군용 차폐

Jul 04, 2023

EMI를 제어하기 위한 차폐는 현대 전자 장치의 필수 요소이며 군사 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 내부 설계 방식을 통해 상업용 및 산업용 전자 장치에서 EMI를 제어할 수 있지만, 수행할 수 있는 작업에는 한계가 있습니다. 군용 전자 장치의 EMI 요구 사항은 우수한 내부 설계 방식이 부적절할 정도로 높기 때문에 일반적으로 차폐가 필요합니다.

차폐 이론은 수많은 좋은 책과 군사 문서에서 잘 다루고 있습니다. 그러나 우리의 경험에 따르면 대부분의 EMI 차폐 문제는 분석을 통해 해결되는 것이 아니라 기본 사항에 대한 세심한 주의를 통해 해결됩니다. 우리는 이러한 기본 사항을 다루고 자세한 분석은 참고 자료에 맡길 것입니다.

차폐 요구 사항은 설계 및 환경에 따라 다르지만 일반적인 SE(차폐 효율성) 요구 사항은 일반적으로 군용 설계의 경우 약 80dB입니다. 80dB가 10,000의 요소라는 점을 고려하면 요구 사항을 충족하려면 매우 좋은 차폐가 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 좋은 소식은 기본 사항을 주의 깊게 따르면 소란을 최소화할 수 있다는 것입니다.

차폐 재료의 선택은 확실히 설계의 한 요소이지만 실제로 재료의 SE가 작동하기 전에 개구부와 와이어 관통부를 매우 잘 처리해야 합니다. 재료의 SE가 고주파 차폐에 부적합한 경우는 거의 경험하지 않습니다. 우리는 재료를 다룬 다음 차폐의 실제 핵심인 개구부와 관통부로 진행합니다.

차폐 재료

재료부터 시작해 보겠습니다. 재료의 SE는 전도성과 투자율의 함수이지만 고주파 차폐의 경우 전도성이 지배적입니다. 분명히 높은 전도성은 좋은 차폐 기능을 제공하지만 이것이 어떻게 작동합니까?

우리는 그것을 간단하게 유지하려고 노력할 것입니다.

고주파 차폐의 경우 재료의 전도성이 지배적인 요소입니다. 일반적으로 사용되는 차폐 재료는 표 1에 나와 있습니다.

표 1: 차폐 재료의 전도성

차폐 재료의 두께는 매우 작은 역할을 합니다. 이는 "표피 효과" 때문입니다. 주파수가 증가하면 전류가 표면으로 붐비게 됩니다.

피부 깊이는 다음과 같이 지정됩니다.

δ = 1 ∕ √ π * f * μo * σ

이는 전류 밀도가 1/e = 1/2.7182로 떨어지는 깊이입니다. 전류의 대부분은 표면의 한 스킨 깊이 내에 모여 있어 추가 두께가 거의 중요하지 않습니다. 표 2는 일부 일반적인 재료의 표피 깊이를 보여줍니다. 볼 수 있듯이 피부 깊이는 전력선 주파수에서도 중요한 요소가 되기 시작합니다. 주파수가 1MHz에 도달하면 표피 깊이가 ​​너무 얇아져 추가 재료 두께가 요인이 될 가능성이 거의 없습니다.

표 2: 일부 재료의 표면 깊이(인치)

예상한 대로 구리는 탁월한 차폐 기능을 제공하지만 알루미늄도 크게 뒤처지지 않습니다. 실제로 이러한 재료의 차폐 효과는 매우 우수하여 전도성이 낮은 재료를 선택할 여유가 있습니다. 예를 들어 강철은 구리 전도성의 약 1/6이지만 여전히 뛰어난 차폐 기능을 제공합니다. 심지어 스테인리스강도 전도체가 열악하기 때문에 대부분의 경우에 여전히 적합합니다.con

결론은 EMI에 관계없이 재료를 선택할 수 있다는 것입니다. EMI 이외의 이유로 선택하세요(무게, 내구성, 재료 호환성, 부식 등).

부식 방지가 필요한 경우 솔기의 결합 표면 코팅은 전도성이 있어야 합니다. 즉, 금속 도금이 잘 작동합니다. 상대적으로 높은 표면 저항을 극복할 수 있는 적절한 접합 표면적이 있는 한 변환 코팅도 일반적으로 허용됩니다.

표 3: 전도성 마감재

플라스틱 위에 전도성 코팅을 적용해도 적절한 차폐 재료가 ​​될 수 있습니다. 핵심은 이음새에 전도성 마감을 적용하는 것입니다. 군사 환경, 특히 휴대용 장비에서 플라스틱이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 무게가 중요한 요소입니다. 여기에서도 얇은 코팅의 차폐 효과는 대부분의 군용 차폐 요구 사항에 적합합니다. 핵심은 결합 표면에서 적절한 접촉 영역을 확보하도록 설계하는 것입니다.