電磁干擾 (EMI) 屏蔽技術(shù)對于我們每天使用的許多設(shè)備的可靠功能至關(guān)重要,包括計算機、手機和各種電子產(chǎn)品。要選擇如何滿足您的 EMI 外殼需求,您需要基本了解什么是電磁干擾阻斷器、它們的工作原理以及如何使用它們。
什么是電磁干擾屏蔽?
EMI屏蔽是指使用特定材料來減少空間內(nèi)的電磁場。在電氣工程的背景下,您可以通過使用磁性或?qū)щ姴牧献钃蹼姶挪▉韺崿F(xiàn)這種保護。
什么是電磁學,為什么需要屏蔽?
電來自原子之間電子的運動。當電子移動時,它們可以點燃燈光,為手持設(shè)備和計算機供電,運行電機等。當電子運動時,它們會產(chǎn)生電磁場。通常,這是一件好事。例如,電磁場是:
? 由地球核心產(chǎn)生,在地球周圍形成一種力場,保護人類免受太空中流動的有害輻射
? 調(diào)諧以形成無線電波,傳輸您的AM和FM以及手機信號
? 微波爐用來加熱食物
? 用于X光機,因為這些頻率可以穿過人體
然而,電磁場也會干擾人們?nèi)粘P枰脑O(shè)備和系統(tǒng)的運行。這是因為除非另一根導(dǎo)體或磁鐵擋住,否則電磁場無法停止。否則,它會干擾其他電磁場。此外,某些設(shè)備依賴于一定頻率的電磁波,包括收音機,手機,電視和無線揚聲器。如果引入的電磁場具有這些設(shè)備正在尋找的頻率之一,則您期望的聲音或圖像可能包括相當于電磁污染的內(nèi)容:嗶嗶聲,嗶嗶聲,尖叫聲等。
為什么需要EMI屏蔽?
EMI外殼對于確保關(guān)鍵設(shè)備按預(yù)期工作是必要的,如果沒有發(fā)生這種情況,可能會出現(xiàn)重要的功能甚至安全問題。我們的設(shè)備和身體幾乎 24/7 全天候不斷接收電磁波,但大多數(shù)時候,振幅和頻率不是問題。例如,手機產(chǎn)生的電磁波頻率與某些微波爐產(chǎn)生的電磁波相似,但它們不足以帶來任何危險。
另一方面,由于在如此多的頻率中存在如此多的EMI,因此干擾有時會造成嚴重的問題。以手機的使用為例。一些國家規(guī)定手機制造商制造使用某些電磁頻率的手機是非法的。當公司遵守時,人們可以在電子設(shè)備附近使用這些手機而沒有任何問題,因為這些手機使用安全頻率。這確保了從汽車收音機到心臟起搏器的所有設(shè)備的安全運行。但是,一些制造商不遵守規(guī)則。此外,由于規(guī)則因國家/地區(qū)而異,因此某些設(shè)備在一個司法管轄區(qū)合法生產(chǎn),但是當它們進入另一個地區(qū)時,它們可能會干擾該國家/地區(qū)的設(shè)備。
如果沒有 EMI 外殼來保護對產(chǎn)品運行至關(guān)重要的電氣組件,您很容易受到此類非法或工程不足的設(shè)備的影響。例如,一家制造假冒或非法手機的公司可以生產(chǎn)干擾音響系統(tǒng)的設(shè)備。雖然在大多數(shù)情況下,這只是一種麻煩,但其他類型的設(shè)備的問題會變得更加嚴重。例如,非法或假冒的移動設(shè)備充電器可能會爆炸或引起火災(zāi),從而危及用戶和無辜旁觀者的生命。當設(shè)備發(fā)出可能干擾業(yè)務(wù)或任務(wù)關(guān)鍵型組件的EMI時,會出現(xiàn)更常見的問題。這就是為什么飛機不允許在飛行的某些階段使用手機的原因 - 飛機制導(dǎo)系統(tǒng)依賴于不間斷的無線電波,這些無線電波使用與某些手機相同的頻率。
EMI 屏蔽的法律要求
除了許多安全和操作方面的考慮因素外,由于國家法規(guī),EMI屏蔽是必要的。例如,在美國,聯(lián)邦通信委員會要求所有能夠進行大眾通信的設(shè)備都必須配備EMI屏蔽。軍事裝備也是如此。內(nèi)部電路必須屏蔽可能損害其運行的外部輻射。一些電路還需要EMI外殼,因為它們可能會發(fā)出干擾戰(zhàn)場上另一個電子元件運行的頻率。
EMI屏蔽如何工作?
