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為什么要建設(shè)電磁屏蔽機房？
日期：2024-09-20 09:25
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摘要：一.電磁屏蔽的基本理論
1、當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時，盡管在屏蔽體的表面上的介質(zhì)阻抗間斷性不同，但它對入射的電磁波產(chǎn)生的反射是相同的，因此這種反射與屏蔽材料的薄厚無關(guān)。
2、入射的電磁波進(jìn)入屏蔽體的能量，由于屏蔽材料的特性，電磁波要被屏蔽材料不斷地反射、折射、吸收，*終使入射波的能量在屏蔽體得到衰減。
3、當(dāng)折射后進(jìn)入屏蔽體內(nèi)入射的電磁波，由于介質(zhì)表面衰減和吸收后而剩余能量，再次傳波到屏蔽體的另一表面時，即當(dāng)電磁波遇到屏蔽體和空氣不同介質(zhì)交界面，將會發(fā)生再次反射，并重新返回原屏蔽體內(nèi)。這樣...
一.電磁屏蔽的基本理論
1、當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時，盡管在屏蔽體的表面上的介質(zhì)阻抗間斷性不同，但它對入射的電磁波產(chǎn)生的反射是相同的，因此這種反射與屏蔽材料的薄厚無關(guān)。
2、入射的電磁波進(jìn)入屏蔽體的能量，由于屏蔽材料的特性，電磁波要被屏蔽材料不斷地反射、折射、吸收，*終使入射波的能量在屏蔽體得到衰減。
3、當(dāng)折射后進(jìn)入屏蔽體內(nèi)入射的電磁波，由于介質(zhì)表面衰減和吸收后而剩余能量，再次傳波到屏蔽體的另一表面時，即當(dāng)電磁波遇到屏蔽體和空氣不同介質(zhì)交界面，將會發(fā)生再次反射，并重新返回原屏蔽體內(nèi)。這樣入射的電磁波在兩個金屬的交界面上進(jìn)行多次重復(fù)反射，使電磁波的能量不斷地衰減。。
二、電磁干擾的主要原因和特點
1、系統(tǒng)內(nèi)部電磁干擾的主要原因和特點
系統(tǒng)的測控系統(tǒng)由時序裝置、測控電子設(shè)備、測量傳感設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、任務(wù)設(shè)備、供電設(shè)備及電纜等組成，這些電子設(shè)備安裝在狹小的儀器殼體內(nèi)。當(dāng)電子設(shè)備所在的測控系統(tǒng)中任務(wù)設(shè)備開機工作時，會出現(xiàn)嚴(yán)重干擾系統(tǒng)中電子設(shè)備等測控設(shè)備的正常工作。這是由高頻測控設(shè)備、任務(wù)設(shè)備和低頻測控設(shè)備大量混用殼體內(nèi)電磁環(huán)境明顯惡化而引起的。在系統(tǒng)中，電磁干擾(EMI)能量可通過傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩種形式傳輸?shù)皆O(shè)備內(nèi)部。
2、外部電磁干擾的主要原因和特點
當(dāng)系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)狀態(tài)時，由于大量的電子設(shè)備開機工作，產(chǎn)生了大量的電磁信號，使區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，這些電磁干擾信號嚴(yán)重干擾電子設(shè)備的工作，干擾信號通過系統(tǒng)殼體和電子設(shè)備殼體的孔縫耦合進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部敏感器件和接收電路；或是通過天線、電纜導(dǎo)線和機殼感應(yīng)進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)；或是通過電纜導(dǎo)線感應(yīng)，然后沿導(dǎo)線傳導(dǎo)進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部；這些輻射騷擾的主要耦合途徑通常是：閉合回路耦合、導(dǎo)線感應(yīng)耦合、天線耦合和孔縫耦合。
