术语说明
Terminology
屏蔽效能等级(C 级 / B 级 / T 级):行业常用电磁屏蔽效能分级,T 级要求最高(针对低频磁场场景),B 级次之,C 级较低,用于明确不同场景下的屏蔽性能目标。
屏蔽地(保护地):为实现屏蔽功能设置的接地节点,需与屏蔽体、滤波器外壳等可靠连接,确保电磁干扰有效泄放。
电连续性:屏蔽体各部件间无间断的导电连接,是保障屏蔽效能的核心前提(低频磁场场景除外)。
与 VBW(视频带宽)的区别
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结构简洁性:屏蔽体设计需简洁,减少不必要的孔洞,避免额外新增缝隙,从源头降低干扰泄露 / 侵入风险。
孔洞优化性:禁止开设细长孔;通风孔优先采用圆孔阵列形式;若屏蔽与散热需求冲突,需遵循 “小孔径、多数量” 原则,避免大孔径设计。
电缆优先级:电缆的屏蔽处理优先级高于屏蔽体本身,其处理效果直接决定整体屏蔽性能,需重点关注。
细节把控性:电磁兼容设计需关注每一个细节,任何疏漏(如微小缝隙、未接地电缆)都可能导致整体屏蔽效果失效。
电连续性核心:屏蔽体的电连续性是影响屏蔽效能的最关键因素,材料自身屏蔽性能的影响较小(低频磁场场景除外)。
成本平衡性:高性能屏蔽方案往往伴随高成本,设计时需在 “屏蔽需求” 与 “成本控制” 间找到最优平衡,避免过度设计。
屏蔽方案类别
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屏蔽方案按 “屏蔽级别” 从低到高分为:PCB 板级、元器件级、模块级、插箱 / 子架级、机柜级。其中,PCB 板级与元器件级屏蔽超出结构设计范围,本指引仅聚焦后三类(模块、插箱 / 子架、机柜)。
屏蔽级别 | 核心定义 | 优势 | 适用场景 |
模块屏蔽 | 将辐射强 / 抗干扰弱的单板 / 模块单独装入屏蔽盒 | 易实现、成本低,减弱模块间相互干扰 | 多数产品的基础屏蔽需求,优先推荐 |
插箱 / 子架屏蔽 | 以插箱 / 子架为屏蔽体,覆盖内部多个模块 | 可在出线接插件上直接做屏蔽,减少电缆屏蔽依赖 | 多模块集成场景,对电缆处理要求较低 |
机柜屏蔽 | 以整机柜为屏蔽体,覆盖内部所有设备 | 覆盖范围广,适用于整机系统 | 机柜内线缆少、屏蔽要求不高的场景 |
屏蔽方案选择原则
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综合优先:优先采用 “多级组合方案”,根据实际需求搭配不同级别屏蔽(如模块 + 插箱 / 子架),实现 “性能最优、成本可控”。
线缆适配:若系统进出线缆数量多,优先选择模块屏蔽或插箱 / 子架屏蔽,谨慎使用机柜屏蔽(避免因线缆处理不当导致屏蔽失效)。
高要求场景:对屏蔽效能要求极高的产品,采用 “三级屏蔽”(模块 + 插箱 / 子架 + 机柜),每级屏蔽性能要求降低,技术难度与成本更易控制。
缝隙屏蔽设计
两个零件的结合面缝隙是屏蔽效能的主要薄弱点,设计需从 “结构参数” 和 “屏蔽材料” 两方面入手:
一、结构参数影响(无屏蔽材料时)
影响因素 | 核心要求 | 经验取值 / 措施 |
紧固点距离 | 直接决定缝隙最大尺寸,是核心影响因素 | - 中低等级(C 级以下):50-100mm- 高等级(C 级以上):20-50mm(刚性好的零件(型材 / 多折弯)取大值,单层板取小值) |
零件刚性 | 刚性越高,相同紧固点距离下缝隙越小,屏蔽效能越高 | 增加刚性措施:采用型材、增厚板材、增加折弯次数 |
缝隙深度 | 提升效果优于减小紧固点间距,需尽量增加 | 钣金件推荐深度:板厚的 10-15 倍(受结构限制时可适当调整,以 “尽可能深” 为原则) |
紧固点排布 | 双排错位排布优于单排,可显著提升屏蔽效能 | 高要求场景优先采用 “双排错位紧固” |
