屏蔽结构（精选7篇）
屏蔽结构 篇1
0 引言
随着现代电子科学技术的发展, 微电子器件和集成电路大量应用于武器系统, 导致武器装备的工作频率越来越高, 电磁敏感度日益增加。电磁环境的日趋复杂, 导致装备间电磁干扰, 影响正常工作。因此, 在复杂电磁环境下, 我军武器装备能否发挥应有的作战效能, 实现武器装备间的电磁兼容和阻止对武器装备的电磁干扰成为一个迫切需要解决的问题[1]。
屏蔽是保护电子设备, 使之不受外来电磁干扰影响的一种有效方法。完整的屏蔽体具有很高的屏蔽效能, 但屏蔽体上一般都不可避免地开有孔缝, 用作电源线的连接、通风或其他用途, 致使屏蔽体完整性受到破坏, 使得设备屏蔽性能下降。外部电磁场通过孔缝耦合进入屏蔽体内干扰电子设备的工作, 甚至可能会对内部设备造成故障甚至损毁。
文章研究孔缝形状对屏蔽效能的影响, 对屏蔽体孔缝效应的原理和解决措施, 对进一步探索电子系统相应的电磁防护措施具有重要的指导意义。
1 理论原理及物理模型
1.1 屏蔽原理
电磁屏蔽是采用低电阻的导体材料或低磁阻的导磁材料形成封闭面, 将内外两侧空间进行电磁性隔离, 使电磁波能量的继续传递受到阻碍。当电磁场穿越屏蔽体时, 一些能量在介质表面处被反射, 一些能量会消耗在介质内部, 使得实际透过的电磁能量会有相当程度的衰减, 从而起到屏蔽作用。屏蔽可以将电磁干扰源封闭起来, 降低其对其他设备的干扰, 也可以将电磁敏感电路封闭起来, 降低外部电磁场对内部电路的干扰[2,3]。各种屏蔽体的性能均可用屏蔽效能 (SE) 来评价。屏蔽效能是指在电磁场中同一地点无屏蔽时的场强度E0 (H0) 与屏蔽后该点的场强度ES (HS) 之比, 常用分贝数 (dB) 表示。电场屏蔽效能表达式见式 (1) :
磁场屏蔽效能表达式如式 (2) :
1.2 孔缝对屏蔽效能的影响
一般而言, 由孔缝耦合进入腔体中的能量要比穿过腔体壁进入其中的能量多, 因此可以合理假设腔体壁的电导率足够高而只考虑耦合能量[4]。以矩形屏蔽体为例, 根据Robinson M.P等人建立的传输线理论模型[5], 平面电磁波垂直照射的带矩形孔的矩形腔及其相应的电路模型分别如图 (1-2) 所示。传输线长度为La/2, 并且终端短路, 传输线特性阻抗为Zos, 它是孔缝等效宽度We的函数, 辐射源表示为V0, 源阻抗Z0=377Ω, 等效传输线的特性阻抗和传播常数由波导腔填充介质决定, Ls, ds, Ws分别为矩形腔的长、宽、高, La, Wa为矩形孔缝的长和宽。腔体的屏蔽效能由腔内P点的电压 (电流) 与无屏蔽腔时该点的电压 (电流) 比值确定。
电磁脉冲等效为内阻等于真空波阻抗的电压源V0, 从入射波方向看, 等效源电压和内部电阻分别为V1, Z1, 如式 (3) 所示:
式中, Za为单个孔缝阻抗:
式中, k0为自由空间中的传播常数。
由于孔缝在腔体表面轴对称, 在矩形腔体里激起TE10模式为主。将等效电压V1和等效源阻抗Z1变换到P, 得电压、电阻, 如式 (6-7) :
式中, Zg, Kg表示波导的特性阻抗和传播常数。
将腔体壁的等效阻抗变换到P, 可得负载阻抗Z3:
由上述推导可知P点电压为
如果没有矩形屏蔽体, 则P点电压为V0/W, 因此屏蔽效能如式 (12) :
1.3 模型的建立
在图1中的矩形箱体中, 建立一个线缆精简模型, 干扰源为1V电压的单极天线。该天线的一端通过47Ω负载电阻与机箱底板连接, 另一端与穿过机箱顶板的50Ω特征阻抗的同轴电缆芯线相连, 同轴电缆的屏蔽层连接在穿过机箱顶板的圆孔周围, 如图3。单极天线激励电压可由冲激脉冲产生器经同轴电缆提供。
在箱体正面的中部的同一位置设置一条宽度为0.2cm、长度为9cm的矩形孔缝和一个半径为0.75cm的圆形孔缝, 作为电磁波泄漏点, 二者面积相同, 用以比较不同开孔形状的孔缝对屏蔽效能的影响。图4为存在孔缝时屏蔽腔体空间电场的分布情况。
根据GJB 6785-2009计算, 可得矩形孔缝和圆形孔缝的屏蔽效能分别:SE1为21dB和SE2为18dB, 通过结果可以知道相同条件下, 矩形开口的孔缝屏蔽效果要好于圆形孔缝的屏蔽效果。这也与文献[6]中的分析相符合。
2 屏蔽效能测试工程实例
工程中金属屏蔽层起到屏蔽作用主要有3个方面的机理[7]: (1) 由于入射波在金属表面的反射, 因为金属的导电率比较大, 因此反射将会很大, 也就是入射波的很大一部分能量被反射了回来, 这部分损耗称为反射损耗; (2) 少量的透射波在进入金属体内部后由于传输损耗很大, 也将很快被衰减掉, 这部分损耗称为吸收损耗; (3) 电磁波在金属内部多次反射引起的多次反射损耗。屏蔽效能应为反射损耗 (R) 、吸收损耗 (A) 与多次反射修正系数 (B) 之和。如式 (13) :
其中, 多次反射修正项与吸收损耗有关, 当吸收损耗大于10dB时, 多次反射修正项可忽略。由式 (13) 计算1mm厚度的铝板屏蔽效能。
其中, t为铝板厚度, μr为铝板相对磁导率, σr为铝板相对电导率, f为频率。
因为A>10dB, 所以不计算多次反射修正项B, 则SE=32.3+52=84.3dB。
同理得出工程中常用的金属对应的屏蔽效能, 见表1。
dB
由表1可知, 完整的金属板具有很高的屏蔽效能, 但实际使用中往往达不到较高的要求, 主要原因就是工程中的孔缝效应所致[8]。对某装备进行屏蔽措施工程应用中发现, 金属板采用折弯拼焊成型未进行其他屏蔽处理时, 屏蔽效果在30dB左右, 不满足我国军标的要求, 之后对较大孔缝采用指压簧片结构, 小缝隙使用密封屏蔽衬垫, 适当增加铆钉数量, 减小铆钉间距的间距, 并处理好缝隙处表面的电连接。采取屏蔽措施后装备屏蔽性能具有很好的效果, 屏蔽效能见表2。
3 结束语
孔缝耦合是电磁场通过屏蔽体进入内部电子系统的主要途径, 是电子装备系统受干扰的主要原因之一, 因此, 电磁屏蔽设计是十分必要的。在实际设计屏蔽体时要合理设计孔缝的形状和大小, 研究电磁场与金属屏蔽体孔缝处的耦合规律、弄清电磁场的分布情况。屏蔽体上孔缝的分析设计对电子装备的设计、电子装备电磁兼容的预测具有重要的指导意义。
参考文献
[1]程二威, 王庆国, 张滋堃.开缝屏蔽体的屏蔽效能仿真研究[J].装备环境工程, 2008, 1 (5) :44-46.
