电磁屏蔽技术分析

3.2.4 导电纤维

导电纤维分为以下5种。

1）在化纤织物上镀铜或镍后制成导电布，可对高频和微波具有灵活的屏蔽性能。

2）将导电布和树脂复合制成吸收导电布，由于选用能吸收电磁波的树脂，因此屏蔽性能更好。

（3）用导电良好的金属或碳黑纤维和化纤混合制成导电布。

以上3种导电织物可以做防静电和防电磁辐射的工作服，做屏蔽窗帘、帐篷、保护罩，其屏蔽效能一般在50～60dB。

4）用导电纤维和木浆混合制成导电纸，可以做敏感集成电路的屏蔽包装，其屏蔽效能一般在30～40dB。

5）由许多独立的金属丝合成到硅橡胶中制成的定向金属丝填充硅橡胶，能提供有效的电磁屏蔽和环境密封，常用于非固定缝隙，例如法兰的连接，其屏蔽效能见表10。

表10 定向金属丝填充硅实芯橡胶的屏蔽效能dB

3.2.5 导电颗粒

导电颗粒屏蔽材料是将镀银的玻璃粒子、纯银粒子、碳黑粒子、铜镀银粒子、镍镀银粒子、铝镀银粒子、石墨镀镍粒子分别掺在硅或氟硅橡胶，可以挤出各种形状，用于电磁和水汽密封。它们的屏蔽效能见表11。

表11 导电颗粒屏蔽材料的屏蔽效能dB

3.2.6 导电胶

导电胶是在硅、环氧树脂胶中掺入纯金属粒子，例如银、镍、铜镀银、铝镀银等，应用在各种屏蔽材料之间，起到粘结、屏蔽和密封的作用。

3.2.7 导电涂料

导电涂料是在聚丙烯和聚氨脂中掺入纯银粒子，可应用于塑料机壳屏蔽和需要柔性屏蔽的设备上。

3.2.8 导电箔带

导电箔带是由单面背敷导电聚丙烯胶的铜带或铝带组成，可用于电子设备接缝的屏蔽密封、缠绕电缆屏蔽等。其屏蔽效能一般在55～60dB。

3.2.9 铍铜簧片

铍铜簧片是具有弹性的屏蔽材料，可用于电子设备活动接缝的屏蔽，例如门、窗等。其屏蔽效能见表12。

表12 铍铜簧片的屏蔽效能dB

3.2.10 屏蔽复合板

屏蔽复合板是由金属箔、绝缘基片和压敏胶组成，可用于印刷电路、电子设备的屏蔽。其屏蔽效能一般在40～45dB。

3.2.11 纯棉涤电磁材料

纯棉涤电磁材料是将铜原子均匀地分布于棉涤材料中，形成既透明又具有电磁屏蔽功能的材料，可应用于视屏射线辐射保护、手机微波辐射防护等。其屏蔽效能>50dB。

3.3 屏蔽体良好接地

金属屏蔽体良好接地，对静电屏蔽而言，将使屏蔽体外侧的感应电荷流入大地，而不会有感应电场存在。对交变电场屏蔽而言，由于交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积，只要设法使金属屏蔽体良好接地，就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小。因此，金属屏蔽体的接地不好，将会降低屏蔽效果。

3.4 特殊部位的特殊屏蔽措施

3.4.1 接缝处理

在屏蔽体的接缝处，由于结合表面不平、不干净、焊接质量不好、紧固螺钉之间存在空隙等原因，在接缝处造成缝隙，致使屏蔽体的屏蔽效果降低。对固定的接缝最好采用连续焊接。焊接前，应将要焊接表面的非导电物质清除干净。要尽可能对全部外壳间断处进行搭接。对非固定的接缝应采用并压紧导电衬垫，以提高接缝的电磁密封效果。常用的导电衬垫材料有金属编织物、含有金属丝的橡胶等。对活动的接缝，如门框上，采用弹性指簧以提高接缝的电磁屏蔽效果。

