方舱控制室内做屏蔽
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电子设备方舱电磁屏蔽技术的研究作者:温浩,高治国,王小东来源:《专用汽车》 2011年第7期温浩1 高治国2 王小东1WEN Hao et al1.国营东华机械厂山西大同 0370362.总装北京军代局驻张家口地区军代室山西大同 037036摘要:简要地介绍了电子设备方舱的电磁屏蔽原理,从实践和应用角度分析讨论了方舱的电磁屏蔽技术,同时提出了方舱电磁屏蔽结构设计的要点和方法,指出了屏蔽方舱在加工制造中的保证措施,为方舱的电磁屏蔽设计提供了参考。
关键词:方舱电磁屏蔽电磁泄露屏蔽结构导电衬垫屏蔽效能中图分类号:U469.2 文献标识码:A 文章编号:1004-0226(2011)07-0078-03第一作者:温浩,男,1968年生,工程师,从事军用厢式车及军用方舱的研发设计工作。
1 前言随着电子技术的迅速发展,更多新型的电子设备得以广泛应用,提高了电子设备方舱(以下简称方舱)的生存力和战斗力,同时也使电磁环境日益复杂。
GJB 6109-2007《军用方舱通用规范》对方舱的电磁屏蔽效能提出了更高的要求,见表1。
如果不重视、不解决方舱的电磁屏蔽问题,将会造成舱内电子设备性能下降,甚至不能工作,直接影响方舱的质量和可靠性,因此,加强方舱的电磁屏蔽设计就成为方舱设计、研制中的突出问题。
本文将从工程实践应用角度分析讨论方舱的电磁屏蔽技术。
2 方舱的电磁屏蔽技术电磁屏蔽是抑制电磁干扰的一项重要技术。
方舱的电磁屏蔽原理是根据法拉第电磁屏蔽理论,利用导电或导磁材料制造成方舱,通过对电磁波的吸收、反射,将电磁能量限制在一定空间内,从而达到抑制辐射干扰的目的。
方舱的电磁屏蔽包含两方面,既能抑制舱外电磁波对舱内电子设备的干扰,又能防止舱内电子设备信号泄漏到舱外。
方舱的电磁屏蔽设计是依据电磁屏蔽原理选择方舱舱体的屏蔽结构方式,选择合适的大板蒙皮材料,处理好屏蔽材料之间缝隙的电连续以及门窗孔口与舱体之间的低电阻连接,使方舱尽可能地构成一个完整的、连续的导电体,从而满足方舱的屏蔽要求。
12Movable Power Station&\ehicle No.42019某型电站方舱的电磁屏蔽设计刘兵幕(I.兰州电源车辆研究所有限公司,兰州730050;2.th肃省内燃机电站T.程技术研究屮心.州730050)摘要:简要介绍了电站方舱电磁屏蔽设计的重要性,分析了电站方舱电磁屏蔽的机理,提出了电站方舱实现屏蔽效能所采取的措施,为电站方舱的电磁屏蔽设计提供参考.关键词:电磁屏蔽;电磁兼容;电站方舱;屏蔽设计doi:10.3969/j. issn.1003-4250.2019.04.003中图分类号:TM611.2文献标志码:A文章编号:1003-4250(2019)04-0012-03近年来,随着现代军事装备的快速发展,高强度辐射电磁场所形成的复杂电磁环境对军用电子装备系统的电磁冲击越来越强。
军用电子装备系统的集成度越来越高,涉及的频带越来越宽,系统本身的电磁兼容性问题也愈发突出。
电站方舱作为电子装备系统的供电保障,其屏蔽效能的优劣越来越受到重视,其研制的关键是掌握电站方舱电磁屏蔽的机理,合理的进行电磁屏蔽设计,提高电磁屏蔽效能。
1设计原则及要求•'GJB870-90军用电子设备方舱通用规范”要求,方舱对频率为150KHz-10GHz带宽内的电磁干扰抑制能力应不低于60«IB r o要求某型电站方舱在系统复杂电磁环境下与系统各电子设备间互不干扰和破坏,能够正常连续运行并为系统提供可靠供电保障。
2电站方舱电磁屏蔽机理电磁屏蔽是利用金属屏蔽体来控制电磁干扰由方舱外部向方舱内部或由方舱内部向方舱外部的传导和辐射才。
电磁屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防止静电场和恒定磁场的影响;另一类是非静电屏蔽,主要是用于防止交变电场、交变磁场及交变电磁场的影响⑷。
