华为技术有限公司企业技术规范 DKBA0.400.0022 REV.3.0
电磁兼容性结构设计规范 2003-11-30发布 2003-11-30实施
华 为 技 术 有 限 公 司 华为技术有限公司企业技术规范
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前 言 本规范于1999年12月25日首次发布。
本规范于2001年7月30日第一次修订。
本规范于2003年10月30日第二次修订。
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
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1 2 3 4
目 录 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 引用标准 ... .................................................................................................................................................4 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 电磁兼容基本概念... .................................................................................................................................5 4.1 4.2 4.3
电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6
5
电磁屏蔽基本理论... .................................................................................................................................7 5.1 5.2
屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7
5.2.1 缝隙屏蔽 ... ....................................................................................................................................7 5.2.2 开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................................8 5.2.3 电缆穿透 ... ..................................................................................................................................10
6
屏蔽设计 ... ...............................................................................................................................................12 6.1 6.2 6.3
结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... ...12 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... ...13
6.3.1 紧固点连接缝隙 ... ......................................................................................................................13
A. B. C.
减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... ... 15
6.3.2 安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3 屏蔽材料的选用 ... ......................................................................................................................18
A. B.
常用屏蔽材料 ................................................................... .. 18 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24
6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... ...25
6.4.1 通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... ...25 6.4.2 局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 6.6
塑胶件屏蔽 ... ..................................................................................................................................27 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... ...28
6.6.1 盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28
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6.6.2 围框式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..29 6.7
电缆屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... ...29
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6.7.1 屏蔽电缆夹线结构 ... .............................................................................................................. ...29 6.7.2 屏蔽连接器转接 ... ......................................................................................................................33 6.7.3 非屏蔽电缆 ... .......................................................................................................................... ...34 7
