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工程師們致力于通過(guò)各種手段提升板材的電磁屏蔽性能，其中材料改性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是兩種關(guān)鍵方法。

 一、材料改性：添加碳纖維等導(dǎo)電填料

 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

碳纖維具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和機(jī)械性能，將其添加到板材基材中，可有效提升電磁屏蔽效能。碳纖維的高長(zhǎng)徑比使其能在基材中形成相互交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)導(dǎo)電通路。研究表明，當(dāng)碳纖維的添加量達(dá)到一定比例（如 15% - 20%）時(shí)，電磁屏蔽效能顯著提升，屏蔽效能可達(dá) 30 - 40dB。同時(shí)，碳纖維的加入還能提高材料的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，適用于對(duì)強(qiáng)度和電磁屏蔽性能均有要求的場(chǎng)合，如航空航天電子設(shè)備。

 金屬粉末復(fù)合材料

金屬粉末（如銅粉、銀粉、鎳粉等）具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，能有效反射和吸收電磁波。將適量的金屬粉末（如銅粉添加量為 5% - 10%）添加到板材中，可顯著提高電磁屏蔽性能。金屬粉末的形狀和粒徑對(duì)屏蔽效果有重要影響，片狀或球形金屬粉末的屏蔽效果優(yōu)于不規(guī)則形狀，較小粒徑的粉末能提供更多的導(dǎo)電接觸點(diǎn)，增強(qiáng)電磁屏蔽效能，可將屏蔽效能提升至 40 - 50dB，能滿(mǎn)足大多數(shù)電子設(shè)備的電磁屏蔽要求。

 導(dǎo)電高分子復(fù)合材料

導(dǎo)電高分子材料（如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等）通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)方法摻雜后，能獲得良好的導(dǎo)電性能。將導(dǎo)電高分子與基材復(fù)合，可在保持材料柔韌性的同時(shí)提升電磁屏蔽性能。例如，聚噻吩摻雜后的導(dǎo)電高分子添加至板材中，使屏蔽效能提升 20 - 30dB。這類(lèi)材料具有良好的加工性能和可設(shè)計(jì)性，適用于形狀復(fù)雜的電子設(shè)備外殼和線路板。

 材料改性注意事項(xiàng)

在材料改性過(guò)程中，需關(guān)注以下幾點(diǎn)：一是確保填料在基材中的均勻分散，避免團(tuán)聚影響性能；二是綜合考慮材料的成本、加工工藝性和其他性能（如重量、耐腐蝕性等）；三是對(duì)改性后的材料進(jìn)行充分的電磁屏蔽性能測(cè)試和環(huán)境穩(wěn)定性測(cè)試，以確保其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。

 二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：地平面分割與屏蔽腔體設(shè)計(jì)

 地平面分割策略

在高頻電路中，完整的地平面可能成為電磁干擾的輻射源。合理分割地平面可有效降低 EMI 輻射。

  1. 功能分區(qū)法 ：依據(jù)電路功能模塊（如數(shù)字電路、模擬電路、射頻電路等）劃分地平面區(qū)域。將數(shù)字電路的地平面與模擬電路的地平面分離，僅通過(guò)磁珠或?yàn)V波器在一點(diǎn)相連，防止數(shù)字信號(hào)的高頻噪聲干擾模擬信號(hào)。在射頻電路部分，設(shè)計(jì)獨(dú)立的地平面，并采用屏蔽罩進(jìn)行隔離，確保射頻信號(hào)在獨(dú)立的地參考平面上傳輸，減少與其他電路的相互干擾。

  2. 信號(hào)流向法 ：依照信號(hào)的流向設(shè)計(jì)地平面的分割。對(duì)于高速信號(hào)傳輸線路，地平面的形狀應(yīng)與信號(hào)線走向相匹配，使信號(hào)回流路徑最短。例如，在微帶線或帶狀線的傳輸線設(shè)計(jì)中，地平面應(yīng)緊密貼近信號(hào)線，并在信號(hào)線的兩側(cè)延伸，確保信號(hào)回流路徑的阻抗最小，降低電磁輻射。同時(shí)，在地平面的分割處設(shè)置適當(dāng)?shù)倪^(guò)孔，為信號(hào)回流提供通路，避免信號(hào)懸空導(dǎo)致的電磁干擾。

 屏蔽腔體設(shè)計(jì)

屏蔽腔體為電磁干擾提供物理隔離屏障，提升抗干擾能力。

  1. 屏蔽腔體形狀優(yōu)化 ：屏蔽腔體的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔、規(guī)則，避免尖角和縫隙。圓形或方形的屏蔽腔體相對(duì)于復(fù)雜形狀的腔體具有更好的屏蔽效果。例如，在設(shè)計(jì)屏蔽盒時(shí)，采用圓角方形結(jié)構(gòu)，并確保腔體的壁厚均勻，以增強(qiáng)其電磁屏蔽性能。同時(shí)，屏蔽腔體的尺寸應(yīng)適中，既要保證內(nèi)部元件的安裝空間，又要盡可能減小腔體的體積，降低電磁波在腔體內(nèi)的諧振效應(yīng)。

  2. 屏蔽材料選擇與連接方式 ：選擇高導(dǎo)電性的材料（如銅、鋁、鋼等）制作屏蔽腔體。銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，屏蔽效能高，適用于高頻電路的屏蔽；鋁質(zhì)輕且易于加工，屏蔽效能較好，常用于便攜式電子設(shè)備；鋼具有高強(qiáng)度和良好的磁導(dǎo)率，適用于低頻電磁干擾的屏蔽。在屏蔽腔體的連接處，應(yīng)采用良好的電氣連接方式，如焊接、螺紋連接等，確保連接處的低阻抗，防止電磁泄漏。例如，在屏蔽盒的蓋子與盒體之間采用導(dǎo)電橡膠條密封，并通過(guò)多個(gè)螺釘緊密固定，保證連接處的電磁屏蔽連續(xù)性。

 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：一是充分考慮電磁屏蔽與散熱、機(jī)械強(qiáng)度等其他性能的平衡；二是確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可制造性和可裝配性，避免過(guò)于復(fù)雜的設(shè)計(jì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和生產(chǎn)周期延長(zhǎng)；三是對(duì)設(shè)計(jì)完成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁仿真分析和實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證，以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，確保其電磁屏蔽性能達(dá)到預(yù)期要求。

針對(duì)高頻電路的電磁屏蔽性能優(yōu)化，工程師們可綜合運(yùn)用材料改性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩種方法。通過(guò)添加碳纖維、金屬粉末、導(dǎo)電高分子等導(dǎo)電填料進(jìn)行材料改性，以及采用地平面分割和屏蔽腔體設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略，可有效減少 EMI 輻射，提升高頻電路的抗干擾能力。

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體的電路特性和電磁干擾要求，選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行充分的電磁仿真分析和實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證，以確保電磁屏蔽性能的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，注重材料成本、加工工藝性以及結(jié)構(gòu)的可制造性和可裝配性，實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽性能優(yōu)化與其他性能的平衡，為電子設(shè)備的高性能運(yùn)行提供保障。