[2]田东, 陈少昌.孔缝矩形腔屏蔽效能仿真分析[J].舰船电子工程, 2009 (11) :188-190.
[3]张钰.电磁屏蔽技术研究进展[J].中国传媒大学学报:自然科学版, 2007, 14 (3) :65-69.
[4]汪柳平, 高攸纲.有孔矩形腔的屏蔽效能及其对谐振抑制研究[J].电波科学学报, 2008, 23 (3) :560-562.
[5]王建国, 屈华民, 范如玉, 等.孔洞厚度对高功率微波脉冲耦合的影响[J].强激光与粒子束, 1994, 6 (2) :282-286.
[6]Weston D A.Electromagnetic compatibility:principle and application[M].北京:机械工业出版社, 2005.
[7]蔡仁钢.电磁兼容原理、设计和预测技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1997.
[8]汪柳平, 高攸纲.装有电路板孔阵矩形腔对快上升前沿电磁脉冲的屏蔽效能[J].强激光与粒子束, 2008, 20 (1) :162-166.
屏蔽结构 篇2
屏蔽是将电磁场干扰源至器件或设备的传输路径“切断“, 从而达到消除或减弱干扰源对其他器件或设备不良影响的效果。对一个”理想“的电子设备而言, 不仅要求它受其他设备产生的电磁场的影响要尽可能小, 而且要求它尽可能少地辐射出干扰电磁场去影响其他设备。为了取得更好的屏蔽效果, 在电子设备的设计、生产过程中, 尽可能的要求对电磁的屏蔽结构达到理想状态, 即屏蔽结构尺寸、屏蔽厚度、屏蔽层材料等都达到规范化要求。但是, 在一般的实际系统中, 不可避免地存在着结构上的缺陷。比如, 在电子设备机箱上经常存在着各种不连续结构的电磁泄漏, 如缝隙、通风窗口、信号出、入口等, 各种途径的电磁泄漏, 不可避免地造成屏蔽效能的下降。一些结构上的缺陷甚至造成屏蔽效果的急速下降, 最终对电子设备造成损害, 失去了屏蔽的意义。为了掌握在工作中电磁屏蔽的实际效果, 必须对结构缺陷对屏蔽效果的影响加以分析, 进而找到解决的方法措施, 提高屏蔽效能。
考虑到电子设备的结构, 通常结构的缺陷主要体现在两个方面, 即孔和缝隙。由于电磁波在孔和缝隙中穿过时, 幅度衰减、传播路径材料、传播速度各不相同, 为此, 下面对这两种情况分别加以讨论。
1 孔对电磁屏蔽效能的影响
在估计一个屏蔽层上的孔对屏蔽效果的影响时, 是计算一个等效于置入孔中、且又产生干扰场的电场短线偶极子或磁场小环天线源 (即将孔的影响等效成一个理想的场源) 。等效场源的性质和大小决定于激励场的性质和孔的形状及大小。在大多数情况下, 孔的影响是以磁场为主。
1.1 单孔时的屏蔽效能
根据相关资料, 当屏蔽层上的孔的直径大于一个波长时, 则此孔可“穿透“相当多的电磁能量, 因此可以将它看成一个发射天线。对于一个正方形或圆形孔而言, 根据激励场的频谱分析和综合, 可以很容易计算这种天线的增益等参数。如果激励场是均匀的, 而孔的面积是A, 那么可以得出下述结论:孔四周外的场是0 (即孔周径上没有电流流动) , 因此在孔的轴箱上的远场增益为:
如果孔是一个圆形孔, 则:
式中, R是圆孔的半径;λ是波长。
根据屏蔽效率SE的定义可得:
式中, P1是无屏蔽时“屏蔽区”接收到的功率;P2是有孔屏蔽层屏蔽区内接收到的功率。
如果考虑实际屏蔽层有限的厚度对波的有限导向性, 屏蔽的效率还将提高, 下面对此进行分析。
根据传输线理论, 一个中空的导管可以看成是有限长度的传输线, 只是中心的导体厚度为0, 导管截面的形状和管壁材料的电气特性将影响波的传输速度等传输特性, 其中最重要的是影响可传送波的频率。在导管中传输的电磁波可以看成是由两部分组成的, 一是沿导管轴向的直接传送, 另一部分是经管道内壁反射后的波。每次反射后的波将作线性叠加, 从而产生新的初始条件, 这样的周期在管道内不断重复。但是如果管道的口径很小, 长度也较短, 那么就不可能完成这样的一个周期。所以可以想象得出, 一定存在这样的频率的信号不能通过此管道, 称其中恰好不能通过的波的最高频率为此波导管的截止频率, 记为fc。波导管的截止频率决定于管道截面的形状、大小及其中填充的材料特性。
如果实际信号频率f<fc, 则电磁波在管道中传输是以指数形势e-αx衰减的, 其中:
如果屏蔽层上的孔是一个半径为R的圆孔, 则它的截止频率fc和对低于截止频率fc的场的屏蔽效率为:
可以看出, 此时的屏蔽效率与频率无关, 仅与孔的形状和大小有关。但是必须指出的是, 使用公式 (6) 计算孔由波导效应得到的屏蔽效率SE时, 必须保证屏蔽层的壁厚 (即公式中的l) 大于或等于2R, 因为只有这样, 才能将孔看成是一个波导管。
将式 (3) 和式 (6) 综合起来, 可得到屏蔽层上有一个圆孔时总的屏蔽效率为:
式中t (t>>2R) 是壁厚。
式 (7) 中的第1项可看成是反射损耗R, 第2项可看成是孔的吸收损耗A。
1.2 多孔屏蔽结构的屏蔽效率
由式 (1) 给出的远场在孔上的功率增益正比于孔的面积, 因此如果一个屏蔽层上有几个孔, 则功率增益为:
所以, 这时的屏蔽效率为:
如果屏蔽层的厚度t>>2R, 在考虑了孔的波导效应后的总的屏蔽效率为:
2 缝隙对屏蔽效果的影响
缝隙是实际屏蔽结构中最常见的, 如相邻屏蔽板的连接处, 屏蔽盒盖或小门等。在面积相同的前提下, 缝隙对屏蔽效率的影响比圆孔或方孔大得多, 其中主要的问题是磁场的泄露。理论分析可得, 为了有效地屏蔽进入屏蔽区的磁场, 屏蔽层中的感应电流的分布必须与所要抵消的磁场相适应。但如果屏蔽结构上存在着缝隙, 则必然影响电流分布状态。如果缝隙的长度比较长, 它导致的电流分布的偏移可能比一排小孔造成的影响还大。如果缝隙长轴方向安排不合理, 则引起的电流分布的偏移量更大。此外, 在高频场中, 缝隙的影响犹如一根有效的天线, 因此它的危害更大。
