雙開門電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺析

崔麥苗，王媛，魯鋒濤

（中國航天科工集團(tuán)第六研究院210所，陜西 西安 710065）

雙開門電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺析

崔麥苗，王媛，魯鋒濤

（中國航天科工集團(tuán)第六研究院210所，陜西 西安 710065）

針對帶有雙開門的軍用方艙有屏蔽指標(biāo)要求的情況，分析了雙開門電磁屏蔽方艙的機(jī)理，闡述如何進(jìn)行雙開門的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過屏蔽測試驗(yàn)證，達(dá)到了屏蔽指標(biāo)要求，滿足了客戶需求，突破了雙開門電磁屏蔽技術(shù)，使方艙產(chǎn)品的質(zhì)量得到有效提升。

雙開門；電磁屏蔽；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

帶有雙開門的屏蔽方艙，要想達(dá)到屏蔽指標(biāo)的要求，關(guān)鍵的問題就是解決雙開門的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，依據(jù)客戶提出的屏蔽指標(biāo)要求，研究分析雙開門屏蔽原理并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過開展設(shè)計(jì)工作，掌握了雙開門方艙屏蔽效能的措施和電氣連續(xù)性的重要性，研制了國內(nèi)首臺雙開門電磁屏蔽方艙。

1 雙開門電磁屏蔽方艙

1.1 雙開門與單開門電磁屏蔽方艙的相同性

雙開門與單開門電磁屏蔽方艙一樣都由六面體組成，組裝過程中形成了十二條縫隙，根據(jù)使用要求，方艙還開有門、窗、孔、口等，為了改善艙內(nèi)工作環(huán)境，艙內(nèi)需要加裝空調(diào)設(shè)備。門、窗、孔、口的面積雖然大，但是設(shè)計(jì)人員在解決門、窗、孔、口處電磁泄漏的辦法是縫隙的處理，如方艙六塊大板之間的縫隙，門與門框之間的縫隙以及波導(dǎo)板和采光窗的安裝都屬縫隙處理，電磁屏蔽方艙在生產(chǎn)過程中只要把所涉及到的縫隙處理好，即消除了縫隙產(chǎn)生的天線效應(yīng)，其屏蔽效能就滿足國軍標(biāo)GJB6109-2007的要求。

1.2 雙開門電磁屏蔽方艙的特殊性

雙開門電磁屏蔽方艙電磁泄漏最大的區(qū)域?yàn)殡p開門的門縫處、兩門上、下角接觸處以及和門框接觸處，以上三處在結(jié)構(gòu)上處理不當(dāng)即雙門之間、雙門和門框之間便沒有構(gòu)成電氣連續(xù)性，從而造成該區(qū)域的電磁泄漏，這是與單開門電磁屏蔽方艙最大的區(qū)別，解決這一問題的難度雖然不太大，但是很繁瑣。

2 雙開門屏蔽方艙的機(jī)理

雙開門中的一個門稱為固定門，另一個門稱為可動門。固定門通過采用結(jié)構(gòu)新穎的鎖與門框固定不動使之構(gòu)成新的門框，可動門的閉鎖機(jī)構(gòu)采用兩點(diǎn)滾子鎖，這一結(jié)構(gòu)保證兩門縫之間以及兩門與門框之間的電氣連續(xù)性。兩門上、下角接觸處以及和門框如何接觸需要設(shè)計(jì)新的機(jī)構(gòu)，新機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要考慮氣密、水密和電磁屏蔽。

3 雙開門電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

雙開門屏蔽主要解決以下幾個問題，設(shè)計(jì)彈簧鎖能將固定門與門框緊固，設(shè)計(jì)兩點(diǎn)滾子鎖能將雙門緊固，設(shè)計(jì)門上、下外角和門上、下內(nèi)角，解決門邊之間的連接、提高門邊的剛度和門與門框的電氣連續(xù)性。

3.1 彈簧鎖

（1）使用彈簧鎖的目的。彈簧鎖的使用主要解決兩個問題，其一能將固定門牢固地與門框鎖緊，其二方艙在運(yùn)輸過程中不因路面顛簸劇烈手柄自動解脫，導(dǎo)致兩門自動打開造成在運(yùn)輸過程中重大事故發(fā)生。

（2）彈簧鎖的用途。參看圖1彈簧鎖。手柄由0°～90°轉(zhuǎn)動并且能上下移動、座體固定在固定門上、固定板固定在門框內(nèi)側(cè)參看圖2。當(dāng)固定門需要與門框鎖緊時就是圖2彈簧鎖的位置。當(dāng)固定門需要打開時，手柄由0°轉(zhuǎn)至90°，齒A隨手柄也由0°轉(zhuǎn)至90°，齒A由I轉(zhuǎn)至B，在合力（彈簧力＋外力）的作用下手柄向下移動，齒A由B向下移動到C位，手柄由90°轉(zhuǎn)至0°，固定門完成打開的過程。固定門與門框內(nèi)側(cè)鎖緊時的過程與打開的過程相反。

