2023年12月3日发(作者：索尼u10i)
DKBA
华为技术有限公司企业技术规范
DKBA0.400.0022 REV. 2.0
电磁兼容性结构设计规范
华 为 技 术 有 限 公 司 发布 前 言
本规范根据国家标准GJB 1046、GJB 12190、MIL- HDBK-419、IEC TS 61587-3、IEEE299-1997以及ARP1705 等系列标准编制而成。
本规范起草单位：华为技术有限公司结构造型设计部
本规范授予解释单位： 华为技术有限公司结构造型设计部
本规范起草人：
本规范审核人：
标准化审核人：
本规范批准人：
本规范在编制和审核过程中，得到了EMC特别工作组各位同仁的协助，在此表示衷心的感谢！
目 录
1 范围
2 引用标准
3 术语
4 电磁场的基本概念
4.1 基本概念
4.1.1
电场
4.1.2
磁场
4.1.3
电磁感应定律
4.2电磁场方程组
4.3 电磁波的传播特性
5 电磁兼容的基本概念
5.1 电磁兼容的定义
5.2 电磁兼容的三要素
5.3 如何实现电磁兼容
5.4 产品电磁兼容性能具体要求
5.5 解决电磁兼容问题的手段
6 电磁屏蔽的基本理论
6.1 电磁屏蔽的概念
6.2 连续屏蔽体的屏蔽
6.2.1
连续屏蔽体屏蔽模型
6.2.2
吸收损耗
6.2.3
反射损耗
6.2.4
多次反射修正因子
6.2.5
薄膜连续屏蔽体的屏蔽
6.2.6
双层屏蔽
88959192020216.3 不连续屏蔽体的屏蔽
6.3.1
缝隙屏蔽
6.3.2
开孔屏蔽
6.3.3
电缆穿透
6.3.4
屏蔽体的综合屏蔽效能
7 屏蔽设计
7.1 选择屏蔽效能指标
7.1.1
结构件屏蔽效能等级
7.1.2
公司现有产品的RE测试结果概况
7.1.3
公司现有结构件屏蔽效能测试结果概况
7.1.4
如何选择结构件屏蔽效能指标
7.1.5
屏蔽效能指标的默认含义
7.1.6
关于低频磁场屏蔽
7.1.7
关于1GHz以上的屏蔽
7.2 选择屏蔽体方案
7.3 屏蔽设计成本分析
7.4 缝隙的屏蔽设计
7.4.1
紧固点直接连接的屏蔽
7.4.1.1
减小缝隙的最大尺寸
7.4.1.2
增加缝隙深度
7.4.1.3
紧固点间距的选择
7.4.1.4
凸包的屏蔽
7.4.2
安装屏蔽材料
7.4.2.1
安装屏蔽材料的应用场合
7.4.2.2
缝隙中安装屏蔽材料后的屏蔽分析
2293636383939394.4.2.3
缝隙的结构形式
7.4.2.4
屏蔽材料与零件之间的相容性
7.4.3
屏蔽材料的选用
7.4.3.1公司允许使用的屏蔽材料
7.4.3.2
各种材料的应用场合
7.4.3.3
屏蔽材料的压缩方向
7.4.3.4
各种材料的压缩量范围
7.4.3.5
屏蔽材料的安装形式
7.4.3.6
各种材料的屏蔽性能
7.4.3.7
新材料和新技术的应用
7.5 通风孔的屏蔽设计
7.5.1
选择通风孔的屏蔽方案
7.5.2
穿孔金属板
7.5.3
截至波导通风板
7.6 局部开孔的屏蔽
7.7 塑胶件的屏蔽设计
7.8 单板局部屏蔽
7.8.1
盒体式结构
7.8.2
围框式结构
7.9 电缆对屏蔽的影响
7.9.1
光纤出线
7.9.2
屏蔽电缆夹线
7.9.3
屏蔽连接器转接
7.9.4
滤波连接器转接
7.9.5
电缆直接出屏蔽体
7.9.6
电源滤波器转接
454747475565657596565707272737.10 内部隔离设计
7.11 屏蔽效能裕量设计
8 接地的基本理论
8.1 接地的概念
8.2 接地的作用
8.3 搭接的概念
8.4 搭接的目的
9 搭接接地设计
9.1 搭接设计基本原则
9.2 搭接设计要求
9.2.1
搭接设计基本要求
9.2.2
结构件之间的电连接
9.3 搭接电阻
9.3.1
搭接电阻的应用
9.3.2
搭接电阻值的规定
9.4 搭接与屏蔽
9.5 搭接设计的具体实现方案
9.5.1
机柜的搭接设计
9.5.2
插箱、模块的搭接
9.5.3
并柜时机柜的搭接
9.5.4
外部接地线与机柜的搭接
9.5.5
滤波器的接地设计
9.5.6
接地线
9.6 典型错误搭接方法
10 屏蔽性能测试
10.1 机柜/子架的屏蔽效能测试
10.1.1
测试原理
737476767678787979797988485858586878889898910.1.2
测试布局
10.1.3
被试件条件
10.1.4
测试报告
10.1.5
排除谐振点
10.1.6
测试结论
10.2 开孔和缝隙的屏蔽效能测试
10.2.1 MIL-G-83528的测试方法
10.2.1.1
测试原理
10.2.1.2
测试布局
10.2.1.3
测试频段
10.2.1.4
天线的位置
10.2.2
华为公司测试方法
10.2.2.1
测试原理
10.2.2.2
测试布局
10.2.2.3
测试频段
10.2.2.4
测试过程
10.3 屏蔽材料的屏蔽性能测试
10.3.1
屏蔽材料的导电性能测试
10.3.2
屏蔽材料的转移阻抗测试
10.3.2.1
测试原理
10.3.2.2
屏蔽质量的概念
10.3.2.3
测试布局
10.3.2.4
关于测试压力
10.3.2.5
测试频段
10.3.2.6
测试步骤
10.3.2.7
测试结果
10.3.3
屏蔽材料的屏蔽效能测试
8992939494949496979797979797999910110.3.4
各种测试方法的比较和应用
11 屏蔽效能预测与仿真
11.1 经验数据库的积累
11.2 局部细节的屏蔽效能分析
11.3 电磁场模拟仿真
104华为技术有限公司企业技术规范
DKBA0.400.0022 REV. 2.0
电磁兼容性结构设计规范
1
范围
本规范规定了电磁兼容性结构设计（屏蔽和搭接等）的主要原理、设计原则和详细设计方法。
本规范适应于确定产品结构方案和进行详细结构设计，是确定产品电磁兼容方案中结构屏蔽方案的依据。华为公司所有需要屏蔽的产品结构方案必须符合本规范的相关规定。
2
引用标准
下列标准包含的条文，通过在本规范中引用而构成本规范的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规范时应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。
GJB 1046
GJB 12190
MIL-HDBK-419
IEC TS 61587-3
IEEE299-1997
ARP1705
舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法
接地、搭接和屏蔽设计的实施
电子设备和设施的接地搭接和屏蔽
Electromagnetic Shielding Performance
Tests for Cabinets, Racks and Subrack of
IEC 60917 and IEC 60297
IEEE Standard Method of Measuring
Effectiveness of Electromagentic Shielding
Enclosures
Coaxial Test Procedure to Measure the RF
Shielding Characteristics of EMI Gasket
10 DKBA0.400.0038V2.0
DKBA0.460.0030V1.0
DKBA0.460.0031V1.0
Materials
屏蔽材料的代码规范
屏蔽材料导电性能测试规范
屏蔽材料屏蔽性能测试规范
11
文档名称 文档密级
I.
