屏蔽布線系統(tǒng)安裝4大技巧

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，屏蔽機(jī)房的信息化建設(shè)日新月異，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍及世界的各個角落。IT服務(wù)帶來的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享等安全問題越來越受到人們的關(guān)注。其中，機(jī)房屏蔽設(shè)備是保證系統(tǒng)安全的重要手段之一。特別是在軍事單位、各級政府、企事業(yè)單位對屏蔽機(jī)房建設(shè)的要求不斷提高，這也提高了屏蔽工程在機(jī)房系統(tǒng)工程中的地位和比重。

屏蔽機(jī)房簡介及屏蔽機(jī)房概念

屏蔽是將金屬隔離在兩個空間區(qū)域之間，以控制電場、磁場和電磁波從一個區(qū)域到另一個區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體地說，屏蔽用于包圍組件、電路、組件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源，以防止干擾電磁場的擴(kuò)散；屏蔽用于包圍接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)，以防止它們受到外部電磁場的影響。由于屏蔽體具有吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽界面上的反射)和反能(電磁感應(yīng)在屏蔽層產(chǎn)生反向電磁場，可以抵消部分干擾電磁波)的作用，屏蔽體具有減小干擾的作用，因?yàn)槠帘误w起到吸收能量(渦流損耗)和反射能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層產(chǎn)生反向電磁場，抵消部分干擾電磁波)的作用。

屏蔽分類

1.靜電屏蔽

正電導(dǎo)體被一個完整的金屬屏蔽所包圍，在屏蔽層內(nèi)部將產(chǎn)生相當(dāng)于帶電導(dǎo)體的負(fù)電荷，如果金屬屏蔽層接地，外面的正電荷將流入地面，而外部將不存在電場，即帶正導(dǎo)體的電場將被屏蔽在金屬屏蔽層中。

二.交變電場屏蔽

為了減小交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓，可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽，并對金屬屏蔽進(jìn)行接地。交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽接地電阻的乘積。只要努力使金屬屏蔽接地，交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓就會很小。電場屏蔽主要是反射作用，所以屏蔽層的厚度不需要太大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是主要考慮因素。

3.交流磁場屏蔽

交流磁場屏蔽可分為高頻屏蔽和低頻屏蔽。低頻磁場屏蔽是利用高磁導(dǎo)率材料形成低磁阻路徑，使大部分磁場集中在屏蔽體中。屏蔽層的磁導(dǎo)率越高，厚度越大，磁電阻越小，磁場屏蔽效果越好。當(dāng)然，它必須與設(shè)備的重量相協(xié)調(diào)。利用高導(dǎo)電性材料產(chǎn)生的反向磁場來抵消干擾磁場，實(shí)現(xiàn)了高頻磁場的屏蔽。

4.交變電磁場屏蔽

一般采用高導(dǎo)電性材料作為屏蔽，屏蔽層接地。在高頻磁場作用下，利用屏蔽產(chǎn)生反向渦旋磁場和原磁場抵消高頻磁場的干擾，實(shí)現(xiàn)屏蔽接地的電場屏蔽。護(hù)盾的厚度不需要太大，但護(hù)皮深度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是主要考慮因素。

屏蔽機(jī)房的組成

屏蔽機(jī)房由屏蔽外殼、屏蔽門、電力濾波器、電話濾波器、信號濾波器、通風(fēng)波導(dǎo)和截止波導(dǎo)組成。

1.屏蔽殼

電磁屏蔽機(jī)房采用冷軋鋼板焊接結(jié)構(gòu)。采用優(yōu)質(zhì)槽鋼、方鋼和型鋼焊接屏蔽殼骨架，用厚度為2~2.5mm的優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板分別焊接地面、墻體和頂板。它具有較高的強(qiáng)度和剛度，可發(fā)揮物理防護(hù)和電磁防護(hù)的作用。

二.屏蔽門

屏蔽室性能的主要因素取決于是否有高性能的屏蔽門。在簧片和門板上使用“小刀”對屏蔽門進(jìn)行壓緊，從而增加泄漏電磁波的路徑，以滿足防漏的要求。

3.電力過濾器

濾波是利用器件的頻譜特性來控制有害干擾的流向或吸收干擾，以達(dá)到控制干擾的目的。濾波技術(shù)是抑制導(dǎo)通干擾的主要手段之一，也是提高電子設(shè)備抗導(dǎo)通干擾能力的重要措施。

4.通風(fēng)波導(dǎo)

通過計算風(fēng)量和選擇通風(fēng)波導(dǎo)的面積和數(shù)量，在屏蔽殼上安裝了六角蜂窩通風(fēng)波導(dǎo)窗。根據(jù)微波理論(截止波導(dǎo))和嚴(yán)格的工藝，六角蜂窩截止波導(dǎo)是由模具制成，采用真空引線焊接而成。使用頻率為10 kHz≤10 GHz，屏蔽效能為100 dB。

