标签: 电磁屏蔽

电磁屏蔽箱的原理   简单的说就是：内部吸收干扰，外部屏蔽电磁信号。   一、 借助电路理论中的电磁感应原理         交变电磁场通过金属材料表面时，金属材料会由于感应电动势而形成涡流。这个涡流所产生的磁场，正好与原来的磁场方向相反，从而抵消了部分原来的磁场，起到屏蔽作用。另外，由于金属材料具有一定的电阻，涡流在金属材料内部产生热消耗了部分入射电磁波的能力，同样也起到了屏蔽的作用。   二 、根据电磁场理论         电磁波在不同传播媒质的界面，由于波阻抗的突变，电磁波会发生反射。另外，在传输媒质中，例如金属材料内部，电磁波会发生衰减。这种反射和衰减作用正好就说明金属材料的屏蔽机理。   三 、是根据传输线理论         电磁波在有损耗的非均匀传输线中，由于传输线的阻抗与电磁波的阻抗不匹配，电磁波会发生反射现象，加上传输线是有损耗的，电磁波在传输过程中会发生衰减。这与电磁波理论分析中的反射和衰减十分类似，但是这种方法会比电磁波的分析方法更加简便得多，也是目前电磁屏蔽分析中应用最多的方法。         电磁波入射到金属板上时发生反射，从屏蔽的角度看称之为反射损耗。透射波在金属板内部传输时衰减的被损耗的那部分称之为吸收损耗。第二个界面上面被反射的电磁波在第一个界面又发生反射和透射，反复下去直到全部消耗完。这种多次反射现象称之为多次反射修正因子。   屏蔽箱双层屏蔽原理         有时为了增加屏蔽效果，可以采用双层屏蔽的方案。但是，修正因子C是负值，这主要是反映了电磁波在两层屏蔽体之间的空间内多次反射后有相当一部分穿透第二层屏蔽体进入了内部空间，导致屏蔽效能的降低。另外，两层屏蔽体之间的空间还可能造成谐振，对双层屏蔽造成负面影响。另外，还需要注意的是两层屏蔽体之间应该隔离开，以免外层屏蔽体上面的地电流影响到内层屏蔽体，减小双层屏蔽的屏蔽效能。           无线终端产品的测试离不开屏蔽箱，因此选择质量可靠的产品才能保证自身设备的精确性  

横向电磁波箱 (6GHz TEM Cell) 特点 频率范围宽：100MHz~6GHz 改进吸波材料 扩展数据接口（USB 等） 改进 DUT 夹具 体积小，便于携带到现场测试。 应用范围 接收灵敏度测试，发射功率测试 小型设备的 EMI  和  EMS  测试 适用于各种无线终端（GSM,  PCS,  DCS, CDMA,  WCDMA, CDMA2000,  TD-SCDMA，LTE），  蓝牙，Wi-Fi  ，RFID，  ZigBee，DAB，CMMB 等。   TESCOM       TC-5062C 主要技术参数 l    驻波比 VSWR : 1.7, 100MHz ~ 6GHz l    插入损耗 Path Loss : 25dB Typical l    屏蔽率 Effective Shielding: 80dB up to 2GHz, 70dB up to 3GHz, 60dB up to 6GHz l    有效高度 Effective Cell Height : 220 mm l    转换系数 Field Strength at Test Point : 13 dBuV/m at 1 uV input l    数据接口 Data Connector : DB25(p) outside, DB25(s) inside l    射频接口 RF Connector : N(f) outside, SMA(f) outside and SMA(f) inside l    外部尺寸 Dimension : 344(W) x 403(D) x 675(H) l    内部尺寸 Dimension : 268(W) x 205(D) l    门尺寸 Door Size : 176(W) x 130(H) l    重量 Weight Total : 19 kg   l    转台：TC-50621A l    夹具：F50603A l    校准天线：TC-92020A l    射频电缆：4011-0020（SS-402, N(m) to SMA(m) 2 m）  