术语
本规范中的术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。
2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第12页, 共133页
文档名称 文档密级
II.
电磁场的基本概念
如果要深入理解电磁兼容的理论，找到解决实际问题的方法，需要了解一点电磁场的基本概念。这样才能对许多产品设计中的现象进行合理的解释，并运用电磁场的理论解决问题，总结经验，来指导产品设计。
A.
1.
基本概念
电场
根据库仑定律，空间中两个点电荷之间存在着相互作用力，该作用力大小如下式所示，方向满足同性相斥，异性相吸的原则。
F=1q1q24oer2
式中：F 电荷之间的作用力
q1，q2 两个电荷的电量
r 电荷之间的距离
e 媒质的介电常数
根据库仑定律总结出来，如果空间中存在一个电荷q1，则空间中的另一个电荷q2将受到电荷q1的作用力，因此电荷q1引入空间以后，就在空间中产生了一种特殊的物质——电场。电荷q2在电场中产生的作用力表征了电场的存在。
为了消除电荷q2对电场作用力的影响，定义电场强度E的概念：
2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第13页, 共133页
E=lim文档名称 文档密级
DFDqt0Dq
式中：DF为电荷Dq在电场中产生的作用力
我们可以发现电场强度表征了电场的特性，与引进的实验电荷无关。m，工程实际中用的更多的电场强度是表述电场的重要概念，其单位为Và½m。 是dBlVà½除了电荷能够产生电场之外，根据电磁感应定律，交变磁场也能够产生电场，具体分析见4.1.3节。
1. 磁场
运动的电荷形成电流，电流的周围存在另外一种特殊的场，这种场对静止电荷并没有作用力，而是对运动的电荷有作用力，这个作用力称为洛仑兹力，而这种场称之为磁场。与电场强度相对应，磁场用磁感应强度B来表征。
根据毕奥－沙伐尔定律，磁感应强度为：
B=l4oÜcIdlr2
式中：l表示媒质的磁导率，
Idl 电流元
r 离电流元的距离
根据毕奥－沙伐尔定律，再运用叠加定理就可以求得闭合载流回路中电流I在空间产生的磁感应强度。
磁场对处于场中的移动电荷有力的作用，这个作用力叫做洛仑兹力。同样，除了空间运动电荷，交变的电场也能产生磁场。
2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第14页, 共133页
1.
文档名称 文档密级
电磁感应定律
在磁场中，当一个闭合的导电回路界定的曲面中磁通量发生变化时，回路中将产生感应电动势：
Fd°sB$ds
}＝－ddt=−dt感生电动势的方向由楞次定律确定。导电回路中出现感应电动势意味着在导体中存在电场，导体中自由电子受此电场的作用 而作定向运动形成电流，这个电场称为感应电场。
电磁感应定律得出磁场和电场是可以转换的。
B. 电磁场方程组
根据上述电磁场的基本概念和定律，总结和推广出来麦克斯韦方程组，分别为：
麦克斯韦第一方程，即全电流定律。该方程揭示不仅电流可以产生磁场，交变电场也能够产生磁场。
ܽcH$dl=°s(Jc+Jv+¹D¹¼t)$ds
麦克斯韦第二方程，即电磁感应定律的推广。该方程揭示了交变电场将在周围空间产生磁场。
cE$dl=−°s
ܽ¹B¹t$ds
麦克斯韦第三方程，即库仑定律的推广。该定律揭示了电场与电荷源之间的关系。
sD$ds=°vqdV
ܽ麦克斯韦第四方程，即高斯定律的推广，揭示了磁通连续性原理。
sB$ds=0
ܽ麦克斯韦电磁场方程组以数学形式概括了宏观电磁场的基本性质，是2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第15页, 共133页
文档名称 文档密级
电磁场的基本方程。如果再加上媒质的状态方程将构成完整的电磁场方程。
麦克斯韦方程揭示了时变的电场要在周围空间产生磁场，时变的磁场也要在空间产生电场。电场和磁场构成统一的电磁现象不可分的两个方面，它们互相依存、相互制约，又相互转换，形成统一的一种物质形式就是时变电磁场。这种时变电磁场用麦克斯韦方程组可以完整地描述出来。
C. 电磁波的传播特性
根据麦克斯韦方程组可以看出，时变电磁场以电磁波的形式在空间传播，从麦克斯韦方程组中导出电场和磁场的齐次（非齐次）波动方程，并在一定的边界条件和初始条件下有解。由此表示电磁场在所给条件下的空间分布和随时间的变化规律，表征了电磁波的存在。
分析电磁波在空间传输时，有一个十分重要的概念就是波阻抗Z。波阻抗是电磁波中电场分量与磁场分量的比，即：
Z=EH
波阻抗是表征电磁波传输特性的主要参数。波阻抗随电磁波的传输特性而变化。
在分析波阻抗时，一般定义离源的距离r
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华为机密，未经许可不得扩散 第16页, 共133页
文档名称 文档密级
图 4-1 波阻抗与距发射源距离的关系
一般认为交变电压源近场为高阻抗场，主要分量为电场；而交变电流源近场为低阻抗场，主要分量为磁场。分析电磁场近场特性对屏蔽设计十分重要，对于高阻抗场，由于波阻抗大，主要是依靠反射损耗增加屏蔽效能；而对于低阻抗场，由于波阻抗十分小，反射损耗已经可以忽略，主要是依靠吸收损耗增加屏蔽效能。具体的屏蔽机理见6.2节分析。
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华为机密，未经许可不得扩散 第17页, 共133页
文档名称 文档密级
II.
