抑制电磁干扰的重要手段——屏蔽！

由 demi 提交于周一, 13 四月 2020 - 10:21

屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能传输的一种技术，是抑制电磁干扰的重要手段之一。对于大部分设备的EMC设计而言，屏蔽都是必要的。

特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。而且一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求，很难将屏蔽效果加到产品上。所以，对于现代电子产品设计，必须从开始就考虑屏蔽的问题。

屏蔽有两个目的，一是限值内部辐射的电磁能量泄漏出该内部区域，二是防止外来的辐射干扰进入某一区域。

1 主要屏蔽材料和方案

电磁波经过一种材料会产生如下图3种情况：反射、吸收和透过。

所以屏蔽材料必须拥有反射或吸收的特性。

目前主流的电磁屏蔽解决方案材料有：

不锈钢、铜箔、铝箔、导电涂料、电磁波吸收材料（铁氧体、镍粉、碳黑、羰基铁等）。

屏蔽是结构工程师对电子产品是一种非常实用的手段，特别是消费类电子产品，如手机，用的非常多，下面作者就举一些实例：

1、金属屏蔽罩

2、铜箔蔽

3、电磁屏蔽毡

4、电镀导电屏蔽层

5、喷涂电磁屏蔽涂料

6、镁合金外壳

镁合金是功能化与结构化相结合，既能实现电磁屏蔽功能，又能实现工程结构承重的带有“智能化”特性的屏蔽材料。但这种方法对电磁屏蔽作用存在一定的争议，暂时不要将其做主要方法。

2 屏蔽体上孔缝的影响

实际上，屏蔽体上面不可避免地存在各种缝隙、开孔以及进出电缆等各种缺陷，这些缺陷将对屏蔽体的屏蔽效能有急剧的劣化作用。理想屏蔽体在30MHz以上的屏蔽效能已经足够高，远远超过工程实际的需要。真正决定实际屏蔽体的屏蔽效能的因素是各种电气不连续缺陷，包括：缝隙、开孔、电缆穿透等。屏蔽体上面的缝隙十分常见，特别是目前机柜、插箱均是采用拼装方式，其缝隙十分多，如果处理不妥，缝隙将急剧劣化屏蔽体的屏蔽效能。

3 电缆的屏蔽设计

如果导体从屏蔽体中穿出去，将对屏蔽体的屏蔽效能产生显著的劣化作用。这种穿透比较典型的是电缆从屏蔽体中穿出。如图2-6所示。

电缆穿透的作用是将屏蔽体内外通过导线连通，等效于两个背靠背的天线，对屏蔽体的屏蔽有极大的影响。

为了避免电缆穿透对屏蔽体的影响，可以从几个方面采取措施：

1）采用屏蔽电缆时，屏蔽电缆在出屏蔽体时，采用夹线结构，保证电缆屏蔽层与屏蔽体之间可靠接地，提供足够低的接触阻抗。

2）采用屏蔽电缆时，用屏蔽连接器转接将信号接出屏蔽体，通过连接器保证电缆屏蔽层的可靠接地。

3）采用非屏蔽电缆时，采用滤波连接器转接，保证电缆与屏蔽体之间有足够低的高频阻抗。

4）采用非屏蔽电缆时，电缆在屏蔽体的内侧（或者外侧）要足够短，使干扰信号不能有效地耦合出去，从而减小了电缆穿透的影响。

5）电源线通过电源滤波器出屏蔽体，保证电源线与屏蔽体之间有足够低的高频阻抗。

文章整理：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/roKEm-TPVWFZczr0Xl-i-g">电磁兼容之家</a>
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