關(guān)于無(wú)線電設(shè)備電磁屏蔽技術(shù)的研究

羅文焱

摘要：無(wú)線電通信設(shè)備的遠(yuǎn)距離傳輸功能實(shí)現(xiàn)，需要以高精密性的設(shè)備、在低干擾環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速與安全傳輸，要重點(diǎn)預(yù)防電磁波、輻射波對(duì)傳送過(guò)程所產(chǎn)生的干擾與影響。需要基于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行無(wú)線電信號(hào)播出質(zhì)量的控制，確保無(wú)線電設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定地傳送信號(hào)。為達(dá)到這一目標(biāo)，必然要加強(qiáng)電磁屏蔽技術(shù)的應(yīng)用，需在了解電磁屏蔽技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，明確影響無(wú)線電通信設(shè)備電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用效果的干擾因素，并選擇適合的電磁屏蔽技術(shù)，通過(guò)可行性的保障措施實(shí)現(xiàn)屏蔽效果的最大化展現(xiàn)，營(yíng)造無(wú)干擾或低干擾的運(yùn)行環(huán)境，確保無(wú)線電通信設(shè)備功能價(jià)值有效展現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線電設(shè)備;電磁屏蔽;屏蔽體

無(wú)線電通信方面，無(wú)線電設(shè)備屏蔽技術(shù)屬于不可或缺的重要技術(shù)之一，其應(yīng)用目的在于保障無(wú)線電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，也有助于無(wú)線電信號(hào)質(zhì)量提升。然而在全固態(tài)無(wú)線電發(fā)射機(jī)增加的基礎(chǔ)上，屬于高功率射頻設(shè)備的無(wú)線電設(shè)備的內(nèi)部電磁環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，會(huì)受到多個(gè)干擾因素的影響，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集、傳送出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而因無(wú)線電通信安全難以得到有效保障而出現(xiàn)各種屏蔽問(wèn)題。

1.電磁屏蔽的基本原理

屏蔽技術(shù)的作用是對(duì)無(wú)效信號(hào)進(jìn)行排除，主要可分為三種類別，一是磁屏蔽，二是電屏蔽，三是電磁屏磁。在敏感設(shè)備與干擾源之間設(shè)置導(dǎo)體的方法就是電磁屏蔽，可通過(guò)導(dǎo)體與地的有效連接而對(duì)干擾源所發(fā)出的電力線產(chǎn)生阻隔作用，從而避免其向敏感設(shè)備傳輸，以免影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。干擾源抑制的過(guò)程中，需要運(yùn)用高磁導(dǎo)率的材料，在其地磁阻特性的基礎(chǔ)上，對(duì)低頻磁場(chǎng)進(jìn)行分路，使磁場(chǎng)可通過(guò)屏蔽體進(jìn)行傳播，從而削弱磁場(chǎng)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)敏感設(shè)備的保護(hù)效果。由于高頻電磁場(chǎng)中輻射性極強(qiáng)，因而會(huì)對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生一定干擾效果，因遠(yuǎn)場(chǎng)中存在電場(chǎng)及磁場(chǎng)，因此必然要實(shí)施電磁屏蔽。電磁波向波阻抗表面各異的物體進(jìn)行傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射，電磁波在良電導(dǎo)體中傳播時(shí)能量也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)衰減，因此，屏蔽體會(huì)吸收部分電磁波中的能量，進(jìn)而使電磁能量有所下降，從而達(dá)到屏蔽效果。

2.干擾無(wú)線電通信設(shè)備電磁屏蔽效果的主要因素

電磁屏蔽技術(shù)可利有金屬隔板實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)或電場(chǎng)的分隔，進(jìn)而降低干擾電場(chǎng)或磁場(chǎng)的干擾因素。無(wú)線電通信設(shè)備所應(yīng)用的電磁屏蔽技術(shù)需要利用絕緣體對(duì)電纜及硬件設(shè)備進(jìn)行包裹，從而避免外界因素影響無(wú)線電通信設(shè)備的正常運(yùn)行。無(wú)線電通信設(shè)備的電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用時(shí)，會(huì)受到如下幾個(gè)干擾因素影響：

2.1金屬材料性能

電磁屏蔽中大多使用金屬材料作為屏蔽體，應(yīng)在全面了解金屬材料特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提升材料與電磁屏蔽技術(shù)的適用性。同時(shí)，要消除金屬材料對(duì)電磁屏蔽技術(shù)所產(chǎn)生的影響，避免影響電磁屏蔽功能作用的發(fā)揮。需要以無(wú)線電通信設(shè)備結(jié)構(gòu)要求為依據(jù)，選擇與之最為契合的金屬材料，通過(guò)金屬材料性能有效展現(xiàn)保障電磁屏蔽效果。

2.2發(fā)射頻率

電磁屏蔽效果會(huì)受到發(fā)射頻率的影響，通常低發(fā)射頻率狀態(tài)下，電磁波吸收時(shí)的損耗量相對(duì)較低，可通過(guò)反射損耗的提高而強(qiáng)化屏蔽效果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁屏蔽目標(biāo)的有效保護(hù)。高反射頻率狀態(tài)下，也可通過(guò)增大損耗吸收率，增大反射損耗，因此電磁屏蔽體應(yīng)采用磁導(dǎo)率較高的材料進(jìn)行制作。

