ההשפעה של חומר Enclosure ועיצוב על ביצועים Emc ב מכשירים ניידים

מבוא

תאימות אלקטרומגנטית (EMC) היא דרישה בלתי ניתנת להשגה עבור מכשירים ניידים מודרניים, מסמארטפונים וטאבלטים ועד ללבוש רפואי והחזקת יד תעשייתית. ביצועי EMC עניים יכולים להוביל לזיכרון מוצר, עיצובים יקרים, ואפילו סכנות בטיחות.כפי מכשירים מתכווץ בגודל וחבילה כוח עיבוד גבוה יותר, המתחם הופך לשורה הראשונה ויעילה ביותר של הגנה מפני התערבות אלקטרומגנטית (EMI).

מימון של EMC במכשירים ניידים

(ב) ,"ה-התורה" (ב)"ה)" (האנרגיה הבלתי רצויה, אשר מתבטאת בהתקן) ו-FLT:2 אימונויותFLT 3: (היכולת של המכשיר לפעול כראוי בנוכחות EMI חיצוני), לתקני חשמל ניידים, תקנות מחמירות כגון: 2LT:4F15FLT5:5 LT5) ו-V (FEN) ל-T) ל-TV.

מקורות משותפים של EMI בתוך מכשיר נייד כוללים:

• שעונים דיגיטליים מהירים ואוטובוסים נתונים
• החלפת ממירי חשמל (למשל, DC-DC)
• משדרים אלחוטיים (Wi-Fi, Bluetooth, cell)
• אירועים אלקטרומגנטיים (ESD) באמצעות נמלים

אנרגיה EMI יכולה להיות דרך שדות קורנים (שטח מרוחק ושדה ליד) או נתיבים מתמשכים לאורך כבלים ושרידים. מתחם יעיל אטמנטרי קרינה פליטות ומספק נתיב לצמצום של הגבלות על הקרקע לרעש מתמשך.

מקור: Enclosure Materials

מוליכות החשמל של החומר, חדירות מגנטית ועובי קובעים את יעילותו (SE) ;0shielding יעילות (SE)FLT:1, נמדדת ב decibels (dB) גבוה יותר את SE, ככל שהעלייה של EMI. עבור מכשירים ניידים, משקל, עלות, ומיומנות מסובבת לכפות מגבלות נוספות.

מתכת

מתכת נשאר תקן הזהב עבור EMI מגן.אלומיניום, ⁇ מגנזיום, ופלדה הן אפשרויות נפוצות:

• (FLT:0) Aluminum:FLT:1 משקל אור, קורוזיה עמיד, זמין נרחב.מגן יעילות של 0.5 מ"מ אלומיניום יכול לעלות על 60 dB עד 1 GHz.
• (FLT:0 Magnesium ⁇ s:FLT:1ir אפילו בהיר יותר מאלומיניום, עם נוקשות טובה בשימוש במחשבי מחשב פרמיה וטאבלטים.הם מציעים SE דומה אבל הם יקרים יותר ומוכנים לקורוזיון גליוני.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ (ב-in-plated or נירוסטה): ⁇ FLT (היתר דיוק: 1) חדות מגנטית גבוהה יותר מספקת הגנה טובה יותר בתדרים נמוכים (למשל, 50 הרץ-1 MHz).

מחצות מתכת יכולות לפעול גם כשקעי חום, סיוע בניהול תרמי - יתרון כפול.

פלסטיק

פלסטיקים לא מתוחכמים (ABS, PC, Polycarbonate) הם אינפורמטים חשמליים ולספק מגן רשלני.כדי להפוך אותם לתואמים EMI, מעצבים ליישם ציפויים התנהגותיים או לשלב ממלאים מוליכים:

• (FLT:0) ציפויים מצטברים: FLT:1 Spray-on או שכבות ללא אלקטרו-פעפיים של ניקל, נחושת או כסף. שילובי ניקל-קואפר מציעים SE טוב (30-50 dB) תוך איזון עלות. Adhesion ו- Wear ההתנגדות הם קריטיים עבור אמינות ארוכת טווח.
• (FLT:0) פלסטיקים מצטברים:FLT:1Buildins מלא סיבים פחמן, סיבי פלדה אל-חלד, או גרפיט מואץ ניקל.הם מבטלים את השלבים הציפויים אך יש להם נמוך יותר SE מאשר מתכות (בדרך כלל 20-40 dB) ועלויות חומר גבוהות יותר.

פלסטיקים מועדים כאשר משקל, גיאומטריה מורכבת או שקיפות רדיו (לאנטנות משולבות) נדרשים.במקרים כאלה, הגנה סלקטיבית – הפעלת רק משטחים הפנימיים – יכול לשמור על ביצועי אנטנה.

מיצגים ו היברידיות

קומפלקסים Composite משלבים שכבות של מתכת ופלסטיק כדי להתאים את הביצועים.לדוגמה, מפרש מתכת דק המלוטש עם מעטפת חיצונית מפלסטיק יכול לספק גבוה SE, תוך מתן צבעים ומרקמים מותאמים אישית.גישה אחרת משתמשת:0 צנרת הזרקת טפט (MIM)FLT:1 עבור מבנים משולבים מגן בתוך מסגרת פלסטיק.

שיקולים של עיצוב עבור Optimal EMC

החומר לבדו אינו מספיק.העיצוב הפיזי של המתחם – הים שלו, המראות והאסטרטגיה המקרקעת שלו – קובע לעתים קרובות הצלחה בעולם האמיתי.