缝隙对屏蔽效果影响的大小, 主要体现在它的长度l上。经分析可得缝隙的屏蔽效能为:
式中, N为缝隙波阻抗和自由空间波的比值, 由远区平面波中可得:
式中, l为缝隙长度;f为场源频率。
如果考虑屏蔽层有一定的厚度, 因此, 在截止频率fc下还有一定的波导效应的屏蔽效果, 此时, 可将缝隙看成是一个矩形孔, 可得屏蔽效应公式为:
式中t是屏蔽层的厚度。
综合式 (11) 和式 (13) , 可得到具有缝隙的有限厚度的屏蔽结构总的屏蔽效率为:
式 (14) 中的第一项可以看成是薄壁上缝隙对波的反射损耗, 第二项可看成是厚壁上的吸收损耗。将式 (4) 与式 (10) (其中n=1) 比较, 可以发现, 虽然缝隙的面积不大, 但一个长度为l的缝隙与一个直径等于l的圆孔的影响是一个数量级的。在现实中, 一个直径为l的圆孔会引起注意, 但是一个长度为l甚至是2l的缝隙往往不被重视, 从而导致屏蔽效果的不理想。需要着重指出的是, 缝隙的存在往往是隐形的。图1标示了缝隙长度和屏蔽效率之间的关系。
3 对结构缺陷的改进措施
为了提高屏蔽效果, 必须对电子设备屏蔽层上的缺陷进行改进, 也就是要提高屏蔽效能SE。从公式分析中可以看出, 无论是存在孔状缺陷, 还是缝隙状缺陷, 最有效的方式是提高屏蔽层的厚度, 也就是增大t。而现实中, 屏蔽层的厚度总是有限的, 不可能做得特别厚。为了提高屏蔽效率, 可以改变孔或缝隙的结构, 增大孔或缝隙的有效厚度, 具体结构如图2所示。
4 结语
实际的电子设备屏蔽箱存在着各种不连续结构的电磁泄漏。对由于结构缺陷引起屏蔽效能的影响进行分析, 是研究电子设备电磁屏蔽效果的基础。只有在充分考虑了各种缺陷造成的影响情况下, 综合分析屏蔽箱的总体屏蔽效能, 并对结构缺陷进行改进, 才能有效发挥屏蔽的效果, 起到保护电子设备不受损害、提高可靠性、延长生命周期的目的。
参考文献
[1]杨永侠, 程光伟, 陈红, 等.地面雷达机箱屏蔽效能的预测研究[J].弹箭与制导学报, 2007 (1) :390-392.
[2]杨克俊.电磁兼容原理与设计技术[M].北京:人民邮电出版社, 2004.
[3]路宏敏.工程电磁兼容[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2003.
[4]陈穷.电磁兼容性工程设计手册[M].北京:国防工业出版社, 1993.
[5]蔡仁钢.电磁兼容原理、设计和预测[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1997.
屏蔽型电缆的屏蔽抑制系数 篇3
1 金属屏蔽层
金属屏蔽根据使用场所对屏蔽性能要求的不同, 有铜丝编织屏蔽、铜带绕包屏蔽、铜丝疏绕屏蔽、铜丝疏绕加铜带绕包屏蔽、铝-塑复合带绕包屏蔽、铜-塑复合带绕包屏蔽、铝合金丝编织屏蔽、铜包铝丝编织屏蔽等不同材料组成的屏蔽层。为了保证屏蔽层的连续性, 同时降低屏蔽的转移阻抗, 对铜带绕包、铝-塑复合带绕包、铜-塑复合带绕包的屏蔽方式, 需要在屏蔽层内纵向放置一根或多根退火软铜丝做为引流线。
2 金属屏蔽层屏蔽性能
目前屏蔽型电缆的屏蔽特性主要通过屏蔽层表面转移阻抗来进行衡量。电缆屏蔽层的转移阻抗越小, 屏蔽层电流产生的感应电压越小, 电缆的屏蔽性能越好。但在电缆生产中, 常常通过屏蔽抑制系数的测量直接反映屏蔽型电缆的屏蔽性能。
3 屏蔽抑制系数
根据上海电缆研究所提出的“高压变电站用屏蔽型控制电缆的屏蔽性能试验方法”进行试验, 即模拟高压变电站开关设备操作过程所产生的暂态电压, 对屏蔽型电缆的屏蔽性能进行评定试验。以无屏蔽电缆线芯所耦合的暂态电压值为基准, 按下式计算不同屏蔽结构电缆的屏蔽抑制系数R, R=Uk/U0。式中:Uk———屏蔽型电缆线芯所耦合的暂态电压值;U0———无屏蔽型电缆线芯所耦合的暂态电压值。
通过对个别代表性的屏蔽型电缆的屏蔽抑制系数R进行测量, 结果对比如表1:
屏蔽线缆与非屏蔽线缆 篇4
作为综合布线系统厂商, 提供屏蔽与非屏蔽布线系统的端到端产品, 对于使用屏蔽还是非屏蔽, 结合整个综合布线市场的发展趋势, 提出自己的看法。
回顾历史, 20世纪80年代末期, 在以太网发明 (1974) 的15年以后 (1989) , 诞生了结构化布线系统, 布线的拓扑结构迅速“结构化”。现在, 在另一个15年后的2005年, 我们可能将再一次经历布线系统的巨变, 也许我们正处在网络设计再次巨变的边缘。在2007年, 约有20%的有源设备端口是10G端口。布线系统的发展将更加迅速, 预计2008年超过30%的布线安装将成为6A类布线系统。另外, 全球每年约有10%的布线被升级。而在可预见的未来几年内, 6A或7类系统将成为市场的主流。
目前, 客户对于传输速率的需求使得10G万兆以太网络正在悄悄的进入我们的生活, 也在慢慢的流行起来, 就像当初的超5类系统一样。据统计, 2005年6类系统已经占据了布线市场60%以上的份额。但事实是, 所有已经安装的6类系统其实只能做与超5类系统一样的事情, 那就是传输最大1Gb即千兆带宽的以太网络。而7类系统 (国际标准草案定义带宽为600MHz) 的接头的型式却是目前所有设备不具备的, 连接设备的数据跳线还是要有一端是RJ45型式, 而这样的跳线是达不到7类性能的, 所投资的7类系统和6类没有区别, 没有现实意义。这也就是为什么10G万兆以太网络能够流行的原因。
目前, 无论非屏蔽系统还是屏蔽系统, 都有10G解决方案, 而新的10G UTP解决方案与以前的UTP系统有非常大的不同, 是因为它们在模仿屏蔽系统的设计。现在, 非屏蔽解决方案的厂商也在跟随屏蔽系统厂商大力推广10G万兆系统, 这意味着非屏蔽系统与屏蔽系统再一次并列成为10G万兆解决方案, 尽管它根本不是保证未来网络应用的最佳选择。
为什么说UTP系统不是保证未来网络应用的最佳选择呢?
