- 電磁干擾的屏蔽問(wèn)題
- 屏蔽殼體的設(shè)計(jì)問(wèn)題
- 合適殼體的尺寸
- 減小縫隙的影響
- 接縫的密封嚴(yán)密
到了20 世紀(jì)40 年代中期，出現(xiàn)了大量的與軍事有關(guān)的射頻干擾（RFI）規(guī)范需要滿足，射頻襯墊也開(kāi)始被使用（鈹銅、銀填橡膠、蒙乃爾導(dǎo)線紡織網(wǎng)）。1956 年頒布了用于三軍的屏蔽殼體測(cè)量規(guī)范，即MIL-STD-285。50 年后，這個(gè)規(guī)范仍然被用于對(duì)屏蔽殼體的評(píng)價(jià)。盡管最初是被設(shè)計(jì)用來(lái)測(cè)量屏蔽殼體衰減的（源位于殼體之外），但該標(biāo)準(zhǔn)還是被用于幾乎任意一種屏蔽殼體的測(cè)量。如何測(cè)量殼體非常重要，測(cè)量技術(shù)應(yīng)該反映殼體實(shí)際的使用情況。
同樣的道理也適用于殼體的設(shè)計(jì)。因此某些很可能出現(xiàn)的問(wèn)題作為影響因素必須在殼體的設(shè)計(jì)過(guò)程中予以考慮。設(shè)計(jì)者需要處理輻射發(fā)射、輻射敏感度、感性或者容性串?dāng)_以及這些問(wèn)題的組合嗎？另外，這些問(wèn)題是源自平面波、電場(chǎng)或者磁場(chǎng)耦合嗎？如果被保護(hù)的設(shè)備僅對(duì)磁場(chǎng)敏感或者只產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么為向其提供120dB 的電磁衰減而擔(dān)心就顯得毫無(wú)意義。因?yàn)槠帘螝んw是被設(shè)計(jì)用來(lái)包圍或排斥電磁能量的，所以要理解屏蔽殼體的設(shè)計(jì)過(guò)程就必須討論輻射的電磁場(chǎng)和電磁波的特性。
場(chǎng)和波
一個(gè)靜電荷可能會(huì)通過(guò)對(duì)設(shè)備中相似電荷所施加的排斥力而導(dǎo)致該電子設(shè)備的重新啟動(dòng)（半導(dǎo)體尤其如此）；但如果靜電荷保持不變，它是不會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的。相反，由運(yùn)動(dòng)電荷組成的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。如果電流是穩(wěn)態(tài)的，磁場(chǎng)也將是穩(wěn)態(tài)的。一個(gè)穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)是不會(huì)產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)的。
如果電荷作加速或減速運(yùn)動(dòng)或者電流增大或減小，就會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。如此一來(lái)就會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，源就會(huì)輻射出電磁能量了。電磁能量既可以產(chǎn)生于高阻抗的電場(chǎng)源（高電壓－小電流）也可以產(chǎn)生于低阻抗的磁場(chǎng)源（大電流－低電壓）。如圖1 所示的單極天線和環(huán)天線就是這兩種源的典型代表。
