1 引 言
跟着通讯技能的开展，光模块以及设备的数量和品种不断添加，使电磁环境日益杂乱，电磁污染越来越严峻。在这种杂乱的电磁环境中，怎么削减各种电子设备之间的电磁打扰，进步光模块的电磁兼容功用，使各种设备能够共存并能正常作业，已成为电子产品规划中的一项要害内容。
电磁兼容EMC（ElectromagneTIc CompaTIbility）规划的意图是：电子设备或体系能在预期的电磁环境中正常作业，无功用下降或毛病；一起，对该电磁环境不是一个污染源。为了完成电磁兼容，首先要剖析构成电磁搅扰的要素，才干找到解决问题的办法。
构成电磁搅扰有必要一起具有以下三要素：
① 电磁打扰源，指发生电磁打扰的元件、器材、设备、分体系、体系或自然现象。
② 耦合途径或称耦合通道，指把能量从打扰源耦合（或传输）到灵敏设备上的通路或前言。
③ 灵敏设备，指对电磁打扰发生呼应的设备。
针对以上三个要素，有多种途径能够按捺电磁搅扰的影响，而从光模块结构规划的视点动身，选用电磁屏蔽的办法来堵截电磁打扰的耦合途径，是改进其电磁兼容功用的要害而卓有成效的技能手段之一。
2 电磁屏蔽结构剖析
2.1 屏蔽效能
电磁屏蔽便是对两个空间区域之间进行金属的阻隔，以操控电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。详细讲，便是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个体系的打扰源包围起来，避免打扰电磁场向外分散；用屏蔽体将接纳电路、设备或体系包围起来，避免它们遭到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或体系等外部的打扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量、反射能量和抵消能量的作用，所以屏蔽体具有削弱打扰的功用。
屏蔽体对辐射打扰的按捺才能用电场屏蔽效能SE或磁场屏蔽效能SH来表明：
SE=20lg（E1/E2）（dB）
SH=20lg（H1/H2）（dB）
式中E1、H1分别为未屏蔽时测得的电场强度和磁场强度；E2、H2分别为屏蔽后测得的电场强度和磁场强度。
2.2 屏蔽资料
要确认应该运用什么资料制作屏蔽体，需求知道资料的屏蔽效能和资料的什么参数有关。依据屏蔽的机理能够将屏蔽分为三大类：电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。
电场屏蔽是为下降打扰电场对灵敏电路的耦合电压，在打扰源和灵敏电路之间设置导电性好的金属屏蔽体，并将金属屏蔽体接地。只需设法使金属屏蔽体杰出接地，就能使打扰电场对灵敏电路的耦合电压变得很小。电场屏蔽以反射为主，因而屏蔽体的厚度不用过大，可选用薄层屏蔽或许在塑料上镀一层薄的导电层。
磁场屏蔽有低频和高频之分。低频磁场屏蔽是运用高导磁率的资料构成低磁阻通路，使大部分磁场被会集在屏蔽体内。因而屏蔽体的导磁率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的作用越好。当磁场频率较高时，高导磁资料的导磁率下降，磁损添加，而应选用高导电率资料发生的涡流的反向磁场来抵消打扰磁场来完成屏蔽。用来屏蔽磁场的屏蔽体均不需接地。
电磁场屏蔽一般选用高导电率的资料作屏蔽体，并将屏蔽体接地。它是运用高导电率资料发生的涡流的反向磁场来抵消打扰磁场，又因屏蔽体接地而完成电场屏蔽。因为跟着频率的增高，波长变得和屏蔽体上的孔缝尺度挨近，因而电磁场屏蔽的要害除了要选用高导电率资料，还要操控屏蔽体的孔缝走漏。
屏蔽资料的导电功用和导磁功用分别用相对电导率σr和相对磁导率μr来衡量，表1中列出了常用屏蔽资料的σr及μr值［1］。
由此可见，为了进步屏蔽效能，高导电率资料可选用铝、铜，或许铝镀铜，要求更高时，还可再镀层银。高导磁率资料可选用不锈钢或许铁，一起可恰当添加资料的厚度。
2.3 屏蔽规划
有两个要素会影响屏蔽体的屏蔽效能：榜首，屏蔽体有必要是完好的，外表可接连导电；第二，不能有直接穿透屏蔽体的导体，避免形成天线效应。但是在实践运用中屏蔽体上往往有散热孔，或许屏蔽体自身由若干个零件组成，存在装置空隙。
缝隙或孔洞是否会走漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相关于电磁波波长的尺度。当波长远大于孔缝尺度时，并不会发生显着的走漏;当孔缝尺度等于半波长的整数倍时，电磁走漏最大。一般要求孔缝尺度小于最短波长的1/10～1/2。因而，当打扰的频率较高时，波长较短，须重视这个问题。
关于装置而成的屏蔽体，有以下几种改进屏蔽效能的办法：
① 应使触摸面尽量平坦，以减小触摸阻抗。
② 在触摸面上添加弹性导电资料避免电磁波的缝隙走漏。如导电泡棉或许金属簧片衬垫。
③ 由螺钉联接的拼装件，可减小装置螺钉的距离，以减小缝隙长度。
④ 将触摸面做成单止口或许双止口的装置办法，以添加屏蔽体密闭性，如图1所示。
图1 止口结构示意图
关于通风孔的规划，能够运用几个小圆孔替代一个大孔，而且确保通风孔之间的距离大于1/2波长。如图2所示。
图2 通风孔示意图
3 测验成果及剖析
以公司产品为实验渠道，在XFP模块管壳结构规划中归纳运用上述办法进行优化，制作出模块样品，并针对该样品进行了实践的测验。样品结构如图3所示。
图3 XFP模块外形图
依据FCC 47 CFR Part 15 Subpart B secTIon 15.109（a），电磁打扰场强的峰值限值为74 dBμV/m，平均值限值为54 dBμV/m。
改进前的XFP模块电磁打扰场强在水平方向的测验成果如图4和表2所示：
图4 改进前水平方向测验图
表2 改进前水平方向测验数据
改进前的XFP模块电磁打扰场强在笔直方向的测验成果如图5和表3所示：
图5 改进前笔直方向测验图
表3 改进前笔直方向测验数据
改进后的XFP模块电磁打扰场强在水平方向的测验成果如图6和表4所示：
图6 改进后水平方向测验图
表4 改进后水平方向测验数据
改进后的XFP模块电磁打扰场强在笔直方向的测验成果如图7和表5所示：
图7 改进后笔直方向测验图
表5 改进后笔直方向测验数据
由以上测验数据可见，改进后的电磁打扰场强最大峰值下降了近2dBμV/m，平均值下降了近6dBμV/m。
4 结束语
在光收发合一模块的结构规划中，有必要要将电磁屏蔽规划作为要点考虑的内容。详细打开屏蔽规划时，应先确认打扰源的特征，再挑选适宜的屏蔽资料，然后结适宜当的屏蔽办法以求到达最佳的屏蔽作用。经过样品的测验成果表明，模块的电磁兼容功用得到了很大的改进，且模块各项作业功用指标没有遭到任何影响。
