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防止電磁干擾（EMI）的屏蔽方法
EMC問題常常是制約中國電子產(chǎn)品出口的一個原因，以下主要是講述EMI的來源及一些抑制方法。 電磁兼容性(EMC)是指“一種器件、設(shè)備或系統(tǒng)的性能，它可以使其在自身環(huán)境下正常工作并且同時不會對此環(huán)境中任何其他設(shè)備產(chǎn)生強烈電磁干擾(IEEEC63.12-1987)”對于無線收發(fā)設(shè)備來說，采用非連續(xù)頻譜可部分實現(xiàn)EMC性能，但是很多有關(guān)的例子也表明EMC并不總是能夠做到例如在筆記本電腦和測試設(shè)備之間、打印機(jī)和臺式電腦之間以及蜂窩電話和醫(yī)療儀器之間等都具有高頻干擾，我們把這種干擾稱為電磁干擾(EMI)。
EMC問題的來源
所有電器和電子設(shè)備工作時都會有間歇或連續(xù)性電壓電流變化，有時變化速率還相當(dāng)快，這樣會導(dǎo)致在不同頻率內(nèi)或者是一個頻帶間產(chǎn)生電磁能量，而相應(yīng)的電路則會將這種能量發(fā)射到周圍的環(huán)境中。 EMI有兩條途徑離開或進(jìn)入一個電路：輻射和傳導(dǎo)信號輻射是通過外殼的縫、槽、開孔或其他缺口泄漏出去;而信號傳導(dǎo)則通過耦合到電源、信號和控制線上離開外殼，在開放的空間中自由輻射，從而產(chǎn)生干擾。 很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結(jié)合的方式來實現(xiàn)，大多數(shù)時候下面這些簡單原則可以有助于實現(xiàn)EMI屏蔽：從源頭處降低干擾;通過屏蔽、過濾或接地將干擾產(chǎn)生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等EMI抑制性、隔離性和低敏感性應(yīng)該作為所有電路設(shè)計人員的目標(biāo)，這些性能在設(shè)計階段的早期就應(yīng)完成。
對設(shè)計工程師而言，采用屏蔽材料是一種有效降低EMI的方法如今已有多種外殼屏蔽材料得到廣泛使用，從金屬罐、薄金屬片和箔帶到在導(dǎo)電織物或卷帶上噴射涂層及鍍層(如導(dǎo)電漆及鋅線噴涂等)無論是金屬還是涂有導(dǎo)電層的塑料，一旦設(shè)計人員確定作為外殼材料之后，就可著手開始選擇襯墊 。
金屬屏蔽效率
可用屏蔽效率(SE)對屏蔽罩的適用性進(jìn)行評估，其單位是分貝，計算公式為：SEdB=A+R+B；其中 A：吸收損耗(dB) R：反射損耗(dB) B：校正因子(dB)(適用于薄屏蔽罩內(nèi)存在多個反射的情況)。
一個簡單的屏蔽罩會使所產(chǎn)生的電磁場強度降至*初的十分之一，即SE等于20dB;而有些場合可能會要求將場強降至為*初的十萬分之一，即SE要等于100dB；吸收損耗是指電磁波穿過屏蔽罩時能量損耗的數(shù)量，吸收損耗計算式為：AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t，其中 f：頻率(MHz) μ：銅的導(dǎo)磁率 σ：銅的導(dǎo)電率 t：屏蔽罩厚度。反射損耗(近場)的大小取決于電磁波產(chǎn)生源的性質(zhì)以及與波源的距離對于桿狀或直線形發(fā)射天線而言，離波源越近波阻越高，然后隨著與波源距離的增加而下降，但平面波阻則無變化(恒為377)；相反，如果波源是一個小型線圈，則此時將以磁場為主，離波源越近波阻越低波阻隨著與波源距離的增加而增加，但當(dāng)距離超過波長的六分之一時，波阻不再變化，恒定在377處；反射損耗隨波阻與屏蔽阻抗的比率變化，因此它不僅取決于波的類型，而且取決于屏蔽罩與波源之間的距離這種情況適用于小型帶屏蔽的設(shè)備。近場反射損耗可按下式計算：
R(電)dB=321.8-(20×lg r)-(30×lg f)-[10×lg(μ/σ)] R(磁)dB=14.6+(20×lgr)+(10×lg f)+[10×lg(μ/σ)]
其中 r：波源與屏蔽之間的距離
SE算式*后一項是校正因子B，其計算公式為：B=20lg[-exp(-2t/σ)]
此式僅適用于近磁場環(huán)境并且吸收損耗小于10dB的情況由于屏蔽物吸收效率不高，其內(nèi)部的再反射會使穿過屏蔽層另一面的能量增加，所以校正因子是個負(fù)數(shù)，表示屏蔽效率的下降情況。
EMI抑制策略
在高頻電場下，采用薄層金屬作為外殼或內(nèi)襯材料可達(dá)到良好的屏蔽效果，但條件是屏蔽必須連續(xù)，并將敏感部分完全遮蓋住，沒有缺口或縫隙(形成一個法拉第籠)然而在實際中要制造一個無接縫及缺口的屏蔽罩是不可能的，由于屏蔽罩要分成多個部分進(jìn)行制作，因此就會有縫隙需要接合，另外通常還得在屏蔽罩上打孔以便安裝與插卡或裝配組件的連線。
任一頻率電磁波的波長為: 波長(λ)=光速(C)/頻率(Hz)
當(dāng)縫隙長度為波長(截止頻率)的一半時,RF波開始以20dB/10倍頻(1/10截止頻率)或6dB/8倍頻(1/2截止頻率)的速率衰減通常RF發(fā)射頻率越高衰減越嚴(yán)重，因為它的波長越短當(dāng)涉及到*高頻率時，必須要考慮可能會出現(xiàn)的任何諧波，不過實際上只需考慮一次及二次諧波即可。一旦知道了屏蔽罩內(nèi)RF輻射的頻率及強度，就可計算出屏蔽罩的*大允許縫隙和溝槽。例如如果需要對1GHz(波長為300mm)的輻射衰減26dB,則150mm的縫隙將會開始產(chǎn)生衰減，因此當(dāng)存在小于150mm的縫隙時，1GHz輻射就會被衰減所以對1GHz頻率來講，若需要衰減20dB，則縫隙應(yīng)小于15mm(150mm的1/10)，需要衰減26dB時，縫隙應(yīng)小于7.5mm(15mm的1/2以上)，需要衰減32dB時，縫隙應(yīng)小于3.75mm(7.5mm的1/2以上)，可采用合適的導(dǎo)電襯墊使縫隙大小限定在規(guī)定尺寸內(nèi)，從而實現(xiàn)這種衰減效果。
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