2.3輻射源與屏蔽體間的距離

屏蔽輻射源也是電磁屏蔽的主要功能之一，然而屏蔽體及輻射源之間的距離大小，與反射損耗之間有必然的關(guān)聯(lián)。由于反射損耗是屏蔽效果的直接干擾因素，若是電場(chǎng)的輻射源設(shè)置于屏蔽體附近，可增大反射損耗，然而相較于電場(chǎng)輻射源而言，磁場(chǎng)輻射源與之差別較大，若是其與屏蔽體之間設(shè)置距離較近，則會(huì)使出現(xiàn)反射損耗降低的情況，因而需將磁場(chǎng)輻射源設(shè)置于距離屏蔽體較遠(yuǎn)之處，方可使之反射損耗增加，從而達(dá)到理想的屏蔽效果。

3.無(wú)線電通信設(shè)備的電磁屏蔽技術(shù)分析

3.1電磁場(chǎng)屏蔽技術(shù)

針對(duì)無(wú)線電通信設(shè)備進(jìn)行電磁屏蔽，主要是依賴具備屏蔽功能的材料將影響無(wú)線電通信設(shè)備的電磁進(jìn)行阻隔，防止其在空間中繼續(xù)傳播，從而避免影響無(wú)線電通信設(shè)備的正常運(yùn)行。根據(jù)屏蔽方式的不同，電磁場(chǎng)屏蔽技術(shù)有三個(gè)類別：

3.1.1吸收屏蔽法

吸收屏蔽時(shí)并不是將全部的電磁信號(hào)全部隔絕，而是利用屏蔽體材料的吸收功能將部分電磁信號(hào)進(jìn)行吸收，未被吸收的能量仍可經(jīng)由屏蔽體進(jìn)入其內(nèi)部。吸收過(guò)程中，除屏蔽體材料表面外，屏蔽體內(nèi)部也發(fā)揮了電磁阻隔作用，可通過(guò)電磁信號(hào)吸收降低無(wú)線電通信設(shè)備所受到的電磁場(chǎng)干擾。

3.1.2反射屏蔽法

反射屏蔽需要以金屬材料作為屏蔽體，因金屬具備與其他空間不相連續(xù)的特性，因此電磁波傳輸至金屬材料表面時(shí)會(huì)被反射，難以進(jìn)入到通信設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行傳播，因而可起到良好的屏蔽作用。

3.1.3反射與吸收聯(lián)合應(yīng)用法

此方法是指聯(lián)合應(yīng)用吸收屏蔽與反射屏蔽兩種方式，屏蔽主體既能夠吸收電磁能量，也會(huì)使部分電磁能量被反射回去，從而達(dá)到降低電磁能量的效果，在反射與吸收兩方面作用共同發(fā)揮下呈現(xiàn)出良好的屏蔽效果。

3.2磁場(chǎng)屏蔽技術(shù)

在低頻或直流磁場(chǎng)屏蔽時(shí)，主要采用的屏蔽技術(shù)是磁場(chǎng)屏蔽。相較于電磁場(chǎng)屏蔽技術(shù)而言，磁場(chǎng)屏蔽效果欠佳。主要是通過(guò)屏蔽體材料分路作用的發(fā)揮，而使通過(guò)屏蔽體的電磁信號(hào)得到削弱與降低。無(wú)線電通信設(shè)備電磁屏蔽的過(guò)程中，要將屏蔽體及通信設(shè)備之間間距的設(shè)定作為重點(diǎn)，若是設(shè)置間距過(guò)大，會(huì)影響屏蔽體屏蔽作用的有效發(fā)揮。磁場(chǎng)屏蔽時(shí)，通常要在無(wú)線電通信設(shè)備附近進(jìn)行屏蔽體的設(shè)置，同時(shí)還要注重選擇適合的屏蔽體材料，并科學(xué)設(shè)計(jì)孔道，從而保障達(dá)到理想的屏蔽效果。設(shè)計(jì)屏蔽體的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將孔道設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，應(yīng)將通信設(shè)備所要達(dá)到的屏蔽效果納入考量。若屏蔽效果要求相對(duì)較高，則可應(yīng)用雙層屏蔽體設(shè)計(jì)方式，從而強(qiáng)化屏蔽效果。

3.3電場(chǎng)屏蔽技術(shù)

應(yīng)用電場(chǎng)屏蔽技術(shù)時(shí)，可將電場(chǎng)感應(yīng)視作電容耦合，技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)在于屏蔽體及無(wú)線電通信設(shè)備之間物理距離的合理把控。這一點(diǎn)與磁場(chǎng)屏蔽相似，若是二者之間距離較大，則難以保證屏蔽效果的有效展現(xiàn)。屏蔽體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體的屏蔽需求選用適合的設(shè)計(jì)形式。屏蔽體的設(shè)計(jì)有全封閉式與開(kāi)放式兩種形式，前者比后者的效果更佳。然而由于多方面因素影響，全封閉式屏蔽體的設(shè)置難度較高，以開(kāi)放式形式的應(yīng)用居多。電磁屏蔽技術(shù)在屏蔽體材料選用方面要求不高，唯獨(dú)一點(diǎn)需要選用強(qiáng)度適合的材料，方能呈現(xiàn)出理想的屏蔽效果。