（3）彈簧鎖的設(shè)計(jì)。彈簧鎖由六部分組成：手柄、座體、固定板、偏心輪、齒A和內(nèi)部彈簧，如圖1所示。彈簧鎖設(shè)計(jì)的核心是彈簧，彈簧鎖無論是開鎖狀態(tài)還是閉鎖狀態(tài)，內(nèi)部彈簧始終處于受力狀態(tài)。在彈簧力的作用下，公路運(yùn)輸中無論汽車在什么樣的顛簸路面上行駛手柄都不會自動解脫。圖3為內(nèi)部彈簧，齒A固定在彈簧中間的手柄桿上，因此彈簧鎖在打開或閉鎖時手柄始終處于受力狀態(tài)，所以彈簧鎖的使用是安全可靠的。

1.手柄 2.座體 3.固定板 4.偏心輪圖1 彈簧鎖

圖2 雙開門彈簧鎖艙內(nèi)示圖

圖3 內(nèi)部彈簧

3.2 兩點(diǎn)滾子鎖

（1）設(shè)計(jì)兩點(diǎn)滾子鎖的目的。兩點(diǎn)滾子鎖主要解決雙開門的閉鎖問題，確保雙開門在閉鎖狀態(tài)時能滿足國軍標(biāo)GJB6109-2007的規(guī)定即電磁屏蔽方艙電磁屏蔽效能等級分類之一的電磁屏蔽技術(shù)指標(biāo)。設(shè)計(jì)兩點(diǎn)滾子鎖時應(yīng)考慮門把手力矩滿足國軍標(biāo)GJB6109-2007規(guī)定即電磁屏蔽方艙的門把手力矩不大于40Nm的要求。

（2）兩點(diǎn)滾子鎖的用途。兩點(diǎn)滾子鎖安裝在可動門上，滾子鎖的附件安裝在固定門的門框上如圖4所示，圖4位置為雙開門的閉鎖狀態(tài)，當(dāng)手柄向開的方向旋轉(zhuǎn)90°時可動門打開。彈簧鎖與兩點(diǎn)滾子鎖配合可將雙開門閉鎖，雙開門在閉鎖狀態(tài)下兩門之間、兩門與門框之間電氣連續(xù)性的實(shí)現(xiàn)是電磁屏蔽方艙屏蔽效能指標(biāo)完成的根本保障。同時也解決了方艙氣密封和水密封的技術(shù)指標(biāo)要求。

（3）兩點(diǎn)滾子鎖的設(shè)計(jì)。兩點(diǎn)滾子鎖是三點(diǎn)滾子鎖的改進(jìn)型產(chǎn)品。兩點(diǎn)滾子鎖和三點(diǎn)滾子鎖的區(qū)別在于滾子的運(yùn)動軌跡。門閉鎖時三點(diǎn)滾子鎖的滾子在固定軌的棱角上運(yùn)動如圖5所示，兩點(diǎn)滾子鎖滾子在固定軌的斜面上運(yùn)動如圖6所示。門剛度相同的情況下，改善了手柄的受力狀況和門與門框之間的電氣連續(xù)性，提高了方艙的屏蔽效能。其原因國產(chǎn)屏蔽條的芯為橡膠制品，芯的質(zhì)量得不到保證。如果雙開門采用三點(diǎn)滾子鎖時由于屏蔽條的壓縮比得不到保證，所以門與門框之間的電氣連續(xù)性得不到保證，方艙的屏蔽效能也得不到保證。

圖4 兩點(diǎn)滾子鎖示意圖

圖5 三點(diǎn)滾子鎖

圖6 兩點(diǎn)滾子鎖

4 雙開門屏蔽方艙的技術(shù)指標(biāo)

電磁波的頻率范圍：150kHz～10GHz；

電磁波的衰減量：40dB。

5 雙開門的屏蔽測試

圖7

按照電磁屏蔽方艙屏蔽效能測試方法，對方艙雙開門進(jìn)行屏蔽測試，圖7為雙開門的示意圖，1、2、3……9為測試位置，帶有dB單位的數(shù)據(jù)為測試結(jié)果。以上結(jié)果為電磁波頻率從150～10GHz之間電磁波衰減量的最小數(shù)據(jù)。從我們工作中多次測試的數(shù)據(jù)對比電磁波頻率100kHz比150kHz的測試結(jié)果低2～3dB。上述結(jié)果不僅滿足了客戶要求的屏蔽技術(shù)指標(biāo)也滿足國軍標(biāo)GJB6109-2007規(guī)定，電磁屏蔽方艙的電磁屏蔽效能等級分類電磁波頻率100～10GHz，電磁波的衰減量40dB的要求。

7 結(jié)語

雙開門的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)雙開門方艙屏蔽效能的關(guān)鍵部分，本文闡述了雙開門的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，通過屏蔽測試，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足了客戶提出的屏蔽指標(biāo)要求，突破了雙開門屏蔽技術(shù)，提升了方艙產(chǎn)品質(zhì)量。

[1]GJB6109-2007.軍用方艙通用規(guī)范.

[2]GB/T12190-2006.電磁屏蔽室屏蔽效能的測量方法.

[3]電磁兼容設(shè)計(jì)[M].北京郵電大學(xué)出版社.

[4]電磁兼容性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].東南大學(xué)出版社.

TN03

A

1671-0711（2017）05（下）-0107-03