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随着通信技术的发展,光模块以及设备的数量和种类不断增加,使电磁环境日益复杂,电磁污染越来越严重。在这种复杂的电磁环境中,如何减少各种电子设备之间的电磁骚扰,提高光模块的电磁兼容性能,使各种设备可以共存并能正常工作,已成为电子产品设计中的一项关键内容。
电磁兼容EMC(Electromagnetic Compatibility)设计的目的是:电子设备或系统能在预期的电磁环境中正常工作,无性能降低或故障;同时,对该电磁环境不是一个污染源。为了实现电磁兼容,首先要分析形成电磁干扰的因素,才能找到解决问题的方法。
形成电磁干扰必须同时具备以下三因素:
① 电磁骚扰源,指产生电磁骚扰的元件、器件、设备、分系统、系统或自然现象。
② 耦合途径或称耦合通道,指把能量从骚扰源耦合(或传输)到敏感设备上的通路或媒介。
③ 敏感设备,指对电磁骚扰发生响应的设备。
针对以上三个因素,有多种途径可以抑制电磁干扰的影响,而从光模块结构设计的角度出发,采用电磁屏蔽的方法来切断电磁骚扰的耦合途径,是改善其电磁兼容性能的关键而行之有效的技术手段之一。
2 电磁屏蔽结构分析
2.1 屏蔽效能
电磁屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的骚扰源包围起来,防止骚扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的骚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,所以屏蔽体具有减弱骚扰的功能。
屏蔽体对辐射骚扰的抑制能力用电场屏蔽效能SE或磁场屏蔽效能SH来表示:
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。
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