军用方舱舱体屏蔽设计要求及措施

中国电子科技集团公司第五十四研究所 刘 倩

军用方舱舱体屏蔽设计要求及措施

中国电子科技集团公司第五十四研究所 刘 倩

随着微波技术的发展，电子设备的技术水平在不断地进行提高。对军用方舱的屏蔽设计性能指标要求越来越高，根据国内的方舱很少能达到电磁波的量不低于60dB的规范要求。因此，从主观的角度看，本文介绍了军用方舱舱体的屏蔽设计要求，概述了军用方舱效能组成的结构要素以及简单介绍电磁屏蔽原理三个方面进行阐述舱体屏蔽设计。

军用方舱；屏蔽设计；电磁波

方舱的发展趋势由专用向通用发展，由军用向民用发展。一定要在注意军用方舱的整体构件。在军用方舱舱体屏蔽设计过程中，影响舱体性能的因素很多。根据方舱的另一种性能指标，电磁屏蔽性能应该受到足够的重视。

一、电磁屏蔽方舱的概念、要求及结构

电磁屏蔽方舱具备电磁屏蔽室需要的电磁屏蔽功能，同时具备一般军用方舱需要的各种性能。两者结合使用形成一种新的军用方舱规格。根据《军用电子设备方舱通用规范》的相关要求，方舱对频率在0.15MHZ-10GHZ的范围内要求电磁波的减少量不得低于60dB.否则将会影响屏蔽方舱的整体设计。

电磁屏蔽方舱舱体跟普通方舱舱体的基本原理是相同的，都是由前后左右很多个板组成。这些板加上很多个梁、柱组成一个整体，通过门窗、空口的部件就形成一个方舱舱体。

二、电磁屏蔽原理

电磁屏蔽设计一般是由静电屏蔽和非静电屏蔽两种类型，方舱舱体的设计一般属于非静电屏蔽；主要是通过辐射传播。交变的实质是使用接地好的金属屏蔽体将干扰源或者接收器“包封”起来；用于阻碍交变磁场的传播途径。按照这个特点在屏蔽设计时应注意的是：第一，舱体接地良好；第二，舱体的材料尽量选用铝板、铜板等；第三，尽量减少开孔的数量以及开孔的占地面积。交变磁场分为低频和高频屏蔽。低频通过干扰源在屏蔽体内的“包封”，达到隔离作用。高频通过产生的反磁场来消除干扰磁场。根据屏蔽设计的原理得知：注意材料的使用；使用导磁率高的材料；使用整体构件。

三、方舱舱体屏蔽设计与措施

第一，尽量防止内外蒙皮的流通。因为除了孔口有流通的作用外，其他的采用断热桥的结构，一方面提高方舱的保温性能；另外又提高了屏蔽性能。第二，尽量减少接缝，这样做的目的是通过与小板方舱相比，一方面提高了方舱的密封性能及表面质量；另一方面提高了屏蔽性能。板与板之间的联接是通过包边加铆钉组成。选择合适的铆钉非常重要。方舱在具体的操作时所有的电源孔口以及门都是被打开的。此时的屏蔽功能只能依靠波纹板实现。普通的波纹板是3mm铝板，但是电磁屏蔽性能可达到119dB。军用标准保证舱体与波纹板能产生电接触就可以。对于需要采光窗口的方舱说：可以通过增加屏蔽小门、使用导电玻璃等增加采光窗口。目前这些补救方法的实现带来诸多不便。所以，采光窗不符合电磁屏蔽的性能指标。

1.大板厚度的确定

当电磁屏蔽效能最好时：大板蒙皮之间距离时四分之一波长的奇数倍。但电磁屏蔽效能最差时：显然大板蒙皮之间的距离为四分之一波长的偶数倍时。但是，大板的厚度不论是处在哪种情况下，屏蔽效能永远高出所要求的指标性能。

2.舱体内、外蒙皮的选择

舱体内外除了屏蔽性能好以外，还要求外观平整、密封效果好。根据舱体内外的特点一般则选用铝板。根据公式计算，在0.15MHZ-10GHZ内屏蔽60dB以上就要求单层铝板的厚度是0.5mm。但是，一般在10KHZ-20GHZ范围内不利于磁场的屏蔽作用。因此，在在屏蔽为60dBd的舱体内外结合使用的情况下，均采用1.2mm-2.0mm的铝板。当出现单层铝板厚度时，外部均采用相同的铝板，内部采用1.0mm的冷轧钢板。

