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电磁屏障资料的选用战设想要点

  电磁屏障材料的选用和设想要点 屏障就是对两个空间区域之间进行金属的隔离, 以节制电 场、和电磁波由一个区域对另一个区域的和辐射。 具体讲,就是用屏障体将元部件、电、组合件、电缆或整 个系统的干扰源包抄起来,防止干扰电向外扩散;用屏 蔽体将领受电、设备或系统包抄起来,防止它们遭到 电的影响。由于屏障体对来自导线、电缆、元部件、电 或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着接收能 量(涡流损耗)、反射能量(电磁波正在屏障体上的界面反射) 和抵消能量(电磁正在屏障层上发生反向电,可抵消 部门干扰电磁波) 的感化, 所以屏障体具有削弱干扰的功能。 (1)当干扰电的频次较高时,操纵低电阻率的金属 材猜中发生的涡流,构成对外来电磁波的抵消感化,从而达 到屏障的结果。 (2)当干扰电磁波的频次较低时,要采用高导磁率的材 料,从而使磁力线正在屏障体内部,防止扩散到屏障的空 间去。 (3)正在某些场所下,若是要求对高频和低频电都具 有优良的屏障结果时,往往采用分歧的金属材料构成多层屏 蔽体。 很多人不领会电磁屏障的道理, 认为只需用金属做一个箱 子,然后将箱子接地,就可以或许起到电磁屏障的感化。正在这种 概念指点下成果是失败。由于,电磁屏障取屏障体接地取否 并没相关系。实正影响屏障体屏障效能的只要两个要素:一 个是整个屏障体概况必需是导电持续的,另一个是不克不及有曲 接穿透屏障体的导体。屏障体上有良多导电不持续点,最从 要的一类是屏障体分歧部门连系处构成的不导电裂缝。这些 不导电的裂缝就发生了电磁泄露,好像流体味从容器上的缝 隙上泄露一样。处理这种泄露的一个方式是正在裂缝处填充导 电弹性材料,消弭不导电点。这就像正在流体容器的裂缝处填 充橡胶的事理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬 垫。 正在很多文献中将电磁屏障体比方成液体密封容器, 似乎只 有当用导电弹性材料将裂缝密封到点水不漏的程度才可以或许 防止电磁波泄露。现实上这是不切当的。由于裂缝或孔洞是 否会泄露电磁波,取决于裂缝或孔洞相对于电磁波波长的尺 寸。当波长弘远于启齿尺寸时,并不会发生较着的泄露。因 此,当干扰的频次较高时,这时波长较短,就需要利用电磁 密封衬垫。具体说,当干扰的频次跨越 10MHz 时,就要考 虑利用电磁密封衬垫。 凡是有弹性且导电优良的材料都能够用做电磁密封衬垫。 按照这个道理制制的电磁密封衬垫有: 导电橡胶:正在硅橡胶内填充占总分量 70~ 80%比例的 金属颗粒,如银粉、铜粉、铝粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀 银玻璃球等。这种材料保留一部门硅橡胶优良弹性的特征, 同时具有较好的导电性。 金属编织网: 用铍铜丝、 蒙乃尔丝或不锈钢丝编织成管状 长条,外形很像屏障电缆的屏障层。但它的编织方式取电缆 屏障层分歧,电缆屏障层是用多根线编成的,而这种屏障衬 垫是由一根线织成的。打个抽象的比方,就像毛衣的袖子一 样。为了加强金属网的弹性,有时正在网管内插手橡胶芯。 指形簧片:铍铜制成的簧片,具有很好的弹性和导电性。 导电性和弹性。 多沉导电橡胶:由两层橡胶形成,内层是通俗硅橡胶,外 层是导电橡胶。这种材料降服了保守导电橡胶弹性差的缺 点,使橡胶的弹性得以充实表现。