在工程實踐中,屏蔽體的總體屏蔽效能是由屏蔽體中最薄弱的環(huán)節(jié)決定的,要使屏蔽體的屏蔽效能達到一個特定值,則屏蔽體上全部都要達到這個值。因此,屏蔽系統(tǒng)的各個組成部分,其屏蔽性能與各個組成部分的匹配就很重要了。屏蔽體上的電磁屏蔽薄弱環(huán)節(jié)是由于各種原因需要保留的孔洞和不同部分的連接而形成的縫隙。解決這種縫隙的方法就是截止波導。
如圖1所示,波導是簡單的管狀金屬結(jié)構(gòu)并呈現(xiàn)高通濾波器的特性。波導允許截止頻率以上的信號通過,而截止頻率以下的信號則被阻止或衰減,這與高通濾波器的頻率特性相似。利用這個特性,可以設(shè)計成使干擾信號的頻率落在波導的截止區(qū)內(nèi),這樣波導起到了電磁屏蔽的作用。這種波導稱為截止波導。
設(shè)計截止波導管的步驟如圖2所示。
使用截止波導管的關(guān)鍵是確保波導管工作在截止區(qū),因此首先要根據(jù)干擾的最高頻率來確定截止波導管的截止頻率。截止頻率應(yīng)是最高干擾頻率的5倍以上。
確定了截止頻率fcutoff以后,就可以用式(2-8)給出的圓形波導或式(2-9)矩形波導的截止頻率計算公式來計算截止波導管的截面尺寸了。
截面的最大尺寸確定后,可以根據(jù)所要求的屏蔽效能,用上頁給出的截止波導管屏蔽效能式(2-6)~式(2-9)來計算波導管的長度。
在屏蔽體上的不同部分的結(jié)合處形成的縫隙會導致電磁泄漏。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,可以通過增加這些部分的重疊寬度來形成一系列“截止波導”,這時,截止波導的截面最大尺寸和截止頻率可以用螺釘之間的間距,截止波導的長度用重疊的寬度計算來確定。
1)絕對不能使導體穿過截止波導管,否則會造成嚴重的電磁泄漏,這是一個常見的錯誤
2)一定要確保波導管相對于要屏蔽的頻率處于截止狀態(tài),并且截止頻率要遠高于(5倍以上)需要屏蔽的頻率設(shè)計截止波導管的步驟如下所示:
A) 確定需要屏蔽的最高頻率Fmax和屏蔽效能SE
B) 確定截止波導管的截止頻率Fc,使fc≥5Fmax
C) 根據(jù)Fc,利用計算Fc的方程計算波導管的截面尺寸d
D) 根據(jù)d和SE,利用波導管吸收損耗公式計算波導管長度t