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    今年会高性能工程塑料 ,在EMI电磁屏蔽应用上的方案及成熟经验

    时间:2022-04-27 作者 :管理员

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    什么是EMI屏蔽 ?



    电子设备和设备中的 EMI 屏蔽是使用制造技术和材料来保护信号免受外部电磁信号干扰,并防止生成的信号干扰周围的组件。



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    为什么 EMI 屏蔽很重要 ?


    电磁干扰 (EMI) 会破坏用于关键应用的电子设备、设备和系统。示例包括医疗、军事和航空电子;公共交通系统;工业触摸屏;以及导航和车辆控制系统;

    ------仅举几例。


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    电磁干扰的原因很多,包括人为和自然来源。结果的范围可能从暂时的干扰和数据丢失到系统故障甚至生命损失。



    盖世汽车讯 据外媒报道,2018年5月在以色列举办的新闻活动中,一辆装有以色列媒体Channel 10 提供电视摄像头的Mobileye测试车辆竟径直穿过红灯,所幸并未发生任何事故,亦无人员受伤。根据Channel 10电视摄像头的记录,安全驾驶员当时正监控车辆,但在其闯红灯时并未踩停。



    Mobileye 首席执行官 Amnon Shashua 称,电台工作人员摄像头里的无线收发装置产生了电磁干扰,以致交通信号灯转调器发出的信号受到破坏。即便车载摄像头准确识别出红灯,车辆依然无视该信息,并依照转调器发出的信号进行操作。此外他补充道,该失误已得到纠正。



    Shashua还表示,Mobileye正在修改硬件程序,以保护车载电脑免受电磁干扰,防止此后发生类似事件。公司在耶路撒冷的无人车队测试照常进行,且并未接到任何汽车制造商的投诉。

    (Reference:https://www.sohu.com/a/232473362_180520)

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    对于工程师来说,重要的是要认识到应用环境中的电磁能 (EME) 会如何造成干扰。如果没有这种基本的 EMI 意识,您可能会设计出对射频 (RF) 频谱中的电磁场缺乏足够保护的垫圈,射频 (RF) 频谱是频率从 3 kHz 到 300 GHz 的电磁频谱的一部分。射频波构成了无线电技术的基础,但它们也可以传输干扰无线通信的信号。


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    一般来说,EMI 源可分为两大类:环境 EMI 和电能质量问题。铁路和公共交通系统、医疗设备和军事应用也面临着各自的特定挑战。蓄意电磁干扰 (IEMI) 也越来越多地对电网和其他类型的关键基础设施等非军事资产构成威胁。


    由于特定应用因素,铁路和公共交通系统可能会遇到 EMI,例如:列车控制和推进系统;高压触点开关;列车信号和控制系统等等;医疗设备也容易受到 EMI 的影响。特定于应用程序的来源包括:手术室中的电气和电子设备;呼吸机和输液泵等生命支持设备;患者遥测和辅助设备;用于诊断和治疗的 X 射线机等等;除了 IEMI(俗称“电子战”)之外,军事资产和关键基础设施还面临 EMI 威胁,例如:高空核电磁脉冲(HNEMP);大功率微波武器;电子炸弹;电磁脉冲炮等等;当然,其中一些威胁是极端的,但所有工程师都需要评估 EMI 风险,以便将适当的保护纳入他们的垫圈设计中。

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    目前,对于EMI电磁屏蔽的有很多成熟的解决方案,如下图:


    1.       金属材料方案如铜箔,银箔等;

    2.       碳基热塑性材料方案如添加碳纳米管,石墨烯,碳黑;

    3.       导电纤维填充热塑性材料方案:如碳纤维,不锈钢纤维,纤维涂覆镍或者铜等;

    4.       导电涂覆方案电镀,导电漆等。

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    针对不同的方案的电磁屏蔽效果对比,可参考下表,从中可以看到各个不同的方案对于电磁屏蔽的效果是不同的。

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    那么什么样的电磁屏蔽等级或者效果是可以接受的呢?对于屏蔽效果在0-10dB:一般认为基本无电磁屏蔽效果;屏蔽效果在10 – 30 dB:属于较低电磁屏蔽材料,有一定的电磁屏蔽作用,基本无应用实效性;屏蔽效果在30 – 60 dB:中等电磁屏蔽材料,具有良好的电磁屏蔽作用,一般应用于工业或商业用电子产品,如汽车电器件,手机3C等;屏蔽效果在60 – 90 dB:高等电磁屏蔽材料,具有优异的电磁屏蔽作用,一般应用于航空航天及军用仪器设备;屏蔽效果 > 90 dB,具有******电磁屏蔽作用的材料,可完全屏蔽电磁辐射,一般应用于高精度,高敏感度要求的产品领域;

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    当然,基于不同的电磁屏蔽方案的成本是不同的,如下图:

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    今年会高性能工程塑料基于对电磁屏蔽方案的深入研究和与我们客户联合开发高效且控制成本的电磁屏蔽方案的经验,可以提供给我们的客户各种成熟的方案推荐和成本分析,如您有对于电磁屏蔽的项目需求,欢迎联系我们的工作人员,我们将提供详细的方案分析报告!