电子设备机箱的电磁屏蔽设计应注意几点体会

陈学友 杨新

摘 要：在科技不断发展的背景下，电子设备机箱的电磁屏蔽应用越来越广泛。本文通过金属件的缝隙设计、孔洞屏蔽设计、塑胶件屏蔽设计、接地设计，四个方面对设备机箱电磁屏蔽设计进行了分析，并对电磁屏蔽设计原则进行了整理，推动设备机箱结构设计进一步优化，希望为同类型机箱的电磁屏蔽设计提供参考。

关键词：设备机箱 结构设计 电磁屏蔽

一、电磁屏蔽设计原则

实际机箱上有许多泄漏源：不同部分结合处的缝隙、通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等，如图1所示

在对电磁屏蔽设计时，可以通过以下三个方面：第一，由于不同的设备具有不同的屏蔽指标，为了能够进一步提高运行稳定性，需要在屏蔽设计之前整理设备需求，并根据产品特点确认重点屏蔽部位；第二，为保证实现所要求的屏蔽性能，设计人员需注重结构材料选择、缝隙处理、穿孔处理和接地系统处理；第三，一般设备机箱中的电连续性对屏蔽质量有较大的影响，为了能够使零部件具有导电性，对于没有屏蔽性能要求的部位也必须合理的搭接处理以提高产品的静电抗扰性[1]。

二、设备机箱电磁屏蔽设计

（一）金属件的缝隙设计

在对设备机箱进行电磁屏蔽设计时，需要对金属件的缝隙进行设计，具体可以通过以下两个方面：第一，通訊设备中存在大量的缝隙，其会对电磁的兼容性产生一定的影响，需要在设备机箱中早增加搭接点，例如：在增加搭接点减小尺寸时，需要先对材料的特性进行分析，了解紧固点缝隙的最小距离，之后调整设备缝隙的尺寸，达到电磁屏蔽的效果。如图2为金属板上的缝隙和搭接缝隙；第二，当设备机箱中存在较大缝隙，并且应用增加搭接点难以调整距离时，可以在缝隙中适当添加屏蔽材料，例如：根据缝隙大小、零部件导电性选择屏蔽材料，并将其粘贴到零部件缝隙中，达到电磁屏蔽的目的，保障设备机箱能够稳定运行。如图3为缝隙安装屏蔽材料不同结构形式。

（二）孔洞屏蔽设计

设备机箱电磁屏蔽设计中，可以进行孔洞屏蔽设计，具体可以通过以下两个方面：第一，设备机箱中孔洞的尺寸、大小对电磁屏蔽有一定的影响，为了提高设备机箱的电磁屏蔽能力，需要合理设计开孔位置与开孔尺寸，例如：在设计通风孔时，由于其主要的作用为散热，防止设备受到高温影响发生损坏问题，进而在设计时，需要均衡屏蔽与散热的需求。第二，设备机箱需要安装操作按钮控制系统，进而在孔洞设计时，需要选择带有屏蔽能力的元件安装设计，达到电磁屏蔽的效果。另外，部分设备机箱中存在较小的孔洞，当其对电磁无影响时，可以不对其进行处理[2]。图4为蜂窝状通风孔板结构设计

（三）塑胶件屏蔽设计

对设备机箱进行电磁屏蔽设计时，可以对塑胶件屏蔽设计，具体可以通过以下两个方面：第一，由于设备机箱中塑胶件对电磁屏蔽性能有一定的影响，为了能够提高其屏蔽能力，降低对设备、人体的影响，需要先将塑胶件进行分类，例如：技术人员在进行屏蔽设计时，需要先将设备机箱塑胶件按照导电能力分类，并将不导电的的塑胶件喷涂上导电涂层，并对其表面电阻能力进行测量，使塑胶件具有一定的导电能力，达到提高设备机箱屏蔽能力的目的。第二，由于部分设备对电磁屏蔽的要求较高，为了进一步提高屏蔽质量，需要在塑胶件与设备的连接位置安装结构件，并根据屏蔽需求选择构建的厚度，提高设备机箱的屏蔽能力。另外，应用结构件提高屏蔽能力的成本较低，使用这一技术能够提高设备机箱优化效率[2]。图5为一般塑胶件的安装。

（四）接地设计

设备机箱电磁屏蔽设计可以应用接地设计，具体可以通过以下三个方面：第一，接地的好坏取决于搭接的好坏。两接地点间的电位差或由于磁通变动会使基准电位变化。第二，接地线应尽可能粗、短，并直接搭接到接地板。目的尽量减少地回路的阻抗，避免因频率增高造成感抗增大。第三，在设备机箱的机壳上应有接地螺栓和明显的接地标志[3]。图6为接地柱的搭接结构形式。

结 论

综上所述，随着科技的不断发展，设备机箱的电磁屏蔽应用范围不断扩大，但其对对人体、设备有一定的影响，为了改善这一现状，推动设备机箱稳定运行，需要对系统中的塑胶件、接地线路等方面进行合理调整，进一步提高系统的运行稳定性。另外，由于大部分设备机箱存在较大的缝隙，难以达到电磁屏蔽的作用，为了改善这一现状，需要对缝隙、孔洞进行合理设计，进一步提高设备的运行稳定性，达到屏蔽设计的目的。

参考文献：

[1] 深圳市中兴通讯股份有限公司企业标准. 电磁兼容结构设计指南

[2] 吕仁清，蒋全兴.电磁兼容性结构设计. 东南大学出版社.1990

[3] 李家樾等编著.电子设备结构设计原理（第一册）.江苏科学出版社.1986

[4] 刘磊，李新娥，王媛婧.内置式压力测试仪的电磁屏蔽设计[J].弹箭与制导学报，2016，36（02）：131-133.

[5] 吴迪，高驰名，马建章.一种密封通信终端的电磁屏蔽设计[J].无线电工程，2015，45（12）：52-54+80.