军用方舱的电磁屏蔽设计
第32卷第4期 2006年4月 电子工矗痂 ELECTR0NIC ENG NEER Vo1.32 No.4 Apr.2006
军用方舱的电磁屏蔽设计
韩炳森 ,李为民’,徐筱麟
(1.总参通信部驻长沙地区军事代表室,湖南省长沙市410014;
2.解放军理工大学通信工程学院无线通信系,江苏省南京市210007)
摘要:阐述了军用方舱电磁屏蔽的重要性,介绍了方舱舱体的屏蔽要求、方舱舱体的结构及舱
体材料的选择方法,分析了影响军用方舱屏蔽效能的结构要素,指出舱体设计时应采取的相应屏蔽措
施,提出结构设计时保证门、窗、孔口处的电连续性是实现军用方舱电磁兼容性的关键。并指出合理
的工艺和生产过程中的严格控制是完成方舱电磁兼容性的有力保证。最后介绍了方舱舱体的接地技
术。
关键词:军用方舱;方舱舱体;电磁屏蔽;屏蔽设计 中图分类号:TN911.4
Il引言
方舱作艿r一种移动箱式工作问,具有一定的强度、
刚度和使用寿命,并以其良好的防护能力、密封性能、
运输灵活性广泛应用于武器系统、指挥中心、技术勤务
以及野战医疗等方面,而电磁屏蔽又为方舱顺利完成 任务提供了保障。随着微波技术的发展,电子侦察、电
子对抗等技术水平的不断提高,对方舱舱体的电磁屏
蔽性能要求也越来越高,所以增加和提高方舱的电磁
屏蔽性能是当务之急。
】【 电磁屏蔽方舱的概念、要求及结构
电磁屏蔽方舱就是活动的电磁屏蔽室,它既具有
般军用方舱要求的各种性能,又具备电磁屏蔽室要
求的电磁屏蔽性能,是两者有机结合形成的一种新的
军用装备平台。按GJB 870__90《军用电子设备方舱
通用规范》要求,屏蔽方舱对频率范围为0.15 MHz— l0 GHz的电磁波的衰减量不得低于60 dB。
GJB l126__9l((CAF40PD方舱规范》将方舱的电
磁屏蔽要求分3级:
a)I级:对频率范围为0.15 MHz一10 GHz电磁
波的衰减量为60 dB。 ‘
b)1I级:对频率范围为0.15 MHz一10 GHz电磁
波的衰减量为40 dB。 c)Ⅲ级:无电磁屏蔽要求。
电磁屏蔽方舱舱体和一般方舱舱体一样,主要由
前板、后板、左板、右板、顶板、底板等组成,这些大板由
:龟件、角柱、端梁、侧梁等联接成一个整体,再加上f-I、
收稿日期:20054)94)9;修回日期:2005—114)1。 窗、孔口、滑橇及其他附件就构成了一个方舱舱体。两 者的区别是电磁屏蔽方舱舱体在设计、加工、组装时一
定要考虑舱体各部分的电气连续性。
2方舱舱体屏蔽设计
在屏蔽方舱舱体结构设计时,一方面要满足舱体 的刚度、强度要求,另一方面必须满足屏蔽效能指标。
在方舱设计结构上可采取如下措施:
a)尽可能减少接缝,将各壁板设计成整张铝板。 与小板方舱相比,既提高了屏蔽性能,又提高了方舱的
密封性能、三防性能及表面质量。 b)尽可能防止内外蒙皮的导通,除各孔口有局部 导通外,其余均采用断热桥结构,既可提高屏蔽性能, 又可提高方舱的保温性能。
方舱六大壁板的联接是靠内外包边加铆钉联接而
成的,因而要选择合适的铆钉距离。Ⅱ级方舱(厢体) 外包边拉铆钉双排交错,要求单排钉距90 mm,内包边
钉距40 mm;I级方舱(厢体)外包边拉铆钉双排交
错,单排钉距40 mm,内包边钉距20 mm,且包边搭接 面必需清洁,不导电的防护层应去掉。舱壁上的换气
通风孔采用截止波导,既满足屏蔽效能要求,又满足通
风量要求,波导与舱体要有很好的点联接。方舱在工 作时电源孔口及信号孔口上的门是打开的,此处的屏
蔽只有靠波纹板实现。一般波纹板为3 mm铝板,其 磁场屏蔽性能可达ll9 dB,只要保证波纹板与舱体有
很好的电接触,此处的屏蔽性能就能满足军标要求。 对一定要有采光窗口的方舱来说,其采光窗孔口除两
道金属屏蔽网屏蔽外,还可以增设其他的屏蔽措施,例
如采用导电玻璃、增加屏蔽小f-IV。然而这些措施将
给设计、工艺制造带来很多不便,且采用导电玻璃将影
l1·
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响光线的射透性。因此,对于电磁屏蔽效能要求高的
方舱,应尽可能不用采光窗。进入方舱的电源线及引
出方舱的所有导线(包括对外转接电源线、信号线等)
必须经过滤波。