它的道理有些像带橡胶芯 的金属丝网条。 选择利用什么品种电磁密封衬垫时要考虑四个要素: 屏障 效能要求、有无密封要求、安拆布局要求、成本要求。 分歧衬垫材料的特点比力,如表所示。 屏障按机理可分为电场屏障、屏障和电屏障。 1 电场屏障【屏障机理】:将电场当作分布电容间 的耦合。 【设想要点】: a、 屏障板以接近受物为好,并且屏障板的接地必需良 好!!! b、屏障板的外形对屏障效能的凹凸有较着影响。全封锁的 金属盒最好,但工程中很难做到! c、屏障板的材料以良导体为好,但对厚度无要求,只需有 脚够的强度就可了。 2 屏障屏障凡是是指对曲流或低频的屏 蔽,其结果比电场屏障和电屏障要差的多。【 屏障机 理】:次要是依托高导磁材料所具有的低磁阻,对磁通起着 分的感化,使得屏障体内部的大为削弱。 【设想要点】: a、 选用高导磁材料,如坡莫合金; b、 添加屏障体的厚度;以上均是为了减小屏障体的磁阻; c、 被屏障的物体不要放置正在紧靠屏障体的上,以尽量 减小通过被屏障物体体内的磁通; d、 留意屏障体的布局设想,凡接缝、通风空等均可能添加 屏障体的磁阻,从而降低屏障结果。 e、对于强的屏障可采用双层磁屏障体的布局。对要屏 蔽外部强的,则屏障体的外层选用不易饱和的材料,如 硅钢;而内部可选用容易达到饱和的高导磁材料,如坡莫合 金等。反之,若是要屏障内部强时,则材料的陈列次序 要到过来。 正在安拆表里两层屏障体时, 要留意相互间的绝缘。 当没有接地要求时,可用绝缘材料做支持件。若需接地时, 可选用非铁磁材料(如铜、铝)做支持件。 3 电屏障电屏障是操纵屏障体电正在空 间的一种办法。 【电屏障的机理】: a、 当电磁波达到屏障体概况时,因为空气取金属的交壤面 上的不持续,对入射波发生的反射。这种反射不要求屏 蔽材料必需有必然的厚度,只需求交壤面上的不持续; b、未被概况反射掉而进入屏障体的能量,正在体内向前 的过程中,被屏障材料所衰减。也就是所谓的接收; c、正在屏障体内尚未衰减掉的残剩能量,传到材料的另一表 面时,碰到金属-空气不持续的交壤面,会构成再次反 射,并从头前往屏障体内。这种反射正在两个金属的交壤面上 可能有多次的反射。 总之, 电磁屏障体对电磁的衰减次要是基于电磁波的反射 和电磁波的接收。 【接收损耗】分歧的材料、分歧的材料厚度对于电磁波的 接收结果纷歧样.可按照材料接收损耗的列线图得出。 【反射 损耗】分为三类:低、高电场、平面波场。其 中低和高电场的反射损耗列线图计较方式相 同,取金属材料、频次及辐射源到屏障体的距离相关。对于 平面波, 波为一, 而取辐射源到屏障体的距离无关, 正在列线图中只需毗连金属材料和感乐趣的频次就可求出此 时的反射损耗值。 4 现实的电磁屏障体 【布局材料】 a、合用于底板和机壳的材料大大都是良导体,如铜、铝等, 能够屏障电场,次要的屏障机理是反射信号而不是接收。 b、 对的屏障需要铁磁材料,如高导磁率合金和铁。从 要的屏障机理是接收而不是反射。 c、正在强电磁中,要求材料能屏障电场和两种成分, 因而需要布局上无缺的铁磁材料。屏障效率间接受材料的厚 度以及搭接和接处所式黑白的影响。 D、对于塑料壳体,是 正在其内壁喷涂屏障层,或正在汽塑时掺入金属纤维。 必需尽量削减布局的电气不持续性, 以便节制经底板和机 壳进出的泄露辐射。提高裂缝屏障效能的布局办法包罗添加 裂缝深度,削减裂缝长度,正在连系面上插手导电衬垫,正在接 缝处涂上导电涂料,缩短螺钉间距离等。 【搭接】 a、正在底板和机壳的每一条缝和不持续处要尽可能好的搭接。 最坏的电搭接对壳体的的屏障效能起决定性感化。 