4.無(wú)線電通信設(shè)備電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用的保障措施

4.1選用適合的屏蔽體材料

屏蔽體材料的屬性是影響電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素，設(shè)計(jì)人員需在精準(zhǔn)把握材料屬性的基礎(chǔ)上，通過(guò)嚴(yán)格的篩選制作出屬性特征符合屏蔽要求的屏蔽體，應(yīng)以技術(shù)類型作為不同種材料的選用依據(jù)。如磁場(chǎng)屏蔽技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要利用金屬鐵或合金等鐵磁性材料作為無(wú)線電通信設(shè)備的屏蔽體材料，這是由于此類材料的電磁能量吸收能力較強(qiáng)，可起到良好的屏蔽效果。而在電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用時(shí)，則需應(yīng)用良導(dǎo)體材料，以使屏蔽體材料的反射作用得到更好發(fā)揮。除了技術(shù)類型之外，還需綜合無(wú)線通信設(shè)備的整體架構(gòu)，并將設(shè)備運(yùn)行環(huán)境納入考量，在多方因素分析的基礎(chǔ)上選擇適宜的材料完成屏蔽體的設(shè)置。

4.2加強(qiáng)屏蔽體縫隙控制

由于全封閉式屏蔽體設(shè)計(jì)難度較大，因而實(shí)踐屏蔽技術(shù)應(yīng)用時(shí)，通常會(huì)采用開(kāi)放型屏蔽體進(jìn)行無(wú)線電通信設(shè)備的屏蔽。在此過(guò)程中，需要重點(diǎn)控制箱體搭接縫隙，若是箱體之間留有空隙，會(huì)大幅削弱屏蔽效果。設(shè)計(jì)之時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)無(wú)絲電通信設(shè)備、屏蔽體的封閉要求進(jìn)行了解，對(duì)機(jī)箱表面噴涂適當(dāng)?shù)淖韪舨牧希ㄟ^(guò)屏蔽體搭接縫隙的合理控制，盡可能提升屏蔽效果，從而為無(wú)線電通信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

4.3合理布設(shè)與處理連接線

由于屏蔽體需構(gòu)建封閉性的空間，因而連接線的布設(shè)需要相對(duì)復(fù)雜。為避免功能不一的連接線之間產(chǎn)生相互干擾，因而應(yīng)于布設(shè)之前根據(jù)連接線的功能進(jìn)行分類，從而實(shí)現(xiàn)合理布設(shè)。同時(shí)，屏蔽效果還與屏蔽體的孔道設(shè)計(jì)有所關(guān)聯(lián)，因而連接線布設(shè)時(shí)盡可能不要出現(xiàn)貫穿屏蔽體的情況，避免在屏蔽體上增加孔道而使屏蔽效果受到影響。若是必須貫穿屏蔽體，則應(yīng)做好孔道處理，通過(guò)孔道封閉而增強(qiáng)其屏蔽性能，從而減少對(duì)無(wú)線電通信設(shè)備所產(chǎn)生的干擾。

4.4做好顯示器屏蔽處理

電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要注重于顯示器的屏蔽功能設(shè)置，若是顯示器材料選用不適合，會(huì)使之屏蔽功能被大幅削弱，從而對(duì)無(wú)線電通信設(shè)備帶來(lái)不必要的干擾與破壞。因此，需要選用具備良好屏蔽功能的玻璃材料制作顯示器，還應(yīng)在此基礎(chǔ)上添加屏蔽功能良好的其他元器件，從而增強(qiáng)顯示器的屏蔽性能，確保屏蔽系統(tǒng)作用可有效發(fā)揮，進(jìn)而強(qiáng)化對(duì)無(wú)線電通信設(shè)備的保護(hù)效果。

結(jié)語(yǔ)：無(wú)線電通信設(shè)備應(yīng)用時(shí)，為避免其數(shù)據(jù)收集、信號(hào)傳送不受影響，需要通過(guò)科學(xué)的電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用而減少電磁波對(duì)設(shè)備所產(chǎn)生的干擾。歷經(jīng)多年應(yīng)用與發(fā)展，電磁屏蔽技術(shù)逐步優(yōu)化，可細(xì)化成電磁場(chǎng)、磁場(chǎng)、電場(chǎng)三種屏蔽技術(shù)類別，這三種技術(shù)選用時(shí)，要將屏蔽體的材料選擇作為重點(diǎn)，同時(shí)還要加強(qiáng)屏蔽體縫隙控制、合理布設(shè)與處理連接線，并要做好顯示器屏蔽處理，在這些舉措應(yīng)用下進(jìn)一步強(qiáng)化屏蔽效果，從而降低電磁干擾，保障無(wú)線電通信設(shè)備的應(yīng)用安全。

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