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無線電通信設備的電磁屏蔽技術分析

2019-10-17 09:19祁添榮
無線互聯科技 2019年13期
關鍵詞:原理

祁添榮

摘? ?要:無線電通信設備實現遠距離傳輸的主要途徑就是傳輸電波,如果想要實現此目標,就需要保障設備具備良好的精密性,滿足一定的要求標準,但是傳輸信息期間,很容易受到諸多因素的干擾,特別是源于電磁、輻射方面的干擾。為了將這些干擾問題有效地減少,必須使無線電信號播出質量達到技術標準,維護無線電設備傳輸信號安全、順暢,不受到干擾。

關鍵詞:無線電通信設備;電磁屏蔽技術;原理;技術策略

當前無線電設備屏蔽技術已經被大量應用于無線電通信領域,一方面,維護了無線電發射設備安全、可靠的運行;另一方面,也能夠確保無線電信號的播出質量有效提升。但是在增加應用全固態無線電發射機的情況下,無線電設備通常是大功率射頻設備,具有復雜的內部電磁環境,干擾源也較多,進行采集數據以及傳輸期間易受到影響,引發誤報以及誤動作等問題,降低無線電通信的安全,所以無線電設備屏蔽問題逐漸增多。

1? ? 電磁屏蔽的原理

無線電通信設備內,在選擇電磁屏蔽技術時,通常需要將主要干道信號進行排除,防止無線電通信設備危害到人體健康。電磁屏蔽技術采取金屬材料,例如殼或者板來屏蔽主體,將電磁波控制在最優的環境之中。在應用電磁屏蔽技術期間,所采取屏蔽材料具有較強的導電性能,可以將電磁波進行盡快地反射,或者及時地吸收,防止電磁干擾到裝置,而且也能夠抑制電磁輻射,使得安全隱患問題被有效地排除。通常情況下,屏蔽的類型有3種,即磁屏蔽、電屏蔽、電磁屏蔽。

電磁屏蔽屬于導體內干擾源以及敏感設備的設計,處理接地導體結構,對干擾源所引出電力線進行阻攔,讓電導體結構處在一種靜止的環境下,從而對敏感設備實施良好的保護。干擾源抑制電磁屏蔽技術,需要采取高導磁的磁導材料,通過此材料特性,發揮出磁分路成效,再經過援助達到磁分流成效,基于引導磁場基礎上,達到維護設備的目標。高頻電磁場環境構成中,電磁領域的放射性較強,會提升遠場干擾概率,所以工作人員會高度重視遠場環境的磁場以及電場。為處理好以上情況,應該重視提升電磁屏蔽應用技術科學以及合理性。電磁波是傳輸信號重要媒介,對于不同的阻抗以及反射的表面傳輸效果不同,電磁波應用于良導體時出現嚴重的信號衰減情況,此時采取屏蔽途徑受電磁波吸收能量,將屏蔽主體中電磁能量值問題進行降低,達到屏蔽目標。

2? ? 無線電通信設備電磁屏蔽的影響因素

電磁屏蔽技術會把電場以及磁場分隔,途徑就是金屬隔板,明顯地將電場、磁場之間形成的一些干擾現象減少。針對無線電通信設備而言,采取電磁屏蔽技術就是將絕緣體包裹到有關電纜和硬件設備中,防止無線電通信設備受外界的一些因素干擾,而且針對無線電通信設備所實施的電磁屏蔽技術,通常受到的干擾因素如下。

2.1? 金屬材料性能影響到電磁屏蔽效果

很多電磁屏蔽材料材質就是金屬,所以展開電磁屏蔽技術以前,需要對于金屬材料特點進行詳盡的掌握,確保能夠大量適用于電磁屏蔽技術中。同時,解決電磁屏蔽技術期間因金屬材料的影響而不能切實地發揮出電磁屏蔽功能的問題。所以,應用電磁屏蔽技術過程中,應該嚴格地遵循無線電通信設備自身結構要求,采取最優的金屬材料,讓電磁屏蔽技術應用效果更理想。

2.2? 頻率影響到電磁屏蔽效果

發射頻率緊密地關聯于電磁屏蔽效果,在較低的反射頻率狀態,吸收期間減小了損耗,因此能夠讓反射損耗有效地提升屏蔽成效。所以,經增加反射損耗的方式,確保達到良好的電磁屏蔽目標。如果具有較高的反射頻率狀態,為了得到較優的屏蔽成效,就需要進行損耗的吸收,因此,需要采取具備較高磁導率的材料展開電磁屏蔽。

2.3? 輻射源與屏蔽體間距影響屏蔽效果

電磁屏蔽可以將輻射源進行屏蔽,同時,輻射源、屏蔽體雙方的間距,能夠對于發射損耗產生一定程度的影響,而且反射損耗能夠影響到屏蔽成效[1]。通常情況下,電場輻射源、屏蔽體距離在較近的情況下,會出現更高的反射損耗。但是磁場輻射源跟電場輻射源具有明顯的差異性,如果磁場輻射源越近地靠近屏蔽體,會更減小反射損耗,磁場輻射源越遠離開屏蔽體,則將會提升反射損耗程度。

3? ? 無線電通信設備的電磁屏蔽技術分析

3.1? 電磁場屏蔽

無線電通信設備的電磁屏蔽,指的就是通過應用屏蔽體對于電磁場實施屏蔽,避免在有關空間進行傳播。屏蔽方法就是吸收、反射、反射與吸收同時作用。其中,吸收就是電磁流經屏蔽體期間,并非屏蔽了全部的電磁能量,余出一些能量經屏蔽體表面在屏蔽體內進入,此環節的屏蔽體材料能夠衰減能量傳播,將一些電磁能量進行吸收,施展屏蔽作用反射就是指基于特殊狀態中,金屬作為電磁屏蔽體制作原材料,跟空間交界面阻抗存在一種特性,是不可連續的[2],因此,屏蔽體的表面經過電磁波期間,此電磁入射波能夠被其阻抗反射,施展屏蔽成效。反射與吸收同時作用,屏蔽體內進行流經電磁能量中,吸收一些屏蔽體的同時反射部分,會降低電磁能力,進而實現預期屏蔽。

