需要在医院复杂的电磁环境中保持精确度。
- 工业控制系统:在工业自动化和智能制造中,电磁屏蔽技术保护控制系统免受干扰。
二、半导体封装电磁屏蔽技术的创新与发展半导体封装电磁屏蔽技术的创新与发展是半导体行业的重要课题。
随着电子设备性能的不断提升,对电磁屏蔽技术的要求也越来越高。
2.1 国际半导体封装电磁屏蔽技术的发展国际上,许多国家和地区都在积极推动半导体封装电磁屏蔽技术的发展。
例如,欧洲、和等地区在电磁屏蔽材料、设计和制造工艺方面都有显著的研究和应用成果。
2.2 半导体封装电磁屏蔽技术的关键技术半导体封装电磁屏蔽技术的关键技术包括以下几个方面:- 高性能屏蔽材料:如导电聚合物、纳米复合材料等,这些材料具有优异的电磁屏蔽性能。
国外电磁屏蔽技术国外电磁屏蔽技术是一种用于阻隔电磁辐射的技术,它在国际上已经得到广泛应用。
电磁辐射是指由电磁场引起的能量传播,它可以是无线电波、微波、电磁脉冲等。
这些辐射对人体健康和电子设备的正常工作都会产生不利影响,因此研发电磁屏蔽技术变得尤为重要。
国外的电磁屏蔽技术相对较为先进,其核心原理是通过使用特殊材料来吸收或反射电磁辐射。
这些材料通常具有良好的导电性能和高度的导电屏蔽效果。
在设计中,人们会根据需要选择合适的材料,并将其应用于电子设备、建筑结构或人体防护等领域。
电磁屏蔽技术在电子设备中得到了广泛应用。
如今,我们的生活离不开各种电子设备,例如手机、电脑等。
然而,这些设备产生的电磁辐射可能会对我们的身体健康造成潜在威胁。
因此,为了保护用户的健康,国外的电子设备制造商已经开始采用电磁屏蔽技术。
通过使用电磁屏蔽材料,可以有效地减少设备辐射对人体的影响。
国外的建筑行业也广泛应用了电磁屏蔽技术。
随着科技的不断发展,建筑物内部的电子设备也越来越多。
然而,这些设备的电磁辐射可能会相互干扰,从而影响设备的正常工作。
为了解决这个问题,建筑师们开始使用电磁屏蔽技术来阻隔不同设备之间的电磁干扰。
通过在建筑结构中添加电磁屏蔽材料,可以有效地隔离电磁辐射,保证设备的正常运行。
电磁屏蔽技术还被应用于人体防护领域。
例如,医院中的核磁共振设备会产生强烈的磁场,这对医生和患者来说可能是一个潜在的危险。
为了保护人员免受磁场的影响,医院会使用电磁屏蔽技术。
通过在医院的特定区域内使用电磁屏蔽材料,可以有效地减少磁场对人员的危害。
国外的电磁屏蔽技术在各个领域得到了广泛应用,为我们的生活和工作提供了便利和安全保障。
这些技术的发展不仅提高了电子设备的性能,还保护了人们的健康。
值得期待的是,随着科技的不断进步,国内的电磁屏蔽技术也将逐渐成熟,并走向世界舞台。
电磁屏蔽的几大技术解析电磁屏蔽的几大技术解析1.电磁屏蔽的目的电磁波是电磁能量传播的主要方式,高频电路工作时,会向外辐射电磁波,对邻近的其它设备产生干扰。
另一方面,空间的各种电磁波也会感应到电路中,对电路造成干扰。
电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径,从而消除干扰。
在解决电磁干扰问题的诸多手段中,电磁屏蔽是最基本和有效的。
用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作,因此不需要对电路做任何修改。
2.区分不同的电磁波同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波,其屏蔽性能不同。
因此,在考虑电磁屏蔽性能时,要对电磁波的种类有基本认识。
电磁波有很多分类的方法,但是在设计屏蔽时,将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波、和平面波。
电磁波的波阻抗ZW定义为:电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值:ZW=E/H电磁波的波阻抗电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关。
距离辐射源较近时,波阻抗取决于辐射源特性。