Seams, משותף ו- Gaskets

כל מפרק או ים במתחם מתכת פועל כמו אנטנה משבט פוטנציאלי אם לא מחובר כראוי. גפיים מכווץ SE באופן יחסי למימד הארוך ביותר שלהם. טכניקות מייגציה כוללות:

• שימוש במחסנים מוליכים (Elastomers מלאים כסף או ניקל גרפיט) בכיסויים נשלפים ודלתות סוללות
• כרטיסי גז של טביעת אצבע עבור יישומים גבוהים (מעל 1 GHz)
• ולדינג, עם דבקים מוליכים, או באמצעות מספר רב של ממריצים ציפו פחות מ-λ/20 בתדר הגבוה ביותר של דאגה.
• הבטחת כל חלקי המתכת קשורים חשמלית עם אימפולס נמוך של המטוס הקרקעי של המערכת

Apertures ו-Volilation

הצג חלונות, מחברים, כפתורים, ואוורור יוצר פתחים כי דליפים EMI. עבור aperture מלבני, SE טיפות על ידי בערך 20 dB במשך עשור להגדיל את אורך החריץ.

• השתמש ב-דבשcomb vents עם מרש התנהגות עבור זרימת אוויר תוך שמירה על SE
• מניחים את החלקים בצד מול המקורות העיקריים של קרינה
• כלי גז מוליכים סביב תצוגות bezels ו חורים כפתור
• השתמש בעיצוב גל מונחה-below-cutoff עבור חורים מעגליים (למשל, עבור מיקרופון או LED יציאה)

ניהול כבל וחיבור

כבלים נכנסים או עוזבים את המתחם פועלים כאנטנות.הפרקטיקות הטובות ביותר כוללות:

• שימוש ב-ferrite beads או Common-mode נחנק על כבלים פנימיים
• מגן כבל על שני הקצוות עם מגע 360 מעלות (pigtails להפחית באופן משמעותי את היעילות)
• משיכת כבלים הרחק מן הצמצם ולאורך קצוות המתחם
• הוספת משככי מזון או מסנן מחברים בגבולות המתחם

חלוקת פנים והשתתפות

ההסדר הפיזי של חלקי PCB יכול להפחית את הנטל על המתחם.קבוצת מעגלים רועשים (למשל, מתג-מו-de כוח אספקה) הרחק מרשתות אנלוגיות או RF רגישות. שקול הוספת פחיות מגן פנימי או קירות מתכת (כחלק מהסגר) לבודד חלקים גבוהים.

תותבות חומריות, איכות פני השטח ואפקט העור

הגנה יעילה אינה רק פרופורציה עובי. בתדרים גבוהים, אפקט FLT:0skin EffectFLT:1 מוגבל הנוכחי לשכבה דקת ליד פני השטח.עבור נחושת ב 1 GHz, עומק העור הוא בערך 2 μm - כך ציפוי 5 מיקרומטר הוא מספיק עבור יישומים גבוהים ביותר.

נושאים איכותיים: משטחים גסים, שריטות, או ציפויים מוחלים בצורה גרועה יכולים להגדיל את פני השטח התנגדות ולהפחית את SE. זהב ניקל-ימרון ניקל (ENIG) או כסף בשפע משמשים לעתים קרובות כדי לשמור על התנגדות מגע נמוכה בים וממשקי גז.

טכניקות מתקדמות

עבור מכשירים עם דרישות EMC קיצוניות (רפואית, צבאית, רכב), אמצעים נוספים כוללים:

• (ב) ⁇ :0) ממולות של רב-שכבות: 1 (FreaLT:1) פגזים פנימי מתכת מוקף בדיור חיצוני מפלסטיק יוצר כלוב פאראדיי בתוספת גמישות אסתטית.
• (ב) ,0) קצף קונדוקטיבי וכרטיסי גז מסוג בד-פרם 1 ליישומים בלחץ גבוה.
• (ב) ,0) מגנים ברמת ה-BLS: אנדרל 1 (BLS): מתכת יכולה או מסגרות שנמכרו ישירות ל-PCB, משלימים את המתחם.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בדיקות ודרכי זהירות

אימות ביצועי EMC צריך להתרחש מוקדם במחזור העיצוב.מבחן קדם-ציות עם מנתח ספקטרום ובדיקות ליד שדה יכול לתפוס בעיות לפני הסמכה רשמית.

• בדיקת פליטות רדיated (30 MHz - 1 GHz עבור רוב המכשירים הצרכניים, עד 40 GHz עבור ציוד IT)
• בדיקת פליטות (150 kHz - 30 MHz)
• בדיקות אימונות (ESD, RF קרינת, transients מהירים חשמליים)

(ב) עיין ב[[המאה ה-1]] ו[[1924]] ו[[1924]]]] ו[[1924]]]] ו[[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]

מסקנה

חומר ועיצוב הם גורמים בלתי נפרדים בהשגת תאימות EMC למכשירים ניידים. Metals מציעים יעילות גבוהה הגנה גבוהה על עלות משקל, בעוד פלסטיק דורש שימוש עסיסי של ציפויים או ממלאים.העיצוב חייב לטפל בים, apertures, ריצוף, ו כבל routing כדי למנוע יצירת אנטנה ללא שינוי העור, פני השטח, כמו מהנדסים מתקדמים, כמו גם תכונות ייצור מכניות של ציוד מכני, מאשר מכונות, 000 ביצועים מכניים, מאשר מכונות.