摘要:无线电技术的发展给很多社会生产和生活活动的展开提供了便利条件,诸如一些远距离的信息传输都需要使用上无线电技术。接下里,将重点对无线电设备电磁屏蔽技术进行分析探讨,以提升其技术应用水平。
关键词:无线电设备;电磁屏蔽;原理;方法;措施
无线电设备电磁屏蔽技术在使用当中常易受到外界的电磁干扰,例如将电话放在电视机旁边,来电时,电视将发出尖锐的声音,这就是外界电磁干扰没能被有效屏蔽的表现。电磁屏蔽技术的使用可提升无线电设备使用质量。
1电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽主要是利用由金属材料制成的板及壳等屏蔽体来将电磁波限制在一定范围内。电磁屏蔽时采用的屏蔽材料具有较强的高导电率性,可以有效地实现对电磁波的反射或吸收,能够避免设备受到来自于电磁波所带来的干扰,对电磁辐射所带来的干扰具有较强的抑制作用。屏蔽主要分为磁屏蔽、电屏蔽及电磁屏蔽三大类,在电磁屏蔽中主要是将导体设置在敏感设备和干扰源之间,并对导体进行有效接地。由于这种材料具备的地磁阻特性对于低频磁场能够起到磁分路作用,实现对磁场的引导,使磁场能够通过屏蔽体向前传播,使屏蔽体内的磁场减弱,达到保护设备的目的。一些高频电磁场范围电磁场具有较强的辐射能力,这就极易导致远场干扰产生,因此需要对远场中的电场和磁场给予充分重视,因此需要使用电磁屏蔽。
2屏蔽效能的影响因素
一般情况下,导磁性和导电性越好,应用材料的屏蔽效能就越高。但在实际应用中,金属材料无法做到兼顾两方而。如有的金属导电性好,但导磁性差,比如铜;而有的金属导磁性好,但导电性差,比如铁。因此,在材料的选用上,根据导电性或导磁性的侧重来决定;当反射频率相对较低时,其吸收过程中的损耗也会变小,此时反射损耗将促进屏蔽效能提高,因此通过提升反射耗损可确保屏蔽效果;当频率较高时,吸收损耗成为主要的屏蔽机理,应选用磁导率比较高的一些屏蔽材料或设备;辐射源与屏蔽体间距可能会对反射损耗产生非常严重的影响,因此电场辐射源间距越近,则其反射损耗也就随之小断的增大;磁场辐射源间距越近,其反射损耗就会随之减小。
3无线电设备屏蔽的主要方法
3.1电磁场屏蔽
电磁场屏蔽主要是在特定空间内利用屏蔽体来对电磁场的传输进行阻止。电磁场屏蔽机理如下:(1)吸收。在当电磁能量通过屏蔽体时,会有部分电磁能量没有被屏蔽体表面吸收,这部分电磁能量会在屏蔽体内进行传播,在这种情况下,屏蔽材料能够有效地衰减电磁能量,即实现对电磁能量的吸收,从而起到良好的屏蔽效果。(2)反射。电磁屏蔽体为金属材料,在金属材料与空气之间的交界面具有不连续性阻抗,因此当电磁波传播到屏蔽体的表面位置时,交界面阻抗的不连续性会对电磁入射波进行反射,从而起到屏蔽的作用。(3)反射和吸收。部分电磁能量会进入到屏蔽体内部,通过在屏蔽体内部进行多次的反射和吸收,从而使电磁能量衰减,实现屏蔽的效果。
3.2磁场屏蔽
所谓的磁场屏蔽就是对于低频磁场或者直流磁场进行的屏蔽,主要是依靠屏蔽体材料所具有的高导磁性对低磁阻以及对磁通进行有效的分路作用,进而使得屏蔽体内部的磁场可以极大地减弱。在进行磁场的屏蔽时,被屏蔽的设备与屏蔽体之间的距离不应过小,以便更好地减少通过被屏蔽体的磁通量;在进行屏蔽体的设计时,应当注意通风孔等类似的孔道,可以增加屏蔽体的磁阻特性;对于磁场强度高的磁场进行屏蔽时可以采用双层磁屏蔽体的结构进行屏蔽。
