摘要 :本文簡述了航空電子產品電磁相容設計的重要性 ,著重介紹了電磁相容性結構設計的重要內容之一 —— 遮蔽設計的原理及幾種遮蔽設計的實用方法。
關鍵詞:電磁相容性遮蔽
一引言電磁相容性技術又稱環境電磁學,是近代發展起來的新的學科領域。它涉及到電路設計、結構設計、工藝及安裝等方面的問題。隨著電子技術的發展 ,電子裝置的發射功率將更高,無線電射頻源的密度將更太,未來的電磁環境也將更加嚴酷。
現在我國已經將電磁相容效能提高到與產品指標同等重要的地位 ,不滿足電磁相容性要求的軍品不能裝機。對於從事軍工產品的設計人員來說 ,應該尤為重視產品的電磁相容性設計 。在飛機中,窄小的空間裝備著大量的各種型別的電子裝置,如接收系統 、發射系統、控制裝置、天線 、雷達等等 ,導致電磁環境極為複雜 ,相互間的電磁干擾非常嚴重。
系統電磁相容性設計不良的飛機,發生防禦電子系統和進攻電子系統的相互干擾不能同時工作 ,甚至發生通訊裝置導致武備系統誤動作的情況都是不乏其例的。
二電磁干擾方式
電子裝置結構設計中常見的電磁干擾方式主要有:
傳導干擾
傳導干擾一般是指通過電源,電纜,佈線系統,接地系統引起的串擾。
輻射干擾
在高頻情況下,電磁能量比較容易產生輻射。通常,在 mhz 以上,輻射就較明顯,當導線長度超過四分之一波長時,輻射功率將很大。
三電磁相容(emc)設計的主要內容及方法
電磁相容設計的主要方法有遮蔽、濾波、接地等。 遮蔽是結構設計中的主要使用方法。
3.1遮蔽
電磁遮蔽是利用金屬板、網、蓋、罩、盒等遮蔽體阻止或減小電磁能量傳播所採取的一種結構措施。常用的方法有靜電遮蔽,磁遮蔽和電磁遮蔽。
(1)靜電遮蔽
靜電遮蔽主要是為了抑制寄生電容的耦合, 使電路由於分布電容洩漏出來的電磁能量經遮蔽接地而不致於串入其它電路,從而使干擾得到抑制。 靜電遮蔽的基本方法是採用低電阻率材料作遮蔽體,在感應源與受感器之間加一塊與機殼接觸良好的金屬隔板網、罩或盒。可用銅、鋁材做遮蔽外殼,要求不高的也可用鋼材。
機殼必須是導電良好、穩定可靠的導電體。靜電遮蔽必須保證良好的接地,否則遮蔽效果將大大下降。
(2)磁遮蔽
磁遮蔽主要是針對一些低阻抗源。例如變壓器、線圈及一些示波器、顯示器就可考慮用磁遮蔽。良好的低頻遮蔽必須具有合適的電導率和高磁導率。
磁遮蔽的基本方法是用高磁導率材料,如鐵鎳合金、鎳鉛合金、純鐵、銅作遮蔽材料,做成遮蔽罩。
(3)電磁遮蔽
電磁遮蔽就是對高頻電磁輻射的遮蔽。
電磁遮蔽的主要方法是用金屬材料做成遮蔽殼體。電磁遮蔽理論指出:電磁干擾在通過遮蔽體時,一部分被反射,未被反射的部分進入遮蔽層而被吸收轉化為熱能, 剩餘的部分則穿透遮蔽層, 繼續向外傳播。
四幾種遮蔽設計的實用方法
4.1整體機箱
最理想的遮蔽體是均質無縫的,但是實際中我們避免不了在機箱上打孔、開窗等。所以在不影響裝配工藝的條件下,盡量的將機箱做成整體機箱。我公司現階段整體機箱有三種形式:
機加工整體機箱、鑄造機箱和焊接機箱。
4.2 在產品設計過程中,考慮到可行性和裝配工藝性,往往不可避免的設計出板搭接、
4.2.1板搭接處的電磁相容設計
四結束語
為了實現令人滿意的遮蔽,裝置殼體應有足夠的遮蔽效果,以便將不希望有
的訊號強度衰減到足以獲得系統/分系統/裝置的最大的電磁相容的電平。 所謂
電磁相容就是裝置在預期的電磁環境中能正常工作的能力。也就是說,裝置和系
統在規定的電磁環境中不受電磁干擾而降低工作效能;同時它所產生的干擾也不
大於規定的極限電平,以免影響其它裝置正常工作,從而達到所有裝置之間互不
干擾、共同執行的目的。由此可見,電磁相容是乙個整機效能指標,它與結構設
計的好壞有著密切的關係。當然,結構設計得好,未必就能解決整機的電磁相容
指標;但是結構設計得不好,則極有可能導致整機電磁相容設計的失敗,這也是
引起人們對電磁相容結構設計重視的原因。
在設計乙個新產品時,一開始就必須考慮到電磁相容問題。如果忽視了這一
問題,到新產品度制時,干擾問題會暴露出來。因此及早地解決電磁干擾問題不
僅是行之有效的,而且會大大降低產品成本。
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