电磁兼容的基本概念
A. 电磁兼容的定义
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility）指设备或分系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的其他设备或分系统构成不能承受的电磁骚扰的能力，简称EMC。
电磁兼容是一个系统级的概念，其含义在于兼容的性能，包含不能过分干扰其他设备正常工作的能力，和具有一定的抗干扰能力两方面的含义。
站在不同角度，电磁兼容可以指产品之间的兼容性，也可以是产品内部的兼容。一般我们更多关注的是产品之间的兼容性，包括产品的干扰和抗干扰等级。几乎所有关于产品的电磁兼容标准均是指这方面的要求，例如：GB9254-88《信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法》就是规定了信息设备对外的干扰极限值。但是，产品内部的兼容性也是不能忽视的，我司不少产品出现过某一块单板工作，就干扰其余单板导致无法正常开工的案例。
B. 电磁兼容的三要素
电磁兼容的三要素为：干扰源、耦合通道、敏感源。研究电磁兼容问题必须从这三要素着手，缺一不可。当我们在研究交换机的干扰问题时，交换机是干扰源，耦合通道为空气以及各种电缆，与交换机在同一个环境中的其他电子设备就是敏感源。反过来当我们研究交换机的敏感度（即抗干扰能力）时，交换机变成了敏感源，与交换机在同一个环境的其他电子设备变成了潜在的干扰源，同时还可能存在各类自然干扰源，例如雷电等。
可以看出，理解电磁兼容的含义必须站在系统的角度，全面地看待问2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第18页, 共133页
文档名称 文档密级
题，而不能孤立地看待某一个方面。例如，结构件本身并不存在电磁兼容的问题，但是结构件的屏蔽功能是抑制电磁波在空间传输的主要途径，从而有助于提高产品的电磁兼容性能；反过来看，未良好接地的结构件又可能成为有效的天线，从而降低产品的电磁兼容性能。
C. 如何实现电磁兼容
电磁兼容包括了对外干扰和抗干扰能力两方面的含义。为了保证产品的电磁兼容性能，一般规定了干扰极限值和抗干扰能力的限制值，从而保证各种产品在一起能够实现兼容。如图5-1所示，如果产品的干扰值低于干扰限制值，抗干扰能力高于抗干扰限制值，则可以认为这个产品符合电磁兼容性要求。如果所有产品均满足电磁兼容性要求，则在同一个环境中一般能够实现兼容。
图5-1： 产品的电磁兼容性要求
D. 产品电磁兼容性能具体要求
一般产品的电磁兼容性能包括两部分：电磁发射（EMI）和电磁敏感度（EMS）。电磁发射包括辐射发射（RE）和传导发射（CE），电磁敏感2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第19页, 共133页
文档名称 文档密级
度（EMS）主要包括辐射敏感度（RS）、传导敏感度（CS）、静电放电（ESD）、快速瞬态脉冲串（EFT）、浪涌（SURGE）、电压跌落与中断（DIPS）、工频磁场敏感度（MS）。一般产品对电磁兼容性要求主要是以上9项，少数特殊的产品可能还会有其他的要求，例如无线基站可能还会有天线端口杂散发射的要求。
辐射发射（RE）是考察产品通过壳体端口辐射出去的干扰信号。
传导发射（CE）是考察产品通过线缆端口传导出去的干扰信号。
辐射敏感度（RS）是考察产品对通过壳体端口耦合的外部干扰的承受能力。
传导敏感度（CS）是考察产品对通过线缆端口耦合的外部干扰的承受能力。
静电放电（ESD）是考察设备对静电干扰的承受能力，有接触放电和空气放电两种情况。
快速瞬态脉冲串（EFT）考察感性负载切换产生的高频小能量脉冲对设备干扰的影响。
浪涌（SURGE）是考察容性负载切换、雷电等产生的大能量瞬态脉冲对设备干扰的影响。
电压跌落与中断（DIPS）是考察电网故障、短路等造成电压瞬时跌落和中断对设备干扰的影响。
工频磁场敏感度（MS）是考察产品抗工频磁场干扰的能力。
E. 解决电磁兼容问题的手段
为了保证产品实现电磁兼容，主要采取的方法有：控制干扰源的发射、抑制干扰信号的传播以及增强产品的抗干扰能力。具体在产品设计中体现为：
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华为机密，未经许可不得扩散 第20页, 共133页
文档名称 文档密级
Ÿ 完善硬件电路设计和PCB布局设计
硬件电路是电磁干扰的源头，也是电磁兼容设计最关键的环节。一般在产品设计中应该充分考虑到电磁兼容的需求，在电路设计和PCB设计中采取有效措施，抑制干扰源的发射水平。
Ÿ 屏蔽
将产品或者其局部用金属体包起来，可以抑制电磁波从空间辐射出去或者辐射进来，起到了降低产品对外辐射，提高产品抗外部辐射干扰的能力。屏蔽是产品实现电磁兼容的有效手段之一。
Ÿ 滤波
滤波可以把有用信号频谱以外的干扰信号能量加以抑制，它既可以抑制对外的干扰，也能够抑制外部干扰信号对产品的影响。滤波是电路设计中实现电磁兼容的主要手段。
Ÿ 接地
接地主要的目的是在产品内部形成一个低阻抗回路以及等电位的连接。良好的接地可以有效的抑制噪声和防止干扰，从而提高产品的电磁兼容性。
为了保证产品的电磁兼容性，具体采取的措施有许多。在实际产品设计中应该采取哪些手段需要考虑这些手段对信号质量、散热、工艺、成本等其他方面的影响，综合各方面的利弊，按照系统设计的思想确定最终的方案。电磁兼容是一门实践性十分强的科学，除了理论分析指导，还应该更加关注实际运用中的效果，在实践中不断总结，积累设计经验。
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华为机密，未经许可不得扩散 第21页, 共133页
文档名称 文档密级
III.
