電子機(jī)械工程論文范文

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篇1

EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)當(dāng)中重要的技術(shù)，其主要載體可以進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過(guò)程當(dāng)中，使用的表達(dá)方式是硬件描述語(yǔ)言。EDA技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中要使用計(jì)算機(jī)、編程邏輯器件等科技工具，應(yīng)用的最終目標(biāo)是對(duì)特定的目標(biāo)新平進(jìn)行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術(shù)是在電子電路技術(shù)之上發(fā)展起來(lái)的，EDA技術(shù)要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級(jí)電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)，EDA技術(shù)使用的HDL語(yǔ)言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多的幫助。在后期進(jìn)行交流、修改、保存等工序時(shí)也可以十分方便的進(jìn)行。另外，EDA技術(shù)擁有較高的自動(dòng)化，一些常規(guī)的糾錯(cuò)、調(diào)整等工作可以快速完成。

2電子工程中存在的問(wèn)題

機(jī)械電子工程快速發(fā)展，但是到目前為止，世界各國(guó)對(duì)于機(jī)械電子工程都沒有明確的定義和統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因，一方面是機(jī)械電子工程發(fā)展速度太快，所涉獵的領(lǐng)域越來(lái)越多，另一方面是因?yàn)樵O(shè)立明確的定義必定會(huì)對(duì)其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，不利于機(jī)械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過(guò)程中產(chǎn)生了一些難以解決的問(wèn)題，電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量，同時(shí)體積也越來(lái)越小，這就需要技術(shù)的不斷升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)。電子工程設(shè)計(jì)方案需要獲得科學(xué)的檢驗(yàn)，要對(duì)其進(jìn)行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮的問(wèn)題，要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效優(yōu)化，最后要對(duì)電路特性進(jìn)行分析。另外電子工程在運(yùn)行中要避免靜電的危害。為了實(shí)現(xiàn)電子工程取得進(jìn)步獲得發(fā)展，需要在電子工程設(shè)計(jì)中采用EDA技術(shù)。

3電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1仿真分析

機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案需要通過(guò)科學(xué)的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構(gòu)模擬來(lái)說(shuō)對(duì)其可行性、科學(xué)性進(jìn)行驗(yàn)證和分析。通過(guò)仿真分析來(lái)確保設(shè)計(jì)方案在后續(xù)實(shí)踐中能夠順利應(yīng)用。在仿真分析過(guò)程中，使用EDA技術(shù)可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術(shù)能夠通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中的傳遞函數(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模并對(duì)其進(jìn)行仿真分析，這樣構(gòu)建和仿真系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的實(shí)踐性，并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行推廣和使用。這種仿真分析對(duì)于提高我國(guó)電子工程設(shè)計(jì)的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導(dǎo)意義。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應(yīng)用過(guò)程中具備穩(wěn)定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實(shí)際工作條件下，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法，難以對(duì)實(shí)際容差及電子工程元件工作環(huán)境進(jìn)行全面的檢查和分析。不能對(duì)電子元件環(huán)境進(jìn)行全面勘測(cè)，就容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案在此方面出現(xiàn)漏洞，這樣一來(lái)電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術(shù)則能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行良好的優(yōu)化，因?yàn)镋DA技術(shù)可以對(duì)電子方案環(huán)境進(jìn)分析計(jì)算，獲得電子元件在實(shí)際工作中所處的環(huán)境溫度等相關(guān)數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎(chǔ)上，來(lái)對(duì)電子工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，保證方案在實(shí)施后，可以穩(wěn)定工作，具有可靠安全保障。

3.3預(yù)防機(jī)械結(jié)構(gòu)中的靜電

機(jī)械結(jié)構(gòu)是根據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)工作并應(yīng)用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構(gòu)。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，集成電路設(shè)計(jì)愈來(lái)愈復(fù)雜，這對(duì)靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對(duì)電子元件的破壞巨大，靜電電場(chǎng)能夠?qū)χ苓呺姾捎形?huì)破壞絕緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發(fā)集成電路燒毀，使電子產(chǎn)品直接報(bào)廢。這要求工作人員做好靜電防護(hù)，對(duì)防靜電工作區(qū)域進(jìn)行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測(cè)方面，要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測(cè)和智能故障檢測(cè)方法結(jié)合，相互驗(yàn)證，在電子技術(shù)投入方面加強(qiáng)，提升電子工程檢測(cè)技術(shù)的能力，增強(qiáng)電子元件、電路對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。