大家熟知的香农定理, 表述如下:屏蔽系统和非屏蔽系统方案之间有明显的差异;非屏蔽系统在500MHz的带宽时变平坦, 而屏蔽系统依然上升;传输能力的差异约为100% (在500MHz带宽) ;频率越高, 数据传输越容易出问题。
通过进行数据传输的实际测试, 可以看到, 对于参数PS FEXT的指标, 基于不同的电气传输特性, 不同缆类有本质区别。考虑理论的极限 (香农定理) , 屏蔽线缆 (F/UTP和S/FTP) 的PS FEXT指标类似, 而UTP的测试参数指标就要差很多了。
但是这些都不是运行在较高频率 (>300MHz) 的真正问题, 真正的问题是邻线对串扰。2005年初, 围绕UTP在短于55m场合的10G万兆传输问题时, 针对AFEXT干扰仍然没有找到解决方案。当大功率的信号进入较短的电缆时, 这根缆在另一端将对相邻的或绑扎在一起的其他线缆产生严重干扰。很明显, 这种影响无法补偿。在传输特性方面, 屏蔽系统和非屏蔽系统等形式的双绞线之间有着本质的差异。成功传输万兆网络的最关键因素是克服“邻线对串扰 (Alien crosstalk) ”。这种串扰不是线缆内部不同线对之间的串扰, 而是从外界线缆吸收到的干扰信号, 外界的干扰信号可以来自相邻线缆, 或者有源设备。与线缆内部串扰比较, 这种串扰无法通过调节有源设备参数进行抵消, 因为它与安装的不同情况相关, 根本无法预测。降低这种串扰的唯一选择是改进线缆的设计。
当为非屏蔽系统设计线缆时, 邻线对串扰已经成了关注的焦点。基于一个简单的事实:线芯之间距离增加将弱化串扰, 产生了众多不同的方案。不同的厂商采用了不同的改进方案。但所有UTP的改进都不能从根本上解决邻线对串扰问题。
1 屏蔽线缆和非屏蔽线缆的对比
使用屏蔽系统的优点可以在技术上通过不同的复杂参数来进行证明, 如耦合衰减, 屏蔽效率和转移阻抗等。但是从一个用户的角度来看, 可能最有意义的就是一个基于屏蔽电缆的布线解决方案在不断提升高速网络应用世界中的实际优势。
今天, 越来越多的网络应用需要屏蔽电缆和屏蔽布线解决方案。实际上, 网络设备制造商们已安装了屏蔽连接件, 使网络设备在不使用非常复杂和敏感的数字信号处理DSP技术的前提下, 避免电磁辐射和提高抵抗干扰能力。甚至是那些在电路中设计了滤波器和增强电路的网络设备, 仍然可以从屏蔽布线系统中受益。从周围环境中的获得的EMI必须在仪器中被过滤、耗散和补偿。受到越小的外在噪音影响, 所需的DSP设备就越便宜。
但是为什么电磁噪音或干扰在持续的影响着我们的网络?EMI是受电场和磁场影响而随机产生的噪音。各种电子设备, 例如日光灯、电力线、收音机、电视和移动电话以及电脑, 都会产生电磁干扰。当过多的电磁干扰或噪音被正在传输的信号获得, 接受端或许会认为数据不正确。在客户端收到不正确的数据, 设备里的网卡会发现错误, 并要求发送端重新发送。这样会由于相同数据的发送和重发花费宝贵的时间, 从而减少网络总的数据传输量。这些转换的加重会影响到网络的运行效率。
UTP电缆的拥护者们坚信, 电磁噪音可以通过电缆的平衡 (双绞) 被抵消。这意味着EMI首先被UTP电缆所接收, 随后才被抵消。直到现在为止, 只是简单的平衡和过滤在起作用。但是, 新一代的高速网络应用正在发展中, 而随之新的环境污染产生了。不断提升的速率需要利用扩展频宽的新技术来推动, 这样会受到更多的EMI源的影响, 并且带来新的问题。而且, 办公桌上自动化设备的增多, 随之带来了更多高频电磁场来污染环境。
当EMI只是简单的影响一部分的网络用户的使用的时候, 作为一个信息源, 也许将会给某些犯罪活动提供机会。因此, 许多政府机关、军事或财政机关所安装的布线系统出于安全因素, 必须进行必要的保护。为了防止一些重要的电话被窃听, 或者妨碍到安全系统, 所以使用屏蔽电缆进行布线。
UTP电缆的支持者会在某些电磁环境比较恶劣的地方继续维持他们的解决方案。事实上, 完美平衡的电缆的确可以拥有抵抗EMI的能力。然而, 理想的平衡是不可能存在的。你知道“完美”的绞对在安装后会发生什么吗?事实上是不可能保持完美双绞的——即平衡被破坏了。可以期望电缆在安装过程中不要弯曲, 或者可以使用屏蔽电缆作为必要的保护。
另外, 由于芯线双绞绞距长度不可能无限的减小, 因此线对双绞的平衡和过滤功效只能到达30MHz～40MHz。Gigabit Ethernet、622Mbps ATM和2.5Gbps ATM这些高速网络应用, 需要使用复杂的编码方法和运行在100MHz以上高频段, 所有这些都会由于EMI而导致更多的信号减弱。因此, 屏蔽电缆所提供的保护对于保证网络的运行性能有着更为实际的意义。
此外, UTP电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量 (如绞对) , 而会受到周围环境的影响。这意味着如果电缆没有足够的“分离”或独立于环境, 平衡特性有可能被破坏。在理想条件下, 网络设备产生的信号是完全对称的, 但是它会被电缆等不平衡的传输信道所破坏。这表示在整个链路上接地线的阻抗必须保持永久不变。并且要求在非屏蔽布线系统的附近不能有金属物体存在, 因为在电缆周围的任何一片金属都会破坏UTP电缆的平衡特性, 从而影响到EMC性能。事实上, 我们安装电缆是通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其他有着不同接地阻抗的保护中。所以, 要获得持久不变的对地性能, 只有一个解决方案:在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护, 同时为UTP电缆人为的创造了一个平衡环境。这意味着基于屏蔽电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的, 即与环境无关。