3、屏蔽分析
實心金屬板屏蔽基本原理是：當(dāng)輻射場通過屏蔽體時一部分RF能量被屏蔽機殼的表面反射回去，一部分在穿透屏蔽體的過程中被吸收了，其余的能量穿透屏蔽體進(jìn)入另一側(cè)。
4、狹縫的影響
在面積相同的前提下，狹縫對屏蔽效率的影響要比圓孔或方孔大得多，其中主要是磁場的泄漏。狹縫的存在使得感應(yīng)電流的分布受到嚴(yán)重影響，此外在高頻場中，狹縫的影響?yīng)q如一根有效的天線，因此它的危害更大。狹縫對屏蔽效率的影響的大小，主要體現(xiàn)在他的長度l 上。
三、屏蔽設(shè)計
在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在盡可能減少接縫的長度的同時，還必須要對機箱與機箱蓋之間、連接器安裝板與箱體之間不可避免的接縫采取如下措施：
1.增加縫隙深度h ：在機箱殼體中活動端面的接合處加上旁邊；
2.提高接合面加工精度：提高接合面的加工精度是減少漏縫的有效方法，*好選用整體精密鑄造和焊接連接的機盒；
3.加裝導(dǎo)電襯墊或是在接縫處涂導(dǎo)電涂料；
4.調(diào)整緊固釘間距，要求螺釘間距越小越好；
5.增加接縫處的重疊尺寸；
6.選用屏蔽電連接器，進(jìn)出口電纜*好都使用屏蔽電纜；
7.如果以上的措施還達(dá)不到要求，可以考慮二次屏蔽。
四.電磁屏蔽的應(yīng)用
進(jìn)行機房建設(shè)時, 做好電磁屏蔽是保證計算機信息**的一項十分重要的工作。
（一）、電磁輻射和電磁泄漏的危害性
1 .電磁輻射的危害性
電磁輻射是一種司空見慣的自然現(xiàn)象,有來自大自然的, 如地球磁場、雷鳴閃電等, 此外來自太陽及其它星球等外層空間的電磁波也源源不斷地到達(dá)人類居住的地球, 但來自大自然的電磁波對人體是沒有損害的, 對人體構(gòu)成威脅的是人工產(chǎn)生的電磁輻射, 如輸變電線路、各種信號發(fā)射等。
下面著重分析一下計算機房環(huán)境下電磁輻射的危害性。
(1) 對機房工作人員的危害
大量調(diào)查發(fā)現(xiàn), 足夠強的電磁輻射, 通過生物組織的反射、吸收和穿透作用, 對人體有各種明顯的危害。人體易受電磁輻射傷害的器官包括眼睛、皮膚、神經(jīng)、大腦、皋丸和血液。
(2)對機房內(nèi)計算機設(shè)備的危害
電磁輻射對機房內(nèi)設(shè)備的危害表現(xiàn)在兩個方面, 一方面是直接危害, 當(dāng)電磁輻射超過標(biāo)準(zhǔn)值時,會使計算機程序紊亂, 使CR T 顯示器的圖像扭動,還會使MO D E M、網(wǎng)卡、FA X 等工作失常等; 另一方面是電磁輻射引起的靜電對電腦設(shè)備的危害。電磁輻射產(chǎn)生的電磁場會在計算機設(shè)備上產(chǎn)生靜電, 而半導(dǎo)體器件對靜電十分敏感。這種敏感性表現(xiàn)為兩種形式, 一是主器件的損壞, 計算機本身出現(xiàn)故障,另一種是引起計算機誤動作或運算錯誤, 以及數(shù)據(jù)傳輸錯誤。
2 .電磁泄漏的危害性
電磁泄漏是指電子設(shè)備的雜散電磁能量通過空間或?qū)Ь€向外擴散。任何一臺工作狀態(tài)的電子設(shè)備, 如計算機、打印機、電話機等都存在不同程度的電磁泄漏, 這是無法避免的自然現(xiàn)象,如果電磁泄漏夾帶著設(shè)備的工作信息, 就構(gòu)成了電磁信息泄漏, 如果電磁泄漏在滿足一定的條件下, 如電磁泄漏的能量足夠強, 運用特定的儀器和手段就可以接收并還原這些信息。一旦所涉及的信息是保密的, 這些泄漏就構(gòu)成對信息**的威脅。
（二）、電磁輻射和電磁泄漏的防護(hù)措施
