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研维简介加固计算机的EMC设计

来源:三防电脑| 加固电脑日期:2016/09/07 10:22 浏览:
       研维简介加固计算机的EMC设计。EMC英文全称是:Electro Magnetic Compatibility,中文指:电磁兼容性。是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
       空间辐射耦合和传输线传播是电磁干扰传播和耦合的两种基本形态,电磁屏蔽设计是防止电磁干扰空间辐射耦合的主要手段,也是+2< 设计中的重点与难点。车载式军用加固计算机的屏蔽设计在达到了预定指标的前提下同时兼顾了计算机的通风散热性和可维修性设计,使车载式军用加固计算机具有良好的通风散热性和可维修性,良好地解决了传统电磁屏蔽设计中的弊端。
       电磁辐射防护机理研究人们按照场源特性以及场区的不同,把近区电场和磁场称为感应场,远区电磁场又称辐射场。电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频辐射电磁波在空间传输的技术措施,屏蔽体起着切断或削弱电磁波传输的作用。 研 维
       传输线理论是根据电磁波在金属屏蔽体中传播的过程与行波在传输线中相似,用传输线方程来等效分析计算。这一理论和方法不仅可以简明分析屏蔽机理,而且还能方便地定量计算屏蔽效果。当电磁波入射到厚度为! 的金属板屏蔽体时,在金属板的入射界面,由于波阻抗的突然改变,电磁波一部分就被反射,其余部分透过界面进入金属板内,透射波在金属体中传播时会产生一部分能量衰减。当透射波到达“X”界面时,又要产生反射和透射,能够进入金属板界面空间的电磁波只是一小部分。电磁波刚进入金属板时被反射的电磁波能量称为反射损耗,在金属屏蔽体内传播的衰减损 耗称为吸收损耗。电磁屏蔽设计根据电磁屏蔽的原理,当机箱体是一个完全无缝隙、无孔洞的全封闭盒体时具有好的屏蔽性能,而实际上这是不可能的,机箱由金属板材加工组合而成,在接缝处难免存在缝隙,而且计算机的机箱上还必须开有通风孔,指示灯观察孔,光盘软盘插孔,电源线和信号线的出入口等孔洞,对于这些孔缝的处理是机箱+2C 设计的重点。同时要兼顾计算机的通风散热性,可维修性和经济性。
       一、箱体材料选择
       常用的封闭屏蔽机箱体一般采取铝板、铜板、铝合金板、镀锌钢板、不绣钢板等金属板材根据国用标准对陆军地面系统的+2C要求,若机箱是一个完整封闭的屏蔽体,上述材料均能满足要求,所以在选择机箱材料时更多考虑的是经济性、材料的加工特点对消除孔缝影响的作用以及总体设计时对整机重量及外观尺寸的限制。车载式军用加固计算机在设计中为了节约成本,提高系统的性价比,机箱采用铝合金和薄钢板混合加工而成。箱体由薄钢板经钣金加工而成,面板为了美观起见采用铝合金。箱体在设计时充分利用了钣金加工的优点,利用折弯、焊接等加工方法将接缝数目减小到小,不仅节约了成本,而且大大提高了箱体的电磁兼容性。

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       二、屏蔽机箱体的设计
       机箱由箱体,箱盖,面板,门,安装圆形连接器的安装板五部分组成,当门关上时,门,箱体,箱盖,连接器安装板构成一个封闭系统。箱体是由厚钢板经折弯焊接而成的整体,揭去箱盖后可对加固计算机的元件进行更换和维修。门用来封闭光盘软盘插入孔和指示灯观察孔,门上装有屏蔽玻璃,可以在门关上时观察指示灯。为了方便维修和更换,将所有的圆形连接器固定在一个连接器安装板上,需要拆卸圆形连接器时,先将安装板卸下,便于操作。
       三、加装导电衬垫
       机箱箱体由钢板经钣金加工而成,钣金的加工精度较低,结合面缝隙的值比较大,在国家军用标准的严格要求下,钣金屏蔽箱体的结合面处一般需要加装导电衬垫, 根据车载式军用加固机的结合面设计特点,选用了铍青铜簧片,簧片安装适当缩短螺钉间距。屏蔽机箱壳体的紧固采用螺钉连接的方法。缩短螺钉间距也是接缝 处+2M 处理的一般方法,在不加导电衬垫情况下,每两个螺钉间距就决定了缝隙可能的大长度。试验表明,铣床加工的铝合金机箱若接缝处螺钉间距不大于 55时则不需要加装导电衬垫。车载式军用加固机机箱体由薄板材料加工而成,虽然加装了铍青铜簧片,但由于薄板材料易于翘曲变形,螺钉间距仍不能太大。间距 的确定方法为,当螺钉紧固时,簧片锯齿应能在机箱搭接面上留下清楚的印痕。屏蔽机箱在兼顾维修性的情况下搭接面的螺钉间距应选择在适当的范围内。
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四、缝隙的处理
       屏蔽机箱体上的接缝是影响屏蔽完整性的主要因素,机箱在设计时,一方面尽大可能减小接缝的数目;另一方面对机箱与机箱盖之间,门与箱体之间以及连接器安装板与箱体之间不可避免的接缝问题作了妥善的解决。 根据以上缝隙的屏蔽效能分析,采用以下的方法来提高屏蔽效能。 增加缝隙深度 以增加吸收损耗,从而提高总的屏蔽效能。机箱体与箱盖、门、插座板等的搭接设计。
       五、电源线,信号线安装处理
       电源线和信号线的安装处理,电源线及信号线用圆形电连接器引出。圆形电连接器具有拆装方便,连接可靠,抗振动冲击能力强的特点。圆形电连接器有卡口式、螺 纹式两种,螺纹式连接电磁兼容性较好,因此选择螺纹式圆形电连接器。将电源线,信号线外部缠以电缆屏蔽层,屏蔽层用连接器护套压接,连接器座与机箱接缝处 加装导电橡胶,这样电缆屏蔽层,连接器外壳,机箱就构成了一个完整的屏蔽体,有效地防止了电磁干扰耦合到导线上或通过安装孔进入机箱内部。
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       六、各类孔洞的处理
       光驱软驱插入孔及指示灯观察孔的处理屏蔽机箱设计了一个可转动的门来屏蔽插入孔和观察孔,当门打开时,可插入取出光盘及软盘,门关上时,插入孔和观察孔就被屏蔽了。门上开一小窗,可随时观察指示灯,窗上装有导电玻璃,导电玻璃的安装通风散热孔的处理机箱的通风散热和屏蔽性要求是机箱设计中的一对矛盾H 车载式军用加固机开有三处通风散热孔,加装了四个风扇以满足机箱的通风散热性要求。通风散热孔的屏蔽处理是机箱+2M 设计的重要方面。
       通风散热孔的处理有多种方法,常用方法有在机箱上直接开孔洞阵列,覆盖金属丝网,安装穿孔金属板, 发泡金属板, 蜂窝状波导板等等。按国家军用标准的严格要求,前三种处理方法难以达到要求。因此,在兼顾机箱通风散热的情况下,加固机采用安装风压损失较小的波导板的方法来处理通风散热孔的问题。
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