屏蔽技术   噪声屏蔽必须要考虑到电容和电感耦合。导体与周围的接地屏蔽之间，会产生很大的电容耦合。 在开关网络中，这种屏蔽与同轴缆线和连接器的形状相关。 对于频率在 100 MHz 以上信号，建议使用双屏蔽同轴电缆， 以降低屏蔽效应。减少回路面积是最有效的应对电磁耦合的方法。 在几百千赫以下的信号，双绞线可以抵御电磁耦合。使用屏蔽双绞线， 可免于电磁和电容拾取。对 1MHz 以下的信号可以提供的最大保护，但要确保屏蔽不是会用户传导任何信号。           分离小信号和大信号   如果信号之间的强度比超过 20 ： 1 ，就应该从物理上尽可能将他们分隔开来。 应审查整个信号路径， 包括布线和相邻的连接。 所有未使用的线应该接地或接 低端，并放置在感应线通道中。在数据采集系统或 ATE 系统中，在使用螺丝在接口上固定接线时，切勿影响到临近通道的连接和功能。       无线辐射干扰 大部分电压测量仪器， 如果周围有高强度、 高频率的信号时， 可能会生成虚假读数。高频信号的可能来源包括附近的无线电和电视发射台、 老款的 计算机CRT监视器和手机。高频能量可能会耦合到数字万用表系统的布线中。 若要减少干扰，请尝试让缆线连接尽量减少地暴露在高频射频源附近。 如果您需要完成的测试对来自仪器的射频辐射极其敏感， 这就需要一个扼流线圈， 使用在系统电缆连接中，如下所示， 以衰减仪器的辐射。 请注意， 您最有可能在您的计算机显示器视频输入电缆上看到这种线圈。 看上去像圆柱型的，在它的中心 就会有一个小的扼流线圈。     热电动势误差   热电动势误差是在小直流电压测量中最常见的来源。 当您在不同的温度下使用不同的金属电路连接时，会生成热电势电压。每个金属 -- 金属连接处，都会形成热电偶， 它生成的电压与连接处的温度差成正比。 您应采取必要的预防措施，尽量减少热电偶电压， 以及在低电压测量中的温度变化。 最佳的连接是使用铜 -- 铜的卷压连接方式。下表显示了常见的不同金属之间的连接产生的热电势。   请继续关注本文的第三部分 专家谈测试：通过正确的线缆连接减少测量误差（一） 专家谈测试：通过正确的线缆连接减少测量误差（二） 专家谈测试：通过正确的线缆连接减少测量误差（三）

  随着产品的复杂程度越来越高，对测量精度和可靠性的要求也是水涨船高。由于版面限制，我将用这篇文章分成三部分，介绍一下仪器和被测件正确的布线和接地方法， 以 达到减少测量误差的目的。当然，在文章中涉及的原理，可以应用于基本测量设置、 数据采集系统和自动测试系统。 电缆规格 可以使用各种各样的通用和专用的电缆。下列因素会影响您选择的电缆类型。   ·          信号的要求 —  如电压、 频率、 准确性和测量速度。 ·          互连的要求 —  比如线缆直径、 电缆长度和电缆布线。 ·          维护要求 —  过渡接头、 电缆终端、 应变、 电缆长度的限制、电缆布线等。   国际上通常会用到各种各样的方法标定电缆。请务必检查您打算使用的电缆类型， 务必关注以下的指标。   ·           标称阻抗 ( 绝缘电阻 ) —  在电缆上可以找到， 从直流到一定的频率。 它随输入信号的频率变化而变化。检查高、低之间，通道与通道之间的屏蔽。高频和射频应用对电缆的阻抗有特别的要求。 ·           绝缘电压 — 对您的应用， 必须足够高。 特别要注意是，为了防止电气振荡或设备损坏、 系统中所有通道绝缘要考虑到最大值。建议你使用 600 V 额定绝缘的电线。 ·           电缆电阻 — — 不同线径和长度的电缆的电阻都不同。 尽可能使用最大线径， 且尽量减少电缆的长度， 以尽可能降低电缆的电阻。下表列出了典型几种线径的铜线电缆电阻 （铜线温度系数是 0.35%° C ）。在一些仪器中， 会用到 仪器特殊的感应线，例如数字万用表四线电阻测量和高性能电源的远端感应， 可以补偿电缆电阻引起的电压损耗。 ·           电缆电容 — — 电容随着不同的保温材料类型、 电缆长度和电缆屏蔽而改变。电缆应尽量短，这样可以减少电缆电容。在某些情况下，可以使用低电容电缆。        接地技术 接地的目的之一是为了避免地环路， 并尽量减少共模噪声。大多数系统应具有至少三个单独的地环路：   1. 第一是信号的接地 。您还需要在高电平信号、低电平信号和数字信号之间，提供分开的信号地。 2. 第二是高噪声硬件的接地， 例如继电器、 马达、 和大功率设备。 3. 第三是个接地是用于机箱、 机架和机柜。 交流电源接地一般应连接到这第三个接地。       一般情况下，对于频率低于 1 MHz 或低电平信号，使用单点接地 。并联接地是比较好的，但这样做成本高，接线也困难一些，并联之后再单点接地是必须的。  最重要一点， 特别是 对于小信号或最精确的测量要求， 应该是就近接地。 10 MHz 以上的频率，使用分开的接地系统。对于 1 MHz 和 10 MHz 之间的信号，您可以使用单点接地系统，如果最长的地线回路不超过波长的 1/20 。 在所有情况下，回路电阻和电感应尽量减少。         先谈到这来，我会在第二部分中继续。       专家谈测试：通过正确的线缆连接减少测量误差（一） 专家谈测试：通过正确的线缆连接减少测量误差（二） 专家谈测试：通过正确的线缆连接减少测量误差（三）