2.1大板厚度的确定 根据电磁屏蔽效能计算可知,当大板蒙皮两层之 间距离为1/4波长的奇数倍时,屏蔽效能最好,距离为
1/4波长偶数倍时屏蔽效能最差。但不论是哪种情 况,屏蔽效能都远高于所要求的指标。实际上,大板厚
度是多种因素共同确定的,如方舱舱体刚度、强度、保
温性能、质量及工艺等。 2.2舱体内、外蒙皮的选择
方舱舱体内、外蒙皮一般要求外观平整、密封性
好、刚度强度高、导电性能好,因此普遍选用铝板。按 照金属板对电磁波吸收损耗公式计算,单层铝板厚度
0.5 mm就可以满足在0.15 MHz一10 GHz范围屏 蔽为60 dB以上的要求。
但是,在10 kHz一20 GHz内,铝板对低频磁场的
屏蔽作用大大降低,这时需要用高导磁率的材料,经查
表可知冷轧钢的相对磁导率 =180,相对电导率
=0.17,计算得单层厚度t=0.8 mm时可以满足 10 kHz一20 GHz范围内屏蔽为60 dB以上的要求。
因此,在0.15 MHz一10 GHz范围内屏蔽为60 dB
的方舱舱体内、外蒙皮,结合市场供应情况,一般采用
6=(1.2—2.0)mm的铝板。在10 kHz一20 GHz范围
内屏蔽60 dB的舱体,一般外部蒙皮采用6=(1.2—
2.0)mm的铝板,内部蒙皮采用6 iI 1.0 mm的冷轧钢 板。
2.3门、窗、孔口的屏蔽设计 2.3.1门、窗、孔口的布置原则
屏蔽方舱应尽量减少门、窗、孔口的数量,小孔口
不宜集中排布。屏蔽工作间最多开设1个工作门、
1个应急门,且工作门和应急门不能在一个壁板上。
舱体允许开设电源孔口或信号孔口,电源孔口和信号 孔口之间的距离应保持最大,尽可能不在一个壁板上;
舱体允许开设轴流风机孔口(2个孔口:1个进风孔
口、1个排风孔口),风机口尽可能与工作门不在同一
个壁板,与电源孔口之间的距离应保持最大。
I级屏蔽方舱开设散热孔口处的波导板面积(孔
口通过尺寸)不宜大于700 mm×700 mm,不开设采光
窗;II级屏蔽方舱开设散热孔口的波导板面积(孔口 通过尺寸)不宜大于700 mm×1 200 mm,允许在左、右
壁板上各开设1个采光窗,开设采光窗的壁板,不宜在
该壁板上开设工作门及应急门。
12· 2.3.2门的屏蔽设计 门是舱体最大的开口,fq,gl门框之间形成的缝隙,
是电磁波泄露的重要途径,因此,解决好门的电磁波屏 蔽对舱体屏蔽是非常重要的。为保证门体与门框之间
的电气连续性,设计时注意如下事项:
a)门框、门体边框的铝型材要进行表面处理,要
求屏效为40 dB的舱的型材进行导电氧化处理,要求
屏效为60 dB的舱的型材进行镀镍磷合金处理,保证
接触面有较好的耐磨性和导电性。
b)采取垫屏蔽衬垫或焊接的方式,保证蒙皮与门
框及门体边框可靠的电气连续性。 c)门框、门体组装时要保证其平面度符合设计要
求,并确保门与门框周边间隙的一致性,以保证门与门 框四周的电气连续性。
d)fq,gl门框通过金属丝网导电衬垫连接,金属丝 网衬垫的材料、尺寸要根据屏蔽效能要求确定,一般衬
垫压缩量为35%左右时屏蔽效能最佳。 e)门把手中间采用非贯通式轴,在轴中部采用非
金属连接件使轴断开,防止因天线效应造成电磁波泄
露。 2.3.3信号口、电源口的屏蔽设计
般的方舱舱体上信号口、电源口开口尺寸不大,
但是数量较多,在设计时要加以重视。主要采取措施 解决好孔口面板与孔口面板支架、孔口面板支架与内
蒙皮及孔口罩与内蒙皮之间的电连续问题,具体有加
衬垫、锡焊、加密铆钉等办法。
2.3.4采光窗的屏蔽设计
方舱舱体窗户的屏蔽性能与采光性能是一对矛 盾,也是舱体屏蔽中的一个难题。设计时应采取以下
措施: a)制作采光窗户的专用铝型材,以便与内外蒙
皮、屏蔽丝网有较好的电连续性。
b)设计良导体与80目铜丝网组成的屏蔽网,并
可靠安装。
c)订购金属丝网屏蔽玻璃,安装时保证金属丝网
与窗框的电连续。
2.3.5通风口的屏蔽设计 通风口一般采用安装通风波导窗来进行屏蔽,屏
蔽的效果取决于波导窗与内蒙皮的电连接及波导窗本
身的屏蔽指标,前者采取加衬垫、焊接等办法,后者要
合理设计波导窗的几何参数。
波导窗有矩形、圆形、六角形蜂窝状3种结构形
式,其中六角形蜂窝状波导窗具有更好的工艺特性,因
此被广泛采用。波导窗在要求的截止频率下的屏蔽效 能受到波导孔径、波导长度的影响。