在靠近源的區(qū)域，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的關(guān)系非常復(fù)雜；盡管既有電場(chǎng)又有磁場(chǎng)，但該區(qū)域要么基本體現(xiàn)為電場(chǎng)要么基本體現(xiàn)為磁場(chǎng)。在遠(yuǎn)離源的區(qū)域，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的關(guān)系變得穩(wěn)定了，即E/H=120π。電場(chǎng)和磁場(chǎng)的這種關(guān)系如圖2 所示。EMC從業(yè)者通常采用簡(jiǎn)化和近似的距離，即R=λ/2π，并認(rèn)為場(chǎng)在該處出現(xiàn)從近場(chǎng)到遠(yuǎn)場(chǎng)轉(zhuǎn)變。這個(gè)公式的前提假設(shè)是源結(jié)構(gòu)的尺寸小于半個(gè)波長(zhǎng)。天線的設(shè)計(jì)者們所尋求的更加精確的表達(dá)式可能會(huì)成為上述觀點(diǎn)的一個(gè)例外情況。[page]
屏蔽效能模型
用于屏蔽效能分析的典型模型有三個(gè)，其中一個(gè)僅適用于低頻段（包括直流），其它兩個(gè)適用于射頻。在低頻段，材料的感抗小于材料的電阻，屏蔽效能基本取決于材料的電導(dǎo)率（對(duì)電磁場(chǎng)而言）和磁導(dǎo)率（對(duì)磁場(chǎng)而言）。這種經(jīng)驗(yàn)常常會(huì)導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，即材料的電阻決定了屏蔽效能。各種射頻襯墊的制造廠商們?cè)噲D利用材料的體電阻來(lái)明確表示其屏蔽效能，然后將這些數(shù)值應(yīng)用于全頻率范圍，但這些數(shù)值在這些頻率范圍內(nèi)是無(wú)效的。如果在從直流一直到很寬頻率范圍內(nèi)研究電容的特性顯然就會(huì)發(fā)現(xiàn)：同一個(gè)結(jié)構(gòu)在直流情況下雖然具有很高的直流電阻，但其在高頻情況下的射頻阻抗會(huì)非常低。反之對(duì)電感同樣成立。反射型屏蔽既需要低電阻又需要低的射頻阻抗。僅僅通過(guò)測(cè)量電阻是無(wú)法決定射頻阻抗的。
電路法
在大概300kHz 到3GHz 的中間頻率范圍內(nèi)，可以利用電路法對(duì)屏蔽效能建模。在這個(gè)頻段范圍內(nèi)，屏蔽取決于材料的轉(zhuǎn)移阻抗。這一方法是Wheeler 在20 世紀(jì)50 年代中期為估計(jì)殼體的磁場(chǎng)屏蔽而提出的。這種技術(shù)后來(lái)被擴(kuò)展到包括磁場(chǎng)、電場(chǎng)和電磁場(chǎng)的屏蔽。電路法將屏蔽殼體描述為一個(gè)短的環(huán)路天線（磁場(chǎng)）或者一個(gè)粗的電振子天線（電場(chǎng)和平面波）。
通過(guò)將殼體建模成一個(gè)天線的電路法所提供的答案考慮了殼體的整體尺寸和屏蔽材料的特性等因素。該方法的本質(zhì)是確定殼體表面感應(yīng)的射頻電流（和給定尺寸的天線結(jié)構(gòu)類似），殼體內(nèi)的場(chǎng)是利用通過(guò)轉(zhuǎn)移阻抗得到感應(yīng)電流，并分析這些感應(yīng)電流在殼體內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)而得到的。相對(duì)于后續(xù)將要介紹的傳輸線法而言，通過(guò)改進(jìn)，電路法很容易用于分析殼體上的縫隙和不連續(xù)，但它同樣也有一些不足。如果殼體的尺寸（相對(duì)于頻率而言）允許出現(xiàn)駐波，即如果殼體的最大尺寸等于半個(gè)波長(zhǎng)，則殼體就會(huì)變成一個(gè)射頻腔體，此時(shí)就需要選擇傳輸線法來(lái)分析了。
傳輸線法
