军用屏 蔽 技 术 与 屏 蔽 材 料（模版）

第一篇：军用屏 蔽 技 术 与 屏 蔽 材 料（模版）

军 用 机 房 屏 蔽 技 术 与 屏 蔽 材 料

摘要

计算机机房电磁泄露的主要途径和电磁干扰、电磁脉冲对计算机系统的危害。针对计算

机机房存在的这些电磁防护问题，对计算机房的整体电磁防护措施进行了探讨，并重点介绍了机房内的 墙体、门、窗、孔洞、管线等关键部位的电磁防护措施；综合采用这些电磁防护措施，对提高计算 机在恶劣电磁环境中的生存能力具有重要的现实意义。计算机系统电磁泄露的途径

计算机及其外部设备产生电磁辐射泄漏的途径有两种：一是以电磁波的形式辐射出去；二是通过各种线路和金属管通传导出去。前者为辐射泄漏，后者为传导泄漏。前者主要通过机房的门、窗、孔洞、缝隙等直接辐射出去，后者则主要通过机房与外界连接的各种管线传导出去。二者并不是独立的，传导泄漏有可能伴随着辐射泄漏，如机房内的各种电源线、电话线、上下水道和暖气管道等都可能作为传导泄漏的媒介，这些金属导体可能起到天线作用将传导的信号辐射出去，这恰恰是人们容易忽略的。这些电磁辐射很容易被敌方越来越先进的电子侦察设备所截获，造成军事信息的泄露。这种信息泄露的途径使敌对者能及时、准确、广泛、连续而隐蔽地获取情报。泄密对信息化战争来讲，其后果是非常惨重的。

计算机及其外部设备泄漏的信息包括视频信息、键盘输入信息、磁盘信息等计算机处理数据。泄漏发射源包 括显示器、键盘、软驱、主板及各种连接接口等。从信号的传输方式分串行数据泄漏和并行数据泄漏。计算机系统 中并行信号泄漏发射之间形成同频相关干扰，从中获取红信号十分困难。对信号威胁最大的是串行信号泄漏发射，产生串行信号的部件有显示器、键盘、软驱、通信线、电源线等。此外，机房内的电话机、打印机、复印机和传真机处理信息的方式是以串行为主，它们的电磁泄漏同样具有威胁。电话机处理的是语音信号，它的泄漏发射含有非常直观的语音信号，更容易被接收还原。如果办公室不只一条电话线，电话机的电磁泄漏还可耦合到别的电话线上。军队有些领导和机关为了保密，军线和地方线分两部电话，放在同一办公桌上，其实这样军事信息安全同样会受到威胁。强电磁脉冲对军用计算机的危害

电子干扰、电磁脉冲炸弹已经成为现代电子战的重要武器。因此，机房内的计算机及其外部设备也不可避免 地成为敌方电子干扰和打击的对象。此外，计算机及其外部设备还将受到来自工业、雷电、广播等干扰源的干扰。这些干扰和打击的强电磁脉冲也是由机房的门、窗、孔洞、缝隙、金属管线甚至屏蔽性能较差的墙体进入机房。这些干扰和打击将影响计算机系统的稳定性、可靠性和安全性，甚至会造成电子元器件的损坏，从而导致计算机 系统的瘫痪。

电磁干扰对计算机系统的危害主要有：①导致硬盘、磁带机等数据存储设备损坏,使数据丢失。②输入输出逻辑出错。③显示器显示画面不稳定。④造成主机死机或错误处理。⑤另外，当机房遭遇电磁脉冲炸弹或雷电袭击时，强电磁脉冲通过计算机电源、端口、网线、电话线等直接将计算机的主板、各种插卡烧毁，甚至将整台计算机烧毁，并对人员、机房、其它设备的安全构成严重的威胁。计算机房电磁防护的技术措施

从前面的分析可知，计算机机房电磁防护的关键是做好墙体、门窗、孔洞、缝隙、金属管线的电磁屏蔽与防护 3.1 墙体的电磁屏蔽机房电磁屏蔽就是用导电或导磁材料，或既导电又导磁的材料，制成屏蔽体，将电磁能量限制在一定的空间范围内，使电磁能量从屏蔽体的一面传输到另一面时受到很大的削弱。电磁屏蔽不但要求良好地接地，而且要求屏蔽体具有良好的电连续性，最好不能有导体穿过屏蔽体。电磁屏蔽主要用来防止高频电磁场的影响，它采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面产生反射以及在导体内部产生吸收和多次反射而起到屏蔽作用，其目的是为了有效地防止电磁波从一侧空间向另一侧空间传播。图2为机房墙体的电磁屏蔽示意图，它由金属板屏蔽层、防电磁辐射水泥基复合材料、涂覆型吸波材料构成。在机房的墙体内侧加装一层金属板屏蔽层。由于金属板存在焊接缝隙等问题，单独依靠金属板无法达到预期的电磁防护效果，因此，必须采用吸收型防电磁辐射材料，它的应用形式可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料两种。防电磁辐射水泥基材料既是结构材料，同时又具有防电磁波辐射的功能。实现了功能结构一体化，可使整个机房形成一个统一的防护体，是一种良好的结构功能材料。其配制技术一般是在混凝土中掺加适量的损耗介质复合而成。目前常用的损耗介质有石墨粉、碳纤维、金属短纤维等电磁损耗介质。在可选用的吸波剂中，考虑到经济性、实用性以及对水泥基材料性能的影响，导电性石墨粉、碳粒、特种碳纤维、金属短纤维(如钢纤维)、磁性铁氧体(如大别山区纳铁氧体河砂)等比较适合于配制防电磁辐射水泥基材料。碳纤维电磁屏蔽混凝土已经广泛应用于防护工事，防止核爆炸电磁杀伤、干扰和常规电磁武器(如电磁炸弹、干扰机)杀伤、干扰的电磁屏蔽防护。在必要的情况下，可以在墙体表面使用涂覆型吸波材料，这种材料施工方便，成本低廉，能适用于复杂的设计。3.2 门的电磁屏蔽

