众所周知,产品的电磁兼容性(EMC)设计大致上课归类为三种,分别是屏蔽、滤波、接地。但若是在结构方面上该如何做EMC/EMI设计?所以今天本文将探讨结构方面的EMC/EMI屏蔽设计方法。
U俺来说,EMC设计可分为:信号设计、线路设计、屏蔽i、接地与搭接、滤波、合理布局,其中与结构关系较大的有屏蔽、接地与搭接、合理布局,但这并不代表其他措施与结构设计无关,结构设计亦需配合其他措施协调完成。
电磁屏蔽的目的有两个:一个限制内部的辐射电磁能越出某一个区域;而是防止外来的辐射进入某一区域。即切断电磁波的传播途径。
电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一,绝大部分电磁兼容问题的最大好处是不会影响电路的工作。电磁屏蔽技术作为解决电磁兼容性问题的重点措施之一。
屏蔽按其机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。需要注意的是,在实际工程中,通常将电磁场屏蔽与电场屏蔽合二为一。将屏蔽体接地即可实现电磁场屏蔽与电场屏蔽的统一。
1、电场屏蔽
电场屏蔽主要作用是防止静电场和低频交变电场的影响,消除两个设备或两个电路之间由于分布电容耦合所产生的影响。在结构设计中通常为两个设备或两个模块之间的电场屏蔽。
若屏蔽的为交流源,则频率在10kHz以下时采用电场屏蔽,高于10kHz时屏蔽效果将会变差。
需要注意的是在电场屏蔽中,最重要的一点是屏蔽壳体的接地质量。
在电场屏蔽的设计中,主要考虑以下三个方面的问题:
a.屏蔽板尽量靠近CPU等被屏蔽元件,并且屏蔽板必须可靠接地,其作用从理论上来看,屏蔽板相当于造就了分布电容,且越靠近被屏蔽元件其分布电容的容量越大,其屏蔽效果越好。
b、屏蔽板的形状对屏蔽效能的高低有明显影响,理论上全封闭的金属盒可以有最好的电场屏蔽效果。
c、 屏蔽板的材料以良导体(铝、铜等)为好,屏蔽材料的厚度满足强度要求即可。
2、电磁场屏蔽
●电磁场屏蔽的有效性是用屏蔽效能来度量。它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。屏蔽体的屏蔽效能由两部分构成:吸收损耗和反射损耗。为了提高屏蔽材料的屏蔽效能,必须想办法提高吸收损耗和反射损耗。当电磁波入射到不同媒体的分界面时,就会发生反射,于是减小了继续传播电磁波的强度,于是构成反射损耗。
●当电磁波在屏蔽材料中传播时,同样会产生损耗,于是构成吸收损耗。吸收损耗的计算公式:
A = 20lg(E0/E1)