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電磁シールド金属筐体のデザインと処理

金属シェル反電磁波設計
1. EMI(電磁妨害)が電磁干渉です。 伝送モードは放射線と伝導です。
2.重要な規制
米国のFCC(連邦通信委員会)
西ドイツのVDE(Verband Deutscher Electrotechniker)
IEC(国際電気標準会議)のCISPR(国際電気通信学会)

制御の程度
市販品はクラスAに準拠する必要があります。
クラスBに従うための一般家庭用


電磁干渉を防止するための措置
部品の選択_適切な電子部品は2〜3dB削減できます
回路レイアウト_基板パターン設計変更
ノイズFILTER_電源ノイズを除去できます1 OW PASS FILTER
接地_高周波回路における多点接地の原理
シールドケーブル付きのCABLE_
シールドコネクタ付きコネクタ_
ハウジング_金属シェル、プラスチックシェル表面導電性材料処理:無電解メッキ、亜鉛スプレー、アルミニウム蒸着、導電性塗料スプレー、および導電性プラスチックで付着または直接形成された金属箔。
導電率を考慮する必要があります
温度、湿度、経年変化および衝撃試験、接着試験はUL746Cの規定に準拠しなければならず、結果は4を超える(5%以内の剥離)

表面抵抗の定義
比抵抗Rr =△V / I * S / l
抵抗値Rs = Rr / t(Ω)


7.シールド効果
電界の遮蔽効果SdB = 20 log E1 / E2
磁気シールド効果SdB = 20 log H 1 / H 2
ここで、E1、H1は入射波長強度、E2、H2は透過波長強度です。
シールド効果
SE = R + A + B
R:反射減衰量:R = 168 + 10 log(c / p * 1 / f)
A:吸収減衰量:A = 1.38 *t√f* c * p
B:多重反射減衰量:通常無視できる
ここで、cは相対導電率、fは周波数、pは比透磁率、tは影の厚さです。

素材 相対導電率(C) 比透磁率(P) C * P C/P
1.05 1 1.05 1.05
1.00 1 1.00 1.00

7.反電磁干渉デザイン
シールド層に穴などの開口部があると、シールド電流が影響を受けます。 電流を滑らかにするために、長穴を複数の小さい丸穴に変えることができる。

穴が揃ったシールドはいくつかの要因の影響を受けます
穴の最大直径d、穴の数n、穴の間隔c、シールドの厚さt、ノイズ源と穴の間の距離r。 電磁波の周波数f、ここでd、n、fはできるだけ小さく、c、t、rは大きいほど好ましい。

シェルの間接シームとシールド効果の関係
1.導電性接触を維持する必要がありますので、非導電性塗料をスプレーしないでください。
2.縫い目の重なり幅は縫い目の5倍です。
3.伝導性の接触間の間隔はλ/ 20〜1.5cmよりより少しです


電磁場によって生成される放射線は電場と磁場から構成されますが、健康への磁場の影響はかなりのものです。
電界放射は遮断することができますが、磁界放射はセメントや鋼を含むほとんどの材料を透過することができます。
一般家庭用電化製品の磁界強度は5ミリガウス(1mG = 100nT)以下です

8.反電磁気材料
材料および材料の厚さが異なれば、周波数吸収に異なる影響があります。 同じ厚さの鉄の吸収損失は銅の吸収損失よりも大きい。

9.電磁干渉を抑制する方法
まず第一に、どの仕様が必要であるかを明確に理解しなければならず、各仕様によって制限される周波数帯域とレベルは異なります。 対策は同じではありません。

EMIの発生を抑制するためには、まずその発生源を抑制し、次にそれがその伝播となるように誘導されてアンテナI / Oが放射されるのを防ぐことを試みる必要があります。 電源ケーブル上で、そして信号ケーブルとデータがフレームのギャップの近くを通過するのを避けるために、これは回路の直接放射とケーブルとフレームの間のギャップからの二次放射を減らすことができます。
デジタル機器からの放射には差動モードとコモンモードがあります

1.ディファレンシャルモード放射---これは回路導体によって形成されたループを流れる高周波電流によるもので、これは放射された磁界に対する小さなアンテナとして機能します。
この信号電流ループは回路動作には必要ですが、放射を抑えるためには、設計プロセス中にサイズを制限する必要があります。

放射を抑制するために、プリント回路基板は信号電流によって形成されるループの面積を最小にしなければならない。 高周波(> 500 kHz)周期信号の全軌跡が回路図に記載されており、経路はできるだけ短く構成され、シャントコンデンサは高速周期軌跡を駆動する部品の近くに個別に配置されています。

コモンモード放射--- システムのある部分のコモンモード電位が真の接地電位よりも高い場合、外部ケーブルがシステムに接続されてコモンモードで駆動されると、放射電界のアンテナが形成される。 コモンモード放射は、ケーブルの差動モード信号とは異なる、回路構造またはケーブルの放射周波数からのコモンモード電位によって決まります。


コモンモード放射の低減は、差動モードの場合と同じです。信号の立ち上がり時間と周波数を抑えることが最善です。放射を減らすために、設計者はコモンモード電流のみを制御することができます。
1)駆動アンテナの電源電圧(通常は接地電圧)を最小にする
2)コモンモードチョークをケーブルに直列に挿入する
3)グランド(システムグランド)への短絡電流
4)シールドケーブル
コモンモード放射を抑制する最初のステップは、駆動アンテナのコモンモード電圧を最小にすることです。差動モード放射を低減する多くの方法は、コモンモード放射も低減することができる。
電子部品を選択するときは、必要最小限の立上り時間を持つ部品を選択するように注意してください。
クロック速度が半分になると、高調波の振幅は6dB低下します。立ち上がり時間が2倍になると、振幅は12dB低下します。明らかに、立ち上がり時間を遅くすることは、ノイズの発生源を抑えるための効果的な手段です。
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