傳輸線法是20 世紀(jì)40 年代由Schelkunoff 提出的。簡(jiǎn)而言之，輻射場(chǎng)和屏蔽體之間在阻抗上的差別會(huì)導(dǎo)致一部分入射到殼體上的能量在殼體表面被反射（R），一部分能量在穿過(guò)屏蔽材料時(shí)被吸收（A）。如此一來(lái)，屏蔽效能就可以按各種引起場(chǎng)強(qiáng)變化的貢獻(xiàn)因素來(lái)分別加以表述。屏蔽效能的這種表述容易形象化，在屏蔽理論中經(jīng)常被采用。對(duì)于那些大的、沒(méi)有不連續(xù)部分的均勻殼體，如果波長(zhǎng)比殼體的尺寸長(zhǎng)，Schelkunoff 的方法就會(huì)特別合適。
該方法沒(méi)有考慮殼體的尺寸，而且因?yàn)橛衅矫娌ǖ募僭O(shè)前提，所以它無(wú)法對(duì)低頻情況下（殼體的尺寸和波長(zhǎng)相比很小）的磁場(chǎng)、電場(chǎng)衰減做出準(zhǔn)確的估計(jì)。作為MIL-STD-285 的作者，Richard Schultz 對(duì)Schelkunoff 的方法進(jìn)行了修改， 形成了Schelkunoff-Schultz 綜合分析方法。盡管該方法有很大的改進(jìn)，但在估計(jì)磁場(chǎng)衰減的問(wèn)題上它仍然不是完全有效。用于磁場(chǎng)屏蔽分析的最準(zhǔn)確的方法是King 在1933 年基于麥克斯韋方程組提出的一種方法。John Quine 等人在這方面做了大量的工作，在RADC 他們利用傳輸線法對(duì)屏蔽殼體上諸如縫隙和射頻襯墊的不連續(xù)部分進(jìn)行了分析。
盡管本文會(huì)涉及這些方法中的每一種的要素，但討論還是會(huì)主要集中在傳輸線方法上。另外，本文還會(huì)采用一些教學(xué)法上的簡(jiǎn)化，盡管這可能會(huì)給一些讀者帶來(lái)困難，但我們還是會(huì)對(duì)一些基本概念作闡述的。
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研究對(duì)象可以分成兩種：在第一種情況下射頻源處于殼體之外，而在第二種情況下射頻源處于殼體之內(nèi)。上述兩種情況如圖3 所示。
在兩種情況下都有，
其中，F(xiàn)1 和F2 分別表示靠近射頻源一側(cè)和相反的另一側(cè)的殼體表面處磁場(chǎng)、電場(chǎng)或者平面波的場(chǎng)強(qiáng)。
在第一種情況下，源在殼體外部，整個(gè)屏蔽效能（單位為dB）可以近似歸納為
其中
A= 吸收損耗（單位為dB）
R()= 反射損耗（并非真正的損耗而是射頻能量朝反方向傳輸。因?yàn)樯漕l源處于殼體外部，所以朝反方向傳播的能量就可以被視為是一種損耗。）
B= 對(duì)內(nèi)部多次反射的修正系數(shù)。只有吸收損耗小于10dB 的非常薄的材料，該參數(shù)才會(huì)顯著。本文對(duì)該參數(shù)將不予討論。
在更高的頻率上，殼體的屏蔽效能取決于吸收。吸收和入射到殼體上的波的種類無(wú)關(guān)，它由如下所示的表達(dá)式給出：
射頻能量之所以在殼體表面被反射是因?yàn)槿肷洳ǖ淖杩梗╖w）和屏蔽材料的阻抗（Zs）不匹配。對(duì)于那些遠(yuǎn)處的源，無(wú)論其初始源的阻抗和間隔距離如何，只要其間隔距離等于或大于d=λ/2 或者1/6 波長(zhǎng)，其波阻抗就會(huì)穩(wěn)定在Z0=120π歐姆上。另外，對(duì)于那些附近的源，其波阻抗會(huì)隨初始源阻抗以及源和屏蔽材料之間的間隔距離而變化。低阻抗源（磁場(chǎng)）的波阻抗會(huì)小于120π（即377）歐姆，而且它會(huì)隨著間隔距離的增大而逐漸增大，直到極限值。