结合面表面精度 | 粗糙度、平面度会影响缝隙大小,但受加工工艺限制,一般不做特殊要求 | 依赖现有加工设备精度,无需额外提要求 |
二、屏蔽材料辅助设计(高要求 / 紧固点受限场景)
当缝隙屏蔽要求高或无法增加紧固点时(如柜门缝隙),需安装屏蔽材料,核心要求如下:
1.材料选择:优先选用屏蔽性能优异的材料(具体参考后续 “屏蔽材料选型规范”)。
2.安装形式:推荐以下两种形式(效能:方案三≈方案二>方案一):
方案一:仅用屏蔽材料填充缝隙,依赖材料自身性能;
方案二:屏蔽材料填充 + 紧固缝隙辅助,形成双重屏蔽路径;
方案三:在方案二基础上增加额外屏蔽层,进一步提升效能(与方案二差异不显著,按需选择)。
3.压缩量控制:
需保证屏蔽材料压缩量在允许范围,避免 “未压紧”(刚性不足 / 加工误差导致)或 “过度压缩”(材料失弹、压缩力过大)。
孔洞屏蔽设计
孔洞屏蔽效能主要取决于 “最大尺寸” 和 “深度”(与孔面积无关),优先开圆孔,其次方孔,禁止长腰孔。
一、通风孔屏蔽(平衡屏蔽与散热)
通风孔屏蔽主要采用 “穿孔金属板” 和 “波导通风板”,选型对比如下:
类型 | 原理 | 屏蔽效能 | 材料与处理 | 适用场景 | 成本 |
穿孔金属板 | 金属板开圆孔阵列 | ≤30-40dB | 金属板材 | C 级以下屏蔽,多数基础场景 | 低 |
波导通风板 | 截止波导原理(蜂窝状) | 铝制:60-70dB钢制:90-100dB | 铝制(需导电处理:导电氧化 / 镀锡)钢制(仅需防腐处理) | - 铝制:B 级以上屏蔽- 钢制:T 级(低频磁场)屏蔽 | 高(钢制更高) |
设计要求:
穿孔金属板:若屏蔽与散热冲突,采用 “减小孔径、增加孔深 + 孔密度” 的方式平衡;
波导通风板:无特殊要求时优先选 12.7mm 厚度铝制,与框架缝隙需焊接封堵。
二、其他孔洞屏蔽(指示灯 / 按钮 / 观察孔)
按以下优先级处理:
优先将孔洞设置在屏蔽体外部,避免穿透屏蔽体;
选用带屏蔽功能的元器件(屏蔽指示灯、屏蔽按钮、屏蔽玻璃),并确保安装缝隙屏蔽有效;
无法外移时,采用屏蔽罩覆盖孔洞;
小孔洞若屏蔽效能达标(参考穿孔金属板标准)且无电缆引出,可无需额外处理。
线缆屏蔽设计
线缆是电磁干扰的主要 “传导路径”,处理优先级高于屏蔽体本身,核心包括 “电缆进出屏蔽体” 和 “滤波器安装” 两部分:
一、电缆进出屏蔽体处理
处理方式 | 操作要求 | 优缺点 |
屏蔽插头转接 | - 使用屏蔽电缆,屏蔽效果依赖插头屏蔽性能- 插箱 / 子架屏蔽中,电缆从模块插座引出(依赖插座屏蔽) | 优点:屏蔽效能高缺点:线缆多时成本高 |
EMI 滤波器连接 | - 电源线:接电源滤波器- 信号线:接滤波连接器 / 馈通滤波器- 滤波器需同时实现 “滤波 + 屏蔽” | 优点:兼顾滤波与屏蔽,效能稳定缺点:需额外部署滤波器 |
直接出机柜 | - 屏蔽电缆:出屏蔽体时屏蔽层与屏蔽体 360° 可靠接触(低阻抗)- 非屏蔽电缆:套金属编织网 / 缠金属丝网(长度 2-3m,与屏蔽体可靠接触)- 禁止电缆直接穿出,需屏蔽层可靠接地 | 优点:适用于无插头 / 滤波器场景缺点:操作复杂,需严格控制接地质量 |
二、滤波器安装要求
滤波器是电源线屏蔽的关键,安装与走线需满足以下规范:
1. 安装位置:
交流滤波器:必须安装在屏蔽体上,确保安装面缝隙屏蔽达标;
直流滤波器:推荐安装在屏蔽体上,低要求场景可装于屏蔽体内(需注意电源线穿出屏蔽体的屏蔽处理)。
2. 走线规范:
进出线需分别位于屏蔽体两侧(外部输入线接滤波器,内部输出线从滤波器引出);
输入线与输出线禁止平行走线或相互缠绕(避免干扰耦合)。
3. 接地要求:滤波器外壳必须与屏蔽地(保护地)可靠连接,确保干扰有效泄放。