若辐射源为大电流、低电压(辐射源的阻抗较低),则产生的电磁波的波阻抗小于377,称为磁场波。
若辐射源为高电压、小电流(辐射源的阻抗较高),则产生的电磁波的波阻抗大于377,称为电场波。
距离辐射源较远时,波阻抗仅与电场波传播介质有关,其数值等于介质的特性阻抗,空气为377Ω。
电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低,磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高。
注意:近场区和远场区的分界面随频率不同而不同,不是一个定数,这在分析问题时要注意。
例如,在考虑机箱屏蔽时,机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言,可能处于远场区,而对于开关电源较低的工作频率而言,可能处于近场区。
在近场区设计屏蔽时,要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。
3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能屏蔽体的有效性用屏蔽效能(SE)来度量。
屏蔽效能的定义如下:SE=20lg(E1/E2)(dB)式中:E1=没有屏蔽时的场强E2=有屏蔽时的场强如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度,则称为磁场屏蔽效能,如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度,则称为电场屏蔽效能。
电磁屏蔽技术————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电磁干扰及其屏蔽1、屏蔽的基本概念屏蔽就是用导电或导磁材料制成的盒、壳、板、栅等结构形式, 将电磁千扰场限制在一定的空间范围内, 使干扰场经过屏蔽体时受到很大衰减,从而抑制电磁干扰源对相关设备或空间的干扰。
屏蔽是抑制电磁干扰源的有力措施之一。
从屏蔽的侧重范围可大体分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁场屏蔽三种:(1)电屏蔽, 即对静电或电场的屏蔽, 防止或抑制寄生电容祸合, 隔离静电或电场干扰。
(2)磁屏蔽, 即磁场屏蔽。
用于防止磁感应,抑制寄生电感藕合, 隔离磁场干扰。
(3)电磁场屏蔽, 用于防止和抑制高频电磁场电磁波的屏蔽。
(4)屏蔽效能, 即屏蔽前后空间某点的电磁场强度之比, 常用分贝数表示。
2、电场屏蔽2.1静电屏蔽静电干扰分为静电场感应作用和静磁场藕合作用。
当某电子元器件或电路上具有电荷时, 在其空间就会产生电场当这些电荷流动时, 在其周围空间还同时产生磁场。
这种电场和磁场作用到其周围邻近的电路或元件时就将产生感应电流和电压, 这些感应电流和电压又反过来影响原来电路或元件中的电流或电压。
在用电设备中通过电场和磁场产生的寄生感应干扰, 统称为静电干扰。
静电干扰可通过静电屏蔽来抑制。
设导体A带有正电荷, 则其邻近导体B将由于静电感应而带负电荷, 如图1(a)。
如图1(b), 如果将导体A屏蔽, 屏蔽体外侧将感应出与A等量的正电荷, 导体A不直接影响导体B, 但导体B同样因屏蔽体的电场感应而带负电,导体B如何才能避免导体A的静电干扰呢?如图(C), 将屏蔽体接地, 消除屏蔽体的外电场,导体B才能免受导体A的静电干扰。
可见, 将屏蔽体良好接地是防止静电干扰的关键, 接地电阻愈低愈好。
2.2 近场电屏蔽近场电屏蔽的一种方法就是在感应源与受感器之间加一接地良好的金属板, 把感应源的寄生电容短接到地, 通过抑制寄生电容祸合, 达到电场屏蔽的目的。
3、磁场屏蔽磁场屏蔽可分低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽两类。
任何载流导体或线圈周围都会产生磁场, 磁场随导体电流的变化而变化, 这种变化的磁场常对周围的电子线路或敏感器件造成干扰。