3.2? 磁場屏蔽

低頻磁場、直流磁場屬于兩種磁場屏蔽對象,磁場屏蔽技術相較于電磁場屏蔽技術而言,水平相對不高,主要的應用方法為利用屏蔽體材料高導磁性特征分路功效,讓低磁阻經屏蔽體期間,明顯程度地減少。但是需要確保屏蔽體、設備之間距離要近,使得磁通量有效地減少,而且對于屏蔽體的設計,需要著重地設計好孔道部位,孔道能夠提升屏蔽體磁阻特性,進而讓屏蔽體將應用成效切實地發揮。如果場地具有較高的屏蔽強度要求,對于屏蔽體要求標準較高,需要實施雙層磁屏蔽體達到屏蔽成效。而且在屏蔽外部強磁場的時候,要對屏蔽材料予以高度重視,對于外層應該使用不容易飽和材料[3],而且屏蔽體內部應該采取飽和性較好的高導磁材料。如果屏蔽內部強磁場,則需要實施次序倒換的材料。

3.3? 電場屏蔽

電場屏蔽即把電場感應當成各電容耦合。屏蔽電場期間,應該使屏蔽體、被屏蔽物體之間具有較近的距離以及使屏蔽體接地狀態良好。針對屏蔽體形狀,需要工作人員遵循有關標準實施合理的選擇,一般全封閉式的屏蔽體應該比開放的屏蔽體產生的屏蔽功效更優,但是實際工作期間,不容易獲得全封閉效果。電場屏蔽技術通常不會嚴格地要求屏蔽體厚度,導體一般情況下均可以符合標準要求,但是予以強度具有更高、更嚴格的要求,需要格外注意。

3.4? 屏蔽體結構材料要求

對于應用磁場屏蔽的,需要屏蔽體采取諸如鐵以及合金等在內的鐵磁性材料,此類材料具有良好的導磁特征,能夠有助于將諸多磁場能量進行吸收。對于應用電場屏蔽的,需要屏蔽體底板實施良導體,而且對于機殼材料的選擇,同樣需要符合相同條件,采取良導體可以反射電磁能量[4]。而且基于較高磁場狀態中,屏蔽體不僅需要屏蔽電場,同時,也需要屏蔽磁場,所以需要屏蔽體材料結構嚴格達標。

4? ? 無線電通信設備的電磁屏蔽應用對策

科學地選擇屏蔽體材料至關重要,進行屏蔽材料的選取時,應該全面地考慮設備的總體結構,分析相關工作環境,掌握住工作頻率等內容。實際應用期間,高頻電子設備的電磁屏蔽體主要是采取各種良導體材料,即鋁和銅等。在低頻電子設備的電磁屏蔽體方面,通常是大量的應用到硅銅片以及鋼、電工軟件等材料,具備較好磁性特點[5]。另外,控制好電磁屏蔽內縫隙。通過實施密封通信設備機箱,可以使電磁干擾降低到最小的程度。如果是具備較高密封要求的通信設備機箱,一般是采取導電密封襯墊,嚴格地密封縫隙,而無特殊標準的機箱,是采取鍍銅簧片展開密封處理箱體搭接縫隙和機箱蓋板等部位的。實際工作中,無論對于機箱是否提出密封的標準,均應該采取環氧樹膠導電膠,實施涂抹導電簧片以及導電密封襯墊,同時,應該嚴格地保障均勻性的涂抹,使得電磁屏蔽發揮最佳成效。

5? ? 結語

我國在研發以及創新無線電通信設備電磁屏蔽技術方面,可以以多元化的方式進行,而且相繼地健全完善自身技術體系,使得大部分區域工作任務可以有效地處理,而且各項工作不產生嚴重疏漏情況。在未來,需要更加重視創新無線電通信設備電磁屏蔽的力度,使得技術更加先進化發展,給未來技術研發以及應用提供更好的指導。

[參考文獻]

[1]饒福建.無線電通信設備的電磁屏蔽技術要點初探[J].建筑工程技術與設計,2017(16):555.

[2]王日龍.關于無線電通信設備電磁屏蔽技術的有關研究[J].科學與財富,2019(9):134.

[3]閆林濤.關于無線電通信設備的電磁屏蔽技術分析[J].電子測試,2018(15):134,138.

[4]凌震林.無線電通信設備的電磁屏蔽分析[J].大科技,2018(15):279-280.

[5]安寶航.無線電通信設備的電磁屏蔽分析[J].中國科技投資,2017(35):151.

Analysis on electromagnetic shielding technology of radio communication equipment

Qi Tianrong

(Gansu Radio Monitoring Station Qingyang Monitoring Station, Qingyang 745000, China)

Abstract:The main way for radio communication equipment to realize long-distance transmission is to transmit radio waves. If we want to achieve this goal, we need to ensure that the equipment has good precision and meet certain requirements, but during the transmission of information, it is easy to be interfered by many factors, especially from electromagnetic and radiation interference. In order to reduce these interference problems effectively, it is necessary to make the broadcast quality of radio signal meet the technical standard, maintain the transmission signal of radio equipment safely and smoothly, and be free from interference.

Key words:radio communication equipment; electromagnetic shielding technology; principle; technical strategy

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