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截止频率. (单位为Hz)为:
1 = ×10 (1) W 式中: 为六角形波导的外接圆直径(单位为cm)。
低于截止频率的电磁波在波导中传播时,波导管
的衰减损耗s (相当于吸收损耗,单位为dB)为:
厂——■ SA=1.873Lz×10 /1一《寺l (2) 、.,
式中 为电磁波的频率(单位为Hz);z为波导管的长 度(单位为cm)。
从式(1)、(2)可以看出,波导管的断面尺寸决定
了截止频率,波导管的长度提供的额外损耗增加屏蔽
:效能,即长度决定屏蔽效能。
因此,首先要根据干扰的最高频率来确定截止波
导和截止频率,一般地取 =(3—5) 高;其次,根据
计算截止波导管的开口最大尺寸,接着按式(2)计算
哉止波导管的长度。
波导窗从专业生产厂家订‘购,为了保证总体屏效
指标,在订购波导窗时,一般要求比系统设计指标高出
l0 dB一20 dB,波导窗的参数还要参考专业生产厂家 提供的型号。
2.4空调安装的屏蔽设计 对于空调机来说,I级屏蔽方舱推荐采用窗式空
调,Ⅱ屏蔽方舱推荐采用分体式空调。空调过孔包括
气管、液管、排水管、室内/室外机控制线和电源线。
由于气管和液管为铜管,本身就形成了单孔的波
导,具有良好的屏蔽效果。当铜管贯穿方舱板时,保证
铜管与方舱内外蒙皮可靠电气连接,可以采用特制的
指型簧片使其穿过舱壁时紧贴舱壁。
排水管也可采用矩形波导的形式,截止频率的计 算方法同式(1),只是式中的 为矩形截面宽度。由
于排水管内径不能太小,可以通过增加排水管的长度
提高其屏蔽效能,同时保证排水管外壁与方舱的内外 蒙皮实现可靠的电气连接。
对于控制线与电源线,需选用相应的电源滤波器,
采用穿墙式的安装形式。
2.5搭接 无论是导电搭接还是非导电搭接均不能产生搭接
腐蚀。具有导电搭接的接合面,必须是导电氧化表面
或金属本体面,搭接处不得有金属或非金属等杂物驻
留其上。 2.6舱体组装时屏蔽设计 屏蔽方舱与一般方舱的区别在于其增加了屏蔽性
能,因此由6块大板组装成整体时要特别注意采取屏
蔽措施。 为减少缝隙的泄露,可以适当加宽舱体内外角柱、
端梁、侧梁的宽度,以增加缝隙的深度,加大接触面积。
适当增加铆钉数量,减小铆钉间距,或者增加铆钉
电磁屏蔽技术在某雷达操控方舱结构设计中的应用
科技创新与应用I 2015年第31期 科技创新 电磁屏蔽技术在某雷达操控方舱结构设计中的应用 周立平 刘霞芳 (陕西黄河集团有限公司设计所,陕西西安710043) 摘要:随着科学技术的进步与发展,现代电子设备日趋呈现体积小、通用化的特点,由于各种集成元件的使用与外界环境的影 响,电磁对电子设备的干扰越来越大,造成电子设备性能的衰退。为了降低电磁对军事装备的影响,必须利用先进的电磁屏蔽技 术保证军事行动正常的运行。文章通过对电磁屏蔽原理的阐述,详细介绍了电磁屏蔽技术在某雷达操控方舱结构设计中具体应 用,有利于日后对军事设备中电子屏蔽技术提供理论与实践经验。 关健词:电磁屏蔽;雷达操控方舱;结构设计;应用;经验 1电磁干扰的危害 在高科技发展的现代军事行业中,对电子信息设备的科学技术 要求越来越高。电子设备日趋向高、精、尖发展,具有高性能的电子 设备可以有助于军事环境中的侦查与反干扰,为军事提供了很大的 抗干扰的能力。但是由于军事设备的系列化与小型化的发展,大规 模的集成电路与大功率元件的使用对设备产生了很大的电磁干扰, 再加上外界环境产生的电磁波的影响,因此对军事效率产生了巨大 的干扰。当干扰程度超过电子设备元气件的干扰程度限度时,电子 设备的性能就会急剧降低,因此就很容易被敌方发现,造成极为严 重的后果。 2电磁屏蔽的原理 电磁屏蔽的原理就是利用导电或导磁材料制成的盒壳、屏板ll_, 将电磁能禁锢在一定的空间与范围内,使电磁场的力量通过导电或 导磁等屏蔽体得到能量的减少。对于一个屏蔽介质,屏蔽效能指的 是电磁干扰源在屏蔽体放置前后的电磁场强度或功率之比。电磁波 理论指出吸收损耗、反射损耗、及屏蔽体内多次反射引起的修正项 之和即为屏蔽效能。 屏蔽效能SE=201g J e J+201g J l厂rI J+201g J—T2e J 式中:卜屏蔽体的厚度;r一电磁波在屏蔽体的传播常数;T 一传输 系数;T2一两界面间的多次反射系数。 