综合采取接地、屏蔽、滤波等措施

要有效地抑制电磁干扰,必须综合采取接地、屏蔽、滤波等措施。
静电屏蔽的必要条件是屏蔽体接地。为了同时屏蔽磁场和高频电场,也应将屏蔽体接地。而电磁屏蔽则是用屏蔽体阻止电磁波在空间传播的一种措施,为了避免因电磁感应引起屏蔽效能下降,屏蔽体也应接地。此外为了避免地电压在屏蔽体内造成干扰,还应当单点接地。
屏蔽电缆是在绝缘导线外面再包一层金属薄膜,即屏蔽层。屏蔽层的屏蔽效能主要不是因为反射和吸收得到的,而是由屏蔽层接地所产生的。也就是说,屏蔽电缆的屏蔽层只有在接地以后才能起到屏蔽作用。例如,干扰源电路的导线对敏感电路的单芯屏蔽线的干扰,是通过干扰源导线与单芯屏蔽线屏蔽层间的耦合电容,以及屏蔽层与芯线间的耦合电容实现的。如果把屏蔽层接地,则干扰被短路至地,不能再耦合到芯线上,屏蔽层起到了屏蔽作用。但电缆用于电磁场屏蔽时则要求屏蔽层两端接地。对于低频电路,可单端接地,例如,不接地的信号源通过电缆与公共端接地的放大器相连,则电缆屏蔽层应接在该公共端;当信号源公共端接地,放大器不接地时,屏蔽层应接信号源公共端。对于高频电路,应双端接地,而且当电缆长于1/20波长时,应每隔1/10波长距离接一次地。屏蔽层接地的方法是使屏蔽层与连接器屏蔽外壳呈360°良好焊接,避免“辫接”;电缆芯线和连接器插针或插孔焊接;同时,将连接器屏蔽外壳与屏蔽机壳严密相连,使屏蔽电缆成为屏蔽机箱的延伸,才能取得良好的屏蔽效果。由此可见,屏蔽与接地是有密切关系的。
电磁干扰入侵屏蔽体的主要途径是I/O接口和驱动电源线输入口。实际上,屏蔽体内部的电磁干扰可以耦合到连接I/O接口的导线、电缆或驱动电源线上,并产生干扰电流,传导到屏蔽体外,造成传导干扰和辐射干扰。同样,外界电磁干扰也可以通过连接到I/O接口的导线或电缆及电源线传导进入屏蔽体,或通过电磁感应产生干扰电流进入屏蔽体,同时又对屏蔽体内造成辐射干扰。为了抑制干扰电流流入或流出,为屏蔽体保持较高的屏蔽效能,可以在I/O接口和电源线输入口分别采用滤波器连接器或馈通滤波器。此外,屏蔽体上安装的蜂窝状通风板是由截止波导管组成的高通滤波器,当面板上需要穿过可调元器件的非金属轴杆时,也可以将轴杆穿过截止波导管。用导电玻璃制成的屏蔽视窗,实质上也是高通滤波器。由此可见,为了保证屏蔽效能,屏蔽与滤波是密切相关的。
除了特别说明允许不接地的滤波器外,各类滤波器都必须接地。因为滤波器中的共模旁路电容只有在接地时才能有作用。特别是π型滤波器,当接地不良时,等于将电容和电感并联,完全失去了滤波作用。此外,安装滤波器时,还应借助于屏蔽将输入端和输出端完全隔离,才能发挥滤波器的抑制作用,所以,滤波与接地、屏蔽都有密切的关系。
产品的电磁兼容性设计从表面上看好像很复杂,不知从何下手,但如果能注意以上几个问题,正确运用防护措施,任何复杂的电磁兼容性设计难题都是可以迎刃而解的。

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