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屏蔽布线系统安装4大技巧

来源:http://www.cdxhlkj.com/news294730.html   发布时间:2019-12-17 13:59:00

随着电子信息技术的飞速发展,屏蔽机房的信息化建设日新月异,计算机网络已经遍及世界的各个角落。IT服务带来的数据存储、数据交换、数据共享等安全问题越来越受到人们的关注。其中,机房屏蔽设备是保证系统安全的重要手段之一。特别是在军事单位、各级政府、企事业单位对屏蔽机房建设的要求不断提高,这也提高了屏蔽工程在机房系统工程中的地位和比重。


屏蔽机房简介及屏蔽机房概念


屏蔽是将金属隔离在两个空间区域之间,以控制电场、磁场和电磁波从一个区域到另一个区域的感应和辐射。具体地说,屏蔽用于包围组件、电路、组件、电缆或整个系统的干扰源,以防止干扰电磁场的扩散;屏蔽用于包围接收电路、设备或系统,以防止它们受到外部电磁场的影响。由于屏蔽体具有吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽界面上的反射)和反能(电磁感应在屏蔽层产生反向电磁场,可以抵消部分干扰电磁波)的作用,屏蔽体具有减小干扰的作用,因为屏蔽体起到吸收能量(涡流损耗)和反射能量(电磁感应在屏蔽层产生反向电磁场,抵消部分干扰电磁波)的作用。


屏蔽分类


1.静电屏蔽


正电导体被一个完整的金属屏蔽所包围,在屏蔽层内部将产生相当于带电导体的负电荷,如果金属屏蔽层接地,外面的正电荷将流入地面,而外部将不存在电场,即带正导体的电场将被屏蔽在金属屏蔽层中。


二.交变电场屏蔽


为了减小交变电场对敏感电路的耦合干扰电压,可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽,并对金属屏蔽进行接地。交变电场对敏感电路的耦合干扰电压取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽接地电阻的乘积。只要努力使金属屏蔽接地,交变电场对敏感电路的耦合干扰电压就会很小。电场屏蔽主要是反射作用,所以屏蔽层的厚度不需要太大,结构强度是主要考虑因素。


3.交流磁场屏蔽


交流磁场屏蔽可分为高频屏蔽和低频屏蔽。低频磁场屏蔽是利用高磁导率材料形成低磁阻路径,使大部分磁场集中在屏蔽体中。屏蔽层的磁导率越高,厚度越大,磁电阻越小,磁场屏蔽效果越好。当然,它必须与设备的重量相协调。利用高导电性材料产生的反向磁场来抵消干扰磁场,实现了高频磁场的屏蔽。


4.交变电磁场屏蔽


一般采用高导电性材料作为屏蔽,屏蔽层接地。在高频磁场作用下,利用屏蔽产生反向涡旋磁场和原磁场抵消高频磁场的干扰,实现屏蔽接地的电场屏蔽。护盾的厚度不需要太大,但护皮深度和结构强度是主要考虑因素。


屏蔽机房的组成


屏蔽机房由屏蔽外壳、屏蔽门、电力滤波器、电话滤波器、信号滤波器、通风波导和截止波导组成。


1.屏蔽壳


电磁屏蔽机房采用冷轧钢板焊接结构。采用优质槽钢、方钢和型钢焊接屏蔽壳骨架,用厚度为2~2.5mm的优质冷轧钢板分别焊接地面、墙体和顶板。它具有较高的强度和刚度,可发挥物理防护和电磁防护的作用。


二.屏蔽门


屏蔽室性能的主要因素取决于是否有高性能的屏蔽门。在簧片和门板上使用“小刀”对屏蔽门进行压紧,从而增加泄漏电磁波的路径,以满足防漏的要求。


3.电力过滤器


滤波是利用器件的频谱特性来控制有害干扰的流向或吸收干扰,以达到控制干扰的目的。滤波技术是抑制导通干扰的主要手段之一,也是提高电子设备抗导通干扰能力的重要措施。


4.通风波导


通过计算风量和选择通风波导的面积和数量,在屏蔽壳上安装了六角蜂窝通风波导窗。根据微波理论(截止波导)和严格的工艺,六角蜂窝截止波导是由模具制成,采用真空引线焊接而成。使用频率为10 kHz≤10 GHz,屏蔽效能为100 dB。