电磁可以通过多种方式对电子设备进行干扰,但干扰的过程必 须具备 个要素:干扰源、接收电磁干扰的元件以及其传播途径,只 有这三个要素同时具备电磁才能实现对设备元件的干扰,任何一个 要素不具备时都会影响干扰过程。因此,我们可以通过遏制其中一 个因素来达到消减电磁影响的作用。对于电子设备的结构设计中, 设计师往往都会采取相应的方式去减弱设甚至消除电磁对设备的 干扰。大多数情况下,结构设计师会通过切断传播途径的具体方式 进行电磁消除。 3操控车电磁屏蔽设计 操控车是雷达系统至关重要的一部分,由方舱、底盘、配电箱、 发电机等设备组成,同时操控车也是雷达系统电子设备的载体。操 控车的运行较为灵活,适合稳定的运输,它升降的特点为现代军事 提供了很多便利之处。操控车对于电磁干扰的屏蔽性能的优劣很大 程度影响并决定了整个雷达系统的电磁屏蔽。如何将雷达系统的操 控方舱进行合理的结构设计,使其达到最好的电磁屏蔽效能呢?下 面为大家做出详细的论述。 该测试的雷达操控车属于一个长方体大板方舱,3500minx 2400mmx1900mm,整个方舱利用螺钉、铆钉进行焊接,与端梁、侧梁 形成一个统一的整体。大板方舱由lmm厚的内蒙皮与外蒙皮构成, 两者之间填充的是聚胺脂泡沫。在雷达系统的操控方舱结构设计的 规格要求中,对于应急门、进出风口、各个拐角以及门缝等地方,对 电磁波的屏蔽效能必须大于40dB,设这些接口处电磁波穿过壁厚 为t的屏蔽体时的损耗量为A,则A=O.13t、/fu【『 其中:t一屏蔽体壁的厚度;f_电磁波频率;u一屏蔽材料的相对磁 导率(已铜为基础);o-一屏蔽材料的相对电导率。 —.48—— 表1常用金属的相对电导率和磁导率 因此,当屏蔽体为厚度是Imm的铝板时,损耗量为A=0.13xlx 、/ 00丽×1 =40dB 当电磁波频率在IO000MH 时,通过计算其吸收损耗均大于 lOdB,修正项可以忽略。我们可以利用双层的金属板来强化电磁屏 蔽的效果,比如将雷达操控大板方舱中央的单层金属板换成双层 的,至少能保证其屏蔽效果在40dB以上。对于一些不可避免的接口 处,电磁的影响不容小觑,我们可以采用其他的技术手段增强其屏 蔽电磁波干扰的效果。 ,3.1孑L口结构设计 利用双层的经过氧化的导电铝板作为孑L口门的设计,当孑L口门 闭合的时候,能实现内外门与内外壁面的贴合,形成一个紧密的整 体,在很多大程度减弱、阻隔了电磁波的传播与干扰。对于孔口四 周,可以采用装屏蔽条的方式阻碍电磁波,屏蔽条相当于一个密闭 的衬垫,我们要综合分析屏蔽条的结构与成本,选择最佳的导电橡 胶进行构建,要注意的是屏蔽衬垫是由单一的屏蔽层组成,有时候 为了增加屏蔽衬垫的弹性与性能,我们会添加硅橡胶进行构建与设 计。 3.2通风孑L口设置通风板 方舱壁面在结构设计中,不可避免的存在不同大小的小洞,这 些}同都是为了通风散热,而且在雷达系统运作的时候,这些小洞必 须处于打开的状态,因此比起方舱的其他结构与位置,这些地方对 于电磁屏蔽效果的要求更高。为了达到更好的电磁屏蔽效果,我们 通常采用设置六角形蜂窝状的通风板的方式,因为在电磁波处于 IOOMH 以上的时候,我们如果采用的是双层金属网,其电磁波的屏 蔽效果会明显降低,金属网过于密集还会导致通风不利。蜂窝状通 风孑L板具有很多优良的性能:(1)相对于其他金属,对对电磁波的衰 减作用更有效;(2)长期暴露氧化之后仍然可靠坚固,屏蔽效能不会 发生太多改变。 3.3改进工艺装配与接地形式 雷达操控方舱在设计过程中,还应该注意工艺措施的优化与改 进。(1)使用经过熔焊、挤压的金属流动工艺进行操作;(2)提高蒙皮 的平整度;(3)保证金属元件表面的干净与清洁;(3)防止产生电位 差,使用同种金属进行连接。 为了雷达系统的操控方舱达到最好的电磁屏蔽效能,我们应避 免电磁感应产生的危害,采用对方舱单点接地的方式降低对电磁波 的干扰程度,方舱内的设备与元件都可以通过接地过程聚集到外接 线板上,再通过金属性进行大地。不仅避免了电位差对舱壁的危害, 还有效增加了电磁屏蔽效能。 4结束语 电子设备在军事方面的广泛应用与普及,对电磁干扰的电磁屏 蔽效能的要求也日益增高。文章通过对电磁屏蔽技术在具体的雷达 操控方舱设计案例中应用的分析与说明,为今后方舱的电磁屏蔽设 计提供了发展方向。 参考文献 『11段玉康.方舱电磁屏蔽技术研究『D1.电子科技大学,2009.