导电衬垫的固定方式有沟槽定位、粘贴固定和肋片紧固等方式。

为提高缝隙的屏蔽效能可采取以下措施：

1）增加金属板厚度，可通过增加旁边长度来实现；

2）减少结合面缝隙宽度，可通过提高结合面加工精度、焊接或整体铸造来实现；

3）加装导电衬垫，常用的导电衬垫有编织金属网、软金属、梳状簧片、导电橡胶等；

4）在接缝处涂导电涂料，常用的导电涂料有导电胶、导电脂等；

5）调整紧固钉间距，使其小于λ/20（λ为电磁场的波长）；

3.4.2 孔眼屏蔽

当有通风、照明、加水、测量等需要时，为提高设备的电磁屏蔽效果，应采用孔眼屏蔽。孔眼屏蔽的效果与电磁波的频率、孔眼的尺寸和数量等参数有关。

3.4.3 编织屏蔽

因电缆需要活动和弯曲，其屏蔽采用编织带的形式。编织带的屏蔽效果随编织密度的增大而增加，随电磁波的频率的增大而降低。一般电缆的屏蔽层是用不导磁的金属丝编织的，可以实现电场屏蔽。如需实现磁场屏蔽，电缆的屏蔽层应采用导磁的金属丝编织。

3.4.4 蜂房板屏蔽

当设备的通风和屏蔽要求较高时，采用蜂房板屏蔽有较好的效果。蜂房板屏蔽是利用许多并列的六角形金属管焊在一起构成?。其中每一个金属管都起波导衰减器的作用，而通风的风压降不大。蜂房板的电磁屏蔽效果取决于波导管的衰减特性，即与波导管的几何尺寸有关。

3.4.5 面板孔屏蔽

当设备需要安装表头、数据或图形显示器时，应对面板孔加以屏蔽，以保证屏蔽的完整性。面板孔屏蔽的较好方法为在表头或显示器的后方设置屏蔽罩。屏蔽罩通过导电衬垫与金属面板连接，通过屏蔽罩的进出线设置穿心电容。

3.4.6 电连接器屏蔽

选择的屏蔽式电连接器应有足够的插针，供电缆内各个屏蔽层在电连接器头端接。为保证屏蔽的完整性，要沿着电缆一周，将电缆的外屏蔽层和电连接器整个地连接，最好是焊接；电连接器座通过导电衬垫与设备的金属外壳保持良好的电气连接；电连接器头也应与电连接器座保持良好的电气连接。

3.4.7 多层屏蔽

当单层屏蔽的效果达不到要求时，可以采用多层屏蔽。特别是对频带较宽的屏蔽，分别采用电导率和磁导率高的几种材料组成多层屏蔽，可以达到对高频电场和低频磁场均有较好效果的屏蔽。

3.4.8 印刷电路板的屏蔽

1）在电磁干扰源和对电磁干扰敏感的接收电路之间设置导线屏蔽，并接到电路板的基准电位上。

2）将导电线条之间的涂覆层尽量多地保留，并接到电路板的基准电位上。

3）在印刷电路板的三个周边（电连接器边除外）设置地线。

4）对电磁干扰源和对电磁干扰敏感的接收电路分别设置屏蔽罩，并接到电路板的基准电位上。

5）在印刷电路板之间设置屏蔽板，并接到电路板的基准电位上。

4 屏蔽效能检测

屏蔽体做好之后需要进行屏蔽效能的检测。

4.1 屏蔽效能的检测设备

屏蔽效能的检测设备有变频信号源、射频放大器、发射天线、电磁场接收天线、衰减器、测量接收机、数据记录仪。

4.2 屏蔽效能的检测方法

1）定位测量点；

2）校准检测设备；

3）测量无发射时的环境电平H；

4）测量无屏蔽时在测量点接收到发射机的电磁场强度W；

5）测量有屏蔽时在测量点接收到发射机的电磁场强度Y。

4.3 屏蔽效能SE的检测分析

屏蔽效能SE计算式为

SE=20log₁₀[（W－H）/（Y－H）]（7）

计算后，将屏蔽效能SE与设计要求相比较，看是否达到设计要求，安全余量是否满足要求，是否有过设计。如果达不到要求，就要具体分析原因并加以改进，直到满足要求为止。如果有过设计，也要具体分析原因并在以后的设计中加以改进。