無線電通信設備的電磁屏蔽分析

摘 要：本文首先對電磁屏蔽的基本原理進行了概述，然后分析了無線電通信設備電磁屏蔽的影響因素，接著詳細介紹了無線電通信設備的電磁屏蔽技術(shù)，最后提出了無線電通信設備的電磁屏蔽應用對策。供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：無線電；通信設備；電磁屏蔽

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0279-02

前 言

電磁屏蔽技術(shù)是一種重要的現(xiàn)代無線通信行業(yè)技術(shù)手段，通過這種技術(shù)可以極大地提高無線通信設備的抗干擾能力，從而提高穩(wěn)定性和無線電發(fā)射設備的安全，將大大提高信號傳輸和播出質(zhì)量，對現(xiàn)代無線通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。如果想增加無線電通信設備的運行效果，減少對人體的電腦輻射的危害，應注意嚴格規(guī)范電磁屏蔽技術(shù)，對技術(shù)參數(shù)和標準進行嚴格約束，借助這種技術(shù)排除電磁信號的干擾，消除對無線通信的影響。

1 電磁屏蔽的原理

在無線電通信設備中，電磁屏蔽技術(shù)的選擇主要是排除主要的干道信號，以避免無線電通信設備對人體造成危害。電磁屏蔽技術(shù)就是利用金屬材料，如殼或板屏蔽主體，將電磁波限制在一定的環(huán)境和范圍內(nèi)。采用電磁屏蔽技術(shù)，選擇的屏蔽材料導電性很強，及時反射或吸收電磁波，避免裝置受到電磁干擾，并對電磁輻射有一定的抑制作用，從而排除安全隱患。一般來說，屏蔽主要有分為三種類型：磁屏蔽、電屏蔽和電磁屏蔽。電磁屏蔽是導體中的干擾源和敏感設備的設計，對接地導體結(jié)構(gòu)的處理，用來阻擋干擾源所引出的電力線，使電導體結(jié)構(gòu)處于靜止狀態(tài)，從而達到保護敏感設備的目的。利用干擾源抑制電磁屏蔽技術(shù)，材料應使用高導磁的磁導，借助此材料的特性來實現(xiàn)磁分路的效果，援助實現(xiàn)磁分流效果，從而在引導磁場的作用下，最終實現(xiàn)設備的維護和保護的作用。在高頻電磁場環(huán)境的組成部分，電磁領域具有很強的放射性，容易產(chǎn)生遠場干擾問題，相關(guān)工作人員將不得不考慮在遠場環(huán)境的磁場和電場給予高度的重視，為了解決這個問題，我們必須加強對電磁屏蔽應用技術(shù)的合理性。傳輸信號的電磁波為媒介，對不同阻抗和反射的表面，電磁波在良導體使用，信號衰減嚴重的問題的發(fā)生，可以使用屏蔽受電磁波吸收能量，能大大降低屏蔽主體內(nèi)的電磁能量值，以實現(xiàn)屏蔽的目的。

2 無線電通信設備電磁屏蔽的影響因素

電磁屏蔽原理本身并不復雜，但它實際上只是理論知識，在電磁屏蔽現(xiàn)實中遠非我們想象中那么簡單，有很多因素會影響電磁屏蔽的效果，讓我們深入分析這些因素。

2.1 金屬材料性能對電磁屏蔽效應的影響

在電磁屏蔽材料方面，理論上的磁導率和電導率越好那么屏蔽效果也就越好，但我們會發(fā)現(xiàn)，在電磁和材料的磁導率和電導率方面，很難兼顧屏蔽的實際應用，通常，導電性能優(yōu)良的金屬本身的性能普遍較差，而滲透性能優(yōu)良的金屬導電性能差。在這種情況下，我們沒有選擇以一箭雙雕的方式作為電磁屏蔽材料，只能選擇有針對性的，即根據(jù)無線通信設備的不同要求來選擇材料。

2.2 頻率對電磁屏蔽效應的影響

發(fā)射頻率與電磁屏蔽效應直接相關(guān)。當反射頻率較低時，由于吸收過程中損耗的降低，反射損耗可以改善屏蔽效應。因此，通過提高反射損耗可以保證電磁屏蔽的效果。當反射頻率較高時，只能通過吸收損耗來提供屏蔽效應，因此選擇高磁導率材料進行電磁屏蔽是可行的。

2.3 屏蔽體和輻射源的間距對屏蔽效能的影響

電磁屏蔽是輻射源，屏蔽體與輻射源之間的距離將直接影響發(fā)射損失，而反射損耗則會影響屏蔽效果。一般來說，電場與屏蔽體的距離越近，反射損耗越大，距離越大，反之亦然。磁場的輻射源與電場源的輻射源不同。磁場對屏蔽體越近，反射損耗越小，反之就越大。

3 無線電通信設備的電磁屏蔽技術(shù)