门是机房电磁屏蔽的另一个难点所在，门和门框之间形成的缝隙，是电磁波泄漏的主要途径。门和门框尽量采用金属材料（如果是非金属门，采用金属壁板对其进行包裹），对门框、门体边框的金属材料要进行表面处理以保证接触面有较好的耐磨性和导电性，从而保证门体与门框之间的电气连续性。通常采用由锡磷青铜或铍青铜制成的梳形簧片和图3所示的结构形式，可确保门缝在频繁活动的情况下仍具有良好的电气接触。亦可采取垫屏蔽衬垫（金属簧片、内置海绵芯的金属丝网条、导电布衬垫）或焊接的方式，保证蒙皮与门框及门体边框可靠的电气连续性；在对磁场屏蔽有较高要求的场合，还可采用充气推拉门，门缝内外两侧装有簧片和气囊，在门关上后，通过气囊充气可使簧片紧贴在门缝上，从而获得比较理想的电磁密封效果。门把手中间采用非贯通式轴，在轴中部采用非金属连接件使轴断开，防止因天线效应造成电磁波泄漏。3.3 采光窗的电磁屏蔽

机房窗户的屏蔽性能与采光性能是一对矛盾，也是机房电磁屏蔽中的一个难题。解决措施有：采光窗上安装双层电磁屏蔽玻璃，制作采光窗户的专用铝型材窗框，与墙体接缝运用铜片压搭焊接,并且铆钉加固支撑，使电磁屏蔽玻璃、墙体内的屏蔽金属板、铝合金窗框之间有较好的电连续性。此外，还可以采用电磁屏蔽织物制作的窗帘。电磁屏蔽织物是具有高导电、导磁性质的特种织物。通过织物的表面金属化、合金化处理技术，使电磁屏蔽织物一方面具有很高的电磁屏蔽效能，另一方面还保留了织物的柔韧性。安装时需注意窗帘和其他屏蔽体的电连续性。3.4 孔洞的电磁屏蔽

由于机房内计算机系统在工作时要产生大量的热，为了及时将这些热量排出机房，机房必须配置通风散热系统。而通风散热的进、出气孔洞成为电磁波新的出入通道，给机房的电磁屏蔽带来了新的问题。对电磁屏蔽性能要求不高的场合，可采用在通风口上覆盖金属丝网或用穿孔金属板作通风口，也可以采用图4所示屏蔽结构，进出风通道采用迷宫式设计，使电磁波无法直接进出机房，在通道内壁贴电磁波吸收材料，在通道的前后两端加装一层金属屏蔽网，屏蔽网与墙体上的屏蔽金属层要有良好的连接。另外，进出风口的位置尽量不和门、窗在同一个墙面上。金属丝网和穿孔金属板只适用于入射场频率低于100 MHz且屏蔽效能要求不高的场合。如图5所示的截止波导式通风孔就有广泛的适应性，其屏蔽效能高，工作频段宽，即使在微波波段仍有较高的屏蔽效能，而且它的机械强度高，工作稳定可靠。截止波导的工作原理：当电磁波的频率低于波导截止频率时，在波导中传输的电磁波将很快衰减，这就有效地抑制了截止频率以下的电磁波泄漏。与金属丝网和穿孔金属板相比，截止波导式通风孔优点显著。波导窗有矩形、圆形、六角形蜂窝状三种结构形式。3.5 管线的电磁屏蔽

计算机系统不可避免地要通过电线、电缆与外界发生电气上的联系，空调设备的安装也需要用金属管道将屏蔽室空间与外面的空调机连接起来，而一旦有电线、电缆穿过屏蔽体或金属管道等长导体以不接触方式从屏蔽体上穿过，这些线、缆或长导体对外界电磁能量的耦合与传导，将会使屏蔽体屏蔽效能明显下降。为了防止信号线、电源线、水管等管线对电磁辐射的传导泄漏，必须对其进行电磁屏蔽处理。所有连接导线均套入金属屏蔽管内；信号口、电源口要保证孔口面板与孔口面板支架、孔口面板支架与墙体屏蔽板及孔口罩与墙体屏蔽板之间的电连续性，比如采用加衬垫、锡焊、加密集钉等办法。对于水管、油管和煤气管等输送非导电材料的金属管道，可采取加绝缘段的办法，如图6所示。图6中绝缘段的长度取3 m即可，设施外金属管道的末端通过与其环周焊接的金属条接地。上述输送非导电材料的金属管道，如因可能承受的压力过大而无法加进绝缘段，可在管道上离设施墙体3 m以内加一金属挡板，挡板与管道环周焊接，与接地棒相接。

第二篇：屏蔽与接地技术总结

屏蔽技术屏蔽的定义

屏蔽可通过各种屏蔽体来吸收或反射电磁场骚扰的侵入, 达到阻断骚扰传播的目的;或者屏蔽体可将骚扰源的电磁辐射能量限制在其内部, 以防止其干扰其它设备。（对两个空间区域之间进行金属的隔离, 以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。）