军用屏蔽机房系统设计方案
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11 军用屏蔽机房系统设计方案
军
用
屏
蔽
机
房
系
统
设
计
方
案 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索 -
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22
设计单位:广州莱安智能化系统开发有限公司
地址:广州市天河区中山大道建中路11号103
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目录
第一章 工程概述...................................................................................................................2
1、军用屏蔽机房工程概述....................................................................................................2
2、军用屏蔽机房工程内容与范围........................................................................................2
3、军用屏蔽机房设计依据...................................................................................................3
第二章 技术设计方案............................................................................................................3
1、军用屏蔽机房钢板焊接式电磁屏蔽室.............................................................................4 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索 -
电磁屏蔽方舱质量控制要点研究
电磁屏蔽方舱质量控制要点研究
一、引言
电磁屏蔽方舱是一种特殊的控制室,用于在高频电磁辐射环境中进行工作。为了保证电磁屏蔽方舱的工作效果和质量,需要进行严格的质量控制。本文将研究电磁屏蔽方舱质量控制的要点。
二、质量控制的目标
电磁屏蔽方舱的质量控制的目标是确保方舱具有良好的电磁屏蔽效果,并满足相关的安全和工作要求。具体要求如下:
1. 电磁屏蔽性能:方舱需要能够有效屏蔽外界的电磁辐射,确保内部设备的正常工作。
2. 安全性能:方舱需要具备防火、防爆等安全性能,确保人员和设备的安全。
3. 结构强度:方舱需要具备足够的结构强度,能够承受外部环境的压力。
4. 环境舒适性:方舱需要具备良好的通风、散热等环境舒适性能,确保人员的工作环境良好。
三、质量控制的要点
1. 设计要点:方舱的设计要满足相关的电磁屏蔽要求,包括电磁泄漏、电磁兼容等方面的要求。设计需要考虑结构强度和安全性能,确保方舱的安全稳定。
2. 材料选用:方舱的材料需要具备良好的电磁屏蔽性能,包括导电性能、电磁吸收性能等。材料需要符合安全环保要求,避免对人体和环境造成损害。
3. 制造工艺:方舱的制造过程需要按照相应的制造规范进行。包括焊接、组装等过程需要符合相关要求,防止质量缺陷和工艺问题。
4. 质量检验:方舱的质量检验需要进行全面、细致的检查。包括电磁屏蔽性能的测试、结构强度的测试等。对材料的检验、工艺的检验也需要进行,确保方舱的质量符合相关标准。
5. 使用维护:方舱在使用过程中需要定期进行维护,并建立相应的维护记录。包括对电磁屏蔽效果的检查、结构的检查等。任何质量问题都需要及时处理和记录,并进行问题分析,防止类似问题再次发生。
四、质量控制的措施 为了保证电磁屏蔽方舱的质量,可以采取以下措施:
1. 建立质量管理体系:建立一套完整的质量管理体系,包括质量目标、质量标准、工作流程等。建立相应的质量检验和评估机制,确保质量问题能够及时发现和解决。
军用电磁屏蔽方舱转接孔口的屏蔽设计
军用电磁屏蔽方舱转接孔口的屏蔽设计
ZHANG Qi;GAO Dinghan;WANG Huang
【摘 要】现代战争对装载各类高性能电子设备的方舱提出了越来越高的电磁屏蔽要求,使用高性能电磁屏蔽方舱已成为保证武器装备战斗力和生存能力的重要手段.针对某型军用屏蔽方舱转接孔口设计的情况,从方舱的电磁屏蔽原理入手,依据电磁屏蔽效能的理论计算方法,详述屏蔽方舱转接孔口的结构设计要素.最后按照国军标进行屏蔽测试验证,方舱转接孔口能够达到屏蔽指标要求,可为同类屏蔽方舱设计提供参考.
