陳雷

摘 ? 要：隨著科技發(fā)展，電子設備已經(jīng)成為一種必不可少的基礎設施。電子設備的電磁兼容性能與其結構電磁屏蔽措施緊密相關，不采取恰當?shù)碾姶牌帘未胧瑫е略O備之間的電磁干擾日益嚴重，電子設備的性能下降，甚至會導致無法正常工作。本文從結構電磁兼容設計的角度出發(fā)，以實現(xiàn)良好的電磁兼容為目標，探討良好有效的電子設備結構設計屏蔽措施。

關鍵詞：電子設備 ?電磁兼容 ?結構設計 ?屏蔽措施

中圖分類號：TN02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（a）-0066-02

Abstract： Electronic equipment plays a key role in the development of various industries and is an essential infrastructure. Therefore， relevant personnel must pay attention to the construction of the operating environment of electronic equipment， strengthen the structure design of electronic equipment， and improve the electromagnetic compatibility of electronic equipment. In this paper， starting from the basic principle of electronic equipment is compatible with， analyzes the common problems in the current electronic equipment structure design， and to achieve good electromagnetic compatibility for the purpose， based on the study of the equipment structure design of effective measures.

Key Words： Electronic equipment; Structural design; Electromagnetic compatibility;Shielding protection

隨著技術的創(chuàng)新和發(fā)展，電子設備的性能更為強大，功能更加多元化，內部結構也更加復雜。正常情況下，狹小的空間里也會有著不少數(shù)目的電子設備，各種設備其不同的工作頻率及不適宜的電磁兼容設計，都會影響設備的正常運轉，降低工作效率和生產(chǎn)效益。

1 ?電磁兼容設計的目的

電磁兼容性是電子設備的主要性能之一，在產(chǎn)品研制設計階段啟動時就必須要考慮到設備的電磁兼容設計，如若待設備投產(chǎn)后進行測試時再設法解決電磁兼容問題的話所產(chǎn)生的代價將會很高，乃至不能完全解決所發(fā)現(xiàn)的故障及問題。

電磁兼容設計的目的是使所研制設計的設備及產(chǎn)品可以在復雜多樣的電磁環(huán)境中實現(xiàn)良好穩(wěn)定的工作狀態(tài)，因此設備在進行電磁兼容設計時應符合以下幾點要求：首先需要明確設備所要求的電磁兼容指標，然后確定設備內裝件中的敏感器件、干擾源及干擾途徑，之后采取有針對性的措施，最后通過試驗來驗證設備能否符合所要求的電磁兼容指標。

2 ?電磁兼容結構設計要點

在電子設備的結構設計中，不注重電磁兼容設計要求，可能會導致電子設備引發(fā)相應的故障，影響設備的正常工作狀態(tài)，常見故障體現(xiàn)在箱體結構屏蔽設計、搭接設計及接地設計等方面。

另外，電子設備多數(shù)為完全密閉的鋁合金加固設備，散熱性能不太好，避免因內裝元器件工作溫度過高導致內裝元器件壽命減少甚至損壞，因此在進行箱體結構屏蔽設計時還應兼顧設備的熱設計要求。

2.1 箱體結構屏蔽設計

箱體結構的屏蔽設計，是電子設備的結構電磁兼容設計中十分重要的一環(huán)。箱體的屏蔽性能設計到位，就等同于完成了90%以上的結構電磁兼容設計工作。

箱體結構的選材應當要合理，若選擇的材料不合適，將導致結構的屏蔽性能的減弱甚至喪失。在電磁波的傳播途徑中，只要可以對低電磁波傳播能量進行切斷、阻礙、降的方法，都能阻礙或阻止電磁波的傳播，從而起到屏蔽的作用。

電磁屏蔽是利用導電性能良好的良導體制成的屏蔽體來阻止或減小電磁波傳播能量所采取的一種措施。經(jīng)常選用的方法有靜電場屏蔽、靜磁場屏蔽及變化的電磁場屏蔽。電子設備結構設計人員在進行電磁兼容設計時，必須按相應的電磁兼容要求進行有針對性的電磁屏蔽設計。在電子設備內部元器件之間的電磁兼容得到了良好控制的前提下，在結構上也要對變化的電磁場進行整機級的結構屏蔽設計。

2.2 接地設計

電子設備提供的接地方式可分為兩種，一為保護地，二為信號地。在這二種接地柱中，要求保護地與機箱間低阻抗導通、要求信號地與機箱間高阻抗絕緣。保護地兼做安全地的作用，對保證人身及設備安全具有重要作用。

接地點的合理選擇，有助于提高電路組合接地方案的可行性。采用多點就近接地方式，讓接地點間的電位差盡量減小，避免接地點相互之間產(chǎn)生干擾。注重接地面的處理，增強抗氧化和抗腐蝕性能，提升接地設計水平。

2.3 搭接設計

結構件與結構件之間，結構件與連接器的屏蔽殼體之間，需要通過安裝導電襯墊的方式來實現(xiàn)兩者接觸面之間的連續(xù)低阻抗搭接，從而保證設備箱體良好的屏蔽性能。導電襯墊一般選用鈹銅簧片、鋁鍍銀導電橡膠等材料。

2.4 屏蔽設計與設備的熱設計

理論上，完全密閉的箱體屏蔽性能是良好的。實際上，設備內部內裝件工作會產(chǎn)生大量的熱量，需要通過結構件傳導到箱體上，然后通過箱體輻射到周圍環(huán)境中，因此在自然散熱的情況下，完全密閉的箱體熱傳導路徑長，其散熱能力基本不太理想。

在自然條件下，密閉箱體的散熱能力如圖1所示（圖1引自QJ1474-88《電子設備熱設計規(guī)范》中對應的圖表）[3]。

圖1中縱坐標表示電子設備箱體內部的散熱量，橫坐標表示電子設備箱體的有效熱輻射表面積。當設備內裝件的發(fā)熱量和所要求的溫升值確定后，可通過此圖來預估設備箱體的熱設計是否能確保內裝件的正常工作。如果預估時設備熱設計超出了限值，則需要選擇通風機箱或者采取強制風冷等熱設計措施。

3 ?結語

經(jīng)上述分析可知，在電子設備結構設計過程中，設計人員應著重關注電子設備的屏蔽設計。在實際工作中應認真分析及模擬故障的形成原因，選用有針對性的控制和完善措施，及時的將故障排除，提高電磁兼容設計水平，提升設備的運行可靠性，促進電子設備的全面穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1] 湯恒，易艷春.艦用電子設備結構電磁兼容性設計要點[J].電子世界，2017（8）：18.

[2] 詹金晶.淺析艦船電磁兼容中的接地設計方法[J].電子世界，2016（13）：106.

[3] QJ1474-88 電子設備熱設計規(guī)范[Z].航天部單位資料室，1988.