2、导电涂层
有了前一章中关于RFI/EMI背景的考虑，现在能研究导电涂层的选择范围。
干扰源
RFI/EMI源可以划分为两类：
· 天然干扰源—例如雷电放电；
· 人为干扰源—它可以进一步划分为有意和无意干扰源，有意辐射信号来源于电源开关，焊接设备和射频加热器，实际上，所有电子和电气设备都不同程度的产生辐射干扰。
（1）干扰场
干扰能量沿着导线和自由空间传播。因此它成为与线路有关的干扰电压和辐射干扰场强。所传播的各种干扰都存在一定的频率范围。
低于30MHz的低频干扰，主要是在导线中传播。这种干扰不能靠简单的屏蔽机壳来防止，而只能用适当的线路滤波器来保护有用信号不受损害。更高频率的干扰（＞30MHz）与导线的辐射有关，因为这时导线尺寸可以和波长相比拟。
就电磁波而论，电场强度E和磁场强度H是由一定的关系或联系在一起的。通常是将电场分量和磁场分量分别屏蔽。在相应的频率范围中符合一定的规则。
在约1MHz以下的较低频率范围内，平行于导体壁的电力线是连续的。这里，频率的影响取决于所用屏蔽材料的壁厚和导磁率。
在1MHz至100MHz的频率范围内，屏蔽柜内受干扰影响的部位包括：前面板的连接面、门或 窗以及引入的主要部件。这时电力线不再保证全部是连续的，从约100MHz频率开始，电场屏蔽效能将逐渐减小，而磁场屏蔽效能则不再增加。
对于100MHz以上频率范围，所传播的波的电场和磁场分量应当认为是相等的。均匀平面波的屏蔽取决于各自分量在屏蔽材料表面的集肤效应，屏蔽材料的导电率将决定波的反射损耗。
（2）RFI/EMI传输的含意
RFI/EMI可以通过传导，耦合或辐射离开干扰源或进入敏感设备，在设备的一部分和另一部分之间，如电源和附近的电路之间，或在两个分开的设备之间，都会产生干扰。
①传导 RFI/EMI可以通过信号线、天线馈线、电源线、甚至通过RFI/EMI敏感设备之间的接地线进行传导。
②耦合 EFI/EMI可以在具有某些互阻抗的元件、电路或设备之间耦合，通过这种互阻抗，一个电路中的电流或电压能在另一电路中引起电流或电压。互阻抗可以是电导、电容或电感，或者是它们的任意组合。
③辐射 RFI/EMI可以通过任何一种设备机壳的开口、通风孔、出入口、电缆、测量孔、门框、舱盖、抽屉和面板，以及机壳的非理想连接面等进行辐射。RFI/EMI也可由进入敏感设备的导线和电缆进行辐射，任何一个良好的电磁能量辐射器也可以作为良好的接收器。
如何进行屏蔽
下面这一节中，将从敏感设备防护外来电磁波的观点来考虑屏蔽。有效的屏蔽对设备自射 产生的电磁波也同样有效，它可以防止自身产生的电磁波对其它设备造成危险。对于已有标准来说，屏蔽的后一个目的特别重要。
当电磁波在导电体内引起感应电流时，如果该导电体是由良好导体制成，此电流不会穿透该导电体。如果敏感设备封闭在一个较大的导电体内，例如在铜制机柜内，就能产生有交的屏蔽。然而，应当明白，电磁波所感应的电流不应传导至屏蔽体的内部，这样的电流才是允许的，否则，该电流就有可能传导至设备或通过电磁波到达设备。在屏蔽体外抑制该电流和电磁波是屏蔽外部干扰的实质。
电磁波感应的电流沿着电阻最小的路径并绕着无缝金属机箱外表面运行，但遇到任何一个连接面时，该电流宁愿绕过一个面进入内部而不越过窄缝隙到达另一个面，如图2.1所示。
电源围绕金属机箱运行 电流在机箱内表面运行 机箱/盖板截面图
图2.1围绕金属机箱的电流路径
因此，用钢制机柜进行屏蔽时，由于能为所有连接面提供一条由一个面至另一个面的高导电路径，所以电流仍保持在机箱外侧。这种导电路径是用特殊的衬垫和在连接表面进行导电涂敷而建立的，导电衬垫将在另外两章中详细讨论。导电路径的任何中断都将使屏蔽效能降低，它取决于缝隙或孔洞尺寸与信号波长之间的关系。对于较低频率或较长波长来说，如果只有一个小孔则不会明显降低屏蔽效能；对于高频或较短波长来说，屏蔽效能的下降将是很剧烈的。
举一个例子，屏蔽体上如果有一个直径为15mm的孔洞，对于10MHz信号（波长为30m）来说，将仍然能提供60dB屏蔽效能，但对于1GHz信号（波长为30mm）来说，若要保持同样的屏蔽效能，则孔径不能超过0.15mm。直径为15mm的孔对于1GHz信号只能提供20dB衰减。
如果不止一个孔洞，而且孔距小于信号半波长时，屏蔽效能将进一步降低。如果高频信号波长时，屏蔽效能将进一步降低。如果高频信号要求足够的衰减，则不应采用为了通风目的的孔洞。
图2.2表示RFI/EMI能量是如何通过吸收、反射和传导而耗散的。屏蔽效能及其产生的衰减与频率、源与屏蔽体的距离、屏蔽体的厚度以及屏蔽材料等有关。由于增加了对RFI/EMI能量的反射和吸收的总和，使所传输的电磁能量减小。
图2.2辐射RFI/EMI能量的耗散
屏蔽材料
哪些材料能提供最好的屏蔽效能是一个相当复杂的问题。很明显这种材料必须具有良好的导导性，所以未处理过的塑料是无用的，因为电磁波能直接通过它。当然，可以采用金属。然而，应当记住，不能只考虑导电性，其理由就在于，电磁波不但有电场分量，还有磁场分量。要知道高导磁率和高导电率同样重要，高导磁率的意思就是磁力线的高导通性。钢是一种良导体，而磁导率的量级也会令人满意。它也是相对廉价并能提供很大机械强度的材料，所以有理由利用钢材，廉价的获得满意的屏蔽效能。
应当注意，低频电磁波比高频电磁波有更高的磁场分量。因此，对于非常低的干扰频率，屏蔽材料的导磁率远比高频时更为重要。
用于屏蔽外场直接耦合的机壳或机柜的材料是很重要的。由于是高反射屏蔽，通常采用提供电场屏蔽的薄导电材料。对于30MHz以上更高的频率，通常应主要考虑电场分量，在后一种情况下，非铁磁性材料，诸如铝或铜，能提供更好的屏蔽，因为这种材料的表面阻抗很低。
文 / 佚名
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