典型结构屏蔽方案... ...............................................................................................................................35 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8
2000机柜屏蔽方案 ... ......................................................................................................................35 2000插箱屏蔽方案 ... ......................................................................................................................37 S3026C钣金盒式结构屏蔽方案 ... ................................................................................................42 R413 PAVO塑胶盒式结构屏蔽方案 ... ..................................................................................... ...44 型材面板屏蔽 ... .......................................................................................................................... ...47 钣金面板屏蔽 ... .......................................................................................................................... ...49 扣板面板屏蔽 ... .......................................................................................................................... ...52 防水&屏蔽结构 ... ....................................................................................................................... ...54
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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屏蔽设计的主要原理、设计原则和详细设计方法。
本规范适应于公司产品结构总体方案和结构详细设计过程,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 DKBA0.400.0038V2.0
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 屏蔽材料的代码规范 3 术语 本规范中的术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。
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4 电磁兼容基本概念
4.1 电磁兼容定义
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。
电磁兼容中兼容有两方面的含义,既设备对外的干扰不能超过干扰限制值,不能干扰其 他设备正常工作;同时也应具有超过抗干扰限制值的抗干扰能力,本身能够在其电磁环境下 正常工作。如图4-1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。
图4-1 产品的电磁兼容性要求
4.2 电磁兼容三要素
电磁兼容的三要素为:干扰源、耦合通道、敏感源。
例如当我们在研究交换机的辐射干扰问题时,交换机是干扰源,耦合通道为空间以及 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;同样的相对同一环境下设 备的辐射干扰来讲,交换机本身就成了敏感源。实现电磁兼容的手段也需要从三要素着手: 减小干扰源的对外辐射、切断耦合通道、提高敏感源的抗干扰能力。
结构本身并不存在电磁兼容的问题,结构屏蔽的功能就是切断电磁波在空间传播通道, 降低系统对外的辐射,同时也可以降低外部电磁场对设备内部的干扰,从而有助于提高系统 的电磁兼容性能。
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4.3 通讯产品电磁兼容一般要求
通讯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);电磁敏感度(EMS)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 跌落与短时中断(DIPS)、工频磁场敏感度(MS)。
辐射发射(RE)是考察产品通过壳体端口对外辐射的干扰。 传导发射(CE)是考察产品通过线缆端口对外传导的干扰。
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。
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5 电磁屏蔽基本理论
5.1 屏蔽效能
屏蔽是利用屏蔽体阻止或者减少电磁能量传输的一种措施。屏蔽体的屏蔽效能
(Shielding Effectiveness,简称SE)是指无屏蔽体时空间某点的电场强度E1(或磁场强度H1) 与有屏蔽体时该点电场强度E2(或磁场强度H2)的比值,为了计算方便,一般均用分贝(dB) 来计量:
SE 20 lg
E 1
2
,电场的屏蔽效能
,磁场的屏蔽效能
SE 20 lg
,
H 1
2
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。
5.2 屏蔽体的缺陷
屏蔽体上不可避免地存在缝隙、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,可以说这些缺陷的屏蔽效能就是屏蔽体的屏蔽效能。
5.2.1 缝隙屏蔽
这里讲的缝隙是指可拆式缝隙,例如产品中薄金属板之间常用螺钉、铆钉连接形成的缝 隙。由于连接紧固点间距不宜太小,加上连接面表面不平和变形,不可避免在连接面之间产 生缝隙。如图5-1所示。
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图5-1:缝隙的模型
缝隙对入射电磁波的屏蔽作用由两部分组成:一是缝隙开口处波阻抗与自由空间波阻抗 不匹配引起电磁波的反射损耗;二是电磁波透入缝隙,在内部传输时将产生的传输损耗。缝 隙的屏蔽效能可以表示为:
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SE Ra Aa
式中:Ra 反射损耗,单位dB。
Aa 传输损耗,单位dB。
其中缝隙的反射损耗可以表示为:
Ra 20 lg (1 N) 2 4N 式中:N 缝隙开口处波阻抗与自由空间入射电磁波波阻抗之比
N lr 入射场为低阻抗场(磁场)时;
N j6.69 10 5 f l 入射波为平面波时 r 屏蔽体离场源的距离(cm)。 l 缝隙的长边尺寸(cm)。 f 频率(MHz)。
而缝隙的传输损耗可以表示为:
Aa
27.3 l 式中:t 缝隙的深度,单位cm。
