汽车 EMI 屏蔽：使用适当的 EMI 抑制方法控制汽车电子辐射和敏感性，第三部分

电磁兼容设计

· EMC 可以从不同的设计层次来实现，例如从芯片级集成设计、PCB、模块或外壳、互连到软件控制。根据特定系统、其电子设计和干扰源的类型，已经针对各种 EMI 问题开发了不同的设计技术。

· 例如，电源瞬态的 EMC 设计技术需要在所有模块输入电源线上提供初级瞬态保护，以及电路级滤波等二级保护。负载突降瞬态通常是最大的问题。

· 设计抗噪软件在控制对电源线瞬变的敏感性方面也非常有效。射频抗扰度的设计技术是防止不需要的能量到达易受攻击的电路。这需要对充当天线的电源和 I/O 电缆进行高频滤波，以及仔细的电路布局和电路去耦。电缆和模块屏蔽也很有效，但由于成本原因在车辆设计中并不流行。

· 静电放电 (ESD) 的设计技术是通过瞬态抑制或 I/O 和电源线上的高频滤波来限制损坏，并通过局部滤波和去耦、仔细的电路布局甚至屏蔽来限制干扰。许多用于 EMI 发射和抗扰度的设计技术同样适用于瞬态电磁场引起的间接 ESD 效应。

· 电力线领域的设计技术通常以仪器仪表为导向，包括最关键电路的局部屏蔽和滤波。EMI 发射和抗扰度所需的设计技术也将这种威胁降至最低。这通常不是一个严重的威胁。

· 辐射发射的设计技术是通过仔细的电路布局、滤波和接地从源头抑制发射，或者通过屏蔽来限制发射。对于汽车设计，重点通常放在抑制和仔细的电路布局上，因为对于大多数大批量汽车产品而言，屏蔽成本高且难度大。然而，屏蔽在车辆应用中的使用正在增加。

· 选择合适的材料

· 许多因素会影响射频垫片材料的正确选择。下面列出了一些必须考虑的关键问题。该列表已经制定了多年，其中包括选择射频垫片材料的基本考虑因素，以确保材料达到其广告规格。该列表包括：

· · 工作频率

· 材料兼容性

· 腐蚀性考虑

· EMC 合规性规范(SAE、FMC、GM 等)

· 操作环境

· 载荷和力

· 成本

· 衰减性能

· 存储环境

· 油和燃料阻力

· 循环寿命

· 屏蔽、接地等

· 电气要求

· 材料厚度/合金

· 空间和重量考虑

· 产品安全

· 可回收性

屏蔽

· 屏蔽是非侵入性的，不影响高速运行，适用于排放和敏感性。它可以是一个独立的解决方案，但与其他抑制技术(如滤波、接地和适当设计以最小化环路面积)结合使用时更具成本效益。还需要注意的是，屏蔽通常可以在设计完成后安装。然而，作为设计过程的一部分，从一开始就将屏蔽设计到设备中会更具成本效益并且通常更有效。重要的是要记住，一旦设备超出原型阶段，通常无法轻易添加其他抑制技术。

· 屏蔽的使用可以采取多种形式，从射频垫圈到 BLS。RF 垫圈在垫圈-法兰界面上提供良好的 EMI/EMP 密封。理想的垫片表面是导电的、刚性的、电兼容的并且凹入以完全容纳垫片。

· 装在金属外壳中的设备通常是射频衬垫材料的理想选择。当电气和电子电路位于非导电外壳中时，或者当难以或不可能使用 RF 垫片时，BLS 提供了 EMI 抑制的最佳选择。正确设计和安装的 BLS 实际上可以消除整个环路区域，因为有问题或受影响的电路将包含在屏蔽内。

· Meta RF 垫片由各种材料制成。标准产品以 BeryCopper 提供，但也可提供磷青铜和不锈钢。可提供定制设计以满足特定应用。金属必须是导电的并且具有良好的弹性。金属射频垫片通常具有最大的物理压缩范围和在宽频率范围内保持稳定的高屏蔽效率。CuBe 的导电性最好，具有最好的弹性。考虑到电偶腐蚀，它们可以很容易地电镀。

· Fingerstock 和弹簧触点产品非常适合需要频繁使用的高循环应用。有数百种标准形状可供选择，以及切割长度和修改标准。Fingerstock 和弹簧触点在高温下提供卓越的性能，这在汽车应用中通常是一个问题。

· 为了应对对铍和其他合金(如 RCC(Cu-Ni-Sn)、Cu-Ti、磷青铜和不锈钢)处理的日益关注的环境问题，在某些应用中，它们比 BeCu 更受欢迎。然而，这些替代品的使用进展缓慢，因为它们的性能较差，加上开发新工具和新设计以提高性能的费用。

· 金属丝网垫片用途广泛，是一种常见的屏蔽方式。金属丝网垫片用途广泛，有多种流行类型可供选择，具体取决于屏蔽或环境要求。针织垫片可由多种金属线制成，包括蒙乃尔合金、镀锡铜包钢或铝。它们对于低循环应用具有成本效益，并在宽频率范围内提供高屏蔽效率。它们有多种尺寸和形状可供选择，针织结构提供持久的弹性和多种安装选项。它们还提供粘合弹性体垫圈，用于防潮和防尘密封，这在汽车应用中通常是一个问题。流行的产品线包括全网，

· 导电布针织提供金属化尼龙的紧密针迹，提供高效的 EMI 屏蔽，以及光滑、柔软的表面。在所有其他屏蔽材料和配置中，CuBe Mesh 为一致的点对点接触提供了极好的弹性，需要最低的压缩力。

· Elastomer Core Mesh 是将出色的屏蔽性能与高度弹性相结合的最佳解决方案。

· 定向线是一种良好的导电弹性体，其中蒙乃尔或铝的单独导电线浸渍到固体或海绵硅胶中。定向线提供 EMI 保护，并在铸造或机加工表面上提供防潮或防雨密封。