3.4電路特性的有效分析

對(duì)電特性進(jìn)行有效分析是EDA技術(shù)中的重要內(nèi)容，在電子工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎(chǔ)之上進(jìn)行。因此，數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確及時(shí)，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法會(huì)受到多方面的限制，難以保證數(shù)值的準(zhǔn)確性，電力測(cè)試的實(shí)際精度會(huì)受到較大的影響，不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術(shù)就能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的測(cè)試，并保證測(cè)試的精確性與科學(xué)性，避免設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異確保設(shè)計(jì)方案的整體性以及合理性。

4結(jié)論

篇2

論文摘要：機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展背景。綜述了國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1 機(jī)電一體化概要

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。

20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3.5 綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。

3.6 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體花產(chǎn)品。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來(lái)的。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

參考文獻(xiàn)

[1]李建勇．機(jī)電一體化技術(shù)．北京：科學(xué)出版社，2004．

篇3

關(guān)鍵詞：通信設(shè)備；機(jī)箱；電磁兼容性；電磁效能；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP23；O441．5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電氣化及自動(dòng)化水平的不斷提高，電磁環(huán)境日益復(fù)雜多變，干擾引發(fā)的問(wèn)題在航空、航天、船舶等軍工領(lǐng)域的通信設(shè)備研制中更加突出，這就需要進(jìn)行電磁兼容的設(shè)計(jì)與研究。通信設(shè)備要求具有抵御外界電磁干擾的能力，并最大限度地避免設(shè)備自身對(duì)周圍環(huán)境的電磁污染，因此，有必要進(jìn)行深入的分析研究，各種措施綜合、統(tǒng)一起來(lái)，探索出新的途徑。為了達(dá)到理想的電磁屏蔽效果，分析電磁干擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備，采取有效的技術(shù)手段，抑制干擾源、消除或減弱干擾的耦合，低敏感設(shè)備對(duì)干擾的響應(yīng)或增加電磁敏感性電平。對(duì)于通信設(shè)備機(jī)箱采取電磁屏蔽、接地和濾波等措施，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。結(jié)構(gòu)上的電磁屏蔽設(shè)計(jì)即利用屏蔽材料切斷輻射騷擾的傳播途徑，阻隔或衰減被屏蔽區(qū)域與外界的電磁能量傳播［1］。屏蔽，就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。影響屏蔽體屏蔽效能的兩個(gè)重要因素：一是保證屏蔽體的電連續(xù)性，二是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。通信設(shè)備機(jī)箱采用屏蔽、接地、軸流風(fēng)機(jī)和通風(fēng)孔處加通風(fēng)波導(dǎo)、使用濾波器以及采用高性能電源線濾波等方法，對(duì)電磁干擾進(jìn)行有效的抑制。

1機(jī)箱結(jié)構(gòu)

通信設(shè)備機(jī)箱整體布局見圖1所示，由箱體、前面板和蓋板組成。機(jī)箱內(nèi)部設(shè)備電源布置在左側(cè)，采取濾波措施。機(jī)箱內(nèi)部右側(cè)安裝一個(gè)小插箱，內(nèi)裝既有干擾源又有敏感源的印制板插件，插件安裝在插箱左右兩排上下共4個(gè)。前面板的背面安裝鉸鏈和兩側(cè)下部裝小轉(zhuǎn)軸，具有上下旋轉(zhuǎn)打開功能，便于內(nèi)部插件插拔操作。機(jī)箱箱體后部安裝一個(gè)軸流風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)接插座和接地柱等。在機(jī)箱材料的選擇上，需考慮電場(chǎng)、磁場(chǎng)二者的兼容問(wèn)題，近場(chǎng)區(qū)設(shè)計(jì)屏蔽時(shí)，對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽要分別考慮。使用高導(dǎo)電材料屏蔽電場(chǎng)，屏蔽體與騷擾源盡量靠近，使用高導(dǎo)磁材料屏蔽磁場(chǎng)，屏蔽體與騷擾源盡量遠(yuǎn)離。屏蔽效能通常與材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性密切相關(guān)，材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性越好屏蔽效果越佳。機(jī)箱的箱體、面板和蓋板采用鋁合金材料，經(jīng)過(guò)導(dǎo)電氧化處理，具有良好的導(dǎo)電性能。箱體由鋁合金板材折彎后，焊接拼裝而成［2］。