从上面的分析可以看出,提高缝隙的屏蔽效能可以采取以下几种措施:增加缝隙的深度、 减小缝隙的最大长度尺寸、减小缝隙中紧固点的间距、增强基材的刚性和表面光洁度。
5.2.2 开孔屏蔽
屏蔽体上的开孔包括通风孔、调测孔、观察孔以及I/O连接器开孔,这些开孔的屏蔽效 能与辐射源的特性、开孔离源的距离、频率、开孔的最大尺寸以及开孔的面积等诸多因素相 关。
常用的通风孔为穿孔金属板。当开孔的尺寸远小于电磁波波长时,穿孔金属板的屏蔽效 能可以表示为:
SEdB A R B K 1
K 2 K3
式中:A 孔眼中的传输衰减(Db);
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R 孔眼的单次反射损耗(dB);
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B 多次反射修正项(dB); K1 与孔个数有关的修正值(dB);
K2 由于集肤深度不同而引入的低频修正项(dB); K3 由于相邻孔间的相互耦合引入的修正项(dB)。
传输损耗A,当入射波频率低于孔的截至频率c时:
f
A 27.3 tw A 32 t D (dB)矩形孔 (dB)圆形孔
式中:t 孔的深度(cm);
w 与电场垂直的矩形孔宽边长度(cm); D
圆形孔的直径(cm)。
单次反射损耗R:
N)
R 20 lg (1 2 4 N (dB)
式中:N 孔眼特性阻抗与入射波阻抗之比;
N wr 适用于低阻抗磁场的矩形孔;
N 3.D 682 r 适用于低阻抗磁场的园形孔; N j6.69 N j5.79
10 5 fw 适用于平面波场的矩形孔; 10 5 fD 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B,当
A
10dB时,多次反射修正项可以忽略,否则:
2
( N 1 )( N 1 )2
B 20 lg 1 10 A/1 0
(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大于孔眼间
距时,K1 项可表示为
K 1
10 lgan
(dB)
式中:an 开孔区域空隙率。
K2 项,
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(dB)
K 2 20 lg(1 35p 2 .3 )
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:
K3 20 lg[coth(8 686 )] (dB)
通过上面的分析公式可以知道,影响穿孔金属板屏蔽效能的最大因素是开孔的最大尺寸, 其次是孔深,影响最小的是孔间距。
5.2.3 电缆穿透
电缆穿透是指一根电缆从屏蔽体中穿出去,将屏蔽体内部的辐射干扰带到外部,使得屏 蔽体的屏蔽效能急剧下降,如图5-2所示。
屏屏屏 A 图5-2:电缆穿透原理图
电缆穿透的电路模型可以简单地用图5-3表示,将电缆简化成一个导体,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。
A
B C
Is
B
Ie
C Zs
ZB Ze
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图5-3:电缆穿透电路模型
如果在B点电缆与屏蔽体之间的可靠电连接,可以认为ZB
0,因此I
e
0,电磁波在
屏蔽体外部基本无辐射,电路模型如图5-4所示:
A
Is
B
Ie
C
Zs
Ze
机机机
图5-4:穿透电缆与屏蔽体良好电接触时电路模型
针对电缆穿透问题,可以采取的措施是在电缆出屏蔽体时增加滤波,或者采用屏蔽电缆,时屏蔽电缆屏蔽层与屏蔽体之间要良好电接触。
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6 屏蔽设计 6.1 结构屏蔽效能
根据公司产品的现状和需求,将结构屏蔽壳体的屏蔽效能设计规格大致分为三个等级, 如表6-1所示。
在产品设计规格书中可以这样描述屏蔽效能规格要求:30-230MHz:30dB,
230-1000MHz:20dB。一般来讲,低频段的屏蔽效能比高频段高10-15dB,因此也可以简单 描述成30MHz-1GHz: 20dB。
表6-1:结构屏蔽壳体屏蔽效能等级
级别 1 2 3
30-230MHz屏蔽效能 20 30 40 230-1000MHz屏蔽效能 10 20 30 6.2 屏蔽方案与成本
一般通讯产品的屏蔽方案可以分为机柜屏蔽、插箱/子架屏蔽、盒式结构屏蔽、单板/模 块屏蔽以及单板局部屏蔽。
机柜屏蔽方案比较适合于内部模块均有不是很高屏蔽需求的情况,例如公司08交换机产 品。机柜屏蔽时由于屏蔽体中缝隙、开孔等缺陷比较多,方案成本会比较高。而且由于缺陷 较多,屏蔽效能一般不能做到太高。
插箱/子架屏蔽方案以子架、插箱作为屏蔽壳体。模块屏蔽方案由于可以采用连接器直 接出线,对于屏蔽电缆得接地和增加滤波措施都比较方便,适合大量出线的产品。例如现在 的数通一体化机箱和光网络产品的子架。
单板/模块屏蔽可以将不同单板之间相互隔离,即可以抑制对外的干扰,也可以消除不 同单板之间的干扰。这种方案可能会导致结构方案比较复杂,相应的成本会比较高,并且可 能对散热不利。
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。
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原则上讲,最靠近辐射源的屏蔽措施是最有效和最经济的。
屏蔽方案优先选用插箱/子架屏蔽,在屏蔽效能要求比较高的场合,可以多种屏蔽方案 组合。
屏蔽的需求必然导致结构件成本增加,主要体现在:增加一定数量屏蔽材料、增加结构 件的复杂程度以及需要增加一些额外的工艺措施(导电性要求,喷涂保护)。一般来讲,屏 蔽的需求导致结构件成本增加10%-20%左右。屏蔽效能要求越高,成本增加越多。
6.3 缝隙屏蔽设计
缝隙屏蔽分为两种方式:紧固点(包括螺钉、铆钉、点焊等)连接和在缝隙中安装屏蔽 材料。
紧固点连接的方案工艺简单,成本低廉,一般是首选的方法。对于活动缝隙(例如门) 或者结构方案中不允许采取太多紧固点的屏蔽体,可以在缝隙中安装屏蔽材料。
6.3.1 紧固点连接缝隙
缝隙的屏蔽效能与电磁波的特性、材料的导磁率、导电率、缝隙的最大尺寸,缝隙的深 度等因素有关,其中最主要的因素是缝隙的最大尺寸和缝隙的深度。从5.2.1节中分析可以看 出,减小缝隙的最大尺寸、增加缝隙的深度有利于提高缝隙的屏蔽效能。
A. 减小缝隙的最大尺寸
减小缝隙最大尺寸最直接的方法就是减小紧固点的间距。需要注意的是,如同5.2.1节中 的分析一样,缝隙的最大尺寸并不等于紧固点的间距。减小缝隙最大尺寸的措施除了减小紧 固点间距之外,还有提高连接面表面平面度要求和增加连接零件的刚性等。
增加连接零件的刚性有利于减小缝隙的最大尺寸,在同样的连接紧固点间距情况下,随 着连接零件刚性的增加,连接零件之间缝隙最大尺寸逐步减小,因此图6-3中缝隙屏蔽效能 比图6-2要好,而图6-2缝隙的屏蔽效能比图6-1要好。
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图6-1:钢板平面连接缝隙屏蔽
图6-2:钢板折弯90度之后连接的缝隙屏蔽
图6-3:钢板与型材连接的缝隙屏蔽方案
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B. 增加缝隙深度
缝隙的深度指缝隙在电磁波衰减方向的尺寸,一般指两个零件直接搭接的宽度,如图6-1 中的L。
经验表明,由于零件的刚性和紧固点作用的面积有限,单排紧固时缝隙深度超过30mm 后屏蔽效能差别就不明显。一般缝隙宽度推荐值是15-25mm。
增加缝隙深度可以采取一些迷宫或者嵌入式结构,如图6-4所示。
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采用双排紧固点方式同样可以增加缝隙的深度,如图6-5所示。采用双排紧固方式最好 将两排紧固点错开分布。
