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电磁屏蔽技术分析

时间:04-27 来源:互联网 点击:

整,涡流的效果降低,即屏蔽的效果大打折扣。

3.2 屏蔽材料的屏蔽效能和应用场合

电磁屏蔽技术的进展,促使屏蔽材料的形式不断发展,而不再局限于单层金属平板模式,屏蔽效能也不断提高。应用时要特别注意不同的屏蔽材料具有不同的屏蔽效能和应用场合。

3.2.1 金属平板

电子设备采用金属平板做机箱,既坚固耐用,又具有电磁屏蔽作用。其电磁屏蔽效能与金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地状况等参数有关。各种金属屏蔽材料的性能见表2。

表2 各种金属屏蔽材料的性能

金属屏蔽材料相对于铜的电导率(σCu=5.8×107Ω/m)f=150kHz时的相对磁导率f=150kHz时的吸收损耗/(dB/m)
1.05152
1.00151
0.70142
0.61140
0.29128
黄铜0.26126
0.23124
0.20123
磷青铜0.18122
0.171000650
钢#450.101000500
坡莫合金0.03800002500
不锈钢0.021000220

3.2.2 屏蔽薄膜

当今许多电子设备采用工程塑料做机箱,由于工程塑料的加工工艺性能好,使机箱既造型美观,又成本低、质量轻。但工程塑料无电磁防护性能。屏蔽薄膜是采用喷涂、真空沉积、电镀和粘贴等工艺技术,在工程塑料和有机介质的表面覆盖一层导电膜,从而起到平板屏蔽的作用。一般导电膜的厚度小于电磁波在其内部传播波长的1/4。

几种喷涂工艺达到的屏蔽效能见表3。

表3 几种喷涂工艺达到的屏蔽效能

喷涂工艺厚度/μm电阻/(Ω/mm2)屏蔽效能/dB
锌热喷涂254.050~60
镍基涂层500.5~0.230~75
银基涂层250.05~0.160~70
铜基涂层250.560~70
石墨基涂层257.5~2020~40
电镀0.750.185
化学镀1.250.0360~70
真空沉积1.255~1050~70
电离镀1.00.0150

不同厚度的铜薄膜的屏蔽效能见表4。

表4 铜薄膜的屏蔽效能

厚度/μm频率/HzARB屏蔽效能/dB
0.1051M0.14109-4762
0.1051G0.4479-1762
1.251M0.16109-2683
1.251G5.2079-0.684
2.1961M0.291090.6110
2.1961G9.20790.690
21.961M2.90109-3.5108
21.961G92790171

表头或显示器的屏蔽,可在表头或显示器的正面设置透光导电材料来实现。透光导电材料是在有机介质或玻璃的表面覆盖一层导电膜,使其既透光,又具有一定的屏蔽效能。不同透光率导电玻璃的屏蔽效能见表5。

表5 不同透光率导电玻璃的屏蔽效能

透光率1MHz10MHz100MHz1000MHz
60%94724621
65%90684216
71%84623611
75%7856306
80%7452284

3.2.3 金属丝网

当有通风、透光、加水、测量等需要时,要在设备外壳上开孔,为提高设备的电磁屏蔽效果,应采用金属丝网的孔眼屏蔽。或用于电子设备壳体的接缝处,提供有效的电磁屏蔽。孔眼的屏蔽效能SE(dB)与电磁波的频率、孔眼的尺寸和数量等参数有关。

为提高孔眼的屏蔽效能可采取以下措施:

1)在大口径孔眼上覆盖金属丝网,要使丝网与屏蔽体接触良好;

2)将大孔改为小孔;

3)采用波导衰减器式通风口;

4)在透光和测量孔上覆盖有金属丝网的屏蔽玻璃;

5)在需要水、气密封的孔上垫含有橡胶等材料的金属丝网。

下面介绍几种常用的金属丝网屏蔽材料。

3.2.3.1 全金属丝网衬垫

全金属丝网衬垫是一种弹性的、导电的编织型金属衬垫丝网条,用于电子设备壳体的接缝处,提供有效的电磁屏蔽。应用时,铸造或机加工的壳体选用矩形截面的全金属丝网衬垫,板金壳体选用圆形截面的全金属丝网衬垫,压缩量为原高度的25%左右。全金属丝网衬垫的屏蔽效能见表6。

表6 全金属丝网衬垫的屏蔽效能dB

材料磁场电场平面波
(100kHz)(10MHz)1GHz10GHz
镀银黄铜8013510595
镀锡包铜钢8013010595
镀锡磷青铜80130110100
601309080
镍铜合金601309080
 

3.2.3.2 环境密封金属丝网衬垫

环境密封金属丝网衬垫是由编织金属丝网和橡胶结合而成,环境密封金属丝网衬垫除能提供有效的电磁屏蔽外,还可以提供有效的环境密封。可用于电子设备壳体的固定接缝处或者活动接缝处,例如门缝等。一般压缩量为原高度的25%左右。其中带橡胶芯金属丝网衬垫的屏蔽效能见表7。

表7 带橡胶芯金属丝网衬垫的屏蔽效能dB

材料磁场电场平面波
(100kHz)(10MHz)1GHz10GHz
镀锡包铜钢8013010595
镀锡磷青铜8013011095
镍铜合金601259080
 

3.2.3.3 金属丝网屏蔽玻璃

金属丝网屏蔽玻璃是将金属丝网压在两层玻璃之间,不仅能提供有效的电磁屏蔽,还可以提供有效的透光。可用于电子设备的观察窗口,例如表头、数字或图象显示器等。金属丝网屏蔽玻璃的屏蔽效能见表8。

表8 金属丝网屏蔽玻璃的屏蔽效能dB

材料磁场电场平面波
(100kHz)(10MHz)1GHz10GHz
黑化铜丝网,开孔60%551206040
黑化铜丝网,开孔45%551208050
 

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