铝合金外壳怎么做emc(电磁屏蔽)(铝合金可以隔绝无线信号吗)

2023-08-14 14:08:31

 

什么是EMC?

EMC(Electro Magnetic Compatibility)即,电磁兼容性,是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

因此,EMC包括两个方面的要求:

(1)是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;

(2)是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。

针对以上两个方面,工程上的解决方法同样是针对每个方面的特性进行的:

(1)改良电子设备中的电路设计,采用滤波器件、不同特性元器件分开布局(局部增加屏蔽罩、粘贴金属箔、也有采用金属编织网等方法);

(2)在整个电子设备外壳就具有高电磁波发射能力的电路和器件周围,添加电磁波屏蔽罩、粘贴金属箔、喷涂导电涂料、镀一层导电金属层、增加电磁波吸收材料。

EMC需要具备的三要素

目前主流的电磁屏蔽材料表

屏蔽体

根据屏蔽目的的不同,屏蔽体可分为静电屏蔽体、磁屏蔽体和电磁屏蔽体三种。

静电屏蔽体

由逆磁材料(如铜、铝)制成,并和地连接。静电屏蔽体的作用是使电场终止在屏蔽体的金属表面上,并把电荷转送入地。

磁屏蔽体

由磁导率很高的强磁材料(如钢)制成,可把磁力线限制于屏蔽体内。

电磁屏蔽体

主要用来遏止高频电磁场的影响,使干扰场在屏蔽体内形成涡流并在屏蔽体与被保护空间的分界面上产生反射,从而大大削弱干扰场在被保护空间的场强值,达到了屏蔽效果。有时为了增强屏蔽效果,还可采用多层屏蔽体,其外层一般采用电导率高的材料,以加大反射作用,而其内层则采用磁导率高的材料,以加大涡流效应。

EMC主要测试项目标准表

在设计铝合金外壳的emc功能中,首先需要了解“波阻抗Zw”。波阻抗定义为电场E与磁场H的比值。源上的驱动电压决定了干扰的特性。例如,环天线中流动的电流与较低的驱动电压对应。结果是在天线附近产生较小的电场和较大的磁场,具有较低的波阻抗。另一方面,四分之一波长的距离上,所有源的波的阻抗趋近于自由空间的特征阻抗。这时,称为平面波,作为参考,1MHz的波长是300m。

按照到源的距离,电磁波可以进一步分为两种,近场和远场。两种场的分界以波长入除以2nt的距离为分界点。N/2Tt附近的区域称为过渡区。源与过渡区是近场,超过这点为远场。近场波的特性主要由源特性决定,而远场波的特性由传播媒介决定。如果源是大电流、低电压。则在的近场以磁场波为主。高电压、小电流的源产生电场为主的波。

在设计屏蔽控制辐射时,这个概念十分有用。用能将磁通分流的高导磁率材料可以屏蔽200KHz以下的低阻抗波。反过来,用能将电磁波中电矢量短路的高导电性金属能够屏蔽电场波和平面波。入射波的波阻抗与屏蔽体的表面阻抗相差越大,屏蔽体反射的能量越多。因此,一块高导电率的薄铜片对低阻抗波的作用很小。

屏蔽效能(SE)=吸收因子(A)+反射因子(R)+多次反射修正因子(B)。

由于吸收主要由屏蔽厚度产生的,吸收因子对所有类型的电磁波都一样,与近场还是远场无关。以下是计算平面后反射损耗的公式,等于电场波和磁场波有类似的公式。

R=168 101g(urf/or)dB

信号强度的衰减

dB

衰减的百分比

10

90

20

99

30

99.9

40

99.99

50

99.999

60

99.9999

70

99.99999

在设计磁屏蔽时,特别是14KHz以下时,除了吸收损耗外,其它因素都可以忽略。同样,在设计电场或平面波屏蔽时,只考虑反射因子

当一束电磁波碰到屏蔽体时,在表面上感应出电流。屏蔽的一个作用是将这些电流在最小扰动的情况下送到大地,如果在电流的路径上有开口,电流受到扰动要绕过开口。较长的电流路径带来附加阻抗,因此在开口上有电压降。这个电压在开口上感应出电场并产生辐射。当开口的长度达到N/4时,就变成效率很高的辐射体,能够将整个屏蔽体接收到的能量通过开口发射出去。为了限制开口效应,一个一般的规则是,如果屏蔽体的屏蔽效能要达到60dB,开口长度在感兴趣的最高频率处不能超过0.01入。每隔一定间隔接触的复合或用指形簧片连接的缝隙可以作为一系列开口来处理。

值得指出的是,材料本身的屏蔽特性并不是十分重要的,相比之下缝隙开口等屏蔽不连续性是更应该注意的因素。

用于屏蔽的金属特性表

金属

相对收导率

相对磁导率

1.05

1

1.00

1

0.61

1

0.29

1

0.17

1000


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