b、接缝处金属对金属的接触,以防电磁能的泄露和辐 射。 c、正在可能的环境下,接缝应焊接。正在前提受的环境下, 可用点焊、晓间距的铆接和用螺钉来固定。 d、正在不加导电衬垫时,螺钉间距一般应小于最高工做频次 的 1%,至多不大于 1/20 波长。 e、 用螺钉或铆接进行搭接时,应起首正在缝的中部搭接好, 然后逐步向两头延长,以防金属概况的弯曲。 f、紧固方式有脚够的压力,以便正在有变形应力、冲击、 震动时连结概况接触。 g、正在接缝不服整的处所,或正在可挪动的面板等处,必需使 用导电衬垫或指形弹簧材料。 h、选择高导电率的和弹性好的衬垫。选择衬垫时要考虑结 合处所利用的频次。 i、 选择硬韧性材料做成的衬垫, 以便划破金属上的任何概况。 j、同衬垫材料共同的金属概况没有任何非导电层。 k、当需要勾当接触时,利用指形压簧,并要留意连结弹性 指簧的压力。 l、导电橡胶衬垫用正在铝金属概况时,要留意电化侵蚀感化。 纯银填料的橡胶或 monel 线性衬垫将呈现最严沉的电化腐 蚀。银镀铝填料的导电橡胶是盐雾下用于铝金属共同表 面的最好衬垫材料。 以下是按优先品级陈列的各类衬垫。 1 金属网射频衬垫 容易变形,压力为 1.4kg/cm 时,衰 减为 54db。 材料表白,频次较低时衰减最大。 用于永世 密封较好,不适宜用于开取关的面板。 2 铜镀合金 有很高的导电性和很好的抗侵蚀性。弹性 好,最适合用于和勾当面板共同。可制成指条形、螺旋和锯 齿面。衰减为 100db。 3 导电橡胶 合用于只需表面上毗连和少量螺钉的处所。 实现水汽密封和电气密封经 1500℃、48 小时老化后,体电 阻率为 10~20mω/cm(max)。变形度值为 25%。资 料表白,频次较高时衰减为最大。 4 导电蒙布 正在泡沫塑料上蒙一块镀银编织物,构成一个 软衬垫,占去大部门松散空间,次要为平易近用,合用于 泡沫 衬垫 机柜和门板。 【穿透和启齿】 a、要留意因为电缆穿过机壳使全体屏障效能降低的程 度。 典型的未滤波的导线穿过屏障体时, 屏障效能降低 30db 以上。 b、电源线进入机壳时,全数应通过滤波器盒。滤波器的输 入端最好能穿出到屏障机壳外;若滤波器布局不宜穿出机 壳,则应正在电源线进入机壳出专为滤波器设置一隔舱。 c、信号线、节制线进入/穿出机壳时,要通过恰当的滤波器。 具有滤波插针的多芯毗连器适于这种场所利用。 d、穿过屏障体的金属节制轴,该当用金属触片、接地螺母 或射频衬垫接地。也可不消接地的金属轴,而用其它轴贯通 波导截止频次比工做频次高的园管来做节制轴。 e、必需留意正在截止波导孔内贯通金属轴或导线时会严沉降 低屏障效能。 f、当要求利用对地绝缘的金属节制轴时,可用短的现性节制 轴,不调理时,用螺帽或金属衬垫弹性安拆帽盖住。 g、为安全丝、插孔等加金属帽。 h、用导电衬垫和垫圈、螺母等实现钮子开关防泄露安拆。 i、正在屏障、通风和强度要求高而质量不苛刻时,用蜂窝板屏 蔽通风口,最好用焊接体例连结线毗连,防止泄露。 j、尽可能正在器、显示器后面加屏障,并对所有引线用穿 心电容滤波。 k、正在不克不及从后面屏障器/显示器和对引线滤波时,要用 取机壳持续毗连的金属网或导电玻璃屏障器/显示器的 前面。对夹金属丝的屏障玻璃,正在连结合理透光度前提下, 对 30~1000m 的屏障效能可达 50~110db。正在通明塑料 或玻璃上镀通明导电膜,其屏障结果一般不大于 20db。但 后者可消弭察看窗上的静电堆集,正在仪器上常用。

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