电子线路中常存在有环形布线(如线圈、信号环路等), 强信号环路易形成磁场发射, 弱信号环路则更易受周围交变磁场的干扰。
3.1低频磁场的屏蔽原理对于低频磁场(含恒定磁场), 其屏蔽体的屏蔽效能远不如电屏蔽和电磁屏蔽。
当磁场频率低于时, 屏蔽措施主要有赖于高磁导率材料所起到的磁分路作用, 利用铁氧体材料如铁、硅钢片、坡莫合金等的高磁导率特性对千扰磁场进行磁场分路, 涡流在其中所起到的屏蔽作用很小。
电场有电力线, 磁场有磁力线, 磁力线通过的路径称为磁路。
磁路与电路有类似的特征。
磁路具有磁阻, 磁阻与磁路的长短、磁路的截面积及相对磁导系数(相对磁导率金属的磁导率与空气的磁导率之比)有关。
磁导率越大, 磁阻就越小, 磁通主要选择通过高磁导率材料。
如果磁场中存在高磁导率的磁场通路, 则磁通相对通过周围空气的部分就大为减小, 使得周围空间的磁场干扰也同时大为减少, 客观上起到了磁场屏蔽作用。
如图5所示,屏蔽体c由高磁导材料构成, 屏蔽了A的磁场对B的干扰。
3.2高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽原理是屏蔽体利用电磁感应现象所产生的涡流反磁场对原干扰磁场的排斥作用来达到屏蔽目的的。
屏蔽体材料采用的是低电阻率的良好导体, 如铜、铜镀银等。
由法拉第电磁感应定律, 闭合回路产生的感应电动势等于穿过该回路的磁通量的变化率。
感应电势伴生感应电流, 感应电流产生的磁通要阻碍原来磁通的变化, 与原来的磁通方向相反, 即反磁场。
如图, 如果选择产生感生电势的载体为良导体的金属板, 则感应电流阻抗近乎于短路而产生涡流, 此涡流产生的反磁场将抵消穿过此金属板的原磁场。
反磁场的作用增强了金属板四周的磁场, 看起来就像原磁场从金属板四周绕行而过。
如图, 使金属板右侧的空间得到屏蔽。
高频磁场的屏蔽材料需要用良导体, 以减小涡流阻抗, 减小发热和损耗。
同时, 要尽量避免在垂直于涡流的方向上有缝隙, 以免阻碍涡流电流的流动, 影响屏蔽效能。
由于高频电流的集肤效应, 高频屏蔽盒无需太厚。
此外, 屏蔽体是否接地不影响屏蔽效果, 但由于电场屏蔽必须接地, 故若将屏蔽体接地, 就同时具有了电场屏蔽和高频磁场屏蔽的双重作用。
4、电磁干扰的种类电磁干扰,有传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。
在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
5、电磁干扰的产生各种无线电通信、广播、电视节目的传送等,都是利用电磁波的传播而工作的。
有时收音机中收到的电台附近有频率相近的干扰信号,则收到的广播中将同时伴有讨厌的干扰声;电视信号如果收到频率相近的电磁波干扰或汽车打火、电吹风启动等都将会使图像跳动,画面出现干扰条纹或斑点、声音失真等,这就是由电磁波辐射照成的一种噪声干扰现象。
由于产生电磁波的电流频率较高,因而由此产生的电磁场除了具有一般电场和磁场的特性外,还具有高频电磁场的特殊特性。
6、电磁场的屏蔽原理设有一块厚度为t的无限大金属板,将空间分为两部分,诺设定入射场在左部,发出电磁波自左向右传播至板的右表面,由于空气与金属是两种不同的介质,再板的表面产生反射,使一部分电磁波反射会左边,即反射波。
另一部分电磁波射入金属内部,向右继续传播,经过金属板t后,由于金属对电磁波的吸收,磁场强度被消弱。
到达金属板右边界面的电磁波,又有一部分反射会金属向左传播;另一部分穿过右界面向右继续传播。
电磁波在金属内的损耗表现为涡流损耗。
涡流的密度随着进入金属内部深度的增加而按指数规律减小,且随电磁波的频率不同而变,频率越高,涡流再表面的损耗就越大。
实际上,板厚t并不需要很厚,经计算:当f>1MHz时,用0.5mm厚的任何一种金属板做屏蔽物,就可以使场强减弱到1/100;当f>10MHz是,用0.1mm的铜箔制成的屏蔽物,可以使场强减弱到1/100;当f>100MHz时,可以在绝缘材料上镀铜或银,即可达到要求.4、屏蔽导线端头的加工屏蔽导线是一只公在绝缘导线外面套上一层铜编织套的特殊导线。
