摘 要:本文首先對(duì)電磁屏蔽的基本原理進(jìn)行了概述,然后分析了無(wú)線電通信設(shè)備電磁屏蔽的影響因素,接著詳細(xì)介紹了無(wú)線電通信設(shè)備的電磁屏蔽技術(shù),最后提出了無(wú)線電通信設(shè)備的電磁屏蔽應(yīng)用對(duì)策。供相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞:無(wú)線電;通信設(shè)備;電磁屏蔽
中圖分類號(hào):TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)15-0279-02
前 言
電磁屏蔽技術(shù)是一種重要的現(xiàn)代無(wú)線通信行業(yè)技術(shù)手段,通過(guò)這種技術(shù)可以極大地提高無(wú)線通信設(shè)備的抗干擾能力,從而提高穩(wěn)定性和無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的安全,將大大提高信號(hào)傳輸和播出質(zhì)量,對(duì)現(xiàn)代無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。如果想增加無(wú)線電通信設(shè)備的運(yùn)行效果,減少對(duì)人體的電腦輻射的危害,應(yīng)注意嚴(yán)格規(guī)范電磁屏蔽技術(shù),對(duì)技術(shù)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格約束,借助這種技術(shù)排除電磁信號(hào)的干擾,消除對(duì)無(wú)線通信的影響。
1 電磁屏蔽的原理
在無(wú)線電通信設(shè)備中,電磁屏蔽技術(shù)的選擇主要是排除主要的干道信號(hào),以避免無(wú)線電通信設(shè)備對(duì)人體造成危害。電磁屏蔽技術(shù)就是利用金屬材料,如殼或板屏蔽主體,將電磁波限制在一定的環(huán)境和范圍內(nèi)。采用電磁屏蔽技術(shù),選擇的屏蔽材料導(dǎo)電性很強(qiáng),及時(shí)反射或吸收電磁波,避免裝置受到電磁干擾,并對(duì)電磁輻射有一定的抑制作用,從而排除安全隱患。一般來(lái)說(shuō),屏蔽主要有分為三種類型:磁屏蔽、電屏蔽和電磁屏蔽。電磁屏蔽是導(dǎo)體中的干擾源和敏感設(shè)備的設(shè)計(jì),對(duì)接地導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理,用來(lái)阻擋干擾源所引出的電力線,使電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài),從而達(dá)到保護(hù)敏感設(shè)備的目的。利用干擾源抑制電磁屏蔽技術(shù),材料應(yīng)使用高導(dǎo)磁的磁導(dǎo),借助此材料的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)磁分路的效果,援助實(shí)現(xiàn)磁分流效果,從而在引導(dǎo)磁場(chǎng)的作用下,最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備的維護(hù)和保護(hù)的作用。在高頻電磁場(chǎng)環(huán)境的組成部分,電磁領(lǐng)域具有很強(qiáng)的放射性,容易產(chǎn)生遠(yuǎn)場(chǎng)干擾問(wèn)題,相關(guān)工作人員將不得不考慮在遠(yuǎn)場(chǎng)環(huán)境的磁場(chǎng)和電場(chǎng)給予高度的重視,為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們必須加強(qiáng)對(duì)電磁屏蔽應(yīng)用技術(shù)的合理性。傳輸信號(hào)的電磁波為媒介,對(duì)不同阻抗和反射的表面,電磁波在良導(dǎo)體使用,信號(hào)衰減嚴(yán)重的問(wèn)題的發(fā)生,可以使用屏蔽受電磁波吸收能量,能大大降低屏蔽主體內(nèi)的電磁能量值,以實(shí)現(xiàn)屏蔽的目的。
2 無(wú)線電通信設(shè)備電磁屏蔽的影響因素
電磁屏蔽原理本身并不復(fù)雜,但它實(shí)際上只是理論知識(shí),在電磁屏蔽現(xiàn)實(shí)中遠(yuǎn)非我們想象中那么簡(jiǎn)單,有很多因素會(huì)影響電磁屏蔽的效果,讓我們深入分析這些因素。
2.1 金屬材料性能對(duì)電磁屏蔽效應(yīng)的影響
在電磁屏蔽材料方面,理論上的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率越好那么屏蔽效果也就越好,但我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在電磁和材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率方面,很難兼顧屏蔽的實(shí)際應(yīng)用,通常,導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬本身的性能普遍較差,而滲透性能優(yōu)良的金屬導(dǎo)電性能差。在這種情況下,我們沒(méi)有選擇以一箭雙雕的方式作為電磁屏蔽材料,只能選擇有針對(duì)性的,即根據(jù)無(wú)線通信設(shè)備的不同要求來(lái)選擇材料。
2.2 頻率對(duì)電磁屏蔽效應(yīng)的影響
發(fā)射頻率與電磁屏蔽效應(yīng)直接相關(guān)。當(dāng)反射頻率較低時(shí),由于吸收過(guò)程中損耗的降低,反射損耗可以改善屏蔽效應(yīng)。因此,通過(guò)提高反射損耗可以保證電磁屏蔽的效果。當(dāng)反射頻率較高時(shí),只能通過(guò)吸收損耗來(lái)提供屏蔽效應(yīng),因此選擇高磁導(dǎo)率材料進(jìn)行電磁屏蔽是可行的。
