電磁屏蔽技術(shù)分析
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3.2.2 屏蔽薄膜
當(dāng)今許多電子設(shè)備采用工程塑料做機(jī)箱，由于工程塑料的加工工藝性能好，使機(jī)箱既造型美觀，又成本低、質(zhì)量輕。但工程塑料無電磁防護(hù)性能。屏蔽薄膜是采用噴涂、真空沉積、電鍍和粘貼等工藝技術(shù)，在工程塑料和有機(jī)介質(zhì)的表面覆蓋一層導(dǎo)電膜，從而起到平板屏蔽的作用。一般導(dǎo)電膜的厚度小于電磁波在其內(nèi)部傳播波長的1/4。
幾種噴涂工藝達(dá)到的屏蔽效能見表3。
表3 幾種噴涂工藝達(dá)到的屏蔽效能
| 噴涂工藝 | 厚度/μm | 電阻/(Ω/mm2) | 屏蔽效能/dB |
|---|---|---|---|
| 鋅熱噴涂 | 25 | 4.0 | 50～60 |
| 鎳基涂層 | 50 | 0.5～0.2 | 30～75 |
| 銀基涂層 | 25 | 0.05～0.1 | 60～70 |
| 銅基涂層 | 25 | 0.5 | 60～70 |
| 石墨基涂層 | 25 | 7.5～20 | 20～40 |
| 電鍍 | 0.75 | 0.1 | 85 |
| 化學(xué)鍍 | 1.25 | 0.03 | 60～70 |
| 真空沉積 | 1.25 | 5～10 | 50～70 |
| 電離鍍 | 1.0 | 0.01 | 50 |
不同厚度的銅薄膜的屏蔽效能見表4。
表4 銅薄膜的屏蔽效能
| 厚度/μm | 頻率/Hz | A | R | B | 屏蔽效能/dB |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.105 | 1M | 0.14 | 109 | －47 | 62 |
| 0.105 | 1G | 0.44 | 79 | －17 | 62 |
| 1.25 | 1M | 0.16 | 109 | －26 | 83 |
| 1.25 | 1G | 5.20 | 79 | －0.6 | 84 |
| 2.196 | 1M | 0.29 | 109 | 0.6 | 110 |
| 2.196 | 1G | 9.20 | 79 | 0.6 | 90 |
| 21.96 | 1M | 2.90 | 109 | －3.5 | 108 |
| 21.96 | 1G | 92 | 79 | 0 | 171 |
表頭或顯示器的屏蔽，可在表頭或顯示器的正面設(shè)置透光導(dǎo)電材料來實現(xiàn)。透光導(dǎo)電材料是在有機(jī)介質(zhì)或玻璃的表面覆蓋一層導(dǎo)電膜，使其既透光，又具有一定的屏蔽效能。不同透光率導(dǎo)電玻璃的屏蔽效能見表5。
表5 不同透光率導(dǎo)電玻璃的屏蔽效能
| 透光率 | 1MHz | 10MHz | 100MHz | 1000MHz |
|---|---|---|---|---|
| 60％ | 94 | 72 | 46 | 21 |
| 65％ | 90 | 68 | 42 | 16 |
| 71％ | 84 | 62 | 36 | 11 |
| 75％ | 78 | 56 | 30 | 6 |
| 80％ | 74 | 52 | 28 | 4 |
3.2.3 金屬絲網(wǎng)
當(dāng)有通風(fēng)、透光、加水、測量等需要時，要在設(shè)備外殼上開孔，為提高設(shè)備的電磁屏蔽效果，應(yīng)采用金屬絲網(wǎng)的孔眼屏蔽。或用于電子設(shè)備殼體的接縫處，提供有效的電磁屏蔽。孔眼的屏蔽效能SE（dB）與電磁波的頻率、孔眼的尺寸和數(shù)量等參數(shù)有關(guān)。
為提高孔眼的屏蔽效能可采取以下措施：
1）在大口徑孔眼上覆蓋金屬絲網(wǎng)，要使絲網(wǎng)與屏蔽體接觸良好；
2）將大孔改為小孔；
3）采用波導(dǎo)衰減器式通風(fēng)口；
4）在透光和測量孔上覆蓋有金屬絲網(wǎng)的屏蔽玻璃；