电磁屏蔽的基本理论
A. 电磁屏蔽的概念
电磁场通过金属材料隔离时，电磁场的强度将明显降低，这种现象就是金属材料的屏蔽作用。我们可以用同一位置无屏蔽体时电磁场的强度与加屏蔽体之后电磁场的强度之比来表征金属材料的屏蔽作用，定义屏蔽效能（Shielding Effectiveness，简称SE）：
SE=20lgSE=20lgE1E2H1H2 ，电场的屏蔽效能
，磁场的屏蔽效能
式中：E1,H1分别为无屏蔽体时的电场强度和磁场强度，
E2,H2分别为有屏蔽体时的电场强度和磁场强度。
电磁屏蔽的机理分析目前有三种方法：
一是借助电路理论中的电磁感应原理。交变电磁场通过金属材料表面时，金属材料会由于感应电动势而形成涡流。这个涡流所产生的磁场，正好与原来的磁场方向相反，从而抵消了部分原来的磁场，起到屏蔽作用。另外，由于金属材料具有一定的电阻，涡流在金属材料内部产生热消耗了部分入射电磁波的能力，同样也起到了屏蔽的作用。用电路理论分析电磁屏蔽的机理比较简单形象，但是它没有反映出来电磁场本身的特性对屏蔽的影响，而实际上这一点十分重要。一般我们主要用电路理论来分析和解释结构设计中对屏蔽要求的原理，不用于精确计算屏蔽效能。
二是根据电磁场理论。电磁波在不同传播媒质的界面，由于波阻抗的突变，电磁波会发生反射。另外，在传输媒质中，例如金属材料内部，电2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第22页, 共133页
文档名称 文档密级
磁波会发生衰减。这种反射和衰减作用正好就说明金属材料的屏蔽机理。
三是根据传输线理论，电磁波在有损耗的非均匀传输线中，由于传输线的阻抗与电磁波的阻抗不匹配，电磁波会发生反射现象，加上传输线是有损耗的，电磁波在传输过程中会发生衰减。这与电磁波理论分析中的反射和衰减十分类似，但是这种方法会比电磁波的分析方法更加简便得多，也是目前电磁屏蔽分析中应用最多的方法。
B. 连续屏蔽体的屏蔽
分析金属材料的屏蔽性能，一般先从连续屏蔽体着手，再考虑屏蔽体上面的缝隙、孔洞等电气不连续情况。连续屏蔽体指结构上是完整封闭的，电气上是连续的均匀金属板构成的理想封闭屏蔽体。
1. 连续屏蔽体屏蔽模型
假设一块连续金属板，厚度为 t ，金属两侧的传输媒质为空气。入射波Pi1在金属板的第一个分界面 a 上面，由于空气和金属板的波阻抗突变，电磁波的一部分能量Pr1被反射，剩余部分Pt1穿过界面进入金属板内部。电磁波在金属板内部传输时，金属板会损耗电磁波的能量使其衰减至Pt2。透射波Pt2到达第二个界面 b 又发生反射Pr2，最后只剩下一小部分能量Pout进入屏蔽体内部空间。具体如图6-1所示：
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华为机密，未经许可不得扩散 第23页, 共133页
文档名称 文档密级
界面a界面bPr1Pi1Pt1Pr2PoutPt2
图6-1：金属材料屏蔽模型
在上述屏蔽模型中，电磁波入射到金属板上时发生反射，从屏蔽的角度看称之为反射损耗。透射波在金属板内部传输时衰减的被损耗的那部分称之为吸收损耗。第二个界面上面被反射的电磁波在第一个界面又发生反射和透射，反复下去直到全部消耗完。这种多次反射现象称之为多次反射修正因子。总之，金属板的屏蔽作用为：
SE=A+R+B
式中：A 吸收损耗
R 反射损耗
B 多次反射修正因子
2. 吸收损耗
根据传输线计算理论，可以得到吸收损耗的计算公式为：
A=0.131%t%f%lr%rr
式中：A 吸收损耗，单位dB
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华为机密，未经许可不得扩散 第24页, 共133页
文档名称 文档密级
t 金属板厚度，单位mm
f 电磁波的频率，单位Hz
lr 金属板的相对磁导率
rr 金属板的相对电导率
由此可知，金属板的吸收损耗正比于板厚，并随着入射波的频率、磁导率和电导率增高而增加。
举例：0.5mm厚的铝板，计算得到30MHz时吸收损耗为280dB。由此可见，连续屏蔽体的吸收损耗是十分高的，已经远远超过了工程实际的需要，一般工程设计中板厚已经足够满足要求，专门为屏蔽考虑加厚材料并没有太大意义。
3. 反射损耗
由于一般空气的波阻抗远大于金属板的波阻抗，金属板的反射损耗可简化为：
R=ZW4ZS
式中：R 反射损耗，单位dB
ZW 空气的波阻抗，单位Ω
ZS 金属板的波阻抗，单位Ω
金属的波阻抗为：
ZS=3.68%10−7f%lr/rr
空气的波阻抗ZW表征了电磁波的传播特性，与源的特性，离源的距离等因素有关，具体分析见4.3节介绍。根据不同场合下空气波阻抗的不同，2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第25页, 共133页
文档名称 文档密级
可以得到：
i. 位于远场区时：
R=168−10lg
flrrr
可见随着频率的增高，反射损耗降低，金属板的导电率越低，反射损耗越大，而导磁率越低，反射损耗反而变小。
ii. 近场主要为电场时：
R=322−10lgf3r2lrrr
式中：r 金属板到源的距离，单位m。
可见近场为电场时，反射损耗除了与频率、导电率、导磁率相关之外，还与金属板到源的距离有关，而且离源越近，反射损耗越大。这就是屏蔽电场时屏蔽体离源越近越好的原因。
iii. 近场主要为磁场时：
R=14.6+10lg
fr2rrlr
可见近场为磁场时，反射损耗随着频率、导磁率的增加而增加，随着导电率的增加反而减小。同时请注意反射损耗随着距离的增加而增加，这就是屏蔽磁场时屏蔽体离源越远越好的原因。
4.
多次反射修正因子
多次反射修正因子的计算方法十分复杂，不但与波阻抗的幅值有关，还与电磁波的相位有关。如果吸收损耗Am10dB，就可以忽略多次反射因子的影响。由于我司结构件考虑强度的需求，板厚一般均已经足够保证吸收损耗Am10dB，除薄膜屏蔽之外，一般均可以忽略多次反射因子的影响。所以本文不再详细分析多次反射修正因子的计算，详细内容可以查阅相关2006-02-06
华为机密，未经许可不得扩散 第26页, 共133页
资料。
5.