EMI屏蔽可能并不總是能夠完全阻擋波,但它可以降低它們的振幅,使它們無害。振幅是指波的“強”程度,而不是其頻率。例如,在錄音軟件中,由具有波峰和谷值的鋸齒狀線表示的聲波在波較大時聲音更大。這就是振幅。與耳塞降低聲波的幅度或響度類似,EMI屏蔽降低了電磁波的嚴重程度。
射頻屏蔽:射頻屏蔽可阻擋電磁輻射引起的射頻。這是通過使用導(dǎo)電化合物將信號拉入材料中來實現(xiàn)的,防止其以足夠高的振幅通過以引起問題。磁屏蔽:磁屏蔽的工作原理是將磁鐵放置在不相互干擾的其他兩個磁鐵之間。中間的磁鐵將本來是干擾的東西發(fā)回啟動它的磁鐵。
這兩種方法通常結(jié)合使用,以提供更全面的保護或適應(yīng)保護組件或信號所需的特定參數(shù)。
EMI 屏蔽的常見應(yīng)用
幾乎任何發(fā)送或接收電磁信號的設(shè)備都可以從EMI屏蔽中受益。此外,任何傳輸電信號的東西,無論是為設(shè)備供電還是傳輸數(shù)據(jù),都需要EMI屏蔽。一些例子包括:
個人電腦
由于 PC 既產(chǎn)生又接收電磁輻射,因此您需要屏蔽來限制接收和泄漏的干擾。如果 PC 使用數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路(例如寬帶 Wi-Fi 信號),則尤其如此。
手機
手機的內(nèi)部組件依賴于不間斷的電信號和磁信號。任何這些過程中的干擾都可能顯著影響手機的功能。
計算機外圍設(shè)備
雖然一些計算機外圍設(shè)備(如鍵盤和鼠標)僅用于向解釋信號的卡發(fā)送低電平電子脈沖,但其他外圍設(shè)備會產(chǎn)生顯著的EMI。某些設(shè)備(如音樂鍵盤、打印機和音頻設(shè)備)很容易產(chǎn)生足夠的 EMI 來中斷工作流程。
移動設(shè)備
移動設(shè)備與手機類似,依賴于執(zhí)行基本功能的數(shù)字芯片。如果沒有EMI外殼,用戶可能會遇到多種問題。其中一些包括:
? 無線局域網(wǎng) (LAN) 故障。設(shè)備可能無法與路由器或 LAN 上的其他設(shè)備(如無線打印機)保持一致的連接
? 射頻問題。移動設(shè)備可能會與周圍的設(shè)備產(chǎn)生頻率沖突,或接收來自其他組件的干擾,從而使其或附近的設(shè)備不可靠。
? 藍牙。藍牙設(shè)備,就像手機一樣,使用無線電波。唯一的區(qū)別是它們的頻率通常要高得多,這是藍牙設(shè)備只能在短距離內(nèi)工作的部分原因。因此,電磁干擾會中斷藍牙性能。
物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備
物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備正在成為現(xiàn)代商業(yè)和休閑領(lǐng)域越來越重要的一部分,因此確保它們不會產(chǎn)生或接收 EMI 尤為重要。例如,在工廠車間使用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能會接觸到幾種不同類型的設(shè)備、機器和計算機。這些和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本身都需要足夠的EMI屏蔽,以避免性能問題。
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