电磁屏蔽方舱结构工艺设计综述

尹东东 李杰

山西中电科技特种装备有限公司 山西太原 030032

随着电子技术飞速的发展，越来越多的电子设备被广泛地应用在我军装备的各个领域，并在维护国家安全中起着越来越重要的作用，电磁干扰与反电磁干扰也成了现代战争中极其重要的对抗形式。电磁屏蔽方舱是一种用来有效屏蔽电磁干扰和电磁脉冲的方舱，确保舱内作战功能设备不被电磁干扰和破坏，使其发挥正常的作战功能，因此，对电磁屏蔽方舱的研究就成了一个重要的专题，而研究的关键步骤就是掌握屏蔽方舱的电磁屏蔽机理，合理的进行电磁屏蔽性能设计[1]。

1 方舱电磁泄漏的主要部位

电磁屏蔽方舱舱体和一般方舱舱体一样，主要由前板、后板、左板、右板、顶板和底板等组成，这些大板由角件、角柱、端梁和侧梁等联接成一个整体，再加上门、窗、孔口和其他附件就构成了一个方舱舱体。电磁屏蔽方舱的屏蔽性能能否得到保证主要取决于对方舱的电磁泄漏部位能否采取有效的措施进行控制。给屏蔽方舱造成电磁泄漏的结构部位主要包括大板、铆接缝、方舱门、采光窗、通风口、空调口和转接板等。方舱配套的门、采光窗、空调口、电源滤波器和信号滤波器等部、组件的屏蔽性能指标必须满足方舱总体电磁屏蔽性能指标要求，其中包括频率范围和屏蔽效能两个方面。为了确保方舱系统的屏蔽性能，在确定部、组件屏蔽指标时，一般要比系统设计指标高出10-20dB。

2 电磁屏蔽方舱生产过程中的质量控制

在整个电磁屏蔽方舱生产过程中，任何结构件的加工质量、舱体组装和设备安装工艺中的疏忽都有可能为电磁泄漏留下隐患，进而影响方舱的整体电磁屏蔽效能。因此，一定要结合方舱形成的整个生产流程，重点抓好影响到方舱电气连续性的加工制造工艺落实和检查，坚持源头控制和过程保障相结合的全过程质量管理[2]。

2.1 结构件加工的质量控制要点

方舱的主要结构件包括舱板、角件、舱门、孔口壁盒(通风孔口、电源或信号壁盒)及框架等。这些结构件是方舱水渗漏和电磁波泄漏的主要部位，其加工制造质量、表面的导电状态尤其是连接面的平面度、垂直度，决定了舱体的电气连续性，对方舱屏蔽效能起到关键或重要作用，要从源头上保证方舱的屏蔽性能，须抓住重点工序进行严格控制。（1）结构件的尺寸误差应精确，必须严格控制各零部件尺寸在公差范围内，并符合设计文件要求，必要时可以制作合适的生产检验工装；（2）舱板、门孔口框架焊接过程应用满焊、连续均匀确保良好的电连接状态；（3）结构件平面度应控制在0.5mm以内，良好的平面度可以提高铆接后的电气连续性了；（4）表面进行导电氧化的结构件，确保导电膜层的厚度在工艺文件误差之内，必要时测量膜层接触电阻，确保导电膜层的导电性能。

2.2 组舱过程的质量控制要点

方舱组舱过程，是按照工艺文件将六个舱壁、角柱及角件拼接成一个箱体，决定着方舱的可靠性能，更决定着方舱的屏蔽效能，由于组件体积庞大、工序复杂，参与人员众多，带来了一定困难，其核心是做好舱板连接过程的质量控制。

(1)首先要保持接触面的清洁度，特别是做好舱板壁角及连接处的防护工作，确保不能有油污、漆膜和氧化膜污染基面，且包边搭接面必须清理干净，不导电的防护层要去掉，最好按要求进行铝及铝合金导电保护液处理。

(2)其次要保证屏蔽方舱角形件(角件、角柱)电气连接性能。因此，要充分考虑角形件的宽度及角形件上铆钉之间的距离，要根据屏蔽理论中缝隙与屏蔽效能的关系，以减少电磁泄露：缝隙越长，越宽，屏蔽效能越低，缝隙越深，效能越高。具体来说目前六壁板的连接主要是靠内外包边加铆钉拼接而成的，因此要选择合适的铆钉距离，II级方舱外包边拉铆钉双排交错，要求单排钉距90mm，内包边钉距40mm，I级方舱外包边双排交错单排钉距40mm内包边钉距20mm，总的来说铆钉间距一般控制在12mm-50mm，间距应该均匀，铆钉排列整齐，直线度应控制在2mm以内，铆接过程中所有构件不应出现翘曲等变形情况。同时，通过大量的实践证明，铆钉必须与铆钉孔之间是良好的导电状态，除了钉孔周围要干净，更要涂导电密封胶进行拉铆，不允许出现松动，裂纹虚铆等情况，确保良好的电接触。

2.3 结构件安装的质量控制

舱体组舱完成后，下一步就是涉及舱门、壁盒、采光窗等孔口结构件的安装，而这些部位是最容易形成电磁泄露的部位，应重点控制安装接触面的电气连续性。以方舱舱门安装为例，门框与舱板间一般采用在门框内沿四周加装弹性导电衬垫(如定向金属丝)，以及外沿四周涂聚氨酯密封胶后，将其与舱体采用铆接的形式连接，从舱内向外用防波套填充门框四周与舱体门孔间的缝隙后，粘结屏蔽胶带并用压条固定压紧。舱门屏蔽效能之所以难以控制，主要在于其频繁的开关，对于衬垫的耐压缩疲劳性能，门框导电处理、导电层耐磨性能等都对舱门的屏蔽效能产生很大的影响[3]。

3 结束语

方舱的电磁屏蔽性能设计是一门实践性较强的工程技术，无论在结构设计或是工艺加工过程中，任何一个环节稍有疏忽都将会影响系统的整体电磁屏蔽效能，因此对方舱的电磁屏蔽性能设计还需进一步的深入研究和完善。