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1、电磁兼容性屏蔽设计王清洲.北京8503信箱100015中111电磁兼容网(EMCChlna。CON)摘要。沐文简单介绍了广义的电磁屏蔽设计基本思路和实现方法.珂’关键词电磁兼容性电磁屏蔽设计电秘屏蔽材料4研礁耋圆(、一L一、引言本文讨论的主要是电磁辐射的屏敲问题,不针对电离辐射也就是原子核辐射。现今产业界已愈把
2、愈洼意刊cE/EMC的需求,而随着更多II=l子fft{'l:的使川,LU磁兼容性亦更受到荚切。电{皴辆射J!Il射及耐受Ⅲq心m,“11^世i
3、之OJI111"始街心.fl小”:-1^性能利成本衙求晰使I!MI州题无法枉lI=}r广虮f『
4、:之选川.J:我
5、掰解从.闻此,“t铺机桁(外先)及导线廊加以屏敝(Shielding)以符合IH臌波兼容性(EMC)的各种规范。删J屏敝为使产黼快述H有效的符合EMC规范的方式.当频率在lOMttz以F时电磁波人多为传导的形式,而较商频率的电磁波则多为放射的形式。设计时可以采用单层实心屏敲材料、多层实心屏越材料、_)!)c重屏敲或择烈匹以。h屏蔽,等新础材料屏敞。对
6、丁低频的电磁波嚣Hi厚的屏敞层。最合适使川磁导率高的材料(戏磁悱利料,缺点就灶笨眶儿成本高).如镣铜合金等,以获得最人的吸收损耗:而对丁商频电IiIl波相对的可使川加企倒肼献材利。二鼻蔽设计原理要撤据屏敝材料的电导率、
7、磁导率、J簪度、温度适应能力,成本、厚度承I_j4jj率大系等闪豢来选墩。屏微体的电磁屏献效能一般可有以卜.几种表示方法。J、屏蔽系数z魁指被千扰的导体(或者电路)在加屏版后感戍电乐r,羽I朱加屏敲感应的也压%之比,【l
8、Jz=Vl/Vf}r,·"z越小.州敝徼粜就越女r。2、传输系绒7’系jR加删献侨某⋯测点的场强(F,,1/,)j』同⋯测点术:lJ
9、
10、所敞时的场强(Fw,,,一)之比,【l
11、J、u蚴仁E
12、(存群艘)/En(无屏教)‘卜∞I\L翰l。=//i(存珊蔽)fH。(无群救)U一曲:{、JJf!敝效能酣’(shieldiflgEJ‘l’ectiVeReSS
13、)有lI,Jfr舢称屏蔽损肛、脐舣衰减、屏蔽效果、屏效∞。魁指术加肼触州某一·测点f内场强(层。m)与.iJ口屏敞厉同一测点的场强(岛、岛)之比,外以dB为单位。屏敞体经常川j·避{’lj骚扰源与敏感蹬备之间的场强耦合。殴屏敞区内某一点在屏蔽前(无屏献)、后(有屏敝)的场强们分别为西和岛.则屏献体的_
14、ji!敲效能是.、7:'-20IH(£:,朋j)(t¨"(1—4)hl+艘散能的州论f
15、!
16、⋯肌A.B二项闻素决定t即、似。一厅。t刀邮+∥。(1—5).℃-h.’供A:吸收拟l£(dIj)m反射损耗(d11)品校dLl]q-f"(dB)(适JIJ1:薄屏蔽幕内存在多
17、个反射的情况)个简即的肼敞早会使廖i产生的电磁场强度降至展初的十分之一,即舾备1j20dB;而有些场合可能会婴求;I'4Jfi灶降至为最幸JJ的
18、J万分之一,即距要∞丁IOOdB·Il又损$CA址{RIU磁波穿过屏蔽苹时能蟮损lE的数埘.吸收损耗汁算式为,
19、。:1.314(f×o×u)’’2×t0-6)je中f:频率(枷fz)p:饲的导磁率o:铜的导电率t:屏蔽蕈厚度。多孔薄型屏敝层}多孔的例子很多,【l:如薄金艟”J:的通风孔等饽,当各孔间距较近时设汁上必须璎仔细考虑。F面是此类情况F屏献效率计算处,℃.SZj[20jg(h/n)]-lOIgn(卜7)232JL中
20、h,:械l}i捌率网的棚灭DI!敲效率。扎涮数I』。注意此公式仅适川1i孔间距小丁孔直径的情况,也可川Ttl筛金属编舒I愈尚翱{之IU磁波其波欧愈短,这表示随着电磁波频率的增加,其所能穿过之缝】{{:c愈小。嵌1一I常川金属材料对铜的相对比o.利相对磁导率u.利{::
21、n.¨.村料0.U。材剌0:U—一锻l05l磷青铜018l铁().2650一一1000俐lFI铁皮O.16l黄铜0.17l金()71锡0.151不锈钢00250()竹:f).“lJ钾JO.12ld%稚钢0.02t)500”{)21ll铍().10l热轧砘钢0.()38I50()‘冷扎川()I7J抖()
22、锵O.08l坡萸合金()048000—1200(J%().23训0.04l高磁导率碎钢0.()68000()饮0.20铁0.036铁镍铜超导磁合金().()2:j1()’1Ⅱ以根圳金属利料的"垃农1一I『『J数据由公式卜6就可以估计山该材料的吸收损耗。表1—1举iIIrJLfl,?F;川盒榭刖村牛4{::
23、n0州剥IU挣j簪年¨棚对磁导。在此选抒以r几种材料:铜(u,=1,o.=I).铁锏(u,-500,¨-017),I,l铁皮俐(1J.=1,0
24、:o.15).坡莫合金(u.=101,o.=().15),住J宁度为2ram以及05111111条f1r,jLl妓收