作者 刘育民(我国电子科技集团公司第五十研讨所，上海 200331)
摘要：本文对海洋环境下电子设备防护资料进行了开端讨论，从机箱、机柜资料、电衔接器、外接电缆、导电密封资料、外表防护、EMC规划等方面进行了剖析和讨论，在工程上有必定参阅价值。
关键词：防护资料;海洋环境;电子设备;EMC
0 导言
我国具有宽广的海洋疆土，海洋资源非常丰厚。跟着国家海洋战略的加快开展，许多海洋配备与海洋设备正在安置与施行，这些海洋配备与设备中，电子设备是其重要的组成部分。因为曾经的电子设备首要在陆地和空中运用，耐海洋环境考虑较少。现在在海南三沙等地运用的电子设备就露出出了某些缺乏，问题首要会集在海洋环境下的高温、高湿、高盐雾状况下的设备腐蚀问题，防潮、防盐、防霉以及电磁兼容等要素是规划这类电子设备有必要优先考虑的关键要素。
1 资料挑选
电子设备机箱、机柜原资料一般挑选轻质、高强、简略加工的有色金属资料，铝合金资料是一种比较抱负的资料，一同铝合金资料的导电功能杰出，完全能够满意EMC规划对资料原料的要求，考虑到海洋环境的高温、高湿和高盐雾状况，铝合金资料自身的金属成分份额的不同，其腐蚀功能也会不同。表1列出了几种常用的铝合金资料功能比较。
结合本所某电子通讯设备整体要求，咱们对表1内资料按GJB150.10A-2009、GJB150.11A-2009及相关整机技能条件，进行了盐雾及霉菌实验，成果表明5A06铝合金资料的防腐及防霉菌功能最佳。
2 衔接器挑选
衔接器一般装置在设备的前后面板上，与周围环境直接触摸，受环境影响直接、显着，假如选用不妥会直接影响整机的运用寿命。规划人员在选用时，除考虑衔接器电功能外，还有必要考虑其防腐功能及EMC功能。衔接器巨细挑选，面板开孔巨细等应与整机作业频率一同考虑，避免电磁走漏。表2列出了几种常用衔接器资料功能。
由表2知，00Cr17Ni14Mo2(316L)不锈钢防腐功能好。首要是00Cr17Ni14Mo2(316L)添加了钼(Mo)，在奥氏体不锈钢中，钼(Mo)进步耐三蚀功能显着，特别是和铬交互作用作用更显着。钼能够阻挠奥氏体化的晶粒粗大，因为钼的存在，进一步进步抗酸腐蚀性，特别是因为钼的参加，避免了氯离子存在所发生的点腐蚀倾向，使得奥氏体不锈钢在耐蚀功能方面能够和镍基合金比美。故其耐腐蚀性，特别耐大气腐蚀性、耐高温性杰出，可在苛酷的条件下运用。加工硬化性优(无磁性)，又因为低碳，它对立晶界腐蚀性更优越。咱们按GJB150.10A-2009、GJB150.11A-2009及整机技能条件，对表2所列进行了盐雾及霉菌实验，成果表明00Cr17Ni14Mo2(316L)合金资料的防腐及防霉菌功能最佳。在衔接器的电磁走漏功能方面，民等第的电衔接器走漏一般为60
dB，军等第的为90 dB，假如选用军等第电衔接器，一般状况下均能满意整机目标要求。
3 密封资料挑选
因为电子设备整机露出在海洋高温、高湿、高盐雾恶劣环境下，为了避免内部电路的腐蚀，机箱、机柜的密封与屏蔽显得非常重要，一切的对外接口有必要进行导电密封。导电的意图是为了EMC抗干扰考虑，密封的意图是阻隔有害环境。表3给出几种常用导电橡胶密封资料功能比照。
咱们按GJB150.08A-2009、GJB150.11A-2009及整机技能条件，选用了1285铝镀银导电橡胶和1350玻璃镀银导电橡胶进行了密封与防腐实验，成果表明1285铝镀银导电橡胶资料功能最佳。
4 外接电缆挑选
电子设备的外接电缆首要有射频电缆、电源电缆、信号电缆等，这些电缆除电功能要求外，还要考虑其抗拉性、耐曲折性以及防腐功能以及电磁走漏功能等，其防腐功能首要取决于各种电缆的外防护套资料。表4列出了几种常用电缆护套资料功能。
从表4能够看出，在抗拉功能上，聚氨酯(TPU)、热塑性橡胶(TPR)较好。在耐磨功能上，聚氨酯、热塑性橡胶最好。在抗腐蚀功能上，热塑性橡胶
最好。耐高温功能是热塑性橡胶最好。
咱们按GJB150.03A-2009、GJB150.11A-2009及
整机技能条件进行了相关实验，成果表明热塑性橡胶(TPR)归纳功能最佳。在电磁走漏方面，刚性电缆与半刚性电缆走漏最小，柔性电缆中，外导体双层织造走漏较小，单层的较大。详细选用哪种要归纳考虑技能目标要求。电缆的走漏一般在40
dB～100 dB之间
5 外表涂覆资料挑选
选用铝合金机箱的电子设备，在完结机箱外层导电氧化或阳极化处理后，为进一步加强其防腐才能，一般还需进行外表涂覆处理，详细方法为喷油漆或喷塑处理。表5列出了几种常用外表涂覆资料功能。
从表5能开端看出，氟碳涂料归纳功能优于其他涂料，咱们按GJB150.11AA-2009、GJB150.16A-200及整机技能条件进行了实验，成果表明氟碳涂料具有比其他涂料更为优异的防护功能。