1.一种是主动屏蔽, 防止电磁场外泄;

2.一种是被动屏蔽, 防止某一区域受骚扰的影响。

屏蔽就是具体讲, 就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来, 防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来, 防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波)的作用, 所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

2.屏蔽的分类

屏蔽可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三类。电场屏蔽又包括静电场屏蔽和交变

电场屏蔽;磁场屏蔽又包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽。

1.静电屏蔽常用于防止静电耦合和骚扰, 即电容性骚扰;2.电磁屏蔽主要用于防止高频电磁场的骚扰和影响;3.磁屏蔽主要用于防止低频磁感应, 即电感性骚扰。

2.1静电场屏蔽和交变电场屏蔽

用来防止静电耦合产生的感应。屏蔽壳体采用高导电率材料并良好接地,以隔断两个电路之间的分布电容偶合，达到屏蔽作用。静电屏蔽的屏蔽壳体必须接地。

以屏蔽导线为例,说明静电屏蔽的原理。静电感应是通过静电电容构成的,因此,静电屏蔽是以隔断两个电路之间的分布电容。静电感应,既两条线路位于地线之上时,若相对于地线对导体1 加 有V1的电压,则导体2 也将产生与V1成比例的电V2。由于导体之间必然存在静电电容,若

设电容为C10、C12 和C20,则电压V1 就被C12 和C20 分为两部分,该被分开的电压就为V2,可用下式加以计算；

导体1 和2 之间加入接地板便可构成静电屏蔽。这样,在接地板与导体

1、导体2之间就产生了静电电容C`10 和C`20。等效电路,增加了对地静电电容，消除了导体1、2 之间直接偶合的静电电容。按示2.1，由于C12=0,故与V 1 无关,V2=0。这就是静电屏蔽的原理。

我们若用金属壳体将干扰源屏蔽起来, C1 为干扰源与屏蔽壳体之间的电容, C2 为电子设备与屏蔽壳体之间的电容, Zm 为屏蔽壳体对地阻抗。可求得屏蔽后电子设备上的耦合干扰电压:V sm = ω2 C1 C2 Zm ZsV N / {(ω2 C1 C2 Zm ZsjRs/ ωL s)(8)

屏蔽层的截止角频率ωc = R/ L s ,故取模V = V s/ 1 +(ωc/ ω)2当ω = 0(直流)时, V N = 0 ,当ω = 5ωc 时,V n = 0.98 V s。

当屏蔽中有电流时,中心导线上将感应一个电压V n ,此电压在频率ω≥5ωc 时接近于屏蔽层上的电压V S ,并随着频率升高而增大。我们将屏蔽层两端接地并不能抑制磁耦合干扰,因为屏蔽层中的电流所产生的磁通会与中心导线交连。通常只将屏蔽层上感应的电荷泄放入地,起到电场屏蔽作用。

(2)同轴电缆的中心导线是干扰源时,即中心导线有电流流过。这时如将屏蔽层的一端接地,那么中心导线在屏蔽层上感应的电荷被泄放入地,起到了电场屏蔽作用,但对磁场来说,其作用是非常小的。如果将屏蔽两端接地,所示，由A RSL SB 支路到方程:(Rs + jωL s)Is10MHz 及接地面尺寸为l≈λ/ 20 时,一般可采用单点和多点的混合接地方式.3)混合接地：混合接地既包含了单点接地的特性，又包含了多点接地的特性。例如，系统内的电源需要单点接地，而射频信号又要求多点接地，这时就可以采用混合接地。对于直流，电容是开路的，电路是单点接地，对于射频，电容是导通的，电路是多点接地。

混合接地使接地系统在低频和高频时呈现不同的特性，这在宽带敏感电路中是必要的。电容对低频和直流有较高的阻抗，因此能够避免两模块之间的地环路形成。当将直流地和射频地分开时，将每个子系统的直流地通过10～100nF的电容器接到射频地上，这两种地应在一点有低阻抗连接起来，连接点应选在最高翻转速度（di/dt）信号存在的点。

在工程实践中，除认真考虑设备内部的信号接地外，通常还将设备的信号地，机壳与大地连在一起，以大地作为设备的接地参考点。设备接大地的目的是

1）

保护地，保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳（或构架）和接地装置之间作良好的电气连接。为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接用电器外壳，另一端与大地作可靠连接。

2）

防静电接地，泄放机箱上所积累的电荷，避免电荷积累使机箱电位升高，造成电路工作的不稳定。

3）

屏蔽地，避免设备在外界电磁环境的作用下使设备对大地的电位发生变化，造成设备工作的不稳定。

4）

浮地 ：即该电路地与大地无导体连接。(虚地:没有接地，却和地等电位的点)其优点是该电路不受大地电性能的影响。浮地可使功率地（强电地）和信号地（弱电地）之间的隔离电阻很大，所以能阻止共地阻抗电路性耦合产生的电磁干扰。其缺点是该电路易受寄生电容的影响，而使该电路的地电位变动和增加了对模拟电路的感应干扰。一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻，用以释放所积累的电荷。注意控制释放电阻的阻抗，太低的电阻会影响设备泄漏电流的合格性。

1）

交流电源地与直流电源地分开

一般交流电源的零线是接地的。但由于存在接地电阻和其上流过的电流，导致电源的零线电位并非为大地的零电位。另外，交流电源的零线上往往存在很多干扰，如果交流电源地与直流电源地不分开，将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。因此，采用把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术，可以隔离来自交流电源地线的干扰。