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高阻抗源（電場(chǎng)）的波阻抗會(huì)大于120π 歐姆，而且它會(huì)隨著間隔距離的增大而逐漸減小，直到極限值。由此，有三個(gè)等式被用于計(jì)算屏蔽體表面的反射。這些等式假設(shè)Zw/Zs 或Zs/Zw >10。當(dāng)λ/2πr或2πr/λ=1 時(shí)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)等式就變得和平面波的等式一致了。
平面波：
需要注意的是Zs 會(huì)隨頻率的上升而增大，這會(huì)導(dǎo)致反射系數(shù)數(shù)值的減小。圖4 給出并對(duì)比了銅和鐵的屏蔽效能。
在第二種情況下，整個(gè)屏蔽效能（單位為dB）可以近似歸納為
SEdB ≈ AdB
其中
A = 吸收損耗（單位為dB）
R()
在這種情況下，之所以沒(méi)有將反射R() 當(dāng)作一種損耗來(lái)考慮是因?yàn)楸粌?nèi)部墻體反射（方向改變）的能量仍然處于殼體內(nèi)部。盡管必須承認(rèn)R() 不嚴(yán)格等于0，但其影響仍然非常小。這些殼體內(nèi)部的反射可能會(huì)導(dǎo)致和產(chǎn)生干擾的信號(hào)不同相的衰減波。它們要么可能會(huì)對(duì)產(chǎn)生它們的電路的操作形成干擾，要么可能會(huì)和正常波疊加從而導(dǎo)致電磁場(chǎng)的增大。即使這些可能發(fā)生的事情都沒(méi)有發(fā)生，反射波還可以和正常波一起通過(guò)縫隙同時(shí)泄漏出殼體，從而導(dǎo)致整個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的增大。當(dāng)殼體的尺寸增大到駐波可以存在的時(shí)候，諧振放大也
開(kāi)始出現(xiàn)了。由此，殼體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度一般會(huì)增大30dB 到40dB，大大超出了前面一些問(wèn)題的影響。即使是非常好的殼體，這個(gè)問(wèn)題同樣存在。例如，大多數(shù)軍用航空電子設(shè)備的殼體都是由30 到40 密耳厚的鋁板制成的。
雖然我們無(wú)法測(cè)量、也不可能實(shí)現(xiàn)這么高的衰減，但從中顯然可以發(fā)現(xiàn)：不考慮反射對(duì)問(wèn)題的分析沒(méi)有影響。[page]
殼體的尺寸
我們不經(jīng)常討論屏蔽殼體的尺寸對(duì)屏蔽效能的影響。而尺寸之所以會(huì)有影響是因?yàn)闅んw的Q 值與儲(chǔ)存在腔體空間中的和消耗在內(nèi)表面區(qū)域中的能量的比值成正比。屏蔽效能和殼體的體積直接成正比，和Q 值成反比，而Q 值會(huì)因?yàn)槿我庖粋€(gè)損耗部分而改變，例如射頻襯墊、接縫、材料的變化、安裝的元件等等。如果有讀者想了解更多關(guān)于這方面的信息，可以參考John Quine 等人在RADC，Rome，NY 所做的大量的有關(guān)這方面的研究（論文）。
尺寸也決定了殼體的諧振頻率。諧振使得SE 隨頻率波動(dòng)。雖然衰減可能保持不變，但殼體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)在諧振頻率處會(huì)增大。內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)增大，看上去就好像殼體SE 性能惡化一樣。因?yàn)橹C振而造成的等效SE 損失的典型值為30 到40dB。但是Georgia Tech 所做的研究顯示對(duì)于Q 值極高的殼體，損失最高會(huì)到60 dB。
