EMC设计之屏蔽技术幻灯片.ppt

杨继深 2002年4月 杨继深 2002 实践电磁兼容 - 第三章 电磁屏蔽 第三章 电磁屏蔽技术 电磁屏蔽 实心材料屏蔽效能的计算 波阻抗的概念 吸收损耗的计算 趋肤深度举例 反射损耗 不同电磁波的反射损耗 影响反射损耗的因素 综合屏蔽效能 (0.5mm铝板) 多次反射修正因子的计算 怎样屏蔽低频磁场？ 高导磁率材料的磁旁路效果 低频磁场屏蔽产品 磁屏蔽材料的频率特性 磁导率随场强的变化 强磁场的屏蔽 加工的影响 良好电磁屏蔽的关键因素 实际屏蔽体的问题 远场区孔洞的屏蔽效能 孔洞在近场区的屏蔽效能 缝隙的泄漏 缝隙的处理 电磁密封衬垫的种类 指形簧片 螺旋管电磁密封衬垫 电磁密封衬垫的主要参数 电磁密封衬垫的安装方法 截止波导管 截止波导管的屏效 截止波导管的损耗 截止波导管的设计步骤 显示窗/器件的处理 操作器件的处理 通风口的处理 贯通导体的处理 屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法 搭接 搭接不良的滤波器 搭接不良的机箱 搭接阻抗的测量 不同的搭接条 频率不同搭接方式不同 搭接面的腐蚀 搭接点的保护 截止波导管 屏蔽效能 = 反射损耗： 远场区计算公式 近场区计算公式 + 吸收损耗 圆形截止波导： 32 t / d 矩形截止波导： 27.2 t / l 孔洞计算屏蔽效能公式 孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE 确定截止波导管的截面形状 确定要屏蔽的最高的频率 f 确定波导管的截止频率 fc 计算截止波导管的截面尺寸 由SE 确定截止波导管的长度 5f 隔离舱 滤波器 屏蔽窗 滤波器 屏蔽体上开小孔 屏蔽体上栽上截止波导管 用隔离舱将操作器件隔离出 穿孔金属板 截止波导通风板 在内部可将电缆延伸 表面做导电清洁处理，保持360度连接 注意防腐 屏蔽互套 屏蔽体边界 屏蔽电缆 与电缆套360度搭接 电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接。例如： 电缆屏蔽层与机箱之间搭接 屏蔽体上不同部分之间的搭接 滤波器与机箱之间的搭接 不同机箱之间的地线搭接 滤波器接地阻抗 预期干扰电流路径 实际干扰电流路径 V I 航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m?! 机柜 ~ 搭接阻抗 频率 寄生电容 导线电感 并联谐振点 V I Z = V / I I IV III II * * 屏蔽材料的选择 实际屏蔽体的设计 屏蔽前的场强E1 屏蔽后的场强E2 对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽,电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量: SE = 20 lg ( E1/ E2 ) dB 入射波 场强 距离 吸收损耗A R1 R2 SE ＝ R1 ＋ R2 ＋ A＋B ＝ R＋ A＋B B 波阻抗 电场为主 E ? 1/ r3 H ? 1 / r2 磁场为主 H ? 1/ r3 E ? 1/ r2 平面波 E ? 1/ r H ? 1/ r 377 ?/ 2? 到观测点距离 r E/H ? t 入射电磁波E0 剩余电磁波E1 E1 = E0e-t/? A ＝ 20 lg ( E0 / E1 ) = 20 lg ( e t / ? ) dB 0.37E0 ? A ＝ 8.69 ( t / ? ) dB A = 3.34 t ? f ?r?r dB R ＝ 20 lg ZW 4 Zs 反射损耗与波阻抗有关，波阻抗越高，则反射损耗越大。 ZS = 3.68 ?10-7? f ?r/?r 远场：377? 近场：取决于源的阻抗 同一种材料的阻抗随频率变 远场: R ＝ 20 lg 377 4 Zs 4500 Zs = 屏蔽体阻抗， D = 屏蔽体到源的距离（m） f = 电磁波的频率（MHz） 2 D f D f Zs Zs 电场: R ＝ 20 lg 磁场: R ＝ 20 lg dB 150 0.1k 1k 10k 100k 1M 10M 100M 平面波 3? 108 / 2?r f R(dB) r = 30 m 电场r = 1 m 靠近辐射源 r = 30 m 磁场 r = 1 m 靠近辐射源 150 250 平面波 0 0.1k 1k 10k 100k 1M 10M 高频时 电磁波种类 的影响很小 电场波 r = 0.5 m 磁场波 r = 0.5 m 屏蔽效能（dB） 频率 电磁波在屏