文档名称 文档密级
薄膜连续屏蔽体的屏蔽
薄膜屏蔽的屏蔽体的厚度t足够小，满足：
t 式中：kt 电磁波在薄膜中传播的波长。 kt=4oflr 式中：l，r 薄膜的磁导率和电导率。 薄膜屏蔽主要体现为在塑胶件上面喷导电漆，玻璃上面镀膜实现屏蔽。由于导电薄膜十分薄，吸收损耗基本可以忽略，其屏蔽效能主要取决于反射损耗和多次反射修正因子。且多次反射修正因子是一个较大负值，起到了减小屏蔽效能的作用。 理论上看，如果薄膜厚度满足t 6. 双层屏蔽 有时候为了增加屏蔽效果，可以采用双层屏蔽的方案。双层屏蔽的屏蔽效能为： SES=SE1+SE2+C 式中：SE1，SE2 两层屏蔽体的屏蔽效能 C 两层屏蔽体之间多次反射修正因子。 华为机密，未经许可不得扩散 第27页, 共133页 2006-02-06 文档名称 文档密级 修正因子C是负值，这主要是反映了电磁波在两层屏蔽体之间的空间内多次反射后有相当一部分穿透第二层屏蔽体进入了内部空间，导致屏蔽效能的降低。另外，两层屏蔽体之间的空间还可能造成谐振，对双层屏蔽造成负面影响。 修正因子C的影响因素十分多，分析十分复杂，本文不详细介绍。总之，双层屏蔽的屏蔽效能并不是两层屏蔽体的屏蔽效能简单相加，实际屏蔽效能肯定会小于两层屏蔽体屏蔽效能之和。 另外，还需要注意的是两层屏蔽体之间应该隔离开，以免外层屏蔽体上面的地电流影响到内层屏蔽体，减小双层屏蔽的屏蔽效能。 C. 不连续屏蔽体的屏蔽 在上节分析中，将屏蔽体简化成电气连续、封闭的理想屏蔽体。实际上，屏蔽体上面不可避免地存在各种缝隙、开孔以及进出电缆等各种缺陷，这些缺陷将对屏蔽体的屏蔽效能有急剧的劣化作用。 上节中分析的理想屏蔽体在30MHz以上的屏蔽效能已经足够高，远远超过工程实际的需要。实际屏蔽体的屏蔽效能主要取决于屏蔽体上面各种电气不连续的缺陷的屏蔽效能。上节中的分析对于认识屏蔽的理论，选择屏蔽方式和屏蔽材料具有重要的指导意义。真正决定实际屏蔽体的屏蔽效能的因素是本节要分析的各种电气不连续缺陷，包括：缝隙、开孔、电缆穿透等。 1. 缝隙屏蔽 屏蔽体上面的缝隙十分常见，特别是目前机柜、插箱均是采用拼装方式，其缝隙十分多，如果处理不妥，缝隙将急剧劣化屏蔽体的屏蔽效能。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第28页, 共133页 文档名称 文档密级 图6-2：缝隙的原型 为分析缝隙的屏蔽效能，以金属板上面开了一个狭长的缝隙为例说明。如图6-2所示，假设缝隙长度为l，该缝隙的屏蔽作用由两部分组成：一是缝隙开口处的阻抗与空间阻抗不匹配，引起电磁波反射损耗；二是电磁波透入缝隙后，在内部传输时将产生传输损耗。总之，缝隙的屏蔽效能为： SE=Ra+Aa 式中：Ra 反射损耗，单位dB。 Aa 传输损耗，单位dB。 根据传输线理论，缝隙的反射损耗为： Ra=20lgx(1+N)2x 4N式中：N 缝隙波阻抗与空气波阻抗之比 N=lor 近场主要为磁场 −5 N=j6.69%10f$l 平面波 r 屏蔽体离场源的距离，单位cm。 l 缝隙的长度，单位cm。 华为机密，未经许可不得扩散 第29页, 共133页 2006-02-06 文档名称 文档密级 f 频率，单位MHz。 缝隙的传输损耗为： Aa=27.3tl 式中：t 缝隙的深度，单位cm。 从上面的分析可以看出，缝隙的屏蔽效能除了与电磁波特性有关之外，主要与缝隙的深度t和缝隙的长度l有关。增大缝隙的深度，减小缝隙的长度将增大缝隙的屏蔽效能。请注意缝隙的屏蔽效能与缝隙的宽度并没有关系，因此缝隙的屏蔽效能取决于缝隙的最大尺寸，而不是其面积。 缝隙的深度可以是板厚，或者缝隙的搭接深度。而缝隙的长度十分复杂，它并不直接就是缝隙中紧固点的间距。从两个紧固点之间缝隙的微观结构可以看出，材料直接还是会存在电接触的可能，缝隙的长度为缝隙中接触点之间的距离，具体如图6-3所示。缝隙的长度与基材的表面状态，基材的刚性，紧固点的间距有关。基材的表面越平整光滑、刚性越好，紧固点间距越小，缝隙的长度将越小，从而屏蔽效能越高。 这就是为什么型材之间连接的螺钉间距允许比两个平板直接连接的螺钉间距要大得多得原因。 图6-3：缝隙的微观结构 一般应根据产品功能需求，尽可能选择合理的缝隙结构方案，再根据屏蔽效能要求选择合适的紧固点间距。另外，结构方案可能的情况下，尽可能增加缝隙的搭接深度，可以有效地提高屏蔽效能。 仅仅依靠增加紧固点数量来提高屏蔽效能是不可取的，当紧固点数量增加有困难时，可以在缝隙中加屏蔽材料，用屏蔽材料的变形来弥补缝隙2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第30页, 共133页 文档名称 文档密级 中的各种缺陷。屏蔽材料的屏蔽机理与连续屏蔽体的屏蔽理论相同。 2. 开孔屏蔽 由于通风散热的需求，必然在屏蔽体上开通风孔。通风孔上面的电磁泄漏，可能导致屏蔽体整体屏蔽效能的降低。通风孔的屏蔽效能与场源的特性、离源的距离、频率、开孔的最大尺寸以及开孔的面积等诸多因素相关。 常用的通风孔为金属丝网和穿孔金属板，他们的屏蔽效能可以用下面的经验公式来分析： SEdB=A+R+B+K1+K2+K3 式中：A 孔眼中的传输衰减，单位dB R 孔眼的单次反射损耗，单位dB B 多次反射修正项，单位dB K1 与孔数有关的修正值，单位dB K2 由于集肤深度不同而引入的低频修正项，单位dB K3 由于相邻孔间的相互耦合引入的修正项，单位dB。 传输损耗，当入射波频率低于孔的截至频率fc时： tA=27.3w （dB）矩形孔 tA=32D （dB）圆形孔 式中：t 孔深（cm） w 与电场垂直的矩形孔宽边长度 （cm） D 圆形孔的直径 （cm） 华为机密，未经许可不得扩散 第31页, 共133页 2006-02-06 文档名称 文档密级 单次反射损耗： R=20lg(1+N)24$xNx （dB） 式中：N 孔眼特性阻抗与入射波阻抗之比 N= N=wo$r 适用于低阻抗场的矩形孔 适用于低阻抗场的园形孔 D3.682$r −5 N=j6.69%10fw 适用于平面波场的矩形孔 −5 N=j5.79%10fD适用于平面波场的园形孔 r 干扰源到屏蔽体的距离 （cm） f 频率 （MHz） 多次反射修正项，当A>10dB时，多次反射修正项可以忽略，否则： Bj20lg1−(xNx−1)2(xNx+1)2%10−A/10 （dB） K1项，如果干扰源非常靠近屏蔽体，则K1值可以忽略。当干扰源到屏蔽体的距离比孔眼间距大得多时，孔数修正项可表示为 K1=−10lgan （dB） 式中：an 空隙率。 