對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的矩形殼體（尺寸為L(zhǎng)，W，H，單位是米），各諧振頻率可以通過(guò)下面的表達(dá)式計(jì)算得到
令l 和m 等于1，而且n 等于0，則我們可以計(jì)算TE110模對(duì)應(yīng)的腔體的最低諧振頻率。
場(chǎng)強(qiáng)的增大是非常顯著的！根據(jù)USN Dahlgren，VA，[M.Hatfield 等] 為MIL-STD-461 所做的混響室諧振腔體方面的研究可知，一個(gè)不加負(fù)載（空）的反射腔體內(nèi)的平均電場(chǎng)強(qiáng)度可以計(jì)算如下：
峰值場(chǎng)強(qiáng)比平均值要高6 到8dB，而且整個(gè)殼體的場(chǎng)強(qiáng)分布并不是均勻的。既然腔體的Q 值與儲(chǔ)存在腔體空間中的和消耗在內(nèi)表面區(qū)域阻抗中的能量的比值（Vol/As）成正比，而且使用磁導(dǎo)率相同的材料，那么對(duì)同樣的腔體結(jié)構(gòu)，其Q值將和腔體表面電導(dǎo)率成正比。空的銅殼體在2000MHz 頻率下，如果沒(méi)有加載則其Q 值約為26,000；如果加載則其Q值約為2600。下面是2000-MHz、10 瓦信號(hào)在殼體內(nèi)所產(chǎn)生的場(chǎng)，其中天線系數(shù)取為0.9：
諧振帶來(lái)的影響是個(gè)主要問(wèn)題，對(duì)航天器的設(shè)計(jì)者和制造者尤其如此。
一般來(lái)說(shuō)，加載一些導(dǎo)電或者吸波的材料會(huì)減小殼體的體積，并增加內(nèi)表面的面積。隔板和區(qū)域劃分會(huì)提高諧振頻率，減小Q 值，并對(duì)元件/ 模塊提供局部屏蔽。
既然沒(méi)有考慮縫隙和其它不連續(xù)所帶來(lái)的影響，那么上述計(jì)算得到的這些高屏蔽效能的數(shù)值代表的就是屏蔽效能的最佳情況了。不幸的是，建造一個(gè)完全理想焊接的殼體是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。大多數(shù)殼體都要求開(kāi)口以方便控制、面板的嵌入，通風(fēng)和觀察等。這些縫隙和不連續(xù)就會(huì)形成主要的屏蔽殼體的泄漏。
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縫隙的影響
雖然縫隙的形狀各異，但如果能夠?qū)⑵帘涡芤暈楹偷刃螤羁p隙天線的輻射效率相反的問(wèn)題，就可以得到一個(gè)簡(jiǎn)單的模型來(lái)計(jì)算最壞情況下縫隙的屏蔽效能。雖然這種假設(shè)也會(huì)導(dǎo)致一些錯(cuò)誤，但對(duì)設(shè)計(jì)而言就足夠了，因?yàn)閷?shí)際的屏蔽效能會(huì)高于計(jì)算給出的結(jié)果。最大開(kāi)口尺寸為D 的單縫隙的屏蔽效能由下面等式的第一部分給出。等式的第二部分是對(duì)多個(gè)同樣尺寸縫隙情況的修正。
這個(gè)等式可以根據(jù)尺寸（D）決定究竟采用何種形狀的接縫才能滿足給定的衰減，但一般來(lái)說(shuō)接縫最大不能超過(guò)D=λ/50。這將造成非常小的開(kāi)口！例如，為了在10GHz 的頻率（1000MHz 時(shí)鐘頻率的10 次諧波，在高速數(shù)字設(shè)備中并不少見(jiàn)）下獲得可以接受的衰減值，接縫不能超過(guò)0.6 毫米。這就要求在制造過(guò)程中采用連續(xù)焊合。
接縫的密封
雖然屏蔽面板或外殼可以采用各種材料，但殼體的屏蔽效能主要取決于面板和外殼與殼體之間連接的密封情況，即接縫密封處的射頻搭接的質(zhì)量。任何獨(dú)立的面板或外殼，如果沒(méi)有充分接地或者和殼體充分搭接，就會(huì)成為一個(gè)發(fā)射天線。如果將面板單點(diǎn)接地會(huì)降低天線的效率并防止其成為天線，但這不會(huì)消除通過(guò)其它縫隙的泄漏。
