一種抗干擾評(píng)估試驗(yàn)系統(tǒng)的電磁屏蔽研究

孫昊 宋思源

摘 要：某抗干擾評(píng)估試驗(yàn)系統(tǒng)用于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈測(cè)試設(shè)備的性能和指標(biāo)，并將其溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)，因此系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)非常高。而電磁干擾已經(jīng)成為影響精度的一個(gè)重要因素，電磁屏蔽是電磁干擾控制的重要手段，也是電磁兼容設(shè)計(jì)的首要方法。本文通過對(duì)專用測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)研究，對(duì)其各個(gè)部件進(jìn)行屏蔽機(jī)理分析，并提出改善其性能的方法，為設(shè)計(jì)人員在實(shí)際測(cè)試過程中提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：抗干擾;電磁干擾;屏蔽機(jī)理

Abstract：One kind of Anti-interference system is used for data link testing equipment calibration and traceability，so have a high index for system.But electromagnetic interference is a critical factor to precion，electromagnetic shielding is a important method for controlling emission of equipment and electromagnetic compatibility design.In this paper，the structure of special testing equipment is studied，the shielding theory of every unit is analysed，and the method for enhancing ability is brought to giving a reference for designer.

Key words：Data link;electromagnetic interference;shielding theory

1 緒論

高速電子技術(shù)的發(fā)展和無線技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得電磁干擾問題越來越突出，系統(tǒng)的電磁兼容性已成為現(xiàn)代電子設(shè)備設(shè)計(jì)過程中必須考慮的重要問題。電磁屏蔽是電磁干擾控制的重要手段，也是電磁兼容設(shè)計(jì)的首要方法。本文研究專用測(cè)試設(shè)備的屏蔽機(jī)理，提出提高電子設(shè)備屏蔽性能的方法，為設(shè)計(jì)人員在實(shí)際測(cè)試過程中提供相應(yīng)的參考。

1.1 孔縫屏蔽

外部殼體的孔縫產(chǎn)生的影響包括：（1）其表面阻抗產(chǎn)生變化導(dǎo)致的反射損耗Ra;（2）電磁波穿入后在內(nèi)部引起傳輸損耗Aa。

對(duì)于搭接的深度即為其重疊長度，用t表示;孔縫長度應(yīng)與開口大小一致，用g表示。

在接縫處涂覆電性能良好的導(dǎo)電膠，使用大量結(jié)構(gòu)緊固件來使孔縫長度變小，并盡可能增加導(dǎo)電襯墊，孔縫長度一般應(yīng)小于0.01λ，至少不大于0.05λ。

1.2 通風(fēng)孔的屏蔽

通風(fēng)孔增加網(wǎng)狀金屬件能有效防止電磁泄露，其安裝方式如圖1所示。圖（a）是采用焊接式安裝，適合在金屬網(wǎng)不宜損害的情況下使用;圖（b）使用了專用的緊固件使其固定，推薦使用此方式。

縮小風(fēng)窗孔徑可以提高其性能，與金屬絲網(wǎng)相比，穿孔金屬板的特點(diǎn)是屏蔽性能穩(wěn)定，具有結(jié)構(gòu)與工藝簡單、成本低等特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用較普遍。若使用頻率較高又不愿影響散熱效果，可使用波導(dǎo)窗。

1.3 指針及表頭屏蔽

提高此處屏蔽效能的主要方式有：

使用電容器件來完成引線的穿入穿出，將電磁信號(hào)泄放至地線;使用具有屏蔽效能的玻璃，其中的金屬網(wǎng)能產(chǎn)生屏蔽作用。

1.4 顯示燈以及開關(guān)的屏蔽

控制各類功能以及顯示的開關(guān)或者燈，如常見的鈕子開關(guān)和按鈕開關(guān)，可在面板與鈕子開關(guān)端面間襯入導(dǎo)電襯墊，如圖3所示。

1.5 顯示器的屏蔽

在其屏幕周圍增加導(dǎo)電性能良好的搭接層，使其與金屬外殼形成連續(xù)的導(dǎo)電接觸，即能增加其屏蔽效能。

1.6 互聯(lián)電纜與電源線開孔的屏蔽

穿過屏蔽體的導(dǎo)線的危害有時(shí)比孔縫的危害更大，需要妥善處理這些電纜，主要措施有：

盡量使機(jī)箱內(nèi)的電纜遠(yuǎn)離縫隙和孔洞;在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量減小電源線長度以及電流環(huán)路面積，改變閉合回路的形狀，使之盡量狹長，以有效減小差模電流的輻射水平;對(duì)于傳輸數(shù)字信號(hào)的電纜，應(yīng)當(dāng)與模擬信號(hào)電纜分開，保持空間隔離;盡量不將性質(zhì)不同的信號(hào)線安排在一個(gè)連接器或電纜中;可采用雙絞線（包括屏蔽的和非屏蔽的雙絞線）、同軸電纜以及光纜;若電纜有屏蔽層，則應(yīng)保證其與接插件的金屬體環(huán)繞一周的無縫搭接，或者使用緊固夾來完成;信號(hào)線、控制線進(jìn)入/穿出機(jī)殼時(shí)，可通過適當(dāng)?shù)臑V波器（如具有濾波插針的多芯連接器等）;濾波器的選型，應(yīng)當(dāng)在多阻抗條件下都具有良好的效能曲線，而不僅僅在源和免載端都是50歐的條件下。在濾波器的實(shí)際安裝過程中，應(yīng)裝在盡可能靠近電源入線口的地方，并且整體搭接至金屬外殼，如圖4所示：

不能將電源線進(jìn)入設(shè)備面板后，先連接到前面板電源開關(guān)、指示燈等，再連接到濾波器上，防止線纜相互交疊和危線外留。

2 結(jié)語

通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠有效控制設(shè)備及系統(tǒng)的電磁屏蔽效果，提升可靠性以及測(cè)量精確度，成為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。

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