朱建廷

摘 要：随着科学技术的不断发展，自动控制技术、通信以及电子信息技术也在飞速发展，尤其是在近几年，工业产品的电磁兼容性需求得到了根本改善。对设备进行电磁屏蔽的目的在于提升工作可靠性以及相关设备兼容性，进而降低环境与设备之间的相互辐射干扰，进而更好地提升设备对当前工作环境的适应程度，提升该设备的稳定性与安全性。随着我国电磁屏蔽技术的不断发展，其重要作用也是愈加明显。文章就结构设计中的电磁屏蔽处理进行了简单探究分析，望为后续工作人员提供一些参考意见。

关键词：结构设计；电磁屏蔽；电子信息技术

中图分类号：TN03 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）23-0097-02

Abstract： With the continuous development of science and technology， automatic control technology， communications and electronic information technology are also developing rapidly. Especially in recent years， the electromagnetic compatibility requirements of industrial products have been fundamentally improved. The purpose of electromagnetic shielding of equipment is to improve the reliability and compatibility of the related equipment， thus reducing the radiation interference between the environment and the equipment， thereby improving the adaptability of the equipment to the current working environment， so as to improve the stability and safety of the equipment. With the continuous development of electromagnetic shielding technology in China， its important role is becoming more and more obvious. In this paper， the electromagnetic shielding treatment in the structural design is briefly studied and analyzed， in the hope of providing some reference for the follow-up staff.

Keywords： structural design； electromagnetic shielding； electronic information technology

引言

随着现代电子电气技术的发展和广泛应用，电磁环境变得越来越复杂。感应，耦合和传导引起的电磁干扰不仅影响电子系统和设备的正常工作，而且对人体健康有害。在结构设计中，抑制电磁干扰的一个重要途径是采用电磁屏蔽技术。

屏蔽是防止或减少屏蔽电磁能量传输的措施。屏蔽层是一种阻挡层，用于阻挡或减少电磁能量的传输并覆盖或覆盖设备。它可以是导电，磁性，中等或非金属吸收填料。一般情况下，限制内部辐射区域电磁能泄露、放置外部辐射进入其自身区域是电磁屏蔽的最初目的。在设计过程中，可以将该设备的外箱设置为一个完全闭合的导电外壳，进而更好地达到其最初目标。但由于散热，维护等因素，实际设备不能设计成完全关闭，必须有间隙和孔。在电磁屏蔽中由于间隙和空穴之间屏蔽电流部分连续性较差，导致电磁屏蔽效果也明显下降。在结构设计过程中，必须有效处理这些间隙和孔洞，以最大化实现电磁屏蔽效能。

1 基本原理及主要功能

通常情况下，两个空间范围内隔离金属可以掌控从一个区域到另外一个区域的电场，加上磁场与电磁波间的感应与辐射，叫做电磁屏蔽。值得注意的是，经过屏蔽体围绕整个系统的元器件，其中包含电路、元器件、电缆和干扰源等，预防电磁场向外扩散的干扰，运用相关的屏蔽环绕接收电路和设备以及系统，预防它们不受外部电磁场的影响。屏蔽可以在一定程度上降低外部电磁波与电线、电缆等部件的干扰。主要的作用是吸收能力和发射能力以及抵消能量。存在的主要功能是：

（1）杜绝外部带来的干扰，以此保证室内电子电气设备的常规运行。值得注意的是在进行电子元器件与电气设备的测量与测试中，要始终保持电磁屏蔽室在理想的环境下，以此提升检测结果的准确。

（2）防止室内电磁波扩散到区域以外。对于较强电磁辐射要屏蔽，预防其余电子电气的干扰，严重点会损坏工人健康。

（3）避免电子通信设备信息遗漏，保证信息安全。将电子通信信息通过电磁辐射的方式输送到区域以外，敌人可以运用监测设备达到拦截与恢复。因此，电磁屏蔽室是确保信息安全的必要措施。

（4）一般军事指挥通信一定要拥有一定的抵抗与抗干

扰能力。电子通信设备的保护不会受到损害，而正常工作则由其他保护元件的组合来保护。电磁脉冲保护室是在电磁屏蔽室的基础上发展起来的特殊产品，结合军事领域电磁脉冲保护的特殊要求。

2 电磁屏蔽处理

一个实用性较强的机箱会有很多孔缝及开口，比如：显示端口、各个部分之间结合的间隙以及多种调节杆的开口等等。如何正确处理这些孔，而不会影响到其他性能的机箱是屏蔽设计主要内容。另外，总会有电缆从机箱中流出，至少有1根电源线。这些电缆会对屏蔽体造成不可逆的多重危害，会在很大程度上损害屏蔽体的自身效果，如何对这些电缆进行科学处理对于整个屏蔽设计来说有着不可忽视的重要意义。因此在对其进行结构设计过程中，必须要对其多种因素进行综合考虑，进而更好的保证屏蔽效能。虽然如此，但是在机柜设计过程中，如若将其做成一个完全封闭的大盒子，这样也是不切实际的。因为電磁波波长尺寸决定了缝隙或者孔洞是否会出现电磁波泄露。如若当前开口尺寸明显小于波长，那么就不会产生极较为严重的电磁波泄露。一般情况下，在日常工作中，应用较为广泛的结构屏蔽处理方法有以下几种：