屏蔽电缆的制造是相当专业的, 但是由于在屏蔽布线系统设计时已经完全考虑到EMI的问题, 所以屏蔽电缆的安装是相当轻松的。屏蔽布线系统的安装并不需要像非屏蔽系统那样严格。比如, 最小距离的要求UTP电缆与电力线之间允许的最小距离是屏蔽电缆的3倍。
屏蔽电缆比较UTP电缆的优势在于, 它针对了电子设备的广泛使用而导致的EMI影响的加深。而且, 网络应用速率的提升意味着网络对于EMI会更加的敏感。
2 结束语
屏蔽结构 篇5
科技的飞速发展给人们带来了便利的生活, 使人们的生活水平不断提高, 同时也会造成一些负面影响。在过去的一段时间里, 电磁辐射已成为人们普遍关注的一个热点问题。处在电磁环境中的电子电器设备, 在受到电磁干扰时易造成设备故障。同时, 长期处在电磁环境中, 也可能会给人体带来潜在的危害。因此电磁屏蔽产品的开发越来越成为人们研究的热点。电磁屏蔽织物, 凭借其独特的柔软性和易加工特性, 也倍受青睐。
1 用于电磁屏蔽织物的纤维的发展现状
1.1 国内外发展现状
目前应用于电磁屏蔽织物的纤维, 主要有金属纤维和金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维等。如美国的Brunswick的纤维, 它是由一种不锈钢经反复穿过模具精细拉伸制而成[1]。日本住友、美国杜邦和3M公司等又先后开发出了铝系和铜系等更加柔软的纤维, 这些纤维外观酷似棉花等天然纤维;该纤维具有优良的耐热、耐化学腐蚀性, 它的柔软性也能接近一般纤维;但是其比重大, 拉伸强度和摩擦性与有机纤维有很大的不同, 尤其是纤维混纺、交织难以匀化, 限制了它在纺织工业中的应用。金属镀层纤维就是在纤维表面沉积0.02μm~2.50μm的金属层, 降低纤维比电阻, 使纤维金属化[2], 如意大利的texmet纤维, 它是在腈纶纤维表面镀铜和镍双金属层。日本住友公司在聚能纤维表面镀铜、镍、铝三种金属, 得到有很好屏蔽效能的镀层纤维。
在国内, 已经研制出了通过金属正离子在纤维表层、中层、深层成膜的HTCU有机导电型纤维, 具有电磁波防护和红外线保健双重功能的电磁防护材料;还有东华大学和江苏纺织研究所研制的Cu9S5纤维等。
1.2 其他新型屏蔽材料
目前, 将纳米材料应用于电磁屏蔽, 正在成为研究热点。如已经开发出来的碳纳米管复合电磁屏蔽涂料[3]、聚苯胺纳米材料[4], 都已经用于电磁防护。西安工程大学做过棉织物纳米材料防电磁波辐射整理剂的研究[5], 利用纳米三氧化二铁粉体, 研制出了具有一定防电磁和耐水洗性的防电磁波辐射整理剂。福建师范大学利用静电纺丝, 制得的纤维素纳米纤维和增强大豆分离蛋白透光复合材料, 也具有电磁防护功能。另外, 天津工业大学的研究生以高聚物为基体, 通过添加不同的无机粒子熔融纺丝制得皮芯复合多频段电磁波防护纤维[6]。
1.3 电磁屏蔽纤维的制法
具有电磁屏蔽功能的纤维要求纤维有一定的导电性, 因此在纤维设计时, 可以进行涂层或镀层处理, 也可以通过纺丝方法, 在纤维中加入导电物质。镀材料法是最常用的是化学镀法。另外还有真空镀金属法、等离子电镀法磁控溅射法[7]。这些方法制得的纤维导电率高、强度高, 耐磨、耐腐蚀性好, 但是手感差, 耐洗性差。涂层法即采用粘合剂使金属粘合在纤维表面, 其缺点是涂层易脱落, 耐洗性差。共混纺丝法获得的纤维具有良好的纺织纤维性能, 其成本低、寿命长, 可靠性高, 但是它的屏蔽效果一般, 尤其是在高频环境中, 其屏蔽性能会下降。
2 电磁防护织物的发展
因屏蔽织物本身易于制成各种形状对电磁辐射源进行屏蔽, 无论是做成屏蔽服、屏蔽帽等的个体防护用品, 还是做成军用、工业用屏蔽用品, 都是比较理想的屏蔽材料。从电磁屏蔽织物加工方法分, 一共包含了以下几种。
2.1 喷涂型
这种方法是对织物进行涂层、热处理, 然后在织物表面形成具有电磁屏蔽的薄膜。所用的涂层剂含有电磁波吸收剂或者导磁性物质。在这个加工过程中, 金属用量较少, 所以该类产品的重量最轻, 与普通纺织品相似[8]。但是由于金属与纤维间的结合力较小, 所以加工性差, 屏蔽效能一般, 不透气, 手感差, 产品通常颜色较为单一。涂层易脱落, 屏蔽效果耐久性不佳。
2.2 镀金属型
主要有真空镀金属织物[12]、化学镀金属织物 (化学镀银织物、化学镀铜织物、化学镀镍织物) 。采用真空镀技术镀覆过的织物, 因镀层厚度的影响, 其屏蔽效能有限, 而且织物与镀膜结合力差, 金属层易脱落, 所以真空镀金属织物在电磁屏蔽领域并未得到广泛应用。化学镀金属法, 是通过还原置换法, 将纤维或织物置于含有金属盐、还原剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂的化学镀溶液中, 由溶液中的还原剂将金属离子还原成原子或分子沉积在纤维表面, 形成金属膜。这种方法制得的织物上金属密度高, 附着力强, 织物本身柔软、透气性好, 而且具有较好的屏蔽效果。
2.3 导电纤维与基体纤维混编或混纺
该方法是将导电纤维与常规纺织纤维混纺成纱, 然后采用机织或针织工艺生产出具有优良的电磁屏蔽功能的织物[9]。在这种方法里, 有不同种类的防电磁辐射纤维可供选择, 例如:复合型高分子导电纤维、金属纤维 (金属箔与有机纤维复合丝、金属化纤维、纯金属纤维[10]) , 结构型导电聚合物纤维、离子化纤维。其中应用最多的是铜、镍、不锈钢或者它们的合金纤维。这种织物的防护效果虽较好, 但因其手感硬, 织物厚重且服用性差, 在防护服装的应用上, 已经渐渐被其他织物取代。
