机载电子设备屏蔽措施浅析

苏莹

摘 要 从电磁干扰的危害效应入手，着重介绍电磁干扰的抑制与防护措施之一即屏蔽技术，并针对机载电子设备机箱接缝和电缆采取的屏蔽措施进行了论述。

关键词 电磁干扰 电磁屏蔽 机载电子设备

中图分类号：TN03 文献标识码：A

1电磁干扰

电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降被称为电磁干扰。所谓电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。它可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化，它可能引起设备或系统降级或损害，但不一定会形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引起的后果。根据干扰传播的途径，电磁干扰可分为辐射干扰和传导干扰。辐射干扰是通过空间并以电磁渡的特性和规律传播的，但不是任何装置都能辐射电磁波的。传导干扰是沿着导体传播的干扰。所以传导干扰的传播，要求在干扰源和接收器之间有一完整的电路连接。要实现电磁兼容，就要从分析形成电磁干扰后果的基本要素出发。由电磁骚扰源发射的电磁能量，经过耦台途径传输到敏感设备，这个过程称为电磁干抗效应。因此，形成电磁干扰后果必须具备三个基本要素：电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备。

2屏蔽技术

解决电磁兼容问题，一般可采取：接地技术、滤波技术、屏蔽等技术。本文主要介绍屏蔽技术的一种。

2.1 屏蔽技术的原理

电磁屏蔽的原理是金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收屏蔽辐射干扰源的，即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。由于随着频率的增高，波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当，从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素，同时设备机箱和电缆线束外层的良好接地也是电磁屏蔽重要的控制要素。某型无人机测控系统的孔缝有：设备机箱接缝、连接器与机箱之间的接触缝隙及连接器与电缆线束接缝。因此测控系统电磁屏蔽设计中的孔缝泄漏抑制和良好接地最为关键，成为电磁屏蔽设计中应重点考虑的首要因素。

2.2电子设备机箱接缝电磁屏蔽设计

根据孔耦合理论，决定孔缝泄漏量的因素主要有两个：孔缝面积和孔缝最大线度尺寸。两者皆大，则泄漏最为严重；面积小而最大线度尺寸大电磁泄漏仍然较大。机箱接缝虽然面积不大，但其最大线度尺寸即缝长却非常大，由于维修、开启等限制，致使机箱接缝成为系统屏蔽难度最大的一类孔缝。连接器与机箱之间的接触缝隙的面积与最大线度尺寸均不大，但由于在高频时导致连接嚣与机箱的接触阻抗急剧增大，从而使得屏蔽电缆的共模传导发射变大，往往导致整个设备的辐射出现超标。

用复合导电橡胶条填充接缝。机载电子设备机箱由壁厚较薄的金属板件钳装而成，在金属板件接缝处采用槽式安装导电橡胶屏蔽密封条，安装前用酒精等有机溶剂清洗金属表面，待溶剂挥发后，用硅脂导电胶将导电橡胶条粘接在金属构件上：用复合导电橡胶扳冲裁成与连接器尺寸相一致的形状，加垫在连接器与机箱缝隙间。

复合导电橡胶屏蔽条（板）在连续挤出高强度普通硅橡胶芯的同时，还挤出外层导电橡胶层，既有较高的导电性能，又有良好的力学性能。其屏蔽效能为60～110 dB，体电阻率为0.1005%R/cm。当电磁波入射到机箱上，在其上将感应出电流，由于机箱接缝的存在导致局部电流不连续，一部分电流对机箱内部产生磁场耦合。在接缝处加入复合导电橡胶，保持了两个界面间的电连续性，从而大大提高了机籍屏蔽效能。

2.3机载电缆屏蔽设计

在某电气系统中，机载电缆在不同的电子设备间传输着模拟、数字、高频脉冲等不同特性的信号，造成较为严重的线间串扰及辐射干扰。信号脉冲上升沿越陡、电缆越长、串扰及辐射干扰就越严重。从上述的分析可以看出，抑制电缆束的干扰，既要对电缆进行有效屏蔽，又要对电缆屏蔽层与连接器导电连接进行特殊处理。

措施l：电缆线束用电缆屏蔽缠带缠绕。电缆屏蔽缠带由带有背胶的金属丝纺织而成，体电阻率0.101%R/cm，屏蔽效能80dB。它重量轻，机械性能好，可以很方便地缠绕在电缆线束外表面，解决系统电缆束间的EMI屏蔽问题。

措施2：电缆屏蔽与连接器问导电连接用导电橡胶屏蔽衬垫。当线束直径小于YIIP型电连接固线环直径时加绕导电橡胶屏蔽密封衬垫板从而紧固线束。并确保电连接器外壳和电缆外层均与测控系统0V同电位。导电橡胶是将微细导电颗粒均匀分部在硅橡胶中的方法制成的。它既保持住橡胶原有水气密封性能，同时实现电磁密封是具有水密和气密性能要求的军用电子设备首选的屏蔽密封衬垫，体电阻率0.101%R/cm，屏蔽效能80dB。

实践证明，对某测控系统机载电子设备机箱接缝和电缆采取以上屏蔽措施后，测控系统电磁辐射干扰得到了有效的抑制，彻底解决了系统存在的问题。

参考文献

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