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 機箱電磁屏蔽性能的改進

    現(xiàn)代電子產(chǎn)品的一個主要特征是數(shù)字化，微處理器的應用十分普遍，而這些數(shù)字電路在工作時，會產(chǎn)生很強的電磁干擾發(fā)射。不僅使產(chǎn)品不能通過有關的電磁兼容性標準，甚至連自身的穩(wěn)定工作也不能保證。電子設備的密集度已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代程度的一個重要指標，大量的電子設備在同一個空間中工作電磁干擾的問題呈現(xiàn)出前所未有的嚴重性。

    世界上廣泛開始對電子產(chǎn)品的電磁兼容性做強制性限制，電磁兼容性標準已經(jīng)成為西方發(fā)達國家限制進口產(chǎn)品的一道堅固的壁壘。

    我國從2000年開始，也要對部分電子產(chǎn)品的電磁兼容性做強制性要求，不符合要求的不能銷售。早在此之前，一些產(chǎn)品就已經(jīng)受到嚴格的管制，如軍用產(chǎn)品，火災報警器產(chǎn)品，智能化電表等。電磁兼容標準將成為一些產(chǎn)品走上市場必須逾越的鴻溝。

    電子設備的電磁屏蔽測試標準目前還沒有統(tǒng)一，不同國家不同行業(yè)有各自有不同電磁屏蔽測試方法和標準，下面將較具代表性的的兩個方案介紹一下：

（1）國內常用標準

    機箱機柜設計中使縫隙尺寸滿足要求:

    商用設備：d<λ/20，20dB

    軍用設備：d<λ/50，28dB

（2）IEC 61587－3標準描述了電磁評比的六個等級，所指出的測試條件和天線等級將簡化用戶對于機柜和箱體等的選擇。

    一般結構件的屏蔽效能分為以下六個等級，各級屏蔽效能指標規(guī)定如下：

    E級：30-230 MHz 20 dB；230-1000 MHz 10 dB
    D級：30-230 MHz 30 dB；230-1000 MHz 20 dB
    C級：30-230 MHz 40 dB；230-1000 MHz 30 dB
    B級：30-230 MHz 50 dB；230-1000 MHz 40 dB
    A級：30-230 MHz 60 dB；230-1000 MHz 50 dB
    T級：比A級高10dB或者以上，和／或對低頻磁場、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求。

    屏蔽效能等級由高至低分別為：T級 A級 B級 C級 D級 E級。一般統(tǒng)稱T級和A級為高等級屏蔽效能，B級和C級為中等級屏蔽效能，D級和E級為低等級屏蔽效能。

    一般結構件只需要注明需要達到哪一級即可，但是選用T級時需要注明具體的指標要求和其他特殊要求。

    電子設備的電磁屏蔽涉及到的方面較多，硬件設計過程中一般要考慮以下問題：

    1）印制電路板設計

    #盡量減小供電環(huán)路和信號環(huán)路的面積；

    #盡量避免供電環(huán)路和信號環(huán)路環(huán)套環(huán)；

    #盡量減小回流地線的阻抗；

    #在PCB的上方不許有任何電氣上沒有連接并懸空的金屬存在。

    #不相容的電路應遠離。不相容的信號線不要平行走線。更不能綁扎在一起。分布在不同層上的信號線走向應相互垂直

2）共電源阻抗耦合的解決辦法：

    #去耦電容；

    #減少供電線路阻抗；

    #不相容電路各自供電；

3）敏感設備的抗干擾措施。

    #設備的抗干擾措施和抑制設備的電磁發(fā)射措施往往是互易的。

    #正確的屏蔽、濾波、接地、平衡、隔離措施起到的作用是雙向的。

    例如：

    #正確的電路設計和布線，使設備內的電場天線和磁場天線既減少了向外發(fā)射也減弱了對干擾的接收

    #如果要求傳輸信號的速率較高，邊緣較陡，則串接濾波器就可能把有用信號的高頻部分也濾掉，從而影響信號的正常傳輸。這時就只能采用屏蔽的方法 。屏蔽層應保持電連續(xù)性和一致性，要求電纜屏蔽層和連接器插頭的金屬外殼要有360度的完整搭接，不能出現(xiàn)“豬尾巴”現(xiàn)象

在確保硬件電路系統(tǒng)滿足電磁屏蔽要求的基礎上，機箱結構設計還須采取以下措施：

    機箱盡量使用金屬導電材料，顯示窗使用屏蔽玻璃。機箱整機導通，各結構部分無電勢差，設計可靠接地。接縫處應良好搭接，用螺絲、連接件、屏蔽彈片、導電泡棉等縮短縫隙的間距，也可使用導電襯墊；采用波導設計通風，可使用小孔徑鋁通風板、金屬蜂窩板，波導管等等。