2）

放大器的浮地技术

对于放大器而言，特别是微小输入信号和高增益的放大器，在输入端的任何微小的干扰信号都可能导致工作异常。因此，采用放大器的浮地技术，可以阻断干扰信号的进入，提高放大器的电磁兼容能力。

3）

浮地技术的注意事项

i.尽量提高浮地系统的对地绝缘电阻，从而有利于降低进入浮地系统之中的共模干扰电流。ii.注意浮地系统对地存在的寄生电容，高频干扰信号通过寄生电容仍然可能耦合到浮地系统之中。iii.浮地技术必须与屏蔽、隔离等电磁兼容性技术相互结合应用，才能收到更好的预期效果。iv.采用浮地技术时，应当注意静电和电压反击对设备和人身的危害。

1.3接地的原因

当许多相互连接的设备体积很大（设备的物理尺寸和连接电缆与任何存在的干扰信号的波长相比很大）时，就存在通过机壳和电缆的作用产生干扰的可能性。当发生这种情况时，干扰电流的路径通常存在于系统的地回路中。

在考虑接地问题时，要考虑两个方面的问题，一个是系统的自兼容问题，另一个是外部干扰耦合进地回路，导致系统的错误工作。由于外部干扰常常是随机的，因此解决起来往往更难。要求接地的理由很多，下面列出几种：

1)安全接地：使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地，否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时，会导致电击伤害。

2)雷电接地：设施的雷电保护系统是一个独立的系统，由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。雷电放电接地仅对设施而言，设备没有这个要求。

3)电磁兼容接地：出于电磁兼容设计而要求的接地，包括：

a)屏蔽接地：为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感，必须进行必要的隔离和屏蔽，这些隔离和屏蔽的金属必须接地。

b)滤波器接地：滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容，当滤波器不接地时，这些电容就处于悬浮状态，起不到旁路的作用。

c)噪声和干扰抑制：对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连，从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

d)电路参考：电路之间信号要正确传输，必须有一个公共电位参考点，这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。

电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,它包括:(1)屏蔽接地为了防止电路之间由于寄生电容存在产生干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地;(2)滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用;(3)噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与 地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道;

(4)电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地.因此所有互相连接的电路必须接地.1.4接地的应用

2.1 信号电缆的接地技术

电缆的屏蔽层必须接地,如不接地,由于寄生耦合,其干扰程度反而比不带屏蔽层严重,使导线增加干扰。

(1)1MHz下低频电缆的接地技术。低频信号电缆的屏蔽层应一点接地。屏蔽层单端接地时,流过屏蔽层的信号电流大小相等、方向相反,它们产生的磁场干扰相互抵消;屏蔽层两端接地时,屏蔽层上流过的是信号电流与地环电流的叠加,不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此,屏蔽层单端接地对电磁场干扰具有很好的抑制作用,而屏蔽层两端接地抑制电磁场耦合干扰的能力比单端接地要差。故低频信号电缆以采取单端接地的屏蔽双绞线的抗电磁干扰效果最佳。至于接地点，a)当电路中有一个不接地的信号源与一个接地的放大器相连时,输入端的屏蔽层应接至放大器的公共端

b)当一个不接地的放大器与一个接地的信号源相连时,应在信号源的输出端接地,这样放大器输入端没有干扰电压。

在光缆传输系统中,各监控点的光端机外露导电部分、光缆加强芯等都采用一点接地,一般与系统的接地装置相连。因为光缆传输信号是在微弱的电流下进行的,要求各级工作电路都有良好的信噪比,采用这种方法接地可以加强屏蔽,防止干扰。

(2)1MHz以上高频电缆的接地技术。对于屏蔽双绞线对电缆,高频集肤效应使干扰电流在屏蔽层外表面流动,而信号电流在屏蔽层内表面流动,从而减少屏蔽层上信号电流和干扰电流的耦合。为了保证屏蔽层为地电位, 1 MHz以上高频电缆通常采用多点接地技术

1.5抑制接地干扰 1.应用隔离变压器

通过隔离变压器阻隔地回路的形成来抑制地回路干扰。电路1 的输出信号经变压器耦合到电路2，而地环路则被变压器所阻隔。但是，变压器绕组间存在分布电容，通过此分布电容形成地环路的等效电路所示，该图中设输出电路的内阻为零，变压器绕组之间的分布电容为C，输入电路的输入电阻为RL。

在分析隔离变压器阻隔地环路的干扰时，根据电路分析的叠加原理，可以不考虑信号电压的传输，即将信号电压短路，只考虑地环路电压UG。

由地环路电压U G 产生的地环路电流为:式中，ω为地回路电压UG的角频率，I、UG分别为地回路电流、电压。地回路电流I 在RL上的产生的压降为:

（x-2）将上式整理，得:（x-3）因此有:（x-4）

当没有采用隔离变压器，直接采用信号线传输时，干扰电压UG 全部加到Rl上，而采用隔离变压器后加到RL上的电压为UN。所以，（x-4）式表示隔离变压器抑制地回路 干扰的能力，|UN/UG| 越小，变压器抑制干扰的能力就越大。

由（x-4）式可知，当ωCRl≤1 时，|UN/UG| ≤ 1。所以，要提高隔离变压器的抗干扰能力，有效地办法是减小变压器绕组间的分布电容C（因为ω是无法改变的，而减小负载电阻Rl会影响信号的传输）。如在变压器绕组之间加一电屏蔽，就可以有效的减小变压器绕

