電子設備電路單元之間以及電子設備之間,存在著電磁場感應的幹擾(即場的幹擾)和電源饋線與地線傳導的幹擾(即傳導幹擾)。採用遮罩可以抑制場的幹擾;設計合理的電源饋線和接地系統,可以抑制傳導幹擾和場的幹擾。

  遮罩 用導體製成的抑制場幹擾的盒、殼、板和柵等。電磁場傳經遮罩時受到衰減,使遮罩兩側電路之間電磁場感應和輻射的幹擾受到抑制。遮罩效果以遮罩對場強衰減的倍數來評定。在線性電路中,遮罩蔽效果等於加屏蔽前後場在電路中導致的電壓之比,一般以分貝計量。按物理學原理,屏蔽分為電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽,具體屏蔽常常兼用。

  電屏蔽 用於抑制共地電路之間電場幹擾的屏蔽物。兩共地電路A和B(圖1)間用接地屏蔽S隔開,A的電場因受到S的遮擋,大部分作用不到B,S處的感應電荷經接地阻抗ZG入地,小部分繞過S交連到B。因此,A在B處產生的電場被 S所削弱(S抑制瞭A所產生電場對B的幹擾)。

  提高屏蔽效果的措施是:①增加S對B的遮擋。因此,盒、殼的屏蔽效果優於板,而板則優於柵和網;②改善屏蔽表面的導電性;③減小接地阻抗,盡量縮短接地線;在高頻時則將屏蔽物直接多點接地(因ZG)含感性分量);④減小接觸電阻,在屏蔽盒和蓋之間加導電彈性墊。

  磁屏蔽 用以衰減恒定或低頻(如50赫)磁場的屏蔽物。如將導磁材料制作的盒、殼放在磁場中,則盒內的磁場被減弱;反之,如磁場在盒內,則盒外的磁場被減弱。為提高磁屏蔽效果,須選用高導磁率材料制作屏蔽物,並增加壁厚和減小盒的體積,但盒內有導磁元件時,盒壁和導磁元件要保持一定的間隔。盒與蓋的縫隙結構應對磁通實現低磁阻(圖2)。

  電磁屏蔽 用於衰減電磁波的屏蔽物。電磁波向金屬板時,因金屬反射和吸收衰減電磁波的能力強,透過金屬板的波遠比入射波弱。電磁波的頻率越高,板的厚度越大,金屬的導電導磁性能越好,則板對波的衰減就越大。提高電磁屏蔽效果,在於避免屏蔽物的孔隙和減小接縫的接觸電阻。

  接地 在電路中參考電壓為零並與各電路直接相連的導體。電子設備的信號地線為直流電源的某一極,即電源饋線中的一線。有時,地線要接入大地以保證安全。實際地線自身有阻抗,電路工作時,各頻率的電流都可能流經地線某些段而產生電壓降。這些壓降疊加在電源電壓上,饋入各電路造成共地阻抗耦合的互相幹擾。此外,地線與各電路形成許多環路網孔。電磁場在網孔中感應的電壓會饋入相應的電路,造成地環路幹擾。因此,應降低地線阻抗和減小地環路網孔的面積以抑制幹擾。接地分為單點接地制和多點接地制兩種。

  單點接地制 在單點接地制中,任一電路單元的電流經地線回到電源的途徑隻有一條。單點接地制多應用在信號頻率低於1兆赫或地線最大長度小於信號最高頻率的

的電子設備中。單點接地制分為串聯制和並聯制。串聯制結構簡單,為減小電路單元間共地阻抗幹擾,當單元間無信號聯系時,將低電平電路單元靠近電源饋電。並聯制的電路單元間無共地阻抗,隻有地線間互感性和電容性耦合幹擾,但結構復雜。實際上多用串、並聯組合制,即將電平相近的各電路單元劃為一組串聯,再諸組並聯。

  多點接地制 采取多點接地制時,電路單元的電流經地線回到電源的途徑有多條,常用在信號頻率高於10兆赫或地線最大長度大於信號最低頻率的

的電子設備中。為減小高頻電流通過較長的地線產生輻射幹擾,電路單元都以最短的線接入由金屬網格或導體板構成的地線中。

  安全地線 起安全作用而接入大地的地線。電子電路的地線一般是和電子設備金屬機殼相連的。地線接入大地,使設備機殼與大地等電位,可以避免因偶然高壓泄漏或積累靜電荷使機殼電壓升高而危及人身和器件的安全。接入大地的可靠方法是在地面下埋設導體板或並聯的導體棒,並在其周圍的回填土中加木炭屑、食鹽或尿醛系配劑等降阻劑。

  

參考書目

 南京工學院主編:《電子設備結構設計原理》,江蘇科學技術出版社,南京,1981。