考慮到其有效性，屏蔽接縫周邊密封的最好方法依次是電焊、銅焊、錫焊和鉚接（例外：在高振動(dòng)環(huán)境中鉚接優(yōu)于錫焊）。不幸的是，這些方法很難實(shí)現(xiàn)保養(yǎng)和維修上的便利。盡管允許緊密安裝螺絲釘或者卡釘，但現(xiàn)場(chǎng)移除還是不方便。因此，殼體通常采用主動(dòng)接觸設(shè)計(jì)以提供并保持接觸面之間的低射頻阻抗連接。可供該設(shè)計(jì)采用的密封方式包括凸起、分段互鎖密封刀邊、表面交迭和射頻襯墊。依靠密封的設(shè)計(jì)，這些方法都可以完全免除使用緊固件；但在任意情況下，它們都允許在間隔更遠(yuǎn)的情況下使用緊固件。基于不同材料和結(jié)構(gòu)的組合，有超過(guò)2000 種不同的射頻襯墊設(shè)計(jì)。在好的印刷電路板設(shè)計(jì)中，至少60dB 的衰減
對(duì)大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用而言就足夠了。軍用設(shè)備的典型要求是80到100dB。不同的射頻襯墊材料在其電氣特性、機(jī)械特性和腐蝕特性上都有實(shí)質(zhì)上的差別。而且，每種襯墊都有相對(duì)于其它種類襯墊更為適宜的應(yīng)用。具體選用哪種取決于使用襯墊的殼體的密封種類。僅僅根據(jù)衰減量，在要求超過(guò)80dB衰減的情況下，鈹銅、錫、鍍銀金屬或者填充金屬的人造橡膠襯墊都很常用；在要求60 到80dB 衰減的情況下，還可以選擇蒙乃爾合金、鎳、錫銅鐵和鍍銀的織物；在要求60dB及以下衰減的情況下，任何材料都可以選用。
接縫的構(gòu)造
有四種不同構(gòu)造的接縫形式可供選擇，即(1) 單獨(dú)接縫，(2) 壓縮接縫，(3) 剪切或摩擦接縫，(4) 絕緣或阻塞抑制接縫。這些接縫的結(jié)構(gòu)如圖5 所示。最能夠代表單獨(dú)接縫的是搭板對(duì)接。示例中的頂部和底部接縫處于安裝在機(jī)架上的空白面板或活頁(yè)抽屜之間。因?yàn)闆](méi)有交疊，所以很難應(yīng)用傳統(tǒng)的襯墊材料。此時(shí)傾向使用的密封方法是在接縫處使用帶背襯粘合的導(dǎo)電薄片或織物帶。
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這種靜態(tài)（固定）的結(jié)構(gòu)經(jīng)常被使用在重量較輕的航天器和衛(wèi)星上，但這也不意味著它就是一種永久的解決方法，而且它也不能反復(fù)的打開(kāi)和關(guān)閉。壓縮密封往往是最常使用的密封形式。它雖然不是最好的，但它確實(shí)有效。這種結(jié)構(gòu)也是希望形成一種靜態(tài)的連接。在這種應(yīng)用中，面板和縫隙的周邊交迭。如果接觸表面是導(dǎo)電的，通過(guò)螺絲（尤其是大扭矩型）的密集使用一般會(huì)滿足60dB 的商業(yè)要求。對(duì)于更高水平的衰減要求，接縫設(shè)計(jì)可以使用任意類型的射頻襯墊材料來(lái)密封。
既然襯墊材料的壓力是垂直于面板的，那么就必須在其周邊均勻使用螺紋緊固件或卡釘以保證射頻密封。如果選擇的是低壓力的襯墊，就可以使用更輕質(zhì)的殼體材料和更寬的緊固件間隔。隨著殼體結(jié)構(gòu)的小型化和復(fù)雜化，襯墊的選擇就會(huì)受到限制，可以使用現(xiàn)場(chǎng)成型的、印刷的或者硬化人造橡膠的襯墊。剪切密封是唯一的一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，它的處理和其它兩種不同。這種類型的接頭有幾種不同的結(jié)構(gòu)，即平口、刀口、改進(jìn)刀口和/ 或者縱向的。這些設(shè)計(jì)中的機(jī)械力都一致地和面板表面平行，因此無(wú)需緊固件或者卡釘來(lái)支持屏蔽。