组间的分布电容C，从而有效地阻隔了地回路的干扰。为了防止地回路电压UG通过电屏蔽层与绕组间的分布电容耦合加至负载Rl造成干扰，电屏蔽层应接至负载Rl的接地端。必须指出，采用隔离变压器不能传输直流信号，也不适于传输频率很低的信号。但是，隔离变压器对地线中较低频率的干扰具有很好的抑制能力。同时，电路中的信号 电流只在变压器绕组连线中流过，因此可避免对其他电路的干扰。2.应用光耦合隔离

在两电路间采用光耦合器是切断两电路单元间地环路的有效方法之一。电路1 的信号电流通过发光二极管后，发光二极管的发光强弱随通过它的电流变化，这样就把电路1 的信号电流变成强弱不同的光信号。再由光电三极管把强弱不同的光转化成相应的电流，从而实现了电路间的信号传输。通常发光二极管和光电三极管封装在一起，构成一个光耦合器。这种光耦合器可把两电路间的地环路完全隔断，有效地抑制地线干扰。由于光耦合器电流与发光强度的线性关系较差，传输模拟信号时会产生较大的失真，所以应用受到限制。但它对数字信号传输非常适用，如在固态继电器中隔离控制信号的干扰。

1.4常见的问题

Q1：为什么要接地? 接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准„地'作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。

Q2：接地的定义

在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是„线路电压的参考点'；对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架；对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是“低阻抗”和“通路”。

Q3：常见的接地符号

PE,PGND,FG－保护地或机壳；

BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)电源（电池）回流； GND－工作地；DGND－数字地；AGND－模拟地；LGND－防雷保护地

Q4：合适的接地方式

Answer: 接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频（f<1MHz）电子线路。当设计高频（f>10MHz）电路时就要采用多点接地了或者多层板（完整的地平面层）。

Q5：信号回流和跨分割的介绍

对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。

第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，所以，PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。

第二，对于一个高速信号来说，提供有好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层（或电源层）为参考来计算的，如果高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。

第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，不是严格要求不能跨越电源分割，对于低速的信号是可以的，因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查，尽量不要跨越，可以通过调整电源部分的走线。（这是针对多层板多个电源供应情况说的）

Q6：为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开? 模拟信号和数字信号都要回流到地，因为数字信号变化速度快，从而在数字地上引起的噪声就会很大，而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。如果模拟地和数字地混在一起，噪声就会影响到模拟信号。

一般来说，模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开，如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。Q7：单板上的信号如何接地? 对于一般器件来说，就近接地是最好的，采用了拥有完整地平面的多层板设计后，对于一般信号的接地就非常容易了，基本原则是保证走线的连续性，减少过孔数量；靠近地平面或者电源平面，等等。

Q8：单板的接口器件如何接地? 有些单板会有对外的输入输出接口，比如串口连接器，网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作，例如网口互连有误码，丢包等，并且会成为对外的电磁干扰源，把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的，对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。

Q9：带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地? 屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接大地上而不是信号地上，这是因为信号地上有各种的噪声，如果屏蔽层接到了信号地上，噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰，所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是接口地也要非常的干净

第三篇：电源辐射的屏蔽技术

开关电源辐射的屏蔽技术

发布时间：2014-10-27 09:57:43 浏览：88次

抑制开关电源产生干扰辐射的另一种方法是屏蔽，目的是切断电磁波的传播途径，用电磁屏蔽的方法解决电磁 干扰的问题不会影响电路的正常工作。用导电率良好的材料对电场进行屏蔽，用磁导率高的材料对磁场进行屏 蔽。为了防止脉冲变压器的磁场泄漏，可以利用闭合环形成磁屏蔽。另外，还要对整个的开关电源进行电场屏 蔽。屏蔽应考虑散热和通风问题，屏蔽外壳上的通风孔最好为圆形多孔，在满足通风要求的条件下，孔的数量 可以多，每个孔的尺寸要尽可能小。接缝处要焊接，以保证电磁通路的连续性，如果采用螺钉固定，注意螺钉 之间的距离要短。屏蔽外壳的引人、引出线处要采取滤波措施，否则，这些会成为干扰发射天线，严重降低屏 蔽效果。若对电场屏蔽，屏蔽外壳一定要接地，否则将起不到屏蔽效果；若对磁屏蔽，屏蔽外壳则不需要接地。对非嵌人的外置式开关电源的外壳一定要进行电场屏蔽，否则，很难通过辐射干扰测试。对于开关电源来说，主要是做好机壳屏蔽、高频变压器屏蔽，开关管和整流二极管的屏蔽，采用光电隔离技术。功率开关管和输 出二极管通常有较大的功率损耗，为了散热通常需要安装散热器或直接安装在电源底板上。器件安装时需要用 导热性良好的绝缘片进行绝缘，这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容，开关电源的底板是交流电源 的地线，因而通过器件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输人端产生共模干扰，解决这个问题的办 法是采用两层绝缘片之间加一层屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割断射频干扰向输人电网传播的途径。为 了抑制开关电源产生的辐射电磁干扰对其他电子设备的影响，可以完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩，然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接成一体，就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部分与大地相连可 以起到抑制干扰的作用。例如，静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰；电磁屏蔽用的导体原则上可以不接 地，但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应，所以仍以接地为好，这样使电磁 屏蔽能同时发挥静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地相连，可为信号回路提供稳定的参考电位。因此，系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线后，最终都与大地相连。

