无线电通信设备的电磁屏蔽分析

朱璇

摘要：无线通信设备是利用电磁波来进行通信的，由于其工作的特殊性，设备的工作过程中，容易受到外界电磁场的干扰，对设备的正常工作产生非常直接的影响，采用合理的电磁屏蔽技术，可以在很大程度上，减少外界因素对设备的正常工作造成影响。为此，我将要在本文中对无线通信设备的电磁屏蔽进行分析，希望对提高无线电通信设备的抗干扰性，可以起到有利的作用。

关键词：无线电通信设备；电磁屏蔽；分析

1前言

随着时代的不断发展，我们已经进入了移动信息时代，对各种无线电设备的应用越来越多。为了保证这些设备的正常工作，需要对这些设备进行屏蔽，将外界干扰有效隔绝开来，保证设备可以正常进行工作，有必要对该技术进行深入的研究。

2无线通信设备的各种干扰

传输介质损耗。现在的电子通信，都是利用介质来传输通信信号的，只要信号在传输，信号就会受到传输介质的影响，传输损耗和传输距离、传输工具、频带宽度、障碍物多少有直接的关系，如果通信传输的距离越远，则传输损耗就会越大，距离越近，传输损耗就会越少。我们在进行无线通话时，如果对方的距离越远，则我们收到的声音就会越不清晰，还会产生一定的信号延迟【1】。

信号之间的相互干扰。如果有多台无线通信设备同时发出通信信号，则这些信号会发生相互干扰的现象，这会造成传输信号的电磁波中混有大量的杂波，其结果往往是各种通信信号质量都会产生很大的影响，如果在无线网络中掺入了蓝牙信号，就会出现无线信号衰弱或者没有的现象，这就是多个通信信号相互干扰的结果。

硬件干扰。硬件干扰是指通信设备内部出现故障或者运行状态不良好而带来的干扰，如果硬件出现了严重的故障，甚至有可能造成整个通信网络的瘫痪，要向很好解决这个问题，必须在通信设备的硬件上下功夫【2】。

3电磁屏蔽的原理

电磁屏蔽是利用金属材料制成的板、壳等屏蔽体，将外界电磁波限制在一定的范围之内，或者利用屏蔽材料的高导电性，对电磁波进行有效的吸收，让进入到设备中的电磁波有效减少，对电磁辐射造成的干扰可以起到有效的屏蔽作用。目前可以将屏蔽分成磁屏蔽、电屏蔽和电磁屏蔽。进行电磁屏蔽的根本原理是，在敏感设备和干扰源之间设置有效的导体，然后通过对导体进行有效的接地，将干扰源发出的电力线进行阻挡，从而保障敏感设备免受外界的干扰。对于干扰源的抑制，其是利用高导磁率的材料对低频磁场的分路作用，对干扰磁场进行有效的引导，绕磁场有效绕过屏蔽体，让进入到屏蔽体内的磁场得到有效减少，从而起到保护设备的作用。在高频磁场环境中，由于电磁场的辐射能力非常强，及其容易发生远场干扰现象，此时的电场干扰和磁场干扰皆不能忽略，这就需要使用电磁屏蔽。电磁屏蔽的机理是，电磁波传播到不同阻抗的表面时，将会产生反射的现象，电磁波在穿越导体的过程中，会得到非常大的衰减，电磁波中的部分能量可以得到有效吸收，从而使得屏蔽体内的电磁能量大大减少，从而起到良好的屏蔽效果【3】。

4线电设备屏蔽的主要方法

电磁屏蔽。所谓电磁屏蔽是指采用一定的技术手段，阻止电磁场在一定空间内进行传播。在电磁场穿越电磁屏蔽导体的过程中，电磁场的强度会得到有效的衰减，很多电磁波会直接被导体所吸收。当电磁波传递到屏蔽体的表面位置时，由于金属材料和空气之间的交界面阻抗存在一定的不连续性，可以对电磁波进行反射，该反射效果和金属材料的厚度没有直接的关系，只和交界面的不连续性有直接的关系。在部分电磁波进入到屏蔽空间后，会在该空间反射的过程中，进行多次反射和吸收，避免该电磁波对无线电设备的正常工作造成影响。

磁场屏蔽是指利用低频磁场或者直流磁场进行屏蔽，其屏蔽效果往往差一些。其是依靠屏蔽体材料的高导磁性来对低磁阻进行有效的分路作用，从而有效降低屏蔽体内部磁场强度。在实际屏蔽的过程中，屏蔽设备表面和屏蔽体之间应该保持足够的距离，有效减少通过屏蔽体的磁通量。在屏蔽体结构的设计过程中，应该注意对通风孔道结构的设计，有效增加屏蔽体的磁阻特性，避免通风孔对屏蔽效果造成直接的影响。如果对磁场强度较高的磁场进行屏蔽，可以采用双层屏蔽结构，还应该选择磁饱和性较高的屏蔽材料。如果要对内部的强电磁场进行屏蔽，就需要对材料的次序进行倒换【4】。

电场屏蔽。对于电场屏蔽，可以将电场感应看成分布在电容之间的耦合，在应用电场屏蔽技术的过程中，屏蔽体和被屏蔽体之间的距离应该较近，让屏蔽体进行良好的接地。屏蔽体的结构形式对抗干扰性有非常直接的影响全封闭的屏蔽体效果最好，但其实施起来往往比较困难，对于屏蔽体的厚度也没有具体的要求，一般的导体即可，其强度应该满足实际的使用要求。

实际电磁屏蔽材料的选择。对于磁场屏蔽通常需要使用铁磁性材料，如各种高导磁性的合金或者铁，其对电磁场的吸收效果较好。在选择屏蔽的底板和机壳材料时，应该尽量选择良导体，在进行电磁屏蔽时，其主要是利用了能量反射机理。如果是强电磁场环境，需要屏蔽体对磁场和电场都应该具有较强的屏蔽作用，可以采用结构性能参数较好的铁磁材料，屏蔽效果将直接受到材料厚度和搭接方式的影响。同时，还应该采取有效的措施，来减少电气结构的不连续性，对辐射的泄漏现象进行有效的控制。

随着技术的不断发展，现在出现了一种软件干扰屏蔽技术，通过采用可靠的通信协议，将通信出的信息添加一些容错信息，客户端在收到信息后，通过对信息的校验，如果信息没有发生错误，才可以进行信息进行收集，如果信息传输发生错误，就需要及时提醒对方进行信息重传，这在很大程度上，可以提高信息的可靠性，在实际无线通信领域中的应用越来越广。

结语

随着无线通信技术的不断发展，我们已经进入到了无线通信时代，对各种无线通信设备的应用越来越多。在这些设备实际使用的过程中，多多少少会受到电磁波的干扰，这需要我们根据实际的设备工作情况，采用针对性的屏蔽技术，将外界电磁干扰有效隔离起来，避免对设备的正常工作造成影响。

参考文献

[1]李鹏鸣.关于无线电设备电磁屏蔽技术的探讨[J].科技创新与应用.2016(08)：11-12.

[2]刘瑜.无线电通信设备的电磁屏蔽[J].中国新通信.2014(09)：22-23.

[3]张晓光.浅析无线电通信设备的电磁屏蔽[J].黑龙江科技信息.2017(09)：35-36.

[4]朱长彪.无线电通信设备的防雷措施[J].电子元器件与信息技术.2017(03)：47-48

作者简介：朱璇（1982.07-），男，湖北省洪湖市人，副教授，国防科技大学信息通信学院电磁频谱技术与管理教研室，研究方向：电磁频谱管理。