（1）接缝处理

在设计箱体、柜体过程中，经常会遇到此种情况，而一般情况下，这些都是泄露电磁的重要部分。在实际工作中，应针对实际情况选择一些科学合理的焊接方式，比如在进行固定接缝时应尽可能选择连续焊接，在焊接之前应将其焊接表面的不导电材质进行清理，而后才可正式开始进行焊接工作。否则，由于表面不干净，焊接质量不好等，容易在接头处产生裂纹。如果焊接质量不足以引起裂纹，最常用的方法是正确地修复焊接。而针对一些焊接不适用的特殊部位，可以选择应用屏蔽胶带。此种胶带是由金属箔或者导电布材料制成，有着极高的导电性，是由导电粘合剂、导电基材为主体的完整导电体，可以与任意金属表面实施粘接，进而达到电气和间隙的电气闭合。如果条件允许，固定接头也可以通过弯曲和拉伸金属板来生产。

弹性铍铜簧片或导电橡胶通常用于非固定接头，例如门窗，以及滑动箱和固定箱的组合，不管是弹性的铍铜簧片还是导电橡胶，它们的弹性、导电性都存在明显优势，要想真正发挥这些弹性屏蔽材料的自身效果，就有必要确保有足够的压力接触屏蔽材料两侧的金属表面，进而保证其在受到冲击、振动时仍然可以维持表面接触，降低其出现缝隙几率。所以，在对其进行结构设计过程中，必须要降低过宽非固定接缝出现几率，同时还要提升接合面加工质量，加宽接触面积。如若当前实际情况已经出现了较宽接缝，那么如果当前实际情况允许，应利用螺丝对其进行正确连接，进而更好的保证接触性能的有效性。

（2）穿孔处理

在机柜应用过程中势必会有电源线及信号线的插入，因此，必须在机柜的相关位置进行开孔，当电缆穿过外壳时，会导致整个电缆的屏蔽效能降低。测试结果显示，通过屏蔽层时，典型未滤波导体的屏蔽效能降低30db以上。而就磁场源来说，其屏蔽效能在一定程度上取决于孔洞与辐射源之间的距离，当距离越远时，其电磁泄露越少，因此在设计过程中必须要注意，尽可能的将磁场辐射源与孔洞分开。除了要电磁波场大于孔洞尺寸外，还可以尽可能使用辐射源以减少孔泄漏，可以增加孔深度并且可以减少孔泄漏。这是截止波导的原理。

随着科学技术的不断发展，多种现代电子设备层出不穷，其应用频率也在逐渐增高，而电磁干扰的现象也愈加明显。所以，现阶段下，越来越多的面板上已经开始安装干涉滤波器。滤波连接器是一个较为便捷和性能较好的设备。在实际应用过程中，当机柜插入电源线时，所有的电源线必须要经过滤波盒。滤波器输入应尽可能的从屏蔽外壳中穿出。如果滤波器结构不适合穿过外壳，则应在电源线中为滤波器设置一个隔室，信号线和控制线将进入机柜，要使用适当的过滤器。在此种情况下，带滤芯的多芯连接器较为适用。

3 常用的屏蔽材料

在实际工作过程中，除了要在结构设计中加大对屏蔽设计的关注程度外，在真正使用过程中，其所应用的屏蔽材料也是不可忽视的。大多数情况下，都将导电布、导电橡胶或者屏蔽腰带作为常用的屏蔽材料。当然除此之外，还有一些其他特殊屏蔽材料，比如全方位导电泡棉、导电颗粒等等，在真正应用之前，应对当前情况进行综合分析，进而科学合理的选择屏蔽材料。

4 电磁屏蔽技术发展趋势

现阶段下，由于纳米金属粉末强度相对较高、可塑性、吸波特性相对较强，在工程建筑材料中应用电子屏蔽技术可有效提升屏蔽的最终功效，且未来发展前景相对较好。特别是在导电涂料方面，近几年由于复合导电涂料自身具备质量较轻、稳定性较强且导电性能相对较好等多个明显优点已成为现阶段下世界关注的重点。除此之外，一些有关新材料、新工艺的研究已成为当前电磁屏蔽研究领域中的重点内容，由此可见，电子屏蔽技术的发展前景较好，且其应用范围也在逐渐扩宽，其应用效果也在逐年转好。

5 结束语

总而言之，在设计电子设备结构时，应根据当前设备的最高频率来选择合适的屏蔽壳材料，然后结合所需元件从上述屏蔽设计中选择屏蔽设计材料，一般情况下，可以实现最初的屏蔽目标。与此同时，电子设备涉及领域范围较广，频段相对宽，且使用环境也都各不相同，而后依据不同设备的电磁屏蔽的实际要求，结构设计来选择具体的结构形式、屏蔽成本和施工技术等因素，其中要特别要注意低頻磁场的屏蔽设计，只有这样，才可以真正实现与其设计中的电磁屏蔽效果。

参考文献：

[1]郁思冲，沈勇，沈逸飞，等.花状CuS/PANI复合材料的制备及其电磁屏蔽性能研究[J].现代化工，2017，37（11）：110-114.

[2]何文龙，王立，戴艺强，等.基于石墨烯的水性导电涂料的制备及其电磁屏蔽性能的研究[J].中国涂料，2017，32（02）：11-13+23.

[3]刘哲，苏莹，徐启航，等.极化方向对含圆孔电磁屏蔽织物屏蔽效能的影响[J].棉纺织技术，2017，45（02）：25-29.

[4]王敏，刘若华，林登光.羰基铁粉和镀银处理对金属丝面料电磁屏蔽性能的改性研究[J].中国纤检，2016（11）：142-144.

[5]俞丹，何瑾馨，马跃辉，等.新型电磁屏蔽纺织品化学镀前处理活化膜的制备及表征[J].印染助剂，2009，26（02）：24-27.