6 电磁兼容功能考虑
对一个完好密封的金属机壳而言，很简略取得120
dB以上的屏蔽效能，可是任何实践机壳都开有孔、洞等与外部衔接窗口，所以形成屏蔽功能完好性的丢失，然后达不到上述理论值。一个没有采纳EMC规划的一般机箱或机柜一般仅有约50
dB左右的屏蔽效能，屏蔽功能的大幅下降首要是由机壳上的孔、洞走漏形成。一个惯例的机箱，上面总会有盖板、外表窗口、开关、调理按钮、电源及信号接线、通风口等，这些在前后面板上开的孔、洞有必要严厉依照EMC规划来考虑。
当机箱构件是由螺钉、铆钉、点焊等直接衔接时，衔接界面是不接连的，并且在衔接构件之间会发生曲折或波纹效应，然后发生缝隙或空隙，当这些缝隙或空隙的尺度迫临0.01λ时，将会导致信号的辐射或穿透，当作业频率远小于波导截止频率时，核算这些衰减的经历公式如下：
其间，L的单位dB, A为搭接构件的空隙深度，G为空隙最大横向尺度。
在工程实践中有许多方法能够减小上述走漏，若机箱构件是由螺钉或铆钉衔接的，能够采纳添加螺钉或铆钉密度的方法来减小机箱走漏，因为密度的添加会导致G值的减小，然后减小走漏。假如有条件盖板衔接处最好用扼流槽，并用导电密封资料密封衔接，或直接采纳接连焊接方法衔接。大部分机壳需求对流冷却或逼迫风冷，因为机壳开孔将损坏机箱的屏蔽完好性，因而有必要装置恰当的电磁防护罩，它能供给相当大的射频衰减而不显着阻碍空气的活动。丝网罩和蜂窝罩是常用的二种通风罩，丝网罩比较廉价，但屏蔽作用有限，且损坏滑润空气流，然后下降冷却系统功率。蜂窝罩除价格较贵外，根本能处理上述缺陷，所以现在运用较多。除机箱衔接外，面板开孔的尺度应满意到波导的原理，如通风口的规划应满意如下经历公式：
其间，K=27，关于方孔;K=32，关于圆孔;A为盖板厚度，G为方孔宽度或圆孔直径，C为孔的中心间隔，D为方孔边长或圆孔直径。当通风盖板用于对流冷却时，一般做法是在盖板上打许多孔，假如用(3)式核算出的走漏不能满意整体要求时，能够选用蜂窝做通风口，其衰减满意下式。
N 为蜂窝数。
观察窗资料应选用夹层迭丝网窗或导电光学屏蔽玻璃等方法来避免射频走漏，其屏蔽效能首要经过反射电磁波来取得而不是经过吸收来取得。通风口选用蜂窝屏蔽通风罩，装置时均选用导电密封结构办法。电源及信号输入输出应加专用滤波器。
图1是一个详细产品的机箱示意图,如图所示,前面板上开有2个方孔,
用于装置射频接头和信号操控街头,两边和顶盖上开有散热通风槽,后面板和底板无开口。前面板示意图如图2所示,当装置完射频接头和信号操控接头后,前面板根本无走漏,接头与面板衔接处用导电橡胶紧密衔接。
通风槽示意图如图3所示,本机箱的首要走漏由此发生,开端规划时首要考虑热规划,着重通风作用,槽的尺度为8 mm×40
mm,因为本设备作业在X波段,因而该槽根本上是一个传输波导,走漏很大,整机无法经过电磁兼容要求。
面临上述问题,咱们经过理论预算和实践实验,因为经历公式只要简略的方、圆孔核算,没有长槽经历核算公式,咱们选用经历公式(4)进行预算,核算成果与实测成果根本符合。功能参数如表6所示。
考虑到实践运用状况的多样性及工程余量要求,别的整机规划功率比较高,发热并不大,因而咱们又在通风槽里边装置了一层铜丝网来加强其屏蔽作用,铜丝网孔径为3
mm×3 mm。加网今后的屏蔽实测成果到达80 dB。
经过上述归纳考虑与规划，研发的某产品整机及机箱不光经过了有关国军标的防护查核，一同也满意了GJB151A-97，GJB152A-97中电源线传导敏感度，电缆束注入传导敏感度，磁场辐射发射，电场辐射发射，电场辐射敏感度等相关电磁兼容功能的要求。产品交给用户运用多年，功能杰出。
7 定论
本文所述的点滴经历源自长时间从事的军工电子设备物资方案收购与管理作业，先后支撑了多型陆基、岛基、舰载电子设备的物资保证作业，仅以此供从事相关研讨和规划作业的同行参阅。
参阅文献
[1]陈伟华.电磁兼容实用手册.机械工业出版社,1998.
[2]谢义水.舰载电子设备的三防规划.机械工程学报,2007,43(1).
[3]任成功.电子设备的防护规划.2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集.
[4]路龙龙,石伟.电子结构三防的技能规划.电子元器件使用,2008(4).
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第2期第74页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