3.1 電磁場屏蔽

無線電通信設備的電磁屏蔽，是指屏蔽電磁場通過屏蔽體屏蔽，使其不能在空間中傳輸。屏蔽方法可概括如下：①吸收。即電磁屏蔽后，并非所有的電磁能量受阻，能量的剩余部分是通過屏蔽罩表面的屏蔽材料，將這部分能量傳輸產(chǎn)生一定的衰減作用，吸收電磁能量的一部分，以達到預期的屏蔽效果；②反射。在特殊情況下，電磁屏蔽的主要生產(chǎn)原料是金屬，金屬界面阻抗與空間彼此不連續(xù)的特點，所以當電磁波通過屏蔽表面，入射電磁波的反射將是連續(xù)性的阻抗，從而達到屏蔽的效果；③反射與吸收同時作用，通過屏蔽電磁能量，一部分會被屏蔽體吸收，部分反射，產(chǎn)生的電磁屏蔽能力的衰減，從而達到預期的結(jié)果。

3.2 磁場屏蔽

磁屏蔽對象主要有兩種，一種是低頻磁場，另一種是直流磁場。相比于這種屏蔽，電磁屏蔽技術(shù)水平不高，主要的方法是利用屏蔽材料的高導磁特性的分流效應，使低磁電阻或屏蔽后的磁通大大衰減。然而，重要的是，工作人員要在屏蔽體與設備之間保持比較近的距離，以有效地減少磁通量。另外，設計者在設計屏蔽體時，通道的設計是關(guān)鍵。有學者認為這種通道會使屏蔽電阻更加強烈，屏蔽體無法發(fā)揮最佳效果。若屏蔽強度高，屏蔽體要求高，則可利用雙層磁屏蔽實現(xiàn)屏蔽效果。

3.3 電場屏蔽

所謂電場屏蔽，簡稱電場感應，是指各電容器的耦合。當屏蔽電場時，屏蔽體非常接近被屏蔽的物體，另外，要確保屏蔽有很好的接地。至于屏蔽體的具體形狀，只需要根據(jù)工作人員的要求來選擇，一般情況下，全封閉屏蔽體比開放式屏蔽體具有更好的屏蔽效果，只是真正的工作中很難實現(xiàn)全部封閉。與其他屏蔽技術(shù)相比，電場屏蔽技術(shù)對屏蔽體厚度沒有太嚴格的要求，導體基本上能滿足要求，但對強度要求比較嚴格，工作人員要非常注意。

3.4 屏蔽體結(jié)構(gòu)材料要求

①如果是用于磁屏蔽，屏蔽應選擇鐵磁性材料的應用，如合金、鐵、等，這些材料具有高滲透性，能吸收大量的磁性能；②如果是用于電場屏蔽，屏蔽的導體應選擇外殼材料還應滿足相同的條件，因為好的導體可以增加電磁波的反射；③如果它是磁場條件較高的情況下，屏蔽體不僅要能對電場進行屏蔽，還要對磁場屏蔽的，所以屏蔽材料的結(jié)構(gòu)必須滿足條件。

4 電磁屏蔽應用對策

4.1 對屏蔽材料的選擇

在選擇屏蔽材料時，需要綜合考慮工作環(huán)境、設備的總體結(jié)構(gòu)和工作頻率。在實際應用中，通常選用鋁、銅等優(yōu)良導體材料作為高頻電子設備的電磁屏蔽材料。磁材料如硅銅、鋼等將用于低頻電子器件的電磁屏蔽。

4.2 電磁屏蔽中對縫隙的控制

通信設備外殼的密封可以有效地保證電磁干擾的最小化。對于一些通信設備底盤具有密封要求，通常選用導電密封墊片來密封間隙，無特殊要求的底盤為其封圈搭接以密封間隙，側(cè)板和底盤板可選用鍍銅簧片。實際上，在實際工作中，無論什么情況下都要密封，都需要使用環(huán)氧膠導電膠涂抹導電簧片和導電密封墊片，保證膠泥的均勻性，從而達到良好的電磁屏蔽效果。

5 結(jié) 語

現(xiàn)在的無線通信設備盡管受到了電磁干擾的威脅，但其發(fā)展的速度是非?？斓?，我們也應該看到，在高速成長的背后產(chǎn)生的電磁干擾影響巨大，因此我們必須加強電磁屏蔽對無線電通信設備的研究，以找到降低成本，更好、更簡單快捷的方式屏蔽電磁干擾，加強對電磁干擾屏蔽的研究，對無線通信設備的快速發(fā)展有著良好的促進作用。

參考文獻

[1]賈大為.簡析無線電通信設備的電磁屏蔽[J].城市建設理論研究：電子版，2015（22）.

[2]張士平.無線電通信設備的電磁屏蔽技術(shù)分析[J].數(shù)字通信世界，2015（7）.

[3]朱 剛.無線電通信設備的電磁屏蔽[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（5）：46～47.

[4]李鵬鳴.關(guān)于無線電設備電磁屏蔽技術(shù)的探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（5）.

[5]石 巖.談談中波發(fā)射臺內(nèi)的電磁屏蔽[J].內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù)，2010（S1）.

收稿日期：2018-4-24