電子設(shè)備機箱的電磁屏蔽設(shè)計應(yīng)注意幾點體會

陳學(xué)友 楊新

摘 要：在科技不斷發(fā)展的背景下，電子設(shè)備機箱的電磁屏蔽應(yīng)用越來越廣泛。本文通過金屬件的縫隙設(shè)計、孔洞屏蔽設(shè)計、塑膠件屏蔽設(shè)計、接地設(shè)計，四個方面對設(shè)備機箱電磁屏蔽設(shè)計進行了分析，并對電磁屏蔽設(shè)計原則進行了整理，推動設(shè)備機箱結(jié)構(gòu)設(shè)計進一步優(yōu)化，希望為同類型機箱的電磁屏蔽設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：設(shè)備機箱 結(jié)構(gòu)設(shè)計 電磁屏蔽

一、電磁屏蔽設(shè)計原則

實際機箱上有許多泄漏源：不同部分結(jié)合處的縫隙、通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈、電纜線、電源線等，如圖1所示

在對電磁屏蔽設(shè)計時，可以通過以下三個方面：第一，由于不同的設(shè)備具有不同的屏蔽指標(biāo)，為了能夠進一步提高運行穩(wěn)定性，需要在屏蔽設(shè)計之前整理設(shè)備需求，并根據(jù)產(chǎn)品特點確認(rèn)重點屏蔽部位；第二，為保證實現(xiàn)所要求的屏蔽性能，設(shè)計人員需注重結(jié)構(gòu)材料選擇、縫隙處理、穿孔處理和接地系統(tǒng)處理；第三，一般設(shè)備機箱中的電連續(xù)性對屏蔽質(zhì)量有較大的影響，為了能夠使零部件具有導(dǎo)電性，對于沒有屏蔽性能要求的部位也必須合理的搭接處理以提高產(chǎn)品的靜電抗擾性[1]。

二、設(shè)備機箱電磁屏蔽設(shè)計

（一）金屬件的縫隙設(shè)計

在對設(shè)備機箱進行電磁屏蔽設(shè)計時，需要對金屬件的縫隙進行設(shè)計，具體可以通過以下兩個方面：第一，通訊設(shè)備中存在大量的縫隙，其會對電磁的兼容性產(chǎn)生一定的影響，需要在設(shè)備機箱中早增加搭接點，例如：在增加搭接點減小尺寸時，需要先對材料的特性進行分析，了解緊固點縫隙的最小距離，之后調(diào)整設(shè)備縫隙的尺寸，達(dá)到電磁屏蔽的效果。如圖2為金屬板上的縫隙和搭接縫隙；第二，當(dāng)設(shè)備機箱中存在較大縫隙，并且應(yīng)用增加搭接點難以調(diào)整距離時，可以在縫隙中適當(dāng)添加屏蔽材料，例如：根據(jù)縫隙大小、零部件導(dǎo)電性選擇屏蔽材料，并將其粘貼到零部件縫隙中，達(dá)到電磁屏蔽的目的，保障設(shè)備機箱能夠穩(wěn)定運行。如圖3為縫隙安裝屏蔽材料不同結(jié)構(gòu)形式。

（二）孔洞屏蔽設(shè)計

設(shè)備機箱電磁屏蔽設(shè)計中，可以進行孔洞屏蔽設(shè)計，具體可以通過以下兩個方面：第一，設(shè)備機箱中孔洞的尺寸、大小對電磁屏蔽有一定的影響，為了提高設(shè)備機箱的電磁屏蔽能力，需要合理設(shè)計開孔位置與開孔尺寸，例如：在設(shè)計通風(fēng)孔時，由于其主要的作用為散熱，防止設(shè)備受到高溫影響發(fā)生損壞問題，進而在設(shè)計時，需要均衡屏蔽與散熱的需求。第二，設(shè)備機箱需要安裝操作按鈕控制系統(tǒng)，進而在孔洞設(shè)計時，需要選擇帶有屏蔽能力的元件安裝設(shè)計，達(dá)到電磁屏蔽的效果。另外，部分設(shè)備機箱中存在較小的孔洞，當(dāng)其對電磁無影響時，可以不對其進行處理[2]。圖4為蜂窩狀通風(fēng)孔板結(jié)構(gòu)設(shè)計

