正在加载中

电磁屏蔽干扰是怎样的?

2019-06-16 15:41:41 探逊科技 200

    电磁兼容性(EMC)是指“一种器材、设备或体系的功能,它可以使其在自身环境下正常作业而且同时不会对此环境中任何其他设备发生强烈电磁干扰(IEEEC63。12-1987)。”关于无线收发设备来说,选用非接连频谱可部分完成EMC功能,但是许多有关的比如也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本电脑和测验设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,咱们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。

电磁屏蔽干扰是怎样的?

    一、EMC问题来历

    一切电器和电子设备作业时都会有间歇或接连性电压电流改变,有时改变速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间发生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。

    EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。信号辐射是经过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口走漏出去;而信号传导则经过耦合到电源、信号和操控线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,然后发生干扰。

    许多EMI按捺都选用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来完成,大多数时分下面这些简略原则可以有助于完成EMI屏蔽:从源头处下降干扰;经过屏蔽、过滤或接地将干扰发生电路隔离以及增强灵敏电路的抗干扰能力等。EMI按捺性、隔离性和低灵敏性应该作为一切电路规划人员的目标,这些功能在规划阶段的前期就应完成。

    对规划工程师而言,选用屏蔽资料是一种有用下降EMI的方法。如今已有多种外壳屏蔽资料得到广泛运用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦规划人员确定作为外壳资料之后,就可着手开始挑选衬垫。

    二、金属屏蔽功率

    可用屏蔽功率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评价,其单位是分贝,核算公式为:SEdB=A+R+B

    其间A:吸收损耗(dB)R:反射损耗(dB)B:校对因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的状况)

    一个简略的屏蔽罩会使所发生的电磁场强度降至开始的十分之一,即SE等于20dB;而有些场合可能会要求将场强降至为开始的十万分之一,即SE要等于100dB。

    吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量,吸收损耗核算式为:AdB=1。314(f×σ×μ)1/2×t

    其间f:频率(MHz)μ:铜的导磁率σ:铜的导电率t:屏蔽罩厚度

    反射损耗(近场)的巨细取决于电磁波发生源的性质以及与波源的间隔。关于杆状或直线形发射天线而言,离波源越近波阻越高,然后随着与波源间隔的添加而下降,但平面波阻则无改变(恒为377)。

    相反,假如波源是一个小型线圈,则此刻将以磁场为主,离波源越近波阻越低。波阻随着与波源间隔的添加而添加,但当间隔超越波长的六分之一时,波阻不再改变,恒定在377处。

    反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率改变,因此它不仅取决于波的类型,而且取决于屏蔽罩与波源之间的间隔。这种状况适用于小型带屏蔽的设备。

    近场反射损耗可按下式核算:R(电)dB=321。8-(20×lgr)-(30×lgf)-[10×lg(μ/σ)]、R(磁)dB=14。6+(20×lgr)+(10×lgf)+[10×lg(μ/σ)]

    其间r:波源与屏蔽之间的间隔。

    SE算式最终一项是校对因子B,其核算公式为:B=20lg[-exp(-2t/σ)]

    此式仅适用于近磁场环境而且吸收损耗小于10dB的状况。由于屏蔽物吸收功率不高,其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量添加,所以校对因子是个负数,表明屏蔽功率的下降状况。

    三、EMI按捺战略

    只有如金属和铁之类导磁率高的资料才能在极低频率下到达较高屏蔽功率。这些资料的导磁率会随着频率添加而下降,别的假如初始磁场较强也会使导磁率下降,还有便是选用机械方法将屏蔽罩作成规定形状同样会下降导磁率。综上所述,挑选用于屏蔽的高导磁性资料非常复杂,一般要向EMI屏蔽资料供货商以及有关咨询机构寻求解决方案。

    在高频电场下,选用薄层金属作为外壳或内衬资料可到达杰出的屏蔽作用,但条件是屏蔽必须接连,并将灵敏部分彻底遮盖住,没有缺口或缝隙(形成一个法拉第笼)。然而在实际中要制作一个无接缝及缺口的屏蔽罩是不可能的,由于屏蔽罩要分成多个部分进行制作,因此就会有缝隙需求接合,别的一般还得在屏蔽罩上打孔以便装置与插卡或装置组件的连线。

    规划屏蔽罩的困难在于制作过程中不可避免会发生孔隙,而且设备运行过程中还会需求用到这些孔隙。制作、面板连线、通风口、外部监测窗口以及面板装置组件等都需求在屏蔽罩上打孔,然后大大下降了屏蔽功能。虽然沟槽和缝隙不可避免,但在屏蔽规划中对与电路作业频率波长有关的沟槽长度作细心考虑是很有好处的。

    任一频率电磁波的波长为:波长(λ)=光速(C)/频率(Hz)

    当缝隙长度为波长(截止频率)的一半时,RF波开始以20dB/10倍频(1/10截止频率)或6dB/8倍频(1/2截止频率)的速率衰减。一般RF发射频率越高衰减越严峻,因为它的波长越短。当涉及到最高频率时,必须要考虑可能会呈现的任何谐波,不过实际上只需考虑一次及二次谐波即可。

    一旦知道了屏蔽罩内RF辐射的频率及强度,就可核算出屏蔽罩的最大答应缝隙和沟槽。例如假如需求对1GHz(波长为300mm)的辐射衰减26dB,则150mm的缝隙将会开始发生衰减,因此当存在小于150mm的缝隙时,1GHz辐射就会被衰减。所以对1GHz频率来讲,若需求衰减20dB,则缝隙应小于15mm(150mm的1/10),需求衰减26dB时,缝隙应小于7。5mm(15mm的1/2以上),需求衰减32dB时,缝隙应小于3。75mm(7。5mm的1/2以上)。

    可选用适宜的导电衬垫使缝隙巨细限定在规定尺寸内,然后完成这种衰减作用。


标签: 电磁干扰
400-806-9611

周一至周日 9:00-18:00(仅收市话费)

售后服务