5.切斷波

7.5≤d，其中：f-截止頻率，直徑d-圓波導(dǎo).在綜合布線系統(tǒng)中，光纜通過光纜進(jìn)入屏蔽機(jī)房，當(dāng)光纜通過波導(dǎo)進(jìn)入屏蔽機(jī)房時，波導(dǎo)長度大于6天。通過屏蔽機(jī)房中的光終端，將電信號轉(zhuǎn)化為光信號，然后光纖通過截止波導(dǎo)管，將光信號轉(zhuǎn)化為屏蔽機(jī)房外的電信號。

普通屏蔽材料

1.橡膠芯編織網(wǎng)狀屏蔽墊片

橡膠和電線可選(蒙乃爾絲，鍍錫鋼芯銅線)，用于底盤，機(jī)柜間隙屏蔽，屏蔽室和屏蔽艙。有兩種方式的溝槽安裝和表面安裝。

二.導(dǎo)電橡膠屏蔽墊片

主要包括：導(dǎo)電橡膠板、導(dǎo)電橡膠屏蔽條、雙層導(dǎo)電橡膠屏蔽墊內(nèi)層：硅橡膠、外層：導(dǎo)電橡膠。

3.鈹銅彈簧屏蔽墊片

用鈹銅制成的蘆葦，適用于通訊、計算機(jī)、屏蔽室、屏蔽方艙等縫隙設(shè)計。它不僅解決了其它墊片不能承受切向運(yùn)動的問題，而且具有較高的屏蔽效率，同時具有較高的導(dǎo)熱性和良好的耐壓性能。

4.導(dǎo)電膠粘劑

主要包括：硅酮導(dǎo)電膠，用于導(dǎo)電橡膠板與金屬粘接；導(dǎo)電橡膠帶與金屬粘接；環(huán)氧導(dǎo)電膠，用于金屬與金屬粘接；印刷電路板線路連接；微波元件引線連接；金屬屏蔽棒固定。

5.導(dǎo)電填料(導(dǎo)電膩?zhàn)?

用途：適用于密封墊圈無法屏蔽的地方。

6.磁場屏蔽材料

工作頻率或磁場屏蔽在100 kHz以下，必須提供極低磁阻表面來完成，磁場屏蔽材料提供高導(dǎo)磁屏蔽材料。

7.屏蔽玻璃

用途：電子設(shè)備需要透明窗口，如：CRT、儀表夜水晶顯示窗等。

8.透明導(dǎo)電聚合物薄膜

電子設(shè)備顯示窗口屏蔽，透光率為70%，較佳屏蔽效能為40~60 dB。

9.屏蔽通風(fēng)板

10.屏蔽帶

主要包括：電磁屏蔽帶、導(dǎo)電法蘭保護(hù)帶。

屏蔽機(jī)房監(jiān)控要點(diǎn)

設(shè)計要點(diǎn)

1.以鋼板焊接電磁屏蔽室為例。包括六面龍骨架、冷軋鋼板.龍骨框架采用槽鋼和方管焊接，材料規(guī)范根據(jù)屏蔽室的尺寸確定地龍骨(地梁)應(yīng)與地面絕緣。壁上冷軋鋼板和頂板厚2mm，底部鋼板厚3mm。首先，模塊在車間中預(yù)制，焊接在龍骨框架的內(nèi)部。所有焊接均采用CO2保護(hù)焊，連續(xù)全焊，并使用專用設(shè)備檢測泄漏，防止泄漏波。所有鋼殼必須具有良好的防銹性能；

二.電磁屏蔽門：電磁屏蔽門是屏蔽室移動的部分，也是屏蔽室綜合屏蔽效能的關(guān)鍵。技術(shù)含量高，材料特殊，工藝極其復(fù)雜，共有426個工序。電磁屏蔽門有鉸刀門和翻譯門兩種，每一種都有手動、電動、自動等形式。如果考慮到使用的穩(wěn)定性和性價比，采用手動插入式鉸鏈門。

3.蜂窩式通風(fēng)波導(dǎo)窗：通風(fēng)、空調(diào)是屏蔽室的必要設(shè)施。蜂窩波導(dǎo)窗由相對邊緣為42 mm的六角鋼波導(dǎo)構(gòu)成。波導(dǎo)管不妨礙空氣流動，但對電磁輻射有截止效應(yīng)。目前主要采用的是300 mm×300 mm×42 mm規(guī)格的全焊接蜂窩波導(dǎo)窗，插入損耗為150 kHz~1 GHz≤100 dB，完全滿足了編碼要求。所述屏蔽室根據(jù)所述面積的大小設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的波導(dǎo)窗，分別用于進(jìn)氣、排氣和排氣。

4.強(qiáng)、弱電濾波器：進(jìn)入屏蔽室的電源線、通信信號線和其他導(dǎo)體會攜帶傳導(dǎo)電磁干擾，因此必須有相應(yīng)的濾波器對其進(jìn)行濾波。濾波器是由無源元件(電感、電容)組成的無源雙向網(wǎng)絡(luò)。其主要性能參數(shù)為截止頻率(低通、高通、帶通、帶阻)、插入損耗(阻帶衰減).濾波器的性能取決于濾波器系列(濾波器元件數(shù))、濾波器結(jié)構(gòu)類型(單電容型C、單電感L型、π型)等。