图6-4:嵌入式结构
图6-5:双排紧固
C. 紧固点间距
减小连接缝隙最大尺寸最直接的方法是减小紧固点间距。表6-2是按照DKBA0.460.0031 屏蔽效能测试方法得出的单排紧固点缝隙在不同间距下的屏蔽效能,测试样品板厚为
1.5mm,大小600x600mm。在选择紧固点间距时应该参照该表的推荐数据,并根据实际结构 形式进行一定的调整5-10mm。
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表6-2:单排紧固点距离推荐值
结构形式
缝隙深度 L
屏蔽效能 10dB/1GHz
板与板直接连接
15-20
板与板折弯90癬后连接
25 10 15-20 25
140 120 140
80 70 80
45 40 50
130
70
40
10
110
屏蔽效能 20dB/1GHz
60
单位:mm 屏蔽效能 30dB/1GHz
30
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150 90 55
板与型材或者压铸件连接
10 15-20 25
130 150
80 90
50 60
160 100 65
型材或压铸件之间连接
25
板与型材连接特例
15-20 25
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180
110
80
170
110
75
10 15-20
140 160
90 100
60 70
200 120 90
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表6-3:双排紧固点间距D的推荐值
单位:mm
缝隙深度L
30 50 70
屏蔽效能20dB/1GHz
120 150 180
屏蔽效能30dB/1GHz
80 100 120
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6.3.2 安装屏蔽材料
活动缝隙或者其他条件限制不能使用太多的紧固点时,可以在缝隙中安装屏蔽材料。例 如门四周缝隙的屏蔽、拉手条两侧的屏蔽等。
对于安装屏蔽材料缝隙,影响其屏蔽效能的因素有:电磁波的特性、零件与屏蔽材料之 间的接触阻抗和屏蔽材料本身的电导率。零件与屏蔽材料之间的接触阻抗越小,屏蔽效能越 高。而零件与屏蔽材料之间的接触阻抗与屏蔽材料本身的阻抗、屏蔽材料的压缩量和屏蔽材 料的安装形式有关。
缝隙屏蔽设计时应选用导电性良好的屏蔽材料,采用合适的安装形式,对屏蔽材料施加 足够的压缩量,以获得屏蔽材料与零件之间较低的接触阻抗。如图6-6所示,方式三是最优 的屏蔽材料安装形式,其次是方式二,在前两种方式不可能的情况下,可以采用方式一。
选用屏蔽材料时,还需要注意屏蔽材料与零件之间的相容性,避免产生电化学腐蚀。
图6-6:缝隙安装屏蔽材料不同结构形式
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6.3.3 屏蔽材料的选用
A. 常用屏蔽材料
常用的屏蔽材料有:导电布、铍铜簧片、金属丝网、螺旋管、导电橡胶、FIP点胶。除 FIP点胶技术外,公司对每类材料中允许使用的各种屏蔽材料进行了编码。目前公司许可使 用的屏蔽材料都在本规范内描述,缝隙屏蔽设计时必须使用这些优选的屏蔽材料,并且屏蔽 材料的绘图和标注、安装要求必须符合DKBA0.400.0038《屏蔽材料的代码规范》的规定。
表6-4 导电布
华为代码
EMIS-D01
截面形状
截面尺寸
宽度3.8 mm,高度1.5 mm
备注
半椭圆形
宽度3 mm,高度 mm
EMIS-D02
EMIS-D03
EMIS-D04
EMIS-D05
半椭圆形 腰形 方形
宽度4 mm,高度 mm
宽度6.4 mm,高度 mm
C形
宽度 mm,高度 mm
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第18页,共18页
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宽度4.3 mm,高度 mm
EMIS-D06
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半圆形
宽度3 mm,高度 mm
EMIS-D07
矩形
宽度7mm,高度1mm
EMIS-D08
矩形
宽度11mm,高度4mm
EMIS-D09
半椭圆形
宽度9.5mm,高度6.4mm
EMIS-D10
半圆形
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第19页,共19页
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宽度9.5mm,高度3.2mm
EMIS-D11
矩形
表6-5:簧片
华为代码 EMIS-H01
指形
宽度 mm,高度 mm EMIS-H02
EMIS-H03
EMIS-H04
EMIS-H05
锯齿形
安装宽度 mm,扭角高度 mm 华为机密,未经许可不得扩散
第20页,共20页
指形 指形 形状
外形尺寸
宽度 mm,高度5 mm 备注
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宽度7.1mm,高度 mm
宽度5.8mm,高度 mm
90度锯 齿形
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宽度 mm,高度 mm EMIS-H06
EMIS-H07
EMIS-H08
C形 DKBA0.400.0022 REV.3.0
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宽度 mm,高度 mm
C形
异形
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EMIS-H09
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异形
表6-7 金属丝网
华为代码 EMIS-S01
形状
尺寸
宽度 mm,高度9.52mm,无背胶。
备注
半椭圆形
宽度 mm,高度9.52mm,有背胶。
EMIS-S02
半椭圆形
表6-8 导电橡胶
华为代码
EMIS-X01
圆形截面
宽度3.1mm,高度 mm
EMIS-X02
D形截面
圆形截面
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第22页,共22页 BOM编码
O型圈直径58.5mm,横截面直径1.25mm
63250013
形状
尺寸 直径1.02mm
备注
EMIS-X03
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O型圈直径43mm,横截面1.25mm,
EMIS-X04
圆形截面
直径2.03mm,
BOM编码 28050011 BOM编码: 63250014
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EMIS-X05
EMIS-X06
圆形截面
异型 用于室外机柜
表6-9 其他屏蔽材料
华 为 编 码 / 名称 EMIS-A01 吸波板 导电漆
外形
描述
备注
矩形
长x宽x厚110mm譢ul0150mm譢ul02mm,有背胶;
用 于 METRO
在3GHz-5GHz范围内吸收损耗不小于10dB,
6040产品
中心频率4GHz吸收损耗不小于20dB
喷涂固化后表面电阻小于0.5ohm;涂层固化 用于塑胶件盒
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后,用3M 750胶带粘贴后,胶带上无明显金 体屏蔽 属颗粒,检验涂层之间的附着力;采用百格 刀法检验涂层与基体之间的附着力;长期工 作温度-5 ~ 70℃ 滴胶固化后截面宽度尺寸1.2mm,公差正负 点胶(FIP) / 0.2mm,高度0.9mm,公差正负0.1mm;滴 常用于无线压 胶固化后对基体附着力大于10 N/cm;电阻 铸屏蔽盒体 小于0.5 ohm;长期工作温度-5 ~ 90℃
