EMI傳導屏蔽室（電磁兼容屏蔽室）

2010年10月04日 22:16點擊：1280來源：蘇州泰思特電子科技有限公司>>進入該公司展臺

電磁兼容屏蔽室方案
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一、屏蔽機房建設的重要性
隨著科學技術的迅速發(fā)展，信息化建設日新月異，計算機系統網絡建設遍布各個角落，隨之而來的系統安全問題也提到議事日程上來，計算機房的屏蔽就是保證系統安全要求解決的問題之一。現在各政府部門、企事業(yè)單位，特別是涉密部門對計算機系統的安全越來越重視，為防止信息泄露或系統被干擾，對屏蔽機房的建設要求增加，也提高了屏蔽工程在機房系統工程建設中的比重。
二、屏蔽機房的建設
1、屏蔽的概念
為了防止靜電的、磁場的、火電磁場的相互感應所采取的方法和措施就稱之為屏蔽。其目的就是把電子設備或電子組件所產生的電磁干擾限制在某一區(qū)域或保護電磁敏感設備不受外界電磁的干擾。
2、屏蔽的基本分類
1）靜電屏蔽
靜電屏蔽防止靜電耦合干擾，是指對靜電場的屏蔽，即利用低電阻率導體材料做成容器，把電力線限制在容器內部，也可以使外部電力線進不到容器內部。在靜電屏蔽時，屏蔽導體必須接地，屏蔽體和接地線都是具有良好導電性能的金屬材料。
2）電磁屏蔽
電磁屏蔽防止高平電磁波干擾，用于抑制噪聲源和敏感設備距離較遠時通過電磁場耦合產生的干擾。電磁屏蔽必須同時屏蔽電場和磁場，通常采用低電阻率的導體材料。空間電磁波在射入到金屬體表面時會產生反射損耗和吸收損耗，使電磁能量被大大衰減，從而達到屏蔽的目的。在電磁屏蔽時，屏蔽體本身可以不接地，但為了避免發(fā)生靜電耦合，所以電磁屏蔽導體一般也做接地處理。
3）磁屏蔽
磁屏蔽是防止低頻的磁場感應，屏蔽較困難，通常采用高導磁率和低電阻率的金屬材料構成具有一定厚度的殼體，以便將磁力線限制在磁阻小的屏蔽體內部，防止磁場的擴散，這就是磁屏蔽的基本原理。與電磁屏蔽類似，在磁屏蔽時，屏蔽體是否接地不影響屏蔽效能，實際結構為了防止靜電感應，屏蔽體一般都接機殼（安全接地）。
3、屏蔽機房的組成
屏蔽機房由屏蔽殼體、屏蔽門、電源濾波器、濾波器、信號濾波器、通風波導和截止波導管等組成。
1）屏蔽殼體
電磁屏蔽機房采用冷軋鋼板焊接式結構。屏蔽殼體骨架用槽鋼、方鋼和型鋼焊成網格，地面、墻面和頂部分別用厚度2~2.5mm的冷軋鋼板焊接而成。具有很高的強度和剛性，完起到物理防護和電磁防護的作用。
2）屏蔽門
屏蔽室性能的好壞，其主要因素取決于是否有一個高性能的屏蔽門，屏蔽門是通過利用簧片與門板上的“刀”壓接，從而使泄漏的電磁波的路徑增大，達到防漏的要求。
3）電源濾波器
濾波就是利用器件的頻譜特性，控制有害干擾的流向或吸收干擾以達到控制干擾的目的。濾波技術是抑制傳導干擾的主要手段之一，也是提高電子設備抗傳導*力的重要措施。
4）通風波導
通過計算風量，選擇通風波導面積和數量，在屏蔽殼體上安裝六角蜂窩狀的通風波導窗。通風波導窗是按照微波理論（截止波導）及嚴格工藝，用模具制成六角蜂窩狀截止波導管通過真空鉛焊接構成。
使用頻率：10kHz～10GHz
屏蔽效能：100dB
5）截止波導
f=17.5/d
式中：f—截止頻率。
d—圓波導管內的直徑。
對綜合布線系統采用光纜進入屏蔽機房的方式，光纜通過波導管進入屏蔽機房，其波導管的長度L大于6d。在屏蔽機房通過光端機,將電信號變成光信號,再將光纖穿過截止波導管，在屏蔽機房外將光信號變成電信號。
4、常見的屏蔽材料
1）橡膠芯編織網屏蔽襯墊
橡膠和金屬絲可選（蒙乃爾絲、鍍錫鋼芯銅絲），應用于機箱、機柜縫隙屏蔽、屏蔽室和屏蔽方艙。有溝槽安裝和表面貼裝兩種方式。