2.3 屏蔽體和輻射源的間距對(duì)屏蔽效能的影響
電磁屏蔽是輻射源,屏蔽體與輻射源之間的距離將直接影響發(fā)射損失,而反射損耗則會(huì)影響屏蔽效果。一般來(lái)說(shuō),電場(chǎng)與屏蔽體的距離越近,反射損耗越大,距離越大,反之亦然。磁場(chǎng)的輻射源與電場(chǎng)源的輻射源不同。磁場(chǎng)對(duì)屏蔽體越近,反射損耗越小,反之就越大。
3 無(wú)線電通信設(shè)備的電磁屏蔽技術(shù)
3.1 電磁場(chǎng)屏蔽
無(wú)線電通信設(shè)備的電磁屏蔽,是指屏蔽電磁場(chǎng)通過(guò)屏蔽體屏蔽,使其不能在空間中傳輸。屏蔽方法可概括如下:①吸收。即電磁屏蔽后,并非所有的電磁能量受阻,能量的剩余部分是通過(guò)屏蔽罩表面的屏蔽材料,將這部分能量傳輸產(chǎn)生一定的衰減作用,吸收電磁能量的一部分,以達(dá)到預(yù)期的屏蔽效果;②反射。在特殊情況下,電磁屏蔽的主要生產(chǎn)原料是金屬,金屬界面阻抗與空間彼此不連續(xù)的特點(diǎn),所以當(dāng)電磁波通過(guò)屏蔽表面,入射電磁波的反射將是連續(xù)性的阻抗,從而達(dá)到屏蔽的效果;③反射與吸收同時(shí)作用,通過(guò)屏蔽電磁能量,一部分會(huì)被屏蔽體吸收,部分反射,產(chǎn)生的電磁屏蔽能力的衰減,從而達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。
3.2 磁場(chǎng)屏蔽
磁屏蔽對(duì)象主要有兩種,一種是低頻磁場(chǎng),另一種是直流磁場(chǎng)。相比于這種屏蔽,電磁屏蔽技術(shù)水平不高,主要的方法是利用屏蔽材料的高導(dǎo)磁特性的分流效應(yīng),使低磁電阻或屏蔽后的磁通大大衰減。然而,重要的是,工作人員要在屏蔽體與設(shè)備之間保持比較近的距離,以有效地減少磁通量。另外,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí),通道的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。有學(xué)者認(rèn)為這種通道會(huì)使屏蔽電阻更加強(qiáng)烈,屏蔽體無(wú)法發(fā)揮最佳效果。若屏蔽強(qiáng)度高,屏蔽體要求高,則可利用雙層磁屏蔽實(shí)現(xiàn)屏蔽效果。
3.3 電場(chǎng)屏蔽
所謂電場(chǎng)屏蔽,簡(jiǎn)稱電場(chǎng)感應(yīng),是指各電容器的耦合。當(dāng)屏蔽電場(chǎng)時(shí),屏蔽體非常接近被屏蔽的物體,另外,要確保屏蔽有很好的接地。至于屏蔽體的具體形狀,只需要根據(jù)工作人員的要求來(lái)選擇,一般情況下,全封閉屏蔽體比開(kāi)放式屏蔽體具有更好的屏蔽效果,只是真正的工作中很難實(shí)現(xiàn)全部封閉。與其他屏蔽技術(shù)相比,電場(chǎng)屏蔽技術(shù)對(duì)屏蔽體厚度沒(méi)有太嚴(yán)格的要求,導(dǎo)體基本上能滿足要求,但對(duì)強(qiáng)度要求比較嚴(yán)格,工作人員要非常注意。
3.4 屏蔽體結(jié)構(gòu)材料要求
①如果是用于磁屏蔽,屏蔽應(yīng)選擇鐵磁性材料的應(yīng)用,如合金、鐵、等,這些材料具有高滲透性,能吸收大量的磁性能;②如果是用于電場(chǎng)屏蔽,屏蔽的導(dǎo)體應(yīng)選擇外殼材料還應(yīng)滿足相同的條件,因?yàn)楹玫膶?dǎo)體可以增加電磁波的反射;③如果它是磁場(chǎng)條件較高的情況下,屏蔽體不僅要能對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽,還要對(duì)磁場(chǎng)屏蔽的,所以屏蔽材料的結(jié)構(gòu)必須滿足條件。
4 電磁屏蔽應(yīng)用對(duì)策
4.1 對(duì)屏蔽材料的選擇
在選擇屏蔽材料時(shí),需要綜合考慮工作環(huán)境、設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)和工作頻率。在實(shí)際應(yīng)用中,通常選用鋁、銅等優(yōu)良導(dǎo)體材料作為高頻電子設(shè)備的電磁屏蔽材料。磁材料如硅銅、鋼等將用于低頻電子器件的電磁屏蔽。
4.2 電磁屏蔽中對(duì)縫隙的控制
通信設(shè)備外殼的密封可以有效地保證電磁干擾的最小化。對(duì)于一些通信設(shè)備底盤具有密封要求,通常選用導(dǎo)電密封墊片來(lái)密封間隙,無(wú)特殊要求的底盤為其封圈搭接以密封間隙,側(cè)板和底盤板可選用鍍銅簧片。實(shí)際上,在實(shí)際工作中,無(wú)論什么情況下都要密封,都需要使用環(huán)氧膠導(dǎo)電膠涂抹導(dǎo)電簧片和導(dǎo)電密封墊片,保證膠泥的均勻性,從而達(dá)到良好的電磁屏蔽效果。
5 結(jié) 語(yǔ)
現(xiàn)在的無(wú)線通信設(shè)備盡管受到了電磁干擾的威脅,但其發(fā)展的速度是非??斓?,我們也應(yīng)該看到,在高速成長(zhǎng)的背后產(chǎn)生的電磁干擾影響巨大,因此我們必須加強(qiáng)電磁屏蔽對(duì)無(wú)線電通信設(shè)備的研究,以找到降低成本,更好、更簡(jiǎn)單快捷的方式屏蔽電磁干擾,加強(qiáng)對(duì)電磁干擾屏蔽的研究,對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的快速發(fā)展有著良好的促進(jìn)作用。
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收稿日期:2018-4-24