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防止電磁干擾（EMI）的屏蔽方法
EMC問(wèn)題常常是制約中國電子產(chǎn)品出口的一個(gè)原因，以下主要是講述EMI的來(lái)源及一些抑制方法。 電磁兼容性(EMC)是指“一種器件、設備或系統的性能，它可以使其在自身環(huán)境下正常工作并且同時(shí)不會(huì )對此環(huán)境中任何其他設備產(chǎn)生強烈電磁干擾(IEEEC63.12-1987)”對于無(wú)線(xiàn)收發(fā)設備來(lái)說(shuō)，采用非連續頻譜可部分實(shí)現EMC性能，但是很多有關(guān)的例子也表明EMC并不總是能夠做到例如在筆記本電腦和測試設備之間、打印機和臺式電腦之間以及蜂窩電話(huà)和醫療儀器之間等都具有高頻干擾，我們把這種干擾稱(chēng)為電磁干擾(EMI)。
EMC問(wèn)題的來(lái)源
所有電器和電子設備工作時(shí)都會(huì )有間歇或連續性電壓電流變化，有時(shí)變化速率還相當快，這樣會(huì )導致在不同頻率內或者是一個(gè)頻帶間產(chǎn)生電磁能量，而相應的電路則會(huì )將這種能量發(fā)射到周?chē)沫h(huán)境中。 EMI有兩條途徑離開(kāi)或進(jìn)入一個(gè)電路：輻射和傳導信號輻射是通過(guò)外殼的縫、槽、開(kāi)孔或其他缺口泄漏出去;而信號傳導則通過(guò)耦合到電源、信號和控制線(xiàn)上離開(kāi)外殼，在開(kāi)放的空間中自由輻射，從而產(chǎn)生干擾。 很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式來(lái)實(shí)現，大多數時(shí)候下面這些簡(jiǎn)單原則可以有助于實(shí)現EMI屏蔽：從源頭處降低干擾;通過(guò)屏蔽、過(guò)濾或接地將干擾產(chǎn)生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等EMI抑制性、隔離性和低敏感性應該作為所有電路設計人員的目標，這些性能在設計階段的早期就應完成。
對設計工程師而言，采用屏蔽材料是一種有效降低EMI的方法如今已有多種外殼屏蔽材料得到廣泛使用，從金屬罐、薄金屬片和箔帶到在導電織物或卷帶上噴射涂層及鍍層(如導電漆及鋅線(xiàn)噴涂等)無(wú)論是金屬還是涂有導電層的塑料，一旦設計人員確定作為外殼材料之后，就可著(zhù)手開(kāi)始選擇襯墊 。
金屬屏蔽效率
可用屏蔽效率(SE)對屏蔽罩的適用性進(jìn)行評估，其單位是分貝，計算公式為：SEdB=A+R+B；其中 A：吸收損耗(dB) R：反射損耗(dB) B：校正因子(dB)(適用于薄屏蔽罩內存在多個(gè)反射的情況)。
一個(gè)簡(jiǎn)單的屏蔽罩會(huì )使所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)強度降至*初的十分之一，即SE等于20dB;而有些場(chǎng)合可能會(huì )要求將場(chǎng)強降至為*初的十萬(wàn)分之一，即SE要等于100dB；吸收損耗是指電磁波穿過(guò)屏蔽罩時(shí)能量損耗的數量，吸收損耗計算式為：AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t，其中 f：頻率(MHz) μ：銅的導磁率 σ：銅的導電率 t：屏蔽罩厚度。反射損耗(近場(chǎng))的大小取決于電磁波產(chǎn)生源的性質(zhì)以及與波源的距離對于桿狀或直線(xiàn)形發(fā)射天線(xiàn)而言，離波源越近波阻越高，然后隨著(zhù)與波源距離的增加而下降，但平面波阻則無(wú)變化(恒為377)；相反，如果波源是一個(gè)小型線(xiàn)圈，則此時(shí)將以磁場(chǎng)為主，離波源越近波阻越低波阻隨著(zhù)與波源距離的增加而增加，但當距離超過(guò)波長(cháng)的六分之一時(shí)，波阻不再變化，恒定在377處；反射損耗隨波阻與屏蔽阻抗的比率變化，因此它不僅取決于波的類(lèi)型，而且取決于屏蔽罩與波源之間的距離這種情況適用于小型帶屏蔽的設備。近場(chǎng)反射損耗可按下式計算：
R(電)dB=321.8-(20×lg r)-(30×lg f)-[10×lg(μ/σ)] R(磁)dB=14.6+(20×lgr)+(10×lg f)+[10×lg(μ/σ)]
其中 r：波源與屏蔽之間的距離
SE算式*后一項是校正因子B，其計算公式為：B=20lg[-exp(-2t/σ)]
此式僅適用于近磁場(chǎng)環(huán)境并且吸收損耗小于10dB的情況由于屏蔽物吸收效率不高，其內部的再反射會(huì )使穿過(guò)屏蔽層另一面的能量增加，所以校正因子是個(gè)負數，表示屏蔽效率的下降情況。
EMI抑制策略
在高頻電場(chǎng)下，采用薄層金屬作為外殼或內襯材料可達到良好的屏蔽效果，但條件是屏蔽必須連續，并將敏感部分完全遮蓋住，沒(méi)有缺口或縫隙(形成一個(gè)法拉第籠)然而在實(shí)際中要制造一個(gè)無(wú)接縫及缺口的屏蔽罩是不可能的，由于屏蔽罩要分成多個(gè)部分進(jìn)行制作，因此就會(huì )有縫隙需要接合，另外通常還得在屏蔽罩上打孔以便安裝與插卡或裝配組件的連線(xiàn)。
任一頻率電磁波的波長(cháng)為: 波長(cháng)(λ)=光速(C)/頻率(Hz)
當縫隙長(cháng)度為波長(cháng)(截止頻率)的一半時(shí),RF波開(kāi)始以20dB/10倍頻(1/10截止頻率)或6dB/8倍頻(1/2截止頻率)的速率衰減通常RF發(fā)射頻率越高衰減越嚴重，因為它的波長(cháng)越短當涉及到*高頻率時(shí)，必須要考慮可能會(huì )出現的任何諧波，不過(guò)實(shí)際上只需考慮一次及二次諧波即可。一旦知道了屏蔽罩內RF輻射的頻率及強度，就可計算出屏蔽罩的*大允許縫隙和溝槽。例如如果需要對1GHz(波長(cháng)為300mm)的輻射衰減26dB,則150mm的縫隙將會(huì )開(kāi)始產(chǎn)生衰減，因此當存在小于150mm的縫隙時(shí)，1GHz輻射就會(huì )被衰減所以對1GHz頻率來(lái)講，若需要衰減20dB，則縫隙應小于15mm(150mm的1/10)，需要衰減26dB時(shí)，縫隙應小于7.5mm(15mm的1/2以上)，需要衰減32dB時(shí)，縫隙應小于3.75mm(7.5mm的1/2以上)，可采用合適的導電襯墊使縫隙大小限定在規定尺寸內，從而實(shí)現這種衰減效果。
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