B. 常用屏蔽材料性能参数
屏蔽材料的压缩量是选用时的重要参数,另外还需考虑安装方式、可获得的屏蔽效能。 表6-10中的屏蔽效能是指在推荐压缩量下的屏蔽效能。
一般来讲导电布设计压缩量推荐为原始高度的40-60%;簧片设计压缩量推荐为 30-60%;导电橡胶和FIP点胶推荐压缩量为15-25%;金属丝网设计压缩量推荐为30-60%。同 时在设计时应该考虑屏蔽材料的安装表面尺寸范围。
表6-10:各种屏蔽材料性能参数
设 计 间 隙 推 压 缩 后 高 代码 原始高度(mm) 安装方式 荐值(mm) 度范围(mm) EMIS-D01 EMIS-D02 EMIS-D03 EMIS-D04 EMIS-D05 EMIS-D06 EMIS-D07 EMIS-D08 EMIS-D09 EMIS-D10 EMIS-D11 EMIS-H01 EMIS-H02 1.5 3 2 3.6 9.8 2.7 1 1 4 6.4 3.2 5.8 3.6
0.8 1.6 1.2 2 4.5 0.5 0.5 0.5 2 4 1.5 3 2.4 0.6-1.0 1.2-2.1 0.8-1.4 1.2-2.5 4.0-5.0 2.0-2.2 0.4-0.6 0.4-0.6 1.6-2.4 3.5-4.5 1.2-2.0 1.5-4.5 1.8-3.0 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 背胶 屏蔽效能 30dB/1GHZ 40dB/1GHz 40dB/1GHz 30dB/1GHZ 30dB/1GHZ 40dB/1GHZ 30dB/1GHZ 30dB/1GHZ 40dB/1GHZ 40dB/1GHZ 40dB/1GHZ 50dB/1GHz 50dB/1GHz 华为机密,未经许可不得扩散
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EMIS-H03 EMIS-H04 EMIS-H05 EMIS-H06 EMIS-H07 EMIS-H08 EMIS-H09 EMIS-S01 EMIS-S02 EMIS-X01 EMIS-X02 EMIS-X03 EMIS-X04 EMIS-X05 EMIS-X06
2.8 0.8 0.8 2.8 2.8 3.5 3.5 9.52 9.52 1.02 3.41 1.15 1.15 2.03 8.00 1.9 0.3 0.3 / / 0.5 0.5 6.5 6.5 0.7 2.6 0.8 0.8 1.6 5.0 1.6-2.2 0.1-0.6 0.1-0.6 1.8-2.2 1.8-2.2 / / 4.8-8.7 4.8-8.7 0.6-0.85 2.3-2.9 0.6-1.0 0.6-1.0 1.5-1.7 4.5-5.5 背胶 背胶 背胶 卡装 卡装 卡装 卡装 背胶 背胶 安装槽 安装槽 安装槽 安装槽 安装槽 背胶 50dB/1GHz 40dB/1GHz 40dB/1GHz 40dB/1GHz 40dB/1GHz 25dB/1GHz 25dB/1GHz 25dB/1GHz 25dB/1GHz 20dB/1GHz 20dB/1GHz 20dB/1GHz 20dB/1GHz 20dB/1GHz 20dB/1GHz DKBA0.400.0022 REV.3.0
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6.4 开孔屏蔽设计
6.4.1 通风孔屏蔽
最常用的通风孔是穿孔金属板,穿孔金属板就是直接在结构件的金属板上面开阵列的 孔。穿孔金属板的孔隙率在30-60%之间,一般能够满足绝大多数产品散热的需要;屏蔽效能 在10-30 dB/1GHz之间。
影响穿孔金属板的屏蔽效能最大的因素是开孔最大尺寸,下表中是不同大小、形状和板 厚开孔情况下穿孔金属板的屏蔽效能。
表6-11:典型通风孔屏蔽效能
板 厚 孔间距 30-230MHz 230-1000MHz (mm) 孔尺寸(mm) (mm) 屏蔽效能(dB) 屏蔽效能(dB) 圆孔 4或外接 2.0 6 55 40 圆 4的六角孔 圆孔 5或外接 7 50 35 圆 5的六角孔 圆孔 6或外接 8 45 30 圆 6的六角孔 华为机密,未经许可不得扩散
孔隙率 0.35 0.4 0.44 第25页,共25页
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10 6 7 8 10 12 6 7 8 10 6 7 8 10 12 6 7 8 10 6 7 8 10 35 50 45 40 30 25 50 45 40 30 45 40 35 25 20 45 40 35 25 40 35 30 20 20 35 30 25 15 10 35 30 25 15 30 25 20 10 5 30 25 20 10 25 20 15 5 0.5 0.44 0.51 0.56 0.64 0.69 0.35 0.4 0.44 0.5 0.44 0.51 0.56 0.64 0.69 0.35 0.4 0.44 0.5 0.44 0.51 0.56 0.64
圆孔 8或外接 圆 8的六角孔 方孔4 X 4 方孔5 X 5 方孔6 X 6 方孔8 X 8 方孔10 X 10 圆孔 4或外接 圆 4的六角孔 圆孔 5或外接 圆 5的六角孔 圆孔 6或外接 圆 6的六角孔 圆孔 8或外接 圆 8的六角孔 方孔4 X 4 方孔5 X 5 方孔6 X 6 方孔8 X 8 方孔10 X 10 圆孔 4或外接 圆 4的六角孔 圆孔 5或外接 圆 5的六角孔 圆孔 6或外接 圆 6的六角孔 1.0 圆孔 8或外接 圆 8的六角孔 方孔4 X 4 方孔5 X 5 方孔6 X 6 方孔8 X 8
1.5 注:表7-11为开孔数量为50x50,测试方法遵循DKBA0.460.0031屏蔽效能测试规范。
6.4.2 局部开孔屏蔽
局部开孔意思就是数量不多的开孔,一般指光纤出线孔、指示灯、拨码开关、调测孔和 观察孔等。局部开孔的屏蔽效能可以根据经验来判断,当开孔的最大尺寸小于电磁波波长的
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1/20时,屏蔽效能为20dB,当开孔的最大尺寸小于电磁波波长的1/50时,屏蔽效能为30dB。 例如,当要求屏蔽效能为20dB/1GHz时,局部开孔的最大尺寸应小于15mm(1GHz时波长为 300mm)。
6.5 塑胶件屏蔽
塑胶件的屏蔽设计主要有两种方案:在塑胶件内侧喷涂导电漆或者内衬薄金属片。 喷涂导电漆方案一般用于屏蔽效能一般不高于15dB/1GHz的场合。推荐选用含Ni/Cu颗 类的导电漆,这种类别的导电漆性价比比较合适。
导电漆的固化后表面电应小于0.2ohm/inch2。对于具体产品,可以将指标换算成最大对 角线电阻要求。
塑胶盒体中盒体盒盖之间的缝隙是塑胶件屏蔽最大难题。接缝的屏蔽措施一般有三种, 如图6-7所示,分别适合于不同的应用场合。
方式一通过两个零件的接缝处相互咬合,利用塑胶件自身的弹性保证缝隙的接触。这种 屏蔽的方式比较简单,两个零件通过少数的几个螺钉连接即可。但是这种缝隙的结合方式很 难保证缝隙的可靠接触,屏蔽效能不超过10dB/1GHz。
方式二在接缝处增加屏蔽材料,屏蔽材料在两个零件压紧之后提供良好的屏蔽效果。在 结构设计允许的情况下,推荐采用这种性价比很好的解决方案。
方式三是在盒体的内侧固定不锈钢片,利用不锈钢片与盒盖(已经喷导电漆)的内侧接 触。屏蔽效能可以达到20dB/1GHz。
图6-7:塑胶盒体盒盖缝隙常用屏蔽形式
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6.6 单板局部屏蔽
当单板上有局部强干扰源或者敏感电路时,需要在单板的局部安装屏蔽盒。屏蔽盒有盒 体式结构和围框式结构两种形式。