5）在需要水、氣密封的孔上墊含有橡膠等材料的金屬絲網(wǎng)。
下面介紹幾種常用的金屬絲網(wǎng)屏蔽材料。
3.2.3.1 全金屬絲網(wǎng)襯墊
全金屬絲網(wǎng)襯墊是一種彈性的、導(dǎo)電的編織型金屬襯墊絲網(wǎng)條，用于電子設(shè)備殼體的接縫處，提供有效的電磁屏蔽。應(yīng)用時，鑄造或機(jī)加工的殼體選用矩形截面的全金屬絲網(wǎng)襯墊，板金殼體選用圓形截面的全金屬絲網(wǎng)襯墊，壓縮量為原高度的25％左右。全金屬絲網(wǎng)襯墊的屏蔽效能見表6。
表6 全金屬絲網(wǎng)襯墊的屏蔽效能dB
| 材料 | 磁場 | 電場 | 平面波 | |
|---|---|---|---|---|
| （100kHz） | （10MHz） | 1GHz | 10GHz | |
| 鍍銀黃銅 | 80 | 135 | 105 | 95 |
| 鍍錫包銅鋼 | 80 | 130 | 105 | 95 |
| 鍍錫磷青銅 | 80 | 130 | 110 | 100 |
| 鋁 | 60 | 130 | 90 | 80 |
| 鎳銅合金 | 60 | 130 | 90 | 80 |
3.2.3.2 環(huán)境密封金屬絲網(wǎng)襯墊
環(huán)境密封金屬絲網(wǎng)襯墊是由編織金屬絲網(wǎng)和橡膠結(jié)合而成，環(huán)境密封金屬絲網(wǎng)襯墊除能提供有效的電磁屏蔽外，還可以提供有效的環(huán)境密封。可用于電子設(shè)備殼體的固定接縫處或者活動接縫處，例如門縫等。一般壓縮量為原高度的25％左右。其中帶橡膠芯金屬絲網(wǎng)襯墊的屏蔽效能見表7。
表7 帶橡膠芯金屬絲網(wǎng)襯墊的屏蔽效能dB
| 材料 | 磁場 | 電場 | 平面波 | |
|---|---|---|---|---|
| （100kHz） | （10MHz） | 1GHz | 10GHz | |
| 鍍錫包銅鋼 | 80 | 130 | 105 | 95 |
| 鍍錫磷青銅 | 80 | 130 | 110 | 95 |
| 鎳銅合金 | 60 | 125 | 90 | 80 |
3.2.3.3 金屬絲網(wǎng)屏蔽玻璃
金屬絲網(wǎng)屏蔽玻璃是將金屬絲網(wǎng)壓在兩層玻璃之間，不僅能提供有效的電磁屏蔽，還可以提供有效的透光。可用于電子設(shè)備的觀察窗口，例如表頭、數(shù)字或圖象顯示器等。金屬絲網(wǎng)屏蔽玻璃的屏蔽效能見表8。
表8 金屬絲網(wǎng)屏蔽玻璃的屏蔽效能dB
| 材料 | 磁場 | 電場 | 平面波 | |
|---|---|---|---|---|
| （100kHz） | （10MHz） | 1GHz | 10GHz | |
| 黑化銅絲網(wǎng)，開孔60％ | 55 | 120 | 60 | 40 |
| 黑化銅絲網(wǎng)，開孔45％ | 55 | 120 | 80 | 50 |
3.2.3.4 鋁制蜂窩通風(fēng)板
鋁制蜂窩通風(fēng)板是由鋁框中的鋁制蜂窩構(gòu)成。波導(dǎo)型的蜂窩不僅具有電磁屏蔽效能，而且具有高的空氣流通性。可用于電子設(shè)備的通風(fēng)窗口。鋁制蜂窩通風(fēng)板的屏蔽效能見表9。
表9 鋁制蜂窩通風(fēng)板的屏蔽效能dB
| 材料 | 磁場 | 電場 | 平面波 | |
|---|---|---|---|---|
| (100kHz) | (10MHz) | 1GHz | 10GHz | |
| 單層鍍鉻酸鹽 | 40 | 80 | 60 | 40 |
| 單層鍍鎘 | 75 | 125 | 105 | 85 |
| 單層鍍錫 | 70 | 125 | 105 | 85 |
| 單層鍍鎳 | 80 | 135 | 115 | 95 |
| 多層鍍鉻酸鹽 | 65 | 110 | 95 | 85 |
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