在公元前7世紀(jì),希臘士兵或重型步兵攜帶一個(gè)大的凹形圓形盾牌,稱為hoplon。由青銅和木頭制成,hoplon或Argive盾牌保護(hù)重型腰部從下巴到膝蓋并且在重疊時(shí)成為希臘方陣的基礎(chǔ)。
在20世紀(jì)初,埃塞俄比亞人使用他們的盾牌時(shí)與入侵的意大利軍隊(duì)作戰(zhàn)。埃塞俄比亞人在戰(zhàn)爭(zhēng)中不斷撞擊盾牌,這是戰(zhàn)斗的可怕前奏。古代軍隊(duì)部署盾牌以防止虛假攻擊并形成戰(zhàn)爭(zhēng)策略。 PCB設(shè)計(jì)通常依賴于不同類型的屏蔽來(lái)保護(hù)敏感電路免受雜散RF信號(hào)的影響。
在這些電路前哨中,叛逆線和走線盡一切可能使電磁干擾(EMI)逃逸到外圍他們的域名。那些小沖突永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束。屏蔽應(yīng)作為整體PCB設(shè)計(jì)策略的一部分。屏蔽和屏蔽設(shè)計(jì)不應(yīng)將屏蔽視為附加功能,而應(yīng)成為PCB初始設(shè)計(jì)過(guò)程的一部分。
PCB屏蔽能為您做什么?
RF前端,開(kāi)關(guān)和時(shí)鐘電路通過(guò)傳導(dǎo)路徑或通過(guò)輻射發(fā)出EMI。良好的PCB設(shè)計(jì)和良好的屏蔽相結(jié)合,可降低EMI。 EMI的良好PCB設(shè)計(jì)圍繞布局,濾波器的布局和接地層展開(kāi)。精心設(shè)計(jì)的PCB可最大限度地減少寄生電容和接地回路。
用作屏蔽的金屬,磁性材料和墊圈可防止EMI輻射。
而不是提供針對(duì)矛的物理屏障劍,PCB屏蔽模擬連接到地面的法拉第籠。雖然地平面構(gòu)成了保持架的底部,但是可以使用金屬屏蔽來(lái)形成另外五個(gè)邊。
屏蔽會(huì)導(dǎo)致反射損失和電磁能量的吸收損失。反射損耗隨著場(chǎng)的類型而變化,并且發(fā)生在空氣到屏蔽或屏蔽到空氣的損失。當(dāng)場(chǎng)通過(guò)屏蔽傳播時(shí),發(fā)生吸收損失。吸收損失隨屏蔽材料的類型而變化。屏蔽效果等于反射和吸收損耗之和。導(dǎo)電屏障隱藏了電路的全部或部分,吸收并反射來(lái)自環(huán)形天線的輻射,并建立電隔離。
雖然你的設(shè)計(jì)可能不需要諾克斯堡,但是底盤(pán)可能會(huì)有所幫助。
當(dāng)羅馬軍團(tuán)使用陸龜形成時(shí),盾墻的概念就變得很有名了。您還可以使用屏蔽來(lái)形成墻壁,以保護(hù)敏感電路免受其他電路發(fā)出的有害EMI影響。電磁場(chǎng)包含彼此具有90°取向的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。
如果電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互作用,則會(huì)發(fā)生傳播。屏蔽墻通過(guò)金屬和磁屏蔽的組合衰減輻射電磁干擾波的電場(chǎng)(電場(chǎng))和磁場(chǎng)(H場(chǎng))來(lái)分隔PCB的各個(gè)部分。
圓形或方形:針對(duì)不同PCB需求的不同屏蔽
與跳線不同,PCB上使用的屏蔽不能防止下巴到膝蓋。諸如光圈輻射和腔共振等隱藏的敵人會(huì)使生活變得困難。電磁干擾可以隨處出現(xiàn)。隨著電子設(shè)備變得越來(lái)越小,屏蔽設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)輕量化,機(jī)械穩(wěn)定性和電效率的結(jié)合。
您為PCB設(shè)計(jì)選擇的屏蔽取決于發(fā)射是近場(chǎng)發(fā)射還是遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)射,干擾頻率以及干擾是否發(fā)生在電場(chǎng)或磁場(chǎng)干擾中。這些因素中的每一個(gè)都會(huì)影響屏蔽類型和厚度的選擇。
屏蔽下的大多數(shù)發(fā)射都是近場(chǎng)發(fā)射。對(duì)于近場(chǎng)發(fā)射,反射和吸收損耗隨頻率而變化。數(shù)字電路引起的電場(chǎng)發(fā)射在較低頻率下具有較高的反射損耗,在較高頻率下具有較高的吸收損耗。開(kāi)關(guān)模式電源會(huì)在低頻下產(chǎn)生小的反射和吸收損耗的磁場(chǎng)發(fā)射。
保護(hù)從你的設(shè)計(jì)內(nèi)部和外部的損失將使它在任何戰(zhàn)爭(zhēng)中保持持久。
近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)射具有不同的源特征和不同的E/H比。 EMI是遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)射。遠(yuǎn)場(chǎng)源在較低頻率下具有較大的反射損耗。頻率越高,吸收損耗越大。
在決定屏蔽材料類型時(shí),應(yīng)考慮兩個(gè)關(guān)鍵變量。電導(dǎo)率測(cè)量屏蔽材料傳導(dǎo)電流的能力。滲透性測(cè)量材料支持在材料內(nèi)形成磁場(chǎng)的能力。具有高磁導(dǎo)率的屏蔽具有低磁阻并且可以引導(dǎo)磁場(chǎng)。
與電流和電阻一樣,最低的磁阻量為磁場(chǎng)創(chuàng)建了一條路徑。屏蔽材料厚度成為具有低頻磁場(chǎng)應(yīng)用的PCB的重要因素。
仍然需要呼吸:孔徑控制屏蔽效能
古代堡壘總是有一個(gè)入侵的軍隊(duì)可以利用的弱點(diǎn)。良好的屏蔽設(shè)計(jì)還考慮了機(jī)械強(qiáng)度和對(duì)空氣流動(dòng)的需求。護(hù)罩包括通過(guò)允許空氣流過(guò)護(hù)罩開(kāi)口來(lái)減少熱積聚的孔。屏蔽設(shè)計(jì)中孔徑的數(shù)量和大小控制了屏蔽的有效性。
雖然許多孔徑會(huì)降低效率,但孔徑和頻率之間的間距決定了減少量。此外,孔徑的泄漏量取決于開(kāi)口的最大線性尺寸。
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