随着便携式电子设备变得越来越小,越来越强大,防止电磁干扰变得越来越困难。

无线婴儿监视器在许多预期父母的礼品名单上面。这些设备允许父母在房子里的地方听到他们的宝宝哭泣。那么,它是讽刺意味的是,一个设计用于给父母安心的设备也可能是航空公司飞行员焦虑的源泉。但是,这正是在英国3年前的情况。

飞行员接近伦敦以北约30英里的卢顿机场,偶尔会有电磁干扰(EMI)与空中交通管制的无线电通信。调查人员针对附近的家庭中的无线婴儿监视器定位了干扰的来源。

在另一个讽刺中,干扰问题与无线技术本身无关。真正的罪魁祸首是一种故障的插座电源。尽管电源很好地运行,但它有时发出相同波长的电磁辐射作为导频用于与空中交通控制通信的VHF无线电通道。排放是由当内部电缆处于某个位置时发生的杂散振荡引起的。

电源使用开关模式电源转换器。这些设备以非常高的速率切换,以最大化效率并最小化热损失。结果,它们可以发出电磁辐射,其基本开关率高达1,000倍。这种电源必须包括过滤器和屏蔽部件,以防止其排放超过法定限制并干扰其他电子设备。

这种“嘈杂”电源如何到达市场?也许制造商仅在没有表现出杂散振荡的电源样本上执行EMI测试。或者,也许工程师只测试了高达30 Megahertz的排放的电源,在错误的信念中,该设备无法在该频率上方产生排放。

无论原因如何,案例说明了预防EMI并在设计阶段的早期解决问题的重要性。

“大约一半的时间,工程师在设计时等待太晚了,以处理屏蔽或EMI问题,”莱纳德技术电磁兼容性技术销售代表(特拉华州水隙,PA)表示。“一旦董事会被挑选出来,案件已经设计出来,它以最具成本效益的方式处理问题太远了。”

因为大多数电子组件不需要EMI屏蔽正常工作,所以这些组件很少被设计为从头开始的产品。相反,在合规性测试期间发现了Fenical,EMI问题,并且“工程师被迫争抢以获得要求以满足要求”。

考虑到如今电子产品的规模,提前应对EMI问题甚至更为重要。随着便携式电子设备变得越来越小,越来越强大,电磁干扰的问题变得越来越普遍,也越来越难以缓解。

幸运的是,汇编者有无数选项,以防止电子组件引起或接收EMI。这些从定制金属冲压器到碳纳米管的流域。选择哪些选择的机械,电气,环境,安全性,成本和寿命终端要求。



把情况

为了重量和造型的原因,许多电子设备具有塑料情况。然而,因为它是非导电的,塑料对EMI没有障碍。

有三种方法可以解决这个问题。一种方法是用充满导电颗粒的塑料来塑造外壳。然而,填充的塑料可能无法满足成型性、组装性或美观性的要求。另一种选择是用模切金属箔或导电织物在外壳内部进行衬里。这是一个可行的选择,只要情况的几何是相对简单的。第三种选择是将外壳的内表面金属化。

后者选项可以通过真空沉积,化学镀,电弧喷雾或最常见的导电聚合物来实现,所述导电聚合物施加着喷嘴。聚合物可以是两部分环氧树脂,单部分氨基甲酸酯或单部分丙烯酸。为了提供导电性,将镍,银,铜或碳的细颗粒混合到聚合物中。镍填充的聚合物相对便宜,并且在宽频范围内提供适度的EMI屏蔽。银填充聚合物提供更好的屏蔽性能,但更昂贵。

涂层以0.003至0.08毫米的厚度施加。取决于配方,涂层在30mmgahertz至1 gigahertz的频率范围内提供40至100分贝的EMI屏蔽水平。最大表面电阻率为每平方0.03至2欧姆。