顯然，這種設(shè)計(jì)可以不用緊固件。無(wú)需對(duì)接或者分段邊沿就可以使用平面板蓋，因此很難確認(rèn)它和周邊的良好接觸。如果對(duì)衰減的要求很高需要采用射頻襯墊，通常采用帶金屬簧片的襯墊；但是也有用泡沫織物結(jié)構(gòu)的。如果使用的是織物襯墊，就要留心密封設(shè)計(jì)以保證織物不會(huì)被磨損。如果使用的是簧片襯墊，這種結(jié)構(gòu)在最寬的頻率范圍內(nèi)具有最好的屏蔽效果，而且它還是自清潔的。因?yàn)楦倪M(jìn)這種結(jié)構(gòu)的樣式以適應(yīng)既有產(chǎn)品是非常困難的，所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮這種設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)如果在最初就被加以考慮，一般會(huì)以最低的代價(jià)獲得最好的性能。
絕緣（阻塞抑制）接縫和上述三種密封方法有很大的差別。對(duì)那些實(shí)現(xiàn)寬帶射頻密封的結(jié)構(gòu)而言，它們依靠的是接觸表面之間金屬與金屬的低阻抗射頻連接。而阻塞抑制接縫針對(duì)的是那些無(wú)需在寬頻帶上實(shí)現(xiàn)射頻密封的高頻設(shè)備。有些設(shè)備還要求蓋子和基座之間必須絕緣。而實(shí)際上，還有些甚至要求金屬蓋子必須覆蓋塑料以減小其腐蝕、方便其清潔。如果只是要求在高頻窄帶的情況下實(shí)現(xiàn)衰減，用微波阻塞抑制密封接縫就可以實(shí)現(xiàn)了。這種接縫實(shí)質(zhì)就是一個(gè)射頻濾波器。接縫的每個(gè)邊都被加工成四分之波長(zhǎng)或者二分之一波長(zhǎng)的槽以反射形成一個(gè)相位不同的信號(hào)分量，該分量和原信號(hào)疊加從而實(shí)現(xiàn)衰減。通過(guò)使用階梯結(jié)構(gòu)，開(kāi)槽可以被調(diào)諧以增加帶寬，但不幸的是，它無(wú)法獲得和前面三種設(shè)計(jì)一樣的帶寬。
屏蔽設(shè)計(jì)的過(guò)程
本設(shè)計(jì)過(guò)程并不總是有效，但它提供了一種初始的方法。首先規(guī)定待測(cè)設(shè)備的輻射要求。該規(guī)定的確定可以通過(guò)測(cè)量電磁環(huán)境（EME）或者參考目前軍事或商業(yè)上對(duì)需要屏蔽設(shè)備所適用的規(guī)定就可以了。一旦這一工作完成，就可以確定待測(cè)設(shè)備的輻射發(fā)射和敏感度水平了。即這可以通過(guò)計(jì)算，也可以通過(guò)測(cè)量或者預(yù)測(cè)分析（P&A）來(lái)完成。有三個(gè)頻段需要分析：
（1）100kHz 以下，
（2）100kHz 和100MHz之間以及
（3）100MHz 以上。
隨后通過(guò)將這些輻射發(fā)射和敏感度水平做相互的比較、并與規(guī)定的環(huán)境要求做比較就可以確定所需的最差屏蔽效能了。（注：雖然不經(jīng)常發(fā)生，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)輻射發(fā)射水平超過(guò)輻射敏感度水平的情況。這表明有一個(gè)主要的潛在自兼容問(wèn)題，它必須和環(huán)境電磁兼容分開(kāi)解決。）為了顧及某個(gè)系統(tǒng)和另外一個(gè)系統(tǒng)之間電磁特性的差異，必須添加電磁兼容的安全裕量（EMCSM）。如果發(fā)射和敏感度水平是通過(guò)測(cè)量得到的，這個(gè)電磁兼容安全裕量取為6dB，如果是通過(guò)預(yù)測(cè)分析得到的，就取為12dB。