2機(jī)箱的電磁屏蔽設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初始階段應(yīng)該綜合考慮整機(jī)采取的電磁屏蔽措施，合理布局、接地、選擇和設(shè)置屏蔽材料等，使可能產(chǎn)生的電磁干擾的各個(gè)部分分開布置，減小相互電磁干擾。在功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)，從電路板布局、線路設(shè)計(jì)、元器件選取和布置、機(jī)箱內(nèi)部線纜布置、屏蔽、濾波等，每個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮設(shè)備的電磁兼容性。通信設(shè)備機(jī)箱采用屏蔽、接地、軸流風(fēng)機(jī)和通風(fēng)孔處加通風(fēng)波導(dǎo)、使用濾波器以及采用高性能電源線濾波等方法，進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)。2．1前面板的電磁屏蔽機(jī)箱前面板中心安裝液晶顯示屏，右側(cè)安裝薄膜鍵盤，左側(cè)設(shè)有電源開關(guān)和指示燈等。前面板采用鋁板加工而成，經(jīng)過(guò)導(dǎo)電氧化處理。在液晶顯示屏的前部安裝屏蔽玻璃，屏蔽玻璃是在透明玻璃中間嵌入一層250目的編織金屬絲網(wǎng)，在屏蔽玻璃四周絲網(wǎng)延長(zhǎng)15mm，用小壓板將屏蔽玻璃周邊的絲網(wǎng)與面板壓緊，達(dá)到良好的表面接觸，在液晶顯示屏的后部?jī)蛇呍O(shè)計(jì)壓條將液晶顯示屏、屏蔽玻璃和面板壓緊固定。前面板右側(cè)安裝的薄膜鍵盤后部裝有擋板，擋板將薄膜鍵盤后部包上并與面板壓牢。前面板左側(cè)上部安裝指示燈，面板指示燈位置開孔設(shè)計(jì)成外小內(nèi)大臺(tái)階式孔，既能顯示又能達(dá)到屏蔽效果。前面板左側(cè)下部的電源開關(guān)和插座與面板接觸表面安裝鋁鍍銀導(dǎo)電襯墊。2．2箱體的電磁屏蔽機(jī)箱箱體的電磁屏蔽主要是解決非閉合接合面不平整，閉合接縫焊接質(zhì)量不好、螺釘?shù)染o固件距離不合理或存在縫隙等原因造成電磁泄漏，屏蔽效能下降［3］。為了提高機(jī)箱的屏蔽效能，盡量減小機(jī)箱結(jié)構(gòu)上的電不連續(xù)性，減小輻射泄漏。在機(jī)箱的箱體與前面板接觸表面處開有凹槽，槽內(nèi)填入帶有橡膠芯的金屬編織絲網(wǎng)襯墊。前面板當(dāng)旋轉(zhuǎn)關(guān)閉時(shí)與箱體接觸表面緊密和電連續(xù)。箱體左右兩側(cè)面開有通風(fēng)孔，在通風(fēng)孔內(nèi)側(cè)裝有金屬屏蔽絲網(wǎng)。箱體后部?jī)?nèi)側(cè)裝有通風(fēng)散熱的軸流風(fēng)機(jī)和鋼制蜂窩式通風(fēng)波導(dǎo)板。箱體后部安裝的連接器插座與箱體接觸表面安裝鋁鍍銀導(dǎo)電襯墊。2．3蓋板的電磁屏蔽通信設(shè)備需要測(cè)試和維修，在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)蓋板便于打開，蓋板的材料采用鋁合金板材并導(dǎo)電氧化處理，在蓋板與箱體的接觸表面粘鈹青銅指形簧片，達(dá)到良好的電連續(xù)接觸。蓋板中部開有2處通風(fēng)孔，在通風(fēng)孔內(nèi)側(cè)裝有金屬屏蔽絲網(wǎng)，既滿足通風(fēng)散熱又能達(dá)到電磁屏蔽效果。2．4電源抗干擾措施綜合考慮電源模塊在機(jī)箱內(nèi)的布局，將其放置在機(jī)箱左側(cè)單獨(dú)空間位置，減小干擾。采取正確的濾波器安裝方法，在電源插座內(nèi)就近位置安裝電源濾波器。2．5機(jī)箱接地機(jī)箱接地設(shè)計(jì)既能提高設(shè)備抗干擾又能減小電磁發(fā)射。接地分為保護(hù)性接地和功能性接地等形式。機(jī)箱采取的保護(hù)性接地措施為在箱體后部設(shè)有接地柱，用接地線對(duì)其接地連接，接地給系統(tǒng)提供一個(gè)參考的等電位面。功能性接地包括EMC的接地等，EMC的接地考慮相關(guān)頻率范圍的等電位連接，機(jī)箱內(nèi)安裝的各種模塊和器件等和箱體接觸表面相互電連接，形成一條低阻抗路徑，使整個(gè)機(jī)箱等電位，達(dá)到電磁兼容效果。