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2019(000)006
【总页数】3页(P56-58)
【关键词】方舱;转接孔口;电磁屏蔽;屏蔽效能;屏蔽测试
【作 者】ZHANG Qi;GAO Dinghan;WANG Huang
【作者单位】;;
【正文语种】中 文
【中图分类】TH122
随着战场环境的日益恶化,对作战功能设备抗各种环境的能力提出了越来越高的要求。无疑,提高方舱对环境的防护能力是最直接、最经济、最有效的途径[1]。目前方舱大板通常采用夹芯板结构,考虑到方舱制造工艺、环境适应性以及电磁屏蔽,一般采用“内外连续”的双层屏蔽结构,而大板的双层结构在方舱舱门、采光窗以及转接孔口处均需局部开孔断开,若无法保证形成电连续体,则会导致电磁泄漏。因此转接孔口的屏蔽设计对于整个方舱的屏蔽实现就显得尤为重要。
1 电磁屏蔽原理
电磁屏蔽一方面屏蔽外部的电磁能量对内部设备的辐射,另一方面也以相同的屏蔽量屏蔽内部设备的电磁能量向外部泄漏,方舱的电磁屏蔽主要是控制辐射能量传播[2]。电磁屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽以及电磁场屏蔽。
1)电场屏蔽。当干扰源以电压形式产生对外干扰时,电子设备与干扰源之间就存在容性电场耦合,采取电场屏蔽是最直接有效的抗干扰方法。同时电场耦合干扰的严重程度与频率相关,频率升高,干扰变强。因此,频率越高,越有屏蔽的必要性。
方舱电磁屏蔽问题分析及改进措施
第1卷第2期 2010年4月 指挥信息系统与技术 Command Information System&Technology V0I.1 No.2 Apr.2010
・实践与应用・
方舱电磁屏蔽问题分析及改进措施
刘传贵 张同号
(中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京210007)
摘要:介绍方舱电磁屏蔽基本情况,分析方舱电磁泄露的重点部位及影响要素,结合方舱设 计、生产中碰到的实际问题进行详细的分析,并提出改进建议,便于进一步优化设计、提高生产
工艺水平。
关键词:方舱;电磁屏蔽;改进建议 中图分类号:TM15 文献标识码:A
Analysis and Improvement of Electromagnetic Shielding Shelter
Liu Chuangui Zhang Tonghao
(The 28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Naming 210007,China) Abstract:This paper introduces the fundamental condition of electromagnetic shielding shelter,and aria—
lyses the influencing factor and electromagnetic leak component of the shelter.According to the actual
problem,it provides suggestion for improving design and production technics.
Key words:shelter;electromagnetic shielding;suggestion for improvement
电磁屏蔽方舱设计要素
电磁屏蔽方舱设计要素
白艳玲
【摘 要】The paper summarized the conception and significance of the
electromagnetic shielding shelter in future compact systems, and
introduced the designing factors of electromagnetic shielding shelter and
indicated that essential contents which need improving have become the
research emphasis in future.%简述了电磁屏蔽方舱的概念和电磁屏蔽方舱在未来作战系统中的重要作用,并结合工作实践对电磁屏蔽方舱设计要素作简单介绍,同时指出需要改进提高的要素内容,作为以后研究的重点.
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2011(000)008
【总页数】3页(P116-118)
【关键词】电磁屏蔽方舱;壁板;屏蔽波导;接地;滤波器
【作 者】白艳玲
【作者单位】中国电子科技集团公司第二十八研究所,江苏南京 210007
【正文语种】中 文
【中图分类】TH122
电磁屏蔽方舱就是活动的电磁屏蔽室,它既具有一般军用方舱的各种性能,又具备电磁屏蔽室所要求的电磁屏蔽性能,是两者有机结合形成的一种新的军用装备平台,它的发展必然应满足未来作战理论的要求。C4ISR网络系统是未来作战系统的中枢神经,而高性能的屏蔽方舱必将是C4ISR网络系统设备的主要装载体。随着现代战争中战场电磁环境的日益恶化,对方舱的电磁屏蔽性能的要求也越来越高,因此方舱电磁屏蔽技术研究和提高方舱的电磁屏蔽性能对未来战争中防护高级型电子设备具有重要的作用。本文结合工作实践,介绍电磁屏蔽方舱的设计要素。
1 方舱壁板的设计
方舱生产过程中的电磁屏蔽质量管理与控制
质量管理{Quality Management
方舱生产过程巾的咆礞屏蔽
质量管理与控制
中国电子科技集团公司第二十八研究所口闰国庆
摘要 简要分析在方舱装配制造过程中,影响方舱电磁屏蔽效能的关键工艺过程。从
加强全过程质量管理的角度,总结了方舱生产过程中电磁屏效能的质量控制要点,对保证方
舱的电磁屏蔽效能,提高方舱生产质量具有重要的参考意义。 关键词 方舱生产过程 电磁屏蔽质量控制
方舱作为军用电子设备以及装载军事设备和 人员的高机动性装备.不仅能够提供舱载电子设
备和人员所需的工作条件.还能提供特殊的环境 防护条件.高性能的电磁屏蔽方舱已经成为保障
武器装备战场生存能力和人员安全的重要载体.