第四篇：如何屏蔽垃圾短信

删除垃圾短信

用短信防火墙（不是所有的手机都有）...到营业厅取消梦网服务...干脆关闭短信业务....先说下什么是垃圾短信，比如号码是（东莞地区）076988、076933、076911等的号码，这些短信的内容大家应该都很清楚，无非是骗钱的，什么“我不小心把电话本删了，想不起你的名字”、“拨打******56737听少妇刺激的声音”等等，你一回复信息就马上扣钱了，5元——10元不等，我可怜的一个同事听少妇刺激的声音听了8分钟扣了40多元！

我用的是东莞的动感地带，打电话到1860，小姐接通后，你就语气严厉的告诉她，你被垃圾短信骚扰得很烦，要求屏蔽除1860以外的所有垃圾短信，小姐很客气的告诉我，不能屏蔽，让我不要回复，自己删除垃圾短信就可以了。我说我不信，然后告诉她偶是学电子通信专业的，屏蔽垃圾短信电信绝对可以做到，小姐就有点慌了，请大家记住，我当时的语气是很严厉的，不然是没有效果的。然后说可以屏蔽我手机上收到的短信号码，我不肯妥协，告诉她必须全部屏蔽。小姐说超出她们的能力范围，要向上面提交申请，我说那是你们的事，跟我无关，如果你不给我提供这个屏蔽服务，嘿嘿，就等着我用别的方法吧！（当时我说我有朋友在报社、律师楼）当时我挂机了，第二天上午，1860给我来电话了，说技术上做不到，还是不能屏蔽，我仍然是强硬的态度和严厉的语气，告诉她们技术是她们的事，跟我无关，我记得小姐说一句我顶她三句，被偶顶得都没话说了，哈哈厉害吧！又挂机了，到了下午，又打电话来了，告诉我说可以屏蔽所有东莞的垃圾短信（就是以0769开头的垃圾短信），别的地方的她们没有办法，我想也只有这样了，就同意了，我问了服务小姐，原来我的投诉已经成了恶性投诉，她们不搞定是很麻烦的，所以很快就搞好了！

挖哈哈，再也没有垃圾短信来骚扰我了，现在整个世界都清静了。。。

同意我的请支持我，把帖子顶上去，让更多的人看到，明天就打电话去1860 吧！行使我们消费者应有的权利！！

手都打酸了，兄弟们想不被骚扰就跟我一样去做吧，告诉你旁边被骚扰的朋友，让该死的垃圾短信彻底见鬼去吧

第五篇：电磁屏蔽织物综述

电磁屏蔽织物

彭志远1，杨爱景2，王春香1

（1.河北科技大学，河北 石家庄 050018，；2.国家羊绒产品质量监督检验中心，河北 石家庄 050018）

摘 要：论述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理，分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段，综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状，叙述了织物电磁屏蔽的性能测试，简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状及趋势。

关键词：电磁屏蔽；织物；屏蔽材料 中图分类号： 文献标志码：

Electromagnetism Shielding Fabric

Peng Zhiyuan1,Yang Aijing2,Wang Chunxiang1

(1.Hebei University of Science & Technology, Shi jiazhuang, Hebei 050018, China； 2.050018,China)Abstract: The principle of electromagnetic shielding is discussed in this paper.The preparation technologies of various EMS fabric materials, the metal-coating fabric, surface-spreading fabric, affixed foil metal fabric and blended fabric, are analyzed.The performance test of electromagnetic shielding fabrics is described.The development trend of EMS fabric materials is pointed out.Key words: electromagnetic shielding;fabric;shielding material 0 引言

随着科技的迅速发展，电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用，随之电磁污染问题也日渐突出。电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的速度递增，电磁对环境的污染日益严重[1]。在世界各地，各种信息网络传递着数以亿计的军事、政治、经济等方面的重要情报和信息，由于电磁波辐射而导致的信息泄密事件也时有发生，直接威胁到国家政治、经济、军事安全。同时，电磁波还会造成武器系统失灵，给作战带来严重的隐患。因此，防止电磁波辐射，以保障信息、武器系统安全以及人体健康成为迫切任务[2-4]。

收稿日期： 修回日期： 作者简介：彭志远（1987—），女，在读研究生。主要研究方向为防电磁辐射纺织品的开发。E-mail:pengzhiyuanhaohao@163.com。

目前，电磁防护的主要措施有屏蔽、微波吸收等,由于电磁屏蔽材料在社会生活和国防建设中的重要作用，因而其研究开发成为人们关注的重要课题[5-7]。电磁屏蔽的原理

电磁辐射是指电磁场能量以频率 30-30000MHz电磁波的形式向外发射。电磁波在传播途中遇到障碍物时，受障碍物的反射和吸收作用，能量发生衰减。通常，屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能（Shielding Effectiveness，SE）表示，即 SE=20lg(E0/E)，其中，E0是无屏蔽材料时该点场强，E是有屏蔽体后该点场强。

电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常按3种不同机制进行衰减（如下图）：①在入射表面的反射损耗；②未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的损耗；③在屏蔽体内部的多次反射损耗。电磁波通过屏蔽材料总屏蔽效果可按下式计算：

SE=A+R+B 其中，SE为电磁屏蔽效果，R为表面单次反射衰减，A为吸收损耗，B为内部多次反射损耗。根据实用需要，对于大多数电子产品的屏蔽材料，在30-1000MHz频率范围内其SE至少达到35dB以上，才认为是有效屏蔽[8-9]。