3.门、窗、孔口的屏蔽设计①门、窗、孔口的布置原则

方舱舱体的屏蔽设计应尽量减少门、窗、孔口的数量，在工作时门尽量不能超过2个，口与口之间的距离相对保持比较远。屏蔽方舱的1级波导板尺寸应该在700mm*700mm之间，不应该开设采光窗；屏蔽方舱的2级波导板尺寸应该在700mm*1200mm之间，可以在左右壁板上同时开设1个采光窗。此时开设的壁板禁止在工作门或者应急门处开设采光窗。

②门的屏蔽设计

门的屏蔽设计很重要，在门和门框之间的缝隙直接导致电磁波泄漏的重要原因。因此，门的屏蔽设计是对舱体屏蔽设置非常重要的。门与门框之间的设计需要注意：第一，对于40dB的屏效舱要求导电氧化处理；对于60dB的屏效舱要求合金处理；要求铝接触面具有良好的导电性和耐磨性。第二，门把手中间使用非贯通式轴。第三，保证门与门之间具有电气连续性。

4.信号口、电源口的屏蔽设计

舱体上的电源口、信号口数量很多。但是尺寸一般不大，主要采用孔口面板与面板支架、以及蒙皮与蒙皮之间的电连续问题。通过有效加衬垫、铆钉等办法来设计信号口、电源口的屏蔽性能。

5采光窗的屏蔽设计

采光窗的设计是舱体屏蔽设计的一个重要问题，主要采取措施如下：第一，在设计时使用较好调查专用铝型材，便于很好的与内外蒙皮产生接触，具有较好的电连续性。第二，在设计时使用金属丝网玻璃，保证电连续性。

6.通风口的屏蔽设计

通风口在安装时使用波导窗，效果取决于内蒙皮与波导窗的电连接以及屏蔽指标。波导窗的形状有3种，通常使用六角形蜂窝状的结构形式。但是，波导窗经常会受到长度以及孔径的影响。波导窗的系统设计指标在高出10dB-20dB的参数还要按照专业生产厂家给出的型号作为参考。

7.空调安装的屏蔽设计

空调的屏蔽设计一般分为2级：1级采用窗式空调；2级采用分体式空调。空调过孔是通过管的控制线和电源线。空调的安装要想达到良好的屏蔽效果就要使用单孔的波导，气管和液管恰好符合这一要求。相对控制线和电源线，根据型号的不同选择相应的电源滤波器，使用穿墙式的形式安装。

8.搭接

搭接一定要在导电氧化的表面或者是金属本体的表面上，搭接处不能残留物体在金属表面。不管是导电还是非导电搭接通通不能产生搭接腐蚀。

9.舱体组装时屏蔽设计

众所周知，屏蔽方舱具有其他方舱所没有的屏蔽性能。为了提高屏蔽效能，为了增加板与板之间的电连续性。适量增加铆钉数量，减小铆钉之间的距离。还要减少门与门框的缝隙，适当增加缝隙的深度。为了达到电气的连续性，需要在舱体内增加强梁，或者使用钢制作来增加厚度。

10.接地

方舱舱体应该采用单点接地，避免因为电位差产生电磁干扰。为了预防因为电磁干扰而导致方舱的屏蔽性能降低。一定让舱体与大地进行接触。与大地保持零电位。如果低频段要想获得较好的屏蔽性能就应该选择正确的接地方式。在选用接地方式时，使用接地棒尽量要长，当接地棒的接地电阻太大时，同时使用2根或者4根接地棒接入地下。并联后使接到接地桩上。

四、结束语

军用方舱舱体屏蔽设计具有很强的实践性技术，在舱体的整个屏蔽设计过程中，看到对舱体的屏蔽性能要求的严谨性。综上所述：在舱体设计时要考虑屏蔽设计的性价比。然后根据具体的实施方案。目前，国内方舱的制造厂产品性能的指标都是根据方舱的电磁屏蔽性能进行对比。经过大量的实践证明，方舱电磁屏蔽设计已经得到认可。希望通过实践验证对方舱的设计产生很好的效果。

[1]张继宏.军用方舱舱门电磁屏蔽设计[J].军民两用技术与产品,2014,(07):54-55+57.

[2]吕云熙,方惠龙,屈建胜,王亚栋.军用计量方舱设计浅析[J].仪器仪表用户,2010,(04):83-85.