K2项： K2=20lg(1+35p−2.3) （dB） 式中：p 孔间导体深度 集肤深度 K3项，当穿孔金属板上孔间距小，并且孔深比孔径小得多时，相邻孔之间有耦合作用，耦合修正项表示为： A)] （dB） K3=20lg[coth(8.6862006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第32页, 共133页 文档名称 文档密级 举例：1mm厚电解板，开孔Φ4mm，孔间距6mm，孔数量为50確50，则50MHz时计算出屏蔽效能为60dB。这个数据与实际测试基本相符。 通过上面的分析公式可以看出，穿孔金属板开孔的最大尺寸对屏蔽效能影响最大，其次是孔深，影响最小的是孔间距。因此在可能的情况下尽可能开很密的通风孔，有利于散热。 当穿孔金属板的空隙率不够高或者屏蔽效能不够高时，可以使用截止波导通风板。 截止波导通风板的结构形式如图6-4所示。它是用许多截止波导组成的，截止波导的深度大大增加了电磁波的衰减。 图6-4：截止波导通风板的结构形式 图6-5：截止波导的结构形式 截止波导的截面形式主要有三种：圆形、矩形、六角形，如图6-5所示。这三种波导管的截至频率fc分别为： fc= 15a%109 (Hz) 华为机密，未经许可不得扩散 第33页, 共133页 2006-02-06 fc=17.6D15w文档名称 文档密级 %109 (Hz) fc=%109 (Hz) 式中：a 矩形波导管最大边尺寸 （cm） D 圆形波导管的内直径 （cm） w 六角形波导管内壁的外接园直径 （cm） 当电磁波的频率远低于波导管的截至频率时，单个截止波导的屏蔽效能为： SE=1.823%fc%l%10−91−ffc2 (dB) 式中：SE 屏蔽效能 （dB） f 电磁波的频率 （Hz） l 截至波导的长度 （cm） 设计截至波导管时，应根据欲屏蔽的电磁波的最高频率f来确认截至频率fc，为使波导管有足够的屏蔽效能，应满足fc>>f，一般取fc=5i10%f ，，由fc的计算公式得到截面尺寸，并综合考虑安装、加工、造型方面的要求，最后按所需要的屏蔽效能计算截至波导管的长度，一般要求l>3a，l>3D，l>3w。 3. 电缆穿透 上面所有的分析中均仅仅是分析了屏蔽体本身的屏蔽效能，如果有一个导体从屏蔽体中穿出去，将对屏蔽体的屏蔽效能产生显著的劣化作用。这种穿透比较典型的是电缆从屏蔽体中穿出。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第34页, 共133页 文档名称 文档密级 屏蔽体ABC 图6-6：电缆穿透原理图 电缆穿透的数学模型十分复杂，为了直观地分析这种穿透对屏蔽的破坏作用，我们可以简单地将电缆简化成一个导体，忽略电缆芯线的影响，如图6-6所示。电缆在屏蔽体内部为AB段，在屏蔽体外部为BC段。屏蔽体内部的干扰耦合到电缆AB段上面，产生干扰电流Is 。干扰电流流过B点时，由于B点与屏蔽体之间未连接，ZB足够大，因此干扰电流直接穿透屏蔽体到BC段。在BC段干扰电流通过空间向外辐射。等效电路图如图6-7所示。 AIsBIeCZsZBZe机壳地 图6-7：电缆穿透等效电路图 如果在B点保证与屏蔽体之间的可靠接触，可以认为ZBj0，因此Iej0，电磁波在屏蔽体外部基本无辐射。等效电路图如图6-8所示： 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第35页, 共133页 文档名称 文档密级 AIsBIeCZsZe机壳地 图6-8：电缆接地时等效电路图 如果B点与屏蔽体之间接触不可靠，将增大ZB值，结果导致Ie增加，对外辐射上升。这就是要求屏蔽电缆出屏蔽体时必须接地，而且接地十分良好的原因。当然，如果在出线位置加穿心电容之类的滤波器，同样也是降低了ZB，达到减小对外辐射的目的。 上面将电缆简化成一个导体，忽略了芯线的影响，从而清楚地阐述了屏蔽电缆需要可靠接地的原理。实际上，由于芯线的存在，芯线的干扰电流将更加直接，而且芯线可能与屏蔽层之间直接形成干扰电流的回路，因此对屏蔽性能的破坏实际上还要大得多。 4. 屏蔽体的综合屏蔽效能 上面讨论了各种缺陷的屏蔽效能，往往实际屏蔽体中包括各种缺陷，实际屏蔽体的屏蔽效能是综合反映各种缺陷以及屏蔽体本身性能的结果。按照传输线的理论，如果近似认为各种缺陷电磁波传输的相位相同，则综合屏蔽效能SES为： SES=−20lgS10−SEià20i=1n 式中：SEi 各种缺陷的屏蔽效能。 上述分析方法是按照最不利的情况得出的结论，实验数据表明，实际2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第36页, 共133页 文档名称 文档密级 结果会有2dB以内的误差，对于屏蔽分析而言，这种误差是可以忽略的。 按照上面的分析方法，我们可以根据屏蔽体上面各种缺陷的屏蔽效能综合成实际屏蔽体的屏蔽效能。实际屏蔽效能一般取决于屏蔽体中屏蔽效能最差的哪一个缺陷。因此屏蔽设计中需要注意考虑屏蔽体的完整性，不能有比较明显的缺陷，将局部缺陷设计比其他的好很多也没有意义。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第37页, 共133页 文档名称 文档密级 IV. 屏蔽设计 A. 选择屏蔽效能指标 结构件的屏蔽效能指标与产品EMC息息相关，具体与RE、RS、ESD关系最密切。根据公司产品的实际情况，结构件的屏蔽效能指标对RE影响最大，其余的影响比较小，因此我们可以先忽略其他指标的影响。理论上讲，在整个测试频段将RE测试值减去限制线规定值，再加上安全裕量就是结构件所需的屏蔽效能。如图7-1所示，产品的RE测试结果超过了限制线CLASS B规定值15dB左右，因此我们可以初步估计机柜的屏蔽效能要求为30-1000 MHz为20dB，其中5dB为裕量。 图7-1：某产品RE测试结果（未屏蔽） 但是这种估算方法是不严谨的。RE测试值与许多因素有关，特别系统是带电缆测试时，线缆辐射很可能是引起RE超标的主要原因，仅仅改善结2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第38页, 共133页 文档名称 文档密级 构件并没有太大的作用。再者，结构件屏蔽效能的测试方法和最终产品的RE测试之间还是有一定差异的，上面的这种之间估算方法有很大的误差。更重要的是，在新产品开发时，我们无法知道产品RE的测试结果。 因此，确定结构件的屏蔽效能主要是根据经验确定，综合考虑系统EMC性能的需求，再考虑成本、工艺性等其他方面的要求。 1. 结构件屏蔽效能等级 根据IEC61587-3标准的推荐，将结构件屏蔽效能等级分为三级，具体的屏蔽效能指标如表7-1所示： 表7-1：IEC61587-3推荐的屏蔽效能等级 级别 1 2 3 30-230MHz屏蔽效能 20 40 60 230-1000MHz屏蔽效能 10 30 50 上表中规定的屏蔽效能等级是十分粗的。