2）導電橡膠屏蔽襯墊
A、導電橡膠板
B、導電橡膠屏蔽條
C、雙層導電橡膠屏蔽襯墊
內層：硅橡膠，外層：導電橡膠。
3）鈹銅簧片屏蔽襯墊
鈹銅制成的簧片適用于通信、計算機、屏蔽室、屏蔽方艙等設備的縫隙設計中。它既解決了其它襯墊不能承受切向運動的問題，又具有很高屏蔽效能，同時還具有高導熱性，耐壓性好的特點。
4）導電膠
A、硅脂導電膠
應用：導電橡膠板與金屬粘接;導電橡膠條與金屬粘接。
B、環(huán)氧導電膠
應用：金屬與金屬粘接;印刷電路板線路連接;微波元件引線連接;金屬絲網屏蔽條固定。
5）導電填充物（導電膩子）
應用：用于無法加屏蔽襯墊的縫隙處屏蔽。
6）磁場屏蔽材料
工作頻率或100kHz以下磁場屏蔽，需要提供極低磁阻表面來完成，磁場屏蔽材料提供高導磁率屏蔽材料。
7）屏蔽玻璃
應用：電子設備需要透光的窗口，如：CRT、儀器儀表夜晶顯示窗口。
8）透光導電聚脂膜
電子設備顯示窗口屏蔽，透光率：70%，*屏蔽效能：40～60dB。
9）屏蔽通風板
10）屏蔽膠帶
A、電磁屏蔽膠帶
B、導電法蘭保護膠帶
5、機房特殊部位的屏蔽
1）孔縫屏蔽方法
用導電襯墊;卷曲螺旋彈簧;卷曲螺旋屏蔽條;高性能屏蔽條;硅橡膠芯屏蔽襯墊;多重密封條;指形彈片襯墊;金屬編織網襯墊;導電橡膠襯電等。
2）窗的屏蔽方法
A、截止波導或通風板;
B、鍍膜或夾金屬網的屏蔽窗：用于顯示器監(jiān)視器等。
3）操作器件的處理（如旋鈕按鍵撥動開關等）
A、信號頻率較高時，可利用截止波導管的原理;
B、信號頻率較低時，可利用隔離艙將其與其他電路部分割離。
4）指示燈表盤的處理
A、金屬絲網屏蔽
B、截止波導管法
C、采用濾波器
D、加隔離窗
5）穿過屏蔽體的導線
A、屏蔽電纜與機箱構成全密封體;
B、濾波。
6、屏蔽機房的接地
接地是為了泄放電荷或提供一個基準電位而設置的導線連接。接地的目的有兩個，一是為了保護人身和設備的安全，免遭雷擊、漏電、靜電等危害，這類地線稱為保護地線，應與真正的大地相連接。二是為了保證設備的正常工作稱為工作地線。
1）懸浮地
A、設備地線在電氣上與參考地及其它導體絕緣，即設備懸浮地;
B、為防止機箱上的騷擾電流直接耦合到信號電路，有意信號地與機箱絕緣，即單元電路的懸浮地。
2）單點接地
單點接地是為許多接在一起的電路提供一個共同的參考點。并聯單點接地zui簡單，它沒有共阻抗耦合和低頻地環(huán)路的問題，因而也就沒有騷擾。
3）多點接地
多點接地能避免單點接地在高頻時的問題。數字電路和高頻大信號電路中必須使用多點接地。模塊和電路通過許多短線（<0.1λ）連接起來，以減少地阻抗產生的共模電壓。
4）混合接地
混合接地既包含了單點接地的特性，也包含了多點接地的特性。如：系統內的電源需要單點接地，而射頻部分則需要多點接地。混合接地使用電抗性器件使接地系統在低頻和高頻時呈現不同的特性，這在寬帶敏感電路中是必要的。
電子設備的混合接地一般把設備的地線分成兩大類：電源地和信號地。設備中各部分的電源地線都接到電源總線上，所有信號地都接到信號總線上。兩根總線zui后匯總到公共的參考地。
綜上所述，屏蔽機房的接地應考慮混合接地。
屏蔽室方案
1 構成
1.1微波暗室殼體內尺寸：Xm（長）×Ym（寬）×Zm（高）
1.2 屏蔽所有無線通訊信號。
二、技術指標說明
1.屏蔽室的內部尺寸：Xm（長）×Ym（寬）×Zm（高）
2.屏蔽效應：符合美國 NSA65-6 通訊裝備的射頻屏蔽室要求標準，滿足EN 50147-1、GB12190-96:
14KHz≥70dB
200KHz≥90dB
50MHz～1GHz≥100dB
1GHz～10GHz≥100dB
18GHz～20GHz≥80dB

