机构

EMC电磁屏蔽材料设计者指南——连载(九)

字号+ 作者/录入:3d3d 来源:工业设计.中国 2007-09-29 [在线反馈] 我要评论

本章着手讨论一些低阻抗永久性电连接的方法。对待搭接和接地是分开考虑的。

本章着手讨论一些低阻抗永久性电连接的方法。对待搭接和接地是分开考虑的。Qig大湾区工业设计网
搭接Qig大湾区工业设计网
  搭指指的是在多个组件或模块之间,设备或几个系统之间通过低阻抗的导体实现电连接的一种方式。目的是使流动的射频电流生成同种结构,这种电流的潜在的差分可以在金属部件用产生RFI/EMI,以下几点应该引起重视。Qig大湾区工业设计网
·在高频时搭接导体的阻抗增加。是由于阻抗的感应系统与0/4相匹配,并且其波动幅度也保持恒定。Qig大湾区工业设计网
  ·通常情况下,这个低阻抗搭接与良好的金属间的接触和良好的抗腐蚀、振动能力有关。
Qig大湾区工业设计网
电镀腐蚀Qig大湾区工业设计网
  电镀腐蚀通常会发生在金属表面,并且致接触阻抗增加,要想完全消除这种影响是非常困难的。Qig大湾区工业设计网
  由于编织带具有许多不必要的特性,所以固体条更适合用于搭接。通常氧化物可以单独生成在编织带上,导致编织带的交叉区域改变长度。此变化部分可能会同断裂的带子一起导致产生干扰信号,以致于在电流分配上产生突变和互扰。Qig大湾区工业设计网
  通常设备的防振部分为了保证搭接要使用指定的有弹性的搭接带。搭接带通常由铜或铝构成。铜条较好一些。
Qig大湾区工业设计网
接地Qig大湾区工业设计网
  接地的目的就是在系统中的不同电气元件和地面间提供一个低阻的连接。有一些不同的甚至相互冲突的理由,包括在误动作时保护电路,降低浪涌,连接断路器和保险丝以保证附件、电缆和接口的屏蔽有效性,来实现滤波器和电容抑制部分的性能。并提供一个信号参照条件。由于信号参考平面在绝缘条件下能正常工作。因此不需要接地。Qig大湾区工业设计网
  在实践中,通常这种信号参考平面总是接地的。接地的部分必须组合在一起,以便可以控制电流和信号流在最小的相互干扰下工作。从原则上讲,保护性接地部分较次要。低阻抗连接以实现在错误情况下的电流传递,在此时它比主电路更重要。在系统中的电路或是网络对射频部分都有特殊要求,并且要保证导体的长度和频率范围在覆盖区域内。Qig大湾区工业设计网
  接地不需要特殊的金属材料。
Qig大湾区工业设计网
单点接地Qig大湾区工业设计网
  在应用单点接地时,其目的是防止在电路系统中形成低阻抗环路。这种环路会导致大电流,并产生磁场。在低频情况下磁场交互作用是采用RFI/EMI的一个最常见原因,而解决电磁兼容问题则通常是困难并且昂贵的。在系统中使用单点接地,如果参考地平面已经提供了的话,就需要考虑以下几个方面。Qig大湾区工业设计网
  ·要保证电路和外壳是绝缘的并且是可以拆卸的。Qig大湾区工业设计网
  ·要避免接口和控制部分的连接。Qig大湾区工业设计网
  ·尽可能多的使用opto绝缘来保证电路平衡。Qig大湾区工业设计网
  ·确保内部元器件在多路回路中的返馈信号不通过屏蔽。Qig大湾区工业设计网
  由于两种不兼容的金属暴露在潮湿的空气中,为了减小腐蚀必须考虑以下几点:Qig大湾区工业设计网
  ·用导电漆覆盖任何暴露金属表面或在其上镀锡或铬。Qig大湾区工业设计网
  ·避免电流,尤其是直流电流通过搭接部分,因为这种电流会加速腐蚀过程。Qig大湾区工业设计网
  ·确保在搭接完成后始终保持紧密和有效的防护镀层与潮湿空气隔绝。Qig大湾区工业设计网
  ·设计搭接系统时要想到腐蚀可能发生在其它情况下。
Qig大湾区工业设计网
搭接方法Qig大湾区工业设计网
  到目前为止最好的搭接方法是由直接的、永久的金属之间的接触来实现的,比如焊接或铜焊。尽管在通常情况下都是适合的。但即使使用最好的焊接剂,接触阻抗仍然很难达到搭接所需要的效果。半永久性的连接,比如铆接和螺钉安装。能提供有效的搭接,但是任何连接体的相对移动就会影响搭接效果。Qig大湾区工业设计网
搭接硬件Qig大湾区工业设计网
  为了减小电感,搭接带应当尽可能的短并且越宽越好。Qig大湾区工业设计网
  由金属箔接合在一起的半永久性连接也不能总是保证低阻抗的射频通路,用来连接的螺丝尽管经过处理,但有时仍会有些残留油漆的存在,影响搭接效果。
Qig大湾区工业设计网
多点接地Qig大湾区工业设计网
  尽管单点接地系统在低频工作用良好、多点接地仍然在频率大于1MHz的情况下广泛使用,并且在多点接地下需要克服系统中的不同点的差异。在设计中要考虑以下几点:Qig大湾区工业设计网
  ·保证一个低阻抗地平面以使不同点间的差异最小化,并用最短的距离来连接。Qig大湾区工业设计网
  ·应当对点的分布和搭接安排做特别注意,以减小信号回路的感应电压。Qig大湾区工业设计网
  ·可能需要在地平面上加工几道槽来防止特殊区域的感应电压。Qig大湾区工业设计网
  ·在连接点上的平衡信号传送安排是很重要的。Qig大湾区工业设计网
  ·信号电缆通常应当放置在临界地平面的集团,以最小化环路可能产生的感应电压。Qig大湾区工业设计网
  ·系统的每一个单元都应当安排一个单独的接地连接。
Qig大湾区工业设计网
混合接地Qig大湾区工业设计网
  通常是两种接地方法,单点接地和多点接地的混合使用。Qig大湾区工业设计网
第9章Qig大湾区工业设计网
  前面的章节已经介绍了法拉第罩或屏蔽室。有非常多的电子公司都需要安装室内屏蔽区域。本章详细地介绍了屏蔽室的一些具体情况,包括建造一个简单、永久的屏蔽室或一个便携式、可移动的屏蔽室。Qig大湾区工业设计网
  在签订购买屏蔽室协议时,有充分的屏蔽经验对于买到合适的屏蔽室是非常重要的。
Qig大湾区工业设计网
屏蔽室Qig大湾区工业设计网
  屏蔽室在电磁测量领域已经应用了许多年。在这种测量中需要良好的电磁环境。目前,这种屏蔽室已经向非测试的领域运用,比如在雷达站附近保护工作人员的身体健康;再比如保护计算机、医疗设备等敏感仪器。Qig大湾区工业设计网
  屏蔽室在RFI/EMI测量中的一个主要优势是,它保证了射频与外界进出双向隔离。屏蔽室的应用也使得发射测量得以实现。而屏蔽室内的电磁残余取决于房间的衰减程度,而不是外界的发射程度。当外界环境不是非常恶劣时,一个现代化的屏蔽室可以提供足够的衰减来使外界发射的影响降至最低。
Qig大湾区工业设计网
屏蔽室种类Qig大湾区工业设计网
  屏蔽室的尺寸没有限制,早期的军用计算机经常在巨大的屏蔽室中进行测试。洲际弹道导弹也要在非常昂贵的屏蔽室内进行测试。有的屏蔽室有几层楼高,还有一些其它的屏蔽室有飞机机库那么大。Qig大湾区工业设计网
  相反地,屏蔽室也可以做成便携、可移动式的。比如说建在卡车或拖车上,甚至是一个便携式的金属网笼。两种主要的金属,钢和铜是建造屏蔽室的主要材料。钢通常用于大型屏蔽室,铜则用于其它小型屏蔽室网笼。选择金属通常主要考虑重量、屏蔽效果和成本的限制。钢在150KHz以上与铜有相同的射频性能,但低于这个频率时,钢的导磁率使得钢有更好的电磁屏蔽效果。Qig大湾区工业设计网
  无论是单层或双层结构,接下来都应考虑墙体的结构问题。用板材做成的单层墙不被广泛使用,尽管它比双层结构要便宜的多。在连接处的不同部分都由螺钉和夹子来提供有效连接。当使用螺钉时,双层墙隔离设计能够更有效。
Qig大湾区工业设计网