3.3电场屏蔽
对于电场屏蔽,我们可以将电场感应看作分布在电容之间的耦合。在利用电场屏蔽技术时,屏蔽体应当靠近被屏蔽的物体,同时保证屏蔽体接地状况较好;对于屏蔽体的形状应当根据需求进行选择,全封闭式的屏蔽体屏蔽效果最好,对于屏蔽体的厚度没有要求,只需要是导体,同时满足强度要求即可。
3.4电磁屏蔽体结构材料
该种屏蔽主要是以屏蔽体材料为载体,对电磁场内外空间的传播进行阻比的一种有效方法,通常采用电阻率较小的良导体材料,同时屏蔽电场和磁场,电磁能量被衰减,从而起到屏蔽作用对于电磁场屏蔽而言,其主要机理:(1)磁场屏蔽通常会选用具有高导磁的合金或是铁等材料,这些材料对于电磁能量能够起到较好的吸收效果。(2)在选择屏蔽体底板及机壳等材料时,多会选择良导体,这样在电场屏蔽过程中能够更好地实现对能量的反射。(3)一些环境中具有较强的磁场,在这种情况下对屏蔽体的综合屏蔽能力具有较强的要求,需要其具备对电场及磁场的综合屏蔽能力,通常会选择铁磁材料,合理确保材料的厚度、搭接和接地方法,确保达到良好的屏蔽效率。另外,为了能够有效地对机壳及底板的辐射泄露进行控制,则需要减少电气结构之间的不连续性。
4无线电通信设备的电磁屏蔽应用措施
4.1屏蔽体材料的选择
在对屏蔽材料进行选择时,需要对设备的总体结构、工作环境及工作频率等情况进行综合考虑。在实际实施过程中,通常会选择铝和铜等良导体材料作为高频电子设备的电磁屏蔽体。而硅铜片、钢及电工软件等磁性良好的材料则会被用于低频电子设备的电磁屏蔽体。
4.2电磁屏蔽中对缝隙的控制
对于通信设备机箱进行密封能够有效地确保电磁干扰的最小化。对于一些有密封要求的通信设备机箱,通常会选择导电密封衬垫对其缝隙进行密封,没有特殊要求的机箱对于其箱体搭接缝隙、侧板及机箱盖板进行密封时可以选择镀铜簧片。其实在现实工作中,不管机箱有没有密封要求,都需要利用环氧树胶导电胶来对导电簧片和导电密封衬垫进行涂抹,而且确保涂抹的均匀性,从而起到良好的电磁屏蔽效果。对于一些缝隙无法利用密封衬垫及铜簧片进行密封时,则需要利用铜屏蔽胶带来进行黏合处理。
4.3屏蔽效果中对连接线的处理
在屏蔽过程中对于连接线的处理,需要其与空洞和缝隙最大限度的远离,而且信号线及地线要分开进行布设,连接线严禁从屏蔽机箱内穿过,对于无法避免时,则需要严格按照规定要求在导线上加设磁环,实现对电磁辐射量进行有效控制。
4.4电磁屏蔽中显示器的处理
可以选择具有较好屏蔽性的屏蔽玻璃作为无线电通讯设备的显示器,而且在面板与屏蔽玻璃压板之间设置导电橡胶条,有效地保持屏蔽玻璃的稳定性,还可以采用滤波器件、电源滤波器及接地等屏蔽措施,确保具有良好的屏蔽效果。
结束语
在实际工作中,无线电设备电磁屏蔽的方法较多,在具体使用过程中需要对设备和所处环境进行深入分析,从而采取切实可行的屏蔽方法和措施,确保无线电通信设备能够保持良好的运行状态,使信号传输的质量得到有效保障。
参考文献
[1]朱刚.无线电通信设备的电磁屏蔽[J].电子技术与软件工程,2013,5.
[2]张士平.无线电通信设备的电磁屏蔽技术分析[J].数字通信世界,2015(7).
[3]刘瑜.无线电通信设备的电磁屏蔽[J].中国新通信,2014,9.
作者:薛虎 单位:国家新闻出版广电总局654台