电磁兼容的电路板设计

接线图 2023年07月21日 22:49 191 admin

　　在电磁兼容的设计中，屏蔽体设计是非常重要的一个方面。屏蔽是抑制一切无关信号的重要手段，一般可分三种类型：静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽。

　　1、静电屏蔽

　　空间任何两个带电物体均可产生静电场，其中一方电压的变化必定会引起另一方的变化，产生静电祸合。静电藕合的机理是通过电路之间存在的电容拙合作用引起的。

　　克服静电荆合最好的方法是利用金属板作静电屏蔽体。把受干扰的两个源用金属板隔离开，或者把电路上的所有元器件安装在金属板的一边，如同表面安装电路那样，可获得良好的静电屏蔽。具体的屏蔽方法，尤其对杂散电容祸合作用的屏蔽，应该在设计初始阶段就全面加以考虑。

　　屏蔽方法：将一块金属板置于两个被屏蔽的电路中间，并使各金属板与地作电气连接，如图l所示。这样从一点发出的电力线均被屏蔽板挡住，即起到静电屏蔽作用。

　　也可作成屏蔽罩，如图2所示，也能获得好的屏蔽效果。由图2看出，A点的电力线也达不到B点，因此也能起到良好的静电屏蔽作用。

电磁兼容的电路板设计第1张

　　加大A、B距离，以减小杂散电容，也可减弱电容祸合作用，但这种方法受到体积限制，一般无法采用。特别要注意静电屏蔽体与地之间的接触必须良好，若接触不好，屏蔽体与地之间将有电位差，影响屏蔽效果。因此要求屏蔽盒应作导电防腐处理，所用螺钉，铆钉等固定不宜太稀，尽量使电接触良好，减小接地电阻，减小接地电感。

　　2、磁屏蔽

　　电流在导线中流动，流过电感线圈和变压器时，其周围产生磁场，磁场通过电路中的互感来传播，电流产生的磁力线，通过互感在其它电路中感应出电压。

　　尤其在3KH：以下的低频条件下，主要干扰影响是由磁场引起的，但解决磁屏蔽往往既昂贵又困难。在雷达中，磁屏蔽主要针对电源变压器和高压调制器。一般低纹波电源的变压器常都采用坡莫合金加以屏蔽，否则达不到良好效果。

　　3、电磁屏蔽

　　任何一种交流电路都会产生交变的电场和磁场。电磁屏蔽与电磁场的性质、变化频率、及辐射源和受感器之间的距离等有关。在雷达电子电路系统中，工作频率一般都较高，在IKHz以上，一般可选用铝为电磁屏蔽材料。用切削工艺制成的铝屏蔽盒，对300MHz信号屏蔽隔离可达100dB以上。当频率在]KHz以下，主要对磁场进行屏蔽，应选择高导磁率的材料。

　　在电子电路系统中，为了内部走线及取出放置电路方便，给屏蔽组装盒加有盖板，有时为了通风、散热等需要，在屏蔽板上打孔，开缝，造成屏蔽体出现间断点，引起信号泄漏，形成干扰，设计者应认真考虑。正确排列元件的位置，使缝和孔不要切断感应电流，必要时可将孔改用截止波导管，使孔辐射进一步削弱。

　　4、屏蔽组装设计

　　除了屏蔽设计以外，组装技术也很重要，尤其是对射频系统的组装，更应细心设计。

　　一般应注意下面几点。

　　a、内部电路的屏蔽设计，应能防止电子线路自身的射频能量泄漏，同时也防止外界电磁能量对它的影响。

　　b、采取措施，防止电路级与级之间不必要的反馈和祸合。

　　c、对电源加滤波去锅措施，衰减抑制射频信号在电子组合内部和电子组合与组合之间传导。

　　d、射频接地电阻越小越好。

　　当然还必须兼顾体积、重量、成本等方面的要求。

　　当电路之间对寄生场的衰减要求较高时，用组装盒结构形式较好，它可作成单隔离室形式，也可设计成多个隔离室形式，即一个屏蔽盒，内分几个隔离室，这样的组装盒对静电场和电磁场均有较好的隔离。制造组装盒的材料最好选用铝，它既便宜又轻，对雷达的电路系统，隔离效果一般都很好。

　　在装配这些屏蔽体时，常遇到长缝泄漏，对此应采取必要措施，使长缝上能有许多接触点。可用增加螺钉，加设弹性片和加衬导电衬垫等措施。但是这样作一定要注意防腐蚀，尤其电化防腐蚀，否则不能长期保持满意的效果。

　　还应考虑射频导线的干扰，合理选取传输信号的幅度，正确安排系统电缆走向，脉冲信号线。交流信号线相互不应绑在一起，尤其大幅度的脉冲信号，与高纯度的信号在传输时应严加区别。