  在采用焊接方法连接时,应当考虑采用单层设计。因为如果焊接质量很高的话,电磁泄露实际上就会减小。在减少屏蔽室的空隙时,专业技术,经验是很重要的,因为有一些空隙是看不到的。用单层板材焊在金属框架上的方法,在焊接时,板材对框架有一定的压力,并且框架之间也是焊接在一起的。如果不冒着弄坏它的危险,这种焊接式屏蔽室是不能很快移动的。 Qig大湾区工业设计网

Qig大湾区工业设计网
Qig大湾区工业设计网
图9.1 典型的夹层式面板连接 Qig大湾区工业设计网

  双面是金属的三合板通常用于双层屏蔽室。面板不可以拼放在一起,而需要如图9.1所示那样连接。另一种可供选择的方案是用0.125英寸厚的金属板做为单层墙连接方法如图9.2所示。 Qig大湾区工业设计网

Qig大湾区工业设计网
图9.2 单层金属板间的连接 Qig大湾区工业设计网

屏蔽室设计方案Qig大湾区工业设计网
  穿透屏蔽室的仪器、设备能够危害设计最好的屏蔽室的屏蔽效果。主要的进出孔包括门、电源及相关的换气系统。Qig大湾区工业设计网
  通常屏蔽室设计需要提供照明,供热和空调。照明通常采用白炽式的。因为其它方式会产生离子,从而导致射频干扰。Qig大湾区工业设计网
  有些屏蔽室采用限制屏蔽窗区域的方法,以外部解决照明问题。屏蔽窗一般没有屏蔽室顶上,照明系统则在屏蔽室外。Qig大湾区工业设计网
  当考虑供热和空调需要时,通常不需要提供附加的设施。压缩空气管可以从室外进入屏蔽室来确保合适的通风。排气设备也是必需的,排风窗可以通过蜂窝状的排风口排出废气。蜂窝状的形式不但可以提供良好的屏蔽效果,而且不影响通风质量。
Qig大湾区工业设计网

  文  /  佚名

转载请注明出处。

转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。

相关文章
网友点评