也是保证部队战斗力的基础装备 因此研究军用 方舱的电磁屏蔽效能是十分迫切与必要的
方舱的电磁屏蔽性能已经引起管理和技术人
员的高度关注。但是。长期以来主要从设计和高 性能部件的选用上考虑如何提高方舱的电磁屏蔽
性能。而对结构件连接面导电状态、结构部件和 附属设备的装配。以及生产过程中的焊接、铆接 等集成制造过程未给予足够的重视 实际工程经
验表明.方舱的装配制造过程已成为影响方舱电
磁屏蔽效能的重要因素 本文从过程质量管理的 角度.对影响方舱电磁屏蔽性能的关键工艺过程
进行了深入探讨.为电磁屏蔽方舱生产过程中的
质量管理提供参考
1 方舱的生产过程
电磁屏蔽方舱由于应用功能不同.种类繁 多,而且所处的电磁环境恶劣,内部电子设备密
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图5
可以如图4b)所示,用两个局部剖视来表达。 5.8条款文字和图例。
识图容易,做图简便。因此建议去掉该标准中的 图6
(收稿日期:2014—11—01)
23 Qua¨ly Management l质量管理l 黼
机 度高、互联系统复杂,舱体孔El、缝隙等电磁泄 装、附属设备安装等四大工艺过程中,均可能形 械 上 露要素广泛,电磁屏蔽效能控制也极为复杂。屏 成方舱的电磁泄露要素,是影响方舱电磁屏蔽效 业 标 蔽方舱的电磁泄露因素主要包括大板、舱门、孔 能的关键过程。因此,在方舱的生产过程中,为 准 1:3、转接板、通风窗、空调以及装配过程中形成 了有效控制方舱的电磁屏蔽效能,可依据关键工 化 与 的铆(焊、螺)接缝等。图1为方舱生产上艺过 艺过程节点设置停止检查点,以有效管控方舱的 质 亘 程简图,其中结构件制作、舱体拼舱、结构件安 装配制造质量。
电磁屏蔽舱门优化设计
电磁屏蔽舱门优化设计
I. 引言
A. 研究背景和意义
B. 研究目的和意义
C. 文章结构和内容简介
II. 电磁屏蔽舱门设计原理
A. 电磁干扰的定义和产生原理
B. 电磁屏蔽的基本原理和方法
C. 电磁屏蔽舱门的设计原理和要求
III. 电磁屏蔽舱门优化设计
A. 优化设计的背景和意义
B. 优化设计的目标和方法
C. 优化设计的技术方案和原理
IV. 电磁屏蔽舱门优化效果评估
A. 评估指标的选择和设计
B. 评估方法和过程设计
C. 评估结果的分析和总结
V. 结论与展望
A. 研究结论的总结
B. 研究所面临的挑战和机遇
C. 未来研究展望和方向
VI. 参考文献
注:以上提纲仅供参考,实际写作时可视具体情况进行增删调整。第一章 背景和意义
1.1 研究背景
电磁干扰是指电磁波对电子设备、系统及其周边环境产生的各种负面影响。随着科技的不断发展,电子设备和机电设备等高科技产品的使用范围和数量不断增加,电磁干扰也越来越普遍。在现代化战争、飞行航天、通信等领域,电子设备和敏感系统的可靠性和保密性都面临电磁干扰的威胁。因此,防止电磁干扰对现代高科技设备和系统的影响已经成为一个极为重要的问题。
电磁屏蔽技术是一种应对电磁干扰的有效方法。电磁屏蔽设计通过构建一个具有良好屏蔽效果的物理隔离屏,有效地降低电磁波的干扰强度。而作为电磁屏蔽设备中最重要的组成部分之一,电磁屏蔽舱门对于电磁屏蔽设备的屏蔽效果具有至关重要的作用。
1.2 研究意义
在电磁干扰防护领域,电磁屏蔽舱门的性能和效果直接影响到整个电磁屏蔽系统的质量和成效。然而,当前市场上现有的电磁屏蔽舱门装置往往存在着以下一些问题:
1. 传统的电磁屏蔽舱门结构设计存在延性较差、厚度膨胀、易于破裂等缺点,其屏蔽效果无法得到有效保障。
2. 传统的电磁屏蔽材料种类较为受限,难以满足特殊环境下的屏蔽需求。
为了解决以上问题,电磁屏蔽舱门优化设计成为了必然趋势。本研究旨在加强对电磁屏蔽舱门结构设计的分析和优化,为电磁屏蔽设备的进一步发展和应用提供支持。具体而言,本研究的研究意义主要包括以下几个方面:
轻量化复合材料电子方舱电磁屏蔽解析