有位xd在国庆前问我关于重要的CAN线，如何防护的问题： 车上CAN总线中屏蔽地有没有指导性的接法？或者说有没有标准可依？ 发现对于非隔离的CAN总线，如果要把屏蔽地直接接地是否不妥？也有看到通过电容并电阻到地的，但是一直没找到可依靠的标准。 对于这个问题，整个电池组的电压，电流，绝缘和温度信号检测过程中何尝不存在。其实在电动车上，由于有了高压大功率的器件引入，将会带来很多的强信号与弱信号之间的问题，还有强信号对人体的辐射造成的问题。因此可以大致划分为三类需要处理的对象： 1.弱电平的模拟信号 主要从传感器输出的信号，由于传感器集成度越来越高，小信号传输已经不常见了，通常在信号段具有一定的放大环节。因此从无源传感器转向有源传感器过程中，其供电电源和地线有了一定的要求。主要可以参考的资料有： 《低电平测量手册》此书网上有大量的英文版本，上次EDN开研讨会一共发过80本中文版的，不知道huangna是否还有，各位感兴趣可以找她问问。总体而言，这书翻译得较为拗口，也是从测量仪器的角度看问题，因此切换至整个解决方案需要花更多一些心思。此方面应该NI_Labview兄有非常的造诣，可请教至。 ADI的《屏蔽与接地_对干扰型噪声的处理方法及其原理》也是一本非常值得阅读的材料。由于EDN今天抽风，因此把外部的下载地址放在这里。http://wenku.baidu.com/view/ca50db42336c1eb91a375d26.html 2.高速的通信线处理 传统汽车上的KLINE和LIN由于是单线，考虑的东西也较少。容错CAN的速率较低，因此此问题较少。因此这方面需要处理的是高速CAN。MOST和Flexray通过光纤为介质，在屏蔽这块需要做的文章主要集中于光电转换器。 这方面由于有着较为成熟的规范，我将努力将其找出来，并且整理一下。 3.高压大电流的功率传送 这方面主要参考现有的专利方面的知识来探讨，这是由于工业系统中的要求与汽车上的完全不同。在寻找完成后将逐步补充和更新。 有一个地方有些文章较为不错，就是需要慢慢看英文。 Ce-mag.com 1999 | 2000 2001 | 2002 2003 | 2004 2005 | 基础的定义 屏蔽可通过各种屏蔽体来吸收或反射电磁场*扰的侵入, 达到阻断*扰传播的目的; 屏蔽体可将*扰源的电磁辐射能量限制在其内部, 以防止其干扰其它设备。（对两个空间区域之间进行金属的隔离, 以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射）。 1.一种是主动屏蔽, 防止电磁场外泄; 2.一种是被动屏蔽, 防止某一区域受*扰的影响。 具体至电路中用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来, 防止干扰电磁场向外扩散。屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗) 、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射) 和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波) 的作用, 所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。 屏蔽可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三类。电场屏蔽又包括静电场屏蔽和交变。 电场屏蔽; 磁场屏蔽又包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽。 1.静电屏蔽常用于防止静电耦合和*扰, 即电容性*扰; 2.电磁屏蔽主要用于防止高频电磁场的*扰和影响; 3.磁屏蔽主要用于防止低频磁感应, 即电感性*扰。