3濾波設(shè)計(jì)

濾波是濾除沿導(dǎo)線傳入和傳出設(shè)備的騷擾頻譜，并將這些騷擾減小到不超過(guò)給定規(guī)范值的一種方法。濾波包括電源線濾波和信號(hào)線濾波兩種。因?yàn)樵O(shè)備或系統(tǒng)上的外接電纜是最有效的干擾接收與發(fā)射天線，吸收空間的電磁干擾，外界的干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)外接電纜的傳導(dǎo)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部形成干擾。濾除這些騷擾頻譜的辦法是：在相應(yīng)的位置安裝高性能濾波器，例如，為有效抑制干擾需在通信設(shè)備電源線輸入處安裝使用高性能電源濾波器。為達(dá)到預(yù)期的濾波效果，要求最大限度的隔離濾波器的輸入線與輸出線，不能捆扎在一起。濾波器的金屬外殼和機(jī)箱殼體要緊密搭接，接觸面積越大越好，以保證良好的低阻抗接地通道，不能采用單根線將濾波器接地的方式［4］。在濾波技術(shù)中，最重要的兩種干擾方式是共模干擾和差模干擾。對(duì)于不同的干擾，采取不同濾波器件和濾波措施，實(shí)現(xiàn)更好的對(duì)干擾頻率的濾波效果。導(dǎo)線或電纜穿過(guò)屏蔽機(jī)箱時(shí)，在導(dǎo)線或電纜上套一個(gè)鐵氧體磁環(huán)，能抑制電纜上的干擾。鐵氧體磁環(huán)應(yīng)用在PCB板、電源線、信號(hào)線上，適合吸收開關(guān)瞬態(tài)或寄生響應(yīng)而產(chǎn)生的高頻振蕩，1MHz以上抑制效果更好。鐵氧體磁環(huán)的選擇體積越大效果越好，長(zhǎng)而細(xì)比短而粗好，內(nèi)徑越小，效果越好。鐵氧體磁環(huán)的安裝盡量靠近干擾源，在進(jìn)出屏蔽機(jī)箱的導(dǎo)線上安裝時(shí)，應(yīng)該靠近機(jī)箱電纜端頭。

4試驗(yàn)驗(yàn)證

通過(guò)對(duì)通信設(shè)備采取合理布局、屏蔽、接地、濾波等電磁兼容措施，按照相關(guān)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，表明方法有效，符合指標(biāo)要求。以下所示為對(duì)電場(chǎng)輻射發(fā)射RE102（垂直極化）和RE102（水平極化）的試驗(yàn)，測(cè)試曲線見圖2和圖3。5結(jié)束語(yǔ)上面對(duì)通信設(shè)備機(jī)箱通過(guò)結(jié)構(gòu)形式的合理設(shè)計(jì)、材料的選擇、合理布置以及良好的接地、濾波等措施后，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試符合指標(biāo)要求，達(dá)到電磁兼容效果。通信設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備或系統(tǒng)規(guī)定功能使系統(tǒng)效能得以充分發(fā)揮的重要保證。

參考文獻(xiàn)：

［1］區(qū)健昌．電子設(shè)備的電磁兼容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2010．

［2］程華．磁屏蔽在電子機(jī)箱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．甘肅科技，2015，8：47－50．

［3］呂文紅．電磁兼容原理及應(yīng)用教程（第2版）［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2008．