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轻量化复合材料电子方舱电磁屏蔽解析 复合材料方舱发展和研制,已经过了三十多年的探索和应用,取得了较大进步和发展,但是和国外先进国家相比,在电磁屏蔽、防化洗消、防弹防爆、防侦察技术等方面还有较大差距。近年来,传统的金属蒙皮方舱因重量过大而逐渐退出历史舞台,以复合材料为基材的轻量化方舱已经成为新趋势,因此,整舱屏蔽方案十分重要。 随着电子技术的发展,越来越多先进复杂的电子设备如指挥控制系统、通信系统、探测与预警系统、雷达系统等安装在方舱上,这些电子设备通常都由晶体管或集成电路等制成,它们易受电磁干扰,易遭电磁脉冲损坏,所以方舱必须为其内部的电子设备提供足够的电磁屏蔽防护能力。 复合材料电子方舱因必须使用大量碳纤维来实现强度和轻量化的标准,众所周知,碳纤维是良性导体,但做成复合材料后,基本不导电,而电子方舱必须具备良好的电磁屏蔽特性,同时具有先进的防护能力、密封性能、运输灵活性等才可广泛应用于武器系统、指挥中心、技术勤务以及野战医疗等方面。而电磁屏蔽又为方舱顺利完成任务提供了保障,所以增加和提高方舱的电磁屏蔽性能迫在眉睫。 目前美国在电子方舱上的电磁屏蔽设计已经相当成熟,电磁屏蔽的衰减量达到60分贝以上,要求高的甚至在80分贝以上,引入一款国际已经经过反复验证的材料—美国Dexmet高精密延展金属网,其独特的精密延展技术使金属网结构牢固稳定。DEXMET的精密延展技术一直是全球的领导者地位,是世界上唯一可以将延展材料的厚度降低到0 .025mm 厚,并且孔径尺寸可降低到25微米的制造商,以DEXMET精密延展金属网为核心的飞机雷电防护技术已成熟应
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用国外多年,是波音、空客、庞巴迪等延展金属网供应商,满足特定的重量、开放区域和导电性的精准要求,产品具有AS9100,ISO9001多重国际权威认证,所有原材料均依照美国材料与试验协会ASTM标准。 产品优势: 1、厚度均匀,消除了间接性电性能中断,导电率高; 2、预埋在复合材料中,共同固化成型; 3、成型工艺好,采用结构性屏蔽 4、开孔面积大小均匀,不易变形 5、连接位置不需要焊接,只需要搭接,消除开焊问题,工艺性能更好 配置不同克重的铜网和镍网分别针对高频屏蔽和低频磁屏蔽,独特的延展拉伸工艺使产品具有开放的网格结构,实现结构性屏蔽; 屏蔽效能:在屏蔽效能测试方面,根据 GJB 6190-2008暗室法进行测试;频段是100k-18G全频段测试,屏蔽效果良好,双层的性能更加优越,整体的屏蔽效能值有5dB 左右的提升,不同的产品组合可以分别满足40dB和60dB的要求; 整舱屏蔽方案还包括材料如屏蔽窗、透明屏蔽膜、屏蔽蜂窝通风板以及金属丝网衬垫等,每种材料都要有严格严谨的材料屏蔽效能测试报告,而金属丝网衬垫系列产品、导电粘合剂、屏蔽密封剂也是整舱屏蔽的必须辅材,点滴严谨才能保证完美的电磁屏蔽效果。 DEXMET授权大连义邦科技有限公司版权所有转载请注明出
军用方舱舱体的设计计算
方舱舱体的设计计算
一、舱体的基本结构与设计计算
1、外部尺寸与最大总质量的确定
2、夹芯板的结构及厚度确定
1)、夹芯板的结构
2)、夹芯板抗弯强度
Ef——蒙皮材料的弹性模量
f ——蒙皮材料的泊松比
h—— 芯层的厚度
t —— 蒙皮的厚度
D正比于(h+t)2,优化h、t可达到所需强度和最轻结构重量。
3、舱体的基本结构
® 骨架结构——类似于固定厢式车。
® 板式结构——六块大板拼装而成。
4、舱体的设计计算
方舱的吊装和跌落是两种最大载荷工况。以吊装为例。
1)、舱体结构承载能力的确定
¶ 包角及底板夹芯中加强筋的临界应力
式中:E:包角或筋的弹性模量;C:边界支持系数,取1~4; 型号长度(mm)宽度(mm)高度(mm)最大总质量(Kg)CAF2019681900180020001800CAF302991210021002500180021002100CAF404012224021003500CAF505000224021005000CAF606058243821007000
ED)1(2)(22fftth
πALEJπC=)i/L(EC=σminminlj2222 Jmin:包角或筋最小截面惯性矩;L:包角或筋的长度;
imin:包角或筋最小回转半径;A:包角或筋的横截面积。
蒙皮局部临界应力:
Q:相关系数,取0.2~0.5;
EF:蒙皮弹性模量;ES:芯层的弹性模量
GS:芯层的剪切模量。
2)、舱体整体强度计算(受力简图如下):
假设方舱仅由外蒙皮(厚度)承受载荷。
弯曲强度
纵向弯矩产生的最大法向应力:
——舱体截面系数
扭转强度
位于横断面内纯扭矩所产生的最大切向力:
3SSFLJGEEQ=σ
LP2P2P1HH
H=wH])δ2-(H-[WLP=MM=σ4bbmax6241
