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线路板上面的设备孔如何屏蔽?

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2020-03-09 14:38    浏览量:
     在高频电场下,采用薄层金属作为外壳或内衬材料可达到良好的屏蔽效果,但条件是屏蔽必须连续,并将敏感部分完全遮盖,没有缺口或缝隙(形成一个法拉第笼)。然而在实际中制造一个无接缝及缺口的屏蔽外壳是不可能的,由于屏蔽外壳要分成多个部分进行制作,因此就会有缝隙需要接合,另外通常还要在屏蔽外壳上打孔以便外部连接。 
     屏蔽孔
     设计屏蔽外壳的困难在于制造过程中不可避免会产生孔隙,而且设备运行过程中还会需要用到这些孔隙。制造、面板连接、通风口、外部监测窗口及面板粘着组件等都需要在屏蔽外壳上打孔,从而大大降低了屏蔽性能。 
     尽管沟槽和缝隙不可避免,但在屏蔽设计中对与电路工作频率波长有关的沟槽长度进行仔细考虑是很有益的。任一频率电磁波的波长为:波长(λ)=光速(C)/频率(f)。当缝隙长度为波长(截止频率)的一半时,射频波开始以20dB/10倍频程(缝隙为波长的1/10)或6dB/8倍频程(缝隙为波长的1/2)的速率衰减。通常射频发射频率一定的情况下,缝隙越窄衰减越严重,因为它允许通过的波长越短。当涉及最高频率时,必须要考虑可能会出现的任何谐波,不过实际上只需考虑一次及二次谐波即可。一旦知道了屏蔽外壳内射频辐射的频率及强度,就可计算出屏蔽外壳的最大允许缝隙和沟槽。 
     例如如果需要对1GHz(波长为300mm)的辐射衰减26dB,则150mm的缝隙将产生衰减,因此当存在小于150mm的缝隙时,1GHz辐射就会被衰减。所以对1GHz频率来讲,若需要衰减20dB,则缝隙应小于15mm(150mm的1/10);需要衰减26dB时,缝隙应小于7.5mm(15mm的1/2以上);需要衰减32dB时,缝隙应小于3.75mm(7.5mm的1/2以上)。可采用合适的导电衬垫使缝隙大小限定在规定尺寸内,从而实现这种衰减效果。 
     1:设计难点 
     由于接缝会导致屏蔽外壳导电率下降,因此屏蔽效率也会降低。在需要穿孔时,可利用厚屏蔽罩上面小孔的波导特性;另一种方法是附加一个小型金属屏蔽物,如一个大小合适的衬垫。多孔薄型屏蔽层:多孔的例子很多,比如薄金属片上的通风孔等,当各孔间距较近时设计上必须要仔细考虑。下面是此类情况下屏蔽效率计算公式: SE=[20lg(fc/o/σ)]-10lgn 式中,fc/o为截止频率;n为孔洞数目;σ为铜的导电率。注意此公式仅适用于孔间距小于孔直径的情况,也可用于计算金属编织网的相关屏蔽效率。

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