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电子设备电磁屏蔽结构设计研究

摘要:随着计算机信息技术的发展,电子设备得到了广泛的应用,使用频率也越来越高。但是在电子设备应用过程中,很容易受到外界电磁场的影响,从而影响到电子设备正常性能。因此,文章针对电子设备电磁屏蔽结构设计展开论述。

关键词:电子设备;屏蔽结构;功能设计

随着电子设备使用频率越来越高,但电磁环境不断恶化,为了发挥电子设备的性能,提升抗干扰能力,避免受到电磁的干扰,这对电子设备电磁屏蔽性能提出了更高的要求和标准。因此,本文结合实际情况,针对电子设备电磁屏蔽的结构设计展开论述,并且提出合理化建议。

1电子设备屏蔽设计标准

就目前而言,电子设备主要包括骨架、盖板以及前后板等,其中可拆连接的接触面具有一定的导电接触,因此,在实际设计过程中,电子设备内部的孔洞、缝隙要满足屏蔽的需要。在实际设计过程中,屏蔽设计要求不尽相同。对电屏蔽而言,可以利用良导体隔离经电容性耦合传递的影响。电磁屏蔽主要应用在高频设计过程中,主要原理是利用金属反射和金属层内吸收来限制电磁的干扰,在实际设计过程中,具体包括以下要求:第一,要保证材料质量,因此,设计人员在进行电磁屏蔽分析过程中,会认为屏蔽体导体在理想运行状态下运行,导致在实际应用中,屏蔽体具有阻性,并且随着屏蔽体阻抗的增加,屏蔽的性能就会越差。因此,在屏蔽材料选择过程中,要选择性能良好的导体。对电屏蔽厚度而言,需要根据电子设备屏蔽结构进行设计,保证金属壳体封闭性,最大限度的减少孔洞和缝隙,并且采取必要的防护措施。屏蔽体要做好接地设计,根据行业标准,接触电阻要小于2m譆。在进行屏蔽电子设备运行过程中,影响屏蔽效能的因素主要包括以下几个方面:第一,缝隙问题,在实际的屏蔽体中,导电体具有很多不连续点,就会在各个部分结合处,产生电磁泄漏问题,解决这种问题的方法,就是在缝隙的位置,填充一些弹性的导电材料,从根本上消除不导电点。但是在实际应用过程中,不是所有的屏蔽体的缝隙需要电磁密封衬垫防止电磁泄漏。因为对实际的设计而言,缝隙泄漏电磁波主要取决于电磁波波长的尺寸。如果遇到较高频率干扰的情况下,需要使用电磁密封衬垫。第二,孔洞问题。在电子设备上,会包括很多开关、连接器以及保险丝等,设计人员需要在面板上,加工出相应的安装孔,为了提升机箱的散热效果,设计人员要在机箱上设置侧板孔、抽气扇进风孔等,对开孔的形状和周长要满足实际设计标准,在电子设备运行过程中,电流通过孔洞时,就会通过辐射的方式发射能量,并且与孔洞的大小周长有着密切联系。