（三）塑膠件屏蔽設(shè)計

對設(shè)備機箱進行電磁屏蔽設(shè)計時，可以對塑膠件屏蔽設(shè)計，具體可以通過以下兩個方面：第一，由于設(shè)備機箱中塑膠件對電磁屏蔽性能有一定的影響，為了能夠提高其屏蔽能力，降低對設(shè)備、人體的影響，需要先將塑膠件進行分類，例如：技術(shù)人員在進行屏蔽設(shè)計時，需要先將設(shè)備機箱塑膠件按照導(dǎo)電能力分類，并將不導(dǎo)電的的塑膠件噴涂上導(dǎo)電涂層，并對其表面電阻能力進行測量，使塑膠件具有一定的導(dǎo)電能力，達(dá)到提高設(shè)備機箱屏蔽能力的目的。第二，由于部分設(shè)備對電磁屏蔽的要求較高，為了進一步提高屏蔽質(zhì)量，需要在塑膠件與設(shè)備的連接位置安裝結(jié)構(gòu)件，并根據(jù)屏蔽需求選擇構(gòu)建的厚度，提高設(shè)備機箱的屏蔽能力。另外，應(yīng)用結(jié)構(gòu)件提高屏蔽能力的成本較低，使用這一技術(shù)能夠提高設(shè)備機箱優(yōu)化效率[2]。圖5為一般塑膠件的安裝。

（四）接地設(shè)計

設(shè)備機箱電磁屏蔽設(shè)計可以應(yīng)用接地設(shè)計，具體可以通過以下三個方面：第一，接地的好壞取決于搭接的好壞。兩接地點間的電位差或由于磁通變動會使基準(zhǔn)電位變化。第二，接地線應(yīng)盡可能粗、短，并直接搭接到接地板。目的盡量減少地回路的阻抗，避免因頻率增高造成感抗增大。第三，在設(shè)備機箱的機殼上應(yīng)有接地螺栓和明顯的接地標(biāo)志[3]。圖6為接地柱的搭接結(jié)構(gòu)形式。

結(jié) 論

綜上所述，隨著科技的不斷發(fā)展，設(shè)備機箱的電磁屏蔽應(yīng)用范圍不斷擴大，但其對對人體、設(shè)備有一定的影響，為了改善這一現(xiàn)狀，推動設(shè)備機箱穩(wěn)定運行，需要對系統(tǒng)中的塑膠件、接地線路等方面進行合理調(diào)整，進一步提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。另外，由于大部分設(shè)備機箱存在較大的縫隙，難以達(dá)到電磁屏蔽的作用，為了改善這一現(xiàn)狀，需要對縫隙、孔洞進行合理設(shè)計，進一步提高設(shè)備的運行穩(wěn)定性，達(dá)到屏蔽設(shè)計的目的。

參考文獻：

[1] 深圳市中興通訊股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 電磁兼容結(jié)構(gòu)設(shè)計指南

[2] 呂仁清，蔣全興.電磁兼容性結(jié)構(gòu)設(shè)計. 東南大學(xué)出版社.1990

[3] 李家樾等編著.電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（第一冊）.江蘇科學(xué)出版社.1986

[4] 劉磊，李新娥，王媛婧.內(nèi)置式壓力測試儀的電磁屏蔽設(shè)計[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報，2016，36（02）：131-133.

[5] 吳迪，高馳名，馬建章.一種密封通信終端的電磁屏蔽設(shè)計[J].無線電工程，2015，45（12）：52-54+80.