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电磁兼容原理和抑制技术(八)

2013-05-222440区健昌磁性元件与电源


当通风盖板用于对流冷却时,一般做法常是在板上打许多孔而不是用蜂窝或丝网。孔是用切割盖板的模具在板上冲出。对于这种情况,屏蔽效果AdB是:
                        (69)
式中:
对于方孔:k=27;对于圆孔:k=32。     
L =盖板厚度, 吋(或厘米);g =方孔宽度或圆孔直径,吋(或厘米)。
C =孔的中心距,吋(或厘米);D =方孔边长或圆孔直径,吋(或厘米)。
若盖板打孔的间距不等,则式(69)中的C2可由A/N代替。其中:
A =孔的面积;N =孔或洞的数目。
式(69)改为:
                        (70)
3) 观察孔
观察孔是包括在屏蔽机壳上或壳体内的仪表板电表、数字显示器、示波器及其它类型的状态监视器或读出显示的需要。观察孔同样损害屏蔽基材的完整性,它的加固措施是由夹层迭丝网窗或导电光学基片实现的。
(1)丝网窗  必须使用的屏蔽窗是用来防止射频穿透。丝网构造有两种:(a)类似于屏蔽室或普通窗户用的窗纱,其中各丝网元件或线股在交叉接点上被焊接在一起;(b)由夹在两层聚丙烯或玻璃之间的编织细金属丝压制而成。
丝网的特点是金属厚度对空气隙面积之比约为0.05(范围可从铁丝织网的0.01到某些丝网的大于0.1,而某些金属化纺织品约为0.5)。空气隙间距g可从0.51毫米变到约5.1厘米。近似描述远场(平面波,波长λ)中丝网类性能的屏蔽效能模型是:
对于g < λ/2                               (71)
对于g≥λ/2      SEdB=0                                                 (72)
丝网的屏蔽效能在没有显著的吸收损耗的情况下,主要由反射损耗获得。
方程式(71、72)可用频率代替波长来表示,对于米制单位使用下列关系式:
对于gcm<15000/fMHz      SEdB=20Log10(15000/gcm fMHz)    (73)
对于gcm≥15000/fMHz    SEdB=0                                    (74)
当电磁干扰频率降到很低数值时,对于远场情况,SEdB不再以20dB/10倍频的速率无限增大。测量指出,铜或铝丝网的衰减或屏蔽效能在截止频率以下的11/2个10倍频程的频率下,达到最大值约110dB,截止频率相当于g=λ/2。镀锌钢在同样的低频率下最大值接近140dB。为了支持这一理论,当丝网空隙g变成波长的极小分数(即10-5~10-7)时,从宏观的角度来看材料已接近于均质介质了。

方程式(73)、(74)绘于图2.18。图形表示,对平面波丝网的屏蔽效能在几千兆赫以上变得比较小,而在1兆赫以下它是非常大的。对于近场r<<  λ/2π,电场的屏蔽效能会比图2.18给出的值大,而对于近场的磁场则它会较小。此处假设,丝网的金属网丝通过焊接或其它类似的搭接工艺后,在交叉接点上彼此得到良好的电接触。
第二种丝网窗是由夹在两层聚丙烯或玻璃之间的编织细丝金属丝网压制而成。金属丝可以是钼丝,典型规格为直径0.05毫米(每毫米一个孔)或0.11毫米(每2毫米一个孔)。这相当于低遮挡面积(15-20%的遮蔽给出良好的可见度)。典型的屏蔽效能示于图2.19。这种方法因不大美观正变得不如下面描述的导电光学基片来得流行。而且在某些情况下,丝网窗呈现有害观察的光栅衍射问题。

(2)导电光学基片窗   可用来对需要进行光学观察或其它光传输的孔洞提供屏蔽。这种方法涉及到使用导电窗,一种将金属薄膜真空沉积在光学基片上的技术。它是按用途建立起的几个或全部六个基本设计参数得出的,这六个参数是:
窗的材料、导电涂复、光学镀膜与抛光、刻线要求、电磁干扰衬垫、框架与固定。

大部分塑料与玻璃的光学仪表板材料适合作涂敷导电金属膜的基片。导电涂敷能应用于几乎所有的固体基片上,它能导电以后,用作电磁干扰屏蔽、开关元件、滤波器或其它有源的低载流器件。合格的基片在高真空中不会放出气体。可借助于基片气味的快速检测,若无气味则不可能放出气体。被普遍接受的、比较标准的材料是:玻璃、聚丙烯、聚碳酸酯和氟碳塑料。基片按应用要求可以是透明的或着色的,对基片厚度没有限制。曲面或三维的元件通常都能涂复。

大部分热固性与热塑性的基片都有正常制造时产生的表面细小划痕。施加涂复会使原有的这些划痕更明显(虽然实践经验表明不会产生功能问题)。下列清单说明适用于导电涂复的普通基片材料的粗选试样:
●平板玻璃  ●热塑性聚丙烯有机玻璃
●单强度玻璃  ●无色透明有机玻璃
●浮雕玻璃  ●无色磨砂有机玻璃
●回火强化玻璃  ●着色有机玻璃:黄、淡黄、
     灰、青铜色、绿、红、蓝
●聚苯乙烯镀膜的叠 ●热固性塑料Homaloite
   层胶合安全玻璃
●石英玻璃  ●Kapton
●红宝石晶体  ●Mylar,聚酯
●石英晶体  ●Abcite,聚丙烯镀膜
●Vycor,耐热玻璃  ●聚碳酸酯
●Pyrex,耐热玻璃  ●阻燃有机玻璃
●Lexan   ●氟碳塑料
它们商标属于:(a)Corning (b)通用电气(c)Rohm and  Hass(d)Homalite(e)杜邦。
在塑料基片类中,最耐划伤的材料是Abcite,其次是Homalite。

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