因大多數(shù)計算機設(shè)備都安裝在計算機房內(nèi), 所以在機房建設(shè)過程中做好防護(hù)工作, 對防止電磁輻射和計算機信息泄漏非常重要。根據(jù)電磁學(xué)原理,電磁屏蔽體和其空腔內(nèi)的空氣可以看成一個并聯(lián)的磁路, 磁路的磁阻與電路的電阻相似, 它與磁導(dǎo)率林成反比。電磁屏蔽技術(shù)就是以磁屏蔽體隔離的原理控制電磁場干擾由一個區(qū)域向另一個區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播。電磁屏蔽做好了, 既可防止來自機房外部的電磁輻射干擾, 又可防止內(nèi)部計算機信息通過電磁輻射向外傳播(電磁泄漏)。
1、當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時，盡管在屏蔽體的表面上的介質(zhì)阻抗間斷性不同，但它對入射的電磁波產(chǎn)生的反射是相同的，因此這種反射與屏蔽材料的薄厚無關(guān)。
2、入射的電磁波進(jìn)入屏蔽體的能量，由于屏蔽材料的特性，電磁波要被屏蔽材料不斷地反射、折射、吸收，*終使入射波的能量在屏蔽體得到衰減。
3、當(dāng)折射后進(jìn)入屏蔽體內(nèi)入射的電磁波，由于介質(zhì)表面衰減和吸收后而剩余能量，再次傳波到屏蔽體的另一表面時，即當(dāng)電磁波遇到屏蔽體和空氣不同介質(zhì)交界面，將會發(fā)生再次反射，并重新返回原屏蔽體內(nèi)。這樣入射的電磁波在兩個金屬的交界面上進(jìn)行多次重復(fù)反射，使電磁波的能量不斷地衰減。。
二、電磁干擾的主要原因和特點
1、系統(tǒng)內(nèi)部電磁干擾的主要原因和特點
系統(tǒng)的測控系統(tǒng)由時序裝置、測控電子設(shè)備、測量傳感設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、任務(wù)設(shè)備、供電設(shè)備及電纜等組成，這些電子設(shè)備安裝在狹小的儀器殼體內(nèi)。當(dāng)電子設(shè)備所在的測控系統(tǒng)中任務(wù)設(shè)備開機工作時，會出現(xiàn)嚴(yán)重干擾系統(tǒng)中電子設(shè)備等測控設(shè)備的正常工作。這是由高頻測控設(shè)備、任務(wù)設(shè)備和低頻測控設(shè)備大量混用殼體內(nèi)電磁環(huán)境明顯惡化而引起的。在系統(tǒng)中，電磁干擾(EMI)能量可通過傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩種形式傳輸?shù)皆O(shè)備內(nèi)部。
2、外部電磁干擾的主要原因和特點
當(dāng)系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)狀態(tài)時，由于大量的電子設(shè)備開機工作，產(chǎn)生了大量的電磁信號，使區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，這些電磁干擾信號嚴(yán)重干擾電子設(shè)備的工作，干擾信號通過系統(tǒng)殼體和電子設(shè)備殼體的孔縫耦合進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部敏感器件和接收電路；或是通過天線、電纜導(dǎo)線和機殼感應(yīng)進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)；或是通過電纜導(dǎo)線感應(yīng)，然后沿導(dǎo)線傳導(dǎo)進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部；這些輻射騷擾的主要耦合途徑通常是：閉合回路耦合、導(dǎo)線感應(yīng)耦合、天線耦合和孔縫耦合。
3、屏蔽分析
實心金屬板屏蔽基本原理是：當(dāng)輻射場通過屏蔽體時一部分RF能量被屏蔽機殼的表面反射回去，一部分在穿透屏蔽體的過程中被吸收了，其余的能量穿透屏蔽體進(jìn)入另一側(cè)。
4、狹縫的影響
