电磁屏蔽在通讯产品结构设计中的应用

电磁屏蔽在通讯产品结构设计中的应用

周三元

（东莞东晟磁电磁控技术有限公司，广东东莞523000）

摘要：近年来，我国电子技术的发展迅速，通讯产品也为人们的工作和生活带来了极大的便利。但是在通讯产品运行时，会产生影响其他电子设备正常工作的电磁能，同时对人体也具有一定危害性。因此，对电磁屏蔽技术在通讯产品结构设计中的应用进行深入研究具有一定的现实意义。本文简单介绍了电磁兼容的概念，并着重分析了电磁屏蔽在通讯产品结构设计中的应用。

关键词：电磁兼容;通讯产品;结构设计;屏蔽

引言

电磁屏蔽是实现电磁兼容的重要保障，在通讯产品的结构设计中具有重要的作用，能够影响产生电磁干扰的源头，使电磁干扰无法向外传递，降低对其他电子设备的影响。所以，在通讯产品的结构设计中，要合理利用电磁屏蔽技术，保证产品的屏蔽效能。

1电磁屏蔽的作用

提到电磁屏蔽首先要提到的概念就是电磁兼容，所谓的电磁兼容，指的是各种各样的设备在同一个环境之下都能保证稳定运行，也就是说不同的设备不会因为电磁干扰产生性能上的波动，也不会因为自身产生的电磁波动让其他设备受到影响。电磁兼容想要达成主要可以从三个方面入手，即干扰源，耦合通道及敏感源。所以说在保证设备的电磁兼容的时候可以有针对性有目的性的利用以下方案进行解决:控制干扰源的电磁波、控制干扰信号的传递以及提升产品的抗干扰能力，而电磁屏蔽能够更好的实现电磁兼容的要求，利用导电材料对电磁干扰源进行控制，将其封闭，避免其产生的干扰信号传递出去，或者是尽可能的缩小其干扰信号，从而保证其他设备正常工作就是电磁屏蔽的作用所在。

2电磁屏蔽在通讯产品结构设计中的应用

在通讯产品的产品方案确定之后，就需要对其结构方案设计加以考量从而使通讯产品的电磁兼容达标，结构设计中，我们所能利用的最高效的方法就是电磁屏蔽，也就是怎么才能对通讯产品的结构进行屏蔽设计才能确保其干扰信号不传递出去或者是尽可能的少传递出去，具体的电磁屏蔽在通讯产品结构设计中的应用可以从以下方面考虑。

2.1缝隙屏蔽设计

众所周知，通讯产品上样样都有很多的缝隙，怎么才能做好这些缝隙的电磁屏蔽设计一直以来都是我们研究的重要课题，也是结构设计中重要的一环，通常情况下结构件上的缝隙屏蔽可以以两种形式进行，分别称之为增加紧固点与在缝隙中添加屏蔽材料，下面是具体的分析。

2.1.1增加紧固点

这种增加紧固点的方法优势在于其处理成本非常低，所以在缝隙屏蔽设计的时候是我们首选的方案，一般情况下都是用在屏蔽效能要求不太高的情况下，影响屏蔽效能的影响因素非常复杂，最为重要的一个就是缝隙的大小和深度，根据实际的操作经验以及一些理论数据不难看出，缝隙的深度越大、最大缝隙越小，其结构件的屏蔽效能越突出。第一，增加缝隙深度。在通讯设备的结构设计中，缝隙深度越大结构件的屏蔽能力就越好，然而在一些情况下结构件自身尺寸是有限制的，缝隙的深度并不能一直增加，另外在实际的操作中可以知道，单排固定的螺钉深度合适的情况下屏蔽效能基本上不会再有增加。第二，缩小最大缝隙。缩减缝隙这个方法比较简单，最为直观的一个方案就是增加紧固点，然而由于表面的特性以及结构件的硬度等影响因素，最大缝隙指的并不是两个紧固点之间的距离，而是需要比这个值稍小一些。为了尽可能的提升屏蔽效能，只提升紧固点的密度远远不够，还需要根据通讯产品自身的结构特性进行考量，比如说在钣金件上增加折弯能有效的提升零部件的硬度，提升接触面积缩减缝隙尺寸。