5.波導(dǎo)：進(jìn)入防護(hù)室的各種非導(dǎo)體管道，如消防噴管、光纖等，應(yīng)通過波導(dǎo)，電磁輻射的截止原理與波導(dǎo)窗相同。

6.屏蔽物體(設(shè)備等)不得安排在離屏蔽體較近的位置，以使通過屏蔽物體的通量降至較低；

7.為了控制通過底板和外殼的泄漏輻射，必須盡量減少結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性。提高間隙屏蔽效能的結(jié)構(gòu)措施包括：增大間隙深度、減小間隙長度、在接頭表面添加導(dǎo)電墊片、用導(dǎo)電涂層涂敷接頭、縮短螺釘間距等。

施工要點(diǎn)

1.盡可能將底板與外殼之間的接縫和不連續(xù)性連接起來。搭接程度對殼體的屏蔽效能起決定性作用，當(dāng)屏蔽、通風(fēng)和強(qiáng)度要求高、質(zhì)量不苛刻時，采用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口，是通過焊接保持導(dǎo)線連接，防止泄漏。

二.如有可能，應(yīng)焊接接縫。在有限的情況下，點(diǎn)焊，鉚接與黎明間距和螺絲可以用來固定它。用螺釘或鉚釘研磨時，應(yīng)先在焊縫中間重疊，然后逐漸延伸到兩端，以防止金屬表面的彎曲。當(dāng)不添加導(dǎo)電墊片時，螺釘間距一般應(yīng)小于較高工作頻率的1%，至少不超過1≤20波長。

3.應(yīng)注意電纜通過外殼后總屏蔽效能下降的程度。當(dāng)一根典型的未經(jīng)過濾的電線穿過屏蔽層時，屏蔽效能降低了30 dB以上；當(dāng)電源線進(jìn)入外殼時，所有這些都應(yīng)通過濾芯。濾波器的輸入端從屏蔽殼中穿出；如果濾波器結(jié)構(gòu)不適合穿透外殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入外殼的地方為過濾器設(shè)置隔室；當(dāng)信號線和控制線進(jìn)入/退出殼體時，應(yīng)通過適當(dāng)?shù)臑V波器。本實(shí)用新型適用于這種情況下的帶濾芯銷的多芯連接器。

4.通過屏蔽體的金屬控制軸，應(yīng)使用金屬接觸板、接地螺母或射頻墊進(jìn)行接地。也可以在沒有接地金屬軸的情況下使用其他軸，通常使用比工作頻率更高的圓管作為控制軸。當(dāng)金屬軸或?qū)w穿過截止波導(dǎo)孔時，必須注意屏蔽效能的嚴(yán)重降低。

5.在接頭不均勻的地方，或在活動板上，必須使用導(dǎo)電墊或彈性好的導(dǎo)電墊或手指彈簧材料，以確保緊固方法在發(fā)生變形力、沖擊、振動等時，有足夠的壓力保持表面接觸。

6.確保在金屬表面沒有與墊片材料不導(dǎo)電的保護(hù)層；

7.窗戶可由截止波導(dǎo)或通風(fēng)板屏蔽，或涂有金屬網(wǎng)格或夾緊金屬網(wǎng)的屏蔽窗可用于顯示器等；盡可能可將屏蔽罩添加到顯示器和顯示器的背面，并可用穿孔電容器過濾所有引線；如果指示燈/顯示器和引線不能從背面屏蔽，則應(yīng)使用金屬網(wǎng)或?qū)щ姴Ａ帘沃甘酒?顯示器的前部與外殼連續(xù)連接。對于導(dǎo)線屏蔽玻璃，在保持合理透光率的條件下，30≤1000 m的屏蔽效果可達(dá)50~110 db。當(dāng)透明導(dǎo)電膜涂覆在透明塑料或玻璃上時，屏蔽效果一般不超過20 db。

8.在操作裝置(如旋鈕擊鍵開關(guān)等)的處理中，當(dāng)信號頻率較高時，可采用截止波導(dǎo)原理；信號頻率較低時，可利用隔離室將其與其它電路分離。

9.指示盤處理可采用：金屬網(wǎng)屏蔽、截止波導(dǎo)法、濾光片、加隔離窗；

10.屏蔽機(jī)房一般考慮混合接地，設(shè)備的地線一般分為兩類：電源和信號源。設(shè)備各部分的電源地線連接到電源總線，所有信號連接到信號總線。這兩條總線聚合到一個共同的參考場所。

觀點(diǎn)/期望/前景/前景

電子屏蔽技術(shù)不僅是政府和企業(yè)的一種保密手段，而且在軍事戰(zhàn)爭中的電子對抗、航空和航空技術(shù)的安全等國家的重要安全領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。隨著無線技術(shù)的發(fā)展和信號分離、濾波技術(shù)和加密手段的不斷完善，屏蔽技術(shù)也將得到很大的發(fā)展。