联系我们

CONTACT US

临沂千赢国际机械有限公司

05392650287

联系地址:临沂经济技术开发区香港路与山建路交汇处东南角

新闻动态

电磁屏蔽技术在电子产品的应用

作者:千赢国际  来源:千赢国际  时间:2019-10-02 16:30  点击:


  :随着电子科学技术的发展,电子产品在功能不断丰富的同时,其价格也明显降低,在日常生活中得到了较为广泛的应用,为人们的生活带来了极大的便利。然而,电子产品的集中使用,在一定程度上导致了电磁干扰现象,在影响电子产品的正常使用的同时,也对电子产品内部元器件造成了损害。本文以电磁屏蔽技术在电子产品中的应用为研究内容,从多个方面对电磁屏蔽技术进行分析,达到较好的屏蔽效果。

  在高中阶段的电磁学中,关于电场和磁场之间的关系有着初步的了解,在实际生活中,电和磁之间存在互生关系,有电才有磁,有磁才有电。然而,在日常使用的电子产品中,由于电磁干扰的存在,影响了其正常使用,为此,研究人员提出了包括电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁波屏蔽等多种形式的屏蔽内容。

  针对三种不同的电磁屏蔽技术,对应的电磁屏蔽体的选择也存在较大差异,屏蔽体的选择,将直接关系到最终电磁屏蔽效果。

  所谓电场屏蔽,是对电路中电气元器件之间形成的电容耦合干扰进行屏蔽,利用分布电容与静电荷凝聚之间的等比变化关系提高电场屏蔽效果。因此,采用电场屏蔽手段的屏蔽体需要具有良好的导电性,对其材料的厚度并无特殊要求,在满足强度要求的基础上,屏蔽体为全封闭结构的效果最好。然而,在实际产品设计过程中,并不能够做到完全意义上的全封闭,为提高屏蔽效果,则需要对缝隙、开孔处进行滤波处理,减少屏蔽体内的磁通量。

  与电场屏蔽不同,磁场屏蔽的主要目的是为了降低磁场耦合对电子设备的影响,在技术手段上则是利用高导磁率材料的吸磁率或反射率,所以,在选择磁场屏蔽体的过程中,对屏蔽提的材料厚度有着一定要求,并且,所用材料应当为良导体。例如,在对低频磁信号的处理过程中,可增加导磁率较高材料制作的磁屏蔽体的厚度,由于导磁率较高的材料其导电能力普遍偏低,也就无法形成有效的电磁干扰。

  在生活中,电磁波屏蔽的实际使用范围较广,在磁场的作用下,利用磁屏蔽体的高导磁率特性,使其在磁屏蔽提表面发生“趋肤效应”,电磁波无法形成有效的空间穿透。一般来说,电磁波屏蔽体多以铝、银、钢等为材料,在结构设计方面,主要采用板状、桶状、柱状等结构类型,设计人员可根据使用环境的需要,调整屏蔽体的形状。

  在理论情况下,电磁屏蔽能够做到完全屏蔽,然而,在实际生活中,电磁屏蔽的效果却有着明显的差异。在此情况下,为实现较为有效的屏蔽效果,则需要对屏蔽体所设计的外部连接孔缝进行处理、抑制。电子产品连接孔缝的存在影响了磁屏蔽体的连续导电性,以至于磁屏蔽体各处的电势存在差别,导致其表面感应电荷无法与外部接地产生电荷搬移。对于低频磁场干扰信号来说,屏蔽体孔缝的存在将导致磁力线方向上的磁阻大大降低,避免了磁阻增加了屏蔽对磁场的分流作用。由于屏蔽提属于电磁波的良导体,所以,孔缝对于电磁屏蔽体应涡流的形成也产生了一定的阻碍作用,为电磁波通过孔缝进入屏蔽体内部提供了机会。为此,在孔缝设计过程中,应注意孔缝的设计形式与方向,使电磁干扰信号能够在屏蔽体内部实现空间上的均匀分布。根据电磁波波长与孔缝尺寸的关系来看,电磁干扰信号波长相对稳定,当孔缝尺寸低于电磁干扰信号波长1/20时,其干扰效果几乎可以忽略不计。

  在生活中,为实现电子产品免受电磁干扰的影响,人们设计出了多种形式的电磁屏蔽材料,并且,根据具体环境中电磁干扰的实际情况,所选择的电磁屏蔽材料也存在较大差异。其中,最为常见的电磁屏蔽材料包括金属丝网、波导通风板、导电布等。以上磁屏蔽材料不仅可以用于电子产品中,还可以实现对电磁信号干扰源的控制。

  选择电的良导体金属制成的金属丝进行绕制,形成网状结构,在网状结构封闭的情况下,能够对电磁干扰形成一定的抵抗能力。一般情况下,为适应较为复杂的电磁环境,在金属丝网绕制过程中,丝网密度则是越大越好,对电磁干扰的屏蔽效果也越好。在金属丝网的基础上,研究人员将这一技术应用在玻璃制作中,通过将金属丝网融入玻璃,完成了具备抗电磁干扰的屏蔽玻璃的设计与制作。例如,在某些工业计算机的液晶显示屏上中,会看到平面蜂窝状的结构,这就是屏蔽玻璃,平面蜂窝状结构就是金属丝网,这一设计能够组织电磁干扰信号对显示屏及其内部电子元器件产生影响。

  利用截止波的原理,在波导通风板的设计过程中,利用蜂窝状结构对电磁信号的屏蔽效果,使电磁干扰信号无法进入屏蔽体内。然而,由于通风板的使用对空间具有一定要求,常见电子产品并不适用于这种电磁屏蔽材料。对于波导通风板的磁屏蔽设计,是在源头上对电磁干扰信号进行有效屏蔽的一种方式,根据蜂窝状通风板内部孔径的合理设置,能够对电磁波信号进行区别对待,正常电磁波信号能够顺利经过通风板对外辐射能量,电磁干扰信号则无法通过通风板。

  与金属丝网相类似,导电布是以纤维布为基础材料,经过特殊处理后覆以电镀金属网状材料而形成的一种多导电纤维布,在实际使用中,可根据外观进行区分,且导电布的重量较普通纤维布偏大。导电纤维布多适用于以反射为主的屏蔽场合,利用导电纤维布的可折叠特性,实现电磁干扰信号的多次反射,使其能量在连续反射过程中不断被消耗,为提高电磁消耗效果,导电纤维布应选择导电率较高的材料制作,有效抑制磁饱和现象的发生。

  电子产品对电磁环境要素的较为敏感,在电磁屏蔽设计过程中,需要结合电子产品的实际使用情况选择与之相适应的电磁屏蔽技术,在单一电磁屏蔽技术的基础上,利用复合电磁屏蔽方法提高屏蔽效果。并且,为有效解决电磁干扰问题,则需要从电磁干扰信号的特征加以分析,从源头对其进行抑制,为电子产品的使用提供较为纯净的电磁空间环境。

  [1]周宏元,武晨光,魏东宾,高彦龙.电磁屏蔽机柜的研究与设计[J].网络安全技术与应用,2017(10).

  [2]肖鹏远,焦晓宁.电磁屏蔽原理及其电磁屏蔽材料制造方法的研究[J].非织造布,2010(05).

千赢国际


地址:临沂经济技术开发区香港路与山建路交汇处东南角

手机:



临沂千赢国际机械有限公司

联系电话:

05392650287

扫一扫

了解更多信息

Copyright © 2018 临沂千赢国际机械有限公司 版权所有