android遮蔽物理按鍵 電磁遮蔽技術

2021-10-13 19:15:50 字數 3105 閱讀 8108

遮蔽

遮蔽能有效地抑制通過空間傳播的電磁干擾,採用遮蔽的目的有兩種:

一 限制內部的輻射電磁能越過某一區域

二 防止外來的輻射進入某一區域

遮蔽按其原理可分為:

電場遮蔽的原理

為了獲得良好的電場遮蔽效果,以下幾點必須要注意:

磁場遮蔽的原理

磁場遮蔽通常是對直流或極低頻磁場的遮蔽,其效果比對電場遮蔽和電磁場遮蔽要差很多,因此磁場遮蔽是個非常棘手的問題。

磁場遮蔽主要是依賴高導磁材料所具有的低磁阻,對磁通產生分路的作用,使得遮蔽體內部的磁場大大減弱。

磁場遮蔽的設計要點

提高磁場遮蔽效能的主要措施有選用高導磁率的材料,如坡莫合金(ferrite)、增加遮蔽體的壁厚均是為了降低遮蔽體的磁阻。被遮蔽的物體不要安排在緊靠遮蔽體的位置上,以儘量減少通過被遮蔽物體體內的磁通,需注意磁遮蔽體的結構設計,凡接縫、通風孔等均可能增加磁遮蔽體的磁阻,從而降低遮蔽效果。為此,可以讓縫隙或長條形通風孔循著磁場方向分布,這有利於遮蔽體在磁場方向的磁阻減小。

對於強磁場的遮蔽可採用雙層磁遮蔽體的結構。要遮蔽外部強磁場則遮蔽體外層要選用不易飽和的低導磁材料,如矽鋼等,而內層可選用容易達到飽和的高導磁材料,如坡莫合金等。要遮蔽內部強磁場時,則材料排列次序要倒過來,在安裝內外兩層遮蔽體時,要注意彼此間的磁絕緣。當沒有接地要求,可用絕緣材料做支撐件。若需要接地時,可選用非鐵系材料(如銅、鋁)做支撐件,但從遮蔽體能兼有防止電場感應的目的出發,一般還是要接地的。

電磁場遮蔽的原理

電磁遮蔽體對電磁的衰減主要是基於電磁波的反射和電磁波的吸收兩種方式。

遮蔽效能的計算

遮蔽效能s=a+r+b(db),此公式中a為吸收損耗,r為反射損耗,b為正或負的修正項,當a大於15db時,b可忽略不計,b是由遮蔽體內反射波所引起的。公式中的各項可以視為相對於銅材料的導電係數σ和導磁率μ,頻率f(hz)以及所存在的各種物理引數函式。

遮蔽材料結構

適用於底板和機殼的遮蔽材料大多數是良導體,如銅 、鋁等,可以遮蔽電場,主要的遮蔽原理是反射而不是吸收。對磁場的遮蔽需要鐵磁材料,如高導磁率合金,主要的遮蔽原理是吸收而不是反射。在強電磁場環境中,要求材料能遮蔽電場和磁場兩種成分,因此需要結構上完好的鐵磁材料,遮蔽效率直接受材料厚度以及搭接和接地方法好壞的影響。對於塑料殼體,是在其內壁噴塗遮蔽層,或在射出時滲入金屬纖維或石墨微粒。

電磁遮蔽

對電磁波產生衰減的作用就是電磁遮蔽,電磁遮蔽作用的大小用遮蔽效能度量:

se=20 log(e1/e2)db

實心材料遮蔽效能的計算

吸收損耗的計算

反射損耗

反射損耗與電磁波阻抗有關,波阻抗越高則反射損耗越大

不同電磁波的反射損耗

zs=遮蔽體阻抗,d=遮蔽體到源的距離(m),f=電磁波的頻率(mhz)

多次反射修正因子的計算

電磁波在遮蔽體內多次反射,會引起附加的電磁洩漏,因此要對前面的計算進行修改。

b=20 log(1-e-2t/δ)

b為負值,其作用是減小遮蔽效能,當集膚深度與遮蔽體的厚度相當時,可以忽略,對於電場波,可以忽略

怎樣遮蔽低頻磁場

高導磁率材料的磁旁路效果

實際遮蔽體的問題

實際機殼上有許多洩露源,不同部分結合處的縫隙通風口、顯示屏、按鍵、指示燈、電纜線、電源線等。

縫隙的洩露

縫隙的處理

電磁密封襯墊的種類

金屬絲網襯墊(帶橡膠芯和空心)

導電橡膠(不同導電填充物)

指形簧片(不同表面塗覆層)

螺旋管襯墊(不鏽鋼和鍍錫鈹銅)

導電布電磁密封襯墊的主要引數

遮蔽效能(關係到總體遮蔽效能)

回彈力(關係到蓋板的剛度和螺釘間距)

最小密封壓力(關係到最小壓縮量)

最大形變數(關係到最大壓縮量)

壓縮永久形變(關係到允許蓋板開關次數)

電化學相容性(關係到遮蔽效能的穩定性)

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