什么是电子设备屏蔽与接地?

什么是电子设备屏蔽与接地?

[拼音]：dianzi shebei pinbi yu jiedi

[外文]：shielding and grounding for electronic equipment

电子设备电路单元之间以及电子设备之间，存在着电磁场感应的干扰（即场的干扰）和电源馈线与地线传导的干扰（即传导干扰）。采用屏蔽可以抑制场的干扰；设计合理的电源馈线和接地系统，可以抑制传导干扰和场的干扰。

屏蔽

用导体制成的抑制场干扰的盒、壳、板和栅等。电磁场传经屏蔽时受到衰减，使屏蔽两侧电路之间电磁场感应和辐射的干扰受到抑制。屏蔽效果以屏蔽对场强衰减的倍数来评定。在线性电路中，屏蔽效果等于加屏蔽前后场在电路中导致的电压之比，一般以分贝计量。按物理学原理，屏蔽分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽，具体屏蔽常常兼用。

电屏蔽

用于抑制共地电路之间电场干扰的屏蔽物。两共地电路A和B（图1）间用接地屏蔽S隔开，A的电场因受到S的遮挡，大部分作用不到B，S处的感应电荷经接地阻抗ZG入地，小部分绕过S交连到B。因此，A在B处产生的电场被 S所削弱（S抑制了A所产生电场对B的干扰）。

提高屏蔽效果的措施是：

（1）增加S对B的遮挡。因此，盒、壳的屏蔽效果优于板，而板则优于栅和网；

（2）改善屏蔽表面的导电性；

（3）减小接地阻抗，尽量缩短接地线；在高频时则将屏蔽物直接多点接地(因ZG)含感性分量）；

（4）减小接触电阻，在屏蔽盒和盖之间加导电d性垫。

磁屏蔽

用以衰减恒定或低频（如50赫）磁场的屏蔽物。如将导磁材料制作的盒、壳放在磁场中，则盒内的磁场被减弱；反之，如磁场在盒内，则盒外的磁场被减弱。为提高磁屏蔽效果，须选用高导磁率材料制作屏蔽物，并增加壁厚和减小盒的体积，但盒内有导磁元件时，盒壁和导磁元件要保持一定的间隔。盒与盖的缝隙结构应对磁通实现低磁阻（图2）。

电磁屏蔽

用于衰减电磁波的屏蔽物。电磁波向金属板时，因金属反射和吸收衰减电磁波的能力强，透过金属板的波远比入射波弱。电磁波的频率越高，板的厚度越大，金属的导电导磁性能越好，则板对波的衰减就越大。提高电磁屏蔽效果，在于避免屏蔽物的孔隙和减小接缝的接触电阻。

接地

在电路中参考电压为零并与各电路直接相连的导体。电子设备的信号地线为直流电源的某一极，即电源馈线中的一线。有时，地线要接入大地以保证安全。实际地线自身有阻抗，电路工作时，各频率的电流都可能流经地线某些段而产生电压降。这些压降叠加在电源电压上，馈入各电路造成共地阻抗耦合的互相干扰。此外，地线与各电路形成许多环路网孔。电磁场在网孔中感应的电压会馈入相应的电路，造成地环路干扰。因此，应降低地线阻抗和减小地环路网孔的面积以抑制干扰。接地分为单点接地制和多点接地制两种。

单点接地制

在单点接地制中，任一电路单元的电流经地线回到电源的途径只有一条。单点接地制多应用在信号频率低于 1兆赫或地线最大长度小于信号最高频率的


的电子设备中。单点接地制分为串联制和并联制。串联制结构简单，为减小电路单元间共地阻抗干扰，当单元间无信号联系时，将低电平电路单元靠近电源馈电。并联制的电路单元间无共地阻抗，只有地线间互感性和电容性耦合干扰，但结构复杂。实际上多用串、并联组合制，即将电平相近的各电路单元划为一组串联，再诸组并联。

多点接地制

采取多点接地制时，电路单元的电流经地线回到电源的途径有多条，常用在信号频率高于10兆赫或地线最大长度大于信号最低频率的


的电子设备中。为减小高频电流通过较长的地线产生辐射干扰，电路单元都以最短的线接入由金属网格或导体板构成的地线中。

安全地线

起安全作用而接入大地的地线。电子电路的地线一般是和电子设备金属机壳相连的。地线接入大地，使设备机壳与大地等电位，可以避免因偶然高压泄漏或积累静电荷使机壳电压升高而危及人身和器件的安全。接入大地的可靠方法是在地面下埋设导体板或并联的导体棒，并在其周围的回填土中加木炭屑、食盐或尿醛系配剂等降阻剂。

参考书目

南京工学院主编：《电子设备结构设计原理》，江苏科学技术出版社，南京，1981。