電腦機(jī)箱的電磁相容設(shè)計(jì).doc

談電腦機(jī)箱的電磁兼容性設(shè)計(jì)作者：電磁兼容網(wǎng) 對(duì)于計(jì)算機(jī)這樣一種信息處理設(shè)備，機(jī)箱不僅僅提供了機(jī)械保護(hù)，還能起到電磁屏蔽的作用：使計(jì)算機(jī)免受外界電磁波的干擾，使計(jì)算機(jī)更加穩(wěn)定、可靠地工作;同時(shí)又可以防止計(jì)算機(jī)自身產(chǎn)生的電磁波向外輻射，以免影響其他電子設(shè)備的正常工作。因此機(jī)箱設(shè)計(jì)已經(jīng)得到越來(lái)越多PC生產(chǎn)廠商的重視，并且成為衡量PC產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)重要因素。下面，我們就從機(jī)箱選材、縫隙與開(kāi)口處理等方面對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)箱電磁兼容性設(shè)計(jì)做一番簡(jiǎn)要介紹。 箱體選材 為了提高機(jī)箱的屏蔽效能，首先應(yīng)考慮機(jī)箱材料的選擇。因不同材料的屏蔽作用各不相同，故應(yīng)根據(jù)屏蔽的效率和原材料的費(fèi)用比選擇具備高導(dǎo)磁率、高導(dǎo)電率的金屬材料。 由于電磁波是直線傳播的，其傳播到金屬表面時(shí)，不僅可透入金屬體表面薄層內(nèi)傳播，還能在金屬表面產(chǎn)生反射現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇厚度適中、光潔度較好的機(jī)箱板材：如果機(jī)箱的厚度太薄，不但起不到機(jī)械保護(hù)作用，而且電磁波極易穿透，屏蔽作用也就大打折扣；箱體太厚則又造成不必要的原材料浪費(fèi);機(jī)箱表面的光潔度愈好，電磁波在機(jī)箱表面的反射能力就愈強(qiáng)，因此應(yīng)選擇表面光潔度易加工的材料，同時(shí)還要考慮到金屬板材的易加工性和化學(xué)防腐蝕性。 縫隙與開(kāi)口處理 由于計(jì)算機(jī)箱體上有電源線、信號(hào)線、控制線等各種線束及板卡的插入引出;有開(kāi)關(guān)、指示燈、軟驅(qū)、光驅(qū)等的存在，同時(shí)為了散熱還要安排通風(fēng)孔，因此機(jī)箱不可能做成完全密封式的，而是存在著或多或少的接縫和開(kāi)口這些接縫和開(kāi)口會(huì)引起電氣的不連續(xù)性，如處理不當(dāng)則將引起屏蔽效能的下降。所以在機(jī)箱設(shè)計(jì)當(dāng)中，如果要提高產(chǎn)品的電磁屏蔽效能，就必須要對(duì)接縫和開(kāi)口予以特別的“關(guān)照”。 接縫處的措施 由于機(jī)箱連接處表面的不平整和薄板型材料的翹變，將不可避免地產(chǎn)生狹長(zhǎng)的縫隙。根據(jù)電磁波理論關(guān)于接縫處總體屏蔽效能的分析，可以對(duì)機(jī)箱接縫采取如下措施： a. 減少縫隙的長(zhǎng)度 當(dāng)縫隙的長(zhǎng)度達(dá)到/4（為電磁波波長(zhǎng)）或更長(zhǎng)時(shí)，這個(gè)縫隙就成為非常有效的輻射發(fā)生器，從而引起電磁能量的大量泄漏。因此應(yīng)盡可能采用一邊開(kāi)蓋式結(jié)構(gòu)，而不采用兩邊開(kāi)蓋式結(jié)構(gòu)，以減少總的縫隙長(zhǎng)度;也可在接縫處涂上導(dǎo)電材料或增加導(dǎo)電襯墊由于接觸表面從微觀上講是凸凹不平的，結(jié)合處實(shí)際上只可能是部分接觸，故涂上導(dǎo)電材料或加上導(dǎo)電襯墊就可增大接觸，從而減小電磁泄漏。 因?yàn)橛?jì)算機(jī)產(chǎn)品屬信息技術(shù)設(shè)備，無(wú)線電騷擾特性應(yīng)滿足信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電騷擾限值和測(cè)量方法（GB9254-1998）的有關(guān)要求。