电站方舱的电磁屏蔽属于非静电屏蔽匚电站方舱电磁屏蔽技术实质上是研究电站方舱正常工作状态下内部各电子设备间的相互兼容问题,电站方舱在正常运行过程中产生并向外发射的电磁波信号对所在系统环境中的其它电子设备的干扰不能超过一定的限值,以及电站方舱对所在系统环境中存在的的电磁骚扰具有一定程度的抗干扰能力,即电磁兼容性。
军用电磁屏蔽方舱转接孔口的屏蔽设计ZHANG Qi;GAO Dinghan;WANG Huang【摘要】现代战争对装载各类高性能电子设备的方舱提出了越来越高的电磁屏蔽要求,使用高性能电磁屏蔽方舱已成为保证武器装备战斗力和生存能力的重要手段.针对某型军用屏蔽方舱转接孔口设计的情况,从方舱的电磁屏蔽原理入手,依据电磁屏蔽效能的理论计算方法,详述屏蔽方舱转接孔口的结构设计要素.最后按照国军标进行屏蔽测试验证,方舱转接孔口能够达到屏蔽指标要求,可为同类屏蔽方舱设计提供参考.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】3页(P56-58)【关键词】方舱;转接孔口;电磁屏蔽;屏蔽效能;屏蔽测试【作者】ZHANG Qi;GAO Dinghan;WANG Huang【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TH122随着战场环境的日益恶化,对作战功能设备抗各种环境的能力提出了越来越高的要求。
无疑,提高方舱对环境的防护能力是最直接、最经济、最有效的途径[1]。
目前方舱大板通常采用夹芯板结构,考虑到方舱制造工艺、环境适应性以及电磁屏蔽,一般采用“内外连续”的双层屏蔽结构,而大板的双层结构在方舱舱门、采光窗以及转接孔口处均需局部开孔断开,若无法保证形成电连续体,则会导致电磁泄漏。
因此转接孔口的屏蔽设计对于整个方舱的屏蔽实现就显得尤为重要。
1 电磁屏蔽原理电磁屏蔽一方面屏蔽外部的电磁能量对内部设备的辐射,另一方面也以相同的屏蔽量屏蔽内部设备的电磁能量向外部泄漏,方舱的电磁屏蔽主要是控制辐射能量传播[2]。
电磁屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽以及电磁场屏蔽。
1)电场屏蔽。
当干扰源以电压形式产生对外干扰时,电子设备与干扰源之间就存在容性电场耦合,采取电场屏蔽是最直接有效的抗干扰方法。
同时电场耦合干扰的严重程度与频率相关,频率升高,干扰变强。
因此,频率越高,越有屏蔽的必要性。
2)磁场屏蔽。
当干扰源是以电流形式产生对外干扰时,电流产生的磁场会通过互感耦合对附近信号产生干扰,采取磁场屏蔽是对此类干扰最直接有效的方法。
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology 基于场仿真的方舱电磁屏蔽设计王屹炜张海涛于东旭张洪伟(江苏省南京市中电莱斯信息系统有限公司江苏省南京市210007)摘要:本文从电磁屏蔽原理入手,利用HFSS软件建立了方舱转接壁盒开窗的等效仿真模型,对开窗面积及形式进行了研究,结果表明多个小面积的圆形开窗屏蔽性能优于单个大面积的矩形开窗。
基于前仿真的设计思想为方舱的设计提供了方法参考,提高了设计效率。
关键词:电磁屏蔽;HFSS;前仿真;屏蔽性能;方舱随着战场上电子对抗技术的不断发展,对作战设备的抗电磁干扰能力提出了越来越严格的要求。
提高作战设备的抗电磁干扰能力,就是最大程度上减少干扰源对敏感设备的电磁耦合,这里的干扰源包括方舱外部的电磁辐射以及方舱内部电子设备的电磁能量泄露。
抑制电磁干扰的主要方式是接地和电磁屏蔽f,]o其中电磁屏蔽的方法能够有效解决大部分的空间电磁干扰问题。
方舱以其良好的机动能力、快速的作战反应能力已经成为现代武器装备的重要组成部分。