6.6.1 盒体式屏蔽盒
盒体式结构屏蔽盒采用0.3-0.5mm厚冷轧薄钢板或者镀锡钢板冲压、折弯而成,通过盒 体管脚与PCB板经过波峰焊固定,如图6-8所示。屏蔽效能一般可达20dB/1GHz。盒体的引脚 间距应小于12mm,引脚自身宽度一般为0.8mm~0.9mm,引脚长度不大于3mm。盒体对角有 一对预紧引脚,安装屏蔽盒时,先将屏蔽盒扣上PCB板,拧转预紧引脚,将屏蔽盒固定在PCB 板上,再进行波峰焊。
图6-8:盒体式屏蔽盒(波峰焊)
如果屏蔽盒需要更高的屏蔽效能,通过引脚焊接的方式屏蔽性能可能不满足要求,可以 采用回流焊,使屏蔽盒与PCB板连接为一个整体。盒体上面有定位引脚限位,定位引脚一般 取2~3个。安装时只需将屏蔽盒扣在PCB板上,再进行回流焊接。
图6-9:盒体式屏蔽盒(回流焊)
如果屏蔽盒内部的元器件需要调试,则屏蔽盒应设计成图6-8所示的盒体与盒盖组合的 形式。如果不需要调试,则最好作成一体的,以简化结构形式。
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6.6.2 围框式屏蔽盒
围框式结构的屏蔽盒主要用于单板工作频率十分高的场合,如在射频模块。屏蔽盒与 PCB之间的连接可以是回流焊或者螺钉连接。
围框式屏蔽盒一般采用锌铝合金压铸或者型材拉制而成,加工后进行导电氧化或者化学 氧化处理,结构形式如图6-10所示。
采用螺钉连接时,盒体的中间隔筋一般取3~4mm,如果需要安装螺钉,则在相应位置。 周围隔筋由于要安装螺钉,厚度一般取5~6mm。围框式结构盒体与盒盖之间用螺钉连接,螺 钉间距30~40mm。如果屏蔽效能要求很高,可以在盒体与盒盖之间或者盒体与PCB之间增加 屏蔽材料。最常见的是采取FIP点胶技术,点胶的宽度为1.2mm,高度为0.9-1.0mm。因此隔 筋最小宽度可以做到2mm。采用点胶时也应该有一定的紧固螺钉,螺钉间距为100-150mm。 为避免过度压缩,屏蔽盒隔筋上应该有螺钉限位凸台,凸台高度0.6-0.7mm。。
图6-10:围框式屏蔽盒
6.7 电缆屏蔽设计
屏蔽电缆在出屏蔽壳体时,需要通过夹线结构或者屏蔽连接器,使得电缆屏蔽层与屏蔽 体至少环形180度可靠接地。
非屏蔽电缆进出屏蔽壳体时,需要在屏蔽体上增加滤波措施。
电源线一定通过电源滤波器进出屏蔽壳体。
6.7.1 屏蔽电缆夹线结构
公司产品用过两种屏蔽电缆夹线结构形式,一种是用在光网络产品OptiX2500+上的钣金 夹线结构,如图6-11所示;一种是用在B型机和户外机柜中上的型材夹线结构,如图6-14所 示。
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钣金夹线结构是通过一块安装板(图6-12所示)与子架的底部开孔形成安装槽,在槽内 嵌入一整条EMIS-S01金属丝网,金属丝网两端都有固定结构。屏蔽电缆剥去外保护层后, 通过金属丝网自身形成的弧形入口嵌入金属丝网中,这样电缆屏蔽层通过金属丝网就与屏蔽 壳体有良好电接触。电缆安装完毕后,需要在外侧加上挡条,阻止电缆被拉出来,并且增强 底板的刚性。安装屏蔽电缆后的情况如图6-13所示。
考虑到操作维护方便,钣金夹线结构一般只用于模块、子架或者机柜顶部,尽量避免用 于机柜底部,以免造成操作困难。
屏蔽电缆的屏蔽层外径不应大于8mm。
图6-11 OptiX2500+子架底部钣金夹线结构
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图6-12 钣金夹线结构中的安装板(上图中的绿色部分)
图6-13:钣金夹线结构安装电缆后情况
型材屏蔽电缆夹线结构如图6-14所示。夹线装置由多根带导电衬垫的夹线安装条组成, 安装条与出线底板之间一端用十字槽固定,一端用螺钉固定。安装条两侧有带背胶的金属丝 网EMIS-S02,屏蔽电缆从两安装条的金属丝网之间穿过,金属丝网有一定的预压缩量,没 有电缆穿过时也有足够的屏蔽效能,屏蔽电缆的屏蔽层外径不应大于8mm。
型材夹线结构可以实现单面操作维护,可以用于机柜下出线的情况。
图6-14 型材屏蔽电缆夹线结构
安装条型材图号是DKBA 0.021.0371,安装条组件如图6-15所示。安装条型材两侧分别 有两条带背胶的金属丝网EMIS-S02。型材一端有凹槽,另一端有定位凸台和螺钉安装孔。
安装条外形尺寸与出线底板上的开孔尺寸大致尺寸可以参照图6-16和图6-17。设计时需 要从INTROLINK中借用,并考虑安装板的厚度和操作的空间来确定具体的尺寸。安装条的 长度尽量不要超过150mm,以免刚性不足。
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目前用到型材夹线结构的产品有B型机海外版和户外接入产品F01D系列。
图6-15 型材夹线安装条组件
图6-16 安装板尺寸与安装示意图
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图6-17 安装条尺寸
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6.7.2 屏蔽连接器转接
屏蔽电缆通过屏蔽连接器转接出屏蔽体是一种较为理想的方式。屏蔽连接器与屏蔽壳体 之间应该低阻抗搭接,在必要的情况下,可以在连接器与屏蔽壳体之间增加屏蔽材料,或者 增加标准的I/O导电衬垫。同时电缆屏蔽层要与连接器外壳环形低阻抗搭接,避免“猪尾巴” 效应和屏蔽层不接地的情况,如图6-18所示。
屏蔽连接器转接方式适用于拉手条出线、调测口出线的情况。
图6-18:屏蔽连接器与电缆屏蔽层搭接
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6.7.3 非屏蔽电缆
对于非屏蔽信号电缆,需要在电缆出屏蔽体出增加滤波措施。滤波措施可以是在单板上 增加滤波电路,也可以在屏蔽壳体上使用滤波连接器,例如穿心电容。同样的,滤波连接器 要与屏蔽壳体良好导电搭接。
原则上要求滤波措施应该把输入输出电缆完全隔离在屏蔽体内外侧。当滤波电路不能完 全隔离内外电缆时,非屏蔽电缆从屏蔽壳体入口到到滤波电路的长度应小于80mm,如图6-19 所示。
图6-19:非屏蔽电缆出屏蔽体
电源线进出屏蔽体都要通过电源滤波器。原则上要求电源滤波器把输入输出线隔离在屏 蔽体两侧,如图6-20所示。并且滤波器外壳与屏蔽体(PGND)之间要有足够低的接触阻抗。
电源线不能与其他信号线平行或者捆绑走线。
图6-20:滤波器安装图
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7 典型结构屏蔽方案
7.1 2000 机柜屏蔽方案
2000机柜由围框、立柱构成骨架,侧门和门安装在围框上面,与立柱没有直接接触。侧 门为钣金件,门采用型材,左右开门,每个门由两个型材铆接而成。屏蔽体由前后门,侧门 和上下围框组成,下面分别介绍屏蔽体各个部分的屏蔽结构形式。
前门与侧门缝隙屏蔽:
前门与侧门之间的缝隙屏蔽方案如下图所示,采用导电布EMIS-D05屏蔽,压缩后的高 度设计值为4mm。
图7-1 前后门与侧门之间屏蔽
由于前门只有上下两个转轴固定,其刚性不足,安装屏蔽材料导致前门中间鼓起来。为 了控制这个缝隙的尺寸,可以在前门型材上面加竖筋,增加前门板的刚性,或者在前门和侧 门之间增加定位片,以免前门在屏蔽材料的压缩力下产品较大变形,如图7-2所示。
由于结构尺寸的干涉,安装定位片的位置不能安装屏蔽材料,要求定位片的长度不超过 20mm,以减小缝隙泄漏。经过实验验证,定位片的间距控制在600mm左右可以保证缝隙的 公差控制在1mm以内,因此对于2m高机柜,安装定位片两个。根据最终测试结果还可以再 调整固定片的数量。
图7-2 前门与侧门之间的定位片
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前门两个型材之间缝隙屏蔽:
前门板由两个型材铆接而成,连接缝隙采用迷宫式结构,如图7-3所示。这种迷宫式结 构可以大大增大缝隙的深度,可以不安装屏蔽材料,直接通过铆接连接就可以达到足够屏蔽 效能,铆钉间距为50mm。