2.1.2在缝隙中添加屏蔽材料

如果结构件之间的缝隙太大，固定点无法顺利的紧固，或者是活动的缝隙也可以满足屏蔽效能，就需要利用这种屏蔽材料法提升屏蔽效能，现阶段利用的屏蔽材料种类指的主要就是导电橡胶导电棉以及指形弹片这三种，它们的压缩量各有不同，顺序从大到小依次为导电棉、指形弹片以及导电橡胶，一般来说利用空心的导电橡胶能够创造更大的压缩量，然而其成本也相应的会有所提升，所以说在通讯产品结构设计的过程中需要根据实际情况进行选择。

2.2开孔屏蔽设计

通讯产品的开孔屏蔽设计比较复杂，主要的要求就在于开孔的尺寸和方向不能超出要求，根据实际的工作经验可以得知最大的尺寸必须要小于通讯产品波长的5%，能够满足20dB的屏蔽效能。通讯设备的外壳上往往会有很多各式各样的开孔，比如说为了保证设备温度的散热孔、为了与外界连接的接口孔等等，开孔一般会选择圆形，更容易进行加工，另外六边形孔目前在一些设备上也有所应用，但是方形孔通常不是太常见，只有在一些要求特殊的通讯设备上才会有应用。散热孔的情况需要进行单独的考量，开孔的面积一旦太小设备运行产生的热量就很难及时的排出，然而开孔面积如果太大的情况下屏蔽效能又达不到要求，所以说对于散热孔而言，如果钣金厚度小于1.2毫米孔的大小通常在5毫米左右，开孔率需要低于45%。接口孔通常情况下需要通讯产品的内部件需要外露，为了提升其安装的简便性，结构件和开孔的单边间距必须要大于0.3毫米。

2.3塑胶件屏蔽设计

塑胶材料根据其导电性的不同可以分成导电塑胶和不导电塑胶，利用导电塑胶通常情况下是能够满足通讯产品的屏蔽要求的，我们主要对不导电塑胶件满足屏蔽效能的方法进行探讨。其一，表面处理。在塑胶件的表面喷涂导电材料让它具有导电性能，目前很多特殊的导电油漆都能达到这个效果，根据实际情况我们可以选择不同的油漆进行喷涂，在喷涂环节结束之后进行烘干处理，而后确定其稳定性和表面的性能。第二，增加内壳。增加内壳指的主要就是在塑胶件内部添加结构件，其厚度通常在0.3毫米左右，材质选择不锈钢材料，其优异的弹性能够保证产品的性能，这种增加内壳的方法一般利用在要求比较高的产品上，成本通常不太高。

2.4PCB板局部屏蔽设计

电路模块化程度不断的增加，PCB目前已经实现了功能化的区域分割，如果屏蔽的需求集中在某一个区域上我们就可以利用PCB板局部屏蔽的方法进行设计，特别是在高频电路上这种方法利用的比较多，手机设备的PCB设计应用率非常高。这种方法主要就是根据需要屏蔽的区域的情况设计屏蔽罩和屏蔽壳，屏蔽壳与PCB板直接进行焊接，而屏蔽罩则是放在屏蔽壳外面，使二者之间形成导电腔从而完成屏蔽。在具体的产品中，屏蔽壳和屏蔽罩的最常用材料分别为洋白铜和不锈钢，二者的弹性和可塑性都比较好，有利于设备的稳定性，二者之间的连接也能够比较紧密，不容易松脱。

2.5接地设计

接地设计一般情况下不会利用在移动通讯产品上，都是在大型设备产品上才有出现，指的是把设备的外壳和大地连接，以最大电流为标准计算其接地线所需的横截面积，这种接地线的颜色为黄绿色，然而在一些终端通讯产品上，特别是一些外壳为塑料件的产品上，一些情况下会需要特殊的外壳，内在的金属螺丝需要和PCB板连接从而保证屏蔽效果，如果不能处理好这种问题，内有的螺母很可能成为干扰信号的传递介质，对通讯产品的电磁兼容产生巨大的影响。

结语

综上所述，电磁兼容问题是影响通讯产品正常运行的因素之一，而且还能够对其他电子设备造成不利的影响，降低工作效率，如果不能处理好电磁兼容的问题通讯设备的性能就无法保证。所以，解决电磁兼容问题刻不容缓。电磁屏蔽技术能够很好的解决电磁兼容问题，通过影响干扰源信号的传播，使其无法对周围的电子设备产生影响，保证各种各样的产品能够同时稳定的运转。

参考文献

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[2]王连坡,茅文深.电磁屏蔽技术在结构设计中的应用[J].舰船电子工程，2009(01)

[3]郭颜萍,宋文杰,于宏波.电磁屏蔽技术在电子设备中的应用[J].山东科学，2005(05)