三、屏蔽結構設計方案
1、設計依據：
1.1《高性能屏蔽室屏蔽效能的測量方法》GB-12190；
1.2 用戶要求；
1.3本公司暗室的設計規(guī)范及相關標準。
2、結構形式：鋼板拼裝式暗室屏蔽體
3、暗室組成內容：
3.1 屏蔽殼體（拼裝式）:
屏蔽殼體（可拆卸拼裝式）:
六面板體及殼體與地面之間進行絕緣處理，屏蔽體顏色如下圖，和安科訊整體實驗室顏色一致。
六面板體是由δ=1.5mm冷軋鋼板制成單元模塊，鍍鋅表面噴塑后通過M8螺栓、螺母、墊片及導電襯墊及加強筋組裝而成。內殼體面安裝15mm厚防火板作吸波材料基面。
外徑尺寸：Xm×Ym×zm 1間
3.2 屏蔽門：
3.2.1 暗室裝有電動門一扇，門洞尺寸為0.85m*1.8m。
3.2.2刀鋒機構：保證頻率范圍至400MHz－18Ghz時的屏蔽效能等同于屏蔽室的屏蔽效能。
3.3 信號接口板：
3.3.1 330mm×240mm接頭板 1個；
3.3.2 用于非上述接頭使用之穿墻導波管，波導孔直徑φ20mm，兩邊裝配有可旋轉的蓋子。
3.4 波導窗：
3.4.1微波暗室的通風是經由蜂窩式通氣波導窗完成。為可以保持良好的隔離度及通風效果，此波導窗設計為蜂窩式通風孔將其嵌入隔離板上以螺絲或滿焊使其緊密結合，具有良好的屏蔽性能和機械強度。
3.4.2安裝4個波導通風口，其中2個波導通風口作為進風口，2個出風口，尺寸為300mm×300mm。
3.4.3波導截止頻率：18GHz
3.5濾波器
3.5.1電源濾波器應經過安全認證，高于14KHz 的插入損耗有100dB，所需的濾波器數量:
3.6照明
3.6.1暗室照明度
暗室照明首先應滿足實驗區(qū)域必要的照度，內采用鹵素燈照明。
3.7 配電箱、設備插座
當各種電源經電源濾波器引入屏蔽室后,進入相應的配電箱.經過分配后送至各個用電設備（用電點），配電箱設置在微波暗室附近。
3.8 接地系統
本方案設立獨立的接地裝置，該接地裝置由用戶提供，接地阻值小于1歐姆。由接地引線引至屏蔽暗室。

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電磁兼容配置方案

一、電磁兼容知識大匯總

二、靜電放電抗干擾試驗系統【IEC61000-4-2 】

三、射頻磁場輻射抗繞度試驗【IEC61000-4-3 】

四、電快速瞬變脈沖群的抗干擾度試驗【IEC61000-4-4 】

五、雷擊浪涌抗干擾度試驗【IEC61000-4-5 】

六、射頻傳導抗擾度試驗【IEC61000-4-6 】

七、工頻磁場抗擾度試驗【IEC61000-4-8 】

八、脈沖磁場抗擾度試驗【IEC61000-4-9 】

九、電壓跌落、短時中斷和漸變抗擾度試驗【IEC61000-4-11】
十、諧波電流、電壓波動和閃爍系統【IEC61000-3-2，IEC61000-3-3】十一、衰減震蕩&振鈴波抗擾度試驗【IEC61000-4-12】

十二、汽車電子沿電源線的電瞬態(tài)傳導抗擾度試驗系統【ISO7637-2，GB/T21437】
十三、電磁兼容屏蔽室建設方案【EN50147-1, GB12190】

十四、傳導發(fā)射測試系統【CISPR22】

十五、輻射發(fā)射測試系統【CISPR22】

十六、喀嚦聲干擾測試系統【CISPR22】
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