發(fā)布時(shí)間:2019年07月04日
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屏蔽室簡(jiǎn)介
為避免工作間內(nèi)的電磁場(chǎng)泄漏到外部或外部電磁場(chǎng)透入到工作間內(nèi),應(yīng)將整個(gè)工作間屏蔽起來(lái)。此種專門設(shè)計(jì)的能對(duì)射頻電磁能量起衰減作用的封閉室稱為屏蔽室。按照GB4343-1995和其他電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,許多試驗(yàn)項(xiàng)目必須在具有一定屏蔽效能和尺寸大的電磁屏蔽室內(nèi)進(jìn)行,由它提供符合要求的試驗(yàn)環(huán)境。屏蔽室除廣泛用于電磁兼容性試驗(yàn)外,還大量地用于電子儀器、接收機(jī)等小信號(hào)靈敏電路的調(diào)測(cè)及計(jì)算機(jī)房屏蔽等。
1.屏蔽室的種類:
屏蔽室是一個(gè)用金屬材料制成的大型大面體房間。如圖1所示,其四壁和天花板、地板均采用金屬材料(如銅網(wǎng)、鋼板或銅箔等)制造。由于金屬板(網(wǎng))對(duì)人射電磁波的吸收損耗、界面反射損耗和板中內(nèi)部反射損耗作用,而使屏蔽室產(chǎn)生屏蔽的作用。
圖1 屏蔽室的結(jié)構(gòu)圖
屏蔽室按功能可分為兩類:
(1)用來(lái)防止電磁波泄漏出去的屏蔽室,場(chǎng)源或泄漏源是在屏蔽室內(nèi),因此又稱有源屏蔽室或主動(dòng)屏蔽室;
(2)用來(lái)防止外部電磁騷擾進(jìn)入室內(nèi)的屏蔽室,場(chǎng)源或泄漏源在屏蔽室外,因此又稱無(wú)源屏蔽室或被動(dòng)屏蔽室。
構(gòu)建屏蔽室的材料可以是鋼板、鍍鋅鋼板、銅網(wǎng)或銅箔。而其結(jié)構(gòu)型式可分為單層銅網(wǎng)式、雙層銅網(wǎng)式、單層鋼板式、雙層鋼板式以及多層復(fù)合式等。
屏蔽室根據(jù)需要有兩種安裝型式??刹鹧b式是在生產(chǎn)廠用鍍鋅鋼板或銅網(wǎng)制成一定尺寸的模塊,到用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行總裝和測(cè)試。其優(yōu)點(diǎn)是便于拆裝,但拼裝時(shí)需在接縫處使用導(dǎo)電襯墊,以盡可能保證各模塊的連接無(wú)縫隙。而固定式在金屬板間連接時(shí)采用熔焊或翻邊咬合。
2.屏蔽室的屏蔽效能
屏蔽室的屏蔽性能根據(jù)其屏蔽效能進(jìn)行考量。屏蔽壁材料、拼板接縫、通風(fēng)窗、門以及室內(nèi)供電用的電源濾波器等都會(huì)影響屏蔽室的屏蔽效能。屏蔽壁材料的選擇與使用頻率范圍與付屏蔽效能的要求有關(guān)。電磁兼容性試驗(yàn)用屏蔽室通常要求工作頻率范圍寬、屏蔽效能好。因此,應(yīng)多選用薄金屬板(例如薄鋼板)作屏蔽壁材料。
采用薄鋼板作屏蔽壁時(shí),最好采用熔焊工藝對(duì)接縫進(jìn)行連續(xù)焊接,厚度在0.75mm以下的薄鋼板,最好采用咬接焊,對(duì)較厚的鋼板,可以采用搭接焊或?qū)雍浮?br/> 為保證接縫處屏蔽件能良好,可拆卸屏蔽室應(yīng)在接縫處放入導(dǎo)電襯墊,并通過(guò)螺栓夾緊。
全封閉式鋼板屏蔽室通常采用蜂窩式截止波導(dǎo)通風(fēng)窗。門縫是影響屏蔽室屏蔽效能的重要部位,通常采用單刀雙簧或雙刀三簧的梳形簧片來(lái)改善門與門框間的電氣接觸,采用氣密門也可使門縫處的泄漏減到最小。
進(jìn)入屏蔽室的每根電源線均應(yīng)裝設(shè)電源濾波器;濾波器應(yīng)安裝在電源線穿越屏蔽壁的入口處。對(duì)于有源屏蔽室,電源濾波器應(yīng)安裝在屏蔽壁的內(nèi)側(cè);對(duì)于無(wú)源屏蔽室,則應(yīng)安裝在屏蔽壁的外側(cè)。且所有的電源濾波器最好都集中在一起,并靠近屏蔽室的接地點(diǎn)處安裝。這樣既能簡(jiǎn)化濾波器的屏蔽外殼接地,又縮短了接地線。
3.屏蔽室的接地
由于屏蔽殼體不是一個(gè)完整的封閉體,室外電磁騷擾就可能感應(yīng)到室內(nèi),室內(nèi)的強(qiáng)電磁場(chǎng)感應(yīng)也可能耦合到室外,從而降低屏蔽室的屏蔽效能。這種現(xiàn)象在較低頻率(如中波、短波)較為嚴(yán)重。屏蔽室接地能消除在屏蔽壁上的感應(yīng)電壓,明顯提高低頻段的屏蔽效能。
通常對(duì)屏蔽室接地有如下要求:
(1)屏蔽室宜單點(diǎn)接地,以避免接地點(diǎn)電位不同造成屏蔽壁上的電流流動(dòng)而在屏蔽室內(nèi)引起干擾。
(2)為了減少接地線阻抗,接地線應(yīng)采用高電導(dǎo)率的扁狀導(dǎo)體,如截面為100mm×1.5mm的銅帶。
(3)接地電阻應(yīng)盡可能小,一般應(yīng)小于1 Ω。
(4)接地線應(yīng)盡可能短,最好小于λ/20。對(duì)于設(shè)置在高層建筑上的微波屏蔽室,可采用浮地方案。
(5)必要時(shí)對(duì)接地線采取屏蔽措施。
(6)嚴(yán)禁接地線和電源線或電力線平行敷設(shè)。
4.屏蔽室的諧振
屏蔽室諧振是一個(gè)有害的現(xiàn)象。當(dāng)激勵(lì)源使屏蔽室產(chǎn)生諧振時(shí),會(huì)使屏蔽室的屏蔽效能大大下降,導(dǎo)致信息的泄漏或很大的測(cè)量誤差。為避免屏蔽室諧振引起的測(cè)量誤差,應(yīng)通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)量來(lái)獲得屏蔽室的主要諧振頻率點(diǎn),將它們記錄在案。磁兼容試驗(yàn)時(shí)應(yīng)避開(kāi)這些諧振頻率。屏蔽室可視為一個(gè)大型的矩形波導(dǎo)諧振腔,根據(jù)波導(dǎo)諧振腔理論,其固有諧振頻率可計(jì)算公式計(jì)算。
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