其加工过程分为下面几个步骤。
4.1 导线的剪裁和外绝缘层的剥离用尺和剪刀(或斜口钳)剪下规定尺寸的屏蔽线。
导线长度只允许5%~10%的正误差,不允许有负误差。
4.2 剥去端部外绝缘护套(1)热剥法在需要剥去外护套的地方,用热剥皮器烫一圈,深度直达铜编织层,再顺着断裂圈到端口烫一条槽,深度也要达到铜编织层。
再用尖嘴钳或医用镊子夹持外护套,撕下外绝缘层,如下图:(2)刀截法基本方法同热剥法,但需要用刀刃代替温控剥皮器。
具体做法是;从端头开始用刀刃划开外绝缘层,再从根部划一圈后用收或镊子钳住,即可剥离绝缘层。
注意,刀刃要斜切,划切时,不要伤到屏蔽层。
4.3铜编织套的加工(1)较细、较软屏蔽线铜编织套的加工○1左手拿住屏蔽线的外绝缘层,用右手指向左推编织线,使之成为图4-13a 所示的形状。
○2用针或镊子夹在铜编织套上拨开一个孔,弯曲屏蔽层,从孔中取出线芯,如图4-13b所示,用手指捏住已抽出的线芯的铜屏蔽编织套向端部捋一下,根据要求剪取适当的长度,端部拧紧。
(2)较粗,较硬的屏蔽线编织套的加工先剪去适当长度的屏蔽层,在屏蔽层下面缠黄蜡绸布2~3层(或用适当直径的玻璃纤维),再用直径0.5~0.8mm的镀银铜线密绕在屏蔽层的端头,宽度为2~6mm,然后用电烙铁将绕好的铜线焊在一起后,空绕一圈并留出一定的长度,最后套上热缩套管。
(3)屏蔽层不接地时的端头加工将编制套推成球状后用剪刀剪去,仔细修剪干净即可。
如图4-14a所示,若要求较高的场合,则在编制套剪去后,将剩下的编织线翻过来,如图4-14b所示,再套上热缩套管如图4-14c。
电子设备的减震与缓冲1、振动的危害1.1、元器件或材料机械破坏:疲劳损坏、强度破坏;1.2、结构变形或松动;1.3、电气参数变化;1.4、接触不良等。
具体表现在:1).接插装置会从插座中跳出来,并碰撞其他元器件而造成破坏。
2).电真空器件的电极变形、短路、折断;或者由于各电极作过多的相对运动而产生噪声,不能正常工作。
3).振动引起弹性元件产生变形,使具有触点的元件(电位器、波段开关、插头座等)产生接触不良或开路。
4).指示灯忽亮忽暗,仪表指针不断抖动(或指针脱落),使观察人员读数不准,视觉疲劳。
5).当零部件的固有频率和激振频率相同时,会产生共振现象。
6).安装导线变形及位移,使其相对位置改变,引起电感量和分布电容发生变化,从而使电感电容的耦合发生变化。
7).机壳和基础变形,脆性材料(如玻璃、陶瓷、胶木、聚苯乙烯)断裂。
8).防潮和密封措施受到破坏。
9).锡焊和熔焊处断开,焊锡屑掉落在电路中间而造成短路故障。
10).螺钉、螺母松开甚至脱落,并撞击其它零部件,造成短路和破坏。
有些用来调整电气特性的螺丝受振后会产生偏移。
2、减振原理隔振就是通过在设备或器件上安装减振装置,隔离或减少它们与外界间的机械振动传递⑴主动隔振隔振对象是振源,在振动物体与安装基础之间安装隔振器,减少机器振动力向基础的传递量。
(2)被动隔振隔振对象是设备,在仪器设备与基础之间安装隔振器,以减少基础的振动对仪器设备的影响3、缓冲隔冲的基本原理:在支撑基座与电子设备之间装一减振器进行冲击隔离,当外界冲击力作用在支撑基座上时,由于减振器中的弹性元件和阻尼元件产生变形,吸收能量并延长冲击力作用的接触时间,使传递给设备的冲击力减小了很多,达到缓冲的目的。
冲击减振器实际上是一个储能装置。
减振器的刚度越小,阻尼越大,则冲击力的作用接触时间愈长,减振器的变形愈大,设备受到的冲击力也就愈小,缓冲的效果愈好。
什么是阻尼?阻尼:阻尼是指阻碍物体的相对运动、并把运动能量转化为热能或其他可以耗散能量的一种作用。
4、减振器的类型4.1.橡胶-金属减振器优点:阻尼比ξ较高(0.02~0.13),不能长时间承受较大的变形,能承受冲击作用,隔冲性能好;缺点:怕高温、油污、酸、光照等4.2.金属弹簧减振器金属弹簧减振器用弹簧钢板或钢丝绕制而成。
优点:对环境条件反应不敏感,耐高温、高寒、油污等;工作性能稳定,不易老化;刚度变化范围宽,可以制作很软,也可很硬缺点:阻尼比很小(ξ≤0.005),共振时很危险。
因此必要时还应另加阻尼器。