電磁兼容（EMC）元器件的正確選型和應用技巧

　　模擬器件的敏感度特性取決于靈敏度和帶寬，而靈敏度以器件的固有噪聲為基礎。

　　邏輯器件的敏感度特性取決于直流噪聲容限和噪聲抗擾度。

　　有源器件有兩種電磁發(fā)射源：傳導干擾通過(guò)電源線(xiàn)、接地線(xiàn)和互連線(xiàn)進(jìn)行傳輸，并隨頻率增加而增加；輻射干擾通過(guò)器件本身或通過(guò)互連線(xiàn)進(jìn)行輻射，并隨頻率的平方而增加。瞬態(tài)地電流是傳導干擾和輻射干擾的初始源，減少瞬態(tài)地電流必須減小接地阻抗和使用去耦電容。

　　邏輯器件的翻轉時(shí)間越短，所占頻譜越寬。為此，應當在保證實(shí)現功能的前提下，盡可能增加信號的上升／下降時(shí)間。

　　數字電路是一種最常見(jiàn)的寬帶干擾源，其電磁發(fā)射可分為差模和共模兩種形式。

　　為了減少發(fā)射，應盡可能降低頻率和信號電平；為了控制差模輻射，必須將印制電路板上的信號線(xiàn)、電源線(xiàn)和它們的回線(xiàn)緊靠在一起，減小回路面積；為了控制共模輻射，可以使用柵網(wǎng)地線(xiàn)或接地平面，也可使用共模扼流圈。同時(shí)，選擇“干凈地”作為接地點(diǎn)也是十分重要的。

　　表面安裝技術(shù)（SMT）是70年代末發(fā)展起來(lái)的新型電子裝聯(lián)技術(shù)，內容包括表面安裝器件（SMD）、表面安裝元件（SMC）、表面安裝印制電路板（SMB）以及表面安裝設備、在線(xiàn)測試等。

　　電子整機應用SMT最多的是計算機，其次是通訊、軍用、消費類(lèi)電子產(chǎn)品。

　　90年代SMT發(fā)展了一種新型電路基板，可用來(lái)制作多芯片組件MCM。目前片式集成電路的輸入／輸出端口已增加到上百個(gè)，引腳的中心間距已減小到0．3毫米。目前表面安裝技術(shù)正在和微組裝技術(shù)互相交錯和滲透。由于SMD／SMC的超小型化，使基板焊區尺寸減小到I平方英寸以?xún)?，無(wú)論電磁發(fā)射還是電磁敏感度問(wèn)題，都可以得到很好的解決。

　　七、電磁屏蔽材料的選用

　　具有較高導電、導磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有鋼板、鋁板、鋁箔、銅板、銅箔等。也可以在塑料機箱上噴涂鎳漆或銅漆的方法實(shí)現屏蔽。

　　屏蔽機箱的屏蔽效能除了與所選屏蔽材料的導電率、導磁率和厚度有關(guān)外，在很大程度上還依賴(lài)于機箱的結構，即其導電連續性。任何實(shí)用的屏蔽機箱上都有縫隙，這些縫隙是由于屏蔽板之間臨時(shí)性搭接所造成的。由于縫隙的導電不連續性，在縫隙處會(huì )產(chǎn)生電磁泄漏。因此，對于永久性搭接，可以使用焊接的方法消除縫隙。如果使用鉚接或螺釘連接，間距必須足夠小。對于非永久性搭接，采用電磁密封襯墊等屏蔽材料則是十分有效的手段。

　　1.電磁密封襯墊

　　電磁密封襯墊是一中彈性好、導電性高的材料。將這種材料填充在縫隙處，能保持導電連續性，是解決縫隙電磁泄漏的好方法。在選用電磁密封襯墊時(shí)，需要熟悉以下特性參數：

　　轉移阻抗設襯墊和兩側屏蔽板的接合面上流過(guò)電流I，而兩側屏蔽板之間的電壓為V，則轉移阻抗定義為Zr＝V／I。轉移阻抗越低，則兩側屏蔽板之間的電磁泄漏越小，加襯墊后該縫隙的屏蔽效能越高。

　　硬度襯墊的硬度應當適中，硬度太低，易造成接觸不良，屏蔽效能較低；硬度太高，需要較大的壓力，給結構設計造成困難。

　　壓縮永久形變襯墊只有在外力作用下發(fā)生一定的形變時(shí)，才有屏蔽作用。當外力去掉后，襯墊不會(huì )完全恢復到原來(lái)的形狀，即發(fā)生了永久形變。當然，襯墊的壓縮永久形變越小越好。

　　襯墊厚度襯墊的厚度應能滿(mǎn)足接觸面不平整度的要求，利用其彈性，將縫隙填充滿(mǎn)，達到導電連續性的目的。

　　常用的電磁密封襯墊有以下幾種類(lèi)型：

　　金屬絲網(wǎng)襯墊用金屬絲編織成的彈性網(wǎng)套，為純金屬接觸，接觸電阻低；但金屬絲在高頻時(shí)會(huì )呈現較大感抗，使屏蔽效能降低。所以只適用于l吉赫以下的頻率范圍。