5.切断波


7.5≤d,其中:f-截止频率,直径d-圆波导.在综合布线系统中,光缆通过光缆进入屏蔽机房,当光缆通过波导进入屏蔽机房时,波导长度大于6天。通过屏蔽机房中的光终端,将电信号转化为光信号,然后光纤通过截止波导管,将光信号转化为屏蔽机房外的电信号。


普通屏蔽材料


1.橡胶芯编织网状屏蔽垫片


橡胶和电线可选(蒙乃尔丝,镀锡钢芯铜线),用于底盘,机柜间隙屏蔽,屏蔽室和屏蔽舱。有两种方式的沟槽安装和表面安装。


二.导电橡胶屏蔽垫片


主要包括:导电橡胶板、导电橡胶屏蔽条、双层导电橡胶屏蔽垫内层:硅橡胶、外层:导电橡胶。


3.铍铜弹簧屏蔽垫片


用铍铜制成的芦苇,适用于通讯、计算机、屏蔽室、屏蔽方舱等缝隙设计。它不仅解决了其它垫片不能承受切向运动的问题,而且具有较高的屏蔽效率,同时具有较高的导热性和良好的耐压性能。


4.导电胶粘剂


主要包括:硅酮导电胶,用于导电橡胶板与金属粘接;导电橡胶带与金属粘接;环氧导电胶,用于金属与金属粘接;印刷电路板线路连接;微波元件引线连接;金属屏蔽棒固定。


5.导电填料(导电腻子)


用途:适用于密封垫圈无法屏蔽的地方。


6.磁场屏蔽材料


工作频率或磁场屏蔽在100 kHz以下,必须提供极低磁阻表面来完成,磁场屏蔽材料提供高导磁屏蔽材料。


7.屏蔽玻璃


用途:电子设备需要透明窗口,如:CRT、仪表夜水晶显示窗等。


8.透明导电聚合物薄膜


电子设备显示窗口屏蔽,透光率为70%,最佳屏蔽效能为40~60 dB。


9.屏蔽通风板


10.屏蔽带


主要包括:电磁屏蔽带、导电法兰保护带。


屏蔽机房监控要点


设计要点


1.以钢板焊接电磁屏蔽室为例。包括六面龙骨架、冷轧钢板.龙骨框架采用槽钢和方管焊接,材料规范根据屏蔽室的尺寸确定地龙骨(地梁)应与地面绝缘。壁上冷轧钢板和顶板厚2mm,底部钢板厚3mm。首先,模块在车间中预制,焊接在龙骨框架的内部。所有焊接均采用CO2保护焊,连续全焊,并使用专用设备检测泄漏,防止泄漏波。所有钢壳必须具有良好的防锈性能;


二.电磁屏蔽门:电磁屏蔽门是屏蔽室唯一移动的部分,也是屏蔽室综合屏蔽效能的关键。技术含量高,材料特殊,工艺极其复杂,共有426个工序。电磁屏蔽门有铰刀门和翻译门两种,每一种都有手动、电动、自动等形式。如果考虑到使用的稳定性和性价比,最好采用手动插入式铰链门。


3.蜂窝式通风波导窗:通风、空调是屏蔽室的必要设施。蜂窝波导窗由相对边缘为42 mm的六角钢波导构成。波导管不妨碍空气流动,但对电磁辐射有截止效应。目前主要采用的是300 mm×300 mm×42 mm规格的全焊接蜂窝波导窗,插入损耗为150 kHz~1 GHz≤100 dB,完全满足了编码要求。所述屏蔽室根据所述面积的大小设置相应数量的波导窗,分别用于进气、排气和排气。


4.强、弱电滤波器:进入屏蔽室的电源线、通信信号线和其他导体会携带传导电磁干扰,因此必须有相应的滤波器对其进行滤波。滤波器是由无源元件(电感、电容)组成的无源双向网络。其主要性能参数为截止频率(低通、高通、带通、带阻)、插入损耗(阻带衰减).滤波器的性能取决于滤波器系列(滤波器元件数)、滤波器结构类型(单电容型C、单电感L型、π型)等。