頻率低于100kHz
發(fā)射和敏感度問(wèn)題的頻率低于100kHz 就意味著這是一個(gè)磁場(chǎng)（HF）耦合問(wèn)題。在這種情況下，屏蔽效能主要取決于殼體材料的類型。不管材料如何選擇，首先必須決定最高頻率情況下對(duì)屏蔽效能（SE）的要求，然后加上適當(dāng)?shù)碾姶偶嫒菰Ａ俊?br /> 然后，假設(shè)使用的是一種便宜的導(dǎo)磁材料，通過(guò)令其吸收損耗（A）＝ SE+EMCSM 來(lái)計(jì)算其所需的厚度（t）。
如果計(jì)算得到的厚度（t）小于設(shè)計(jì)的最大允許厚度，則本過(guò)程結(jié)束。否則，增加厚度并/ 或者改用更高磁導(dǎo)率的材料，重復(fù)計(jì)算。冷軋鋼作為設(shè)計(jì)開(kāi)始選用的材料非常合適，如果需要可以再選擇熱軋鋼，然后是純鐵。
如果對(duì)厚度和磁導(dǎo)率兩方面的要求迫使你必須選擇一個(gè)非常高磁導(dǎo)率的材料時(shí)，例如納米金屬，conetic 或者超透磁合金，你可以在決定選擇使用這些材料之前再次考慮一下設(shè)計(jì)中對(duì)材料厚度的限制問(wèn)題。對(duì)磁場(chǎng)屏蔽而言，為了接縫兩邊磁通的過(guò)渡，需要采用交迭接縫（氣隙最小）。交迭長(zhǎng)度的要求是材料厚度的10 倍到100 倍，但通常采用0.5 英寸。其中不采用射頻襯墊，也不要采用搭板對(duì)接。
頻率高于100kHz
頻率高于100KHz的發(fā)射和敏感度問(wèn)題既可能是一個(gè)磁場(chǎng)耦合問(wèn)題也可能是一個(gè)電場(chǎng)耦合問(wèn)題。在這種高頻下，任何一種情況都能夠使用導(dǎo)電材料。設(shè)計(jì)的步驟取決于射頻源是在屏蔽內(nèi)部還是外部，取決于所需的衰減量是多少（即大于或者小于60dB），取決于頻率是大于還是小于100MHz。設(shè)計(jì)中，首先確定最高率下對(duì)屏蔽效能（SE）的要求，然后加上適當(dāng)?shù)碾姶偶嫒菰Ａ俊?br />
如果源在殼體內(nèi)部，假設(shè)使用的是一種便宜的導(dǎo)電材料（例如鋁），通過(guò)令其吸收損耗（A）＝ SE+EMCSM 來(lái)計(jì)算其所需的厚度（t）。如果計(jì)算得到的厚度（t）小于設(shè)計(jì)的最大允許厚度，則本過(guò)程結(jié)束。否則，增加厚度并/ 或者改用導(dǎo)磁材料，重復(fù)計(jì)算。冷軋鋼作為設(shè)計(jì)開(kāi)始選用的材料非常合適，如果需要可以再選擇熱軋鋼，然后是純鐵。如果源在外部，假設(shè)使用的是一種便宜的導(dǎo)電材料（例如鋁），先計(jì)算屏蔽材料的反射。
在這種情況下，反射（R）所要求的材料厚度約為集膚深度，因此它和材料的厚度基本無(wú)關(guān)，尤其是在更高的頻率上。如果較低頻率上的反射已經(jīng)足夠，則材料選擇結(jié)束。如果不夠，就可以通過(guò)令其吸收損耗（A）滿足A+R ＝ SE+EMCSM 來(lái)計(jì)算其所需的厚度（t）。如果計(jì)算得到的厚度（t）小于設(shè)計(jì)的最大允許厚度，則本過(guò)程結(jié)束。否則，增加厚度并/ 或者改用導(dǎo)磁材料，重復(fù)計(jì)算。最后，只要材料的特性確定，就可以根據(jù)表1 所總結(jié)出的衰減與頻率之間的關(guān)系來(lái)選擇接縫設(shè)計(jì)和射頻襯墊，并完成整個(gè)設(shè)計(jì)。
