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吸波片與電磁兼容結構的研究
編輯:山西索曼科技有限公司   時間:2017-06-17

跟著通訊技能的發展,光模塊以及設備的數量和品種不斷添加,使電磁環境日益雜亂,電磁汙染越來越嚴峻。在這種雜亂的電磁環境中,如何減少各種電子設備之間的電磁打擾,進步光模塊的電磁兼容功用,使各種設備能夠共存並能正常作業,已成為電子產品規劃中的一項要害內容。


電磁兼容EMC(Electromagnetic Compatibility)規劃的意圖是:電子設備或體係能在預期的電磁環境中正常作業,無功用降低或故障;對該電磁環境不是一個汙染源。為了完成電磁兼容,首先要剖析構成電磁攪擾的要素,才能找到解決疑問的辦法。


構成電磁攪擾具有以下三要素:


① 電磁打擾源,指發生電磁打擾的元件、器件、設備、分體係、體係或自然現象。


② 耦合路徑或稱耦合通道,指把能量從打擾源耦合(或傳輸)到靈敏設備上的通路或前言。


③ 靈敏設備,指對電磁打擾發生響應的設備。


針對以上三個要素,有多種路徑能夠按捺電磁攪擾的影響,例如屏蔽墊片,而從光模塊構造規劃的視點動身,選用電磁屏蔽的辦法來堵截電磁打擾的耦合路徑,是改進其電磁兼容功用的要害而卓有成效的技能手段之一。


2 電磁屏蔽構造剖析 


2.1 屏蔽效能 


電磁屏蔽即是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離,以操控電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。詳細講,即是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或全部體係的打擾源包圍起來,避免打擾電磁場向外分散;用屏蔽體將接納電路、設備或體係包圍起來,避免它們遭到外界電磁場的影響。因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或體係等外部的打擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量、反射能量和抵消能量的效果,所以屏蔽體具有削弱打擾的功用。


屏蔽體對輻射打擾的按捺才能用電場屏蔽效能SE或磁場屏蔽效能SH來表明:


SE=20lg(E1/E2)(dB)


SH=20lg(H1/H2)(dB)


式中E1、H1分別為未屏蔽時測得的電場強度和磁場強度;E2、H2分別為屏蔽後測得的電場強度和磁場強度。


2.2 屏蔽資料 


要確定應當運用啥資料製造屏蔽體,需求知道資料的屏蔽效能和資料的啥參數有關。根據屏蔽的機理能夠將屏蔽分為三大類:電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。


電場屏蔽是為降低打擾電場對靈敏電路的耦合電壓,在打擾源和靈敏電路之間設置導電性好的金屬屏蔽體,並將金屬屏蔽體接地。隻需設法使金屬屏蔽體傑出接地,就能使打擾電場對靈敏電路的耦合電壓變得很小。電場屏蔽以反射為主,因此屏蔽體的厚度不用過大,可選用薄層屏蔽或許在塑料上鍍一層薄的導電層。


磁場屏蔽有低頻和高頻之分。低頻磁場屏蔽是使用高導磁率的資料構成低磁阻通路,使大部分磁場被會集在屏蔽體內。因此屏蔽體的導磁率越高,厚度越大,磁阻越小,磁場屏蔽的效果越好。當磁場頻率較高時,高導磁資料的導磁率降低,磁損添加,而應選用高導電率資料發生的渦流的反向磁場來抵消打擾磁場來完成屏蔽。用來屏蔽磁場的屏蔽體均不需接地。


電磁場屏蔽通常選用高導電率的資料作屏蔽體,並將屏蔽體接地。它是使用高導電率資料發生的渦流的反向磁場來抵消打擾磁場,又因屏蔽體接地而完成電場屏蔽。因為跟著頻率的增高,波長變得和屏蔽體上的孔縫尺度挨近,因此電磁場屏蔽的要害除了要選用高導電率資料,還要操控屏蔽體的孔縫走漏。


屏蔽資料的導電功用和導磁功用分別用相對電導率σr和相對磁導率μr來衡量,表1中列出了常用屏蔽資料的σr及μr值[1]。


 


由此可見,為了進步屏蔽效能,高導電率資料可選用鋁、銅,或許鋁鍍銅,請求更高時,還可再鍍層銀。高導磁率資料可選用不鏽鋼或許鐵,一起可適當添加資料的厚度。


2.3 屏蔽規劃 


有兩個要素會影響屏蔽體的屏蔽效能:榜首,屏蔽體有必要是完好的,外表可接連導電;第二,不能有直接穿透屏蔽體的導體,避免造成天線效應。但是在實踐使用中屏蔽體上通常有散熱孔,或許屏蔽體自身由若幹個零件構成,存在裝置間隙。


縫隙或孔洞是不是會走漏電磁波,取決於縫隙或孔洞相關於電磁波波長的尺度。當波長遠大於孔縫尺度時,並不會發生顯著的走漏;當孔縫尺度等於半波長的整數倍時,電磁走漏最大。通常請求孔縫尺度小於最短波長的1/10~1/2。因此,當打擾的頻率較高時,波長較短,須關注這個疑問。


關於裝置而成的屏蔽體,有以下幾種改進屏蔽效能的方式:


① 應使接觸麵盡量平坦,以減小接觸阻抗。


② 在接觸麵上添加彈性導電資料避免電磁波的縫隙走漏。如導電泡棉或許金屬簧片襯墊。


③ 由螺釘聯接的拚裝件,可減小裝置螺釘的距離,以減小縫隙長度。


 


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