电磁仿真分析软件可以计算屏蔽体内厂的分布和屏蔽效能,为前期屏蔽方案的制定和后期电磁屏蔽检测提供指导依据。
1211电磁屏薮原理电磁屏蔽技术就是利用金属屏蔽材料将干扰源和敏感设备之间的辐射耦合途径隔离开,当电磁场对金属屏蔽体进行透射的时候,一部分电磁波被反射回去,一部分电磁波被吸收,剩下的才透射进屏蔽体内部。
电磁波的反射,本质是媒质分界面上的平面波反射现象,反射的大小与分界面处空气的波阻有关⑶。
辐射源的特性、辐射源的波长以及辐射源与空间某点山的距离共同决定了该点的波阻大小。
如果金属屏蔽材料是理想导体,则入射的磁场将完全被抵消。
实际情况中,导体总是有电阻,部分电能被金属吸收转化成了热能,磁场因此被衰减。
良导体材料可以对高频磁场起到很好衰减作用。
电磁屏蔽技术在某雷达操控方舱结构设计中的应用随着科学技术的进步与发展,现代电子设备日趋呈现体积小、通用化的特点,由于各种集成元件的使用与外界环境的影响,电磁对电子设备的干扰越来越大,造成电子设备性能的衰退。
为了降低电磁对军事装备的影响,必须利用先进的电磁屏蔽技术保证军事行动正常的运行。
文章通过对电磁屏蔽原理的阐述,详细介绍了电磁屏蔽技术在某雷达操控方舱结构设计中具体应用,有利于日后对军事设备中电子屏蔽技术提供理论与实践经验。
关健词:电磁屏蔽;雷达操控方舱;结构设计;应用;经验1 电磁干扰的危害在高科技发展的现代军事行业中,对电子信息设备的科学技术要求越来越高。
电子设备日趋向高、精、尖发展,具有高性能的电子设备可以有助于军事环境中的侦查与反干扰,为军事提供了很大的抗干扰的能力。
但是由于军事设备的系列化与小型化的发展,大规模的集成电路与大功率元件的使用对设备产生了很大的电磁干扰,再加上外界环境产生的电磁波的影响,因此对军事效率产生了巨大的干扰。
当干扰程度超过电子设备元气件的干扰程度限度时,电子设备的性能就会急剧降低,因此就很容易被敌方发现,造成极为严重的后果。
2 电磁屏蔽的原理电磁屏蔽的原理就是利用导电或导磁材料制成的盒壳、屏板[1],将电磁能禁锢在一定的空间与范围内,使电磁场的力量通过导电或导磁等屏蔽体得到能量的减少。
对于一个屏蔽介质,屏蔽效能指的是电磁干扰源在屏蔽体放置前后的电磁场强度或功率之比。
电磁波理论指出吸收损耗、反射损耗、及屏蔽体内多次反射引起的修正项之和即为屏蔽效能。
屏蔽效能SE=201g│eYt│+201g│l/T1│+201g│-T2e2rt│式中:t-屏蔽体的厚度;r-电磁波在屏蔽体的传播常数;T1-传输系数;T2-两界面间的多次反射系数。
电磁可以通过多种方式对电子设备进行干扰,但干扰的过程必须具备三个要素:干扰源、接收电磁干扰的元件以及其传播途径,只有这三个要素同时具备电磁才能实现对设备元件的干扰,任何一个要素不具备时都会影响干扰过程。
电磁屏蔽方舱的设计崔麦苗;鲁锋涛;何天洋;秦蕾【摘要】介绍了电磁屏蔽方舱的重要性,分析了方舱电磁屏蔽的机理,指出了电磁屏蔽方舱对方舱及内部设备的要求,解读提高方舱屏蔽效能所采取的措施,为方舱的电磁屏蔽设计提供参考.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】3页(P64-66)【关键词】电磁;屏蔽;方舱;设计【作者】崔麦苗;鲁锋涛;何天洋;秦蕾【作者单位】中国航天科工集团第六研究院210所,陕西西安710065;中国航天科工集团第六研究院210所,陕西西安710065;中国航天科工集团第六研究院210所,陕西西安710065;中国航天科工集团第六研究院210所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TN03随着电子技术飞速的发展,越来越多的电子设备被广泛地应用在我军装备的各个领域,并在维护国家安全中起着越来越重要的作用,电磁干扰与反电磁干扰也成了现代战争中极其重要的对抗形式。