5.波导:进入防护室的各种非导体管道,如消防喷管、光纤等,应通过波导,电磁辐射的截止原理与波导窗相同。


6.屏蔽物体(设备等)不得安排在离屏蔽体较近的位置,以使通过屏蔽物体的通量降至最低;


7.为了控制通过底板和外壳的泄漏辐射,必须尽量减少结构的电气不连续性。提高间隙屏蔽效能的结构措施包括:增大间隙深度、减小间隙长度、在接头表面添加导电垫片、用导电涂层涂敷接头、缩短螺钉间距等。


施工要点


1.尽可能将底板与外壳之间的接缝和不连续性连接起来。搭接程度对壳体的屏蔽效能起决定性作用,当屏蔽、通风和强度要求高、质量不苛刻时,采用蜂窝板屏蔽通风口,最好是通过焊接保持导线连接,防止泄漏。


二.如有可能,应焊接接缝。在有限的情况下,点焊,铆接与黎明间距和螺丝可以用来固定它。用螺钉或铆钉研磨时,应先在焊缝中间重叠,然后逐渐延伸到两端,以防止金属表面的弯曲。当不添加导电垫片时,螺钉间距一般应小于最高工作频率的1%,至少不超过1≤20波长。


3.应注意电缆通过外壳后总屏蔽效能下降的程度。当一根典型的未经过滤的电线穿过屏蔽层时,屏蔽效能降低了30 dB以上;当电源线进入外壳时,所有这些都应通过滤芯。滤波器的输入端最好从屏蔽壳中穿出;如果滤波器结构不适合穿透外壳,则应在电源线进入外壳的地方为过滤器设置隔室;当信号线和控制线进入/退出壳体时,应通过适当的滤波器。本实用新型适用于这种情况下的带滤芯销的多芯连接器。


4.通过屏蔽体的金属控制轴,应使用金属接触板、接地螺母或射频垫进行接地。也可以在没有接地金属轴的情况下使用其他轴,通常使用比工作频率更高的圆管作为控制轴。当金属轴或导体穿过截止波导孔时,必须注意屏蔽效能的严重降低。


5.在接头不均匀的地方,或在活动板上,必须使用导电垫或弹性好的导电垫或手指弹簧材料,以确保紧固方法在发生变形力、冲击、振动等时,有足够的压力保持表面接触。


6.确保在金属表面没有与垫片材料不导电的保护层;


7.窗户可由截止波导或通风板屏蔽,或涂有金属网格或夹紧金属网的屏蔽窗可用于显示器等;尽可能可将屏蔽罩添加到显示器和显示器的背面,并可用穿孔电容器过滤所有引线;如果指示灯/显示器和引线不能从背面屏蔽,则应使用金属网或导电玻璃屏蔽指示器/显示器的前部与外壳连续连接。对于导线屏蔽玻璃,在保持合理透光率的条件下,30≤1000 m的屏蔽效果可达50~110 db。当透明导电膜涂覆在透明塑料或玻璃上时,屏蔽效果一般不超过20 db。


8.在操作装置(如旋钮击键开关等)的处理中,当信号频率较高时,可采用截止波导原理;信号频率较低时,可利用隔离室将其与其它电路分离。


9.指示盘处理可采用:金属网屏蔽、截止波导法、滤光片、加隔离窗;


10.屏蔽机房一般考虑混合接地,设备的地线一般分为两类:电源和信号源。设备各部分的电源地线连接到电源总线,所有信号连接到信号总线。这两条总线最终聚合到一个共同的参考场所。


观点/期望/前景/前景


电子屏蔽技术不仅是政府和企业的一种保密手段,而且在军事战争中的电子对抗、航空和航空技术的安全等国家的重要安全领域也发挥着重要的作用。随着无线技术的发展和信号分离、滤波技术和加密手段的不断完善,屏蔽技术也将得到很大的发展。


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