2.4 多离子型
多离子纤维织物[11]的纤维中含银离子、铜离子、镍离子、铁离子等离子, 这些离子来源于价格低廉的硫酸铜、硫酸镍、硫酸亚铁和硝酸银, 是目前国际上屏蔽低、中频段电磁波辐射最先进的电磁波屏蔽技术。这种织物的优点在于它的耐洗性很好, 同时因纤维内含有大量的金属阳离子, 可以起到杀菌除臭的作用。
2.5 纳米离子型
纳米离子型屏蔽织物是采用最先进的物理和化学工艺, 对纤维进行纳米粒子化处理, 将纳米级离子镀到织物内部, 使织物具有良好的三向导电性和屏蔽效果, 将有害电磁波进行反射、吸收。由于金属、金属氧化物在细化为纳米粒子时, 比表面积增大, 处于颗粒表面的原子数越来越多, 悬挂键增多, 界面极化和多重散射成为重要的吸波机制[13]。
2.6 防电磁辐射非织造布
它的制作方法也有电镀法、涂层法、混合金属纤维法、共混纺丝法、本征型导电聚合物纤维织物。这些都是在成纤或成网过程中的处理, 还要进行后整理。如对非织造布进行镀覆金属加工、非织造布的涂层整理。因非织造布的加工工艺简单, 可利用纺粘、熔喷等工艺直接制成抗辐射非织造布, 但还要克服其强力差和服用耐穿洗差等方面的弊端[14]。随着非织造布加工工艺的进一步成熟, 防辐射非织造布的研发生产会有更广阔的前景。
3 电磁屏蔽效能的评价方法及标准
3.1 电磁屏蔽原理
屏蔽材料对电磁波的衰减机理主要有三种:一是电磁波在入射表面的反射衰减R;二是未被反射而进入屏蔽体的电磁波被屏蔽体吸收衰减A;三是电磁波在屏蔽体内部的多次反射衰减B。因此电磁波通过屏蔽材料的屏蔽衰减可以表示为:
SE=R+A+B (只在A<15db的情况下才有意义)
从电磁屏蔽效能理论看, 材料的厚度、电导率、介电常数、介电损耗、磁导率等许多因素对屏蔽效能都有影响。因此, 纺织品的电磁屏蔽效能取决于织物中屏蔽材料及其含量, 织物的厚度、紧度等。对于低频电磁波, 织物表面反射占主要部分, 因此屏蔽材料的导电性能越好, 反射越强, 该织物的屏蔽效能越好;对于高频电磁波, 其衰减主要取决于电磁波在屏蔽材料内的吸收损耗, 故导磁性能越好的织物屏蔽效能越好[15]。
3.2 电磁屏蔽效能评价方法
目前国内外对材料的电磁屏蔽效果的评价指标主要有屏蔽效能 (SE) 和衰减率。在评价织物屏蔽效能时, 主要用屏蔽效能, 单位为分贝 (db) 。
式中:E1——有屏蔽材料时电场强度 (μV/m﹚;
E2——无屏蔽材料时电场强度 (μV/m﹚;
V1——有屏蔽材料时电压值﹙V﹚;
V2——无屏蔽材料时电压值﹙V﹚;
P1——有屏蔽材料时所测场强﹙μW/cm2﹚;
P2——无屏蔽材料时所测场强 (μW/cm2﹚。
屏蔽效能SE的数值越大, 表示屏蔽体的屏蔽效果越好。
3.3 电磁屏蔽效能评价标准
对于一块屏蔽体, 其屏蔽效能值SE若是过小, 则该屏蔽为非有效屏蔽。对于大多数辐射源的电磁辐射, 其电磁频率一般在30 MHz~1000MHz, 在此范围内, 屏蔽效能SE至少要达到35db, 才被认为是有效屏蔽。屏蔽效能小于30db为差, 30db~60db为中, 60db~90db为良好, 90db以上为优。
4 防辐射织物屏蔽效能的测试方法
目前国内外的屏蔽织物屏蔽效能的常用测试方法, 按测试原理分类, 主要有三种:远场法、近场法和电磁屏蔽室测试法。应用到的测试标准有:ASTM D4935-10 (1999版已作废) 、DIN 32780-100、GB/T 19120-2006、IEEE 299-2006 (1997版已作废) [16、17、18]。
4.1 远场法
电磁波远场, 即辐射场, 电场强度与磁场强度成一定的比例关系 (E=377H) 。通常用到NBS推荐的法兰同轴法进行测试。测试是将法兰同轴测试装置同信号源、频谱分析仪相连接, 该方法测试的动态范围较宽, 可适应30MHz~1.5GHz频率范围内的测试, 试样的厚度需在5mm以下。测试原理如图1所示。
4.2 近场法
常用的有ASTM-S双盒法和MIL-STD-285法。这两种方法不需要屏蔽室和相关辅助设备, 测试快速、简单, 但测试频率范围较小, 屏蔽效能的动态范围小于50db。
4.3 屏蔽室测试法
屏蔽室测试法测试频率的范围为≥30MHz;对织物的厚度没有太大的要求。缺点为测试结果受抗电磁辐射织物与屏蔽室连接处的电磁泄漏的影响, 且屏蔽室等设备较为昂贵。
5 结语
屏蔽结构 篇6
屏蔽室性能好坏的考核认定取决于屏蔽效能的测量结果和判定屏蔽等级所依据的标准, 目前我国在屏蔽等级和测量方法两方面都颁布有国标、军标或行业标准。由于相关标准较多, 个别标准在应用范围和适用对象上区别不大, 导致实际应用时难以适从。在实际工作中, 笔者就碰到过连制造商自己都不知其屏蔽室要按哪个标准进行等级认定的情形, 也碰到过业主只知其屏蔽室为C级, 但不知其为哪个标准的C级等情形。因此正确理解和区分电磁屏蔽室屏蔽等级和测量方法的相关标准, 对于从事屏蔽室生产制造、屏蔽性能测试等相关专业的人员均具有重要的意义。
1 屏蔽等级
电磁屏蔽室的屏蔽效能等级是衡量屏蔽室性能好坏的依据。目前我国现行的屏蔽室屏蔽效能指标要求或等级的标准主要有GJB2926-97《电磁兼容性测试实验室认可要求》[2], SJ20925-2005《军用低泄漏方舱通用规范》[3], GJB5792-2006《军用涉密信息系统电磁屏蔽体等级划分和测量方法》。此外国家保密局、国防和人防部门对其使用的密码机屏蔽机房和电磁脉冲屏蔽室另有规定, 因涉密不列出比较。上述3个标准在屏蔽等级和频率范围上规定各不相同, 下面由表1~3依次列出。