已有经验表明，通信产品的结构件屏蔽效能要达到第二级已经有一定的难度，对于机柜/插箱类产品要求达到第三级要求实现起来十分困难。615机柜高等级屏蔽方案是以牺牲了工艺性、成本作为代价，经过反复改进才能够达到第三级要求。这种方案显然是不适合于批量生产的，不是真正意义的产品。 根据公司产品的实际经验，结构件屏蔽效能超过30dB/1GHz是没有太大的必要的。因此我们可以按照公司的需求，将结构件屏蔽效能大致分为三级，具体屏蔽效能指标如表7-2所示： 表7-2：华为公司结构件的屏蔽效能等级 级别 1 2 2006-02-06 30-230MHz屏蔽效能 20 30 华为机密，未经许可不得扩散 230-1000MHz屏蔽效能 10 20 第39页, 共133页 文档名称 文档密级 3 40 30 实际上，表7-2将结构件屏效分级主要是用于区别不同的实现方案。在产品总体方案中结构件的屏蔽效能指标并不需要按照级别来描述，可以直接规定各频率段的屏蔽效能指标，或者只规定某一个频率的屏蔽效能指标即可。一般来讲，低频段的屏蔽效能比高频段高10-15dB，因此也可以只规定从低频到高频整个频段内的屏蔽效能。 举例：规定某机柜的屏蔽效能指标为30-230MHz：30dB；230-1000MHz：15dB。也可以简单地描述为15dB/1GHz。或者30MHz-1GHz: 15dB。 1. 公司现有产品的RE测试结果概况 在确定产品的屏蔽效能指标之前，需要先对同类产品或相关者产品的RE测试结果有一定的了解，因此有必要先介绍公司现有产品的大致测试结果。 对于公司大多数低端产品，由于工作频率比较低的产品，其RE测试结果在230MHz以上基本上不会超标，在30-230MHz虽然会有一定的超标，但主要的原因也是电源和线缆辐射。图7-2为典型的测试结果。可以看出，其屏蔽效能要求是十分低的。其屏蔽效能指标可以选择10dB/1GHz，甚至更低。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第40页, 共133页 文档名称 文档密级 图7-2：某交换机RE测试结果 对于工作频率比较高的产品，典型的是数通、传输产品。其RE测试结果在230MHz以上可能存在一定的辐射超标，但是一般也不会超出10dB以上。图7-1就是某数通产品的RE测试结果。可以看出，对于工作频率比较高的产品，其屏蔽效能要求一般可以选择20dB/1GHz左右。 其实结构件的屏蔽效能指标与公司单板和PCB的EMC设计水准有密切的关系。单板是RE的源头，如果单板和PCB设计得好，结构件的屏蔽效能指标就可以放宽。反之，如果单板设计的不合理，结构件屏蔽的压力就十分大，甚至可能根本无法实现。比较典型的例子是某产品在改板之前，其RE测试结果再整个频段超出限制线25以上dB。这个产品是一个2U的小盒子，结构太紧凑，要实现30dB/1GHz的屏蔽效能几乎没有可能。导致该产品的EMC攻关陷于停顿。后来，随着公司单板和PCB的EMC设计水平逐渐提高。该产品经过改板之后，单板辐射显著降低，结构件只需要屏蔽10dB/1GHz就解决了RE问题。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第41页, 共133页 2. 文档名称 文档密级 公司现有结构件屏蔽效能测试结果概况 确定结构件的屏蔽效能指标还与公司现有设计水准有关，以免提出过高的要求而没有能力实现。因此有必要介绍公司现有产品中结构件屏蔽效能测试结果。 图7-3为交换机拼装机柜的测试结果，其屏蔽效能为30-230MHz：20dB；230-1000MHz：10dB。 70垂直极化6050水平极化屏蔽效能 dB49频率 MHz 图7-3：交换拼装机柜屏蔽效能测试 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第42页, 共133页 文档名称 文档密级 100908070垂直极化水平极化屏蔽效能 dB634501020频率 MHz 图7-4：615高等级屏蔽机柜屏蔽效能 图7-4为615高等级屏蔽机柜的测试结果，其屏蔽效能为30-230MHz：60dB；230-1000MHz：50dB。 图7-5为2000插箱的屏蔽效能测试结果，其屏蔽效能为30-230MHz：30dB；230-1000MHz：20dB。 垂直极化70水平极化6050屏蔽效能 dB49-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 频率 MHz 第43页, 共133页 文档名称 文档密级 图7-5：2000插箱屏蔽效能 图7-6为2000机柜的屏蔽效能测试结果，其屏蔽效能为30-230MHz：30dB；230-1000MHz：15dB。 6050垂直极化水平极化40屏蔽效能 dB3120990频率 MHz 图7-6：2000机柜屏蔽效能 图7-7为2500+子架的屏蔽效能测试结果，其屏蔽效能为30-230MHz：30dB；230-1000MHz：15dB。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第44页, 共133页 文档名称 文档密级 60水平50垂直40屏蔽效能 dB31209901020频率 MHz 图7-7：2500+子架屏蔽效能 从上面的典型结果看，除615高等级机柜是以不惜代价的方式实现屏蔽效能十分高之外，绝大多数机柜/插箱的屏蔽效能均在10dB/1GHz至20dB/1GHz之间，其中有的产品还是经过改进之后才能达到上述指标。虽然公司最高的设计水平可以达到50dB/1GHz，但是作为产品而言，公司目前结构件屏蔽效能设计水平就是在20dB/1GHz左右。 3. 如何选择结构件屏蔽效能指标 前面已经阐述，选择结构件的屏蔽效能指标主要是综合考虑系统的EMC性能，加上成本、工艺性方面的限制，根据经验最终确定。 从已有产品的屏蔽效能来看，结构件屏蔽效能指标不要超过30dB/1GHz这个要求，否则实现起来有比较大的困难，导致牺牲产品的其他性能。 按照公司单板EMC的规划，单板级EMC设计的目标是不屏蔽时产品的RE最高不超过CLASS A + 10dB。这对应的结构件屏蔽效能为20dB/1GHz。2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第45页, 共133页 文档名称 文档密级 随着单板EMC设计水平的提高，将逐步降低结构件屏蔽效能指标的要求。 总之，根据产品的不同需求，推荐结构件的屏蔽效能选择10dB/1GHz和20dB/1GHz两个等级，或者更低。设计人员选择30dB/1GHz的屏蔽效能时应该十分慎重。除非有特殊的理由，一般禁止选择更高的屏蔽效能等级。 