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淺談電子設(shè)備之電磁屏蔽箱設(shè)計要點

沐渥科技 ? 2023-07-17 15:20 ? 次閱讀

屏蔽箱又稱隔離箱、屏蔽盒和電磁屏蔽箱,可以對傳導(dǎo)和輻射進(jìn)行處理,為無線通訊產(chǎn)品生產(chǎn)制造提供高效的隔離測試環(huán)境,測試內(nèi)容包含耦合測試、RF功能測試、電磁干擾測試和電磁兼容性測試。屏蔽箱多采用鋁合金材料設(shè)計,屏蔽材料阻隔能力強(qiáng),吸波功能好;配套的測試接口和防壓封口設(shè)計,測試方便,屏蔽效果好;數(shù)據(jù)端口電源信號采用EMI濾波器;內(nèi)部空間大,適合多種產(chǎn)品測試,比如電路板、手機(jī)和PAD等。

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屏蔽箱的功能有兩種,一是屏蔽外部干擾信號,防止外部電磁輻射進(jìn)入屏蔽箱內(nèi)部區(qū)域;二是吸收內(nèi)部干擾信號,即限制設(shè)備內(nèi)部電磁輻射超出屏蔽箱區(qū)域。屏蔽箱實現(xiàn)屏蔽功能主要利用兩種原理:
1)電路電磁感應(yīng)原理:屏蔽箱內(nèi)部金屬材料具有電阻,通過感應(yīng)表面的電動勢形成渦流,渦流產(chǎn)生的磁場和原來的磁場方向是相反的,可以抵消原來的部分磁場,同時渦流能夠在金屬材料內(nèi)部產(chǎn)生熱消耗一部分輻射電磁,也起到屏蔽作用。
2)電磁場傳輸原理:由于屏蔽箱內(nèi)部的特殊金屬材料,電磁波阻抗不匹配,會讓電磁波發(fā)生反射;電磁波在傳輸過程中會發(fā)生衰減,這是目前電磁屏蔽箱使用較多的方法。

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說到屏蔽箱就會想到濾波器,什么是濾波器?為什么屏蔽箱要和濾波器一起用?濾波器是一種對波進(jìn)行過濾的器件,允許有頻率的信號通過,阻攔沒有頻率的信號。屏蔽箱的使用中會有很多輸入和輸出電源線和電路板導(dǎo)線,外部輻射的電磁波會干擾到線束上傳入設(shè)備,為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生必須要安裝濾波器。濾波器從被干擾的信號中提取原始信號信息,得到一個特定的頻率,所有的濾波器都可以達(dá)到消除干擾雜訊的作用。
在對電子設(shè)備進(jìn)行屏蔽設(shè)計時,我們需要選擇合適的屏蔽效能指標(biāo),屏蔽設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計要簡潔,減少額外縫隙和孔洞,且不能有導(dǎo)體線纜直接穿過屏蔽設(shè)備,這樣屏蔽效能會大大降低,屏蔽設(shè)備設(shè)計要確保其是一個完整的、連續(xù)的導(dǎo)電體,確保產(chǎn)品的表面光潔度和接觸緊密度。

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除了濾波器外,我們還可以通過地線設(shè)計和線路板設(shè)計方面改善電磁干擾問題。很多電磁干擾是由地線產(chǎn)生的,如果地線設(shè)計不足,電位就會不穩(wěn)造成電路故障,所以在地線設(shè)計中要保證地線電位穩(wěn)定,消除干擾;其次線路板是發(fā)生干擾的核心,線路板設(shè)計中要減少線路板電路產(chǎn)生的輻射和對外界干擾的敏感度,減少電路之間的影響。
隨著電子設(shè)備的快速發(fā)展,生產(chǎn)測試過程中使用電磁屏蔽箱的場景越來越多,先后出現(xiàn)了各類屏蔽箱,有手機(jī)平板屏蔽箱、WIFI藍(lán)牙屏蔽箱、手動屏蔽箱、氣動全自動屏蔽箱等,屏蔽箱的發(fā)展也越來越快速,性能指標(biāo)逐漸提高,更加智能化自動化。

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