陳丹
摘要:凈化機房內的電磁波污染有三種基本方法:一是加屏蔽罩,二是阻擋隔離,三是吸收雜散波。文章結合這三種方法的特點,討論了凈化機房電磁波污染的設計方案。
關鍵詞:電磁波干擾 金屬防護罩 隔離墻 吸收涂料
眾所周知,電器設備會產生電磁波,發射設備產生的電磁波更是多場強更大。如果不進行雜散電磁波消除處理,機房內的工作電器設備會受到嚴重影響,電腦監控系統也會因電磁波干擾無法正常工作,因此,在機房設計方案中,消除雜散電磁波——凈化電磁波污染是必要的而且重點設計的一個環節。凈化機房內的電磁波污染,有三種基本方法:一是加屏蔽罩,二是阻擋隔離,三是吸收雜散波方法。
使用電磁波屏蔽罩就是從源頭消除雜散有害的電磁波干擾。屏蔽罩材料是具有良好導電性能的金屬,加以接地,將大功率的發射機泄露的電磁波全部在屏蔽罩中消除掉。對屏蔽罩好壞的評估是屏蔽效率(SE)。計算公式為SE(dB)=A+R+B,其中A為吸收損耗(dB),R為反射損耗(dB),B為校正因子(dB)。一般來說,屏蔽罩可以消除掉90%的電磁波輻射,即SE=20dB。
對于發射臺的高頻輻射,采用金屬屏蔽罩就可以達到良好的效果。需要注意的是,屏蔽罩不能留有縫隙或缺口,因為這些缺口仍然會泄露電磁波,高頻電磁波就像光線一樣近似直線傳播。實際上,屏蔽罩可能有小孔穿線或卡接縫隙等,大型屏蔽罩還需要散熱風口,因此,僅僅用屏蔽罩還不足以完全消除電磁波干擾,機房仍需要屏蔽墻來進一步削弱他們的干擾。
發射機房雜散電磁波強度非常大,然而控制室卻需要無電磁波污染的空間,這就必然需要設計一堵屏蔽墻來隔離兩個空間。早期的屏蔽墻是采用墻壁里嵌入金屬網,后來又采用導電板做墻體。現在最佳的屏蔽墻采用表面反射電磁波,中間采用良好的導電板,這樣可以阻擋99%的電磁波穿越。在高頻率電磁波輻射時,良導體的金屬板中還將產生電磁渦流,以此抵消外輻射的電磁波干擾,達到屏蔽的作用。在低頻率電磁波環境中,常常采用高導磁率的材料,使磁力線形成于屏蔽墻內,防止擴散穿越。
具體來看屏蔽墻的原理:電磁波輻射到屏蔽墻面,墻面反射50%量;進入屏蔽墻內的電磁波,由墻體衰減30%;到達墻內體中良好導電板時,剩余的電磁波由導電板吸收傳導到接地系統,幾乎100%消散掉。總而言之,屏蔽墻是對電磁波進行反射和吸收,從而完成防止電磁波穿越墻體輻射出來。
機房不僅僅有四面墻還有房頂,房頂也需要吸收消散雜散電磁波,防止干擾上層空間及上層的設備設施(含中央空調及控制線路)。房頂不能采用屏蔽墻的方式來消除電磁波干擾,我們常常采用噴涂導電漆(EMI)來吸收。EMI具有高導電性、高電磁屏蔽效率。EMI噴涂操作簡單,它可以對木材、塑膠和石材梁柱進行噴涂,用于各種制品的屏蔽(PC、PC+ABS、ABS等)。噴涂導電漆解決了金屬屏蔽罩的空間限制和操作成本壓力的限制。EMI是一種油漆,這種油漆干燥后可以導電,因此達到屏蔽電磁波干擾的作用。EMI導電漆由基料、填料、溶劑、助劑所組成,其中含銅、銀微粒,導電電阻率每平方厘米小于0.1歐姆。導電漆噴涂操作極其簡單,做到了塑膠金屬化,從而成為防止電磁污染的常用方式。EMI是一種油漆,這種油漆干燥后可以導電,因此達到屏蔽電磁波干擾的作用。
為保證漆料與基面的附著力,在常規情況下,導電漆料只建議使用在PC、ABS等非金屬材料的表面,若使用在不常用表面,可能需要打底劑配合使用。
電磁污染不僅僅影響電腦的正常工作,GPS、ADSL和移動電話等3C產品也會因高頻電磁波干擾產生雜訊,影響通訊品質,更嚴重的是人若長期暴露于強力電磁場下,易患癌癥病變。因此在設計機房時,一定要考慮防范電磁干擾。我們采用金屬罩屏蔽、隔離墻隔離、空間頂棚導電漆多層次吸收,基本凈化了機房內的電磁污染,既保護人,又保護了設備。
(作者單位:吉安八四一臺)