2缝隙电磁屏蔽设计

下面主要分析缝隙电磁屏蔽设计。2.1控制好螺钉的间距在实际设计过程中,螺钉具有重要的连接作用,并且间距会直接影响了屏蔽的效果。螺钉能够有效缩小接件的缝隙,提升屏蔽的效果。但是一旦螺钉过密,就会增加设备安装的难度,增加了工作量和设计成本。因此,设计人员要从全局出发,结合电子设备的强度,确定科学合理的螺钉间距,在实际设计过程中,缝隙设计间距e咬/20。2.2采用簧片屏蔽设计针对螺钉设计过密的情况,对需要经常拆卸的电子设备而言,还要从其它方面做好电磁屏蔽设计,在设备的两个接触面上,设置屏蔽簧片。其中EMI屏蔽簧片具有良好的导电性能,并且运行空间比较大,可以满足不同屏蔽要求。这种簧片材料主要以铍青铜、磷青铜为主,具有很强的耐磨性和耐压性,在高温的条件下,也能正常运行。2.3导电衬垫的屏蔽设计这种设计方式主要实现屏蔽体的电接触,提升导电的连续性,有效的防止缝隙电出现泄露,具有良好的密封作用,就目前而言,通常主要包括以下两种形式:第一,平面安装式。就是在把衬垫的背面通过背胶把衬垫和屏蔽体连接起来,保证衬垫具有一定的压力,其中典型的C型导电布衬的平面安装模式得到了广泛的应用。第二,沟槽安装形式。在沟槽安装形式中,就是把衬垫装在沟槽中,可以利用D型导电布衬垫粘装到沟槽中,从而保证面板侧面之间的相互配合,提升衬垫的压力,保证通电正常。2.4凸包屏蔽结构设计为了有效减少屏蔽体缝隙线性尺寸,设计人员可以结合实际情况,在屏蔽体设计凸包,并且应用在屏蔽区域内,从而形成一个弹性的变量,实现两个屏蔽体之间有效的连接,采用这种设计模式,能够有效减少螺钉的密度,节约设计材料,降低设计强度,具有很强的实用性。2.5深缝隙结构设计在采用深缝隙结构设计过程中,深度越深,屏蔽的效果就会越明显,因此,设计人员要结合实际情况,不断加深缝隙的深度,从而提升电子设备电磁干扰性。

3孔洞的电磁屏蔽设计

受到自身性能的影响,为了解决电子设备通风散热和接线问题,在实际过程中,需要设置孔洞,从而降低了电子设备的屏蔽效果。下面就针对孔洞电磁屏蔽设计展开论述。3.1通风口电磁屏蔽设计3.1.1在电子设备通风口架设金属丝网。在电子设备实际应用设计过程中,金属丝网是比较常用的非实壁型屏蔽体,这种材料主要包括铜铝等。电子设备通风口通常比较大,因此,可以采用钼数较高的金属丝网安装在窗口的位置,设计人员要把窗口分成细小的通风口,从而获得良好的屏蔽效果。对金属丝网可以直接焊接在屏蔽体上,保证金属丝与屏蔽体具有良好的电接触,但是在实际装配过程中,要做好金属丝网的保护,提升屏蔽的效果。3.1.2在屏蔽体上开通风孔。在实际过程中,装配金属网在设计过程中,很容易出现一些屏蔽的缺陷,很容易出现接触不良或者断丝的情况,针对这些问题,可以在屏蔽体设置风孔,从而优化设计工艺流程。在实际应用过程中,设计人员可以采用圆形结构,避免采用异型孔,从而增加设计难度。3.1.3介质波导通风蜂窝板屏蔽体应用。设计人员在设计屏蔽要求很高设备过程中,为了提升通风效果和抗电磁屏蔽效果,在实际设计过程中,可以采用波导通风蜂窝板屏蔽体,就可以有效减少空气阻力,降低风压损失,提升机械强度,发挥电子设备良好的性能。3.2穿心电容与屏蔽罩的应用在电子设备设计过程中,需要设计人员做好开关、表头、指示灯等的设计,明确设计标准。为了有效防止在开口处形成电磁泄露,可以在点在设备元件后,装置屏蔽罩,加装穿心电容,并且传过屏蔽罩,连接元件,同时要保证屏蔽罩与面板良好的接触性能,实现电磁屏蔽。3.3屏蔽窗设计对指示器、监视器等,设计人员可以结合实际情况,设计导电玻璃,然后连接到面板,对高频电磁屏蔽结构,可以使用金属夹丝层的导电玻璃。

4结束语

综上所述,在进行电子设备屏蔽结构设计过程中,设计人员要结合实际屏蔽要求,采用合适的设计方式,针对设计不同的情况,选择合理的材料,从而提高设备抗电磁干扰性,获得良好的屏蔽效果,发挥电子设备的重要作用。

参考文献

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作者:李姣姣 单位:中国电子科技集团公司第五十四研究所


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