图7-3 前门板两个型材之间屏蔽
左右前门之间缝隙屏蔽:
左右前门之间缝隙屏蔽结构如图7-4所示。屏蔽材料EMIS-D05直接安装在槽中,压缩之 后的高度理论值为4mm。
图7-4 左右前门之间屏蔽结构
侧门与围框缝隙屏蔽:
侧门与围框之间缝隙屏蔽方案如图7-5所示。侧门折弯的台阶与围框之间的缝隙中安装 导电布EMIS-D04,屏蔽材料EMIS-D04压缩后高度为1.5mm,侧门与下围框之间通过两个定 位销固定,定位销上限位台阶高1.5mm。
图7-5 侧门与围框之间缝隙屏蔽
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前门与围框之间缝隙屏蔽:
前门与围框缝隙屏蔽如图7-6所示。前门与围框台阶之间的缝隙为4mm。
对于门型材上面凸起部分(例如左右门之间缝隙、门两个型材铆接连接处)需要将围框 上面的台阶去掉,以免结构干涉。为避免开口导致泄漏,要求这种避让开口最大尺寸不能大 于20mm。
图7-6 前门与围框之间缝隙屏蔽
屏蔽电缆出线方案:
可以采用前面章节所术型材屏蔽电缆夹线方案,在围框上面预留安装板的接口。 也可以采用屏蔽袋方案,既在目前使用的防鼠袋上增加一层导电布,导电布与防鼠袋通 过背胶粘接在一起,并且通过安装框四周与围框屏蔽连接,构成屏蔽体一部分。
围框上面需要预留电源滤波器的安装位置,安装位置应靠近电源线进出线的位置。
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7.2 2000 插箱屏蔽方案
2000插箱屏蔽体由左右侧板、前后上下横梁、上下盖板、后盖板和前面的拉手条组成。 屏蔽方案描述如下。
侧板与上下盖板之间缝隙屏蔽:
侧板2.5mm厚,上下屏蔽盖板1.5mm厚,上下屏蔽盖板的折弯边与侧板铆接,铆接间距 30mm,如图7-7所示。
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图7-7 左右侧板与上下盖板之间铆接
上下屏蔽盖板与前后横梁之间缝隙屏蔽:
前后的铝型材横梁上有凹槽结构,上下盖板的前(后)折弯边上贴有导电布EMIS-D04, 从凹槽中插入,导电布与铝型材凹槽的侧壁压缩接触,压缩后理论高度为2mm,压缩量为44 %。如图7-8所示。
图7-8 上下盖板与前后横梁之间缝隙屏蔽
左右侧板与后盖板之间缝隙屏蔽:
左右侧板与后盖板之间的缝隙屏蔽结构如图7-9所示。导电布EMIS-D04安装在材料为铝 型材的后盖板安装弯角的槽中,压缩之后的高度理论值为2mm,压缩量44%。后盖板安装弯
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角与后盖板、左右侧板之间通过螺钉连接。
图7-9 后盖板安装弯角与后盖板、左右侧板之间缝隙屏蔽
后盖板与后横梁之间缝隙屏蔽:
后 盖 板与 后横 梁之 间缝隙 屏 蔽方 案如 图 7-10 所示 。 后盖 板的 折弯 边上贴 导 电布 EMIS-D04,与后横梁的凸缘压缩接触,导电布压缩后高度为2mm,压缩量44%。 华为机密,未经许可不得扩散
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图7-10 后盖板与后横梁之间缝隙屏蔽
拉手条之间缝隙、拉手条与插箱安装弯角之间缝隙屏蔽:
拉手条之间缝隙、拉手条与插箱安装弯角之间缝隙屏蔽方案如图7-11所示。拉手条面板、 安装弯角均为铝型材,在侧边都有屏蔽材料安装槽,导电布EMIS-D06贴在如图所示的槽中, 压缩后高度为2mm,压缩量为35%。左右侧板与安装弯角之间螺钉连接。
图7-11 拉手条之间、拉手条与插箱安装弯角之间缝隙屏蔽
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拉手条与上(下)横梁之间缝隙屏蔽:
拉手条与上(下)横梁之间缝隙屏蔽方案如图7-12所示。在横梁的图示位置有0.3mm厚度 凹槽,屏蔽簧片EMIS-H05贴在里面,拉手条装上后,拉手条面板通过屏蔽簧片与横梁贴紧。 屏蔽簧片压缩后高度为0.3mm,压缩量为63%。
图7-12 拉手条与上(下)横梁之间缝隙屏蔽
电缆屏蔽方案:
所有信号线从拉手条面板上连接器转接。
拉手条上连接器采用屏蔽连接器,并与拉手条良好屏蔽。
电缆尽量采用屏蔽电缆,不能采用屏蔽电缆的,需要考虑在电路上增加滤波措施。 后盖板内侧安装有电源滤波器盒,电源通用滤波器盒中馈通滤波器引入插箱内,如图7-13 所示。
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图7-13 后盖板上电源滤波盒
零件表面处理:
所有零件均为铝制件,采用光亮化学氧化处理。
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7.3 S3026C 钣金盒式结构屏蔽方案
Lan switch 3026C盒体盒盖采用1mm厚的电解板,盒体盒盖构成屏蔽体。盒体盒盖之间采 用导电布EMIS-D03(宽4mm,高2mm);盒子前面的主要接口有双层12联网口和光模块。如 图7-14所示。
图7-14 典型盒式结构产品Lan switch 3026C
从图7-15可以看到,盒体盒盖之间两侧和后面的缝隙都是通过导电布屏蔽。
两侧的导电布贴在盒体上,后面的导电布粘贴在盒盖上。盒体上通过开细长孔和压死边形 成一个1mm深的开槽,将导电布EMIS-D03贴在该槽内,如图7-16所示,导电布高度2mm,按
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照设计要求压缩50%,因此在盒体盒盖之间可以不留设计间隙,在每个面用3-4个螺钉把盒体 盒盖连接紧固即可。盒体盒盖紧固也可以部分采用扣位的方式,从而减少螺钉的数量。
图7-15 Lan switch 3026C盒体盒盖分离图 (从后面看)
图7-16 盒盖上后面安装导电布的凹槽和前面迷宫结构的U型卡扣
盒体盒盖之间前面的缝隙采用迷宫结构屏蔽。所谓迷宫结构就是在盒盖上做成一些U型卡 扣,如图7-16所示。盒体上的折边嵌入盒盖的U型卡扣内,形成迷宫,增加了缝隙的深度,这 样电磁波在经过这样的U型迷宫结构时需要多次反射,达到电磁波能量衰减(屏蔽)的目的。 一般有这样的设计经验准则,当U型迷宫结构的深度大于5-10倍的开口宽度时,可以认为是形 成了迷宫结构,可以达到屏蔽作用。如图7-17、7-18所示,U型结构深度9mm,迷宫U型槽开
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口宽度1mm,卡扣的的宽度可以是40-50mm。
需注意U型卡扣之间的间距不要太大,一般不要超过15mm。
图7-17 盒盖前面与盒体扣合的U型卡扣结构(局部)
图7-18 盒盖前面与盒体扣合的U型卡扣结构(尺寸图)
对于双层12联网口连接器,盒体上的开口长边需要有折边,同时连接器要突出安装表面 1mm,使得连接器上的弹片与盒体之间良好屏蔽与搭接。。
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7.4 R413 PAVO 塑胶盒式结构屏蔽方案
会议电视终端R413 PAVO外壳是一塑胶壳体,主体结构是由盒体盒盖组成,如图7-19 所示。塑胶盒体盒盖的内侧喷涂有导电漆,盒体盒盖之间的缝隙通过导电布EMIS-D06屏蔽; 在设备背后的接口区通过一个薄不锈钢片连接盒体盒盖。因此,产品的屏蔽体由以下几个部 分组成:喷涂有导电漆的盒体盒盖、盒体盒盖之间的导电布和接口区的薄不锈钢片。
盒体与盒盖的内侧喷涂有银/铜导电漆。
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盒体盒盖之间的缝隙通过导电布EMIS-D06屏蔽,盒体盒盖之间的缝隙是塑胶盒体屏蔽 最难处理的部分。图7-22是去除盒盖之后的屏蔽盒体,盒体四周边缘侧向开有凹槽,中间粘 贴导电布EMIS-D06。