在面積相同的前提下，狹縫對屏蔽效率的影響要比圓孔或方孔大得多，其中主要是磁場的泄漏。狹縫的存在使得感應(yīng)電流的分布受到嚴(yán)重影響，此外在高頻場中，狹縫的影響?yīng)q如一根有效的天線，因此它的危害更大。狹縫對屏蔽效率的影響的大小，主要體現(xiàn)在他的長度l 上。
三、屏蔽設(shè)計
在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在盡可能減少接縫的長度的同時，還必須要對機箱與機箱蓋之間、連接器安裝板與箱體之間不可避免的接縫采取如下措施：
1.增加縫隙深度h ：在機箱殼體中活動端面的接合處加上旁邊；
2.提高接合面加工精度：提高接合面的加工精度是減少漏縫的有效方法，*好選用整體精密鑄造和焊接連接的機盒；
3.加裝導(dǎo)電襯墊或是在接縫處涂導(dǎo)電涂料；
4.調(diào)整緊固釘間距，要求螺釘間距越小越好；
5.增加接縫處的重疊尺寸；
6.選用屏蔽電連接器，進(jìn)出口電纜*好都使用屏蔽電纜；
7.如果以上的措施還達(dá)不到要求，可以考慮二次屏蔽。
四.電磁屏蔽的應(yīng)用
進(jìn)行機房建設(shè)時, 做好電磁屏蔽是保證計算機信息**的一項十分重要的工作。
（一）、電磁輻射和電磁泄漏的危害性
1 .電磁輻射的危害性
電磁輻射是一種司空見慣的自然現(xiàn)象,有來自大自然的, 如地球磁場、雷鳴閃電等, 此外來自太陽及其它星球等外層空間的電磁波也源源不斷地到達(dá)人類居住的地球, 但來自大自然的電磁波對人體是沒有損害的, 對人體構(gòu)成威脅的是人工產(chǎn)生的電磁輻射, 如輸變電線路、各種信號發(fā)射等。
下面著重分析一下計算機房環(huán)境下電磁輻射的危害性。
(1) 對機房工作人員的危害
大量調(diào)查發(fā)現(xiàn), 足夠強的電磁輻射, 通過生物組織的反射、吸收和穿透作用, 對人體有各種明顯的危害。人體易受電磁輻射傷害的器官包括眼睛、皮膚、神經(jīng)、大腦、皋丸和血液。
(2)對機房內(nèi)計算機設(shè)備的危害
電磁輻射對機房內(nèi)設(shè)備的危害表現(xiàn)在兩個方面, 一方面是直接危害, 當(dāng)電磁輻射超過標(biāo)準(zhǔn)值時,會使計算機程序紊亂, 使CR T 顯示器的圖像扭動,還會使MO D E M、網(wǎng)卡、FA X 等工作失常等; 另一方面是電磁輻射引起的靜電對電腦設(shè)備的危害。電磁輻射產(chǎn)生的電磁場會在計算機設(shè)備上產(chǎn)生靜電, 而半導(dǎo)體器件對靜電十分敏感。這種敏感性表現(xiàn)為兩種形式, 一是主器件的損壞, 計算機本身出現(xiàn)故障,另一種是引起計算機誤動作或運算錯誤, 以及數(shù)據(jù)傳輸錯誤。
2 .電磁泄漏的危害性
電磁泄漏是指電子設(shè)備的雜散電磁能量通過空間或?qū)Ь€向外擴散。任何一臺工作狀態(tài)的電子設(shè)備, 如計算機、打印機、電話機等都存在不同程度的電磁泄漏, 這是無法避免的自然現(xiàn)象,如果電磁泄漏夾帶著設(shè)備的工作信息, 就構(gòu)成了電磁信息泄漏, 如果電磁泄漏在滿足一定的條件下, 如電磁泄漏的能量足夠強, 運用特定的儀器和手段就可以接收并還原這些信息。一旦所涉及的信息是保密的, 這些泄漏就構(gòu)成對信息**的威脅。
（二）、電磁輻射和電磁泄漏的防護(hù)措施
因大多數(shù)計算機設(shè)備都安裝在計算機房內(nèi), 所以在機房建設(shè)過程中做好防護(hù)工作, 對防止電磁輻射和計算機信息泄漏非常重要。根據(jù)電磁學(xué)原理,電磁屏蔽體和其空腔內(nèi)的空氣可以看成一個并聯(lián)的磁路, 磁路的磁阻與電路的電阻相似, 它與磁導(dǎo)率林成反比。電磁屏蔽技術(shù)就是以磁屏蔽體隔離的原理控制電磁場干擾由一個區(qū)域向另一個區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播。電磁屏蔽做好了, 既可防止來自機房外部的電磁輻射干擾, 又可防止內(nèi)部計算機信息通過電磁輻射向外傳播(電磁泄漏)。