电磁场屏蔽机制

Fig.1 Shielding mechanism for electromagnetic field 在电磁波频率和材料厚度一定时，材料的导电率增加，反射损耗和吸收损耗都会增加，电磁波能量的衰减也会增加。吸波材料主要是利用材料的吸收损耗而要尽量减小反射损耗，减小表面反射也就是尽量要达到阻抗匹配。而屏蔽材料既利用了材料的反射损耗也利用了材料的吸收损耗[10]。银、铜、铝等是极好的电导体，相对电导率大，电磁屏蔽效果以反射损耗为主；而铁和铁镍合金等属于高磁导率材料，相对磁导率大，电磁屏蔽衰减以吸收损耗为主[11]。电磁屏蔽织物制备技术

电磁屏蔽织物具有良好的导电性能，又可保持织物材料透气、柔韧、可折叠、粘结等特性，可制成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等，以保障人身、信息安全等，是理想的电磁屏蔽材料。其按照制备工艺可分为以下几种。

2.1表面镀金属屏蔽织物

这类织物材料是在织物表面附着一层导电层，主要通过反射损耗达到屏蔽的目的。常用的制备技术包括化学镀、电镀、真空镀等。

（1）化学镀及电镀

化学镀和电镀主要是将Cu、Ag、Ni、Al 等离子镀液通过氧化还原的方法，将金属粒子镀在织物的表面。目前这种技术主要用在电磁屏蔽织物材料，效果很好。例如在棉、涤及芳族聚酰胺等织物材料上，进行镀铜、镀银或镍铜工艺等。它的优点是不受织物形状及大小的限制，镀层均匀，织物材料柔软，设备投入量也小，但镀层容易被刮擦而失去屏蔽性能，并且制备过程污染严重，必须进行污水处理。楚克静[12]等已在化学镀铜的涤纶织物上电镀锡镍合金，制得的织物材料表面光滑、光亮度好、表面电阻率低，屏蔽效果达到 80dB以上，对人体完全无害，并且镀层具有较好的耐腐蚀和耐摩擦性能。该类屏蔽织物可应用于军事、通信及民用等领域。刘绍芝[13]等通过粗化、敏化、活化、强化、化学镀铜、化学镀镍、后处理等工艺在制备涤棉电磁屏蔽织物材料，材料屏蔽性能达到60dB以上，可用做军事作战指挥帐篷、防电磁屏蔽服及电磁屏蔽室。（2）真空镀

真空镀是采用物理沉积的方法，在真空和高温状态下，将金属熔化，当被熔化的金属升至沸点时，金属粒子就会蒸发并向织物表面飞溅，从而沉积在织物或纤维表面。它的优点是不会造成较大的化学污染、材料美观并且屏蔽效果较好，但镀覆的金属层厚度一般在3μm以下，金属与织物的结合力较差，容易脱落，至今在电磁屏蔽领域内未得到广泛应用。

（3）磁控溅射镀

磁控溅射镀又称等离子电镀，是一种高速率低基片升温的成膜新技术，主要利用高能离子撞击金属靶材进行能量交换，把从靶材表面飞溅出的靶材原子或分子沉积到纺织基材衬底，形成屏蔽的金属薄膜。目前常见的磁控溅射技术有多靶磁控溅射、磁控扫描、非平衡磁控溅射和脉冲磁控溅射等。杜莉娟[14]等采用直流磁控溅射镀铜工艺，发现溅射功率越大，沉积速率越大，膜层颗粒分布越均匀，溅射压力在0.9Pa左右适宜，镀层与基底结合牢固，屏蔽效果达到70dB以上。Savrum[15]等用磁控溅射方法在ZnS上沉积一层30.7μm的薄膜，材料在2GHz屏蔽效能可达53dB。磁控溅射镀技术制备的织物材料，对于抑制生物菌活性、纤维抗紫外性

能具有明显的作用。Yuen [16]

等分别在氩气、氧气气氛下，采用溅射镀镍的方法，制得屏蔽织物材料，通过SEM分析得出，镍镀层可有效防止紫外线辐射，其中氧气气氛下的镀镍层对聚酯织物的保护更加有效。Scholz [17]等研究不同金属镀层的SiO2纤维织物生物活性，结果表明，铜及银镀层织物具有良好的抗生物活性性能，其原因可能是由于金属离子存在于织物表面所致。

2.2涂层屏蔽织物

涂层屏蔽织物是在织物涂层剂中加入适当的金属粉末、金属氧化物或者非金属导电材料；或让涂层剂中含有高分子成膜剂、导电成分涂料，涂覆在织物表面，使织物具有电磁蔽效果。该方法制备的屏蔽织物材料屏蔽效果一般、不透气、手感性较差，目前应用较为局限。Lee[18]等使用聚吡咯和AgPd 金属混合物在织物或非织造布上涂层，得到产品的屏蔽效果在8-80dB，并具有良好的吸波性能，是一种比较有前途的吸波纺织品。Hong[19]等研究了经蒽醌磺酸或萘磺酸处理的聚吡咯，并加入适量的Ag纳米粒子，涂覆于PET织物表面，屏蔽性能超过30dB，并且屏蔽机制以涂层材料的吸波为主。Kim[20] 等在PET 织物上聚合一层本征型导电聚合体，其复合织物材料屏蔽效果达到36dB。义小苏等[21]采用单臂碳纳米管作为导电填料，制备的单臂碳纳米管无纺布厚度在100nm—1μm，材料的性能优良且比重较轻。

2.3 贴金属箔

贴金属箔是利用铝箔和铜箔等金属薄膜同织物经胶黏剂复合制成的材料，其中表面金属箔起到屏蔽电磁波的作用。它的优点是方法简单、粘结强度高、不易部分脱落、导电性能良好，但织物材料的透气性及柔软程度较差，目前常见的贴金属箔织物多用于消防防护服，主要通过反射高温辐射能，达到保护人体的作用。