如果产品确实需要达到30dB/1GHz或者更高的屏蔽效能，可以将屏蔽方案作成多级屏蔽组合的形式，例如模块插箱级屏蔽加上机柜级屏蔽，从而降低每一级屏蔽体的屏蔽效能指标要求。 实际上，设计人员不要过分强调屏蔽效能指标的重要性。严格来说，屏蔽效能指标主要的目的在于牵引设计人员做出更好的屏蔽方案，他只是衡量设计方案的依据之一，并不能全面地说明结构件的EMC方案。有关结构件本身的电连续性，线缆、连接器等接地措施有时候会更加重要。设计人员应该更加注重结构件总体EMC方案的合理性和全面性。 4. 屏蔽效能指标的默认含义 统一规定：结构件屏蔽效能的指标默认的测试标准为IEC 61587-3，默认的测试频段为30-1000MHz。结构件的屏蔽效能指标可以用30-230MHz和230MHz-1000 MHz两个频段的指标要求来表达，也可以仅用1GHz的屏蔽效能指标来表达，两者是等效的。 举例：屏蔽效能指标20dB/1GHz与30-230MHz：30dB；230-1000MHz：20dB的要求是等效的。一般低频段的屏蔽效能指标高于高频段10-15dB。 如果结构件有磁场屏蔽指标或者1GHz以上的屏蔽效能指标，则必须清楚地表达清楚采用哪种测试方法，在什么频段下的屏蔽效能指标为多少，不能采用上述默认的简化描述方式。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第46页, 共133页 5. 文档名称 文档密级 关于低频磁场屏蔽 本规范中关于屏蔽设计主要是指电场或者电磁场的屏蔽，并没有详细讨论低频磁场的需求。通信产品对屏蔽的需求主要为30MHz以上，这时的干扰主要是电磁场的形式，没有磁场屏蔽方面的需求。另外，我司绝大多数产品中并不存在不能忍受的磁场干扰，产品测试中几乎没有出现过这方面的问题。因此总体上看，目前产品中并没有低频磁场屏蔽方面的迫切需求。 在个别产品中可能存在大量线圈、变压器，可能会导致局部有比较强的干扰。如果同时在该产品中存在磁场敏感设备，例如CRT等，这时应该采取特殊措施。 磁场屏蔽主要是依靠高导磁材料来实现屏蔽，因此一般不能使用铝合金。另外，低频磁场主要是依靠吸收损耗，基本上没有反射损耗，因此需要屏蔽体有足够的厚度。而屏蔽体上面的缺陷，例如开孔、缝隙等影响并不明显。还需要注意的是，由于磁场强度是以距离的三次方衰减的，因此需要注意考虑系统的合理布局，干扰源和敏感设备之间尽可能远，减小相互之间的干扰。就是屏蔽体也应该尽可能离干扰源远，有助于提高屏蔽效能。 另外，随着产品逐渐考虑符合NEBS标准需求，该标准对产品的磁场发射强度是强制检测的，因此以后产品发展可能需要考虑磁场屏蔽的需求。 磁场屏蔽的需求和更详细的实现方法需要根据公司的发展作进一步的研究。 6. 关于1GHz以上的屏蔽 上面讨论的屏蔽效能指标，频率均只是到1GHz为止，这主要是因为目前绝大多数产品的RE测试只是测试到1GHz。随着无线产品标准的发展，特别是3G产品的需求，结构件将有可能需要考虑1GHz以上的屏蔽效能需求，2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第47页, 共133页 文档名称 文档密级 例如1 - 4GHz或者1 - 12.75GHz频段。在这些频段的屏蔽，将对结构件的缝隙、开孔等缺陷要求十分苛刻。随着公司产品往拼装化方向发展，这方面的矛盾将十分突出。 举例：如果为实现20dB/1GHz的屏效，开孔不能超过15mm的话，则实现20dB/10GHz的屏效的话，开孔不能超过1.5mm。目前的结构形式几乎不可能实现。 1GHz以上的屏蔽要求已经不是常规方法可以实现的，需要采取特殊的理论和特殊方法。例如可以采用吸波材料来控制缝隙泄漏而不是普通的屏蔽材料。1GHz以上屏蔽的具体实施方案将需要根据公司产品的发展作进一步的研究。 B. 选择屏蔽体方案 一般产品的屏蔽方案按照级别从高至低可以分为机柜屏蔽、模块屏蔽、单板屏蔽以及单板局部屏蔽。 采用机柜屏蔽时，对机柜内部所有模块均有屏蔽作用，比较适合于内部模块均有一定的屏蔽需求的情况，但是不能消除系统内部的相互干扰。机柜屏蔽时由于屏蔽体中需要处理的缝隙、开孔等缺陷比较多，成本会比较高。而且由于缺陷较多，容易出现问题，屏蔽效能一般不能做得太高。更重要的时，由于电缆从机柜中出线时处理措施十分困难，一般有大量电缆出现时不适合采用机柜屏蔽的方案。在出电缆比较少或者出大量光纤的产品中比较适合机柜屏蔽的方案。 举例：交换机机柜需要出大量的用户线，用机柜屏蔽的方案不好。当然由于其他原因，公司的交换机机柜最终采用了屏蔽的拼装机柜，同时也带来了出线的困难。 模块屏蔽是指子架、插箱以及小模块的屏蔽，包括某些终端产品只有一个小模块的屏蔽。模块屏蔽方案由于可以采用连接器直接出线，非常适合于大量出线的产品。模块屏蔽还可以避免模块之间的相互干扰。 2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第48页, 共133页 文档名称 文档密级 举例：数通产品大量使用插箱级屏蔽，电缆出线均采用拉手条上面直接出线，通过连接器保证屏蔽电缆的接地。各模块独立满足EMC要求，对于产品的灵活组合十分有利。 举例：无线产品中某TRX模块，由于存在十分强的高频干扰，且内部模拟电路对外界干扰十分敏感。将该模块作成一个独立的屏蔽盒，有效地抑制了该模块的对外干扰，同时又提高了该模块的抗干扰能力。 单板屏蔽可以将个单板之间相互隔离，同时也保证了对外干扰的屏蔽。单板屏蔽最大的优势是可以消除板间干扰。这种方案比较简单，但是需要注意可能会导致结构方案的复杂化，相应的成本会比较高。同时需要注意这种方案可能对散热带来潜在的困难。 举例：C公司高端数通产品中一般采用了单板屏蔽方案，所有单板均安装在屏蔽板上面。 单板局部屏蔽主要用于抑制单板上面局部器件或者局部电路的干扰，或者保护局部敏感电路。单板局部屏蔽在无线产品中应用十分常见，主要是通过安装屏蔽盒来实现，实现起来十分容易。 通过上面我们可以发现，选择屏蔽体方案的级别越低，实现起来越容易，能够达到的屏蔽效能越高。至于成本则需要根据实际情况分析，一般而言，单板局部屏蔽是最便宜的，机柜、模块级屏蔽成本比较高，单板局部屏蔽成本需要根据实际情况判断。 在实际选择屏蔽方案时，应该根据产品的实际需要，综合考虑选用最优的方案组合。在大的方面无非是机柜屏蔽和模块屏蔽两种方案选一种，再加上细节方面的考虑。例如，8011是模块屏蔽加上单板屏蔽。BTS3.0基站是机柜屏蔽加上模块屏蔽。 总而言之，选择屏蔽体方案时应遵守以下原则： 综合考虑，根据实际需要选用最优的组合方案； 在电缆比较多的产品中尽可能选用模2006-02-06 华为机密，未经许可不得扩散 第49页, 共133页
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