设备后面接口区在塑胶盒体内侧嵌有一薄不锈钢片,不锈钢片上的I/O开口有折边,用 于连接器金属外壳接地;在薄不锈钢片的底部有多个卡爪,利用卡爪的弹性,不锈钢片与盒 体上的导电漆良好电接触。如图7-23所示。
图7-19 会议电视终端R413 PAVO
图7-20 塑胶盒盖
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图7-21 塑胶盒盖内侧(需要喷涂导电漆)
图7-22 塑胶盒体(去除盒盖后视图)
图7-23 接口区薄不锈钢片
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7.5 型材面板屏蔽
屏蔽用型材面板有三种,通常用于插箱和子架中单板区屏蔽。
第一种屏蔽型材面板如图7-24、图7-25所示。面板宽度4HP,面板之间间隙0.3mm,面 板一侧装有屏蔽材料EMIS-H09,面板高度6U,该种面板大量应用于CPCI平台,应用的产品 有NE08和NE16等。
该种型材面板接口同样适用于EMIS-H08,当采用EMIS-H08簧片时,面板之间间隙 0.5mm,且簧片最高点与相邻单板背面器件管脚之间距离不小于1mm。
该型材只限于应用在4HP宽面板中,屏蔽材料选用EMIS-H09。
图7-24 型材DKBA0.021.0538立体图
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图7-25 型材DKBA0.021.0538截面图
第二种型材面板如图7-26、图7-27所示。面板宽度5HP,面板之间间隙0.5mm,面板一 侧安装EMIS-D06导电布。应用的产品有MA/MD系列和8010等。
面板的宽度可以根据产品实际要求增加,原则上所有宽度不小于5HP的面板都可以采用 这种屏蔽方式。
图7-26 型材DKBA0.021.0396 立体图
图7-27 型材DKBA0.021.0396 截面图
第三种型材面板如图7-28、图7-29所示。面板宽度6HP,面板之间间隙0.5mm,面板一 侧用簧片EMIS-H06屏蔽,安装接口如图7-29所示。该种型材面板在光网络产品OSN9500中 应用。采用这种屏蔽方式的面板还有5HP和7HP宽度,都在光网络产品中应用。
对于型材面板,如果没有其他结构尺寸限制,优先选用第三种屏蔽方案。
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图7-28 型材DKBA0.021.0494 立体图
图7-29 型材DKBA0.021.0494 截面图
7.6 钣金面板屏蔽
钣金面板屏蔽方案有三种形式,第一种结构形式如图7-30、图7-31所示。面板一侧有簧 片EMIS-H06,簧片安装在面板侧冲压成型的凸台上,面板两端的堵头与安装簧片凸台连成 一体,簧片安装后不易脱落。
面板之间间隙0.5mm,簧片设计压缩量0.8mm-1mm。
在加工条件允许的情况下,钣金面板优先选用这种屏蔽方案。
Pro/E模型可以参考Lan switch QX S6506 中的假面板DKBA8.333.2368。
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图7-30 第一种钣金屏蔽面板立体图
图7-31 第一种钣金屏蔽面板凸台和堵头局部尺寸图
第二种钣金屏蔽面板结构形式如图7-32、图7-33所示,该方案与第一种方案基本一致, 只是面板两端的堵头结构形式不同。这种堵头结构有一个较大的向内倾斜角度,可以提供导 向作用,方便单板的插拔。相对而言,这种堵头结构不如第一种屏蔽方案中的堵头可靠,并 且由于堵头结构尺寸较大,面板之间在堵头处有较大缝隙,造成不必要的电磁泄漏。
Pro/E模型可以参考Lan switch S6506 中的假面板DKBA8.333.1384。
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图7-32 第二种钣金屏蔽面板立体图
图7-33 第二种钣金屏蔽面板簧片安装凸台和堵头局部尺寸图
第三种钣金屏蔽面板是将簧片EMIS-H06卡装在面板一侧的两排安装孔内,如图7-34所 示。面板板厚1.0-1.2mm,面板间隙0.8mm-1.0mm,簧片设计压缩量0.8mm-1mm。簧片三节 一组,分段安装。
面板一侧簧片的安装孔尺寸图如图7-35所示。
对于要求插拔力小和成本较低的钣金屏蔽面板,可以采用第三种屏蔽方案。
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图7-34 第三种钣金屏蔽面板立体图
图7-35(a)第三种钣金面板屏蔽方案簧片安装孔尺寸图(优选)
图7-35(b)第三种钣金面板屏蔽方案簧片安装孔尺寸图(可选)
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7.7 扣板面板屏蔽
扣板是指在一块单板上另外增加的小单板,扣板通常有产品配置灵活、成本低等优点。 但是如果一个单板区内扣板数量过多,扣板面板与单板面板之间缝隙造成电磁泄漏可能会导 致测试不通过。
因此,从屏蔽的角度看,尽量不采用扣板方案。
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扣板面板与单板面板如图7-36所示。扣板面板和单板面板既可以是型材,也可以是钣金。
图7-36 扣板面板与单板面板(型材)
如果结构尺寸允许,可以采用屏蔽材料正压方式的扣板面板。如图7-37、图7-38所示。 屏蔽材料通过背胶粘贴在扣板四周的凸缘区域,扣板安装以后,屏蔽材料将压紧在单板面板 背面,由此屏蔽扣板面板与单板面板之间的缝隙。
扣板上安装屏蔽材料凸缘区域的尺寸和屏蔽材料种类可以根据产品实际要求确定。 图7-37屏蔽材料正压方式的型材扣板结构在Lan switch S8512/S8505中用到。 图7-38屏蔽材料正压方式的钣金扣板结构在Lan switch S6505/S6503中用到。
图7-37 屏蔽材料正压方式的扣板面板(压铸) 华为机密,未经许可不得扩散
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图7-38 屏蔽材料正压方式的扣板面板(钣金)
如果扣板面板与单板面板之间尺寸比较紧凑,不能提供屏蔽材料的安装凸缘区域,则可 以考虑屏蔽材料侧压方式的扣板面板。如图7-39所示。屏蔽材料安装在扣板侧边的半圆形安 装槽内。根据扣板面板尺寸大小不同,屏蔽材料可以从EMIS-X03和EMIS-X04导电橡胶圈中 选取。
图7-39所示屏蔽材料侧压方式扣板结构在Net Engine08/16中用到。
图7-39 屏蔽材料侧压方式扣板面板(型材)
7.8 防水&屏蔽结构
室外机柜和无线微基站模块由于要适用室外环境的要求,在屏蔽设计的基础上要求增加 防水结构。防水结构既可以与屏蔽措施分开,也可以通过选取合适的屏蔽材料做成统一的结 构形式。
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在结构空间允许的情况下,一般要求屏蔽与防水分开,即在结构屏蔽措施的外面再增加 一层防水结构,如图7-40所示。
这时屏蔽材料的压缩力不能超过防水橡胶的压缩力,以免破坏机柜或者模块的水密性 能。屏蔽材料选取可以遵照前面章节的内容,一般选用压缩量较大的屏蔽材料,如EMIS-D05、 EMIS-H01、EMIS-D10、EMIS-S01等。
应用这种方案的产品有:F01D200/500/1000、WCDMA 3806A、CDMA 3612A,以及无 线微基站的一些模块。
图7-40 屏蔽与防水分开
在空间比较紧凑的情况下,可以考虑将屏蔽与防水做成一体化结构。可以选用合适的屏 蔽材料,如图7-41所示,一半是导电的,用于屏蔽,另一半是不导电的,用于防水。
采用这种方案的产品有:F01D100/600、GSM BTS3012A。
图7-41 屏蔽&防水两种功能的橡胶
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