2.4 导电纤维混纺织物

该类织物主要将导电纤维与普通纤维经混纺技术织成的织物。常用的导电纤维主要有镍纤维、铜纤维和碳纤维等，这种工艺制备的电磁屏蔽织物材料主要应用于防辐射服、保密室窗帘、精密仪器防护罩及活动式屏蔽帐篷等。Chen[22-23]等人将铜纤维与PET纤维等混纺制出的电磁屏蔽织物，表面覆有金属 Cu、Zn、Sn纤维材料，在30-1000

MHz频率范围内，屏蔽效果达到30dB以上，进行6层层压的电磁屏蔽织物材料屏蔽效果达到55dB以上。中国山西华丽服饰科技发展有限公司开发的电磁屏蔽织物材料，将不锈钢纤维均匀分布在涤棉纤维中，在10GHz时织物的屏蔽性能达到34.77dB。

2.5 多离子电磁屏蔽织物

多离子电磁屏蔽织物材料是当今最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料，采用先进的物理和化学工艺对金属进行离子化处理。目前国内产业化的主要是红豆集团与科研单位联合开发的多离子电磁屏蔽夹克衫，其电磁辐射屏蔽衰减达到99.4%，可用于多种场合的电磁辐射防护，也可应用于军队保密、伪装等领域。织物的电磁屏蔽性能测试

衡量材料的电磁波屏蔽性能的指标是屏蔽效能（SE），其定义为在同一激励电平下，有屏蔽材料与没有屏蔽材料时所接收到的功率之比或电压之比，并以对数表示： SE=20lg(V0/V1)=10lg(P0/P1)

（1）式中SE为屏蔽效能，dB；V0为无屏蔽材料时的接受电压；V1为有屏蔽材料时的接受电压；P0为无屏蔽材料时的接受功率；P1为有屏蔽材料时的接受功率。也可根据有无屏蔽材料时电磁波电场和磁场的变化来定义屏蔽效能：

SEE=20lg(E0/Es)；（2）SEH=20lg(H0/Hs)。（3）

式中E0，H0为屏蔽前电场强度（V/m）和磁场强度(A/m)；Es、Hs为屏蔽后的电场强度(V/m)和磁场强度(A/m)。根据屏蔽材料距离电磁辐射源的距离不同，电磁屏蔽材料屏蔽效能测试方法可以分为远场测试法和近场测试法[24-25]。

远场为屏蔽体到电磁辐射源的距离r≥λ/2π的区域，λ为辐射电磁波波长，远场区电场和磁场相互垂直，相位相同，任一点 E和H能量各占一半，且随着r的增加而衰减，因而SEE= SEH，目前国内外使用最多的是同轴测试方法；近场是指屏蔽体到电磁辐射源的距离r＜λ/2 的区域，λ为辐射电磁波波长，近场内E和H有90°相位差，E和H随着r的增加，按1/r2或 1/r3比例衰减。在近场区内电磁能量在场源与场点之间往返振荡和交换，因此SEE≠ SEH。国内外发展现状及趋势

国内外通过改进纺纱工艺提高生产技术，相继开发出了多种防护织物以适应市场需要[11,26]。例如，瑞士Swissshield公司的电磁防护织物Swissshield是用一种非常细的金属丝作芯纱，通过一种特殊的纺纱工艺将棉或涤纶等纤维包在外面，可反射99%的电磁辐射；AsahiKasei公司将导电纤维交织到涤纶面料中，可以屏蔽97％甚至更高的电磁波,还具有良好的抗静电性能和微生物控制功能[27]；日本大阪的 Daiwabo公司推出了一种柔韧性好且能经受普通纺织加工的金属涂层纤维，该纤维是利用一种连带催化剂的化学镀层技术制得[28]。

目前在国际上，供应电磁屏蔽织物产品的只有几家企业，如韩国Metaline、德国 Schlegal、Shiedex、美国英国跨国公司 Laird 和日本Seiren，这些公司技术力量雄厚，在电磁屏蔽材料行业已有多年的技术经验，产品的性能稳定，其采用的技术已从污染严重的电镀或化学镀工艺向环保的技术工艺发展，如采用先进的等离子技术、超临界技术等，同时也有部分公司采用先进的编织技术、混纺技术织造电磁屏蔽材料，产品档次高、性能稳定、生产效率高。与此同时，这些公司加大对吸波材料的研究，尤其是智能隐身材料的研究，部分先进的技术已应用到武器装备中，而国内对于智能型吸波材料的研究仍处于探索性阶段，技术力量相对薄弱，研究主要集中在概念及基础理论研究、机体智能材料及结构元件的研制等方面。对于新型多离子电磁屏蔽织物的研究开发，国内的技术相对薄弱，虽已有新产品面市，但价格昂贵。

新型的电磁屏蔽织物材料将向吸波织物材料[29-31]的方向发展，并且要求屏蔽织物材料具有“薄、轻、宽、强”的特性，同时

需要建立相应的屏蔽理论、材料的表征参数及材料的设计机制。采用纺织复合方法制备的电磁屏蔽织物是充分开发现有材料性能潜力、增进材料吸波性能的一种有效方法。而随着电磁屏蔽织物材料需求的不断扩大，对电磁屏蔽织物的性能要求也越来越高，不仅要求织物材料具有抗宽频电磁屏蔽波辐射、耐候性、可热封、可折叠等优点，而且还希望织物具有穿着舒适、抗紫外线辐射、抗菌等功能。

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