EMC测试在消声室内进行,图片来源于Hermon Laboratories供应常日来说,电子设备都会安装在外壳内,金属外壳非常善于限定电磁屏蔽,但相对来说并不完美。PCB和外壳之间的结合处会涌现孔或槽,并且电磁场可以穿过它们,简言之EMI屏蔽便是要覆盖这些孔或槽。 此外,许多产品设计中存在一个普遍问题:仅在设计周期的最新阶段才去考虑EMC认证的问题,在此情形下,整体的设计就被冻结到了这个阶段,EMC工程师并没有空间去修正产品设计办理电磁干系的问题。因此,一整套的工具与生态,并无需再次修正PCB对付EMI屏蔽起着至关主要的浸染。 小型化和高效能一贯以来是电子产品发展的环球趋势,PCB具有越来越短的上升韶光和越来越快的数字电路。上升韶光越短,带宽越大,而在此同时波长则会越小。当电路中波长与PCB的物理尺寸相当时,就会涌现一定问题。如果这些波长足够小,可能会到达外部并与其他设备产生滋扰。 可以利用EMI屏蔽(即采取有助于覆盖这些小孔并改进机器外壳的法拉第笼效应的磁性材料)封闭这些开口。 打算EMI屏蔽效果和趋肤深度 无数种的EMI屏蔽拥有不同的材料和形状,但总的来说终极的目标都是限定电磁场。 屏蔽元件充当阻挡电磁辐射的樊篱,事实上,这种屏蔽办法的过程拥有巨大的衰减,这将取决于电磁波和屏蔽元件的材料。 当波撞击屏蔽材料时,会天生两种新的波,包括反射波和透射波。因此,入射波的能量将分裂为这两种波。所传输的组件是关键的干系组件,波将穿过屏蔽材料而到达表面。屏蔽的有效性将决定其衰减该分量的能力。 趋肤深度是波在其幅度降落到1 / e之前可以传播的间隔,该参数取决于材料磁导率,频率和电阻率的成分,可通过以下表达式近似表示:

注:σ 表示电导率,μ表示磁导率,F表示频率利用屏蔽材料的目的是在波通过后尽可能减小波的幅度。因此,选择得当的材料类型及其厚度t是极其主要的,以确保系统的所有频率都被衰减。 屏蔽材料在此任务中的表现如何,取决于屏蔽效果(S.E),如下所示:
注:第一项代表反射损耗,第二项代表接管损耗。EMI屏蔽的类型 EMI屏蔽类型将很大程度上取决于产品的类型、电磁哀求和环境条件。最常见的EMI屏蔽如下:- EMI垫片- EMI屏蔽胶带- 金属夹- 屏蔽柜 EMI垫片 EMI垫片用于覆盖两个机器表面间不规则但又存在的微孔,这些垫片还可用来改进接地连接。它们具有粘性部分和许多轮廓,因此可以轻松地安装在不同类型的机器接头之中。
可以切割垫片以适应任何系统,图片来源于WürthElektronik供应
EMI屏蔽胶带 想要确保所有微孔都被挡住,但对付像EMI垫片之类的选件并没有太多垂直空间时,EMC胶带便是首选了。这些胶带的顶部具有高导电性的材料(例如镍或铜),另一侧具有粘合剂。
EMC屏蔽胶带有许多长度和宽度选择,图片来源Holland Shielding Systems BV供应
金属夹 任何设备都须要短而宽且直连的接地线,如果这项连接做不好,将会形成不须要的单极子,这将会产生辐射电磁场。金属夹改进了这种连接并加强了机器连接。 屏蔽柜 如CPU、存储IC和射频(RF)级之这类的滋扰源来说,选择PCB层上利用屏蔽柜单独屏蔽是极佳的选择。
屏蔽柜可安装在PCB上,图片来源于Harwin Electronics供应结论 所有电路均会发出电磁辐射,并且随意马虎被其他电路辐射。得到将您的产品推向市场所需的认证可能是一个痛楚的测试过程。 各种形式和类型的EMI屏蔽都是办理EMI问题的根本。 【参考文献】1. ElectromagneticCompatibility Engineering. Henry W. Ott. John Wiley & Sons, Inc. 20092. EM Geosci.3. Learn EMC 2020,Shielding Theory.