該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)無(wú)線電頻率從150KHz1GHz的頻率分量有限值要求，最高頻率1GHz所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為30厘米，相對(duì)應(yīng)的/4為7.5厘米，因此要求縫隙的長(zhǎng)度盡可能控制在57厘米以內(nèi)。另外在條件允許的情況下，增加螺釘?shù)冗B接點(diǎn)的數(shù)目或減小螺釘?shù)冗B接點(diǎn)的間距也可起到控制縫隙長(zhǎng)度的作用。 b. 增大縫隙的深度 增大縫隙的深度可提高機(jī)箱的屏蔽效能:從電磁泄漏的路程來(lái)看，增大接縫處的重疊尺寸就相當(dāng)于增加縫隙的深度，這樣電磁波在金屬壁之間經(jīng)過(guò)多次的反射、折射，其能量被大量消耗，從機(jī)箱內(nèi)向外界泄漏的能量自然也就相應(yīng)減少（機(jī)箱接縫盡量不要安排在轉(zhuǎn)角處，應(yīng)盡量放在較大的平面上）。U縫即為增大縫隙深度的一種有效設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1、圖2） 通風(fēng)孔的安排 由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部發(fā)熱量日益增大，且計(jì)算機(jī)經(jīng)常需要長(zhǎng)時(shí)間工作，所以機(jī)箱大多要設(shè)置通風(fēng)孔以利散熱，而這些通風(fēng)孔往往是引起電磁泄漏的一個(gè)重要因素。測(cè)試表明，當(dāng)通風(fēng)孔的最大直徑達(dá)到5cm時(shí)，屏蔽性能會(huì)下降60dB以上。在通風(fēng)孔處采用的電磁屏蔽措施主要有：覆蓋金屬絲網(wǎng)、用穿孔金屬板（見(jiàn)圖3）和采用截止波導(dǎo)的方法（見(jiàn)圖4、圖5）。 在用穿孔金屬板和覆蓋金屬絲網(wǎng)的方法中，還要充分考慮開(kāi)孔的方向和尺寸，使得在機(jī)箱表面引起的電阻和磁阻變化最小。 線束/板卡、軟驅(qū)/光驅(qū)的開(kāi)口處理 在信號(hào)線、控制線及板卡的開(kāi)口處，根據(jù)其開(kāi)口的形狀，加入與機(jī)箱有良好接地的簧片可起到比較明顯的屏蔽效果（見(jiàn)圖6）。對(duì)于軟驅(qū)、光驅(qū)的開(kāi)口可采用加裝硅鋼材質(zhì)簧片的方法，這將大大減少電磁波的泄漏和入侵。 開(kāi)關(guān)、指示燈、電源入口的處理 開(kāi)關(guān)和指示燈可采取內(nèi)部屏蔽的方法，并通過(guò)穿心電容接至前面板。在內(nèi)部屏蔽時(shí)，屏蔽體要與機(jī)箱有良好的電氣接觸；在指示燈上還可以覆蓋導(dǎo)電玻璃，同時(shí)導(dǎo)電玻璃與機(jī)箱也要有良好的電氣接觸；在電源入口處要使開(kāi)關(guān)電源（計(jì)算機(jī)一般都采用開(kāi)關(guān)電源）與機(jī)箱有良好的電氣接觸，并把接觸縫隙的長(zhǎng)度控制在57mm以內(nèi)。 當(dāng)然，要提高計(jì)算機(jī)的電磁兼容性，不僅是機(jī)箱，計(jì)算機(jī)內(nèi)的各個(gè)部件都要采取全面的電磁兼容性設(shè)計(jì)。不過(guò)一般說(shuō)來(lái)，設(shè)計(jì)良好的機(jī)箱可使計(jì)算機(jī)的總體輻射干擾降低10dB至60dB，所以一些廠商在設(shè)計(jì)機(jī)箱時(shí)往往采取了嚴(yán)格的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)，如聯(lián)想工業(yè)設(shè)計(jì)中心就在PC機(jī)箱的