注:场类型为20 MHz以下为磁场, 20 MHz以上为电场。
从标准的使用范围和适用对象上看, GJB2926-97是针对电磁兼容测试实验室在设备和设施配置等方面提出的认可要求, 其适用于一般性地对EMC军标和民标认证测试环境的要求;SJ20925-2005则专门针对低电磁泄漏方舱, 适用对象较窄;GJB5792-2006是对军用涉密信息系统屏蔽体的规定, 其与相关的军用电磁屏蔽室标准在适用对象上界定比较模糊, 在等级划分上也较为相似, 实际使用中容易混淆。这些标准在实际使用中该如何选择, 合理的做法是由使用方提需求, 与设计方沟通协商, 结合屏蔽室的功能共同确定。从目前应用来看, GJB5792-2006颁布年代较新, 由国内权威科研单位和主流屏蔽厂家共同制定, 在频段覆盖和指标确定上更合理, 应用范围也更广泛。另需说明的是, 目前国内合格屏蔽室制造商的设计与制造水平已普遍能达到GJB5792-2006的C级标准, 能满足GJB2926-97的要求和达到SJ20925-2005的高级级别。
2 测量方法
类似于电磁屏蔽室的诸多等级标准, 其屏蔽效能的测量方法也有多个版本的行业或国家标准。目前现行的主要是GB/T12190-2006《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》[4]和GJB5792-2006《军用涉密信息系统电磁屏蔽体等级划分和测量方法》。另外针对一些特殊的应用对象, 有关的标准还有GJB6785-2009《军用电子设备方舱屏蔽效能测试方法》[5], GJB3039-1997《舰船屏蔽舱室要求和屏蔽效能测试方法》[6], GJB2117-1994《横电磁波室性能测量方法》, GJB5185-2003《小屏蔽体屏蔽性能测量方法》和GJB5240-2004《军用电子装备通用机箱机柜屏蔽效能要求和测试方法》[7]。
上述标准中, 应用范围最广的是GB/T12190-2006, 其从QJ1213-1987《电磁屏蔽室屏蔽效能测量方法》, HB6159-1988《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》和GB12190-90《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》逐步替代发展而来, 所规定的测量方法已被业界认同, 如GB/T 50719-2011《电磁屏蔽室工程技术规范》[8]和GB50462-2008《电子信息系统机房施工及验收规范》[9]均规定对屏蔽室屏蔽性能的测量应按照GB12190执行。实际上, 上述应用对象略有区别的测量标准, 在测量方法的规定上与GB/T12190-2006大同小异, 一些差别均集中在对天线标准测试距离的规定上, 具体如表4所示。
表5列出了各测量标准划分的测试频率范围, 均推荐在每个频段内至少选择一个测试频点。在参考前述各标准的基础上, 总参防护工程计量测试站在建立电磁屏蔽室屏蔽效能检测装置时选定了表5所示的频点, 可看出基本能兼顾各标准的要求。当然, 实际操作中具体依照哪个标准选定哪几个频点进行测试, 应结合使用者或设计者的要求、屏蔽室的防护频段, 经相关各方的充分沟通而定。
GJB 5792-2006等在对屏蔽室等级作出规定时, 限定的都是在每个频段内满足某个指标要求, 因此从严格意义上讲, 对屏蔽室屏蔽效能的检测应在相应频率范围内扫频测量, 但受限于天线频率范围和增益指标难以兼顾等因素, 上述测量标准在实操时均采用划分频段选取典型频点测量的方法。从长远发展来看, 应探索和建立基于宽频带脉冲波的时域屏蔽效能测量方法, 这在对电磁脉冲防护有要求的国防和人防工程等领域已开展了部分研究[10,11,12], 但亟待建立国家标准来规范统一操作规程和测量方法。
3 其他几个问题
3.1 接地方式
目前学术界对单点接地和多点接地对屏蔽室性能的影响还没有明确统一的认识, 普遍的看法是两种方式的优劣与屏蔽室的尺寸和防护的频率范围有关[13,14], 不能一概而论。从现行标准来看:SJ20925-2005中3.3.9条“方舱外部应设有接地端子, 且应为单点接地”;而GB/T 50719-2011《电磁屏蔽室工程技术规范》则给出了较为灵活的规定:5.8.2条“符合下列情况之一的电磁屏蔽室应采用单点接地: (1) 以鉴定、校准为用途的电磁屏蔽室; (2) 要求单点接地的电磁屏蔽室。”, 5.8.3条“与大地无绝缘要求的电磁屏蔽室宜采用多点接地方式”。考虑到国防和人防等坑道式或掘开式工程实际环境, 特别是担心单点接地可能会因锈蚀等因素而失效, 进而产生安全问题, 无特殊要求时宜采用多点接地方式。
3.2 绝缘措施
GB/T 50719-2011中5.8.2条规定“屏蔽体与建筑物地面、柱、梁、墙之间必须绝缘, 且对地绝缘电阻>10 kΩ”。目前工程上实现屏蔽壳体与建筑围护结构体之间绝缘的常用做法有两种:一是在两者之间铺一层2~3 mm厚的具有电气绝缘和隔离水汽性能的垫层;二是在建筑结构体上预埋或用膨胀螺栓固定高强度PVC板或者绝缘瓷瓶。整个金属屏蔽体, 包括其支撑龙骨再建造在绝缘层上。
