emi衬垫屏蔽特性测试方法研究

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1、第一章绪论1．1EMI衬垫测试方法研究背景理想的电磁屏蔽应该是一个没有任何形式的缝隙和开孑L的无限导电性的封闭空间。然而在实际工程设计中鉴于一些功能上的需要，很多情形与理想情况并非一致。实际的电子设备上电源线、信号线以及通风散热孔径往往在所难免，设备上的校准、控制和调节装置也会存在。以上的各种情形就使得电磁能量通过屏蔽体上的孔径或沿着电源线、信号线及非理想状态的结合缝隙进入屏蔽体内部。因此，为了将能量的泄漏控制在规定的水平之内，就需要切断这些泄漏途径。在工程实践中滤波器常被用于电源线、信号线等贯穿路径上，起到滤除干扰信号的作用。然而对于那些连接缝隙和安装接头时就会面临很难

2、的选择。从屏蔽完整性角度来讲，采用熔焊钎焊等类似的工艺是对接缝和接头处理的最佳方法，但很多情况下这种不可拆装的永久性固定方法并不适用。因此在这种情形下就必须在接缝和接头处使用EMI衬垫以保证屏蔽的完整性。EMI(ElectromagneticInterference)衬垫，也称之为导电衬垫，它常填充在电子设备机箱缝隙处，能够保持缝隙处的导电连续性，减小孔洞、缝隙、沟槽等结构不连续处的接触阻抗，从而降低接合处两端的电压，减小缝隙的电磁泄漏。目前可用的EMI衬垫产品种类非常多，例如导电橡胶、双重导电橡胶、金属编织网套(带或不带弹性内芯的)、螺旋管衬垫、具有金属镀层的聚氨酯泡沫

3、衬垫、指形簧片、定向金属丝导电橡胶等。用于制造EMI衬垫的材料也有多种多样，主要包括金属、非金属以及多种材料的混合等。通常用的金属如银、铜、镍等，合金有铍铜、不锈钢等，混合材料包括橡胶与银颗粒的混合、泡沫与银镍颗粒的混合等方式。此外，衬垫的截面结构在形式上也千差万别，除了矩形、圆形、半圆形等常规形状还有指形、环形、螺旋形等形状。由于形状的多样性使得不同形状的衬垫安装形式也有所不同，常见的安装方法包括铆装、卡装、背胶槽装等11J。EMI衬垫的使用既要满足屏蔽性能要求又要有较高的性价比。但面对种类繁多的EMI衬垫，在工程应用中如何选用这些衬垫一直是设计者所困惑的问题。因此对各

4、种EMI衬垫射频屏蔽特性客观评价在衬垫的实际应用中具有重要的意义。对这些衬垫性能的评价就要借助于测试的方法，所以对不同测试方法的研究就成为衬垫性能评价中一个重要的环节。1．2EMI衬垫测试方法研究现状EMI衬垫电磁屏蔽性能的测试方法多种多样，且各种测试方法的应用范围、精度、费用等方面都有很大差异。根据本文所研究对象的不同，这里将目前国际上正在使用测试方法分为标准化测试方法和其他可选用的测试方法。1．2．1标准化测试方法目前被国际上承认的EMI衬垫电磁屏蔽性能标准化测试方法包括SAEARPl705—2006的EMI衬垫材料RF屏蔽特性同轴测试方、法121，SAEARPl17

5、3—2004的EMI衬垫RF屏蔽特性测试方法【3】，DefStan59．103(17-Sep．93)1}勺EMI／EMP衬垫部分14J和MIL—DTL．83528C(2001)的衬垫材料、导体、屏敝衬垫、电子材料、弹性体，EMI／RFI总体规范pJ。上述测试方法中，ARPll73-2004、MIL—DTL．83528C(2001)和DefStan59．103(17-Sep．93)这三种方法均为典型的辐射测试方法。辐射测试方法中一个非常关键的参数就是参考电平，不同的测试方法对参考电平的定义也有所不同。参考电平的测试归纳起来有两种，一种是缝隙上有盖板，另一种是缝隙上没有盖板。

6、通过这两种参考电平，可以分别得到评价衬垫电磁屏蔽性能的两个指标，屏蔽增长(ShieldingIncreasing，盯)和屏蔽效能(ShieldingEffective，SE)。ARPl705．2006则为转移阻抗测试方法⋯。下面就简单介绍这些测试方法，具体的研究内容将在下面的章节分别进行论述。l东南大学硕+学位论文1)SAEARPI173．2004测试系统配置如图1．2所示【3】o该方法的具体测试条件要求如下：图l一1SAEARPll73测试方法配置图——测试屏蔽体为一金属箱体，其尺寸为305mmX305mmX305mm(内部尺寸)，由厚度为6．35ram的钢板制成。测试

7、时被整体固定于屏蔽室的内墙面上。——箱体盖板尺寸为：381mmx38lmmx9．5mm。——测试频率一磁场：400Hz，1lcHz，14kHz，50kHz，200kHz：一电场：1]、，lnz，18MHz，IOOMHz；—平面波：400MHz，1GHz，2GHz，10GHz。——接收天线(置于测试屏蔽体内)一长203mm的杆天线；一直径为203mm的环天线。——发射天线距离—环天线和杆天线：152mm；—其他天线：lm。——EMI衬垫性能评价指标一屏蔽增长(肼)：一屏蔽效能(舾)。2)MIL-DTL一83528C(2001)测