如何选择屏蔽外壳?

１　引言

　　我们应能确切确定何种电子外壳最于适合电子产品的特殊需要，或者是可能导致不期望有的结果。一个产品的耐用性、可靠性、屏蔽效能以及新产品的市场占有率都取决于机壳。换句话说，就是这种外壳对电子器件的保护、维护、屏蔽到底有多好？

２　ＮＥＭＡ标准与ＥＩＡ标准的比较

　　由于要力求符合电子工业协会（ＥＩＡ）标准和国际电气制造业协会（ＥＮＭＡ）标准这两个标准，就增加了外壳制造商选择工艺的复杂性。可想而知，两种标准有不同的技术规范，每一种满足不同的需要。因此，首要的问题就是：“它们之间有什么不同，外壳购买者怎么知道哪一个更适用？”
　　ＮＥＭＡ为各种电子设备机壳的设计找出了一种简便的方法，使得它们可以满足美国保险商实验所（ＵＬ）规范。工程师们已研制出了一种全焊接的五面外壳，另一方面正好作为门。控制面板装在后面，电子设备直接安装在它上面。门的设计要保证机械电源关断时很可靠，以防止在使用高压时出现不希望有的通路。研制在这方面所取得的进步得到了附加的效果，如外壳可防灰尘、防潮、防油雾、防雨，甚至防水淹。
　　ＥＩＡ研制的外壳符合一整套不同的技术要求。其重点是符合并结合不同的产品需求及改变需求。电子设备制造商发现，他们担负不起专用机壳的时间和成本。现在，新的电子产品的生命周期很短，同时还要努力用最短的时间将新产品投放市场，这些都影响了这种愿望。

３　ＥＩＡ屏蔽外壳的优势

　　ＥＩＡ制造者标准提供了一个有效的解决方案。现在，甚至提供定制业务的大电子公司，为了赶上最后的期限，也转向使用ＥＩＡ标准机壳。
　　使用ＥＩＡ标准机壳，制造商或系统工程师能够详细说明需求。不论需要安装１９英寸、２４英寸还是３０英寸宽的电子设备，都可以找到标准，并且ＥＩＡ机壳生产企业还编制了产品目录，这样就解决了上述问题。一些附件，包括有机玻璃门、抽屉、脚轮、吊环、电线插头的模具、接地母线以及工作架子在内，都是标准的。

４　易损的电子系统

　　外壳具有的另外一些复杂性是需要保护内部和周围设备免受电磁干扰（ＥＭＩ）和射频干扰（ＲＦＩ）。这不只是简单的的干扰，ＥＭＩ和ＲＦＩ可能危害到关键的通信设备、计算机以及指挥和控制系统的成功运作。灵敏的计算机设备抗不住由汽油发动机点火以及其他电子设备产生的辐射。可以由接近敏感系统的电源线和电缆，或者直接由系统电路接收这些电磁辐射，产生与ＥＭＩ／ＲＦＩ相连的不希望有的响应。

　　在大功率电机对电源线产生瞬态干扰时，或者杂散信号出现在传输线连接的系统时，再就是内部系统有开关电源时，都可能出现传导干扰。
　　设备的敏感度，或者说系统对环境中电磁能量的响应程度以及干扰源的特性最终　决定因素是环境中的信号是否转化成有害的ＥＭＩ／ＲＦＩ；一些系统对ＥＭＩ／ＲＦＩ不敏感，这与它的电路设计或者工作参数有关，如频率、幅度及灵敏度。系统的预期功能与如何评价其灵敏系统有害；而对于灵敏度低的系统，即使是高电平的ＥＭＩ／ＲＦＩ也不受影响。

　　现在，遇到ＥＭＩ和ＲＦＩ问题的电子系统不仅越来越复杂、数量越来越多，而且在小空间中密度也增加了。在军事装备中，常常在有限的空间紧密地安装着许多电子系统，如飞机或舰艇上。还有，当把很多的电子系统装在工厂或汽车里，类似的问题也会出现。因为在有限空间内将敏感系统与干扰源隔离是很困难的，所以上述这些环境的ＥＭＩ／ＲＦＩ的控制就成了问题。

　　在数字系统中，由于同时存在不需要的信号辐射体和易受干扰的设备，所以问题就非常难办。在计算机和利用微处理器的设备内部，数据快速传输和处理产生的信号有很高的重复频率和脉冲上升时间，因此高频谐波非常显著。短导线和电缆以及印制电路上的导体都是有效的辐射体，金属壳上的小开口，在其尺寸大于信号的半波长时，也是有效的辐射源。
　　不论是减少辐射以满足ＦＣＣ标准，还是减少干扰对敏感设备的影响，其抑制ＥＭＩ／ＲＦＩ的方法都是类似的。抑制ＥＭＩ／ＲＦＩ有很多种方法，其中最重要的一处是用金属壳屏蔽电子系统。
　　在选择抑制方法时，工程师必须判断什么是可以控制的，在这些点当中实现对ＥＭＩ／ＲＦＩ的抑制有多少是可能的。例如，工厂的数据采集和控制系统的设计师对客户的这些设备中使用的其他电子设备的设计或选择没有作用的。另一方面，机壳内子部件间的互连电缆的规范、电缆的屏蔽和布线及其屏蔽效能是由设计师控制的问题。另外，在实现中，这些控制技术可提供很好的适应性。

５　机壳屏蔽

　　从电磁屏蔽的角度来看，理想的屏蔽机壳应用很厚的金属板，它具有连续的结构，并没有接缝和开口。而实际上，设计一个很好的屏蔽机壳必须与所要求的相一致，不但要有进入内部进行维护和修理的通道，有人的因素，还要有控制按钮和连接器以及仪表和指示器的观察窗口，并且还要使机壳内电子设备的热量容易散出。
　　具有坚固的结构和在接缝和拐角处有高电导连续性的金属材料能获得很好屏蔽，它在使用中可能出现的各种机械应力下保持屏蔽效果不变。分开导电面的接缝绝不能是绝缘的或者有很高的阻抗，例如，可能出现涂油漆、腐蚀、氧化物或者是连接力不适当。不同导电材料必须在电学上与防止通过电化学作用而形成高阻啮合截面相兼容。(参见表1)　　

 表1　金属的兼容性
 

  　　可用不锈钢建造具有很高可靠性的ＥＭＩ／ＲＦＩ屏蔽机壳。当设备处于机械应力下时，防顷斜拐角有助于机壳保持机械性能的完整性和屏蔽效能。安装在凹槽上的板子，它的连续导电性和屏蔽效能由铍铜合金的弹性屏蔽垫圈来保证。通常，两个位于下面框架后面的不锈钢螺栓用来接地。