但上述措施对于目前国防和人防工程内有隔震要求的电磁 (脉冲) 屏蔽室无法应用, 因为安装隔震器所需的地脚螺栓必须与隔震支座一起浇注在建造结构体上, 同时还得穿过屏蔽底钢板并与其焊接在一起。显然, 此时要求其单点接地不现实, 在指标考核时应去除对绝缘电阻等方面的要求。
3.3 屏蔽门
屏蔽门是电磁屏蔽室中唯一活动部件, 人员和设备出入时均需屏蔽门开启, 此时屏蔽室内各类敏感设备均处于无防护状态, 室内的电磁信息也会泄露, 尽管时间短暂, 也是屏蔽室的不足之一。若设置两道屏蔽门, 将现有屏蔽室外的维修通道改设在两道屏蔽门之间, 将其作为供人员和设备进出的电磁缓冲区, 则可解决屏蔽门开启时电磁泄漏的问题。此外设置两道屏蔽门也会降低由于单个门的原因而导致整个屏蔽室性能降低的风险。此外, 笔者在工程实践和测试中发现, 现有电动屏蔽门门头罩壳内部的微动开关和控制电路板极易受工程内部潮湿多尘环境的影响而出现故障, 这在坑道式和掘开式地下工程中很常见, 因此有必要推广将控制电路板用透明绝缘胶体密封等防潮措施, 或研制安装门头罩壳在屏蔽室内部的内开式屏蔽门。
4 结束语
屏蔽结构 篇7
为解决上述问题, 日前, 我所在车间对各二级机房的综合布线进行了重新的设计和施工, 我有幸也参与其中, 在此次施工中, 受益匪浅, 明白了除了要对机房进行综合系统布线设计外, 布线系统中的屏蔽和接地也是相当重要的。作为此次各二级机房进行重新布线项目中的普通一员, 我深深的知道自己的专业知识还不够, 需要加强的地方还很多, 非常感谢车间领导能够让我参与其中, 让我与其他同事一起沟通, 共同进步、共同提高。
机房是网络设备比较集中放置的地方, 是放置重要数据交换设备和服务器设备的地方, 网络中的大部分数据均会汇集到这些设备中进行数据交换。所以, 机房基础设施的建设对于保护内部设备及数据有着举足轻重的作用。而机房充斥着各种电磁干扰和辐射。虽然电磁干扰和辐射是整个电气系统的问题, 但由综合布线电缆引起的干扰也是其中的一部分, 并且辐射能量与发送信号的电压和频率有关。采用屏蔽是为了在有干扰的环境下保证综合布线通道的传输性能。它包括两部分内容, 即减少电缆本身向外辐射的能量和提高电缆抗外来电磁干扰的能力。
在此次机房改造项目中, 为最大程度降低干扰, 除保持屏蔽层的完整, 对屏蔽层可靠接地外, 还注意到传输通道的工作环境, 远离电力线路、变压器或电动机房等各种干扰源。但此次运输部机房改造时遇到综合布线环境较为恶劣, 电磁干扰强, 信息传输率又高, 大家经过研究制定可直接采用光缆方案, 以满足电磁兼容性的需求。
综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高放置在各二级机房的应用系统服务器及交换机可靠性、保障安全的重要手段。因此, 我们在进行布线设计施工前, 对所有设备, 特别是应用系统设备的接地要求进行认真研究, 弄清了接地要求以及各类地线之间的关系。深知如果接地系统处理不当, 将会影响系统设备的稳定性, 引起故障, 甚至会烧毁系统设备, 危害操作人员生命安全。
机房合理有效的线缆布局和合理的网络结构对于排除网络故障、节约电能、节能降耗起到重要作用。以前分公司二级机房有两种主要建设局面, 一种是集中配线式, 另外一种是两级式的线缆管理, 主要是指网络交换机。而比较理想的是集中的一次性的布线方式。从核心交换机直接通过网线布放到接入层交换机来。表面上增加线缆数量, 但是集中配线可以降低冗余设备的数量, 端口没有浪费。由于线缆管理配线的密度与线缆和机房的屏蔽及接地效力相关, 像以往线缆混乱容易造成电磁干扰;如果线缆比较顺畅, 那么会防止因其导致的网速变慢或阻塞现象。
机房中的交换机及外围设备在进行信息处理时会产生电磁泄漏, 即电磁辐射。现有的一些探测设备, 能在一公里以外收集计算机站的电磁辐射信息, 并且能区分不同计算机终端的信息。如“黑客”们利用电磁泄漏或搭线窃听等方式可截获机密信息, 或通过对信息流向、流量、通信频度和长度等参数的分析, 推出有用信息, 如用户口令、账号等重要信息。
屏蔽系统就是为了保证在有干扰环境下系统的传输性能。抗干扰性能包括两个方面, 即系统抵御外来电磁干扰的能力和系统本身向外发射电磁干扰的能力。实现屏蔽的一般方法是在连接硬件外层包上金属屏蔽层以滤除不必要的电磁波;另一方面, 从屏蔽系统本身的技术方面讲, 我所在车间采用的是“独立式”屏蔽方式 (即一条线缆中的每一线对都单独采用屏蔽层屏蔽, 然后把所有的线对统一用屏蔽层再进行屏蔽) 。
“屏蔽”是用金属网或金属板将信号源包围, 利用金属层来阻止内部信号向外发射, 同时也可以阻止外部的信号进入到金属层内部。把“屏蔽”效应应用到机房上, 就有了现在的屏蔽机房。根据机房屏蔽性能的不同, 可以将屏蔽机房划分为不同的级别。我们在此次施工中, 根据每个分厂的具体情况, 还在机房内部加入数据加密设备, 对传输的数据进行加密, 这样, 即使在屏蔽机房外部, 数据也不容易被盗取。
屏蔽系统解决了机房存在的电磁干扰的问题;解决了各二级单位要求信息不能泄密的问题, 而这两方面也是我车间改造的目的之一。在安装屏蔽系统时应注意以下几个方面, 除了线缆外, 模块、配线架等连接件都需要使用屏蔽的, 同时再辅以金属桥架和管道。屏蔽系统安装时必须将屏蔽层完全良好的接地, 才能将干扰电流导入大地。
总之, 此次综合布线系统的屏蔽和接地对于交换机等网络及通讯设备安全可靠运行起着重要作用。只有精心设计, 精心施工, 才能使电气系统满足规范要求和设备要求, 保证交换机系统的正常工作。
参考文献
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