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太阳风暴对电子产品的影响及常用EMI电磁

发布时间:2023/5/5 15:29:56   

太阳的磁场大约每11年翻转一次。届时太阳的北方变南方,南方变北方,这种变化我们叫太阳周期。当太阳周期时太阳表面的活动量也随之变化,也就是所说的太阳耀斑。当太阳风暴来临时,如果我们什么也不做,会直接影响到地球上的大部分电子设施。

年历史上就曾发生过一次有记录以来最大的一次太阳风暴,也叫卡林顿事件。地磁仪的指针因超强的地磁强度而跳出了刻度范围。同时世界各地的电报机被摧毁,有的电线也被融化。

什么是电磁干扰

一般说来电磁干扰源分为两大类:自然干扰源和人为干扰源。

自然干扰源如上所述,除了太阳还来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。他们既是地球电磁环境的基本要素组成部分,同时又是对无线电通讯和空间技术造成干扰的干扰源。自然噪声会对人造卫星和宇宙飞船的运行产生干扰,也会对弹道导弹运载火箭的发射产生干扰。

人为干扰源是由机电或其他人工装置产生电磁能量干扰,其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置,如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备,称为有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射,如交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等。因此这部分又成为无意发射干扰源。

什么是电磁屏蔽

随着现代化科技的发展,无论生活、出行、还是卫星通信等,都离不开电子设备,如果没有适当的屏蔽,每一个人都可能干扰到另一个人,电磁屏蔽的主要目标是双重的。它隔离了设备的能量,因此不会影响其他任何东西,并阻止外部能量进入。简单说就是限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能力。

所以EMI电磁屏蔽很重要,如何解决电磁屏蔽

解决基本的原理是一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的,另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点,最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏,如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料,消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。

EMI屏蔽材料的类型很多,并且不断发展出各种新材料。

铝是用于超高至超高无线电波的经济有效的屏蔽材料。它的高导电性和强度及重量成为EMI屏蔽的选择材料。

但由于铝难于焊接,它还会随着时间的流逝而腐蚀,所以在材料的选择上具有一定的缺陷。

铜是一种用途广泛的金属。它具有很高的导电性,能够阻挡无线电波和电磁波。这使其成为需要所有三种屏蔽类型的应用的理想选择。如大连义邦DEXMET延展铜网的延展技术可以在各种设备中使用。

延展网很容易与其他金属结合形成黄铜等合金,从而使其更具适应性。一般用于航空、舰船、卫星、及医疗等行业。

钢的强度和耐用性使其成为早期EMI和磁屏蔽的主要候选产品。

但它不是很通用,仅在阻止低频波时有效。它的刚性使其在狭窄的空间中使用时难以操作。目前已用薄钢板代替,但是在密封屏蔽层时,钢板经常在压力作用下变形。

由于这些原因,随着技术的进步和新合金的出现,钢的使用越来越少。

镍具耐用的特点,坚硬且导电,可单独使用镍作为EMI屏蔽,也可以将其与其他金属结合形成磁性合金。

钼金属

高导磁合金(Mu-metal)是一种用于EMI屏蔽的新型合金。镍和铁是Mu-metal的主要元素,使其既柔软又具有磁性。

它可以阻挡电场和磁场,并且具有很高的渗透性。但高导磁合金一大缺点就是磁性对应力极为敏感。

EMI涂料

EMI涂层几乎就像涂料与形成屏蔽的导电金属混合一样。涂层使用非常灵活,刷在表面上即可使用。与其他屏蔽材料不同,它们也不会占用额外的空间,不会增加过多的重量。但涂料较易被破坏,需要额外的保护工作。

电磁屏蔽是一个非常广且深的课题,除上述材料以外还有,EMI滤波器、导电织物屏蔽等这里就不详细阐述,综上所述,延展铜网、高导磁合金、EMI涂料等,根据所需的环境作用是不同的,所用材料也要从具体情况出发。但它们都是屏蔽电磁场,是有本质的联系。

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