未来,纳米技术可能会避免对导电涂层的需求。例如,主要的手机制造商计划在未来2年内从纳米管加固,可回收塑料生产电话盒。新材料比传统塑料更强,更轻,也将不受电磁辐射的不受欢迎。



不要吹垫片

屏蔽垫圈防止电磁波离开或进入电气外壳中的接缝。这些垫圈可提供各种设计和材料。工程师应选择最适合机械顺应要求的垫圈;压缩集;阻抗;环境和耐腐蚀性;安装表面的形状和制备;并且易于装配和拆卸。

屏蔽垫主要有五种类型:预制导电弹性体、就地成型导电弹性体、钢丝网、弹簧指和金属螺旋。

预制的导电弹性体在组装之前是模压或挤压的。它们可以作为标准横截面的窄条,切割到一定长度,并压入或粘合到法兰上的沟槽中。它们也可以定制成圆形、矩形或任何其他连续的形状,以匹配特定的组件。

这些垫圈由硅树脂,氯丁橡胶,丁二烯 - 丙烯腈,天然橡胶或聚氨酯泡沫制成。弹性体是填充的导电颗粒,用金属涂覆或用导电织物包裹。这些材料具有低压缩集,不需要显着的接触压力以产生密封。然而,它们不提供最佳的环境密封,并且樱桃克劳顾问(英国Brocton)总裁Keith Armstrong表示,他们的导电涂层可能很容易穿着,这是一个专门从事EMI问题的工程公司。

形成的垫圈是含有银,铜,铝,碳化钨或其他金属颗粒的硅胶粘合剂。通过自动化设备,可以将这些材料分配在窄为0.5毫米的凸缘上。形成就地垫圈的主要优点是它们是按需创建的。它们可以沿任何路径以任何金额分配。如果产品设计发生变化,工程师只需重新编程分配机器人。

成型的垫圈具有低的压缩设置和良好的金属和塑料的粘附。它们能承受各种温度,并提供良好的环境密封。然而,它们需要很大的接触压力才能达到良好的密封效果,因此,除非有一个杠杆或其他设备来推动材料,否则它们可能不适合与门一起使用,阿姆斯特朗说。

金属丝网垫圈由编织成窄条带的薄金属线组成,该条带切割到长度并插入凸缘中的凹槽中。垫圈可以按下,粘合,点焊或铆接到位。

可以将任何可以制成电线的金属可用于这种类型的垫圈。一些普通金属包括镀锡磷青铜;镀锡,铜包钢;镀银黄铜;寄郎;和铝。金属丝网条通常用四个基本的横截面制成:矩形,圆形,圆形,翅片和双芯。

这些垫圈非常坚硬,它们匹配金属外壳的阻抗。单独使用,它们无法提供压力密封或防风雨密封。然而,一些金属丝网可以粘在聚合物上,这样它们就可以提供一些环境密封。

此外,金属丝网可以针织成宽条,并用压敏粘合剂背衬,用作屏蔽带。而且,像模塑弹性体一样,金属丝网可以定制成圆形,矩形或任何其他平坦的连续形状。

弹簧指是由铍铜或不锈钢制成的细长弯曲的条状物。它们可以被粘接、夹接或铆接到一个组件上。它们非常柔顺,非常适合用于门和其他接缝处,可以看到高水平的开启和关闭,阿姆斯特朗说。它们具有与金属外壳相同的阻抗,但它们可能比其他类型的垫圈需要更多的维护。

卷绕春季脾气铜,螺旋垫圈切割成长度,挤压成凸缘的凹槽。螺旋的膨胀将垫圈保持在凹槽中。这些垫圈具有优异的弹簧记忆和压缩性。螺旋用锡引线合金镀以增强其电导率和屏蔽性能。

该垫圈可以在任何直径,从0.034英寸到1.5英寸。标准垫圈是空心的,但中等和低力版本包括一个由PVC,硅酮或橡胶制成的线插入。这条线作为一个机械停止,以防止在处理和使用过程中过度压缩。