电磁屏蔽方舱是一种用来有效屏蔽电磁干扰和电磁脉冲的方舱,确保舱内作战功能设备不被电磁干扰和破坏,使其发挥正常的作战功能,因此,对电磁屏蔽方舱的研究就成了一个重要的专题,而研究的关键步骤就是掌握屏蔽方舱的电磁屏蔽机理,合理的进行电磁屏蔽性能设计。
方舱电磁屏蔽主要解决的问题就是门、窗、孔、口、盖、缝隙等的电气连续性。
门与门框周边间隙的调整,实际是在调整门与门框之间的导电材料对门与门框的接触程度。
缝隙处增加螺钉或铆钉的数量,缩短了缝隙的长度,防止了天线效应的产生。
其它窗、孔、口、盖电磁屏蔽效能的提高,也是通过安装缝隙的办法来实现。
2.1 电磁屏蔽对方舱要求方舱由六面体组成,组装过程中形成了十二条缝隙,根据使用要求,方舱还开有门、窗、孔、口等,为了改善舱内工作环境,舱内需要加装空调设备。
门、窗、孔、口的面积虽然大,但是设计人员在解决门、窗、孔、口处电磁泄漏的办法是缝隙的处理,如方舱六块大板之间的缝隙,门与门框之间的缝隙以及波导板和采光窗的安装都属缝隙处理,电磁屏蔽方舱在生产过程中只要把所涉及到的缝隙处理好,即消除了缝隙产生的天线效应,其屏蔽效能就满足国军标GJB6109-2007的要求[1]。
方舱屏蔽门的低频磁屏蔽设计
姜静
【期刊名称】《安全与电磁兼容》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】文章介绍了方舱屏蔽门低频屏蔽设计的理论依据,分析了影响屏蔽门屏蔽效能的各个要素,并针对电磁屏蔽门的三种典型结构的屏蔽效能测试结果进行了研究,确定了低频电磁屏蔽门设计准则,可以为广大方舱设计人员设计方舱屏蔽门提供有价值的参考.
【总页数】3页(P88-90)
【作者】姜静
【作者单位】航天科工集团第二研究院二一○所
【正文语种】中文
【中图分类】TN8
【相关文献】
1.电磁屏蔽门的广义屏蔽设计模型 [J], 邱扬;焦建君;田锦;陈洪涛
2.船用电磁屏蔽门屏蔽效能设计探讨 [J], 杨景发;张志坚
3.电磁屏蔽玻璃在电磁屏蔽方舱上的应用 [J], 姜勇;王刚
4.某型方舱电站的电磁屏蔽设计与实现 [J], 范礼辉;景元辉;熊田田
5.电磁屏蔽方舱转接孔口的屏蔽设计分析 [J], 王豪鑫;申晓晓;周少帅
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方舱控制室内屏蔽处理方式:
1、在各壁板交接处即内压条上贴金属导电胶带(最好先将内压条和拉铆钉用导电密封胶密
封好,再贴金属导电胶带)。
2、在侧前门、前隔墙门增加屏蔽胶条,观察窗为屏蔽观察窗(最好是将门框、窗框先进行
阳极导电氧化,并辅助于导电铜梳,再嵌入屏蔽胶条;对于观察窗除使用双层屏蔽玻璃外,
再在两层屏蔽玻璃之间添加一层屏蔽金属网)。
3、通风门内加装波导,波导片要具有40dB的屏蔽效果。
4、控制室各门锁要贴导电胶带(门锁应采用断开式机构,内外不得导通)。
5、舱内照明走暗线,要求为屏蔽线,在舱板各出线孔内填塞导电金属丝(应采用屏蔽式航
空插座和插头)。
6、机组大线在通过中隔墙时要填塞金属丝,机组线为屏蔽线(应采用屏蔽式航空电源插座
和插头,所有进、出舱的电线应集中在电源转接屏蔽板上)。
7、空调(冷凝器)出水孔用(非)金属管,(换热管用金属管),室内与室外机走线和通风
用导电胶带缠绕在一起,过壁孔内填塞金属丝。
屏蔽柜处理方式:
1、 焊接部位先涂导电胶再喷塑(焊接时导电胶已经烧蚀);
2、 面板上有很多安装孔,安装各种操作元器件,因此此处我们计划在面板后面加挡板,挡
板与面板之间接触面加导电片,固定用螺钉固定;面板到控制屏内部的线计划在挡板上
安装穿芯电容,线通过穿芯电容进入控制屏内部(原则上应尽量减少开孔,采用一键主
控的方式,其他开关应设计在屏蔽门内;尽量采用屏蔽式航空插座和插头进行柜内外电
线的转接,咨询用户和项目组长的意见,用屏蔽触摸屏的方式,集中触摸软控制,减少
实体硬控制件;机柜其他结构的制作可参照方舱屏蔽的方法进行)。