　　橡膠芯編織網(wǎng)套將金屬絲編織的網(wǎng)套套在發(fā)泡橡膠芯或硅橡膠芯上，具有很好的彈性和導電性。

　　導電橡膠襯墊在硅橡膠內填充金屬顆?；蚪饘俳z，構成導電的彈性物質(zhì)。由于導電橡膠中的導電顆粒之間的容抗在高頻時(shí)會(huì )降低，因此，填充金屬顆粒在高頻時(shí)屏蔽效能較高。如果填充方向一致的金屬絲，還可以做到純金屬接觸，但由于金屬絲在高頻時(shí)呈現較大感抗，使屏蔽效能降低，所以填充金屬絲時(shí)只適用于低頻。

　　鈹銅指形簧片利用被銅良好的導電性和彈性，可制成各種指形簧片。由于純金屬接觸，直流電阻低，感抗又小，所以低頻和高頻時(shí)都具有較高的屏蔽效能。

　　螺旋管襯墊用鍍錫被銅或不銹鋼做成的螺旋管，具有良好的彈性和導電性，是目前屏蔽效能最高的襯墊。

　　2．導電化合物

　　導電化合物包括各種導電膠和各種導電填充物等。環(huán)氧導電膠可用于金屬之間，金屬與非金屬之間，各種硬性表面之間的導電粘接?？纱婧稿a，完成微波器件引線(xiàn)連接；可修復印制板線(xiàn)路，可用于導電陶瓷粘接，天線(xiàn)元件粘接，玻璃除霜粘接，導電／導熱粘接，微波波導部件粘接等。硅脂導電膠用于將彈性的導電橡膠粘接固定在金屬表面上，可應用于航天、航空、軍用等電子設備中。導電填充物是一種高導電漿糊狀材料，用于無(wú)法加裝屏蔽襯墊的縫隙處，固化后仍保持彈性。

　　3．截止波導通風(fēng)板

　　屏蔽機箱的通風(fēng)口及其它開(kāi)口都是主要的電磁輻射源。采用開(kāi)小孔或加金屬絲網(wǎng)的方法都難以達到滿(mǎn)意的屏蔽效能。理論證明，當金屬管截面尺寸滿(mǎn)足一定條件時(shí)，可以傳輸一定頻率范圍的電磁波，稱(chēng)為波導管。而波導管存在一個(gè)截止頻率，當頻率低于截止頻率時(shí)，電磁波被截止而不能傳輸。根據這個(gè)原理可以設計成截止波導管。截止波導通風(fēng)板由許多截止波導管依次排列組成，為了提高通風(fēng)效率，每個(gè)截止波導管的截面都設計為六角形，故又稱(chēng)蜂窩狀通風(fēng)板。當屏蔽效能要求很高時(shí)，可用兩塊截止波導通風(fēng)板構成雙層通風(fēng)板。而通風(fēng)板材料的導電率是屏蔽效能的重要因素，采用高導電率材料或鍍層的通風(fēng)板可以得到高屏蔽效能。

　　4．導電玻璃和導電膜片

　　顯示屏或顯示窗口既要滿(mǎn)足視覺(jué)要求，又要滿(mǎn)足防電磁輻射的要求，為此，可選用導電玻璃實(shí)現屏蔽。導電玻璃可用兩塊光學(xué)玻璃中間夾金屬絲網(wǎng)構成，金屬絲網(wǎng)的密度越大，屏蔽效能就越高，但透光性變得越差。導電玻璃也可由光學(xué)玻璃或有機玻璃表面鍍的金屬薄膜構成。此外，還可以在透明聚脂膜片上鍍以金屬薄膜，制成柔性透明導電膜片。這種膜片的透光性可達70％（80％，而且膜片很薄，僅0．13mm，可以直接貼覆在常規玻璃或有機玻璃表面，特別適用于要求高透明度和中等屏蔽效能的儀表表盤(pán)、液晶顯示器、面板指示燈孔、彩色顯示器等部位。

　　八、電磁干擾濾波器的選用

　　實(shí)踐表明，即使對一個(gè)經(jīng)過(guò)很好設計并且具有正確的屏蔽和接地措施的產(chǎn)品，也仍然會(huì )有傳導干擾發(fā)射或傳導干擾進(jìn)入產(chǎn)品。濾波是壓縮干擾頻譜的一種有效方法，當干擾頻譜不同于有用信號的頻帶時(shí)，可以用電磁干擾濾波器將無(wú)用的干擾濾除。因此，恰當地選擇和正確地使用濾波器對抑制傳導干擾是十分重要的。從頻率選擇的角度出發(fā)，電磁干擾濾波器屬于低通濾波器，分為信號線(xiàn)濾波器和電源線(xiàn)濾波器等。

　　1．信號線(xiàn)濾波器

　　信號線(xiàn)濾波器是用在各種信號線(xiàn)上的低通濾波器，用來(lái)濾除高頻干擾成分?？煞譃榫€(xiàn)路板濾波器、饋通濾波器和連接器濾波器等三種。線(xiàn)路板濾波器適合于