无线电通信设备的电磁屏蔽技术论文_李辉,祁怀远

无线电通信设备的电磁屏蔽技术论文_李辉,祁怀远

(陕西烽火电子股份有限公司 陕西宝鸡 721006)

摘要:我国现代通信技术已经十分发达,尤其是无线电通信设备的应用,使得远距离传输变得更加容易。无限无线电通信设备通过传输电波来达到远距离传输的目的,要想达到这一目标,设备精密性必须达到一定的要求,但在信息传输期间却时常会受到各种干扰,尤其是电磁以及辐射方面的干扰,要想降低这种干扰,无线电信号播出质量必须到到技术标准。所以技术人员需要采用恰当的屏蔽措施来保证无线电设备在传输信号的过程中不会被干扰。

关键词:无线电通信设备;电磁屏蔽;技术

引言

在无线电通信事业不断发展的形势下,设备运行的屏蔽问题也越来越突出,数据信息收集、传递、计算机系统等,很容易遭受周围磁场的严重影响,因此引发误操作,给无线电通信安全带来了不良影响。为保证无线电通信设备的运行安全,提高无线电信号的传输质量,需广泛应用屏蔽技术。

1电磁屏蔽的基本原理概述 

对于无线电通信设备而言,选择电磁屏蔽技术,主要是能对干道信号予以排除,以避免发生无线电箱对人体安全的威胁[1]。所谓的电磁屏蔽就是利用金属材质的壳或板等屏蔽主体来把电磁波限定在一定环境与范围之内。使用电磁屏蔽技术时,所选用的屏蔽性材料有很强的导电性,能及时吸收或反射电磁波,以避免设备被电磁波干扰,能抑制电磁辐射,进而将安全风险予以排除。通常情况下,屏蔽主要表现为电屏蔽、磁屏蔽与电磁屏蔽三种[2]。在电磁屏蔽之中,都是导体设计在干扰源与敏感设备间,且对导体结构进行接地处理,以此来对干扰源所引出的电力线予以阻挡,让电力线在导体结构上处于静止的状态,进而达到保护敏感设备的目的。使用电磁屏蔽技术对干扰源予以抑制时,应使用高磁导率性材料,借助此材料的地词组特性来实现磁分路的效果,进而达到引导磁场的效果,能让磁场借助屏蔽主体来向前进行传播,进而会让屏蔽主体内部的磁场逐渐减弱,最终达到维护与保护设备的效果。在部分高频电磁场环境中,电磁场具有高度的辐射性,容易发生远场干扰问题,相关工作人员必须对远场环境中的磁场与电场给予高度关注,为应对此项问题,必须强化对电磁屏蔽技术的合理性应用。以电磁波为介质,将信号传输到不同阻抗的表面而产生反射,在良性电导体中使用电磁波时,信号传输时会发生严重的衰减问题[3],进而可借助屏蔽主体来将电磁波中的能量予以吸收掉,能大大降低屏蔽主体内的电磁能量值,以实现屏蔽的目的。

2无线电通信设备的电磁屏蔽技术

2.1电磁场屏蔽

无线电通信设备的电磁屏蔽简单的说就是借助屏蔽体屏蔽电磁场,使其不能再指定的空间内传播。其屏蔽方法可以概括出如下几点:第一,吸收。即电磁在经过屏蔽体时,并不是所有的电磁能量都被屏蔽,而剩下的一部分能量会通过屏蔽体表面进入到屏蔽体中,此时屏蔽体材料会对这部分能量传播产生一定的衰减作用,即吸收了一部分电磁能量,以此达到预期屏蔽效果。第二,反射。在特殊情况下,电磁屏蔽体主要制作原材料都是金属,金属与空间彼此的交界面阻抗具备不可连续的特性,所以当电磁波经过屏蔽体表面时,这种电磁入射波就会被这不可连续性的阻抗反射,以此达到屏蔽的效果;第三,反射与吸收同时作用,电磁能量经过屏蔽体中时,一部分会被屏蔽体吸收,还有一部分会被反射,由此导致电磁能力越加衰减,从而达到预期屏蔽目的。

2.2磁场屏蔽

磁场屏蔽的对象主要有两种,一种是低频磁场,另一种是直流磁场。此种屏蔽技术与电磁场屏蔽技术相比水平并不高,主要方法就是借助屏蔽体材料的高导磁性特征的分路作用,来使得好低磁阻或者是磁通在经过屏蔽体内部时被大幅度衰减。但是工作人员需要注意的是,屏蔽体与设备之间要保持比较近的距离,这样才能够有效发挥削减磁通量的作用。另外,设计人在设计屏蔽体时,孔道的设计是关键,以为孔道会使得屏蔽体磁阻特性更加强烈,这就使得屏蔽体无法发挥出最佳的效果。如果场地对屏蔽强度非常强,对屏蔽体有着比较高的要求,则工作人员完全可以运用双层磁屏蔽体实现屏蔽效果。如果外部强磁场进行屏蔽,工作人员要对屏蔽材料给与更多的关注,外层要选择不容易饱和的材料,如果是屏蔽体内部就需要应用饱和性比较强的高导磁材料,若要将内部强磁场进行屏蔽处理,就应该应用次序倒换的材料。

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2.3电场屏蔽

所谓电场屏蔽简单的说就是将电场感应看作是各个电容的耦合。在对电场进行屏蔽时;屏蔽体与被屏蔽的物体要保持非常近的距离,除此之外,要确保屏蔽体具有非常好的接地情况。至于屏蔽体的具体形状,工作人员只需要依照相应的需求进行选择即可,正常情况下,全封闭式的屏蔽体要比开放的屏蔽体具有更好的屏蔽效果,只是现实工作中很难达到全封闭。相比于其他屏蔽技术,电场屏蔽技术对屏蔽体厚度并未有过于严格的要求,基本上导体都能够满足要求,但是对强度要求却比较严格,这一点工作人员要十分注意。

2.4屏蔽体结构材料要求

第一,如果是用来进行磁场屏蔽,屏蔽体要选择应用铁磁性材料,比如合金、铁等,这些材料都具备高导磁特征,可以吸收大量的磁场能量;第二,如果是用来进行电场屏蔽,屏蔽体底板要应用良导体,选择机壳材料时也应该满足相同的条件,因为良导体能够能够对电磁能量进行反射;第三,如果是在磁场比较高的情况下,屏蔽体既要能够对电场进行屏蔽,又要能够对磁场进行屏蔽,因此要屏蔽体材料结构必须满足条件,此外,材料厚度、接地方法等都要格外注意,因为这些因素看似简单,实际上对屏蔽效果有着直接的影响。除此之外,工作人员还需要尽量避免电气结构出现的不连续性,这样就能够最大程度的对机壳与底板产生的辐射泄露进行强有力的控制。

3无线电通信设备的电磁屏蔽应用措施

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4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

综上所述,在现实生活中,无线电设备是不可或缺的,其在整个社会现代化发展进程中扮演着重要的角色。使用电磁屏蔽技术时,选择何种方式,技术员必须充分结合无线电通信设备的运行状态与实际情况选择合适的屏蔽方法,若符合实际状况,才能达到预期效果,满足各项屏蔽需求,以提高屏蔽质量,对整个无线电通信设备的运行具有积极影响。

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.

论文作者:李辉,祁怀远

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/27

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